Category: Biology Second Paper

যে প্রক্রিয়ায় উদ্ভিদের মূল কর্তৃক শোষিত প্রয়োজনের অতিরিক্ত পানি বায়বীয় অঙ্গের মাধ্যমে বাষ্পাকারে নির্গত হয় তাকে প্রস্বেদন বা বাষ্পমোচন বলে। উদ্ভিদ মূল দ্বারা যে পরিমাণ পানি শোষণ করে তার মাত্র ১-২% জৈবিক কাজে ব্যবহার হয় এবং ৯৮-৯৯% পানি বাষ্পাকারে বের হয়ে যায়। পাতা উদ্ভিদের প্রধান প্রস্বেদন অঙ্গ। বিজ্ঞানী কর্টিস এর মতে, প্রস্বেদন হলো প্রয়োজনীয় অমঙ্গল (necessary evil)। গ্যানং পটোমিটার দ্বারা প্রস্বেদনের হার নির্ণয় করা হয়।

১। আলোঃ প্রখর সূর্যালোক বায়ুমন্ডলের তাপমাত্রা বৃদ্ধি করে এবং বায়ুর আপেক্ষিক আর্দ্রতা হ্রাস পায়। এতে পত্ররন্ধ্র খুলে যায়। নীল আলো পত্ররন্ধ্র খোলা ত্বরান্বিত করে। কিছু CAM উদ্ভিদে (আনারস) রাতে পত্ররন্ধ্র খোলা থাকে।

২। আপেক্ষিক আর্দ্রতাঃ বায়ুমন্ডলের আপেক্ষিক আর্দ্রতা কম হলে পত্ররন্ধ্র দ্রুত খোলে। আবার বায়ুমন্ডলের আপেক্ষিক আর্দ্রতা বেশি হলে পত্ররন্ধ্র বন্ধ হয়ে যায়।

৩। বায়ুমন্ডলের চাপঃ বায়ুমন্ডলের চাপ কম থাকলে পত্ররন্ধ্র খুলে যায় এবং বায়ুমন্ডলের চাপ বেশি থাকলে পত্ররন্ধ্র বন্ধ হয়ে যায়।

৪। পটাশিয়াম আয়নঃ পটাশিয়াম আয়ন পত্ররন্ধ্র খুলতে সাহায্য করে।

৫। পানিঃ রক্ষীকোষে পানি প্রবেশ করলে পত্ররন্ধ্র খুলে যায় এবং পানি বেরিয়ে গেলে পত্ররন্ধ্র বন্ধ হয়ে যায়।

৬। তাপমাত্রাঃ উচ্চ তাপমাত্রায় পত্ররন্ধ্র প্রশস্ত হয় এবং নিম্ন তাপমাত্রায় পত্ররন্ধ্র সরু হয়। তাই তাপমাত্রা বৃদ্ধি পেলে পত্ররন্ধ্র খুলে যায়।

৭। হরমোনের প্রভাবঃ সাইটোকাইনিন, অ্যাবসিসিক এসিড প্রভৃতি হরমোন পত্ররন্ধ্র খুলতে সাহায্য।

৮। বায়ুতে CO₂ এর ঘনত্বঃ CO₂ পত্ররন্ধ্র খুলতে সাহায্য করে। কিন্তু CO₂-এর ঘনত্ব অধিক হলে পত্ররন্ধ্র বন্ধ হয়ে যায়।

১৯৭৪ সালে বিজ্ঞানী Lavitt পত্ররন্ধ্র খোলা ও বন্ধ হওয়া সম্পর্কে আধুনিক মতবাদটি প্রকাশ করেন। পরবর্তীকালে Raschke, (1975), Noggle, Fritz (1976) প্রমুখ বিজ্ঞানীগণ এই মতবাদটি সমর্থন করেন। এটি সর্বজন গ্রাহ্য মতবাদ।

পত্ররন্ধ্র খোলার কৌশল

(i) দিনের বেলায় রক্ষীকোষে নীল (৪৩০-৪৬০ nm) আলো প্রবেশ করে। নীল আলোর প্রভাবে রক্ষীকোষের শে^তসার ফসফোইনোল পাইরুভিক এসিডে পরিনত হয়।

(ii) ফসফোইনোল পাইরুভিক কার্বক্সিলেজ এনজাইমের প্রভাবে ফসফোইনোল পাইরুভিক এসিড ও CO₂ বিক্রিয়া করে অক্সালো অ্যাসিটিক এসিড উৎপন্ন করে।

(iii) ম্যালিক ডিহাইড্রোজিনেজ এনজাইমের প্রভাবে অক্সালো অ্যাসিটিক এসিড ম্যালিক এসিডে পরিনত হয়।

(iv) ম্যালিক এসিড বিশ্লিষ্ট হয়ে হাইড্রোজেন আয়ন (H⁺) ও ম্যালেট আয়ন [R(COO^–)₂] সৃষ্টি করে।

(v) রক্ষীকোষ থেকে H⁺ সহকারী কোষে এবং সহকারী কোষ থেকে K⁺ রক্ষীকোষে প্রবেশ করে।

(vi) রক্ষীকোষে K⁺ ও ম্যালেট আয়ন বিক্রিয়া করে পটাশিয়াম ম্যালেট গঠন করে।

(vii) পটাশিয়াম ম্যালেটের কারণে রক্ষীকোষের অভিস্রবণিক চাপ বেড়ে যায় এবং অন্তঃঅভিস্রবণ প্রক্রিয়ায় রক্ষীকোষে পানি প্রবেশ করে। এতে রক্ষীকোষের রসস্ফীতি ঘটে এবং পত্ররন্ধ্র খুলে যায়।

পত্ররন্ধ্র বন্ধ হওয়ার কৌশল

(i) রাতের বেলা রক্ষীকোষের পটাশিয়াম ম্যালেট ভেঙ্গে K⁺ ও ম্যালেট আয়ন উৎপন্ন হয়।

(ii) রক্ষীকোষ থেকে K⁺ সহকারী কোষে এবং সহকারী কোষ থেকে H⁺ রক্ষীকোষে প্রবেশ করে।

(iii) রক্ষীকোষে হাইড্রোজেন আয়ন (H⁺) ও ম্যালেট আয়ন [R(COO^–)₂] বিক্রিয়া করে ম্যালিক এসিড গঠন করে।

(iv) রক্ষীকোষ থেকে K⁺ বেরিয়ে যাওয়ায় রক্ষীকোষের অভি¯্রবণিক চাপ কমে যায় এবং বহিঃঅভিস্রবণ প্রক্রিয়ায় পানি বেরিয়ে যায়।

(v) রক্ষীকোষ পানি হারিয়ে চুপসে যায় এবং পত্ররন্ধ্র বন্ধ হয়ে যায়।

১৯৪৩ সালে বিজ্ঞানী ইমাম্মুরা (Imammura) সর্বপ্রথম পত্ররন্ধ্র খোলায় K⁺ এর ভূমিকা আবিষ্কার করেন। ১৯৫৯ সালে জাপানী বিজ্ঞানী ইমাম্মুরা এবং ফুজিনো (Imammura & Fujino) তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ ব্যবহার করে প্রমাণ করেন, K⁺ আয়নের সক্রিয় শোষণের দ্বারা পত্ররন্ধ্র খোলা ও বন্ধ হওয়া নিয়ন্ত্রিত হয়।

(i) পত্ররন্ধ্র খোলার কৌশলঃ দিনের বেলায় রক্ষীকোষ প্রচুর পরিমাণ K⁺ ও  Cl^– আয়ন শোষণ করে। ফলে রক্ষীকোষের অভিস্রবণিক চাপ বেড়ে যায় এবং অন্তঃঅভিস্রবণ প্রক্রিয়ায় রক্ষীকোষে পানি প্রবেশ করে। এ সময় রক্ষীকোষের টারগার প্রেশার (TP) বেড়ে যায় এবং রক্ষীকোষ ধনুকের মতো বেঁকে যায়। ফলে পত্ররন্ধ্র খুলে যায়।

(ii) পত্ররন্ধ্র বন্ধ হওয়ার কৌশলঃ রাতের বেলা রক্ষীকোষ থেকে K⁺ ও Cl^– আয়ন বেরিয়ে যায়। ফলে রক্ষীকোষের অভিস্রবণিক চাপ কমে যায় এবং বহিঃঅভিস্রবণ প্রক্রিয়ায় রক্ষীকোষ থেকে পানি বের হয়ে যায়। এ সময় রক্ষীকোষের টারগার প্রেশার (TP) কমে যায় এবং রক্ষীকোষ শিথিল হয়ে যায়। ফলে পত্ররন্ধ্র বন্ধ হয়ে যায়।

১৯৬৪ সালে বিজ্ঞানী স্টিওয়ার্ড (Steward) স্টার্চ-গ্লুকোজ রুপান্তর মতবাদটি প্রবর্তন করেন।

(i) পত্ররন্ধ্র খোলার কৌশলঃ দিনের বেলা রক্ষীকোষে সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় CO₂ ব্যবহার হয়। এতে রক্ষীকোষে CO₂ এর পরিমাণ কমে যায় এবং p^H বেড়ে যায়। এ কারণে ফসফোগ্লুকোমিউটেজ এনজাইমের প্রভাবে শ্বেতসার বা স্টার্চ গ্লুকোজ ৬-ফসফেটে পরিনত হয়। পরবর্তীতে ফসফাটেজ এনজাইমের সাহায্যে গ্লুকোজ ৬-ফসফেট, গ্লুকোজ ১-ফসফেটে পরিনত হয়। এতে রক্ষীকোষের ঘনত্ব বেড়ে যায়। অন্তঃঅভিস্রবণ প্রক্রিয়ায় রক্ষীকোষে পানি প্রবেশ করে। রক্ষীকোষ স্ফীত হয়ে ধনুকের মতো বেঁকে যায় এবং পত্ররন্ধ্র খুলে যায়।

শ্বেতসার/স্টার্চ→গ্লুকোজ ৬-ফসফেট→গ্লুকোজ ১-ফসফেট

(ii) পত্ররন্ধ্র বন্ধ হওয়ার কৌশলঃ রাতের বেলা রক্ষীকোষে শ্বসন প্রক্রিয়ায় CO₂ উৎপন্ন হয়। CO₂ পানির সাথে বিক্রিয়া করে কার্বনিক এসিড উৎপন্ন করে। ফলে রক্ষীকোষের p^H কমে যায়। এ কারণে ফসফাটেজ এনজাইমের প্রভাবে গ্লুকোজ ১-ফসফেট, গ্লুকোজ ৬-ফসফেটে পরিনত হয়। পরবর্তীতে ফসফোগ্লুকোমিউটেজ এনজাইমের প্রভাবে গ্লুকোজ ৬-ফসফেট শ্বেতসার/স্টার্চে রুপান্তরিত হয়। এতে রক্ষীকোষের ঘনত্ব কমে যায়। বহিঃঅভিস্রবণ প্রক্রিয়ায় রক্ষীকোষ থেকে পানি বেরিয়ে যায়। রক্ষীকোষ পানি হারিয়ে শিথিল হয়ে যায় এবং পত্ররন্ধ্র বন্ধ হয়ে যায়।

গ্লুকোজ ১-ফসফেট →গ্লুকোজ ৬-ফসফেট →শ্বেতসার/স্টার্চ

১৯২৬ সালে বিজ্ঞানী স্যায়েরি (Sayre) একটি মতবাদ উপস্থাপন করেন। তার মতে, শে^তসার ও চিনির আন্তঃপরিবর্তন এবং কোষের p^H-এর তারতম্যের জন্য পত্ররন্ধ্র উন্মুক্ত ও বন্ধ হয়।

(i) পত্ররন্ধ্র খোলার কৌশলঃ দিনের বেলা রক্ষীকোষে সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় CO₂ ব্যবহার হয়। এতে রক্ষীকোষে CO₂ এর পরিমাণ কমে যায় এবং p^H বেড়ে যায়। এ কারণে ফসফোরাইলেজ এনজাইমের প্রভাবে রক্ষীকোষের শ্বেতসার গ্লুকোজ ১-ফসফেটে পরিনত হয়। ফলে রক্ষীকোষের ঘনত্ব বেড়ে যায় এবং অন্তঃঅভিস্রবণ প্রক্রিয়ায় রক্ষীকোষে পানি প্রবেশ করে। রক্ষীকোষ পানি গ্রহণ করে ধনুকের মতো বেঁকে যায় এবং পত্ররন্ধ্র খুলে যায়।

(ii) পত্ররন্ধ্র বন্ধ হওয়ার কৌশলঃ রাতের বেলা রক্ষীকোষে শ্বসন প্রক্রিয়ায় CO₂ উৎপন্ন হয়। CO₂ পানির সাথে বিক্রিয়া করে কার্বনিক এসিড উৎপন্ন করে। ফলে রক্ষীকোষের p^H কমে যায়। এ কারণে ফসফোরাইলেজ এনজাইমের প্রভাবে গ্লুকোজ ১-ফসফেট শে^তসারে পরিনত হয়। এতে রক্ষীকোষের ঘনত্ব কমে যায়। বহিঃঅভিস্রবণ প্রক্রিয়ায় রক্ষীকোষ থেকে পানি বেরিয়ে যায়। রক্ষীকোষ পানি হারিয়ে শিথিল হয়ে যায় এবং পত্ররন্ধ্র বন্ধ হয়ে যায়।

শ্বেতসার→ গ্লুকোজ ১-ফসফেট→শে^তসার

A. Jensen এবং F. B. Salisbury (1984) অ্যাবসিসিক মতবাদ প্রবর্তন করেন।

(i) পত্ররন্ধ্র খোলার কৌশলঃ এই মতবাদ অনুসারে, দিনের বেলায় সালোকসংশ্লেষণের কারণে রক্ষীকোষে CO₂-এর ঘনত্ব কমে যায়। তাই রক্ষীকোষে K⁺ প্রবেশ করে। K⁺ প্রবেশ করায় রক্ষীকোষের ঘনত্ব বেড়ে যায় এবং অন্তঃঅভিস্রবণ প্রক্রিয়ায় রক্ষীকোষে পানি প্রবেশ করে। রক্ষীকোষ পানি গ্রহণ করে ধনুকের মতো বেঁকে যায় এবং পত্ররন্ধ্র খুলে যায়।

(ii) পত্ররন্ধ্র বন্ধ হওয়ার কৌশলঃ রাতের বেলায় মেসোফিল টিস্যু থেকে রক্ষীকোষে অ্যাবসিসিক এসিড প্রবেশ করে এবং K⁺ বের হয়ে যায়। এতে রক্ষীকোষের ঘনত্ব কমে যায় এবং বহিঃঅভিস্রবণ প্রক্রিয়ায় রক্ষীকোষ থেকে পানি বেরিয়ে যায়। রক্ষীকোষ পানি হারিয়ে চুপসে যায় এবং পত্ররন্ধ্র বন্ধ হয়ে যায়।

১৯০৮ সালে বিজ্ঞানী লয়েড পত্ররন্ধ্র খোলা ও বন্ধ হওয়া সম্পর্কে মতবাদ প্রকাশ করেন।
(i) পত্ররন্ধ্র বন্ধ হওয়ার কৌশলঃ এই মতবাদ অনুসারে, রক্ষীকোষে চিনি ও শে^তসারের আন্তঃপরিবর্তনের জন্য অভিস্রবণিক চাপের তারতম্য ঘটে এবং অভিস্রবণিক চাপের তারতম্যের উপর পত্ররন্ধ্র খোলা ও বন্ধ হওয়া নির্ভরশীল। শে^তসার অদ্রবণীয় হওয়ায় এর উপস্থিতিতে রক্ষীকোষের অভিস্রবণিক চাপ কমে যায় এবং বহিঃঅভিস্রবণ প্রক্রিয়ায় রক্ষীকোষ থেকে পানি বেরিয়ে যায়। রক্ষীকোষ পানি হারিয়ে চুপসে যায় এবং পত্ররন্ধ্র বন্ধ হয়ে যায়।
(ii) পত্ররন্ধ্র খোলার কৌশলঃ রক্ষীকোষের শে^তসার রুপান্তরিত হয়ে দ্রবণীয় চিনি তৈরী হয়। এতে রক্ষীকোষের ঘনত্ব বেড়ে যায় এবং অন্তঃঅভিস্রবণ প্রক্রিয়ায় রক্ষীকোষে পানি প্রবেশ করে। রক্ষীকোষ পানি গ্রহণ করে স্ফীত হয় এবং পত্ররন্ধ্র খুলে যায়।

১। সবুজ পাতা এবং কচি সবুজ কান্ডের ত্বকে পত্ররন্ধ্র থাকে। মূলে কোন পত্ররন্ধ্র থাকে না।

২। বিষমপৃষ্ঠ পাতার (দ্বিবীজপত্রী উদ্ভিদ, আপেল) নি¤œত্বকে, সমদ্বিপৃষ্ঠ (জব, ভূট্রা) পাতার উর্ধ্ব ও নি¤œত্বকে এবং সমাঙ্গপৃষ্ঠ (পেঁয়াজ) পাতার সকল তলে পত্ররন্ধ্র থাকে।

৩। ফুলের বোটায়, উপবৃতি, বৃতি ও দলমন্ডল বা পাপড়িতে পত্ররন্ধ্র থাকে।

৪। কচি সবুজ ফলের বোটায় এবং ফলত্বকে পত্ররন্ধ্র থাকে।

৫। কিছু ব্রায়োফাইট ও টেরিডোফাইট উদ্ভিদে পত্ররন্ধ্র দেখা যায়।

৬। ভাসমান উদ্ভিদের (শাপলা) পাতার উর্ধ্বত্বকে পানি পত্ররন্ধ্র থাকে। তবে নিমজ্জিত জলজ উদ্ভিদে কোন পত্ররন্ধ্র থাকে না।

৭। মরুজ উদ্ভিদে পত্ররন্ধ্র ত্বকের ভিতরে অবস্থান করে। একে লুকায়িত পত্ররন্ধ্র (sunken) বলে। পাইন, ক্যাকটাস, রক্তকরবী, ক্যাসুরিনা প্রভৃতি উদ্ভিদে লুকায়িত পত্ররন্ধ্র থাকে।

পারিপার্শ্বীক অবস্থায় এবং দিনে-রাতে সময়ের সাথে সম্পর্ক রেখে পত্ররন্ধ্র খুলতে থাকে, কখনো আংশিক বা পূর্ণ খোলা থাকে, আবার বন্ধ হয়। পত্ররন্ধ্রের এরুপ জীবজ ছন্দকে পত্ররন্ধ্রীয় ঘড়ি বা stomatal clock বলে। উদ্ভিদের পত্ররন্ধ্র সকাল ১০-১১টা এবং দুপুর ২-৩টা পর্যন্ত পূর্ণমাত্রায় খোলা থাকে। অন্যান্য সময় আংশিক খোলা থাকে।