C3 এবং C4 উদ্ভিদের মধ্যে পার্থক্য

2024 লেখক: Alex Aldridge | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-17 13:33

C3 এবং C4 উদ্ভিদের মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে C3 উদ্ভিদগুলি অন্ধকার বিক্রিয়ার প্রথম স্থিতিশীল পণ্য হিসাবে একটি তিন-কার্বন যৌগ গঠন করে যেখানে C4 উদ্ভিদগুলি প্রথম স্থিতিশীল পণ্য হিসাবে একটি চার-কার্বন যৌগ গঠন করে। অন্ধকার প্রতিক্রিয়া।

ফটোসিন্থেসিস হল একটি আলো-চালিত প্রক্রিয়া যা কার্বন ডাই অক্সাইড এবং জলকে উদ্ভিদ, শেওলা এবং সায়ানোব্যাকটেরিয়াতে শক্তি-সমৃদ্ধ শর্করাতে রূপান্তরিত করে। সালোকসংশ্লেষণের আলোক প্রতিক্রিয়ার সময়, জলের অণুর ফটোলাইসিস ঘটে। জলের ফটোলাইসিসের ফলে, অক্সিজেন একটি উপজাত হিসাবে মুক্তি পায়। আলোক প্রতিক্রিয়ার পরে, অন্ধকার প্রতিক্রিয়া শুরু হয় এবং এটি কার্বন ডাই অক্সাইড ঠিক করে কার্বোহাইড্রেট সংশ্লেষণ করে।যাইহোক, আলোর প্রতিক্রিয়া থেকে উত্পন্ন অক্সিজেন অন্ধকার প্রতিক্রিয়ার প্রধান এনজাইমের সাথে আবদ্ধ হতে পারে যা হল রুবিপি অক্সিজেনেস-কারবক্সিলেস (রুবিসকো) এবং ফটোরেসপিরেশন চালাতে পারে। ফটোরেসপিরেশন এমন একটি প্রক্রিয়া যা শক্তি অপচয় করে এবং কার্বোহাইড্রেট সংশ্লেষণ হ্রাস করে। অতএব, আলোক শ্বসন রোধ করার জন্য, রুবিস্কোর সাথে অক্সিজেনের মিলন রোধ করার জন্য গাছগুলিতে অন্ধকার প্রতিক্রিয়া ঘটে এমন তিনটি ভিন্ন উপায় রয়েছে। সুতরাং, অন্ধকার প্রতিক্রিয়া যেভাবে ঘটে তার উপর নির্ভর করে, 3 ধরণের উদ্ভিদ রয়েছে; যথা, C3 উদ্ভিদ, C4 উদ্ভিদ এবং CAM উদ্ভিদ।

C3 উদ্ভিদ কি?

পৃথিবীর প্রায় 95% উদ্ভিদ হল C3 উদ্ভিদ। নামটি ইঙ্গিত করে, তারা C3 সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়া চালায় যা ক্যালভিন চক্র। C3 সালোকসংশ্লেষণ প্রায় 3.5 বিলিয়ন বছর আগে উদ্ভূত হয়েছে বলে মনে করা হয়। এই গাছগুলি বেশিরভাগই কাঠের এবং গোলাকার পাতার গাছ। এই উদ্ভিদে, এপিডার্মিসের ঠিক নীচে থাকা মেসোফিল কোষগুলিতে কার্বন স্থির করা হয়।

কার্বন ডাই অক্সাইড বায়ুমণ্ডল থেকে স্টোমাটার মাধ্যমে মেসোফিল কোষে প্রবেশ করে।তারপর অন্ধকার প্রতিক্রিয়া শুরু হয়। প্রথম বিক্রিয়াটি হল রিবুলোজ বিসফসফেটের সাথে কার্বন ডাই অক্সাইডকে ফসফোগ্লিসারেটে স্থির করা যা একটি তিন-কার্বন যৌগ। প্রকৃতপক্ষে, এটি C3 উদ্ভিদের প্রথম স্থিতিশীল পণ্য। Ribulose bisphosphate carboxylase (Rubisco) হল এনজাইম যা উদ্ভিদের এই কার্বক্সিলেশন বিক্রিয়াকে অনুঘটক করে। একইভাবে, কার্বোহাইড্রেট উৎপাদনের সময় ক্যালভিন চক্র চক্রাকারে ঘটে।

চিত্র 01: C3 গাছপালা

C4 উদ্ভিদের তুলনায়, C3 উদ্ভিদ তাদের সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ার ক্ষেত্রে অদক্ষ। এটি C3 উদ্ভিদে ফটোরেসপিরেশনের কারণে। রুবিসকো এনজাইমের অক্সিজেনেস ক্রিয়াকলাপের কারণে ফটোরেসপিরেশন ঘটে। রুবিস্কোর অক্সিজেনেশন কার্বক্সিলেশনের বিপরীত দিকে কাজ করে, ক্যালভিন চক্র দ্বারা স্থির করা প্রচুর পরিমাণে কার্বন নষ্ট করে কার্যকরভাবে সালোকসংশ্লেষণকে পূর্বাবস্থায় ফিরিয়ে আনে এবং এর ফলে কার্বন ডাই অক্সাইড ঠিক করা কোষ থেকে কার্বন ডাই অক্সাইডের ক্ষতি হয়।একইভাবে, অক্সিজেন এবং কার্বন ডাই অক্সাইডের সাথে মিথস্ক্রিয়া রুবিস্কোতে একই স্থানে ঘটে। এই প্রতিযোগী প্রতিক্রিয়াগুলি সাধারণত 3:1 অনুপাতে চলে (কার্বন: অক্সিজেন)। সুতরাং, এটা স্পষ্ট যে ফটোরেসপিরেশন একটি হালকা উদ্দীপিত প্রক্রিয়া যা অক্সিজেন গ্রহণ করে এবং কার্বন ডাই অক্সাইড বিকশিত করে।

C4 উদ্ভিদ কি?

C4 গাছপালা শুষ্ক এবং উচ্চ-তাপমাত্রা এলাকায় বিদ্যমান। প্রায় 1% উদ্ভিদ প্রজাতির C4 জৈব রসায়ন আছে। C4 উদ্ভিদের কিছু উদাহরণ হল ভুট্টা এবং আখ। নামটি ইঙ্গিত করে, এই উদ্ভিদগুলি C4 সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়া চালায়। C4 সালোকসংশ্লেষণ প্রায় 12 মিলিয়ন বছর আগে উদ্ভূত হয়েছে বলে মনে করা হয়; C3 প্রক্রিয়ার বিবর্তনের অনেক পরে। বর্তমান কার্বন ডাই অক্সাইডের মাত্রা 100 মিলিয়ন বছর আগের তুলনায় অনেক কম হওয়ায় C4 গাছগুলি এখন আরও ভালভাবে অভিযোজিত হতে পারে৷

C4 গাছপালা কার্বন ডাই অক্সাইড ক্যাপচারে অনেক বেশি দক্ষ। তদ্ব্যতীত, সি 4 সালোকসংশ্লেষণ মনোকোট এবং ডিকোট উভয় প্রজাতির মধ্যে পাওয়া যায়। C3 উদ্ভিদের বিপরীতে, সালোকসংশ্লেষণের সময় গঠিত প্রথম স্থিতিশীল পণ্য হল অক্সালোএসেটিক অ্যাসিড, যা একটি চার-কার্বন যৌগ।সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ, এই গাছগুলির পাতাগুলি "ক্রানজ অ্যানাটমি" নামে একটি বিশেষ ধরণের শারীরস্থান দেখায়। ভাস্কুলার বান্ডিলের চারপাশে ক্লোরোপ্লাস্ট সহ বান্ডিল শীথ কোষের একটি বৃত্ত রয়েছে যার দ্বারা C4 উদ্ভিদ সনাক্ত করা যায়।

চিত্র 02: C4 গাছপালা

এই পথে কার্বন ডাই অক্সাইড স্থিরকরণ দুইবার হয়। মেসোফিল কোষের সাইটোপ্লাজমে, CO₂ প্রথমে ফসফোনোলপাইরুভেট (PEP) দিয়ে ঠিক করে, যা প্রাথমিক গ্রহণকারী হিসেবে কাজ করে। প্রতিক্রিয়া PEP কার্বক্সিলেজ এনজাইম দ্বারা অনুঘটক হয়। তারপর পিইপি ম্যালেটে রূপান্তরিত হয় এবং তারপর পাইরুভেট লিবারেটিং CO₂ এবং, এই CO_{2 আবার রিবুলোজ বিসফসফেটের সাথে দ্বিতীয়বার সংশোধন করে, 2 গঠন করে ক্যালভিন চক্র চালাতে ফসফোগ্লিসারেট।}

C3 এবং C4 উদ্ভিদের মধ্যে মিল কী?

• C3 এবং C4 উভয় উদ্ভিদই কার্বন ডাই অক্সাইড ঠিক করে এবং কার্বোহাইড্রেট তৈরি করে।
• তারা একটি অন্ধকার প্রতিক্রিয়া বহন করে।
• এছাড়াও, উভয় ধরনের উদ্ভিদ একই আলোক বিক্রিয়া করে।
• এছাড়াও, তাদের সালোকসংশ্লেষণের জন্য ক্লোরোপ্লাস্ট রয়েছে।
• তাদের সালোকসংশ্লেষণ সমীকরণ একই।
• এছাড়াও, RuBP উভয় ধরনের উদ্ভিদের অন্ধকার প্রতিক্রিয়ার সাথে জড়িত।
• উভয় উদ্ভিদই ফসফোগ্লিসারেট তৈরি করে।

C3 এবং C4 উদ্ভিদের মধ্যে পার্থক্য কী?

C3 গাছপালা অন্ধকার প্রতিক্রিয়ার প্রথম স্থিতিশীল পণ্য হিসাবে ফসফোগ্লিসারিক অ্যাসিড তৈরি করে। এটি একটি তিন-কার্বন যৌগ। অন্যদিকে, C4 উদ্ভিদ অন্ধকার প্রতিক্রিয়ার প্রথম স্থিতিশীল পণ্য হিসাবে অক্সালো-এসেটিক অ্যাসিড তৈরি করে। এটি একটি চার-কার্বন যৌগ। অতএব, এটি C3 এবং C4 উদ্ভিদের মধ্যে মূল পার্থক্য।

এছাড়াও, C3 উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষণ দক্ষতা C4 উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষণ দক্ষতার চেয়ে কম।এটি C3 উদ্ভিদে দেখা ফটোরেসপিরেশনের কারণে হয় যা C4 উদ্ভিদে নগণ্য। সুতরাং, এটি C3 এবং C4 উদ্ভিদের মধ্যে আরেকটি পার্থক্য। গঠনগত পার্থক্য বিবেচনা করার সময়, C3 উদ্ভিদের পাতায় দুই ধরনের ক্লোরোপ্লাস্ট এবং ক্রানজ অ্যানাটমি থাকে না। অন্যদিকে, C4 উদ্ভিদে দুই ধরনের ক্লোরোপ্লাস্ট থাকে এবং তারা পাতায় ক্রানজ অ্যানাটমি দেখায়। সুতরাং, এটি C3 এবং C4 উদ্ভিদের মধ্যেও একটি পার্থক্য৷

আরও, C3 এবং C4 উদ্ভিদের মধ্যে আরও একটি পার্থক্য হল যে C3 উদ্ভিদ শুধুমাত্র একবার কার্বন ডাই অক্সাইড ঠিক করে যখন C4 উদ্ভিদ দুইবার কার্বন ডাই অক্সাইড ঠিক করে। এই সত্যের কারণে, C আত্তীকরণ C3 উদ্ভিদে কম যেখানে C4 উদ্ভিদে C আত্তীকরণ বেশি। শুধু তাই নয়, C4 উদ্ভিদ সালোকসংশ্লেষণ করতে পারে যখন স্টোমাটা বন্ধ থাকে এবং খুব বেশি আলোর ঘনত্বে এবং কম CO₂ ঘনত্ব থাকে। যাইহোক, C3 উদ্ভিদ সালোকসংশ্লেষণ করতে অক্ষম হয় যখন স্টোমাটা বন্ধ থাকে এবং খুব বেশি আলোর ঘনত্বে এবং কম CO₂ ঘনত্ব থাকে।অতএব, এটি C3 এবং C4 উদ্ভিদের মধ্যে একটি উল্লেখযোগ্য পার্থক্য। উপরন্তু, C3 উদ্ভিদ এবং C4 উদ্ভিদ প্রথম কার্বন ডাই অক্সাইড গ্রহণকারী থেকে পৃথক। RuBP হল CO₂ C3 উদ্ভিদে গ্রহণকারী যখন PEP হল C4 উদ্ভিদে প্রথম CO_{2 গ্রহণকারী।}

সারাংশ – C3 বনাম C4 গাছপালা

C3 এবং C4 দুই ধরনের উদ্ভিদ। C3 উদ্ভিদ খুবই সাধারণ এবং C4 উদ্ভিদ খুবই বিরল। C3 এবং C4 উদ্ভিদের মধ্যে মূল পার্থক্য নির্ভর করে প্রথম কার্বন পণ্যের উপর যা তারা অন্ধকার প্রতিক্রিয়ার সময় তৈরি করে। C3 উদ্ভিদ ক্যালভিন চক্র পরিচালনা করে এবং প্রথম স্থিতিশীল পণ্য হিসাবে তিন-কার্বন যৌগ তৈরি করে যখন C4 উদ্ভিদগুলি C4 প্রক্রিয়া চালায় এবং প্রথম স্থিতিশীল পণ্য হিসাবে চারটি কার্বন যৌগ তৈরি করে। তদ্ব্যতীত, C3 উদ্ভিদ কম সালোকসংশ্লেষক দক্ষতা দেখায় যখন C4 উদ্ভিদ উচ্চ সালোকসংশ্লেষণ দক্ষতা দেখায়।অধিকন্তু, C3 উদ্ভিদের পাতায় ক্রানজ শারীরবৃত্তীয়তা নেই, এবং তাদের দুটি ধরণের ক্লোরোপ্লাস্টও নেই। অন্যদিকে, C4 উদ্ভিদের পাতায় ক্রানজ অ্যানাটমি রয়েছে এবং তাদের দুটি ধরনের ক্লোরোপ্লাস্ট রয়েছে। সুতরাং, এটি C3 এবং C4 উদ্ভিদের সারাংশ।