সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন ও সমাধান

পৃথিবীতে শক্তির মূল উৎস সূর্য ।

সবুজ উদ্ভিদ সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় শর্করা খাদ্য তৈরি করে ।

সবুজ উদ্ভিদ সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়া সৌরশক্তিকে কাজে লাগিয়ে শর্করা জাতীয় খাদ্য তৈরি করে ।

অ্যাডেনিন DNA ও RNA গাঠনিক উপাদান ।

অ্যাডেনিন নাইট্রোজেন বেস ।

ফসফেট যুক্ত হয়ে যে বিক্রিয়া তৈরি হয় তার নাম ফসফোরাইলেশন ।

ATP-অণুর প্রান্তীয় ফসফেট গ্রুপে ৭.৩ কিলোক্যালরি পরিমাণ শক্তি জমা থাকতে পারে ।

রিচার্জেবল ব্যাটারি বলা হয় ATP-কে ।

Biological Coin-এর বাংলা অর্থ জৈব মুদ্রা ।

ATP কে শক্তি মুদ্রা বা জৈর মুদ্রা বলা হয় ।

মেসোফিল টিস্যুর অবস্থান পাতায় ।

পাতার মেসোফিল টিস্যু সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ার প্রধান স্থান ।

সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় নির্গত O₂-এর উৎস H₂O

C₄ উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষণের হার বেশি ।

সবুজ উদ্ভিদ বিপাকীয় প্রক্রিয়ায় খাদ্য শক্তি ব্যবহার করে ।

পত্ররন্দ্রের মাধ্যমে সবুজ উদ্ভিদ বায়ু থেকে CO₂ উপাদান গ্রহণ করে

সালোকসংশ্লেষণ জৈব রাসায়নিক বিক্রিয়া ।

ব্লাকম্যান শারীরতত্ত্ববিদ ধরনের বিজ্ঞানী ছিলেন ।

পানিতে 0.3% পরিমাণ CO₂ আছে ।

ফটোফসফোরাইলেশন প্রক্রিয়ায় উৎপন্ন যৌগের নাম ATP

বায়ুমণ্ডলে ০.০৩% ভাগ CO₂ আছে ।

ব্ল‍্যাকম্যান সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়াকে দুইটি পর্যায়ে ভাগ করেন ।

সবুজ উদ্ভিদে CO₂ বিজারণের গতিপথ ৩টি ।

C₄ গতিপথ আবিষ্কৃত হয় 1966 সালে

ক্যালভিন 1961 সালে নোবেল পুরস্কার পান ।

C₃ গতিপথের ১ম স্থায়ী পদার্থের নাম ফসফোগ্লিসারিক এসিড ।

C₄ গতিপথের প্রথম স্থায়ী পদার্থের নাম অক্সালো এসিটিক এসিড ।

আলোক বর্ণালীর সবুজ ও হলুদ রঙের আলোতে সালোকসংশ্লেষণ ভালো হয় না ।

বাতাসে CH₄ গ্যাসটির উপস্থিতি সালোকসংশ্লেষণে ব্যাঘাত ঘটায় ।

ATP তৈরির প্রক্রিয়াকে ফটোফসফোরাইলেশন বলে ।

সালোকসংশ্লেষণের প্রভাবকসমূহ ২ প্রকার ।

বাতাসে 'অক্সিজেনের হার বেড়ে গেলে সালোকসংশ্লেষণের হার কমে যায় ।

পাতার প্যালিসেড প্যারেনকাইমা অংশে ক্লোরোপ্লাস্ট সবচেয়ে বেশি থাকে ।

বায়ুতে ০.০৩৩ ভাগ CO₂ - গ্যাস থাকে ।

বায়ুতে O₂-গ্যাসের পরিমাণ ২০.৯৫ ভাগ ।

আজ থেকে ৫ বিলিয়ন বছর পূর্বে পৃথিবী সৃষ্টি হয় .

সালোকসংশ্লেষণের জন্য উত্তম তাপমাত্রা ২২^° - ৩৫^° C

মধ্যবয়স্ক পাতার সালোকসংশ্লেষণের হার বেশি ।

শ্বসন প্রক্রিয়ার উপর তাপমাত্রার উল্লেখযোগ্য প্রভাব রয়েছে  ।

শ্বসন প্রক্রিয়া জীবকোষের মাইটোকন্ড্রিয়াতে সংঘটিত হয় ।

সবাত শ্বসন প্রক্রিয়ায় 686 K cal/mol ক্যালরি শক্তি উৎপন্ন হয় ।

শ্বসন ২ প্রকার ।

সবাত শ্বসন প্রক্রিয়ায় সর্বমোট ৩৮ অণু  ATP উৎপন্ন হয় ।

সবাত শ্বসন প্রক্রিয়া ৪টি ধাপে সম্পন্ন হয় ।

গ্লাইকোলাইসিসের বিক্রিয়াগুলো কোষের সাইটোপ্লাজমে  সম্পন্ন হয় ।

সরাত ও অবাত শ্বসন প্রক্রিয়ার ১ম ধাপ গ্লাইকোলাইসিস ।

ক্রেবস চক্রের বিক্রিয়াগুলো কোষের মাইটোকন্ড্রিয়ায় ঘটে ।

অল্পবয়স্ক কোষে শ্বসন হার বেশি হওয়ার কারণ প্রোটোপ্লাজম বেশি থাকে ।

শ্বস্ত্রের জন্য উত্তম তাপমাত্রা ২০^°-৪৫০^°C ডিগ্রি সেলসিয়াস ।

শ্বসনের সময় অক্সিজেন ব্যাপন প্রক্রিয়ায় ফুসফুস থেকে রক্তে প্রবেশ করে ।

দিনের আলোতে শ্বসন হার বেড়ে যায় ।

ইস্টে ও ব্যাকটেরিয়াতে এক অণু গ্লুকোজ হতে ২-অণু CO₂ তৈরি হয় ।

CO₂ গ্যাসের চাপের জন্য রুটি ফাঁপা হয় ।

ল্যাকটিক এসিড ফার্মেন্টেশনের মাধ্যমে উৎপাদিত পণ্যের নাম দই ।

উৎসেচক শ্বসনের অভ্যন্তরীণ প্রভাবক ।

ইস্টের অবাত শ্বসনের ফলে CO₂ গ্যাস তৈরি হয় ।

যে প্রক্রিয়ায় সবুজ উদ্ভিদ সূর্যালোকের উপস্থিতিতে কার্বন ডাইঅক্সাইড (CO₂) ও পানি থেকে কার্বোহাইড্রেট বা শর্করা জাতীয় খাদ্য প্রস্তুত করে তাকে সালোকসংশ্লেষণ বলে।

নিচে প্রক্রিয়াটি বিক্রিয়ার মাধ্যমে দেখানো হলো :

সালোকসংশ্লেষণের কাঁচামালগুলো হলো- ক্লোরোফিল, আলো, পানি এবং কার্বন ডাইঅক্সাইড।

যে জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়ায় জীবকোষস্ব জটিল খাদ্যবস্তু অক্সিজেনের উপস্থিতি অথবা অনুপস্থিতিতে জারিত হয়ে পানি ও কার্বন ডাইঅক্সাইডে পরিণত হয় এবং কোষস্থ স্থৈতিক শক্তি রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয় তাকে শ্বসন বলে।

নিচে বিক্রিয়ার মাধ্যমে প্রক্রিয়াটি দেখানো হলো:

জীবের জীবনধারণ অর্থাৎ চলন, ক্ষয়পূরণ, বৃদ্ধি, জনন প্রভৃতি জীবজ কাজগুলো সুষ্ঠুভাবে সম্পন্ন করার জন্য শক্তি প্রয়োজন হয়। এ শক্তির প্রধান উৎস হলো সূর্যালোক। সালোকসংশ্লেষণের সময় উদ্ভিদ সৌর শক্তিকে শর্করা জাতীয় খাদ্যবস্তুর মধ্যে স্থৈতিক শক্তিরূপে সঞ্চয় করে রাখে। খাদ্যের মধ্যে সঞ্চিত ঐ প্রকার শক্তি জীব তার জীবনধারণের জন্য সরাসরি ব্যবহার করতে পারে না। শ্বসনের সময় জীবদেহে বর্তমান এ স্থৈতিক শক্তি তাপরূপে উদ্ভূত হয়ে রাসায়নিক শক্তিরূপে যুক্ত হয়।

অবাত ও সবাত শ্বসনের পার্থক্য নিচে উল্লেখ করা হলো-

জীবদেহ বা জৈব অণুর রাসায়নিক বন্ধন ছিন্ন করার মাধ্যমে প্রাপ্ত শক্তিকে জীবনীশক্তি বলে। জীব প্রতিনিয়ত পরিবেশ থেকে শক্তি সংগ্রহ করে। জীব এই সংগৃহীত শক্তিকে একরূপ থেকে অন্যরূপে পরিবর্তিত করে। আবার কখনো বা সঞ্চয় করে এবং শেষে সেই শক্তি আবার পরিবেশে ফিরিয়ে দেয়।

অ্যাডিনোসিন অ্যাডেনিন বেসের সাথে পাঁচ কার্বনবিশিষ্ট রাইবোজ সুগার যুক্ত হয়ে গঠিত হয়। এটি ATP, ADP, এবং AMP -এর ভিত্তি উপাদান।

যে প্রক্রিয়ায় অ্যাডিনোসিন অণুর সাথে ফসফেটযুক্ত করতে বাইরে থেকে শক্তি প্রয়োগ করতে হয় তাকে ফসফোরাইলেশন বলে। এক্ষেত্রে অ্যাডিনোসিন অণুর সাথে পর্যায়ক্রমে একটি, দুটি এবং তিনটি ফসফেট বা ফসফোরিক এসিডগ্রুপ যুক্ত হয়ে যথাক্রমে AMP, ADP: এবং ATP গঠন করে। আবার এর বিপরীত প্রক্রিয়ায় ফসফেট গ্রুপ বিচ্ছিন্ন হলে শক্তি বের হয়ে আসে, এই বিক্রিয়ার নাম ডিফসফোরাইলেশন।

য়ে প্রক্রিয়ায় অ্যাডিনোসিন অণুর সাথে ফসফেটযুক্ত করতে বাইরে থেকে শক্তি প্রয়োগ করতে হয় তাকে ফসফোরাইলেশন বলে। এক্ষেত্রে অ্যাডিনোসিন অণুর সাথে পর্যায়ক্রমে একটি, দুটি এবং তিনটি ফসফেট বা ফসফোরিক এসিডগ্রুপ যুক্ত হয়ে যথাক্রমে AMP, ADP এবং ATP গঠন করে।

অ্যাডিনোসিন ডাইফসফেট (ADP)-এর সাথে একটি ফসফেট গ্রুপ যুক্ত হয়ে ATP তৈরি হয়। এই প্রক্রিয়ায় শক্তি সরবরাহ করতে হয় এবং এটিকে ফসফোরাইলেশন বলা হয়।

ATP ভেঙে ADP ও একটি ফসফেট উৎপন্ন হয় এবং এতে শক্তি নির্গত হয়। এই প্রক্রিয়াকে ডিফসফোরাইলেশন বলে।

জীবদেহে ATP ভেঙে ADP ও ফসফেট তৈরি হয় এবং শক্তি নির্গত হয়। এরপর ADP-তে আবার ফসফেট যুক্ত হয়ে ATP তৈরি হয়, যা একটি চক্রাকারে চলে।

DNA এবং RNA এর গাঠনিক উপাদানগুলোর একটি হলো, অ্যাডেনিন। এটি একটি নাইট্রোজেন বেস। এর সাথে পাঁচ কার্বনবিশিষ্ট রাইবোজ সুগার অণু যুক্ত হয়ে তৈরি হয় অ্যাডিনোসিন। অ্যাডিনোসিন অণুর সাথে তিনটি ফসফেট/ফসফোরিক এসিড গ্রুপ যুক্ত হয়ে অ্যাডিনোসিন ট্রাইফসফেট (ATP) গঠন করে।

বিভিন্ন রাসায়নিক পদার্থসমূহ শক্তি জমা বা আবদ্ধ করে উদ্ভিদদেহে জমা থাকে এবং পরবর্তীতে বিভিন্ন জৈবরসায়নিক বিক্রিয়ায় এগুলো শক্তি সরবরাহ করে অর্থাৎ শক্তির উৎস রূপে কাজ করে। এদেরকেই আত্তীকরণ শক্তি বলা হয়। যেমন-সালোকসংশ্লেষণের আলোক পর্যায়ে উৎপন্ন ATP ও NADPH₂ কে আত্তীকরণ শক্তি বলে।

সালোকসংশ্লেষণের আলোক পর্যায়ে উৎপন্ন ATP এর সহায়তায় অন্ধকার পর্যায়ে CO₂ আত্তীকৃত হয়ে শর্করা জাতীয় খাদ্য উৎপন্ন করে। তাই ATP কে আত্তীকরণ শক্তি বলা হয়।

ATP জীবন পরিচালনার জন্য জীব কোষে তথা জীবদেহে প্রতিনিয়ত হাজারো রকমের রাসায়নিক শক্তি যোগায়। ATP শক্তি জমা রাখে এবং প্রয়োজন অনুসারে অন্য বিক্রিয়ায় শক্তি সরবরাহ করে। এজন্য ATP কে মুক্ত শক্তির বাহক বলা হয়।

আমরা যে খাবার খাই, তা জারিত হয়। সেই জারণ থেকে নির্গত শক্তি দ্বারা ফসফোরাইলেশনের মাধ্যমে আবার সেই ভাঙা দুই টুকরা জোড়া লেগে ATP তৈরি হয়। শক্তির প্রয়োজন হলে তা আবার ভাঙে। তারপর খাদ্য থেকে শক্তি নিয়ে আবার জোড়া লাগে। এ যেন এক রিচার্জেবল ব্যাটারি। ATP শক্তি জমা করে রাখে এবং প্রয়োজন অনুসারে অন্য বিক্রিয়ায় শক্তি সরবরাহ করে। তাই ATP রিচার্জেবল ব্যাটারির সাথে তুলনীয়।

যে প্রক্রিয়ায় সবুজ উদ্ভিদ সূর্যালোকের উপস্থিতিতে ক্লোরোফিলের সাহায্যে কার্বন ডাইঅক্সাইড এবং পানি থেকে শর্করা জাতীয় খাদ্য তৈরি করে সেই প্রক্রিয়াকে সালোকসংশ্লেষণ বলে। এ প্রক্রিয়ায় আলোকশক্তি রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

সালোকসংশ্লেষণের জন্য প্রয়োজনীয় উপকরণগুলো হলো-১। ক্লোরোফিল, ২। আলো, ৩। পানি এবং ৪। কার্বন ডাইঅক্সাইড।

সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় শর্করা তৈরির উদ্দেশ্যে CO₂ বিজারণের জন্য প্রয়োজনীয় H⁺ পানি থেকেই আসে। পানির ঘাটতি হলে পত্ররন্দ্রের রক্ষীকোষেও স্ফীতি হারিয়ে রন্দ্র বন্ধ হয়ে যায়। ফলে বাতাস থেকে CO₂ অনুপ্রবেশ বাধাগ্রস্ত হয়। তাই সালোকসংশ্লেষণের জন্য পানি আবশ্যক।

সালোকসংশ্লেষণ কখনোই ক্লোরোফিলের অনুপস্থিতিতে সম্ভব নয়। সাধারণত উদ্ভিন্ডদের অন্যান্য অঙ্গ যেমন কান্ড ও মূলে কোনো ক্লোরোফিল থাকে না। শুধুমাত্র সবুজ পাতাতেই ক্লোরোফিল থাকে। এ কারণেই সালোকসংশ্লেষণ সংঘটনের আদর্শ স্থান হলো পাতা।

সালোকসংশ্লেষণ একটি জৈব রাসায়নিক বিক্রিয়া। এ প্রক্রিয়ায় পানি জারিত হয়ে অক্সিজেন উৎপন্ন করে এবং কার্বন ডাইঅক্সাইড বিজারিত হয়ে গ্লুকোজ উৎপন্ন করে। এ কারণে সালোকসংশ্লেষণকে জারণ-বিজারণ প্রক্রিয়া বলে।

সালোকসংশ্লেষণের জন্য CO₂ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ একটি উপাদান। উদ্ভিদ যতো বেশি CO₂ পাবে সালোকসংশ্লেষণের হার ততো বৃদ্ধি পাবে। বায়ুমণ্ডলে ০.০৩% এবং পানিতে ০.৩% CO₂ থাকে। অর্থাৎ বায়ুমণ্ডলের তুলনায় পানিতে CO₂ বেশি থাকে। তাই স্থলজ উদ্ভিদের তুলনায় জলজ উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষণের হার বেশি হয়।

সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ার অন্যতম প্রধান নিয়ামক হলো CO₂। বাতাসে CO₂ এর পরিমাণ ০.০৩% এবং পানিতে CO₂ এর পরিমাণ ০.৩%। যেহেতু জাম স্থলজ তাই সে বাতাস থেকে CO₂ গ্রহণ করে এবং কচুরীপানা জলজ উদ্ভিদ তাই পানি থেকে CO₂ গ্রহণ করে। এ কারণেই জাম উদ্ভিদ অপেক্ষা কচুরীপানা উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষণের হার বেশি হয়।

সালোকসংশ্লেষণ একটি জটিল এবং দীর্ঘ প্রক্রিয়া। ১৯০৫ সালে ইংরেজ শারীরতত্ত্ববিদ ব্ল‍্যাকম্যান এ প্রক্রিয়াকে দুটি পর্যায়ে ভাগ করেন। পর্যায় দুটি হলো- আলোকনির্ভর পর্যায় এবং আলোকনিরপেক্ষ পর্যায়।

সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় আলো অপরিহার্য কারণ উদ্ভিদ আলোক শক্তি ব্যবহার করে উক্ত পর্যায়ের মাধ্যমে ATP তৈরি করে। এছাড়া উক্ত পর্যায়ে পানি ভেঙ্গে ইলেকট্রন (e^-), প্রোটন (H⁺) ও অক্সিজেন তৈরি হয়। এই প্রোটন (H⁺) NADP কে বিজারিত করে NADPH₂ তে পরিণত করে। ATP ও NADPH₂ কে আত্মীকরণ শক্তি বলে। এগুলো উদ্ভিদের বিভিন্ন জৈবিক কাজে ব্যবহৃত হয়।

সালোকসংশ্লেষণের সময় যে প্রক্রিয়ায় ADP এর সাথে অজৈর ফসফেট (Pi) মিলিত হয়ে ATP তৈরি করে সে প্রক্রিয়াকে ফটোফসফোরাইলেশন বলে। এ প্রক্রিয়ায় ATP উৎপন্ন হয় এবং ইলেকট্রন NADP-কে বিজারিত করে NADPH + H⁺ উৎপন্ন করে।

সালোকসংশ্লেষণের আলোক পর্যায়ে সূর্যালোক ও ক্লোরোফিলের সহায়তায় পানি বিয়োজিত হয়ে অক্সিজেন (O₂), প্রোটন/হাইড্রোজেন (H⁺) এবং ইলেকট্রন (e^-) উৎপন্ন হয়। পানির এরূপ ভাঙ্গনকে ফটোলাইসিস বলে। ফটোলাইসিস প্রক্রিয়ায় উৎপন্ন ইলেকট্রন সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় ব্যবহৃত হয়।

সালোকসংশ্লেষণের আলোক পর্যায়ে পানি ভাঙ্গনের গুরুত্ব অপরিসীম। এ পর্যায়ে সূর্যালোক ও ক্লোরোফিলের সাহায্যে পানি বিয়োজিত হয়ে অক্সিজেন, হাইড্রোজেন ও ইলেকট্রন উৎপন্ন করে। সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় শর্করা তৈরির উদ্দেশ্যে CO₂ কে বিজারণের জন্য প্রয়োজনীয় H⁺ পানির ভাঙ্গনের ফলেই পাওয়া যায়। তাছাড়া ক্লোরোফিল অণুতে ইলেকট্রন শূন্যতা দেখা দিলে তা পানির ভাঙ্গনে সৃষ্ট e^- দ্বারা পূরণ হয়।

আলোকনির্ভর পর্যায়ের জন্য আলো অপরিহার্য। এ পর্যায়ে সৌরশক্তি রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়, এই পর্যায়ে ATP. NADPH এবং H⁺ উৎপন্ন হয়, যা আলোক নিরপেক্ষ পর্যায়ের জন্য শক্তি সরবরাহ করে।

আলোকনির্ভর পর্যায়ে ক্লোরোফিল অণু আলোকরশ্মির ফোর্টন শোষণ করে এবং শোষণকৃত ফোটন থেকে শক্তি সঞ্চয় করে ADP অজৈব ফসফেট-এর সাথে মিলিত হয়ে ATP তৈরি করে।

আলোক নিরপেক্ষ পর্যায়ে আলোর প্রত্যক্ষ প্রয়োজন পড়ে না, তবে আলোর উপস্থিতিতেও এই প্রক্রিয়া চলতে পারে। এই পর্যায়ে বায়ুমণ্ডলের CO₂ পত্ররন্দ্রের মধ্য দিয়ে উদ্ভিদকোষে প্রবেশ করে। আলোক পর্যায়ে তৈরি ATP, NADPH এবং H⁺ -এর সাহায্যে আলোক নিরপেক্ষ পর্যায়ে CO₂ বিজারিত হয়ে কার্বোহাইড্রেটে পরিণত হয়। এটি খাদ্য উৎপাদনের প্রথম ধাপ।

সালোকসংশ্লেষণের আলোক ও অন্ধকার পর্যায় দুটির মধ্যকার পার্থক্য-নিম্নরূপ-

বিজারিত Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate-কে সংক্ষেপে NADPH বলা হয়। সালোকসংশ্লেষণের আলোক পর্যায়ে NADP বিজারিত হয়ে NADPH₂ তৈরি হয়। একে আত্মীকরণ শক্তিও বলা হয়ে থাকে। কারণ CO₂ আত্মীকরণের মাধ্যমে শর্করা তৈরির সময় এর শক্তি ব্যবহৃত হয়।

আলোক নিরপেক্ষ পর্যায়ে সরাসরি আলোর প্রয়োজন হয় না, কারণ এটি আলোকনির্ভর পর্যায়ে উৎপন্ন ATP ও NADPH ব্যবহার করে। তবে এটি আলোর উপস্থিতিতেও চলতে পারে।

ক্যালভিন চক্র হলো CO₂ থেকে গ্লুকোজ তৈরি করার প্রক্রিয়া। এটি আলোক নিরপেক্ষ পর্যায়ে ঘটে এবং ATP ও NADPH ব্যবহার করে কার্বন আত্মীকরণ সম্পন্ন করে। অধিকাংশ উদ্ভিদ এই প্রক্রিয়ায় শর্করা তৈরি করে। এর প্রথম স্থায়ী পদার্থ ৩-কার্বনবিশিষ্ট ফসফোগ্লিসারিক এসিড। এজন্য ক্যালভিন চক্রকে C₃ গতিপথও বলা হয়।

CAM হলো একটি বিশেষ প্রক্রিয়া, যেখানে কিছু উদ্ভিদ রাতে CO₂ সংগ্রহ করে এবং দিনে আলোকনির্ভর পর্যায়ে উৎপন্ন শক্তি ব্যবহার করে গ্লুকোজ (শর্করা) তৈরি করে। এটি শুষ্ক পরিবেশে অভিযোজনের উদাহরণ।

সবুজ উদ্ভিদে CO₂ বিজারণের তিন ধরনের গতিপথ শনাক্ত করা হয়েছে। সেগুলো হচ্ছে- ক্যালভিন চক্র, হ্যাচ ও স্ন্যাক চক্র এবং ক্রেসুলেসিয়ান এসিড বিপাক।

হ্যাচ ও স্ন্যাক চক্র সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ার একটি গতিপথ, যার প্রথম স্থায়ী পদার্থ ৪-কার্বনবিশিষ্ট অক্সালো এসিটিক এসিড। এজন্য হ্যাচ ও স্ল্যাক চক্রকে C₄ গতিপথও বলা হয়। সাধারণত C₄ উদ্ভিদে এই চক্র সম্পন্ন হয়।

C₄ উদ্ভিদে একই সাথে হ্যাচ ও স্ল্যাক চক্র এবং ক্যালভিন চক্র উভয়ই পরিচালিত হয়। বান্ডলসিথ কোষে CO₂ এর কোনো অভাব হয় না, তাই কোনো ফটোরেসপিরেশন হয় না। ফলে কার্বন বিজারণ হার অধিক হওয়ায় C₄ উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষণের হার বেশি হয়।

C₄ উদ্ভিদে একই সাথে হ্যাচ ও ব্ল্যাক চক্র এবং ক্যালভিন চক্র পরিচালিত হতে দেখা যায়। তাছাড়া C₃ উদ্ভিদের তুলনায় C₄ উদ্ভিদে সালোকসংশ্লেষণের হার বেশি এবং উৎপাদিত ক্ষমতাও বেশি। অ্যামারন্যথাস উদ্ভিদে C₄ পরিচালিত হয় বলে অ্যামারন্যথাসকে C₄ উদ্ভিদ বলা হয়।

সবুজ উদ্ভিদে সংঘটিত সালোকসংশ্লেষণের অন্ধকার পর্যায়ে CO₂ বিজারণের তিনটি গতিপথ রয়েছে। অর্থাৎ যেসব উদ্ভিদের এসব গতিপথের প্রথম স্থায়ী পদার্থ হলো ৪-কার্বনবিশিষ্ট অক্সালো অ্যাসিটিক এসিড এবং যেসব উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষণের হার এবং উৎপাদন ক্ষমতা C₃ উদ্ভিদের চেয়ে বেশি তাকে C₄ উদ্ভিদ বলে।

মুথা ঘাসকে C₄ উদ্ভিদ বলা হয়। কারণ এই উদ্ভিদে ক্যালভিন চক্রের পাশাপাশি হ্যাচ ও স্ল্যাক চক্রও পরিচালিত হয়। বিজ্ঞানী হ্যাচ ও স্ল্যাক ১৯৬৬ সালে CO₂ বিজারণের এই গতিপথ আবিষ্কার করেন, যেখানে এই গতিপথের প্রথম স্থায়ী পদার্থ হিসেবে ৪-কার্বনবিশিষ্ট অক্সালো অ্যাসিটিক এসিড পাওয়া যায়। মুথা ঘাসে এই চক্র সম্পন্ন হয় বিধায় মুথা ঘাসকে C₄ উদ্ভিদ বলা হয়।

যেসব উদ্ভিদে ক্যালভিন চক্রের সাহায্যে শর্করা জাতীয় খাদ্য তৈরি হয় এবং প্রথম স্থায়ী পদার্থ ৩ কার্বনবিশিষ্ট তাদেরকে C₃ উদ্ভিদ  বলা হয়। আর যেসব উদ্ভিদে ক্যালভিন চক্র পরিচালিত হওয়ার পাশাপাশি হ্যাচ ও স্ন্যাক চক্র পরিচালিত হয় এবং প্রথম স্থায়ী পদার্থ ৪-কার্বন বিশিষ্ট অক্সালো এসিটিক এসিড, তাদেরকে C₄ উদ্ভিদ বলা হয়।

আখকে C₄ উদ্ভিদ বলা হয়, কারণ আখে ক্যালভিন চক্র পরিচালিত হওয়ার পাশাপাশি হ্যাচ ও স্ল্যাক চক্র পরিচালিত হয়। এসব উদ্ভিদে সালোকসশ্লেষণের হার তুলনামূলকভাবে বেশি হয়ে থাকে এবং উৎপাদন ক্ষমতাও বেশি।

আখ ও মুথাঘাসকে C₄ উদ্ভিদ বলা হয়। কারণ এসব উদ্ভিদে ক্যালভিন চক্রের পাশাপাশি হ্যাচ-ও ম্যাক চক্রও পরিচালিত হয়। বিজ্ঞানী হ্যাচ ও স্ল্যাক ১৯৬৬ সালে CO₂ বিজারণের এই গতিপথ আবিষ্কার করেন, যেখানে এই গতিপথের প্রথম স্থায়ী পদার্থ হিসেবে 4-কার্বনবিশিষ্ট অক্সালো অ্যাসিটিক এসিড পাওয়া যায়। আখ ও মুথাঘাসে এই চক্র সম্পন্ন হয় বিধায় এদের C₄ উদ্ভিদ বলা হয়।

CO₂ আত্তীকরণের এ গতিপথকে আবিষ্কারকদের নামানুসারে ক্যালভিন-বেনসন ও ব্যাশাম চক্র বা সংক্ষেপে ক্যালভিন, চক্র বলা হয়। এ চক্রে অধিকাংশ উদ্ভিদে শর্করা তৈরি হয় এবং প্রথম স্থায়ী পদার্থ 3-কার্বন বিশিষ্ট ফসফোগ্লিসারিক এসিড বলে ক্যালভিন চক্রকে C₃ গতিপথ বলা হয়।

C₃ ও C₄ উদ্ভিদের মধ্যে পার্থক্য নিম্নরূপ-

চারটি C₄ উদ্ভিদের নাম হলো-১। ভুট্টা, ২। আখ, ৩। মুথা ঘাস ও ৪। নটে গাছ।

আম C₃ উদ্ভিদ এবং আখ C, উদ্ভিদ। C₄ উদ্ভিদে শুধুমাত্র ক্যালভিন চক্র সংঘটিত হয় কিন্তু C₃ উদ্ভিদ একই সঙ্গে হ্যাচ ও স্ন্যাক চক্র এবং ক্যালভিন চক্র পরিচালনা করে এবং অতিরিক্ত অক্সিজেনের উপস্থিতির কারণে সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়া বাধাপ্রাপ্ত হয় না। যার ফলে আখ উদ্ভিদে সালোকসংশ্লেষণ ও উৎপাদন হার আম গাছের তুলনায় বেশি।

সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে কোষের ক্লোরোপ্লাস্ট বায়ুর CO₂, পানি, আলো: ইত্যাদি প্রভাবকের সহায়তায় জারিত হয়ে শর্করা জাতীয় খাদ্য উৎপন্ন করে। এ প্রক্রিয়ায় আলোক পর্যায়ে আলোর উপস্থিতিতে ক্লোরোপ্লাস্টে যে শক্তি উৎপন্ন হয় তার সাহায্যে অন্ধকার, পর্যায়ে CO₂ আত্মীকৃত হয়ে শর্করা জাতীয় খাদ্য তৈরি হয়। তাই সালোকসংশ্লেষণকে। কার্বন আত্মীকরণ প্রক্রিয়া বলা হয়।

পাতার ক্লোরোফিলের পরিমাণের সাথে সালোকসংশ্লেষণের হারের সরাসরি সম্পর্ক বিদ্যমান। কারণ একমাত্র ক্লোরোফিলই আলোকশক্তি গ্রহণ করতে সক্ষম। সালোকসংশ্লেষণ ক্ষমতা রক্ষা করার জন্য ক্লোরোপ্লাস্টের বিভিন্ন উপাদান দ্রুত ও প্রচুর পরিমাণে পূর্নগঠিত হওয়া প্রয়োজন। তবে কোষে খুব বেশি পরিমাণ ক্লোরোফিল থাকলে এনজাইমের অভাব দেখা দেয় এবং সালোকসংশ্লেষণ হ্রাস পায়।

পাতার ক্লোরোফিলের পরিমাণের সাথে সালোকসংশ্লেষণের হারের সরাসরি সম্পর্ক রয়েছে। কারণ, একমাত্র ক্লোরোফিলই আলোকশক্তি গ্রহণ করতে পারে। পুরাতন ক্লোরোপ্লাস্ট নষ্ট হয়ে গেলে নতুন ক্লোরোপ্লাস্ট সংশ্লেষিত হয়। নতুন ক্লোরোপ্লাস্ট এবং ক্লোরোপ্লাস্টের উপাদান সৃষ্টির হারের উপর সালোকসংশ্লেষণের হার নির্ভরশীল। তবে কোষে খুব বেশি পরিমাণ ক্লোরোফিল থাকলে এনজাইমের অভাব দেখা দেয় এবং সালোকসংশ্লেষণ কমে যায়।

সালোকসংশ্লেষণে খাদ্য উৎপাদনের বেশির ভাগই সবুজ পাতাতে ঘটে থাকে। এ প্রক্রিয়াটি সম্পন্নের জন্য প্রয়োজন পড়ে ক্লোরোফিলের। পাতায় ক্লোরোফিলের পরিমাণ খুব বেশি। তাই সূর্যালোকের উপস্থিতিতে সবুজ পাতা খাদ্য তৈরি করতে পারে না। এক্ষেত্রে CO₂ এবং H₂O এর রাসায়নিক বিক্রিয়ায় শর্করা (C₆H₁₂O₆) উৎপন্ন হয় এবং প্রক্রিয়াটি চলতে থাকে। তাই, পাতাকে শর্করা উৎপাদনের প্রাকৃতিক কারখানা বলা হয়।

পাতায় বিদ্যমান ক্লোরোপ্লাস্টের পরিমাণের সাথে সালোকসংশ্লেষণের হারের সরাসরি সম্পর্ক বিদ্যমান। কারণ একমাত্র ক্লোরোপ্লাস্টে অবস্থিত ক্লোরোফিলই আলোকশক্তি গ্রহণ করতে সক্ষম। সালোকসংশ্লেষণ ক্ষমতা রক্ষা করার জন্য ক্লোরোপ্লাস্টের বিভিন্ন উপাদান দ্রুত ও প্রচুর পরিমাণে পুনর্গঠিত হওয়া প্রয়োজন। তবে কোষে খুব বেশি পরিমাণ ক্লোরোফিল তথা ক্লোরোপ্লাস্ট থাকলে এনজাইমের অভাব দেখা দেয় এবং সালোকসংশ্লেষণ হ্রাস পায়।

নতুন সৃষ্ট পাতাতে সালোকসংশ্লেষণের হার কম হয়। কারণ কচি পাতায় ক্লোরোফিলের পরিমাণ কম থাকে তাই সালোকসংশ্লেষণও কম হয়। প্লাস্টিডে অবস্থিত ক্লোরোফিলের গ্রানা অংশ সূর্যালোককে আবদ্ধ করে রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে। এই আবদ্ধ সৌরশক্তি স্ট্রোমাতে অবস্থিত উৎসেচক সমষ্টি, বায়ু থেকে CO₂ ও কোষস্থ পানি থেকে সরল শর্করা তৈরি করে। তাই প্লাস্টিডে ক্লোরোফিলের পরিমাণ কম হলে সালোকসংশ্লেষণের হারও কমে যায়।

সালোকসংশ্লেষণ সাধারণত উদ্ভিদের। সবুজ অংশগুলোতে সম্পন্ন হয়। এসব, অংশগুলোর মধ্যে পাতায় সালোকসংশ্লেষণের পরিমাণ বেশি। আর পাতার প্যালিসেড) কোষগুলোতে সালোকসংশ্লেষণ বেশি হয়। এখানে পর্যাপ্ত পরিমাণ ক্লোরোফিল থাকায় তা আলো, পানি ও কার্বন ডাইঅক্সাইডের সহায়তায় সালোকসংশ্লেষণ বেশি ঘটায়।

সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় আলোর ভূমিকা অপরিসীম। এ প্রক্রিয়ায় পানি এবং CO₂ থেকে শর্করা তৈরির জন্য প্রয়োজনীয় শক্তির উৎস আলো। সূর্যালোক ক্লোরোফিল সৃস্টিতে অংশগ্রহণ করে। সূর্যালোকের প্রভাবেই পত্ররন্দ্র উন্মুক্ত হয়, CO₂ পাতার অভ্যন্তরে প্রবেশ করতে পারে এবং খাদ্য প্রস্তুতকরণে অংশগ্রহণ করে। আলোকবর্ণালির লাল, নীল, কমলা এবং বেগুনি অংশে সালোকসংশ্লেষণ ভালো হয়। সবুজ কিংবা হলুদ আলোতে সালোকসংশ্লেষণ ভালো হয় না।

একটি নির্দিষ্ট সীমা পর্যন্ত আলোর পরিমাণ বাড়লে সালোকসংশ্লেষণের হারও বেড়ে যায়। কিন্তু আলোর পরিমাণ অত্যধিক বেড়ে গেলে পাতার ভিতরকার এনজাইম নষ্ট হয়ে যায়, ক্লোরোফিল উৎপাদন কম হয়। ফলে সালোকসংশ্লেষণের হারও কমে যায়। সাধারণত 400 nm থেকে 480 nm এবং 680 nm (ন্যানোমিটার) তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিশিষ্ট আলোতে সালোকসংশ্লেষণ সবচেয়ে ভালো হয়।

সালোকসংশ্লেষণের প্রভাবকগুলোর মধ্যে কিছু বাহ্যিক ও কিছু অভ্যন্তরীণ প্রভাবক রয়েছে। বাহ্যিক প্রভাবকগুলো হলো- আলো, কার্বন ডাইঅক্সাইড, তাপমাত্রা, পানি, অক্সিজেন, খনিজ পদার্থ ও রাসায়নিক পদার্থ।

সালোকসংশ্লেষণের জন্য প্রয়োজনীয় প্রভাবকগুলো কিছু বাহ্যিক ও কিছু অভ্যন্তরীণ। যেমন-

বাহ্যিক প্রভাবকসমূহ: আলো, কার্বন ডাইঅক্সাইড, তাপমাত্রা, পানি, অক্সিজেন, খনিজ পদার্থ, রাসায়নিক পদার্থ। অভ্যন্তরীণ প্রভাবকসমূহ: ক্লোরোফিল, পাতার বয়স ও সংখ্যা, শর্করার পরিমাণ, পটাশিয়াম ও এনজাইম।

পরিবেশের তাপমাত্রা উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় বিশেষ প্রভাবক হিসেবে কাজ করে। সাধারণত অতি নিম্ন তাপমাত্রা এবং অতি উচ্চ তাপমাত্রায় সালোকসংশ্লেষণ চলতে পারে না। সালোকসংশ্লেষণের জন্য পরিমিত তাপমাত্রা হলো ২২° সেলসিয়াস থেকে ৩৫° সেলসিয়াস পর্যন্ত। তাপমাত্রা ২২° সেলসিয়াসের কম বা ৩৫° সেলসিয়াসের বেশি হলে সালোকসংশ্লেষণের হার কমে যায়।

সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় আলোর গুরুত্ব অপরিসীম। পানি এবং CO₂ থেকে শর্করা তৈরির জন্য প্রয়োজনীয় শক্তির উৎস আলো। একটি নির্দিষ্ট সীমা পর্যন্ত আলোর পরিমাণ বাড়লে সালোকসংশ্লেষণের হারও বেড়ে যায়। এজন্যই সকাল বেলা সূর্যালোকের পরিমাণ বৃদ্ধিতে সালোকসংশ্লেষণও বেশি হয়।

সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় যে শক্তির প্রয়োজন হয় তার প্রধান উৎস সূর্যালোক। সালোকসংশ্লেষণের আলোক বিক্রিয়া, নিয়ন্ত্রণের জন্য সূর্যালোক প্রয়োজন। একটি নির্দিষ্ট সীমা পর্যন্ত আলোর পরিমাণ বাড়লে সালোকসংশ্লেষণের হারও বেড়ে যায়। কিন্তু দুপুরের পর আলোর পরিমাণ কমতে থাকে বিধায় সালোকসংশ্লেষণের গতিও কমে যায়।

কম বয়সী পাতায় ক্লোরোপ্লাস্টের পরিমাণ কম থাকে। বয়স বাড়ার সাথে সাথে ক্লোরোপ্লাস্টের সংখ্যাও বেশি হয়। মধ্যবয়সী পাতায় সবচেয়ে বেশি ক্লোরোপ্লাস্ট থাকে। মধ্যবয়সী পাতার তুলনায় কম বয়সী পাতায় ক্লোরোপ্লাস্ট কম থাকায় সালোকসংশ্লেষণের হারও কম হয়।

উদ্ভিদের খাদ্য তৈরিতে অর্থাৎ সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় পাতার বয়স এর প্রভাব গুরুত্বপূর্ণ। একেবারে কচি পাতা এবং একেবারে বয়স্ক পাতায় ক্লোরোফিলের পরিমাণ কম থাকে বলে সালোকসংশ্লেষণ কম হয়। বয়স বাড়ার সাথে সাথে ক্লোরোপ্লাস্টের সংখ্যাও বেশি হয়। মধ্যবয়সী পাতায় সবচেয়ে বেশি সালোকসংশ্লেষণ ঘটে।

সবুজ উদ্ভিদ সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়াতে শর্করা উৎপাদন করে। এ প্রক্রিয়ার বেশির ভাগই সবুজ পাতার ক্লোরোফিলে সংঘটিত হয়ে থাকে। সবুজ পাতার সংখ্যা যত কমে, শর্করা উৎপাদনও কম হয়। এ কারণেই পাতাকে শর্করা উৎপাদনের প্রাকৃতিক কারখানা বলা হয়।

সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় তাপমাত্রা বিশেষ প্রভাবক হিসেবে কাজ করে। সাধারণত সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ার জন্য পরিমিত 'তাপমাত্রা হলো ২২° সেলসিয়াস থেকে ৩৫° সেলসিয়াস পর্যন্ত। তাপমাত্রা ২২° সেলসিয়াসের কম বা ৩৫° সেলসিয়াসের বেশি হলে সালোকসংশ্লেষণের হার কমে যায়। অতি নিম্ন তাপমাত্রায় এনজাইমের সক্রিয়তা কমে যায় এবং অতি উচ্চ তাপমাত্রায় এনজাইম নষ্ট হয়ে যেতে পারে। তাই প্রক্রিয়াটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রার পরিসরের মধ্যে কার্যকর থাকে।

সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় শর্করা তৈরির উদ্দেশ্যে CO₂ কে বিজারণের জন্য প্রয়োজনীয় H⁺ (হাইড্রোজেন আয়ন) পানি থেকেই আসে। পানির ঘাটতি হলে পত্ররন্দ্রের রক্ষীকোষের স্ফীতি হারিয়ে রন্দ্র বন্ধ হয়ে যায়। ফলে বাতাস থেকে CO₂ অনুপ্রবেশ বাধাগ্রস্ত হয়। অতিরিক্ত পানি ঘাটতির ফলে এনজাইমের সক্রিয়তা বিনষ্ট হয়ে সালোকসংশ্লেষণ বাধাগ্রস্ত হতে পারে।

ব্যতাসে অক্সিজেনের ঘনত্ব বেড়ে গেলে সালোকসংশ্লেষণের হার কমে যায়। কারণ অক্সিজেন রুবিস্কো এনজাইমের সাথে প্রতিযোগিতা করে কার্বন ডাইঅক্সাইডের পরিবর্তে অক্সিজেন ব্যবহারে বাধ্য করে। তবে অক্সিজেনবিহীন পরিবেশে সালোকসংশ্লেষণ সম্পূর্ণ বন্ধ থাকে।

ক্লোরোফিল সালোকসংশ্লেষণের প্রধান রঞ্জক পদার্থ, যা আলো শোষণ করে। ক্লোরোফিল সংশ্লেষণে নাইট্রোজেন, ম্যাগনেসিয়াম এবং লোহার মতো খনিজ পদার্থ প্রয়োজন। মাটিতে লোহার অনুপস্থিতিতে পাতা ক্লোরোফিল সংশ্লেষণ করতে পারে না, ফলে পাতা হলুদ হয়ে যায়। কাজেই মাটিতে এসব খনিজের অভাব হলে সালোকসংশ্লেষণের হার কমে যায়।

উদ্ভিদের একেবারে, কচি পাতা এবং একেবারে বয়স্ক পাতায় ক্লোরোফিলের পরিমাণ কম থাকে বলে সালোকসংশ্লেষণ কম হয়। বয়স বাড়ার সাথে সাথে ক্লোরোপ্লাস্টের সংখ্যাও বেশি হয়। তাই মধ্যবয়সি পাতায় সবচেয়ে বেশি সালোকসংশ্লেষণ ঘটে। অন্যদিকে, পাতার সংখ্যা বেশি হলেও সালোকসংশ্লেষণ বেশি হয়।

আজ থেকে প্রায় ৫ বিলিয়ন বছর আগে যখন পৃথিবী সৃষ্টি হয়, তখন এখানে কোনো গ্যাসীয় অক্সিজেন ছিল না। আদি উদ্ভিদ সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় অক্সিজেন তৈরি করে। এই অক্সিজেনের ফলে পৃথিবী আমাদের জন্য বাসযোগ্য হয়ে ওঠে।

সালোকসংশ্লেষণ বিশ্বের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ জৈব রাসায়নিক বিক্রিয়া। এ বিক্রিয়ার মাধ্যমেই সূর্যালোক এবং জীবনের মধ্যে সেতুবন্ধন সৃষ্টি হয়েছে।

সালোকসংশ্লেষণ সৌরশক্তিকে রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে, যা খাদ্য উৎপাদনের মাধ্যমে জীবজগতের অস্তিত্ব টিকিয়ে রাখে। এটি পরিবেশের ভারসাম্য রক্ষায় গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, কারণ এটি বায়ুমণ্ডল থেকে কার্বন ডাই-অক্সাইড গ্রহণ করে এবং অক্সিজেন নির্গত করে। এ কারণে জীবজগতের জন্য সালোকসংশ্লেষণ গুরুত্বপূর্ণ।

পৃথিবীতে কোনো প্রাণীই তার নিজের খাদ্য নিজে প্রস্তুত করতে পারে না। একমাত্র সবুজ উদ্ভিদই সালোকসংশ্লেষণের মাধ্যমে শর্করা জাতীয় খাদ্য উৎপাদন করতে পারে। যা প্রত্যক্ষ বা পরোক্ষভাবে সকল প্রাণীর খাদ্যের উৎস। উদ্ভিদের তৈরি খাদ্যই প্রাণিকুলের বেঁচে থাকার একমাত্র ভরসা।

মানবসভ্যতার অগ্রগতি অনেকাংশে সালোকসংশ্লেষণের উপর প্রত্যক্ষ বা পরোক্ষভাবে নির্ভরশীল। অন্ন, বস্ত্র, শিল্পসামগ্রী, ওষুধ, জ্বালানি কয়লা, পেট্রোল, গ্যাস প্রভৃতি উদ্ভিদ থেকে পাওয়া যায়। তাই সালোকসংশ্লেষণ না ঘটলে মানবসভ্যতা ধ্বংস হবে এবং বিলুপ্ত হবে জীবজগৎ।

একমাত্র উদ্ভিদই সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় শর্করা জাতীয় খাদ্য প্রস্তুত করে। এবং O₂ উৎপন্ন করে। প্রাণীরা নিজেদের খাদ্য নিজেরা প্রস্তুত করতে পারে না। তাই তাদের বেঁচে থাকার জন্য প্রয়োজনীয় O₂ . এবং খাদ্য উদ্ভিদ হতে পেয়ে থাকে। এভাবে জীবের খাদ্য প্রস্তুতিতে উদ্ভিদ অবদান রাখে।

শ্বসন হলো একটি জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়া। যার মাধ্যমে জীবদেহ খাদ্যের মধ্যে সঞ্চিত শক্তি মুক্ত করে এবং তাপরূপে শক্তি উৎপন্ন করে, যা জীবের শারীরবৃত্তীয় কাজের জন্য প্রয়োজনীয়। সাধারণত জীবদেহের প্রতিটি কোষে দিবারাত্রি ২৪ ঘণ্টাই শ্বসন চলতে থাকে। তবে উদ্ভিদের বর্ধিষ্ণু অঞ্চলে শ্বসন ক্রিয়ার হার অনেক বেশি।

শ্বসনের সময় অক্সিজেনের প্রয়োজনীয়তার ভিত্তিতে শ্বসনকে দুইভাগে ভাগ করা যায়। যথা-

১. সবাত শ্বসন: সবাত শ্বসন অক্সিজেনের উপস্থিতিতে ঘটে এবং শক্তি উৎপন্ন হয়।
২. অবাত শ্বসন: অবাত শ্বসন অক্সিজেন ছাড়াই ঘটে এবং কম পরিমাণে শক্তি উৎপন্ন হয়।

যে শ্বসন প্রক্রিয়ায় অক্সিজেনের প্রয়োজন হয় এবং শ্বসনিক বস্তু সম্পূর্ণভাবে জারিত হয়ে CO₂, H₂O এবং বিপুল পরিমাণ শক্তি উৎপন্ন করে, তাকে সবাত শ্বসন বলে। সবাত শ্বসনই হলো উদ্ভিদ ও প্রাণীর-স্বাভাবিক শ্বসন প্রক্রিয়া।

জীবের তৈরিকৃত বা অন্য জীব হতে গৃহীত যে খাদ্য বা খাদ্যাংশ তার দেহে শ্বসন প্রক্রিয়ায় জারিত হয়ে শক্তি উৎপন্ন করে তাই জীবের শ্বসনিক বস্তু। যেমন- শর্করা, প্রোটিন, লিপিড, বিভিন্ন ধরনের জৈব এসিড ইত্যাদি।

সবাত শ্বসন প্রক্রিয়ায় অক্সিজেনের প্রয়োজন হয়। এ প্রক্রিয়ায় ১ অণু গ্লুকোজ (C₆H₁₂O₆) অক্সিজেনের সাহায্যে সম্পূর্ণরূপে জারিত হয়ে সর্বমোট ৬ অণু CO₂ , ৬ অণু পানি এবং ৩৮টি ATP উৎপন্ন করে।

সবাত শ্বসন প্রক্রিয়ায় অক্সিজেন প্রয়োজন। সবাত শ্বসনে পাইরুভিক এসিড জারিত হয়ে CO₂ ও H₂O উৎপন্ন হয়। সেই সাথে উৎপন্ন হয় বিপুল পরিমাণ শক্তি বা ATP। কাজেই সবাত শ্বসন প্রক্রিয়ায় অক্সিজেনের উপস্থিতি আবশ্যক।

সালোকসংশ্লেষণ ও শ্বসনের মধ্যে পার্থক্য নিম্নরূপ-

সবাত শ্বসনের বিক্রিয়া:

অবাত শ্বসনের বিক্রিয়া:

যে শ্বসন প্রক্রিয়ায় কোন শসনিক বস্তু অক্সিজেনের সাহায্য ছাড়াই কোষের ভিতরের এনজাইম দিয়ে আংশিকরূপে জারিত হয়ে। বিভিন্ন প্রকার জৈব যৌগ, CO₂ এবং সামান্য পরিমাণ শক্তি উৎপন্ন করে তাকে অবাত শ্বসন বলে। আমরা জানি, ব্যাকটেরিয়াতে সবাত শ্বসন না হয়ে অবাত শ্বসন ঘটে। কারণ কিছু কিছু ব্যাকটেরিয়া আছে যারা অক্সিজেনের উপস্থিতিতে বাঁচতে পারে না। ফলে তাদের কোষের ভিতরে উপস্থিত এনজাইম দিয়ে শ্বসনিক বস্তু আংশিকরূপে জারিত করে বিভিন্ন প্রকার জৈব যৌগ, CO₂ এবং সামান্য পরিমাণ শক্তি উৎপন্ন করে।

যে শ্বসন প্রক্রিয়ায় কোনো শ্বসনিক বস্তু অক্সিজেনের সাহায্য ছাড়াই কোষের ভিতরের এনজাইম দিয়ে আংশিকরূপে জারিত হয়ে বিভিন্ন প্রকার জৈব যৌগ, CO₂ এবং সামান্য পরিমাণ শক্তি উৎপন্ন করে, তাকে অবাত শ্বসন বলে। কেবলমাত্র কিছু অণুজীবে যেমন-ব্যাকটেরিয়া, ইস্ট ইত্যাদিতে অবাত শ্বসন হয়ে থাকে।

গ্লাইকোলাইসিস প্রক্রিয়ায় কোনো অক্সিজেনের প্রয়োজন হয় না। এক অণু গ্লুকোজ বিভিন্ন রাসায়নিক বিক্রিয়ায় জারিত হয়ে দুই অণু পাইরুভিক এসিড উৎপন্ন হয় একে, গ্লাইকোলাইসিস বলে। গ্লাইকোলাইসিস প্রক্রিয়া সবাত ও অবাত শ্বসনের অভিন্ন এবং প্রথম ধাপ। যেহেতু গ্লাইকোলাইসিস প্রক্রিয়ায় শ্বসনের প্রধান বস্তু গ্লুকোজ জারিত হয়ে পাইরুভিক এসিডে পরিণত হয় এ কারণে গ্লাইকোলাইসিসকে শ্বসনের প্রথম পর্যায় বলা হয়।

কোষের সাইটোপ্লাজমে শ্বসনের যে পর্যায়ে এক অণু গ্লুকোজ বিভিন্ন উৎসেচকের সহায়তায় তিন কার্বনবিশিষ্ট দুই অণু পাইরুভিক এসিডে পরিণত হয়, তাকে গ্লাইকোলাইসিস বলে। এ প্রক্রিয়ায় চার অণু ATP যার দুই অণু খরচ হয়ে যায় এবং দুই অণু NADH + H⁺ উৎপন্ন হয়। এ প্রক্রিয়ার জন্য কোনো অক্সিজেনের প্রয়োজন পড়ে না।

সবাত শ্বসন প্রক্রিয়ার চতুর্থ ধাপ হলো ইলেকট্রন প্রবাহতন্ত্র। এ প্রক্রিয়ায় প্রথম তিন ধাপে উৎপন্ন NADH, FADH₂ জারিত হয়ে ATP, পানি, ইলেকট্রন ও প্রোটন উৎপন্ন হয়। উচ্চ শক্তিসম্পন্ন ইলেকট্রনসমূহ ইলেকট্রন প্রবাহতন্ত্রের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হওয়ার সময় শক্তি নির্গত হয়। সে শক্তি ATP তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। ইলেকট্রন প্রবাহতন্ত্র মাইটোকন্ডিয়াতে সংঘটিত হয়।

গ্লুকোজের অসম্পূর্ণ জারণ অবাত শ্বসনের একটি ধাপ। এই ধাপে এক অণু গ্লুকোজ থেকে দুই অণু পাইরুভিক এসিড, চার অণু ATP (এর মধ্যে দুই অণু ব্যবহার হয়ে যায়) এবং দুই অণু NADH + H⁺ উৎপন্ন হয়। অর্থাৎ আপাতদৃষ্টিতে এ পর্যন্ত বিক্রিয়া সবাত শ্বসনের গ্লাইকোলাইসিসের অনুরূপ। তবে উৎপন্ন পাইরুভিক এসিড পরবর্তী ধাপে বিজারিত হয়ে যায় বলে অবাত শ্বসনে গ্লুকোজের অসম্পূর্ণ জারণ ঘটে- এমনটা বিবেচনা করা হয়।

অবাত শ্বসনের ক্ষেত্রে পাইরুডিক অ্যাসিডের বিজারণের সময় অক্সিজেনের অভাবে অক্সিডেটিভ ফসফোরাইলেশন হয় না। তাই অবাত শ্বসনের ১ অণু গ্লুকোজ হতে মাত্র ২ অণু ATP পাওয়া যায়।

সাইটোপ্লাজমে অবস্থিত এনজাইমের কার্যকারিতায় পাইরুভিক এসিড অসম্পূর্ণরূপে জারিত হয়ে CO₂ এবং ইথাইল অ্যালকোহল অথবা শুধু ল্যাকটিক এসিড উৎপন্ন করে। একে পাইরুডিক এসিডের অসম্পূর্ণ জারণ বলে।

অবাত শ্বসনে কম শক্তি উৎপন্ন হয় কারণ অবাত শ্বসন অক্সিজেনের অনুপস্থিতিতে ঘটে। ফলে শ্বসনিক বস্তু অক্সিজেনের সাহায্য ছাড়াই কোষের ভিতরকার এনজাইম দিয়ে আংশিকরূপে জারিত হয়ে বিভিন্ন প্রকার জৈব যৌগ, CO₂ এবং সামান্য পরিমাণ শক্তি উৎপন্ন করে।

অবাত শ্বসন অপেক্ষা সবাত শ্বসনে বেশি শক্তি তৈরি হয়। কারণ 'সবাত শ্বসন প্রক্রিয়াটি অক্সিজেনের উপস্থিতিতে ঘটে এবং কোষের সাইটোপ্লাজম ও মাইটোকন্ড্রিয়াতে বিদ্যমান বিভিন্ন এনজাইমের সহায়তায় চারটি ধাপের মাধ্যমে এক অণু গ্লুকোজ সম্পূর্ণভাবে জারিত হয়ে ৩৮ অণু ATP এবং ৬৮৬ কিলোক্যালোরি/মোল তৈরি করে। অপরদিকে অবাত শ্বসন প্রক্রিয়াটি অক্সিজেনের অনুপস্থিতিতে ঘটে এবং কোষের 'সাইটোপ্লাজমে উপস্থিত এনজাইমের সহায়তায় গ্লুকোজ অসম্পূর্ণভাবে জারিত হয়ে ইথাইল অ্যালকোহল অথবা শুধু ল্যাকটিক এসিড তৈরি করে এবং বিক্রিয়া শেষে ২ অণু ATP এবং ৫৬ কিলোক্যালরি/মোল শক্তি উৎপন্ন করে। যেহেতু সবাত শ্বসনে গ্লুকোজের সম্পূর্ণ জারণ ঘটে সেজন্য অবাত শ্বসন অপেক্ষা সবাত শ্বসনে বেশি শক্তি তৈরি হয়।

শ্বসনের উপর তাপমাত্রা, আলো ও অক্সিজেনের প্রভাব নিচে বর্ণনা করা হলো-

তাপমাত্রা: ২০° সে. এর নিচে এবং ৪৫° সে. এর উপরের তাপমাত্রায় শ্বসনার কমে যায়। শ্বসনের জন্য উত্তম তাপমাত্রা হলো ২০°- ৪৫° সে.।

আলো: আলোতে পত্ররন্দ্র খোলা থাকে, তাই দিনের বেলায় শ্বসন হার অপেক্ষাকৃত বেশি থাকে।

অক্সিজেন: অক্সিজেনের পরিমাণ কম হলে সবাত শ্বসনের হার কমে যায়।

উদ্ভিদের শ্বসনকাজে সরাসরি আলোর কোনো প্রয়োজন পড়ে না। কিন্তু দিনের বেলা আলোর উপস্থিতিতে পত্ররন্দ্র খোলা থাকায় O₂ গ্রহণ ও CO₂ ত্যাগ করা সহজ হয়। তাই এ সময় শ্বসনের হার একটু বেড়ে যায়। কাজেই দিনের বেলায় উদ্ভিদের শ্বসনে আলোর কিছুটা ভূমিকা রয়েছে।

শ্বসন হলো একটি জৈবরাসায়নিক প্রক্রিয়া, যেখানে জীবকোষস্থ জটিল খাদ্যবস্তু অক্সিজেনের উপস্থিতি বা অনুপস্থিতিতে জারিত হয়ে সরল খাদ্যদ্রব্যে পরিণত হয় এবং শক্তি উৎপন্ন করে। শ্বসন প্রক্রিয়ায় কোষের বয়স প্রভাবক হিসেবে কাজ করে। অল্পবয়স্ক কোষে, বিশেষ করে ভাজক কোষে প্রোটোপ্লাজম বেশি থাকে বলে সেখানে বয়স্ক কোষ থেকে শ্বসনের হার বেশি হয়।

শ্বসন প্রক্রিয়ায় উৎপন্ন শক্তি দিয়ে জীবের সব ধরনের ক্রিয়া-বিক্রিয়া এবং কাজকর্ম পরিচালিত হয়। শ্বসনে নির্গত CO₂ জীবের প্রধান খাদ্য শর্করা উৎপন্নের জন্য সালোকসংশ্লেষণে ব্যবহৃত হয়। এ প্রক্রিয়া উদ্ভিদে খনিজ লবণ পরিশোষণে সাহায্য করে, যা পরোক্ষভাবে উদ্ভিদের বৃদ্ধি এবং অন্যান্য জৈবিক প্রক্রিয়া চালু রাখে। কোষ বিভাজনের প্রয়োজনীয় শক্তি ও কিছু আনুষঙ্গিক পদার্থ শ্বসন প্রক্রিয়া থেকে আসে। তাই বলা যেতে পারে এ প্রক্রিয়া জীবের দৈহিক বৃদ্ধিও নিয়ন্ত্রণ করে।

উদ্ভিদ সালোকসংশ্লেষণের দ্বারা CO₂ গ্রহণ করে শর্করা জাতীয় খাদ্য প্রস্তুত করে এবং অক্সিজেন ত্যাগ করে। শ্বসনে অক্সিজেন দ্বারা খাদ্যবস্তু জারিত করে উদ্ভিদ শক্তি উৎপাদন করে এবং CO₂ ত্যাগ করে। উৎপন্ন শক্তি উদ্ভিদ তার শারীরবৃত্তীয় কাজে ব্যবহার করে। সুতরাং, CO₂ এবং O₂ এর ভারসাম্য রক্ষা এবং শারীরবৃত্তীয় কাজের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি উৎপাদনের জন্যই উদ্ভিদে শ্বসন প্রয়োজন।

উদ্ভিদের চারা থেকে ফুল ফোটানো পর্যন্ত শ্বসন বেশ গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। কেননা এই শ্বসন প্রক্রিয়ায় উৎপন্ন শক্তি দিয়ে উদ্ভিদের সব ধরনের ক্রিয়া-বিক্রিয়া ও কাজকর্ম পরিচালিত হয়। এ প্রক্রিয়ায় নির্গত CO₂ জীবের প্রধান খাদ্য শর্করা উৎপন্নের জন্য সালোকসংশ্লেষণে ব্যবহৃত হয়।

ময়দা-চিনির সাথে ইস্ট যোগ করে পাউরুটি তৈরি করা হয়। এখানে ইস্টের এনজাইম নিঃসৃত হয়ে ফার্মেন্টেশন ঘটে এবং অ্যালকোহল ও CO₂ উৎপন্ন হয়। CO₂ ময়দার ভিতর বুদবুদ সৃষ্টি করে এবং তা প্রসারিত হয়ে চাপে পাউরুটি ফুলে উঠে ও ভিতরে ফাঁপা হয়।

ইস্টের শ্বসন হলো অবাত শ্বসন। অবাত শ্বসনে ইথাইল অ্যালকোহল তৈরি হয় যা বিভিন্ন শিল্পে ব্যবহৃত হয়। ল্যাকটিক এসিড ফার্মেন্টেশনের মাধ্যমে এ প্রক্রিয়ায় দই, পনির ইত্যাদি উৎপাদিত হয়। ইস্টের অবাত শ্বসনের ফলে অ্যালকোহল ও CO₂ গ্যাস তৈরি হয়। CO₂ গ্যাস এর চাপে রুটি ফাঁপা হয়। এভাবে মানুষ অবাত শ্বসনকে কাজে লাগায়।

ইস্টে অবাত শ্বসন ঘটে। ইস্টের অবাত শ্বসনের ফলে অ্যালকোহল ও CO₂ গ্যাস তৈরি হয়। এই CO₂ গ্যাসের চাপে কেক ফুলে গিয়ে ভেতরে ফাঁপা ও নরম হয়। এ কারণেই বেকারী শিল্পে তথা কেক বানাতে ইস্ট প্রয়োজন।

জীবদেহ বা জৈব অনুর রাসায়নিক বন্ধন ছিন্ন করার মাধ্যমে প্রাপ্ত শক্তিই হচ্ছে জীবনীশক্তি বা জৈবশক্তি।

ATP শক্তি জমা করে রাখে এবং প্রয়োজন অনুসারে অন্য বিক্রিয়ায় শক্তি সরবরাহ করে। তাই ATP কে শক্তি মুদ্রা বা Biological Coin or Energy Coin বলা হয়।

ATP হলো Adonosine Triphosphate, যা প্রয়োজন হলে শক্তি নির্গত করে এবং অন্য সময় শক্তি সঞ্চিত করে রাখে।

যে প্রক্রিয়ায় ফসফেট যুক্ত যৌগ থেকে (ATP, ADP, AMP) ফসফেট গ্রুপ (Pi) বিচ্ছিন্ন হয়ে শক্তি বের হয়ে আসে, তাকে ডিফসফোরাইলেশন বলে।

ADP এর সঙ্গে তাজৈব ফসফেট (Pi) যুক্ত হয়ে ATP তৈরি করার প্রক্রিয়াই হলো ফসফোরাইলেশন।

AMP এর পূর্ণরূপ হলো Adenosine Monophosphate.

সালোকসংশ্লেষণের আলোক নির্ভর পর্যায়ে উৎপন্ন ATP ও NADP + H⁺-ই আত্মীকরণ শক্তি।

যে প্রক্রিয়ায় সবুজ উদ্ভিদ সূর্যালোকের উপস্থিতিতে CO₂ ও H₂O সহযোগে শর্করা জাতীয় খাদ্য প্রস্তুত করে তাই সালোকসংশ্লেষণ।

পাতার মেসোফিল টিস্যুতে সালোকসংশ্লেষণের হার সবচেয়ে বেশি।

যে প্রক্রিয়ায় সূর্যালোক ও ক্লোরোফিলের সহায়তায় পানি বিয়োজিত হয়ে অক্সিজেন, হাইড্রোজেন ও ইলেকট্রন উৎপন্ন হয় তাই ফটোলাইসিস।

সালোকসংশ্লেষণের আলোক পর্যায়ের যে ধাপে আলোর ফোটন কণিকা ব্যবহার করে ATP উৎপন্ন হয় তাকে ফটোফসফোরাইলেশন বলে।

যেসব উদ্ভিদে ক্যালভিন চক্রের সাহায্যে শর্করা জাতীয় খাদ্য তৈরি হয় এবং প্রথম স্থায়ী পদার্থ ৩-কার্বনবিশিষ্ট, এসব উদ্ভিদই হলো C₃ উদ্ভিদ।

Crassulaccan Acid Metabolism এর সংক্ষিপ্ত রূপই হলো CAMI

ক্যালভিন চক্রে প্রথম স্থায়ী পদার্থ ৩-কার্বনবিশিষ্ট ফসফোগ্লিসারিক এসিড হওয়ায় CO₂ আত্মীকরণের এ গতিপথকে C₃ গতিপথ বলে।

যেসব উদ্ভিদ CO₂ বিজারণের গতিপথের প্রথম স্থায়ী পদার্থ 4-কার্বনবিশিষ্ট অক্সালো এসিটিক এসিড তৈরি করে, সেসব উদ্ভিদই হলো C₄ উদ্ভিদ।

সাধারণত ৪০০ nm থেকে ৪৮০ nm এবং ৬৮০ nm (ন্যানোমিটার) তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিশিষ্ট আলোতে সালোকসংশ্লেষণ সবচেয়ে ভালো হয়।

সালোসংশ্লেষণের পরিমিত তাপমাত্রা হলো ২২° সেলসিয়াস থেকে ৩৫° সেলসিয়াস পর্যন্ত।

যে জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়ায় জীবকোষস্থ জটিল জৈবযৌগ জারিত হয় ফলে জৈব যৌগে সঞ্চিত স্থিতিশক্তি রূপান্তরিত হয়ে গতিশক্তিতে পরিণত হয় তাকে শ্বসন বলে।

শ্বসন প্রক্রিয়ায় যেসব বস্তু (শর্করা, প্রোটিন, চর্বি ও বিভিন্ন জৈব এসিড) জারিত হয়ে CO₂ ও শক্তি উৎপাদন করে সেসব বস্তুই হলো শ্বসনিক বস্তু।

যে শ্বসন প্রক্রিয়ায় অক্সিজেনের প্রয়োজন হয় এবং শ্বসনিক. বস্তু (শর্করা, প্রোটিন, লিপিড, বিভিন্ন ধরনের জৈব এসিড) সম্পূর্ণভাবে জারিত হয়ে CO₂, H₂O ও বিপুল পরিমাণ শক্তি উৎপন্ন করে তাকে সবাত শ্বসন বলে।

যে শ্বসন প্রক্রিয়া অক্সিজেনের অনুপস্থিতিতে হয় তাকে অবাত শ্বসন বলে।

সাইটোপ্লাজমে সংঘটিত শ্বসনের যে প্রক্রিয়ায় এক অণু গ্লুকোজ বিভিন্ন রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে জারিত হয়ে দুই অণু পাইরুভিক এসিড উৎপন্ন হয় তাই গ্লাইকোলাইসিস।

গ্লাইকোলাইসিস কোষের সাইটোপ্লাজমে সংঘটিত হয়।

পাইরুডিক এসিডের রাসায়নিক সংকেত হলো C₃H₄O₃।

প্রতিমোল ATP অণুর প্রান্তীয় ফসফেট গ্রুপে 7.3 কিলোক্যালরি (প্রায় 30.55 কিলোজুল) শক্তি জমা থাকে।

জীবন পরিচালনার জন্য জীবকোষে তথা জীবদেহে প্রতিনিয়ত হাজারো রকমের রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে। আমরা যে খাবার খাই তা জারিত হয়, সেই জারণ থেকে নির্গত শক্তি দ্বারা ফসফোরাইলেশনের মাধ্যয়ে আবার সেই ভাঙা দুই টুকরা জোড়া লেগে ATP তৈরি হয়। শক্তির প্রয়োজন হলে তা আবার ভাঙে। তারপর খাদ্য থেকে শক্তি নিয়ে আবার জোড়া লাগে। এ যেন এক রিচার্জেবল ব্যাটারি। ATP শক্তি জমা করে রাখে এবং প্রয়োজন অনুসারে অন্য বিক্রিয়ায় শক্তি সরবরাহ করে। এজন্য ATP কে অনেক সময় 'জৈবমুদ্রা' বা 'শক্তি মুদ্রা' বলা হয়।

জীব প্রতিনিয়ত পরিবেশ থেকে শক্তি সংগ্রহ ও সঞ্চয় করে। সংগৃহীত শক্তিকে একরূপ থেকে অন্যরূপে পরিবর্তীত করে এবং শেষে সেই শক্তি আবার পরিবেশে ফিরিয়ে দেয়। সবুজ উদ্ভিদ সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় খাদ্য উৎপাদন করে। প্রাণীরা সেই খাদ্য গ্রহণ করে শ্বসন প্রক্রিয়ায় শক্তি উৎপাদন করে এবং পরিবেশে ফিরিয়ে দেয়। এভাবে শক্তি সদ্যয় ও শক্তি নির্গমন চক্রাকারে চলে।

DNA এবং RNA-এর গাঠনিক উপাদানগুলোর একটি হলো অ্যাডেনিন। এটি একটি নাইট্রোজেন বেস। এর সাথে পাঁচ কার্বনবিশিষ্ট রাইবোজ সুগার অণু যুক্ত হয়ে তৈরি হয় অ্যাডিনোসিন। অ্যাডিনোসিন অণুর সাথে পর্যায়ক্রমে দুটি ফসফেট/ফসফোরিক এসিড গ্রুপ যুক্ত হয়ে, অ্যাডিনোসিন ডাইফসফেট (ADP) গঠন করে। এভাবে ফসফেট যুক্ত করতে বাইরে থেকে শক্তি দিতে হয়। এই বিক্রিয়ার নাম ফসফোরাইলেশন। আবার এর বিপরীত প্রক্রিয়ায়, ফসফেট গ্রুপ বিচ্ছিন্ন হলে শক্তি বের হয়ে আসে। এই বিক্রিয়ার নাম ডিফসফোরাইলেশন। এভাবেই অ্যাডিনোসিন ডাইফসফেট (ADP) সৃষ্টি হয়।

বৃটিশ প্রাণ-রসায়নবিদ রবিন হিল CO₂ এর অনুপস্থিতিতে পানি, কিছু হাইড্রোজেন গ্রাহক ও পৃথকীকৃত ক্লোরোপ্লাস্ট একত্রে আলোতে রাখেন। পরীক্ষা শেষে দেখা যায় যে, CO₂ এর অনুপস্থিতির কারণে শর্করা তৈরি হয়নি কিন্তু পানি থেকে হাইড্রোজেন গ্রাহক কর্তৃক হাইড্রোজেন গৃহীত হয়েছে এবং অক্সিজেন নির্গত হয়েছে। এ পরীক্ষা থেকে প্রমাণিত হয় যে, সালোকসংশ্লেষণে নির্গত অক্সিজেনের উৎস পানি।

সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় শর্করা তৈরির উদ্দেশ্যে CO₂ বিজারণের জন্য প্রয়োজনীয় H' পানি থেকেই আসে। পানির ঘাটতি হলে পত্ররন্দ্রের রক্ষীকোষেও স্ফীতি হারিয়ে রন্দ্র বন্ধ হয়ে যায়। ফলে বাতাস থেকে CO₂ অনুপ্রবেশ বাধাগ্রস্থ হয়। তাই সালোকসংশ্লেষণের জন্য পানি আবশ্যক।

সূর্যালোক ও ক্লোরোফিলের সহায়তায় পানি বিয়োজিত হয়ে অক্সিজেন, হাইড্রোজেন ও ইলেকট্রন উৎপন্ন হয়। এ প্রক্রিয়াকে পানির ফটোলাইসিস বলা হয়। অর্থাৎ ফটোলাইসিস তথা সালোক বিভাজনের মাধ্যমে পানি ভেঙে O₂ হিসেবে বায়ুতে নির্গত হয় এবং 2H⁺ , NADP-কে বিজারিত করে NADPH₂ সৃষ্টি করতে ব্যবহৃত হয়।

সালোকসংশ্লেষণের আলোক পর্যায়ে সৌরশক্তি রাসায়নিক শক্তি রূপে ATP ও NADPH₂ তে আবদ্ধ হয়। এদের বায়োএনার্জি বলা হয়। সালোকসংশ্লেষণের অন্ধকার পর্যায়ে CO₂ বিজারণের মাধ্যমে শর্করা জাতীয় খাদ্য তৈরির সময় যে শক্তির প্রয়োজন হয় তার যোগান দিয়ে থাকে এই ATP ও NADPH₂। ATP ও NADPH₂-এর অনুপস্থিতিতে সালোকসংশ্লেষণের আলোক নিরপেক্ষ পর্যায়টি অসম্ভব। সুতরাং ATP ও NADPH₂ সালোকসংশ্লেষণের পূর্ণ প্রক্রিয়াটি সম্পন্ন করতে তথা শর্করা জাতীয় খাদ্য তৈরিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

সালোকসংশ্লেষণের জন্য CO₂ গুরুত্বপূর্ণ। উদ্ভিদ যত বেশি CO₂ পাবে সালোকসংশ্লেষণের হার তত বৃদ্ধি পাবে। বায়ুমণ্ডলে ০.০৩% এবং পানিতে ০.৩% CO₂ থাকে। অর্থাৎ বায়ুমণ্ডলের তুলনায় পানিতে CO₂ বেশি থাকে। তাই জলজ উদ্ভিদে সালোকসংশ্লেষণের হার স্থলজ উদ্ভিদ অপেক্ষা বেশি হয়। যেহেতু পদ্মফুল জলজ উদ্ভিদ এবং গম স্থলজ উদ্ভিদ তাই পদ্মফুল গাছে গম গাছের তুলনায় সালোকসংশ্লেষণের হার বেশি।

সালোকসংশ্লেষণ একটি জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়া। এই প্রক্রিয়ায় সূর্যালোকের CO₂ এবং H₂O পাতার ক্লোরোফিলে বিক্রিয়া করে শর্করা জাতীয় খাদ্য প্রস্তুত করে। এ প্রক্রিয়ায় H₂O জারিত হয় এবং CO₂ বিজারিত হয়। অর্থাৎ সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় জারণ-বিজারণ ঘটে।

যে সব উদ্ভিদে C₄ চক্র ঘটে এবং প্রথম স্থায়ী উপাদান হিসেবে চার কার্বন বিশিষ্ট অক্সালো অ্যাসিটিক অ্যাসিড উৎপন্ন হয়, তাদেরকে C₄ উদ্ভিদ বলে। C₄ উদ্ভিদে একই সাথে হ্যাচ ও স্ল্যাক চক্র এবং ক্যালভিন চক্র পরিচালিত হতে দেখা যায়। C₄ সাধারণত ভুট্টা, আখ অন্যান্য ঘাস জাতীয় উদ্ভিদ, মুথা ঘাস, অ্যামারেনথাস ইত্যাদি উদ্ভিদে C₄ চক্র পরিচালিত হয়। ভুট্টাকে C₄ উদ্ভিদ বলা হয়।

মিথেন একটি রাসায়নিক পদার্থ, যা সালোকসংশ্লেষণের একটি বাহ্যিক প্রভাবক। বাতাসে মিথেনের আধিক্য থাকলে সালোকসংশ্লেষণে ব্যাঘাত ঘটে বা একেবারেই বন্ধ হয়ে যায়। আর সালোকসংশ্লেষণে ব্যাঘাত ঘটলে গ্লুকোজ উৎপাদনে ব্যাঘাত ঘটবে আর সালোকসংশ্লেষণ বন্ধ হলে গ্লুকোজ উৎপাদনও বন্ধ হয়ে যাবে। আর এজন্যই বাতাসে মিথেনের প্রভাবে গ্লুকোজ উৎপন্নে ব্যাঘাত ঘটে।

কার্বন ডাই-অক্সাইড ছাড়া সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়া চলতে পারে না। এ প্রক্রিয়ায় উদ্ভিদ খাদ্য প্রস্তুত করে। বায়ুমণ্ডলে কার্বন ডাই-অক্সাইডের পরিমাণ 0.03 ভাগ, কিন্তু এ প্রক্রিয়ায় উদ্ভিদ শতকরা এক ভাগ পর্যন্ত কার্বন ডাই-অক্সাইড ব্যবহার করতে পারে। তাই বায়ুমণ্ডলে কার্বন ডাই-অক্সাইডের পরিমাণ বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে সামঞ্জস্য রেখে সালোকসংশ্লেষণের পরিমাণও বেড়ে যায়। তবে কার্বন ডাই-অক্সাইডের পরিমাণ খুব বেশি মাত্রায় বেড়ে গেলে পাতার মেসোফিল টিস্যুর কোষের অম্লত্বও বেড়ে যায় এবং পত্ররন্দ্র বন্ধ হয়ে সালোকসংশ্লেষণের হার কমে যায়।

তাপমাত্রা সালোকসংশ্লেষণের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রভাবক। কারণ- পরিবেশের তাপমাত্রা উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় বিশেষ প্রভাবক হিসেবে কাজ করে। সাধারণত অতি নিম্ন তাপমাত্রা এবং অতি উচ্চ তাপমাত্রায় এ প্রক্রিয়া চলতে পারে না। সালোকসংশ্লেষণের জন্য পরিমিত তাপমাত্রা হলো ২২° সেলসিয়াস থেকে ৩৫° সেলসিয়াস পর্যন্ত। তাপমাত্রা ২২° সেলসিয়াসের কম বা ৩৫° সেলসিয়াসের বেশি হলে সালোকসংশ্লেষণের হার কমে যায়।

যে শ্বসন প্রক্রিয়ায় কোনো শ্বসনিক বস্তু অক্সিজেনের সাহায্য ছাড়াই কোষের ভিতরকার এনজাইম দিয়ে আংশিকরূপে জারিত হয়ে বিভিন্ন প্রকার জৈব যৌগ (ইথাইল অ্যালকোহল, ল্যাকটিক এসিড ইত্যাদি), CO₂ এবং সামান্য পরিমাণ শক্তি উৎপন্ন করে, তাকে অবাত শ্বসন বলে। কেবলমাত্র কিছু অণুজীবে যেমন ব্যাকটেরিয়া, ইস্ট ইত্যাদিতে অবাত শ্বসন হয়ে থাকে। কারণ কিছু কিছু অণুজীব অক্সিজেনের উপস্থিতিতে বাঁচতে পারে না। এদের শক্তি উৎপাদনের একমাত্র উপায় হলো অবাত শ্বসন। এজন্য অণুজীবে সবাত না হয়ে অবাত শ্বসন হয়।

সবাত শ্বসন প্রক্রিয়ায় অক্সিজেন প্রয়োজন। সবাত শ্বসনে পাইরুভিক এসিড জারিত হয়ে CO₂ ও H₂O উৎপন্ন হয়। সেই সাথে নির্গত হয় বিপুল পরিমাণ শক্তি বা ATP। কাজেই সবাত শ্বসন প্রক্রিয়ায় অক্সিজেনের উপস্থিতি আবশ্যক।

সাইটোপ্লাজমে অবস্থিত এনজাইমের কার্যকারিতায় পাইরুভিক এসিড অসম্পূর্ণরূপে জারিত হয়ে CO₂ এবং ইথাইল অ্যালকোহল অথবা শুধু ল্যাকটিক এসিড উৎপন্ন করে। একে পাইরুভিক এসিডের অসম্পূর্ণ জারণ বলে।

গ্লাইকোলাইসিস প্রক্রিয়ায় কোনো অক্সিজেনের প্রয়োজন হয় না। এক অণু গ্লুকোজ বিভিন্ন রাসায়নিক বিক্রিয়ায় জারিত হয়ে দুই অণু পাইরুভিক এসিড উৎপন্ন হয় একে গ্লাইকোলাইসিস, বলে। গ্লাইকোলাইসিস প্রক্রিয়া সবাত ও অবাত শ্বসনের অভিন্ন এবং প্রথম ধাপ। যেহেতু গ্লাইকোলাইসিস প্রক্রিয়ায় শ্বসনের প্রধান বস্তু গ্লুকোজ জারিত হয়ে পাইরুভিক এসিডে পরিণত হয় এ কারণে গ্লাইকোলাইসিসকে উভয় প্রকার শ্বসনেরই প্রথম পর্যায় বলা হয়।

সবাত শ্বসনে অক্সিজেনের প্রয়োজন হয়। আর অক্সিজেন একটি জারক পদার্থ। যার ফলে শ্বসনিক বস্তু (শর্করা, প্রোটিন, লিপিড, বিভিন্ন ধরনের জৈব এসিড) সম্পূর্ণভাবে জারিত হয়ে CO₂. H₂O এবং বিপুল পরিমাণে শক্তি উৎপন্ন করে। অপরদিকে অবাত শ্বসন অক্সিজেনের অনুপস্থিতিতে ঘটে। আর তাই শ্বসনিক বস্তু অক্সিজেনের সাহায্য ছাড়াই কোষের ভিতরকার এনজাইম দিয়ে আংশিকরূপে জারিত হয়ে বিভিন্ন প্রকার জৈব যৌগ, CO₂ এর সামান্য পরিমাণ শক্তি উৎপন্ন করে। অবাত শ্বসনে এই অক্সিজেনের অনুপস্থিতির কারণে অবাত শ্বসন অপেক্ষা সবাত শ্বসনে শক্তি বেশি তৈরি হয়।

অবাত শ্বসনের যে পর্যায়ে পাইরুভিক এসিড থেকে CO₂ এবং ইথাইল অ্যালকোহল অথবা শুধু ল্যাকটিক এসিড উৎপন্ন হয় সেই পর্যায়কে বলা হয় পাইরুভিক এসিডের অসম্পূর্ণ জারণ পর্যায়। এখানে পাইরুভিক এসিড প্রথম পর্যায়ে অসম্পূর্ণরূপে জারিত হয়ে CO₂ ও ইথাইল অ্যালকোহল তৈরি করে। আবার ল্যাকটিক এসিড তৈরির সময় পাইরুভিক এসিড NADH₂ হতে হাইড্রোজেন গ্রহণ করে ল্যাকটিক এসিডে পরিণত হয়।

সজীব কোষের সাইটোপ্লাজম ও মাইটোকন্ড্রিয়া শ্বসন প্রক্রিয়ার প্রধান স্থান। সাধারণ তাপমাত্রায় জীবদেহের প্রতিটি কোষে দিবারাত্রি ২৪ ঘণ্টাই শ্বসন চলতে থাকে। তবে কচি কাণ্ডের শীর্ষে শ্বসন হার বেশি হয়। কারণ অল্প বয়স্ক কোষে বিশেষ করে কচি কাণ্ডের শীর্ষের ভাজক কোষে সাইটোপ্লাজম বেশি থাকে বলে সেখানে বয়স্ক কোষ অপেক্ষা শ্বসন হার বেশি হয়।

রুটি তৈরিতে ইস্ট নামক একটি ছত্রাক বেশ কার্যকর। বুটি তৈরিতে ফার্মেন্টেশন প্রক্রিয়া ব্যবহৃত হয়। এই প্রক্রিয়ায় ইস্টের অবাত শ্বসনের ফলে অ্যালকোহল এবং CO₂ গ্যাস তৈরি হয়। এই CO₂ গ্যাসের চাপে রুটি ফুলে গিয়ে ভিতরে ফাঁপা হয়। তাই রুটি তৈরিতে ইস্ট নামক ছত্রাকটি বেশ কার্যকর ভূমিকা পালন করে।