সালোকসংশ্লেষণ

সালোকসংশ্লেষণ শব্দটি দুটি গ্রিক শব্দ photos (অর্থ: আলোক; এখানে সূর্যালোক) ও synthesis (অর্থ: সংশ্লেষণ, বা তৈরি করা) এর সমন্বয়ে গঠিত।^{[১][২][৩]} আবার সালোকসংশ্লেষণ কথাটি বিশ্লেষণ করলে দেখা যায়,সালোক শব্দটির অর্থ হলো--আলোর উপস্থিতি এবং সংশ্লেষণ শব্দটির অর্থ—কোনো কিছু উৎপাদিত হওয়া। এক কথায় সালোকসংশ্লেষণ এর অর্থ দাঁড়ায় সূর্যালোকের উপস্থিতিতে রাসায়নিক সংশ্লেষ। যে জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে সবুজ উদ্ভিদ কোষে সূর্যালোকের উপস্থিতিতে, পরিবেশের বায়ুমণ্ডল থেকে গৃহীত কার্বন ডাইঅক্সাইড (CO₂) ও মূল দ্বারা শোষিত জলের বিক্রিয়ায় শর্করা জাতীয় খাদ্যের সংশ্লেষ ঘটে এবং গৃহীত কার্বন ডাইঅক্সাইডের সমপরিমাণ অক্সিজেন (O₂)প্রকৃতিতে নির্গত হয়, তাকে সালোকসংশ্লেষণ বলে। সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ার উপজাত হল অক্সিজেন। এই প্রক্রিয়ায় সজীব উদ্ভিদকোষে উপস্থিত ক্লোরোফিল নামক রঞ্জক আলোকশক্তিকে রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে এবং তা উৎপন্ন শর্করাজাতীয় খাদ্যের মধ্যে স্থিতিশক্তি রূপে সঞ্চিত রাখে। এই শক্তি পরবর্তীকালে স্বভোজী উদ্ভিদ দ্বারা অথবা শাকাহারী প্রাণীদের গৌণ পুষ্টিতে সাহায্য করে। সবুজ উদ্ভিদ ছাড়া কিছু জীবাণু এবং কিছু আদ্যপ্রাণীর মধ্যেও এই প্রক্রিয়া পরিদৃষ্ট হয়। এরকম কিছু জীবাণু, আদ্যপ্রাণী ও ক্লোরোফিল যুক্ত সজীব কোষে (উদ্ভিদ) শারীরবৃত্তীয় জারণ-বিজারণ প্রক্রিয়ায় সূর্যালোকের উপস্থিতিতে, পরিবেশ থেকে গৃহীত কার্বন ডাই অক্সাইড ও মূলরোম দ্বারা শোষিত জলের রাসায়নিক বিক্রিয়ায় সরল শর্করা জাতীয় খাদ্য উৎপন্ন হয় ও কার্বন ডাই অক্সাইডের সমপরিমাণ অক্সিজেন উৎপন্ন হয়ে সৌরশক্তির আবদ্ধ ঘটার মাধ্যমে সালোকসংশ্লেষণ সম্পূর্ণ হয়। উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষণ দিনের বেলা ঘটে।

সূর্যের আলোতে সালোকসংশ্লেষণ চলমান

সালোকসংশ্লেষের বৈজ্ঞানিক প্রক্রিয়া।

সমুদ্রে সালোকসংশ্লেষণকারী জীব

সমুদ্রে সালোকসংশ্লেষণকারী উদ্ভিদ

কয়েক প্রকার ব্যাকটেরিয়া, শৈবাল ও উচ্চশ্রেণীর উদ্ভিদ, যাদের সালোকসংশ্লেষণকারী রঞ্জক পদার্থ থাকে, তারাই সালোকসংশ্লেষ করতে সক্ষম। মূলত পাতায় সালোকসংশ্লেষ প্রক্রিয়া সংঘটিত হলেও কিছু উদ্ভিদের মূল বা কাণ্ডেও এটি হতে পারে।

• সমুদ্রে সালোকসংশ্লেষণকারী মূল: গুলঞ্চের আত্তীকরণ মূল, পটলের মূল, অর্কিডের বায়বীয় মূল (ভেলামেন)।
• সমুদ্রে সালোকসংশ্লেষণকারী কাণ্ড: ফনীমনসা, বাজবরণ ও অন্যান্য উদ্ভিদের সবুজ কাণ্ড।

সালোকসংশ্লেষণকারী প্রাণী

যদিও সালোকসংশ্লেষ প্রক্রিয়া সবুজ উদ্ভিদে ঘটে, তবুও কয়েকটি এককোষী প্রাণী, যেমন-- ইউগ্লিনা, ক্রাইস‍্যামিবা প্রভৃতিতে ক্লোরোফিল থাকায় সালোকসংশ্লেষ প্রক্রিয়ায় খাদ্য তৈরি হয়।

• যেসব উদ্ভিদে ক্লোরোফিল থাকে না তারা সালোকসংশ্লেষে অক্ষম। ছত্রাকজাতীয় উদ্ভিদে ক্লোরোফিল বা সালোকসংশ্লেষীয় রঞ্জকপদার্থ না থাকার জন্য সালোকসংশ্লেষ ঘটে না।
  উদাহরণ: মিউকর, ইস্ট প্রভৃতি

সালোকসংশ্লেষণকারী অঙ্গসমূহ

• পাতার সবুজ অংশ
• কচি সবুজ কাণ্ড
• থ্যালয়েড সবুজ উদ্ভিদের থ্যালাস
• ফুলের সবুজ বৃতি ও বৃন্ত
• ফলের সবুজ ত্বক
• সাইটোপ্লাজম

সালোকসংশ্লেষণের উপাদান

• প্রধান উপাদান
  • জল
  • কার্বন ডাই অক্সাইড
  • সূর্যালোক
  • ক্লোরোফিল
  • ক্যারোটিনয়েড
• সাহায্যকারী উপাদান
  • কো-এনজাইম
  • ADP( adenosine diphosphate)
  • NADP( Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate)
  • RuDP( Ribulose Disphosphate)
  • RuBP( Ribulose Bisphosphate)

সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়া

সালেকসংশ্লেষণ এর বিক্রিয়া: 6CO₂ + 12H₂O + আলো, ক্লোরোফিল→ C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂ সালেকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়া দুটি পর্যায়ে সম্পন্ন হয়:

1. আলোক নির্ভর পর্যায়
2. অন্ধকার পর্যায়

• সালোকসংশ্লেষণের সামগ্রিক প্রক্রিয়া কার্বন ডাই-অক্সাইড + পানি (আলো/ক্লোরোফিল)= গ্লুকোজ + অক্সিজেন (উপজাত) + পানি।

সালোকসংশ্লেষণ পদ্ধতি: সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় আলোক শক্তির রাসায়নিক স্থির শক্তিতে পরিণত হয়। এতে শক্তি সঞ্চিত হয়। যেসব কোষে ক্লোরোপ্লাস্ট আছে কেবল সে সব কোষে এই প্রক্রিয়া সংঘটিত হয়।সূর্যালোকের উপস্থিতিতে এ প্রক্রিয়া চলে। পানি ও কার্বন-ডাই-অক্সাইড এর প্রধান উপাদান।একটি উপচিতি প্রক্রিয়া, তাই উদ্ভিদের ওজন বাড়ে। এখানে শর্করা ও অক্সিজেন উৎপন্ন হয়।ক্লোরোফিল বিশিষ্ট উদ্ভিদে চলে। শুধুমাত্র কোষের ক্লোরোপ্লাস্টে এটি সংঘটিত হয়। উদ্ভিদ কার্বন ডাই-অক্সাইড গ্রহণ করে এবং অক্সিজেন ত্যাগ করে।

সালোকসংশ্লেষণের গুরুত্ব

পৃথিবীর সকল প্রাণীর অস্তিত্বের জন্য সালোকসংশ্লেষণ অপরিহার্য। এটি খাদ্য শৃঙ্খলে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে -সবুজ উদ্ভিদ এই প্রক্রিয়া ব্যবহার করে তাদের খাদ্য তৈরি করে, যার ফলে প্রাথমিক উৎপাদক তৈরি হয়। এখান থেকেই অন্যান্য জীব খাদ্য সংগ্রহ করে সুস্থ ভাবে বেঁচে থাকে। সালোকসংশ্লেষণ অক্সিজেন উৎপাদনের জন্যও দায়ী - যা বেশিরভাগ জীবের বেঁচে থাকার জন্য প্রয়োজন।^[৪]

সালোকসংশ্লেষণের প্রভাবক

সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ার জন্য বেশ কয়েকটি বিষয়ের প্রয়োজন হয় যেমন:

আলোর তীব্রতা: আলোর তীব্রতা বৃদ্ধির ফলে সালোকসংশ্লেষণের হার বেশি হয়। অন্যদিকে, কম আলোর তীব্রতার ফলে সালোকসংশ্লেষণের হার কম হয়।

CO2 এর ঘনত্ব: কার্বন ডাই অক্সাইডের উচ্চ ঘনত্ব সালোকসংশ্লেষণের হার বৃদ্ধিতে সাহায্য করে। সাধারণত, 300 - 400 PPM এর মধ্যে কার্বন ডাই অক্সাইড সালোকসংশ্লেষণের জন্য যথেষ্ট। তাপমাত্রা: সালোকসংশ্লেষণের কার্যকর সম্পাদনের জন্য, তাপমাত্রার পরিসীমা ২৫° থেকে ৩৫° সেলসিয়াসের মধ্যে থাকা গুরুত্বপূর্ণ।

জল: যেহেতু সালোকসংশ্লেষণে জল একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান, তাই এর ঘাটতি কার্বন ডাই অক্সাইড গ্রহণে সমস্যা সৃষ্টি করতে পারে। জল বা পানির অভাবের ফলে স্তম্ভের খোলা অংশ ভেতরে জমা হওয়া পানি ধরে রাখতে অস্বীকৃতি জানায়।

দূষণ: শিল্প দূষণকারী এবং অন্যান্য কণা পাতার পৃষ্ঠে জমা হতে পারে। এটি স্টোমাটার ছিদ্রগুলিকে ব্লক করতে পারে যা কার্বন ডাই অক্সাইড গ্রহণ করা কঠিন করে তোলে।^[৫]

খনিজ পদার্থ: বৃদ্ধি এবং সালোকসংশ্লেষণের সর্বোচ্চ হারের জন্য বেশ কিছু খনিজ পদার্থের প্রয়োজন। নাইট্রোজেন, সালফেট,ফসফেট ,লোহা ,ম্যাগনেসিয়াম, ক্যালসিয়াম এবং অ্যামিনো অ্যাসিড, প্রোটিন, কোএনজাইম , ডিঅক্সিরাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড (ডিএনএ) এবং রাইবোনিউক্লিক অ্যাসিড (আরএনএ), ক্লোরোফিল এবং অন্যান্য রঙ্গক এবং অন্যান্য প্রয়োজনীয় উদ্ভিদ উপাদানের সংশ্লেষণের জন্য প্রচুর পরিমাণে পটাসিয়ামের প্রয়োজন । অল্প পরিমাণে যেমন উপাদান ম্যাঙ্গানিজ ,সালোকসংশ্লেষণে তামা এবং ক্লোরাইডের প্রয়োজন হয়। উদ্ভিদের বিভিন্ন অ-সালোকসংশ্লেষণমূলক কার্যাবলীর জন্য আরও কিছু ট্রেস উপাদানের প্রয়োজন হয়।

অভ্যন্তরীণ কারণ:প্রতিটি উদ্ভিদ প্রজাতি বিভিন্ন পরিবেশগত কারণের সাথে খাপ খাইয়ে নেয়। এই স্বাভাবিক অবস্থার মধ্যে, উদ্ভিদের কোষের জটিল নিয়ন্ত্রক প্রক্রিয়াগুলি এনজাইমগুলির (অর্থাৎ, জৈব অনুঘটক) কার্যকলাপকে সামঞ্জস্য করে। এই সমন্বয়গুলি সামগ্রিক সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ার ভারসাম্য বজায় রাখে এবং সমগ্র উদ্ভিদের চাহিদা অনুসারে এটি নিয়ন্ত্রণ করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি নির্দিষ্ট উদ্ভিদ প্রজাতির ক্ষেত্রে, কার্বন ডাই অক্সাইডের মাত্রা দ্বিগুণ করলে সালোকসংশ্লেষণের হার প্রায় দ্বিগুণ হয়ে যেতে পারে ; তবে কয়েক ঘন্টা বা দিন পরে, হারটি মূল স্তরে নেমে যেতে পারে কারণ সালোকসংশ্লেষণ উদ্ভিদের বাকি অংশের তুলনায় বেশি সুক্রোজ তৈরি করে । বিপরীতে, এই জাতীয় কার্বন ডাই অক্সাইড সমৃদ্ধকরণের সাথে সরবরাহ করা অন্য একটি উদ্ভিদ প্রজাতি আরও সুক্রোজ ব্যবহার করতে সক্ষম হতে পারে, কারণ এর কার্বন-চাহিদাকারী অঙ্গগুলি বেশি ছিল এবং এটি তার জীবনচক্রের বেশিরভাগ সময় জুড়ে সালোকসংশ্লেষণ এবং দ্রুত বৃদ্ধি অব্যাহত রাখবে।^[৬]