ক্লোরোপ্লাস্ট হল ঝিল্লির কাঠামো যেখানে সালোকসংশ্লেষণ হয়। উচ্চতর গাছপালা এবং সায়ানোব্যাকটেরিয়ায় এই প্রক্রিয়াটি কার্বন ডাই অক্সাইড ব্যবহার করে এবং অক্সিজেনের ঘনত্ব পুনরায় পূরণ করে জীবনকে সমর্থন করার ক্ষমতা বজায় রাখার অনুমতি দেয়। সালোকসংশ্লেষণ নিজেই থাইলাকয়েডের মতো কাঠামোতে সঞ্চালিত হয়। এগুলি হল ক্লোরোপ্লাস্টের ঝিল্লি "মডিউল", যেখানে প্রোটন স্থানান্তর, জলের ফটোলাইসিস, গ্লুকোজ এবং এটিপি সংশ্লেষণ হয়৷
উদ্ভিদের ক্লোরোপ্লাস্টের গঠন
ক্লোরোপ্লাস্টগুলিকে ডাবল-মেমব্রেন গঠন বলা হয় যা উদ্ভিদ কোষ এবং ক্ল্যামাইডোমোনাসের সাইটোপ্লাজমে অবস্থিত। বিপরীতে, সায়ানোব্যাকটেরিয়াল কোষগুলি থাইলাকয়েডগুলিতে সালোকসংশ্লেষণ করে, ক্লোরোপ্লাস্টে নয়। এটি একটি অনুন্নত জীবের উদাহরণ যা সাইটোপ্লাজমের প্রোট্রুশনে অবস্থিত সালোকসংশ্লেষণ এনজাইমের মাধ্যমে তার পুষ্টি সরবরাহ করতে সক্ষম।
এর গঠন অনুসারে, ক্লোরোপ্লাস্ট একটি বুদবুদ আকারে একটি দুই-ঝিল্লির অর্গানেল। এগুলি সালোকসংশ্লেষণকারী উদ্ভিদের কোষে প্রচুর পরিমাণে অবস্থিত এবং শুধুমাত্র ক্ষেত্রেই বিকাশ লাভ করেঅতিবেগুনী আলোর সাথে যোগাযোগ। ক্লোরোপ্লাস্টের ভিতরে এর তরল স্ট্রোমা রয়েছে। এর সংমিশ্রণে, এটি হায়ালোপ্লাজমের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ এবং এতে 85% জল রয়েছে, যার মধ্যে ইলেক্ট্রোলাইটগুলি দ্রবীভূত হয় এবং প্রোটিনগুলি স্থগিত করা হয়। ক্লোরোপ্লাস্টের স্ট্রোমাতে থাইলাকয়েড থাকে, এমন কাঠামো যেখানে সালোকসংশ্লেষণের আলো এবং অন্ধকার পর্যায়গুলি সরাসরি এগিয়ে যায়।
ক্লোরোপ্লাস্ট বংশগত যন্ত্রপাতি
থাইলাকয়েডের পাশে স্টার্চযুক্ত দানা রয়েছে, যা সালোকসংশ্লেষণের ফলে প্রাপ্ত গ্লুকোজের পলিমারাইজেশনের একটি পণ্য। স্ট্রোমায় অবাধে বিক্ষিপ্ত রাইবোসোম সহ প্লাস্টিড ডিএনএ রয়েছে। বেশ কয়েকটি ডিএনএ অণু থাকতে পারে। বায়োসিন্থেটিক যন্ত্রপাতির সাথে একসাথে, তারা ক্লোরোপ্লাস্টের গঠন পুনরুদ্ধারের জন্য দায়ী। কোষের নিউক্লিয়াসের বংশগত তথ্য ব্যবহার না করেই এটি ঘটে। এই ঘটনাটি কোষ বিভাজনের ক্ষেত্রে ক্লোরোপ্লাস্টের স্বাধীন বৃদ্ধি এবং প্রজননের সম্ভাবনাকে বিচার করাও সম্ভব করে তোলে। অতএব, ক্লোরোপ্লাস্ট, কিছু ক্ষেত্রে, কোষের নিউক্লিয়াসের উপর নির্ভর করে না এবং প্রতিনিধিত্ব করে, যেমনটি ছিল, একটি সিম্বিওটিক অনুন্নত জীব।
থাইলাকয়েডের গঠন
থাইলাকয়েড হল ডিস্ক-আকৃতির ঝিল্লির গঠন যা ক্লোরোপ্লাস্টের স্ট্রোমায় অবস্থিত। সায়ানোব্যাকটেরিয়াতে, তারা সম্পূর্ণরূপে সাইটোপ্লাজমিক ঝিল্লির আক্রমণে অবস্থিত, কারণ তাদের স্বাধীন ক্লোরোপ্লাস্ট নেই। দুই ধরনের থাইলাকয়েড রয়েছে: প্রথমটি একটি লুমেন সহ একটি থাইলাকয়েড এবং দ্বিতীয়টি একটি ল্যামেলার। একটি লুমেন সহ থাইলাকয়েড ব্যাস ছোট এবং একটি চাকতি। উল্লম্বভাবে সাজানো বেশ কিছু থাইলাকয়েড একটি গ্রানা গঠন করে।
Lamellar thylakoids হল চওড়া প্লেট যেগুলিতে লুমেন নেই। কিন্তু এগুলি এমন একটি প্ল্যাটফর্ম যেখানে একাধিক শস্য সংযুক্ত থাকে। তাদের মধ্যে, সালোকসংশ্লেষণ কার্যত ঘটে না, যেহেতু কোষের যান্ত্রিক ক্ষতি প্রতিরোধী একটি শক্তিশালী কাঠামো গঠনের জন্য তাদের প্রয়োজন। মোট, ক্লোরোপ্লাস্টে সালোকসংশ্লেষণে সক্ষম একটি লুমেন সহ 10 থেকে 100 থাইলাকয়েড থাকতে পারে। থাইলাকয়েড নিজেই সালোকসংশ্লেষণের জন্য দায়ী মৌলিক গঠন।
সালোকসংশ্লেষণে থাইলাকয়েডের ভূমিকা
সালোকসংশ্লেষণের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রতিক্রিয়া থাইলাকয়েডগুলিতে ঘটে। প্রথমটি হল জলের অণুর ফটোলাইসিস বিভাজন এবং অক্সিজেনের সংশ্লেষণ। দ্বিতীয়টি হল সাইটোক্রোম b6f মলিকুলার কমপ্লেক্স এবং ইলেক্ট্রোট্রান্সপোর্ট চেইনের মাধ্যমে ঝিল্লির মাধ্যমে প্রোটনের ট্রানজিট। এছাড়াও থাইলাকয়েডগুলিতে, উচ্চ-শক্তি ATP অণুর সংশ্লেষণ ঘটে। এই প্রক্রিয়াটি একটি প্রোটন গ্রেডিয়েন্ট ব্যবহার করে ঘটে যা থাইলাকয়েড ঝিল্লি এবং ক্লোরোপ্লাস্ট স্ট্রোমার মধ্যে বিকশিত হয়েছে। এর মানে হল যে থাইলাকয়েডের কার্যকারিতা সালোকসংশ্লেষণের সম্পূর্ণ আলোক পর্যায় উপলব্ধি করা সম্ভব করে।
সালোকসংশ্লেষণের হালকা পর্যায়
সালোকসংশ্লেষণের অস্তিত্বের জন্য একটি প্রয়োজনীয় শর্ত হল একটি ঝিল্লি সম্ভাবনা তৈরি করার ক্ষমতা। এটি ইলেকট্রন এবং প্রোটনের স্থানান্তরের মাধ্যমে অর্জন করা হয়, যার কারণে একটি H + গ্রেডিয়েন্ট তৈরি হয়, যা মাইটোকন্ড্রিয়াল ঝিল্লির তুলনায় 1000 গুণ বেশি। একটি কোষে বৈদ্যুতিক রাসায়নিক সম্ভাবনা তৈরি করতে জলের অণু থেকে ইলেকট্রন এবং প্রোটন গ্রহণ করা আরও সুবিধাজনক। থাইলাকয়েড ঝিল্লিতে একটি অতিবেগুনী ফোটনের ক্রিয়াকলাপের অধীনে, এটি পাওয়া যায়। একটি জলের অণু থেকে একটি ইলেকট্রন ছিটকে যায়, যাএকটি ইতিবাচক চার্জ অর্জন করে, এবং তাই, এটি নিরপেক্ষ করার জন্য, একটি প্রোটন ড্রপ করা প্রয়োজন। ফলস্বরূপ, 4টি জলের অণু ইলেকট্রন, প্রোটনে ভেঙে অক্সিজেন তৈরি করে।
সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ার শৃঙ্খল
জলের ফটোলাইসিস করার পর ঝিল্লি রিচার্জ হয়। থাইলাকোয়েডগুলি এমন কাঠামো যা প্রোটন স্থানান্তরের সময় একটি অ্যাসিডিক পিএইচ থাকতে পারে। এই সময়ে, ক্লোরোপ্লাস্টের স্ট্রোমাতে pH সামান্য ক্ষারীয়। এটি একটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল সম্ভাবনা তৈরি করে যা এটিপি সংশ্লেষণকে সম্ভব করে তোলে। অ্যাডেনোসিন ট্রাইফসফেট অণুগুলি পরে শক্তির প্রয়োজন এবং সালোকসংশ্লেষণের অন্ধকার পর্যায়ে ব্যবহার করা হবে। বিশেষ করে, ATP কোষ দ্বারা কার্বন ডাই অক্সাইড ব্যবহার করা হয়, যা এর ঘনীভবন এবং তাদের উপর ভিত্তি করে গ্লুকোজ অণুগুলির সংশ্লেষণ দ্বারা অর্জিত হয়৷
অন্ধকার পর্যায়ে, NADP-H+ কে NADP-তে হ্রাস করা হয়। মোট, একটি গ্লুকোজ অণুর সংশ্লেষণের জন্য 18টি এটিপি অণু, 6টি কার্বন ডাই অক্সাইড অণু এবং 24টি হাইড্রোজেন প্রোটন প্রয়োজন। এর জন্য 6টি কার্বন ডাই অক্সাইড অণু ব্যবহার করার জন্য 24টি জলের অণুর ফটোলাইসিস প্রয়োজন। এই প্রক্রিয়াটি আপনাকে 6টি অক্সিজেন অণু মুক্তি দিতে দেয়, যা পরবর্তীতে অন্যান্য জীব তাদের শক্তির প্রয়োজনে ব্যবহার করবে। একই সময়ে, থাইলাকয়েডগুলি হল (জীববিজ্ঞানে) একটি ঝিল্লি কাঠামোর একটি উদাহরণ যা সৌর শক্তি ব্যবহার করতে দেয় এবং পিএইচ গ্রেডিয়েন্ট সহ একটি ট্রান্সমেমব্রেন সম্ভাব্যতাকে রাসায়নিক বন্ধনের শক্তিতে রূপান্তর করতে দেয়৷
