জীববিজ্ঞান ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   C4 উদ্ভিদের পাতার পরিবহন কলাগুচ্ছকে ঘিরে বিশেষ ধরনের ক্লোরোপ্লাস্টযুক্ত বান্ডল সিথ কোষের যে বৃত্তাকার বলয় বা মালার মতো বিন্যাস দেখা যায়, তাকে ক্রাঞ্জ অ্যানাটমি (Kranz anatomy) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো শারীরবৃত্তীয় প্রক্রিয়া যখন একাধিক বাহ্যিক বা অভ্যন্তরীণ প্রভাবক দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, তখন যে প্রভাবকটির পরিমাণ সবচেয়ে কম বা পরিমিত সীমার সবচেয়ে নিচে থাকে এবং যার পরিবর্তনের ফলে সামগ্রিক প্রক্রিয়ার গতিবেগ সরাসরি নির্ধারিত হয়, তাকে লিমিটিং ফ্যাক্টর (Limiting factor) বলে। ১৯০৫ সালে এফ. এফ. ব্ল্যাকম্যান তাঁর 'ল অব লিমিটিং ফ্যাক্টরস' সূত্রে উল্লেখ করেন যে, একটি প্রক্রিয়ার গতি সবচেয়ে কম মাত্রায় উপস্থিত নিয়ামকটির দ্বারা সীমাবদ্ধ থাকে। যেমন—পর্যাপ্ত আলো ও পানি থাকা সত্ত্বেও কার্বন ডাই-অক্সাইডের স্বল্পতা সালোকসংশ্লেষণের হার কমিয়ে দেয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের প্রথমোক্ত উদ্ভিদে কার্বন বিজারণের প্রথম স্থায়ী পদার্থ ৩-কার্বনবিশিষ্ট ফসফোগ্লিসারিক অ্যাসিড (3-PGA); সুতরাং এটি C3 উদ্ভিদ এবং এর কার্বন বিজারণ চক্রটি হলো ক্যালভিন চক্র (C3 চক্র)। নিচে ক্যালভিন চক্রের সংক্ষিপ্ত রেখাচিত্র দেওয়া হলো:

   ১. CO₂ গ্রহণ ও কার্বক্সিলেশন:
   RuBP (5C) + CO₂ + H₂O --[RuBisCO এনজাইম]--> অস্থায়ী কিটো অ্যাসিড (6C) --> ২ অণু ৩-ফসফোগ্লিসারিক অ্যাসিড (3C)

   ২. বিজারণ ধাপ:
   ৩-ফসফোগ্লিসারিক অ্যাসিড (3-PGA)
   ↓ (ATP → ADP)
   ১,৩-বিসফসফোগ্লিসারিক অ্যাসিড
   ↓ (NADPH + H⁺ → NADP⁺ + Pi)
   গ্লিসারালডিহাইড ৩-ফসফেট (G3P) ⇌ ডাইহাইড্রক্সিঅ্যাসিটোন ফসফেট (DHAP)

   ৩. শর্করা তৈরি:
   G3P + DHAP --> ফ্রুক্টোজ ১,৬-বিসফসফেট --> ফ্রুক্টোজ-৬-ফসফেট --> গ্লুকোজ / সুক্রোজ / স্টার্চ

   ৪. গ্রাহক RuBP-এর পুনরুৎপাদন:
   ট্রায়োজ ফসফেট (G3P/DHAP) বিভিন্ন অন্তর্বর্তী শর্করা (যেমন—এরিথ্রোজ-৪-ফসফেট, সিডো হেপ্টুলোজ-৭-ফসফেট, জাইলোলোজ-৫-ফসফেট, রিবুলোজ-৫-ফসফেট) তৈরির জটিল রূপান্তরের মাধ্যমে ATP ব্যয় করে পুনরায় RuBP তৈরি করে।

   [সংক্ষিপ্ত প্রবাহচিত্র: CO₂ + RuBP → ৩-ফসফোগ্লিসারিক অ্যাসিড (৩C) → ট্রায়োজ ফসফেট → (ক) গ্লুকোজ তৈরি এবং (খ) RuBP পুনরুৎপাদন]।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের শেষোক্ত উদ্ভিদে কার্বন বিজারণের প্রথম স্থায়ী পদার্থটি ৪-কার্বনবিশিষ্ট (অক্সালোঅ্যাসিটিক অ্যাসিড); অর্থাৎ এটি C4 উদ্ভিদ এবং এর চক্রটি হ্যাচ ও স্ল্যাক চক্র (C4 চক্র)। কৃষিজ উৎপাদন ও উদ্ভিদের অভিযোজনে এ চক্রের গুরুত্ব অপরিসীম:

   ১. সালোকসংশ্লেষণের উচ্চ হার: C4 উদ্ভিদে বান্ডল সিথ কোষে CO₂-এর উচ্চ ঘনত্ব বজায় থাকে। ফলে RuBisCO এনজাইমের কার্বক্সিলেজ কার্যকারিতা বাড়ে এবং সালোকসংশ্লেষণের হার C3 উদ্ভিদের চেয়ে অনেক বেশি হয়।

   ২. ফটোরেস্পিরেশন অনুপস্থিতি: উচ্চ তাপ ও অক্সিজেনের উপস্থিতিতে C3 উদ্ভিদে ক্ষতিকর ফটোরেস্পিরেশন ঘটে, যা প্রায় ২৫% শক্তি ও কার্বন অপচয় করে। কিন্তু C4 উদ্ভিদে ফটোরেস্পিরেশন কার্যত অনুপস্থিত থাকায় শক্তি ও শুষ্ক বস্তুর অপচয় রোধ হয়।

   ৩. উচ্চ তাপমাত্রা ও তীব্র আলোতে অভিযোজন: C4 চক্রের PEP কার্বক্সিলেজ এনজাইম উচ্চ তাপেও সক্রিয় থাকে। ফলে উষ্ণমণ্ডলীয় তীব্র আলো ও খরা পরিস্থিতিতে এ জাতীয় উদ্ভিদ যেমন ভুট্টা, আখ ইত্যাদি স্বাচ্ছন্দ্যে বেড়ে ওঠে।

   ৪. পানির সাশ্রয়ী ব্যবহার: C4 উদ্ভিদে পত্ররন্ধ্র আংশিক খোলা রেখেও দ্রুত CO₂ শোষণ সম্ভব হয়। ফলে প্রস্বেদনে পানির অপচয় তুলনামূলকভাবে কম হয় এবং এদের জল ব্যবহার দক্ষতা (Water use efficiency) অত্যন্ত বেশি।

   ৫. উচ্চ ফলনশীলতা: উচ্চ সালোকসংশ্লেষণ ক্ষমতা এবং কম অপচয়ের কারণে গম বা চালের মতো C3 ফসলের চেয়ে আখ, ভুট্টা, জোয়ার ইত্যাদি C4 ফসলের জৈববস্তু উৎপাদন ও হেক্টরপ্রতি ফলন বহুলাংশে বেশি হয়।

   সুতরাং, বৈশ্বিক উষ্ণায়ন ও খাদ্য নিরাপত্তার প্রেক্ষাপটে C4 চক্র অত্যন্ত তাৎপর্যপূর্ণ।