জীববিজ্ঞান ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   NADP এর পূর্ণরূপ হলো Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate (নিকোটিনামাইড অ্যাডেনিন ডাইনিউক্লিওটাইড ফসফেট)।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   সবাত শ্বসনের ইলেকট্রন ট্রান্সপোর্ট সিস্টেমে (ETS) বিজারিত কো-এনজাইমগুলো (NADH+H+ ও FADH2) জারিত হওয়ার সময় যে শক্তি নির্গত হয়, সেই শক্তির সহায়তায় ADP এর সাথে অজৈব ফসফেট (Pi) যুক্ত হয়ে ATP তৈরির প্রক্রিয়াকে অক্সিডেটিভ ফসফোরাইলেশন (Oxidative phosphorylation) বলে। এ প্রক্রিয়ায় আণবিক অক্সিজেন ইলেকট্রন ও প্রোটন গ্রহণ করে পানি তৈরি করে এবং অন্তর্বর্তী এনজাইম এটিপি সিন্থেজ ATP সংশ্লেষণে ভূমিকা রাখে।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে উল্লিখিত ৩-কার্বনবিশিষ্ট জৈব এসিডটি হলো পাইরুভিক এসিড এবং এটি তৈরির প্রক্রিয়াটি হলো গ্লাইকোলাইসিস। গ্লাইকোলাইসিস প্রক্রিয়ায় ১ অণু গ্লুকোজ থেকে ২ অণু পাইরুভিক এসিড তৈরিতে ব্যবহৃত এনজাইমসমূহ ধারাবাহিকভাবে নিচে উল্লেখ করা হলো:

   ১. হেক্সোকাইনেজ (Hexokinase): গ্লুকোজকে এটিপি-র সহায়তায় গ্লুকোজ-৬-ফসফেটে রূপান্তরিত করে।
   ২. ফসফোগ্লুকো-আইসোমারেজ (Phosphogluco-isomerase): গ্লুকোজ-৬-ফসফেটকে ফ্রুক্টোজ-৬-ফসফেটে পরিবর্তন করে।
   ৩. ফসফোফ্রুক্টোকাইনেজ (Phosphofructokinase): ফ্রুক্টোজ-৬-ফসফেটকে ফ্রুক্টোজ-১,৬-বিসফসফেটে পরিণত করে।
   ৪. অ্যালডোলেজ (Aldolase): ফ্রুক্টোজ-১,৬-বিসফসফেটকে ভেঙে ৩-ফসফোগ্লিসারালডিহাইড ও ডাইহাইড্রক্সি অ্যাসিটোন ফসফেট গঠন করে।
   ৫. ফসফোট্রায়োজ আইসোমারেজ (Phosphotriose isomerase): ডাইহাইড্রক্সি অ্যাসিটোন ফসফেটকে ৩-ফসফোগ্লিসারালডিহাইডে রূপান্তর করে।
   ৬. ফসফোগ্লিসারালডিহাইড ডিহাইড্রোজিনেজ (Phosphoglyceraldehyde dehydrogenase): ৩-ফসফোগ্লিসারালডিহাইড থেকে ১,৩-বিসফসফোগ্লিসারিক এসিড তৈরি করে।
   ৭. ফসফোগ্লিসারোকাইনেজ (Phosphoglycerokinase): ১,৩-বিসফসফোগ্লিসারিক এসিডকে ৩-ফসফোগ্লিসারিক এসিডে পরিণত করে।
   ৮. ফসফোগ্লিসারোমিউটেজ (Phosphoglyceromutase): ৩-ফসফোগ্লিসারিক এসিডকে ২-ফসফোগ্লিসারিক এসিডে রূপান্তরিত করে।
   ৯. এনোলেজ (Enolase): ২-ফসফোগ্লিসারিক এসিড হতে পানি অপসারণ করে ফসফোএনলপাইরুভিক এসিড তৈরি করে।
   ১০. পাইরুভেট কাইনেজ (Pyruvate kinase): ফসফোএনলপাইরুভিক এসিড থেকে পাইরুভিক এসিড তৈরি করে।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে উল্লিখিত শর্করাটি হলো গ্লুকোজ এবং এর জারণ দুটি ভিন্ন প্রক্রিয়ায় ঘটে থাকে— সবাত শ্বসন (Aerobic respiration) ও অবাত শ্বসন (Anaerobic respiration)। প্রক্রিয়াভেদে গ্লুকোজ হতে উৎপন্ন শক্তির পরিমাণ ভিন্ন হয়, যা নিচে বিশ্লেষণ করা হলো:

   ১. অবাত শ্বসন:
   অক্সিজেনের অনুপস্থিতিতে এই প্রক্রিয়াটি ঘটে। এতে গ্লুকোজের অসম্পূর্ণ জারণ ঘটে। প্রথম ধাপ গ্লাইকোলাইসিসে নিট ২ অণু ATP ও ২ অণু NADH+H+ উৎপন্ন হয়। পরবর্তী ধাপে পাইরুভিক এসিডের বিজারণে ইথাইল অ্যালকোহল বা ল্যাকটিক এসিড তৈরি হয় এবং গ্লাইকোলাইসিসে উৎপন্ন ২ অণু NADH+H+ খরচ হয়ে NAD+ এ রূপান্তরিত হয়। ফলে অবাত শ্বসনে ১ অণু গ্লুকোজ থেকে নিট মাত্র ২ অণু ATP (বা প্রায় ১৪-১৬ kcal/মোলের কাছাকাছি কার্যকর শক্তি) উৎপন্ন হয়।

   ২. সবাত শ্বসন:
   অক্সিজেনের উপস্থিতিতে ঘটে এবং এতে গ্লুকোজের সম্পূর্ণ জারণ ঘটে CO2 ও H2O উৎপন্ন হয়। এ প্রক্রিয়ায় চারটি ধাপে (গ্লাইকোলাইসিস, অ্যাসিটাইল কো-এ সৃষ্টি, ক্র্যাবস চক্র ও ইলেকট্রন প্রবাহ তন্ত্র) শক্তি উৎপন্ন হয়। বাংলাদেশের প্রচলিত মাধ্যমিক/উচ্চ মাধ্যমিক পাঠ্যবইয়ের হিসাব অনুযায়ী:

   • গ্লাইকোলাইসিস থেকে নিট: ২ ATP + ২ NADH+H+ (৬ বা ৪ ATP) = ৮ বা ৬ ATP
   • পাইরুভিক এসিড হতে অ্যাসিটাইল কো-এ তৈরিতে: ২ NADH+H+ = ৬ ATP
   • ক্র্যাবস চক্রে: ২ GTP (২ ATP) + ৬ NADH+H+ (১৮ ATP) + ২ FADH2 (৪ ATP) = ২৪ ATP
     সর্বমোট ১ অণু গ্লুকোজ সম্পূর্ণ জারিত হয়ে মোট ৩৬ বা ৩৮ অণু ATP (প্রায় ৬৮৬ kcal শক্তি) উৎপন্ন করে।

   সুতরাং দেখা যায় যে, অবাত শ্বসনে আংশিক জারণের কারণে সামান্য শক্তি (মাত্র ২ ATP) উৎপন্ন হলেও সবাত শ্বসনে সম্পূর্ণ জারণের ফলে বিপুল পরিমাণ শক্তি (৩৬-৩৮ ATP) উৎপন্ন হয়। তাই প্রক্রিয়াভেদে উৎপন্ন শক্তির পরিমাণ নিশ্চিতভাবেই ভিন্ন হয়।