জীববিজ্ঞান ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোষঝিল্লিতে অবস্থিত যে প্রোটিন অণু এটিপি (ATP) থেকে শক্তি ব্যবহারের মাধ্যমে কোষের ভেতর থেকে বাইরে কিংবা বাইরে থেকে ভেতরে সক্রিয়ভাবে প্রোটন (H⁺) স্থানান্তর করে, তাকে প্রোটন পাম্প বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কোনো শারীরবৃত্তীয় প্রক্রিয়া একাধিক প্রভাবক দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হলে, যে প্রভাবকটির পরিমাণ সবচেয়ে কম বা সর্বনিম্ন মাত্রায় উপস্থিত থাকে এবং যার পরিবর্তনের ফলে সামগ্রিক প্রক্রিয়ার গতি নিয়ন্ত্রিত হয়, তাকে লিমিটিং ফ্যাক্টর (সীমাস্থ প্রভাবক) বলে। ১৯০৫ সালে এফ. এফ. ব্ল্যাকম্যান তাঁর 'ল অব লিমিটিং ফ্যাক্টরস' (Law of Limiting Factors)-এ এই নীতি প্রবর্তন করেন। যেমন— সালোকসংশ্লেষণের জন্য আলো, কার্বন ডাই-অক্সাইড, তাপমাত্রা ইত্যাদি প্রভাবকের মধ্যে কোনো একটির ঘাটতি দেখা দিলে সামগ্রিক সালোকসংশ্লেষণের হার হ্রাস পায়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে উল্লিখিত ১ম উদ্ভিদটি হলো কলা, যা একটি C3 উদ্ভিদ। C3 উদ্ভিদে কার্বন বিজারণের চক্রাকার গতিপথটি হলো ক্যালভিন চক্র (বা C3 চক্র)। নিচে ক্যালভিন চক্রের প্রধান ধাপসমূহ ধারাবাহিকভাবে উপস্থাপন করা হলো:

   ১. কার্বন ডাই-অক্সাইড গ্রহণ ও প্রারম্ভিক স্থিতিশীল যৌগ গঠন:
   ক্লোরোপ্লাস্টের স্ট্রোমাতে থাকা ৫-কার্বনযুক্ত রাইবুলোজ ১,৫-বিসফসফেট (RuBP) পরিবেশের CO₂ গ্রহণ করে। RuBisCO এনজাইমের উপস্থিতিতে একটি অস্থায়ী ৬-কার্বনবিশিষ্ট কিটো অ্যাসিড তৈরি হয়, যা তাৎক্ষণিকভাবে ভেঙে দুই অণু ৩-কার্বনবিশিষ্ট ৩-ফসফোগ্লিসারিক অ্যাসিড (3-PGA) উৎপন্ন করে। এটি এই চক্রের প্রথম স্থায়ী যৌগ।

   ২. কার্বন বিজারণ ধাপ:
   ATP এবং NADPH + H⁺ এর সহায়তায় ৩-ফসফোগ্লিসারিক অ্যাসিড (3-PGA) বিজারিত হয়ে ৩-ফসফোগ্লিসারালডিহাইড (3-PGAL) এবং ডাইহাইড্রক্সিঅ্যাসিটোন ফসফেটে (DHAP) রূপান্তরিত হয়।

   ৩. শর্করা উৎপাদন ও RuBP পুনরুৎপাদন:
   উৎপন্ন ট্রায়োজ ফসফেটের কিছু অংশ ঘনীভূত হয়ে ফ্রুক্টোজ ১,৬-বিসফসফেট এবং অবশেষে গ্লুকোজ বা শর্করা তৈরি করে। অবশিষ্ট ট্রায়োজ ফসফেট বিভিন্ন মধ্যবর্তী যৌগের (যেমন- এরিথ্রোজ, সিডোহেপ্টুলোজ ইত্যাদি) জটিল রূপান্তরের মাধ্যমে চক্রের ধারাবাহিকতা রক্ষার জন্য পুনরায় RuBP (রাইবুলোজ ১,৫-বিসফসফেট)-এ রূপান্তরিত হয়।

   সংক্ষিপ্ত প্রবাহচিত্র:
   CO₂ + RuBP ──(RuBisCO)──> অস্থায়ী ৬C যৌগ ──> ৩-ফসফোগ্লিসারিক অ্যাসিড (3-PGA) ──(ATP, NADPH)──> ট্রায়োজ ফসফেট (3-PGAL + DHAP) ──> একদিকে শর্করা (গ্লুকোজ) তৈরি এবং অন্যদিকে RuBP পুনরুৎপাদন।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের দুটি উদ্ভিদ হলো কলা ও ভুট্টা। উভয় উদ্ভিদই শ্রেণিবিন্যাসগতভাবে একবীজপত্রী হওয়া সত্ত্বেও এদের কার্বন বিজারণের গতিপথ ভিন্ন। কলা হলো C3 গতিপথের অন্তর্ভুক্ত উদ্ভিদ এবং ভুট্টা হলো C4 গতিপথের অন্তর্ভুক্ত উদ্ভিদ। নিচে এই পার্থক্যের কারণ ও তাৎপর্য বিশ্লেষণ করা হলো:

   ১. অন্তর্গঠনগত বৈশিষ্ট্য (ক্র্যাঞ্জ অ্যানাটমি):
   ভুট্টার পাতায় সংবহন গুচ্ছকে ঘিরে বান্ডল সিথ কোষ একটি সুস্পষ্ট বলয় আকারে সাজানো থাকে এবং এর চারপাশের মেসোফিল কোষগুলো রেডিয়ালি বিন্যস্ত থাকে, যাকে ক্র্যাঞ্জ অ্যানাটমি (Kranz anatomy) বলা হয়। কিন্তু কলার পাতায় এই বিশেষ অঙ্গসংস্থান নেই। ফলে কলা গাছে শুধু মেসোফিল কোষে কার্বন বিজারণ ঘটে, অথচ ভুট্টায় মেসোফিল এবং বান্ডল সিথ উভয় কোষে দুই ধাপে চক্র সম্পন্ন হয়।

   ২. প্রথম স্থায়ী যৌগ ও গ্রাহক অণু:
   কলা গাছে বায়ুমণ্ডলীয় CO₂-এর প্রথম গ্রাহক হলো ৫-কার্বনবিশিষ্ট রাইবুলোজ-১,৫-বিসফসফেট (RuBP) এবং প্রথম স্থায়ী যৌগ ৩-কার্বনবিশিষ্ট ৩-ফসফোগ্লিসারিক অ্যাসিড (3-PGA)। অন্যদিকে ভুট্টায় প্রথম CO₂ গ্রাহক ৩-কার্বনবিশিষ্ট ফসফোএনল পাইরুভিক অ্যাসিড (PEP) এবং প্রথম স্থায়ী যৌগ ৪-কার্বনবিশিষ্ট অক্সালোঅ্যাসিটিক অ্যাসিড (OAA)।

   ৩. ক্লোরোপ্লাস্টের ভিন্নতা:
   কলা গাছে মেসোফিল কোষে একই ধরনের ক্লোরোপ্লাস্ট থাকে। ভুট্টা গাছে দ্বিরূপী ক্লোরোপ্লাস্ট থাকে— মেসোফিলে সুগঠিত গ্রানাযুক্ত ছোট ক্লোরোপ্লাস্ট এবং বান্ডল সিথ কোষে গ্রানাবিহীন বৃহত্তর ক্লোরোপ্লাস্ট বিদ্যমান।

   ৪. ফটোরেস্পিরেশন ও সালোকসংশ্লেষণ দক্ষতা:
   কলা গাছে উচ্চ তাপমাত্রা ও উচ্চ আলোতে রুবিসকো এনজাইমের অক্সিজিনেজ ক্রিয়ার ফলে আলোক-শ্বসন (ফটোরেস্পিরেশন) ঘটে, যাতে কার্বনের অপচয় হয় এবং উৎপাদনশীলতা কমে যায়। ভুট্টায় উচ্চমাত্রায় CO₂ সংবদ্ধকরণ কৌশল থাকায় ফটোরেস্পিরেশন অনুপস্থিত থাকে, যার ফলে এর সালোকসংশ্লেষণ ক্ষমতা ও উৎপাদনশীলতা অনেক বেশি।

   সুতরাং, কলা এবং ভুট্টা উভয়ই একবীজপত্রী হওয়া সত্ত্বেও শারীরবৃত্তীয় অভিযোজন, কোষীয় গঠন এবং এনজাইমের কার্যক্রমের পার্থক্যের কারণে এদের কার্বন বিজারণের গতিপথ যথাক্রমে C3 ও C4— যা সম্পূর্ণ ভিন্ন।