ব্যাকটেরিয়ার জীবন প্রক্রিয়াগুলি কীভাবে বিভিন্ন পদার্থকে কেমোসিন্থেসাইজ করে এবং সঞ্চালিত হয়? এই প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার জন্য, আপনাকে বেশ কিছু জৈবিক ধারণা বুঝতে হবে।
ব্যাকটেরিয়ার চারিত্রিক বৈশিষ্ট্য
প্রথমে, ব্যাকটেরিয়া কারা তা জেনে নেওয়া যাক। এ যেন পুরো বন্যপ্রাণীর রাজত্ব। এগুলি মাইক্রোস্কোপিক আকারের এককোষী জীব যাদের নিউক্লিয়াসের অভাব রয়েছে। কিন্তু এর মানে এই নয় যে ব্যাকটেরিয়া সাধারণত বংশগত তথ্যের সংক্রমণের জন্য দায়ী কাঠামো থাকে না। এটির শুধু একটি আরো আদিম সংগঠন আছে। এগুলি হল বৃত্তাকার ডিএনএ অণু যা সাইটোপ্লাজমের একটি নির্দিষ্ট অংশে কেন্দ্রীভূত হয় যাকে নিউক্লিওড বলা হয়।
অটোট্রফিক পুষ্টির সারাংশ
কেমোসিন্থেটিক ব্যাকটেরিয়া, যার উদাহরণ আমাদের নিবন্ধে আলোচনা করা হবে, স্বাধীনভাবে জৈব পদার্থ তৈরি করে। তারা উদ্ভিদের মত অটোট্রফ। যাইহোক, পরবর্তীরা এর জন্য সূর্যালোকের শক্তি ব্যবহার করে। ক্লোরোপ্লাস্টের সবুজ প্লাস্টিডের উপস্থিতি তাদের সালোকসংশ্লেষণের প্রক্রিয়া চালাতে দেয়। এর সারাংশ থেকে গ্লুকোজ কার্বোহাইড্রেট গঠনের মধ্যে রয়েছেঅজৈব পদার্থ - জল এবং কার্বন ডাই অক্সাইড। এই রাসায়নিক বিক্রিয়ার আরেকটি পণ্য হল অক্সিজেন। ব্যাকটেরিয়াও অটোট্রফ। কিন্তু তাদের শক্তি পেতে সূর্যালোকের প্রয়োজন হয় না। তারা একটি ভিন্ন প্রক্রিয়া চালায় - কেমোসিন্থেসিস।
কেমোসিন্থেসিস কি
কেমোসিন্থেসিস হল রেডক্স বিক্রিয়ার কারণে জৈব পদার্থের গঠন প্রক্রিয়া। এটি শুধুমাত্র প্রোকারিওট দ্বারা প্রকৃতিতে বাহিত হয়। কেমোসিন্থেটিক ব্যাকটেরিয়া সালফার, নাইট্রোজেন এবং লোহা যৌগ ব্যবহার করতে পারে জৈব পদার্থ সংশ্লেষিত করতে। এটি শক্তি প্রকাশ করে, যা প্রথমে এটিপি বন্ডে জমা হয়, তারপরে এটি ব্যাকটেরিয়া কোষ দ্বারা ব্যবহার করা যেতে পারে।
কেমোসিন্থেটিক ব্যাকটেরিয়া: বাসস্থান
যেহেতু কেমোট্রফের জীবন সূর্যালোকের উপস্থিতির উপর নির্ভর করে না, তাই তাদের বিতরণ এলাকা বেশ প্রশস্ত। উদাহরণস্বরূপ, সালফার ব্যাকটেরিয়া অনেক গভীরতায় বসবাস করতে পারে, কখনও কখনও সেখানে জীবিত প্রাণীর একমাত্র প্রতিনিধি। এই প্রোক্যারিওটগুলির আবাসস্থল বেশিরভাগই মাটি, বর্জ্য জল এবং নির্দিষ্ট রাসায়নিক যৌগ সমৃদ্ধ স্তরগুলি।
আয়রন ব্যাকটেরিয়া
কেমোসিন্থেটিক ব্যাকটেরিয়া প্রোক্যারিওট অন্তর্ভুক্ত করে যা আয়রন যৌগের গঠন পরিবর্তন করে। এগুলি 1950 সালে অসামান্য রাশিয়ান মাইক্রোবায়োলজিস্ট সের্গেই নিকোলাভিচ ভিনোগ্রাডস্কি আবিষ্কার করেছিলেন। জারণ বিক্রিয়ার সময় এই ধরনের ব্যাকটেরিয়া লোহার অক্সিডেশন অবস্থার পরিবর্তন করে, এটিকে ত্রিমাত্রিক করে তোলে। এরা মিঠা ও নোনা জলে বাস করে। প্রকৃতিতে, তারা লোহার চক্র পরিচালনা করেপ্রকৃতি, এবং শিল্পে খাঁটি তামা উত্পাদন করতে ব্যবহৃত হয়। এই ধরনের ব্যাকটেরিয়াও লিথোঅটোট্রফের অন্তর্গত, কার্বনিক অ্যাসিড থেকে তাদের কোষের কিছু উপাদান সংশ্লেষ করতে সক্ষম।
সালফার ব্যাকটেরিয়া
ব্যাকটেরিয়া, সালফার যৌগ থেকে রাসায়নিক সংশ্লেষণকারী পদার্থ, জলাশয়ের নীচে আলাদাভাবে থাকতে পারে বা মলাস্ক এবং সামুদ্রিক অমেরুদণ্ডী প্রাণীর সাথে একটি সিম্বিয়াসিস গঠন করতে পারে। অক্সিডেশনের উৎস হিসেবে তারা হাইড্রোজেন সালফাইড, সালফাইড, থায়োনিক অ্যাসিড বা আণবিক সালফার ব্যবহার করে। এই ধরনের ব্যাকটেরিয়া ছিল কেমোসিন্থেসিস প্রক্রিয়ার আবিষ্কার ও অধ্যয়নের প্রধান বস্তু। প্রোক্যারিওটের এই গোষ্ঠীতে কিছু ফটোট্রফিক প্রোকারিওটও রয়েছে। যেমন বেগুনি বা সবুজ সালফার ব্যাকটেরিয়া।
নাইট্রিফাইং ব্যাকটেরিয়া
নাইট্রিফাইং ব্যাকটেরিয়া লেবুজাতীয় গাছের শিকড়ে বসতি স্থাপন করে। এই গ্রুপের কেমোসিন্থেটিক প্রোক্যারিওটগুলি অ্যামোনিয়াকে নাইট্রিক অ্যাসিডে অক্সিডাইজ করে। মধ্যবর্তী পদার্থের গঠনের সাথে এই প্রতিক্রিয়াটি বিভিন্ন পর্যায়ে সঞ্চালিত হয়। মাটিতে নাইট্রোজেন ফিক্সিং ব্যাকটেরিয়াও আছে। এরা লেবুজাতীয় গাছের শিকড়ে বাস করে। ভূগর্ভস্থ অঙ্গের টিস্যুতে প্রবেশ করে, তারা বৈশিষ্ট্যযুক্ত ঘন গঠন করে। এই ধরনের গঠনের ভিতরে, কেমোসিন্থেসিস প্রবাহের জন্য একটি অনুকূল পরিবেশ তৈরি করা হয়। নডিউল ব্যাকটেরিয়া সহ উদ্ভিদের সিম্বিওসিস পারস্পরিকভাবে উপকারী। প্রথমটি সালোকসংশ্লেষণের সময় প্রাপ্ত জৈব পদার্থের সাথে প্রোক্যারিওট প্রদান করে। অন্যদিকে, ব্যাকটেরিয়া বায়ুমণ্ডলীয় নাইট্রোজেনকে ঠিক করতে এবং এটিকে অ্যাক্সেসযোগ্য আকারে রূপান্তর করতে সক্ষমগাছপালা।
এই প্রক্রিয়াটি এত গুরুত্বপূর্ণ কেন? প্রকৃতপক্ষে, বায়ুমণ্ডলে নাইট্রোজেনের ঘনত্ব বেশ বেশি এবং এর পরিমাণ 78%। কিন্তু এই ফর্মে, গাছপালা এই পদার্থ শোষণ করতে পারে না। গাছের মূল বিকাশের জন্য নাইট্রোজেন প্রয়োজন। এই অবস্থায়, নডিউল ব্যাকটেরিয়া উদ্ধারের জন্য আসে, যা এটিকে নাইট্রেট এবং অ্যামোনিয়াম আকারে পরিণত করে।
থায়ন ব্যাকটেরিয়া
Thion prokaryotes এছাড়াও কেমোসিন্থেটিক ব্যাকটেরিয়া। তাদের শক্তির উৎস হল বিভিন্ন সালফার যৌগ। এই ধরনের ব্যাকটেরিয়া তাদের সালফিউরিক অ্যাসিড কমিয়ে দেয়। এই প্রতিক্রিয়া মাধ্যমের pH একটি উল্লেখযোগ্য হ্রাস দ্বারা অনুষঙ্গী হয়। থায়োনিক ব্যাকটেরিয়া অ্যাসিডোফাইলস গ্রুপের অন্তর্গত। এর মধ্যে এমন জীব রয়েছে যা উচ্চ অম্লতার পরিস্থিতিতে বেঁচে থাকতে পারে। এই ধরনের অবস্থা জলাভূমির জন্য সাধারণ। থিয়ানাসি এর সাথে, এই গ্রুপটি ল্যাকটিক এবং অ্যাসিটিক অ্যাসিড ব্যাকটেরিয়া, ফ্ল্যাজেলেট এবং রোটিফার দ্বারা গঠিত।
হাইড্রোজেন ব্যাকটেরিয়া
এই ধরণের প্রোক্যারিওটগুলি মাটির বাসিন্দা। তারা শক্তির মুক্তির সাথে জলে আণবিক হাইড্রোজেনকে জারণ করে। এই ধরনের ব্যাকটেরিয়াও থার্মোফাইলের গ্রুপে অন্তর্ভুক্ত। এর মানে হল যে তারা উচ্চ তাপমাত্রায় বেঁচে থাকতে সক্ষম, যা 50 ডিগ্রি সেলসিয়াসে পৌঁছাতে পারে। হাইড্রোজেন ব্যাকটেরিয়ার এই ক্ষমতা এই কারণে যে তারা বিশেষ এনজাইম নিঃসরণ করে যা এমন পরিস্থিতিতেও কাজ করে।
ভূমিকাকেমোসিন্থেটিক ব্যাকটেরিয়া
কেমোট্রফগুলি প্রকৃতিতে সংশ্লিষ্ট রাসায়নিকগুলির রূপান্তর এবং সঞ্চালনের জটিল প্রক্রিয়াগুলিতে একটি প্রধান ভূমিকা পালন করে। যেহেতু হাইড্রোজেন সালফাইড এবং অ্যামোনিয়া বেশ বিষাক্ত পদার্থ, তাই তাদের নিরপেক্ষ করার প্রয়োজন রয়েছে। এটি কেমোট্রফিক ব্যাকটেরিয়া দ্বারা বাহিত হয়। রাসায়নিক রূপান্তরের সময়, অন্যান্য জীবের জন্য প্রয়োজনীয় পদার্থগুলি গঠিত হয়, যা তাদের স্বাভাবিক বৃদ্ধি এবং বিকাশকে সম্ভব করে তোলে। কেমোট্রফগুলির কার্যকলাপের কারণে সমুদ্রের তলদেশে লোহা এবং ম্যাঙ্গানিজ আকরিকের বড় আমানত এবং জলাভূমির উদ্ভব হয়। যথা, আয়রন ব্যাকটেরিয়া।
মানুষ তাদের ক্রিয়াকলাপে কেমোট্রফের অনন্য বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যবহার করতে শিখেছে। উদাহরণস্বরূপ, সালফার ব্যাকটেরিয়াগুলির সাহায্যে তারা হাইড্রোজেন সালফাইড থেকে বর্জ্য জল পরিষ্কার করে, ধাতু এবং কংক্রিটের পাইপগুলিকে ক্ষয় থেকে এবং মাটিকে অ্যাসিডিফিকেশন থেকে রক্ষা করে৷
সুতরাং, কেমোসিন্থেটিক ব্যাকটেরিয়া হল বিশেষ প্রোক্যারিওট যা অ্যানেরোবিক অবস্থায় উপযুক্ত রাসায়নিক বিক্রিয়া করতে সক্ষম। এই জীবগুলি পদার্থকে অক্সিডাইজ করে। এই ক্ষেত্রে যে শক্তি নির্গত হয় তা প্রথমে এটিপি বন্ডে সংরক্ষিত হয় এবং তারপর জীবন প্রক্রিয়া চালাতে ব্যবহৃত হয়। প্রধানগুলো হল আয়রন-, সালফার- এবং নাইট্রোজেন-ফিক্সিং ব্যাকটেরিয়া। তারা জল এবং মাটি উভয় পরিবেশে বাস করে। কেমোট্রফগুলি পদার্থের চক্রের একটি অপরিহার্য লিঙ্ক, জীবন্ত প্রাণীকে প্রয়োজনীয় পদার্থ সরবরাহ করে এবং মানুষের দ্বারা তাদের অর্থনৈতিক ও শিল্প কার্যক্রমে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়৷
