ফটোফসফোরাইলেশন কি ও কাকে বলে?
কোনো যৌগের সাথে ফসফেট সংযুক্তিই হলো ফসফোরাইলেশন, আর আলোকশক্তি ব্যবহার করে ফসফোরাইলেশন ঘটানোই হলো ফটোফসফোরাইলেশন ।
সংজ্ঞা : উদ্ভিদের ক্লোরোপ্লাস্টযুক্ত কোষে অবস্থিত যৌথ ADP সূর্যালোকের উপস্থিতিতে অজৈব ফসফেটের [pi] সঙ্গে যুক্ত হয়ে উচ্চ শক্তিসম্পন্ন যৌগ ATP গঠন করে। এই পদ্ধতিকে ফটোসিন্থেটিক ফসফোরাইলেশন বা ফটোফসফোরাইলেশন বলে ।
সালোকসংশ্লেষণের সময় দুই ধরনের ফটোফসফোরাইলেশন পরিলক্ষিত হয়। যথা –
ক। চক্রীয় ফটোফসফোরাইলেশন।
খ। অচক্রীয় ফটোফসফোরাইলেশন।
ক। চক্রীয় ফটোফসফোরাইলেশন :
সংজ্ঞা : যে ফটোফসফোরাইলেশন প্রক্রিয়ায় আলোকশক্তি শোষণের ফলে উদ্দীপ্ত ক্লোরোফিল অণু থেকে নির্গত উচ্চ ক্তিসম্পন্ন ইলেকট্রন বিভিন্ন বাহকের মাধ্যমে নিস্তেজ অবস্থায় পুনরায় ঐ ক্লোরোফিল অণুতে ফিরে আসে এবং একবার রভ্রমণ শেষে একটি ATP অণু তৈরি করে, তাকে চক্রীয় ফটোফসফোরাইলেশন বলে।
চক্রীয় ফটোফসফোরাইলেশন প্রক্রিয়া :
১. এ প্রক্রিয়ায় কেবল ফটোসিস্টেম-I [PS-I] অংশগ্রহণ করে।
২. ফটোসিস্টেম-I [PS-1] এর ক্লোরোফিল অণু 680nm-এর বেশি তরঙ্গদৈর্ঘ্যবিশিষ্ট আলোক শোষণ করে।
৩. ক্লোরোফিল অণু আলোক ফোটন শোষণ করে শক্তিপ্রাপ্ত হয়। এ শক্তি পরে বিক্রিয়া কেন্দ্র, P700-তে স্থানান্তরিত হয় ।
৪. পরে উত্তেজিত P700 থেকে ২টি শক্তিপ্রাপ্ত ইলেকট্রন উৎক্ষিপ্ত হয়ে ফেরিডক্সিন (Fd)-এ গমন করে।
৫. ফেরিডক্সিন (Fd) থেকে ইলেকট্রন সাইটোক্রোম বি-৬ (Cyt. b6)-এর মাধ্যমে প্লাস্টোকুইনন (PQ)-এ স্থানান্তরিত হয়।
৬. প্লাস্টোকুইনন (PQ) থেকে ইলেকট্রন সাইটোক্রোম-এফ (Cyt. f)-এ আসে। এ সময় ইলেকট্রনের মুক্ত শক্তি দিয়ে ADP ও Pi সহযোগে একটি ATP তৈরি হয় ৷
৭. সাইটোক্রোম-এফ (Cyt. f) থেকে ইলেকট্রন প্লাস্টোসায়ানিন (PC) -এর মাধ্যমে পুনরায় P700 -তে ফিরে আসে।
ব্যাকটেরিয়ায় চক্রীয় ফটোফসফোরাইলেসন ঘটে । সায়ানোব্যাকটেরিয়া, শৈবাল ও সবুজ উদ্ভিদে প্রধানত NADP-র সরবরাহ বন্ধ হয়ে গেলে চক্রীয় ফটোফসফোরাইলেশন সংঘটিত হয়। পানির সরবরাহ বন্ধ হলে অচক্রীয় প্রক্রিয়ার পরিবর্তে চক্রীয় প্রক্রিয়া ঘটে থাকে।
খ। অচক্রীয় ফটোফসফোরাইলেশন :
সংজ্ঞা : যে ফটোফসফোরাইলেশন প্রক্রিয়ায় ক্লোরোফিল অণু থেকে উৎক্ষিপ্ত উচ্চ শক্তিসম্পন্ন ইলেকট্রন বিভিন্ন বাহকের মধ্য দিয়ে অতিক্রম করার পর NADP-এর সাথে যুক্ত হয়, কিন্তু ইলেকট্রন যে ক্লোরোফিল থেকে নির্গত হয়েছিল সেই ক্লোরোফিলে পুনরায় ফিরে যায় না তাকে অচক্রীয় ফটোফসফোরাইলেশন বলা হয় ।
এ প্রক্রিয়ায় ফটোসিস্টেম-I (PS-I) এবং ফটোসিস্টেম-II (PS-II) উভয়ই অংশগ্রহণ করে এবং একটি ইলেকট্রন বাহকের শৃঙ্খলের মাধ্যমে এদের যোগসূত্র সৃষ্টি হয়।
অচক্রীয় ফটোফসফোরাইলেশন প্রক্রিয়া :
১. ফটোসিস্টেম-II এর ক্লোরোফিল অণু 673nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যবিশিষ্ট সূর্যালোক শোষণ করে । শোষিত আলো এক অণু থেকে অপর অণুতে গিয়ে শেষ পর্যন্ত বিক্রিয়া কেন্দ্ৰ P680 তে পৌঁছে।
২. P680 থেকে দুটি ইলেকট্রন উত্তেজিত হয়ে প্লাস্টোকুইনোন (PQ)-এ প্রবাহিত হয় ।
৩. প্লাস্টোকুইনোন থেকে ইলেকট্রন সাইটোক্রোম বিএফ (Cyt.bf)-এ যায়। এ ধাপে যে শক্তি নির্গত হয় তা ADP ও অজৈব ফসফেট (Pi)-কে যুক্ত করে ATP তৈরি করে।
৪. ইলেকট্রন দুটি সাইটোক্রোম বিএফ থেকে প্লাস্টোসায়ানিন (PC)-এ পৌঁছে।
৫. প্লাস্টোসায়ানিন ফটোসিস্টেম-I এর P700-কে ইলেকট্রন প্রদান করে ।
৬. P700-থেকে উৎক্ষিপ্ত ২টি ইলেকট্রন ফেরিডক্সিন (Fd) কর্তৃক গৃহীত হয় ।
৭. Fd থেকে ইলেকট্রন গ্রহণ করে NADP রিডাকটেজ। NADP রিডাকটেজ ২টি ইলেকট্রন (বিক্রিয়ার কেন্দ্র থেকে উৎক্ষিপ্ত) এবং দুটি প্রোটন (পানির ভাঙ্গন থেকে) সহযোগে NADP-কে বিজারিত করে NADPH + H+ তৈরি করে।
৮. সৃষ্ট NADP+H+ পরবর্তীকালে CO2 আত্তীকরণে অংশগ্রহণ করে (আলোক নিরপেক্ষ অধ্যায়ে)।
চক্রীয় ও অচক্রীয় ফটোফসফোরাইলেশন পার্থক্য :
| চক্রীয় ফটোফসফোরাইলেশন | অচক্রীয় ফটোফসফোরাইলেশন |
|---|---|
| ১. P700 হতে উৎক্ষিপ্ত ইলেক্ট্রন বিভিন্ন বাহকের মাধ্যমে বাহিত হয়ে পুনরায় P700 তে চলে আসে । (এ কারণেই চক্রীয়) | ১. উৎক্ষিপ্ত ইলেক্ট্রন NADP কে বিজারিত করতে ব্যয় হয়, পুনরায় পূর্বস্থলে ফিরে না। [এ কারণেই অচক্রীয়] |
| ২. শুধু ফটোসিস্টেম-১ (PS-1) অংশগ্রহণ করে । | ২. ফটোসিস্টেম-১(PS-I)এবং ফটোসিস্টেম-২ (PS-II) উভয়ই অংশগ্রহণ করে । |
| ৩. পানির প্রয়োজন হয় না । | ৩. পানির প্রয়োজন হয় । কারণ পানির ইলেক্ট্রন ও প্রোটন এ প্রক্রিয়ায় ব্যবহৃত হয় । |
| ৪. কোন অক্সিজেন উৎপন্ন হয় না (কারণ এ প্রক্রিয়ায় কোন পানি ব্যবহৃত হয় না) । | ৪. অক্সিজেন উৎপন্ন হয় পানির ভাঙনের ফলে যা পরে নির্গত হয় । |
| ৫. একটি ATP সৃষ্টি হয় । | ৫. একটি ATP সৃষ্টি হয় । |
| ৬. কোনও NADP বিজারিত হয় না । | ৬. এক অণু NADP বিজারিত হয়ে এক অণু NADPH + H+ সৃষ্টি করে। |