নবম শ্রেণী জীবন বিজ্ঞান: অধ্যায় তিন জৈবনিক প্রক্রিয়া, উদ্ভিদ শারীরবিদ্যা (সালোকসংশ্লেষ, খনিজ পুষ্টি, বাষ্পমোচন ও সংবহন) ব্যাখ্যামূলক প্রশ্ন মান ৫

সালোকসংশ্লেষের প্রথম পর্যায়টি ক্লোরোপ্লাস্টের গ্রানা অঞ্চলে সূর্যালোকের উপস্থিতিতে ঘটে। এর প্রধান ধাপগুলি হলো:

[attachment_0](attachment)

• ১. সৌরশক্তি শোষণ ও ক্লোরোফিলের সক্রিয়করণ: প্রথমে ক্লোরোফিল অণু সূর্যালোকের ফোটন কণা শোষণ করে উত্তেজিত ও সক্রিয় হয়ে ওঠে এবং ইলেকট্রন ত্যাগ করে।
  (ক্লোরোফিল + ফোটন $\rightarrow$ সক্রিয় ক্লোরোফিল)
• ২. জলের ফোটোলাইসিস (Photolysis): সক্রিয় ক্লোরোফিল কোষস্থ জলকে ভেঙে হাইড্রোজেন আয়ন ($H^+$) এবং হাইড্রক্সিল আয়নে ($OH^-$) বিশ্লিষ্ট করে। একে ফোটোলাইসিস বলে।
  ($2H_2O \rightarrow 4H^+ + 4OH^-$)
• ৩. অক্সিজেন উৎপাদন: উৎপন্ন হাইড্রক্সিল আয়ন ($OH^-$) থেকে ইলেকট্রন বিচ্যুত হয়ে মূলক ($OH$) তৈরি হয়, যা পরে জল ও অক্সিজেন ($O_2$) উৎপন্ন করে। এই অক্সিজেন পত্ররন্ধ্র দিয়ে পরিবেশে নির্গত হয়।
• ৪. NADP-এর বিজারণ: জলের অণু ভেঙে উৎপন্ন হাইড্রোজেন আয়ন ($H^+$) গ্রাহক অণু NADP-কে বিজারিত করে $NADPH + H^+$ গঠন করে।
• ৫. ফোটোফসফোরাইলেশন (ATP তৈরি): পাতার কোষে সঞ্চিত ADP অজৈব ফসফেটের ($Pi$) সঙ্গে যুক্ত হয়ে উচ্চশক্তিযুক্ত ATP তৈরি করে।

অন্ধকার দশা: ক্লোরোপ্লাস্টের স্ট্রোমায় এই দশাটি সম্পন্ন হয়। এর প্রধান ধাপগুলি হলো:

[attachment_1](attachment)

• ১. কার্বন ডাই-অক্সাইড সংবন্ধন: বাতাস থেকে গৃহীত $CO_2$ গ্রাহক অণু RuBP-এর সঙ্গে যুক্ত হয়ে অস্থায়ী যৌগ তৈরি করে, যা ভেঙে ৩-কার্বনযুক্ত স্থায়ী যৌগ PGA (ফসফোগ্লিসারিক অ্যাসিড) উৎপন্ন করে।
• ২. PGA-এর বিজারণ: আলোক দশায় উৎপন্ন $NADPH$ এবং ATP-এর সহায়তায় PGA বিজারিত হয়ে PGAL (ফসফোগ্লিসারালডিহাইড) গঠন করে।
• ৩. শর্করা সংশ্লেষ: উৎপন্ন PGAL-এর একাংশ বিভিন্ন এনজাইমেটিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে গ্লুকোজ ($C_6H_{12}O_6$) সংশ্লেষ করে, যা পরে স্টার্চ বা শ্বেতসারে পরিণত হয়।
• ৪. RuBP-এর পুনঃসংশ্লেষ: বাকি PGAL জটিল বিক্রিয়ার মাধ্যমে পুনরায় গ্রাহক অণু RuBP গঠন করে, যাতে চক্রটি চলতে থাকে।

সালোকসংশ্লেষের হার বা গতিবেগ বেশ কিছু বাহ্যিক শর্তের ওপর নির্ভর করে:

• ১. আলো (Light): আলোর তীব্রতা বাড়লে সালোকসংশ্লেষের হার বাড়ে, তবে খুব বেশি তীব্রতায় ক্লোরোফিল নষ্ট হয়ে হার কমে যায় (সোলারাইজেশন)। লাল ও নীল আলোতে সালোকসংশ্লেষ সবথেকে ভালো হয়।
• ২. কার্বন ডাই-অক্সাইড ($CO_2$): বাতাসে $CO_2$-এর ঘনত্ব (০.০৩%) বাড়লে সালোকসংশ্লেষের হার বাড়ে। কিন্তু ঘনত্ব খুব বেশি হলে বিষক্রিয়ার ফলে হার কমে যায় বা বন্ধ হয়ে যায়।
• ৩. তাপমাত্রা (Temperature): ২৫°C থেকে ৩৫°C তাপমাত্রায় সালোকসংশ্লেষ সবথেকে ভালো হয়। তাপমাত্রা খুব কম (১০°C-এর নিচে) বা খুব বেশি (৪০°C-এর উপরে) হলে উৎসেচক নিষ্ক্রিয় বা নষ্ট হয়ে যাওয়ায় প্রক্রিয়াটি ব্যাহত হয়।
• ৪. জল ($H_2O$): জলের অভাব ঘটলে পত্ররন্ধ্র বন্ধ হয়ে যায়, ফলে $CO_2$ প্রবেশ করতে পারে না এবং সালোকসংশ্লেষের হার কমে যায়।

প্রয়োজনীয় ক্ষতিকারক পদ্ধতি: বিজ্ঞানী কার্টিস বাষ্পমোচনকে এই নামে অভিহিত করেছেন।
কারণ: বাষ্পমোচন উদ্ভিদের জন্য অত্যন্ত প্রয়োজনীয় কারণ এটি রসের উৎস্রোত ঘটায়, খনিজ লবণ শোষণ ও পরিবহনে সাহায্য করে এবং উদ্ভিদদেহ শীতল রাখে।
অন্যদিকে, এটি ক্ষতিকারক কারণ গ্রীষ্মকালে বা খরা পরিস্থিতিতে অতিরিক্ত বাষ্পমোচনের ফলে দেহে জলের ঘাটতি দেখা দিলে উদ্ভিদটি নেতিয়ে পড়ে (উইলটিং) এবং মৃত্যুও হতে পারে। যেহেতু এটি প্রয়োজনীয় অথচ বিপদ ডেকে আনতে পারে, তাই একে ‘প্রয়োজনীয় ক্ষতিকারক পদ্ধতি’ বলা হয়।

গুরুত্ব:
১. রসের উৎস্রোত: বাষ্পমোচন টানের ফলে জাইলেম বাহিকায় যে শোষণ চাপ সৃষ্টি হয়, তা মূলরোম দ্বারা শোষিত জলকে উপরে উঠতে সাহায্য করে।
২. তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ: বাষ্পমোচনের সময় লীনতাপ গ্রহণ করায় উদ্ভিদদেহ এবং পাতার উষ্ণতা কমে, ফলে প্রখর রোদেও উদ্ভিদ সতেজ থাকে।

রসের উৎস্রোত সম্পর্কিত সর্বাপেক্ষা গ্রহণযোগ্য মতবাদটি হলো বিজ্ঞানী ডিক্সন ও জলি (Dixon & Jolly) প্রবর্তিত ‘বাষ্পমোচন টান ও জলের সমসংযোগ মতবাদ’।

• ১. বাষ্পমোচন টান (Transpiration Pull): পাতার মেসোফিল কলা থেকে বাষ্পমোচনের মাধ্যমে জল বেরিয়ে গেলে সেখানে ব্যাপন চাপের ঘাটতি সৃষ্টি হয়। এই ঘাটতি পূরণের জন্য জাইলেম বাহিকার জলস্তম্ভে একটি ঊর্ধ্বমুখী টানের সৃষ্টি হয়, যা মূল পর্যন্ত বিস্তৃত থাকে। একে বাষ্পমোচন টান বলে।
• ২. জলের সমসংযোগ বল (Cohesion Force): জলের অণুগুলির মধ্যে একধরণের পারস্পরিক আকর্ষণ বল কাজ করে, যাকে সমসংযোগ বল বলে। এর ফলে জাইলেম বাহিকার সরু নলের মধ্যে জলস্তম্ভটি ছিঁড়ে না গিয়ে একটি অখণ্ড সুতোর মতো অবস্থান করে।
• ৩. অসমসংযোগ বল (Adhesion Force): জলের অণু এবং জাইলেম বাহিকার প্রাচীরের অণুর মধ্যেও একধরণের আকর্ষণ বল কাজ করে, যা জলস্তম্ভকে মাধ্যাকর্ষণ শক্তির বিপরীতে ধরে রাখতে সাহায্য করে।

এই তিনটি বলের সম্মিলিত প্রভাবে মূলরোম দ্বারা শোষিত জল অভিকর্ষের বিপরীতে পাতায় পৌঁছায়।

পরীক্ষার নাম: হাইড্রিলা উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষ পরীক্ষা।

উপকরণ: বিকার, জলজ উদ্ভিদ (হাইড্রিলা), ফানেল, টেস্টটিউব, জল, দিয়াশলাই।

পদ্ধতি:

1. একটি জলপূর্ণ বিকারে কিছু সতেজ হাইড্রিলা উদ্ভিদ রাখা হলো।
2. উদ্ভিদগুলিকে একটি কাঁচের ফানেল দিয়ে এমনভাবে ঢাকা দেওয়া হলো যাতে ফানেলের সরু নলটি উপরের দিকে থাকে।
3. একটি জলপূর্ণ টেস্টটিউবকে বুড়ো আঙুল দিয়ে চেপে ধরে সাবধানে উপুড় করে ফানেলের নলের ওপর বসিয়ে দেওয়া হলো।
4. পুরো সেটআপটিকে উজ্জ্বল সূর্যালোক বা তীব্র আলোর নিচে রাখা হলো।

পর্যবেক্ষণ: কিছুক্ষণ পর দেখা যাবে হাইড্রিলা উদ্ভিদ থেকে বুদবুদ আকারে গ্যাস নির্গত হয়ে টেস্টটিউবের উপরের অংশে জমা হচ্ছে এবং জলস্তর নিচে নেমে যাচ্ছে।

সিদ্ধান্ত: টেস্টটিউবটি সাবধানে তুলে এনে একটি সদ্য নেভানো জ্বলন্ত চিলতে বা কাঠি উহার মুখে ধরলে চিলতেটি দপ করে জ্বলে ওঠে। যেহেতু অক্সিজেন গ্যাস নিজে জ্বলে না কিন্তু জ্বলতে সাহায্য করে, তাই প্রমাণিত হলো যে নির্গত গ্যাসটি অক্সিজেন।

উদ্দেশ্য: উদ্ভিদ যে বাষ্পাকারে জল বর্জন করে তা প্রমাণ করা।

[attachment_0](attachment)

উপকরণ: একটি টবসহ সতেজ গাছ, একটি কাঁচের বেলজার, একটি কাঁচের প্লেট, ভেসলিন এবং পলিথিন।

পদ্ধতি:

1. টবের মাটি ও টবটিকে পলিথিন দিয়ে মুড়ে দেওয়া হলো যাতে মাটি থেকে জল বাষ্পাকারে বের হতে না পারে। কেবল গাছের পাতা ও ডালপালা বাইরে থাকবে।
2. গাছসহ টবটিকে একটি কাঁচের প্লেটের ওপর রেখে তাকে বেলজার দিয়ে বায়ুরুদ্ধভাবে ঢেকে দেওয়া হলো। বেলজারের নিচটায় ভেসলিন লাগিয়ে দেওয়া হলো।
3. পুরো ব্যবস্থাটিকে সূর্যের আলোয় রাখা হলো।

পর্যবেক্ষণ: কিছুক্ষণ পর দেখা যাবে বেলজারের ভেতরের গায়ে বিন্দু বিন্দু জলকণা জমেছে এবং বেলজারের কাঁচ ধোঁয়াশাচ্ছন্ন হয়েছে।

সিদ্ধান্ত: যেহেতু মাটি ঢাকা ছিল এবং বাইরে থেকে বাতাস ঢুকতে পারেনি, তাই এই জলকণা উদ্ভিদদেহ (পাতা) থেকেই বাষ্পাকারে নির্গত হয়ে ঘনীভূত হয়েছে। এতে প্রমাণিত হয় উদ্ভিদ বাষ্পমোচন করে।

পত্ররন্ধ্র খোলা ও বন্ধ হওয়া রক্ষীকোশের রসস্ফীতি চাপের ওপর নির্ভর করে। আধুনিক মতবাদ ($K^+$ Pump Theory) অনুযায়ী:

[attachment_1](attachment)

• দিনের বেলা (খোলা): আলোতে রক্ষীকোশে ম্যালিক অ্যাসিড তৈরি হয় যা ভেঙে ম্যালেট আয়ন ও $H^+$ আয়ন গঠন করে। $H^+$ আয়ন বাইরে বেরিয়ে যায় এবং প্রচুর পরিমাণে $K^+$ আয়ন রক্ষীকোশে প্রবেশ করে। এর ফলে রক্ষীকোশের ঘনত্ব বাড়ে, জল প্রবেশ করে (অন্তঃঅভিস্রবণ) এবং কোষটি স্ফীত হয়ে পত্ররন্ধ্র খুলে যায়।
• রাতের বেলা (বন্ধ): অন্ধকারে বা বাষ্পমোচন রোধক হরমোন (ABA)-এর প্রভাবে $K^+$ আয়ন রক্ষীকোশ থেকে বেরিয়ে যায়। ফলে কোষের ঘনত্ব কমে, জল বেরিয়ে যায় (বহিঃঅভিস্রবণ) এবং রক্ষীকোশ শিথিল হয়ে পত্ররন্ধ্র বন্ধ হয়ে যায়।

বিজ্ঞানী মুনচ্ (1930) খাদ্য পরিবহনের এই মতবাদটি দেন। তাঁর মতে:

• উৎসস্থল (Source): সালোকসংশ্লেষের ফলে মেসোফিল কলায় (উৎস) গ্লুকোজ তৈরি হলে সেখানকার অভিস্রবণ চাপ বাড়ে। ফলে পার্শ্ববর্তী জাইলেম থেকে জল ফ্লোয়েমে প্রবেশ করে এবং উচ্চলচাপের সৃষ্টি হয়।
• ব্যবহারস্থল (Sink): মূল বা কান্ডে (সিঙ্ক) খাদ্য ব্যবহৃত বা সঞ্চিত হওয়ায় সেখানে অভিস্রবণ চাপ কম থাকে।
• প্রবাহ: চাপের এই পার্থক্যের কারণে, উচ্চচাপযুক্ত অঞ্চল (পাতা) থেকে নিম্নচাপযুক্ত অঞ্চলের (মূল) দিকে ফ্লোয়েমের সিভনল দিয়ে খাদ্যরস ‘ম্যাস’ বা ‘ভর’ হিসেবে প্রবাহিত হয়। একেই ম্যাস ফ্লো বলে।

চিত্র: [attachment_2](attachment)

প্রধান অংশসমূহ:

• রক্ষীকোশ (Guard Cells): বৃক্কাকার বা শিমবীজ আকৃতির দুটি কোশ যা রন্ধ্রকে ঘিরে থাকে।
• পত্ররন্ধ্র (Stomatal Pore): মাঝখানের ছিদ্রপথ।
• সহকারী কোশ (Subsidiary Cells): রক্ষীকোশের চারপাশে থাকা ত্বকীয় কোশ।
• ক্লোরোপ্লাস্ট: রক্ষীকোশের ভেতরে থাকা সবুজ কণিকা।