🌿 একাদশ শ্রেণী 2nd সেমিস্টার জীববিদ্যা চতুর্থ অধ্যায়ঃ উচ্চতর উদ্ভিদে সালোকসংশ্লেষ (Photosynthesis in Higher Plants)

WB Class 11 Biology Notes – Photosynthesis in Higher Plants (2nd Semester | NEET Focused)

🌱 সালোকসংশ্লেষ কী?
সালোকসংশ্লেষ (Photosynthesis) হলো এমন একটি জৈব প্রক্রিয়া, যার মাধ্যমে সবুজ উদ্ভিদ, শৈবাল ও কিছু ব্যাকটেরিয়া সূর্যালোকের শক্তি ব্যবহার করে CO₂ ও H₂O থেকে গ্লুকোজ (C₆H₁₂O₆) তৈরি করে এবং অক্সিজেন নির্গত করে।

6CO₂ + 12H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O

👉 পৃথিবীতে জীবনের প্রাথমিক শক্তির উৎস এই প্রক্রিয়াই — এটি সূর্যের আলোকে জীবনের খাদ্যে রূপান্তরিত করে।

🌿 সালোকসংশ্লেষের স্থান (Site of Photosynthesis)

মূলত পাতায় (Leaf) ঘটে।
পাতার মেসোফিল কোষে উপস্থিত ক্লোরোপ্লাস্ট (Chloroplast) হলো সালোকসংশ্লেষের আসল স্থান।ক্লোরোপ্লাস্টের দুটি অংশ:

Grana: আলো নির্ভর বিক্রিয়া (Light Reaction)
Stroma: আলো-নিরপেক্ষ বিক্রিয়া বা Calvin Cycle

🌈 রঞ্জক পদার্থ (Pigments Involved)
এই রঞ্জকগুলিই আলোর শক্তি শোষণ করে রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তর ঘটায়:

রঞ্জক	বর্ণ	ভূমিকা
Chlorophyll a	নীল-সবুজ	মূল আলো শোষণকারী রঞ্জক
Chlorophyll b	হলুদ-সবুজ	সহায়ক রঞ্জক (Accessory pigment)
Carotene	কমলা	আলো শোষণ ও ক্লোরোফিল সুরক্ষা
Xanthophyll	হলুদ	আলো নিয়ন্ত্রণ ও সুরক্ষা
Bacteriochlorophyll	বিভিন্ন ব্যাকটেরিয়ায়	আলো গ্রহণে ব্যবহৃত

🧪 ক্লোরোফিলের গঠন ও সূত্র
Structure: Porphyrin ring (Mg কেন্দ্র) + Phytol tail

Empirical formula:

Chlorophyll a → C₅₅H₇₂O₅N₄Mg
Chlorophyll b → C₅₅H₇₀O₆N₄Mg
Chlorophyll c → C₃₅H₃₀O₅N₄Mg
Chlorophyll d → C₅₄H₇₀O₆N₄Mg
Chlorophyll e → C₅₅H₇₀O₆N₄Mg
Bacteriochlorophyll → C₅₅H₇₄O₆N₄Mg

☀️ সালোকসংশ্লেষের দুটি ধাপ

(1) Photochemical Phase (Light Reaction)
ঘটে: Grana তে

আলো শক্তি → রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তর
ATP ও NADPH₂ উৎপন্ন
জল ভেঙে (Photolysis) O₂ নির্গত

2H₂O → 4H⁺ + 4e⁻ + O₂

Z-Scheme of Electron Transport:
ইলেকট্রন Photosystem II (P680) → Plastoquinone → Cytochrome b6-f → Plastocyanin → Photosystem I (P700) → Ferredoxin → NADP⁺ এ চলে যায়।

দুই প্রকার ফোটোফসফরাইলেশন:

Cyclic Photophosphorylation: শুধুমাত্র Photosystem I কাজ করে, ATP তৈরি হয়, NADPH₂ বা O₂ হয় না।
Non-cyclic Photophosphorylation: Photosystem I ও II উভয় কাজ করে, ATP, NADPH₂ ও O₂ উৎপন্ন হয়।

(2) Biosynthetic Phase (Dark Reaction)
ঘটে: Stroma তে
এখানে CO₂ কে গ্লুকোজে রূপান্তরিত করে ATP ও NADPH₂-এর সাহায্যে।

🌀 Calvin Cycle:

Carboxylation: CO₂ + RuBP → 3-PGA
Reduction: 3-PGA → G3P (ATP ও NADPH₂ ব্যবহৃত)
Regeneration: RuBP পুনরুৎপন্ন হয়

Key Enzyme: RuBisCO (Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase)

🔄 Chemiosmotic Hypothesis
Peter Mitchell প্রদত্ত। ইলেকট্রন পরিবহনের সময় proton gradient তৈরি হয়। এই gradient-এর শক্তি ব্যবহার করে ATP synthase এনজাইম ATP তৈরি করে।

🌫️ Photorespiration (আলোক-শ্বসন)

শুধু C₃ উদ্ভিদে ঘটে।
CO₂ কম ও O₂ বেশি থাকলে RuBisCO, O₂ এর সাথে যুক্ত হয় → শক্তি নষ্ট হয়।
ফলে খাদ্য উৎপাদন হ্রাস পায়।
C₄ ও CAM উদ্ভিদে এই ক্ষতি হয় না।

🍃 C₃ ও C₄ পথের তুলনা

বিষয়	C₃ উদ্ভিদ	C₄ উদ্ভিদ
প্রথম যৌগ	3C – 3-PGA	4C – OAA
এনজাইম	RuBisCO	PEP Carboxylase
সালোক-শ্বসন	হয়	হয় না
উদাহরণ	ধান, গম	আখ, ভুট্টা
কার্যকারিতা	কম	উচ্চ

🌵 CAM Cycle (Crassulacean Acid Metabolism)

রাতে CO₂ গ্রহণ → Malic acid এ রূপান্তর
দিনে CO₂ মুক্ত হয়ে Calvin Cycle এ প্রবেশ
জল সংরক্ষণের অভিযোজন (Water-saving adaptation)
উদাহরণ: Pineapple, Opuntia, Cactus

🌤️ সালোকসংশ্লেষে প্রভাবক (Factors Affecting Photosynthesis)

আলোক তীব্রতা (Light intensity)
CO₂ ঘনত্ব
তাপমাত্রা
জলের প্রাপ্যতা
পাতার রঞ্জক পরিমাণ, ক্লোরোপ্লাস্ট সংখ্যা ইত্যাদি

Blackman’s Law of Limiting Factor: একাধিক প্রভাবকের মধ্যে সবচেয়ে সীমাবদ্ধ প্রভাবকই গতি নির্ধারণ করে।

🧬 ঐতিহাসিক পরীক্ষা (Historical Experiments)

Priestley (1771): উদ্ভিদ অক্সিজেন নির্গত করে।
Ingenhousz (1779): আলো থাকলে সবুজ অংশেই অক্সিজেন নির্গত হয়।
Hill Reaction (1937): আলো-নির্ভর O₂ উৎপাদন প্রমাণিত।
Calvin (1957): Calvin Cycle আবিষ্কার।

💡 NEET Quick Recap

Concept	Key Points
Site	Chloroplast
Light Reaction	ATP, NADPH₂, O₂ উৎপন্ন
Dark Reaction	CO₂ → Glucose
Chemiosmosis	Proton gradient → ATP synthesis
RuBisCO	CO₂ fixation enzyme
Quantum Requirement	8 photons per O₂ molecule
C₄ Pathway	No photorespiration
CAM Cycle	Night CO₂ fixation