জীববিজ্ঞান ১ম পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   ক্লোরোপ্লাস্টের থাইলাকয়েড মেমব্রেনে অবস্থিত আলোক শক্তি শোষণ ও রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তরের জন্য প্রয়োজনীয় রঞ্জক পদার্থ (ক্লোরোফিল-a, ক্লোরোফিল-b, ক্যারোটিনয়েড ইত্যাদি), সংশ্লিষ্ট প্রোটিন এবং ইলেকট্রন গ্রাহক নিয়ে গঠিত কার্যকরী একককে ফটোসিস্টেম (Photosystem) বলে।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   যেসব উদ্ভিদে কার্বন বিজারণ বা সালোকসংশ্লেষণের অন্ধকার পর্যায়ে কার্বন ডাই-অক্সাইড ($CO_2$) সংবন্ধনের প্রথম স্থায়ী পদার্থ হিসেবে ৪-কার্বনবিশিষ্ট অক্সালোঅ্যাসিটিক অ্যাসিড (Oxaloacetic acid) উৎপন্ন হয়, তাদেরকে $C_4$ উদ্ভিদ বলে।

   এসব উদ্ভিদে হ্যাচ ও স্ল্যাক চক্র (Hatch-Slack pathway) কার্যকর থাকে। যেমন— ভুট্টা, আখ, মিলেট, মোথা ঘাস ইত্যাদি। $C_4$ উদ্ভিদের পাতায় ক্র্যাঞ্জ অ্যানাটমি (Kranz anatomy) দেখা যায় এবং এদের সালোকসংশ্লেষণের হার সাধারণ $C_3$ উদ্ভিদের তুলনায় বেশি হয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে প্রদর্শিত অঙ্গাণুটি মাইটোকন্ড্রিয়া এবং সামগ্রিক প্রক্রিয়াটি হলো সবাত শ্বসন। সবাত শ্বসনের প্রথম ধাপটি হলো গ্লাইকোলাইসিস (Glycolysis), যা সাইটোপ্লাজমে সংঘটিত হয়।

   নিম্নে গ্লাইকোলাইসিস প্রক্রিয়ার প্রবাহচিত্র বা ছক দেওয়া হলো:

   ১. গ্লুকোজ (৬-কার্বন)
   $\to$ [ATP $\to$ ADP, হেক্সোকাইনেজ]
   ২. গ্লুকোজ-৬-ফসফেট
   $\to$ [ফসফোগ্লুকো-আইসোমারেজ]
   ৩. ফ্রুক্টোজ-৬-ফসফেট
   $\to$ [ATP $\to$ ADP, ফসফোফ্রুক্টোকাইনেজ]
   ৪. ফ্রুক্টোজ ১,৬-বিসফসফেট
   $\to$ [অ্যালডোলেজ এনজাইমের প্রভাবে দুটি ট্রায়োজ ফসফেটে বিভাজিত হয়]
   ৫. ৩-ফসফোগ্লিসারালডিহাইড (৩-C) $\rightleftharpoons$ ডাইহাইড্রক্সি অ্যাসিটোন ফসফেট (৩-C) [আইসোমারেজ]

   (উভয় ৩-কার্বন অণুই পরবর্তী ধাপে ৩-ফসফোগ্লিসারালডিহাইড হিসেবে অংশ নেয়, ফলে প্রতিটি বিক্রিয়া ২ অণু করে ঘটে):

   ৬. ৩-ফসফোগ্লিসারালডিহাইড (২ অণু) + ২ $H_3PO_4$ + ২ $NAD^+$
   $\to$ [ডিহাইড্রোজিনেজ] $\to$ ১,৩-বিসফসফোগ্লিসারিক অ্যাসিড (২ অণু) + ২ $NADH + H^+$
   ৭. ১,৩-বিসফসফোগ্লিসারিক অ্যাসিড (২ অণু) + ২ ADP
   $\to$ [ফসফোগ্লিসারো-কাইনেজ] $\to$ ৩-ফসফোগ্লিসারিক অ্যাসিড (২ অণু) + ২ ATP
   ৮. ৩-ফসফোগ্লিসারিক অ্যাসিড (২ অণু)
   $\to$ [ফসফোগ্লিসারো-মিউটেজ] $\to$ ২-ফসফোগ্লিসারিক অ্যাসিড (২ অণু)
   ৯. ২-ফসফোগ্লিসারিক অ্যাসিড (২ অণু)
   $\to$ [এনোলেজ, $-2H_2O$] $\to$ ফসফোইনল পাইরুভিক অ্যাসিড (২ অণু)
   ১০. ফসফোইনল পাইরুভিক অ্যাসিড (২ অণু) + ২ ADP
   $\to$ [পাইরুভেট কাইনেজ] $\to$ পাইরুভিক অ্যাসিড (২ অণু) + ২ ATP।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকে উল্লিখিত গ্যাস 'A' হলো অক্সিজেন ($O_2$), যা মাইটোকন্ড্রিয়ায় প্রবেশ করে শ্বসন প্রক্রিয়ায় শক্তি উৎপাদনে অপরিহার্য ভূমিকা পালন করে।

   সবাত শ্বসনে গ্লুকোজের সম্পূর্ণ জারণ ও শক্তি (ATP) উৎপাদনে অক্সিজেনের ভূমিকা নিচে বিশ্লেষণ করা হলো:

   ১. চূড়ান্ত ইলেকট্রন ও প্রোটন গ্রাহক: মাইটোকন্ড্রিয়ার অন্তঃঝিল্লিতে সংঘটিত ইলেকট্রন ট্রান্সপোর্ট চেইনে (ETC) অক্সিজেন হলো সর্বশেষ ইলেকট্রন ও প্রোটন গ্রহীতা। এটি কমপ্লেক্স-IV (সাইটোক্রোম c অক্সিডেজ) থেকে ইলেকট্রন এবং ম্যাট্রিক্স থেকে মুক্ত প্রোটন ($H^+$) গ্রহণ করে পানি ($H_2O$) গঠন করে।

   ২. ইলেকট্রন প্রবাহ ও প্রোটন গ্র্যাডিয়েন্ট বজায় রাখা: অক্সিজেনের উচ্চ তড়িৎ-ঋণাত্মকতার কারণে ইলেকট্রন শৃঙ্খল দিয়ে অবিচ্ছিন্নভাবে প্রবাহিত হয়। এই ইলেকট্রন প্রবাহের শক্তি ব্যবহার করে প্রোটন ($H^+$) ম্যাট্রিক্স থেকে আন্তঃপর্দা স্থানে পাম্প করা হয়, যা একটি প্রোটন নতিমাত্রা (Proton gradient) বা প্রোটন মোটিভ ফোর্স তৈরি করে।

   ৩. অক্সিডেটিভ ফসফোরাইলেশন ও ATP সংশ্লেষণ: প্রোটন গ্র্যাডিয়েন্টের কারণে যখন $H^+$ আয়নগুলো এটিপি সিন্থেটেজ (ATP Synthase) জটিলটির মধ্য দিয়ে পুনরায় ম্যাট্রিক্সে ফিরে আসে, তখন উৎপন্ন গতিশক্তিকে কাজে লাগিয়ে এডিপি (ADP) ও অজৈব ফসফেট (Pi) যুক্ত হয়ে বিপুল পরিমাণ এটিপি (ATP) সংশ্লেষিত হয়।

   ৪. $NADH$ এবং $FADH_2$-এর পুনঃঅক্সিডেশন: অক্সিজেন না থাকলে ইলেকট্রন পরিবহন শৃঙ্খলা বন্ধ হয়ে যেত। ফলে $NADH+H^+$ এবং $FADH_2$ পুনরায় জারিত হয়ে $NAD^+$ এবং $FAD$-এ রূপান্তরিত হতে পারত না। এর ফলে ক্রেবস চক্র ও পাইরুভিক অ্যাসিডের জারণ পুরোপুরি বন্ধ হয়ে যেত এবং অবাত শ্বসন ছাড়া কোনো শক্তি উৎপাদিত হতো না।

   সুতরাং, এক অণু গ্লুকোজের পূর্ণ জারণ থেকে সর্বাধিক শক্তি (৩০ বা ৩২ অণু ATP) উৎপাদনে গ্যাস-A তথা অক্সিজেনের ভূমিকা অনস্বীকার্য।