উদ্ভিদের রান্না-বান্না: জীবজগৎ টিকে আছে যার উপর

উদ্ভিদের রান্না-বান্না? নিশ্চয়ই অদ্ভুত লাগছে? কিন্তু সত্যিই উদ্ভিদের রয়েছে নিজস্ব রসুইঘর বা রান্নাঘর। যেখানে রান্না হয় উদ্ভিদের খাদ্য উৎপাদনের জন্য। আমাদের রান্নাঘরের মতো সে রান্নায়ও প্রয়োজন হয় নানা উপাদানের। রান্নার প্রয়োজনে উদ্ভিদকেও বাজার সারতে হয়, মানে খাবারের কাঁচামাল সংগ্রহ করতে হয়। সেটাকে আবার রান্নাঘরেও পৌঁছে দিতে হয়। সেই রান্নায় তাপের প্রয়োজন হয়, প্রয়োজন হয় জ্বালানীরও।

তো কোথায় সেই রসুইঘর? কীভাবেই বা রান্না হয় তাতে? আর জীবজগৎ সেই রান্নার উপর নির্ভরশীলই বা কীভাবে?

উদ্ভিদের রসুইঘরের অবস্থান উদ্ভিদের পাতায়। বাজার মানে খাদ্য সংগ্রহ করে উদ্ভিদের শেকড়। আর বিভিন্ন কোষ-কলা তা পৌঁছে দেয় রান্নাঘর মানে পাতায়। সেখানে সূর্যের তাপে চলে রান্না। সেই রান্নায় জ্বালানীর মতো প্রয়োজন হয় কার্বন ডাই অক্সাইড। সেই রান্না থেকেই ‍উৎপাদিত হয় অক্সিজেন মানে আমাদের নিঃশ্বাস!

জাইলেম ও ফ্লোয়েম টিস্যু: খাবার আনা নেওয়া যাদের কাজ

তো বলছিলাম উদ্ভিদকে বাজার করতে হয়, আবার সে বাজার যেমন পাতায় পৌঁছে দিতে হয়, তেমনি পাতা থেকে সরবরাহ করতে হয় পুরো উদ্ভিদের আনাচে-কানাচে। এই কাজটি করে জাইলেম ও ফ্লোয়েম টিস্যু। জাইলেম টিস্যুগুলোকে বলা হয় জটিল টিস্যু, কারণ এই টিস্যুগুলো নির্দিষ্ট কোনো কাজ নিয়ে বসে থাকে না, বরং একাধিক কাজ করে থাকে। জাইলেম শব্দটি এসেছে গ্রিক Xylos থেকে, যার বাংলা করলে দাঁড়ায় ‘কাঠ’। উদ্ভিদের কাণ্ডকে দৃঢ়তা দেওয়ার জন্য এই টিস্যুর ভূমিকা আছে। জাইলেম টিস্যু মাটি থেকে শেকড়ের সংগ্রহ করা পানি ও খনিজ পাতায় বহন করে নিয়ে আসে।

আবার ফ্লোয়েম টিস্যুুর কাজ হচ্ছে পাতায় উৎপাদিত খাবার উদ্ভিদের আনাচে-কানাচে পৌঁছে দেওয়া। জাইলেম ও ফ্লোয়েম টিস্যুুকে একত্রে বলা হয় ভাস্কুলার বান্ডল বা সংবহনতন্ত্র। আর এই সংবহনতন্ত্র যে পদ্ধতিতে খাবার পৌঁছে দেয়, সে পদ্ধতিকে বলা হয় অসমোসিস বা অভিস্রবণ পদ্ধতি।

স্টোমেটা: রসুইঘরের দুয়ার

স্টোমেটা (একবচনে স্টোমা)  হচ্ছে পাতার উপরে এবং নিচের ত্বকে অবস্থিত সূক্ষ্ম দুয়ার, বাংলায় যাকে বলা হয় পত্ররন্ধ। এই পত্ররন্ধ দুইটি রক্ষীকোষ দিয়ে পরিবেষ্টিত থাকে। উদ্ভিদের বেশ কয়েকটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কাজ, যেমন- প্রস্বেদন ও সালোকসংশ্লেষণ সমাধা হওয়ার পেছনে এর রয়েছে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা। স্টোমেটার মাধ্যমেই উদ্ভিদ বায়ুমণ্ডল থেকে কার্বন ডাই অক্সাইড ভেতরে নেয় এবং উৎপাদিত অক্সিজেন বায়ুমণ্ডলে পাঠায়। আবার এর মাধ্যমেই উদ্ভিদের শ্বসন বা প্রস্বেদন প্রক্রিয়াও সম্পন্ন হয়। 

সালোকসংশ্লেষণ: উদ্ভিদের রান্নার রেসিপি

সালোকসংশ্লেষণ বা ফটোসিনথেসিসকে তুলনা করা যায় উদ্ভিদের রান্নার রেসিপি হিসেবে। এককথায় উদ্ভিদের খাবার তৈরির পদ্ধতিকেই বলা হয় সালোকসংশ্লেষণ। যদিও সালোকসংশ্লেষণের দু’টি পদ্ধতি আছে, অক্সিজেনিক ও অ্যানোক্সিজেনিক, তবে অ্যানোক্সিজেনিক পদ্ধতির ব্যবহার নির্দিষ্ট কিছু ব্যাকটেরিয়া ছাড়া অন্য কোথাও দেখা যায় না। এবার তাহলে জানা যাক অক্সিজেনিক সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় উদ্ভিদের খাবার তৈরির কথা।

উদ্ভিদের খাবার রান্নায় যা যা প্রয়োজন হয়,

১) কার্বন ডাই অক্সাইড,

২) পানি,

৩) সূর্যের আলো।

সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় ছয় অণু কার্বন ডাই অক্সাইড ও বারো অণু পানির সাথে সূর্যালোকের সংশ্লেষণের পর উৎপন্ন হয় এক অণু কার্বোহাইড্রেট বা গ্লুকোজ, ছয় অণু পানি ও ছয় অণু অক্সিজেন। বিক্রিয়াটি হচ্ছে-

6CO₂ + 12H₂O + Light Energy → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O

এখানে দেখা যাচ্ছে, উদ্ভিদ যে কয়টি কার্বন ডাই অক্সাইড অণু গ্রহণ করেছে, তার সমপরিমাণ অক্সিজেনে রূপান্তরিত হয়েছে। তবে এই প্রক্রিয়া সম্পন্ন হওয়ার পেছনে অন্যতম প্রভাবক হলো ক্লোরোফিল। এর অবস্থান ক্লোরোপ্লাস্ট নামক সবুজ প্লাস্টিডের অভ্যন্তরে। তবে সবুজ বর্ণের উদ্ভিদ ছাড়া অন্য উদ্ভিদগুলো আরো বিভিন্ন ধরনের যৌগ- ক্যারোটিন, জ্যান্থোফিল ইত্যাদির মাধ্যমে সালোকসংশ্লেষণ ঘটাতে পারে।

ক্লোরোপ্লাস্ট: উদ্ভিদের রান্নাঘর

ক্লোরোপ্লাস্টকে তুলনা করা যায় রান্নার সুপরিকল্পিত কাঠামো কিংবা রান্নাঘরের সাথে, যেখানে উদ্ভিদের খাবার উৎপাদনের মূল কার্যটি সমাধা হয়। ক্লোরোপ্লাস্টের অবস্থান পাতার মেসোফিল টিস্যুর ভেতরে। মাইটোকন্ড্রিয়া ও ক্লোরোপ্লাস্টের গঠন প্রায় একই রকম। এর রয়েছে তিনটি মেমব্রেন সিস্টেম-  আউটার মেমব্রেন, ইনার মেমব্রেন ও থাইলাকোয়েড মেমব্রেন। আউটার মেমব্রেন ও ইনার মেমব্রেনের মধ্য সামান্য ফাঁকা জায়গা থাকে, যাকে বলা হয় ইন্টারমেমব্রেন স্পেস। আর  থাইলাকোয়েড মেমব্রেনটি জটিল আকারে ভাঁজ হয়ে ছোট ছোট কক্ষ তৈরি করে, যাকে বলা হয় থাইলাকোয়েড। বেশকিছু থাইলাকোয়েড স্তুপাকারে টেবিলে সাজিয়ে রাখা বইয়ের আকার ধারণ করে, একে একত্রে বলা হয় গ্রানাম। 

ক্লোরোপ্লাস্টের এই থাইলাকোয়েডগুলোতে প্রচুর পরিমাণে ক্লোরোফিল নামক রঞ্জক পদার্থ অবস্থান করে। উদ্ভিদের রান্নার মূল কারিগর তারাই। এই ক্লোরোফিলের সবুজ রঙের জন্যই ক্লোরোপ্লাস্ট এমনকি গাছের পাতার রং সবুজ দেখায়। 

ক্লোরোফিল: রান্নার মূল কারিগর

উদ্ভিদের রান্নার আয়োজনে ক্লোরোফিলের ভূমিকা মুখ্য। ক্লোরোফিলের দু’টি অংশের একটি হচ্ছে পোরফাইরিন রিং। এই রিং গঠিত হয় চারটি নাইট্রোজেন পরমাণু ও একটি ম্যাগনেসিয়াম পরমাণুর সমন্বয়ে। ম্যাগনেসিয়াম পরমাণুটি অবস্থান করে চারটি নাইট্রোজেন পরমাণুর কেন্দ্রে। আরেকটি অংশ হচ্ছে হাইড্রোকার্বন লেজ। এই লেজের মাধ্যমে ক্লোরোফিল থাইলাকোয়েড ঝিল্লির সাথে যুক্ত থাকে। 

থাইলাকোয়েড ঝিল্লির উপর তিন থেকে চারশো’ ক্লোরোফিল এবং অন্য কিছু রঞ্জক অণু মিলে একটি স্বতন্ত্র ফটোসিস্টেম তৈরি করে। প্রতিটি ফটোসিস্টেমে থাকে একটি রিঅ্যাকশন সেন্টার বা বিক্রিয়া কেন্দ্র।

ক্লোরোফিল প্রথমত যে কাজটি করে, তা হচ্ছে সূর্যের আলো থেকে ফোটন শোষণ। ক্লোরোফিলের ইলেকট্রনগুলো যখন ফোটন শোষণ করে, তখন সেগুলোর শক্তিস্তরে পরিবর্তন আসে এবং ইলেকট্রন উচ্চ শক্তিস্তরে উন্নীত হয়। 

এসময় উচ্চ শক্তিস্তরে থাকা ইলেকট্রনগুলো তাদের অতিরিক্ত শক্তি ফোটন আকারে বের করে দেয় এবং পাশের ক্লোরোফিলগুলো সেই ফোটন গ্রহণ করে। এই গ্রহণকৃত ফোটন আবার তারাও নির্দিষ্ট প্রক্রিয়ায় আরেকটি ক্লোরোফিলের দিকে ‍ছুঁড়ে দেয়। ছোঁড়াছুঁড়ির এক পর্যায়ে তা এসে পৌঁছায় ফটোসিস্টেমের বিক্রিয়া কেন্দ্রে, যেখানে রয়েছে বিশেষ ধরনের রঙ্গক অণু প্রাথমিক ইলেকট্রন গ্রাহক (Primary electron acceptor)। এখানে ফোটন পৌঁছার সাথে সাথে বিজারণ বিক্রিয়া শুরু হয়। এই বিক্রিয়ার ফলে বিক্রিয়া কেন্দ্রের ক্লোরোফিলগুলো প্রাইমারি ইলেকট্রন গ্রাহকের দিকে ফোটনের বদলে ইলেকট্রন ছুঁড়ে দেয়। যার ফলে সূর্যের আলোর বিপরীতে পাওয়া যায় ইলেকট্রন। 

এভাবেই  এগিয়ে চলে খাদ্য উৎপাদনের প্রথম ধাপের কাজ। এই ধাপকে বলা হয় লাইট রিঅ্যাকশন (Light reaction), এ ধাপে উদ্ভিদ সূর্যালোকের ফোটন থেকে শক্তি উৎপাদন করে। তারপরের ধাপের নাম ডার্ক রিঅ্যাকশন যা কেলভিন চক্র (Calvin cycle) নামে পরিচিত। এই ধাপে সূর্যালোক থেকে পাওয়া শক্তি কার্বন-ডাই-অক্সাইডকে জটিল প্রক্রিয়ায় জি৩পিতে (Glyceraldehyde 3-phosphate) রূপান্তরিত করা হয়। তারপর কেলভিন চক্রের বিভিন্ন প্রক্রিয়ার সমন্বয়ে উৎপন্ন হয় উদ্ভিদের খাবার গ্লুকোজ (C₆H₁₂O₆)। সেই সাথে উপজাত হিসেবে উৎপন্ন হয় অক্সিজেন।

যেভাবে জীবজগৎ টিকে আছে এই রান্নার উপর

যদিও এই রান্নায় সবচেয়ে বেশি কৃতিত্ব দিতে হয় সূর্যকে, কারণ গ্লুকোজ উৎপাদনে উদ্ভিদ যে শক্তি ব্যয় করে, তা উৎপাদিত গ্লুকোজের শক্তির থেকেও বেশি!

যা-ই হোক, যদি কোনো কারণে উদ্ভিদের এই খাদ্য উৎপাদন বন্ধ হয়ে যায়, তবে প্রথমত উদ্ভিদ নিজেই ধ্বংস হয়ে যাবে। দ্বিতীয়ত, উদ্ভিদ ধ্বংস হয়ে গেলে মানুষ কিংবা অন্যান্য প্রাণীদেরও ধ্বংসের পরিণতি নেমে আসবে, কারণ জীবজগৎ শ্বাসকার্য পরিচালনার জন্য অক্সিজেন ও খাবারের জন্য নির্ভরশীল উদ্ভিদের উপর। জীবজগৎ উদ্ভিদের এই রান্নার উপর প্রচণ্ডরকম ঋণী। প্রকৃতির সৃশৃঙ্খল চক্রে উদ্ভিদের এই রান্নার ঋণ বেড়েই চলছে শুধু। 

ফিচার ইমেজ- লেখক