জীববিজ্ঞান ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যে শ্বসন প্রক্রিয়ায় মুক্ত অক্সিজেনের অনুপস্থিতিতে অবাত শ্বসনকারী অণুজীব বা কোষে সাবস্ট্রেট আংশিক জারিত হয়ে বিভিন্ন জৈব যৌগ (যেমন- ইথাইল অ্যালকোহল বা ল্যাকটিক অ্যাসিড), CO₂ এবং সামান্য পরিমাণ শক্তি উৎপন্ন করে, তাকে অবাত শ্বসন বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   TCA Cycle-এর পূর্ণরূপ হলো Tricarboxylic Acid Cycle, যা বিজ্ঞানী হ্যান্স ক্রেবসের নামানুসারে ক্রেবস চক্র নামেও পরিচিত। সবাত শ্বসনের এই পর্যায়ে অ্যাসিটাইল Co-A এর দুই-কার্বন অংশটি মাইটোকন্ড্রিয়ার ম্যাট্রিক্সে চার কার্বনবিশিষ্ট অক্সালোঅ্যাসিটিক অ্যাসিডের সাথে যুক্ত হয়ে ছয় কার্বনবিশিষ্ট সাইট্রিক অ্যাসিড তৈরি করে। সাইট্রিক অ্যাসিডে তিনটি কার্বক্সিল গ্রুপ (-COOH) থাকার কারণে এই চক্রটিকে ট্রাইকার্বক্সিলিক অ্যাসিড চক্র বা TCA চক্র বলা হয়। এটি মাইটোকন্ড্রিয়ায় সংঘটিত হয় এবং এতে বিভিন্ন জারণ-বিজারণ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে NADH+H⁺, FADH₂ ও GTP/ATP উৎপন্ন হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে উল্লিখিত প্রথম উদ্ভিদটি হলো কাঁঠাল গাছ, যা একটি C₃ উদ্ভিদ। C₃ উদ্ভিদে কার্বন বিজারণের প্রধান পথ হলো ক্যালভিন চক্র (C₃ চক্র)।

   নিচে ক্যালভিন চক্রের (C₃ চক্র) প্রধান পর্যায়ক্রমিক ধাপসমূহ রেখাচিত্রের মাধ্যমে দেখানো হলো:

   ১. কার্বক্সিলেশন: ১টি RuBP (৫C) + CO₂ + H₂O —(রুবিস্কো এনজাইম)→ অস্থায়ী কিটো অ্যাসিড (৬C) → ২ অণু ৩-ফসফোগ্লিসারিক অ্যাসিড (৩-PGA, ৩C)।
   ২. বিজারণ: ৩-PGA + ATP + NADPH+H⁺ → ৩-ফসফোগ্লিসারালডিহাইড (G3P) ও ডাইহাইড্রোক্সিঅ্যাসিটোন ফসফেট (DHAP)।
   ৩. শর্করা উৎপাদন ও গ্রাহক পুনঃউৎপাদন: G3P ও DHAP-এর অংশবিশেষ ফ্রুক্টোজ-৬-ফসফেট হয়ে সুক্রোজ ও স্টার্চ গঠন করে। বাকি ট্রায়োজ ফসফেট জটিল বিক্রিয়া শৃঙ্খলের মাধ্যমে পুনরায় রিবুলোজ-১,৫-বিসফসফেট (RuBP) তৈরি করে, যা পরবর্তী চক্র পরিচালনার জন্য প্রস্তুত হয়।

   রেখাচিত্র:
   CO₂ + RuBP (৫C)
   ↓ (RuBisCO)
   [অস্থায়ী কিটো অ্যাসিড (৬C)]
   ↓
   ৩-ফসফোগ্লিসারিক অ্যাসিড (৩-PGA)
   ↓ (ATP ও NADPH+H⁺ ব্যয়)
   ৩-ফসফোগ্লিসারালডিহাইড ⇄ ডাইহাইড্রোক্সিঅ্যাসিটোন ফসফেট
   ↙ ↘
   গ্লুকোজ / স্টার্চ তৈরি RuBP পুনঃউৎপাদন চক্র

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে উল্লিখিত দ্বিতীয় উদ্ভিদটি হলো ভুট্টা, যা একটি C₄ উদ্ভিদ। ভুট্টা উদ্ভিদে সংঘটিত কার্বন বিজারণ চক্রটি হলো C₄ চক্র বা হ্যাচ ও স্ল্যাক চক্র।

   উদ্ভিদ জীবনে তথা সামগ্রিক পরিবেশ ও অর্থনীতিতে C₄ চক্রটির গুরুত্ব অত্যন্ত তাৎপর্যপূর্ণ:
   ১. উচ্চ সালোকসংশ্লেষণ দক্ষতা: C₄ উদ্ভিদে ক্র্যাঞ্জ অ্যানাটমি এবং উচ্চ কার্বন ডাই-অক্সাইড সংগ্রাহক PEP কার্বক্সিলেজ এনজাইমের উপস্থিতির কারণে CO₂-এর ঘনত্ব খুব কম থাকলেও সালোকসংশ্লেষণ কার্যকরভাবে চলতে পারে।
   ২. ফটোরেস্পিরেশন রোধ: C₄ উদ্ভিদে বান্ডল সিথ কোষে CO₂ ঘনীভূত হওয়ায় রুবিস্কো এনজাইমের অক্সিজেনেস কার্যকারিতা বাধাপ্রাপ্ত হয়, ফলে আলোক-শ্বসন (Photorespiration) প্রায় অনুপস্থিত থাকে। এর ফলে উদ্ভিদের শক্তির কোনো অপচয় হয় না।
   ৩. উচ্চ তাপমাত্রা ও খরার সাথে অভিযোজন: C₄ চক্র অধিক তাপমাত্রা (৩০°-৪৫° সে.) ও তীব্র সূর্যালোকিত অঞ্চলে অত্যন্ত কার্যকর। এরা কম পানি ব্যবহার করে বেশি খাদ্য ও শুষ্ক পদার্থ তৈরি করতে পারে, ফলে শুষ্ক ও লবণাক্ত অঞ্চলেও এরা সফলভাবে টিকে থাকে।
   ৪. উচ্চ ফলনশীলতা: C₃ উদ্ভিদের তুলনায় C₄ উদ্ভিদের জৈববস্তু (biomass) ও ফলন উৎপাদন ক্ষমতা অনেক বেশি। ভুট্টা, আখ ইত্যাদি প্রধান দানাদার ও অর্থকরী ফসলের উচ্চ ফলনের মূলে রয়েছে এই C₄ চক্র।

   অতএব, খাদ্য নিরাপত্তা নিশ্চিতকরণ এবং প্রতিকূল জলবায়ুতে ফসলের উৎপাদনের ধারাবাহিকতা বজায় রাখতে C₄ চক্রের ভূমিকা অপরিসীম।