অধ্যায় ১৩ উচ্চতর উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষণ অনুশীলনী
অনুশীলনী
১। একটি উদ্ভিদকে বাহ্যিকভাবে দেখে কি আপনি বলতে পারবেন উদ্ভিদটি $C_3$ না $C_4$? কেন এবং কিভাবে?
Show Answer
উত্তর একজন উদ্ভিদের পাতা এবং অন্যান্য রূপগত বৈশিষ্ট্য বাহ্যিকভাবে পর্যবেক্ষণ করে বলতে পারবেন না যে উদ্ভিদটি $C_3$ না $C_4$। $C_3$ উদ্ভিদের বিপরীতে, $C_4$ উদ্ভিদের পাতায় একটি বিশেষ অঙ্গসংস্থান বিদ্যমান যাকে $Kranz$ অঙ্গসংস্থান বলা হয় এবং এই পার্থক্য শুধুমাত্র কোষীয় পর্যায়ে পর্যবেক্ষণ করা যায়। উদাহরণস্বরূপ, যদিও গম এবং ভুট্টা উভয়ই ঘাস, গম একটি $C_3$ উদ্ভিদ, অন্যদিকে ভুট্টা একটি $C_4$ উদ্ভিদ।২। উদ্ভিদের কোন অভ্যন্তরীণ গঠন দেখে আপনি বলতে পারবেন উদ্ভিদটি $C_3$ না $C_4$? ব্যাখ্যা করুন।
Show Answer
উত্তর $C_4$ উদ্ভিদের পাতায় একটি বিশেষ অঙ্গসংস্থান বিদ্যমান যাকে Kranz অঙ্গসংস্থান বলে। এটি তাদের $C_3$ উদ্ভিদ থেকে আলাদা করে তোলে। বিশেষ কোষ, যেগুলোকে বান্ডিল-আবরণী কোষ বলা হয়, পরিবহন বান্ডিলগুলিকে ঘিরে থাকে। এই কোষগুলিতে প্রচুর সংখ্যক ক্লোরোপ্লাস্ট থাকে। এগুলি পুরু প্রাচীরবিশিষ্ট এবং এগুলোর মধ্যে আন্তঃকোষীয় ফাঁকা স্থান নেই। এগুলি গ্যাসীয় বিনিময়ের জন্যও অপ্রবেশযোগ্য। এই সমস্ত অঙ্গসংস্থানিক বৈশিষ্ট্য $C_4$ উদ্ভিদে আলোকশ্বসন প্রতিরোধ করতে সাহায্য করে, যার ফলে তাদের সালোকসংশ্লেষণ করার ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়।৩। যদিও একটি $C_4$ উদ্ভিদে খুব কম সংখ্যক কোষেই জৈব সংশ্লেষণমূলক - ক্যালভিন পথটি সম্পন্ন হয়, তবুও এরা অত্যন্ত উৎপাদনশীল। আপনি কেন তা আলোচনা করতে পারেন?
Show Answer
উত্তর
একটি উদ্ভিদের উৎপাদনশীলতা পরিমাপ করা হয় যে হারে এটি সালোকসংশ্লেষণ করে তার দ্বারা। একটি উদ্ভিদে কার্বন ডাই অক্সাইডের পরিমাণ সালোকসংশ্লেষণের হারের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক। $C_4$ উদ্ভিদে কার্বন ডাই অক্সাইডের ঘনত্ব বৃদ্ধির একটি প্রক্রিয়া রয়েছে। $C_4$ উদ্ভিদে, বান্ডিল-আবরণী কোষে ক্যালভিন চক্র সংঘটিত হয়। মেসোফিল কোষ থেকে $C_4$ যৌগ (ম্যালিক অ্যাসিড) বান্ডিল-আবরণী কোষে ভেঙে যায়। ফলস্বরূপ, $CO_2$ নির্গত হয়। $CO_2$ বৃদ্ধি নিশ্চিত করে যে RuBisCo এনজাইমটি অক্সিজেনেজ হিসেবে নয়, কার্বক্সিলেজ হিসেবে কাজ করে। এটি আলোকশ্বসন প্রতিরোধ করে এবং সালোকসংশ্লেষণের হার বৃদ্ধি করে। সুতরাং, $C_4$ উদ্ভিদ অত্যন্ত উৎপাদনশীল।
৪। RuBisCO একটি এনজাইম যা কার্বক্সিলেজ এবং অক্সিজেনেজ উভয় হিসেবেই কাজ করে। আপনি কেন মনে করেন RuBisCO $C_4$ উদ্ভিদে বেশি কার্বক্সিলেশন সম্পন্ন করে?
Show Answer
উত্তর
$C_4$ উদ্ভিদের মেসোফিল কোষে RuBisCo এনজাইম অনুপস্থিত। এটি পরিবহন বান্ডিলগুলিকে ঘিরে থাকা বান্ডিল-আবরণী কোষে উপস্থিত থাকে। $C_4$ উদ্ভিদে, বান্ডিল-আবরণী কোষে ক্যালভিন চক্র সংঘটিত হয়। মেসোফিল কোষে প্রাথমিক $CO_2$ গ্রাহক হল ফসফোইনল পাইরুভেট - একটি তিন-কার্বন যৌগ। এটি চার-কার্বন যৌগ অক্সালোঅ্যাসেটিক অ্যাসিডে (OAA) রূপান্তরিত হয়। OAA আরও রূপান্তরিত হয়ে ম্যালিক অ্যাসিডে পরিণত হয়। ম্যালিক অ্যাসিড বান্ডিল-আবরণী কোষে পরিবাহিত হয়, যেখানে এটি ডিকার্বক্সিলেশন undergoes এবং $CO_2$ স্থিরীকরণ ক্যালভিন চক্র দ্বারা ঘটে। এটি RuBisCo এনজাইমটিকে অক্সিজেনেজ হিসেবে কাজ করা থেকে প্রতিরোধ করে।
৫। ধরুন এমন উদ্ভিদ ছিল যাদের ক্লোরোফিল b এর উচ্চ ঘনত্ব ছিল, কিন্তু ক্লোরোফিল a এর অভাব ছিল, এরা কি সালোকসংশ্লেষণ করত? তাহলে উদ্ভিদের ক্লোরোফিল b এবং অন্যান্য আনুষঙ্গিক রঞ্জক কেন থাকে?
Show Answer
উত্তর
ক্লোরোফিল-a অণুগুলি অ্যান্টেনা অণুর মতো কাজ করে। তারা আলো শোষণ করে উত্তেজিত হয় এবং চক্রীয় ও অচক্রীয় আলোকফসফরিলেশন এর সময় ইলেকট্রন নির্গত করে। তারা ফটোসিস্টেম I এবং II উভয়ের জন্য বিক্রিয়া কেন্দ্র গঠন করে। ক্লোরোফিল-b এবং অন্যান্য সালোকসংশ্লেষণমূলক রঞ্জক যেমন ক্যারোটিনয়েড এবং জ্যান্থোফিল আনুষঙ্গিক রঞ্জক হিসেবে কাজ করে। তাদের ভূমিকা হল শক্তি শোষণ করে তা ক্লোরোফিল-a-তে স্থানান্তর করা। ক্যারোটিনয়েড এবং জ্যান্থোফিল ক্লোরোফিল অণুটিকে আলোক-জারণ থেকে রক্ষাও করে। অতএব, সালোকসংশ্লেষণের জন্য ক্লোরোফিল-a অপরিহার্য।
যদি কোন উদ্ভিদে ক্লোরোফিল-a-এর অভাব থাকে এবং ক্লোরোফিল- $b$ এর উচ্চ ঘনত্ব থাকে, তাহলে এই উদ্ভিদটি সালোকসংশ্লেষণ করবে না।
৬। অন্ধকারে রাখা পাতার রং প্রায়শই হলুদ বা ফ্যাকাশে সবুজ হয় কেন? আপনি কোন রঞ্জকটিকে বেশি স্থিতিশীল মনে করেন?
Show Answer
উত্তর
যেহেতু পাতার সালোকসংশ্লেষণ সম্পাদনের জন্য আলোর প্রয়োজন, তাই অন্ধকারে রাখা পাতার রং গাঢ় সবুজ থেকে হালকা সবুজে পরিবর্তিত হয়। কখনও কখনও এটি হলুদও হয়ে যায়। সালোকসংশ্লেষণের জন্য অপরিহার্য ক্লোরোফিল রঞ্জকের উৎপাদন সরাসরি উপলব্ধ আলোর পরিমাণের সমানুপাতিক। আলোর অনুপস্থিতিতে, ক্লোরোফিল-a অণুর উৎপাদন বন্ধ হয়ে যায় এবং তারা ধীরে ধীরে ভেঙে যায়। এটি পাতার রং ধীরে ধীরে হালকা সবুজে পরিবর্তিত করে। এই প্রক্রিয়ার সময়, জ্যান্থোফিল এবং ক্যারোটিনয়েড রঞ্জক প্রাধান্য পায়, যার ফলে পাতা হলুদ হয়ে যায়। এই রঞ্জকগুলি বেশি স্থিতিশীল কারণ তাদের উৎপাদনের জন্য আলো অপরিহার্য নয়। এগুলি সবসময় উদ্ভিদে উপস্থিত থাকে।
৭। একই উদ্ভিদের ছায়াযুক্ত দিকের পাতাগুলি দেখুন এবং রোদযুক্ত দিকের পাতার সাথে তুলনা করুন। অথবা, রোদে রাখা টবের গাছগুলির সাথে ছায়ায় রাখা গাছগুলির তুলনা করুন। তাদের মধ্যে কোনটির পাতা গাঢ় সবুজ? কেন?
Show Answer
উত্তর
আলো সালোকসংশ্লেষণের জন্য একটি সীমাবদ্ধকারী ফ্যাক্টর। ছায়ায় থাকা পাতাগুলি সালোকসংশ্লেষণের জন্য কম আলো পায়। অতএব, ছায়ায় রাখা পাতা বা গাছগুলি রোদে রাখা পাতা বা গাছের তুলনায় কম সালোকসংশ্লেষণ সম্পন্ন করে।
সালোকসংশ্লেষণের হার বাড়ানোর জন্য, ছায়ায় উপস্থিত পাতাগুলিতে বেশি ক্লোরোফিল রঞ্জক থাকে। ক্লোরোফিল উপাদানের এই বৃদ্ধি পাতার দ্বারা শোষিত আলোর পরিমাণ বাড়ায়, যা পাল্টে সালোকসংশ্লেষণের হার বাড়ায়। অতএব, ছায়ায় রাখা পাতা বা গাছগুলি রোদে রাখা পাতা বা গাছের চেয়ে বেশি সবুজ হয়।
৮। চিত্র 13.10 আলোর প্রভাব সালোকসংশ্লেষণের হারের উপর দেখায়। গ্রাফের উপর ভিত্তি করে, নিম্নলিখিত প্রশ্নগুলির উত্তর দিন:
(ক) বক্ররেখার কোন বিন্দু/বিন্দুতে (A, B বা C) আলো একটি সীমাবদ্ধকারী ফ্যাক্টর?
(খ) A অঞ্চলে সীমাবদ্ধকারী ফ্যাক্টর কী কী হতে পারে?
(গ) বক্ররেখায় C এবং D কী নির্দেশ করে?
Show Answer
উত্তর
(ক) সাধারণভাবে, আলো একটি সীমাবদ্ধকারী ফ্যাক্টর নয়। ছায়ায় বা গাছের ছাউনির নিচে বেড়ে ওঠা উদ্ভিদের জন্য এটি একটি সীমাবদ্ধকারী ফ্যাক্টর হয়ে ওঠে। প্রদত্ত গ্রাফে, যে বিন্দুতে সালোকসংশ্লেষণ সর্বনিম্ন সেখানে আলো একটি সীমাবদ্ধকারী ফ্যাক্টর। সালোকসংশ্লেষণের জন্য সর্বনিম্ন মান $\mathbf{A}$ অঞ্চলে। অতএব, এই অঞ্চলে আলো একটি সীমাবদ্ধকারী ফ্যাক্টর।
(খ) A অঞ্চলে আলো একটি সীমাবদ্ধকারী ফ্যাক্টর। এই অঞ্চলে পানি, তাপমাত্রা এবং কার্বন ডাই অক্সাইডের ঘনত্বও সীমাবদ্ধকারী ফ্যাক্টর হতে পারে।
(গ) $\mathbf{D}$ বিন্দুটি সর্বোত্তম বিন্দুকে নির্দেশ করে এবং সেই আলোর তীব্রতা দেয় যেখানে সর্বোচ্চ সালোকসংশ্লেষণ রেকর্ড করা হয়। $\mathbf{C}$ অঞ্চলে আলোর তীব্রতা বৃদ্ধি পেলেও, এই বিন্দুর পরে সালোকসংশ্লেষণের হার স্থির থাকে।
৯। নিম্নলিখিতগুলির মধ্যে তুলনা দিন:
(ক) $C_3$ এবং $C_4$ পথ
(খ) চক্রীয় ও অচক্রীয় আলোকফসফরিলেশন
(গ) $C_3$ এবং $C_4$ উদ্ভিদে পাতার অঙ্গসংস্থান
Show Answer
উত্তর
(ক) $C_3$ এবং $C_4$ পথ
| $C_3$ পথ | $C_4$ পথ |
|---|---|
| ১. $CO_2$ এর প্রাথমিক গ্রাহক হল $RUBP$ একটি পাঁচ-কার্বন যৌগ। | ১. $CO_2$ এর প্রাথমিক গ্রাহক হল ফসফোইনল পাইরুভেট একটি তিন-কার্বন যৌগ। |
| ২. প্রথম স্থিতিশীল উৎপাদ হল 3-ফসফোগ্লিসারেট। | ২. প্রথম স্থিতিশীল উৎপাদ হল অক্সালোঅ্যাসেটিক অ্যাসিড। |
| ৩. এটি পাতার মেসোফিল কোষে শুধুমাত্র ঘটে। | ৩. এটি পাতার মেসোফিল এবং বান্ডিল-আবরণী কোষে ঘটে। |
| ৪. এটি কার্বন স্থিরীকরণের একটি ধীর প্রক্রিয়া এবং আলোক-শ্বসনজনিত ক্ষতি বেশি। | ৪. এটি কার্বন স্থিরীকরণের একটি দ্রুত প্রক্রিয়া এবং আলোক-শ্বসনজনিত ক্ষতি কম। |
(খ) চক্রীয় ও অচক্রীয় আলোকফসফরিলেশন
| চক্রীয় আলোকফসফরিলেশন | অচক্রীয় আলোকফসফরিলেশন |
|---|---|
| ১. এটি শুধুমাত্র ফটোসিস্টেম I-এ ঘটে। | ১. এটি ফটোসিস্টেম I এবং II-এ ঘটে। |
| ২. এটি শুধুমাত্র ATP সংশ্লেষণ জড়িত। | ২. এটি ATP এবং $NADPH_2$ সংশ্লেষণ জড়িত। |
| ৩. এই প্রক্রিয়ায়, পানির আলোকবিশ্লেষণ ঘটে না। | ৩. এই প্রক্রিয়ায়, পানির আলোকবিশ্লেষণ ঘটে এবং অক্সিজেন মুক্ত হয়। |
| ৪. এই প্রক্রিয়ায়, ইলেকট্রন একটি বদ্ধ বৃত্তে চলে। | ৪. এই প্রক্রিয়ায়, ইলেকট্রন একটি বদ্ধ বৃত্তে চলে না। |
(গ) $C_3$ এবং $C_4$ উদ্ভিদে পাতার অঙ্গসংস্থান
| $C_3$ পাতা | $C_4$ পাতা |
|---|---|
| ১. বান্ডিল-আবরণী কোষ অনুপস্থিত | ১. বান্ডিল-আবরণী কোষ উপস্থিত |
| ২. RuBisCo মেসোফিল কোষে উপস্থিত। | ২. RuBisCo বান্ডিল-আবরণী কোষে উপস্থিত। |
| ৩. উৎপাদিত প্রথম স্থিতিশীল যৌগ হল 3-ফসফোগ্লিসারেট একটি তিন-কার্বন যৌগ। | ৩. উৎপাদিত প্রথম স্থিতিশীল যৌগ হল অক্সালোঅ্যাসেটিক অ্যাসিড একটি চার-কার্বন যৌগ। |
| ৪. আলোকশ্বসন ঘটে | ৪. আলোকশ্বসন ঘটে না |
BETA
