চতুর্থ অধ্যায়: জীবনীশক্তি (class 10)

চতুর্থ অধ্যায়: জীবনীশক্তি

(Bioenergetics)

---

১. জীবনীশক্তি (Bioenergetics) কী?

সংজ্ঞা:

জীবদেহে সংঘটিত বিভিন্ন জৈব রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে শক্তির উৎপাদন, রূপান্তর ও ব্যবহারের প্রক্রিয়া নিয়ে জীববিজ্ঞানের যে শাখায় আলোচনা করা হয় তাকে জীবনীশক্তি (Bioenergetics) বলে।

সহজ ভাষায়:

জীব কীভাবে শক্তি গ্রহণ করে, তৈরি করে এবং ব্যবহার করে—তার অধ্যয়নই জীবনীশক্তি।

---

২. জীবদেহে শক্তির প্রয়োজনীয়তা

জীবের প্রতিটি কাজের জন্য শক্তি প্রয়োজন।

যেমন:

১. বৃদ্ধি (Growth)

• নতুন কোষ তৈরি

• দেহের আকার বৃদ্ধি

২. চলন (Movement)

• পেশির সংকোচন ও প্রসারণ

৩. বিপাকীয় কাজ (Metabolism)

• খাদ্য ভাঙা

• নতুন পদার্থ তৈরি

৪. পরিবহন

• কোষের ভিতরে বিভিন্ন পদার্থ চলাচল

৫. প্রজনন

• নতুন জীব সৃষ্টির জন্য শক্তি প্রয়োজন

---

৩. ATP: জীবদেহের শক্তির মুদ্রা

ATP এর পূর্ণরূপ:

Adenosine Triphosphate

ATP হলো জীবকোষের প্রধান শক্তিবাহক অণু।

বইয়ে ATP-কে জীবনীশক্তির প্রধান উৎস হিসেবে আলোচনা করা হয়েছে।

---

ATP এর গঠন

ATP তিনটি অংশ নিয়ে গঠিত:

১. অ্যাডেনিন (Adenine)

• নাইট্রোজেনযুক্ত ক্ষারক

২. রাইবোজ শর্করা (Ribose sugar)

• পাঁচ কার্বনবিশিষ্ট শর্করা

৩. তিনটি ফসফেট গ্রুপ (Phosphate group)

গঠন:

Adenine + Ribose + 3 Phosphate = ATP

---

৪. ATP কীভাবে শক্তি সরবরাহ করে?

ATP-এর শেষ ফসফেট বন্ধন ভাঙলে শক্তি মুক্ত হয়।

বিক্রিয়া:

ATP → ADP + Pi + শক্তি

এখানে:

ATP = Adenosine Triphosphate
ADP = Adenosine Diphosphate
Pi = Inorganic phosphate

এই শক্তি ব্যবহার হয়:

• পেশি সংকোচনে

• সক্রিয় পরিবহনে

• জৈব সংশ্লেষণে

---

৫. ATP কেন শক্তির মুদ্রা বলা হয়?

ATP-কে শক্তির মুদ্রা বলা হয় কারণ:

১. প্রায় সব জীবকোষ ATP ব্যবহার করে।

২. ATP সহজে শক্তি জমা রাখতে পারে।

৩. প্রয়োজনের সময় দ্রুত শক্তি সরবরাহ করতে পারে।

৪. শক্তি উৎপাদন ও ব্যবহারের মধ্যে সংযোগ তৈরি করে।

---

৬. শক্তির উৎস

জীবদেহের প্রধান শক্তির উৎস হলো:

সূর্যালোক

উদ্ভিদ:

• সূর্যালোক গ্রহণ করে

• সালোকসংশ্লেষণের মাধ্যমে খাদ্য তৈরি করে

প্রাণী:

• উদ্ভিদ বা অন্য প্রাণী খেয়ে শক্তি পায়

---

৭. সালোকসংশ্লেষণ (Photosynthesis)

সংজ্ঞা:

যে প্রক্রিয়ায় সবুজ উদ্ভিদ সূর্যালোকের উপস্থিতিতে কার্বন ডাই-অক্সাইড ও পানি ব্যবহার করে শর্করা তৈরি করে তাকে সালোকসংশ্লেষণ বলে।

বইয়ে সালোকসংশ্লেষণের সংজ্ঞা ও রাসায়নিক সমীকরণ আলোচনা করা হয়েছে।

---

সালোকসংশ্লেষণের সাধারণ সমীকরণ:

$$6CO_2 + 6H_2O \xrightarrow{আলো, ক্লোরোফিল} C_6H_{12}O_6 + 6O_2$$

অর্থাৎ:

কার্বন ডাই-অক্সাইড

• পানি
  → গ্লুকোজ

• অক্সিজেন

---

৮. সালোকসংশ্লেষণের প্রয়োজনীয় উপাদান

১. কার্বন ডাই-অক্সাইড (CO₂)

উৎস:

• বায়ুমণ্ডল

কাজ:

• গ্লুকোজ তৈরির জন্য কার্বন সরবরাহ করে।

---

২. পানি (H₂O)

উৎস:

• মাটি

কাজ:

• হাইড্রোজেন সরবরাহ করে।

---

৩. সূর্যালোক

কাজ:

• রাসায়নিক শক্তি তৈরির জন্য শক্তি সরবরাহ করে।

---

৪. ক্লোরোফিল

কাজ:

• সূর্যের আলো শোষণ করে।

---

৯. সালোকসংশ্লেষণের গুরুত্ব

১. খাদ্য উৎপাদন

উদ্ভিদ নিজের খাদ্য তৈরি করে।

---

২. অক্সিজেন সরবরাহ

বায়ুমণ্ডলে অক্সিজেন যোগ করে।

---

৩. খাদ্যশৃঙ্খলের ভিত্তি

পৃথিবীর অধিকাংশ জীব সরাসরি বা পরোক্ষভাবে উদ্ভিদের উপর নির্ভরশীল।

---

৪. সৌরশক্তিকে রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তর

সূর্যের শক্তি গ্লুকোজে জমা হয়।

---

১০. সালোকসংশ্লেষণের ধাপসমূহ

সালোকসংশ্লেষণ প্রধানত দুটি ধাপে সম্পন্ন হয়:

১. আলোক বিক্রিয়া (Light Reaction)
২. অন্ধকার বিক্রিয়া / অন্ধকার পর্যায় (Dark Reaction)

---

১. আলোক বিক্রিয়া (Light Reaction)

সংজ্ঞা:

যে পর্যায়ে সূর্যের আলোর উপস্থিতিতে পানি ভেঙে অক্সিজেন উৎপন্ন হয় এবং ATP ও NADPH তৈরি হয় তাকে আলোক বিক্রিয়া বলে।

এটি ক্লোরোপ্লাস্টের গ্রানা (Grana) অংশে ঘটে।

---

আলোক বিক্রিয়ার প্রধান ঘটনা

১. আলোক শোষণ

• ক্লোরোফিল সূর্যের আলো শোষণ করে।

• আলোক শক্তি রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয়।

---

২. পানির আলোক বিশ্লেষণ (Photolysis of Water)

আলোর উপস্থিতিতে পানি ভেঙে যায়।

বিক্রিয়া:

2H₂O → 4H⁺ + 4e⁻ + O₂

ফলাফল:

• অক্সিজেন মুক্ত হয়।

• ইলেকট্রন সরবরাহ হয়।

• হাইড্রোজেন উৎপন্ন হয়।

---

৩. ATP তৈরি

আলোক বিক্রিয়ায় ADP ও ফসফেট থেকে ATP তৈরি হয়।

এটি একটি শক্তি সঞ্চয়কারী অণু।

---

৪. NADPH তৈরি

ইলেকট্রন ও হাইড্রোজেন যুক্ত হয়ে NADPH তৈরি হয়।

NADPH পরবর্তী পর্যায়ে শক্তি ও হাইড্রোজেন সরবরাহ করে।

---

আলোক বিক্রিয়ার ফলাফল

উৎপন্ন পদার্থ	কাজ
ATP	শক্তি সরবরাহ করে
NADPH	হাইড্রোজেন ও ইলেকট্রন বহন করে
O₂	পরিবেশে মুক্ত হয়

---

১১. অন্ধকার বিক্রিয়া (Dark Reaction)

সংজ্ঞা:

যে পর্যায়ে আলোর সরাসরি প্রয়োজন ছাড়াই CO₂ ব্যবহার করে গ্লুকোজ তৈরি হয় তাকে অন্ধকার বিক্রিয়া বলে।

এটি ক্লোরোপ্লাস্টের স্ট্রোমা (Stroma) অংশে ঘটে।

---

অন্ধকার বিক্রিয়ার প্রধান ধাপ

১. কার্বন স্থিরীকরণ (Carbon Fixation)

• CO₂ গ্রহণ করা হয়।

• CO₂ একটি গ্রহণকারী যৌগের সাথে যুক্ত হয়।

---

২. হ্রাস বিক্রিয়া (Reduction)

• ATP শক্তি দেয়।

• NADPH হাইড্রোজেন সরবরাহ করে।

• কার্বোহাইড্রেট তৈরি হয়।

---

৩. পুনর্গঠন (Regeneration)

• CO₂ গ্রহণকারী পদার্থ আবার তৈরি হয়।

• চক্র চলতে থাকে।

---

১২. ক্লোরোপ্লাস্টের ভূমিকা

ক্লোরোপ্লাস্ট হলো উদ্ভিদ কোষের বিশেষ অঙ্গাণু যেখানে সালোকসংশ্লেষণ ঘটে।

এর দুটি প্রধান অংশ:

১. গ্রানা (Grana)

কাজ:

• আলোক বিক্রিয়া সম্পন্ন করে।

এখানে থাকে:

• ক্লোরোফিল

• আলোক শোষণকারী উপাদান

---

২. স্ট্রোমা (Stroma)

কাজ:

• অন্ধকার বিক্রিয়া সম্পন্ন করে।

এখানে:

• CO₂ থেকে গ্লুকোজ তৈরি হয়।

---

১৩. শ্বসন (Respiration)

সংজ্ঞা:

যে জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়ায় খাদ্যের জৈব অণু ভেঙে শক্তি উৎপন্ন হয় তাকে শ্বসন বলে।

শ্বসনের মাধ্যমে:

গ্লুকোজ → শক্তি (ATP)

---

শ্বসনের সাধারণ সমীকরণ:

$$C_6H_{12}O_6 + 6O_2 → 6CO_2 + 6H_2O + শক্তি$$

---

১৪. শ্বসনের প্রয়োজনীয়তা

শ্বসনের মাধ্যমে উৎপন্ন ATP ব্যবহৃত হয়:

• দেহের চলাচলে

• বৃদ্ধি ও বিকাশে

• সক্রিয় পরিবহনে

• কোষীয় কাজে

---

১৫. শ্বসনের প্রকারভেদ

শ্বসন দুই ধরনের:

১. সবাত শ্বসন (Aerobic Respiration)

২. অবাত শ্বসন (Anaerobic Respiration)

---

১. সবাত শ্বসন (Aerobic Respiration)

সংজ্ঞা:

অক্সিজেনের উপস্থিতিতে গ্লুকোজ সম্পূর্ণভাবে ভেঙে শক্তি উৎপন্ন হলে তাকে সবাত শ্বসন বলে।

---

বৈশিষ্ট্য:

• অক্সিজেন প্রয়োজন।

• সম্পূর্ণ খাদ্য বিশ্লেষণ হয়।

• বেশি ATP উৎপন্ন হয়।

---

স্থান:

মূলত:

• মাইটোকন্ড্রিয়ায় ঘটে।

---

উৎপাদিত পদার্থ:

• CO₂

• পানি

• ATP

---

২. অবাত শ্বসন (Anaerobic Respiration)

সংজ্ঞা:

অক্সিজেন ছাড়া খাদ্য ভেঙে শক্তি উৎপন্ন হলে তাকে অবাত শ্বসন বলে।

---

বৈশিষ্ট্য:

• অক্সিজেন প্রয়োজন নেই।

• কম শক্তি উৎপন্ন হয়।

• খাদ্য সম্পূর্ণ ভাঙে না।

---

উদাহরণ:

ইস্টে:

গ্লুকোজ → অ্যালকোহল + CO₂ + শক্তি

---

পেশিতে:

অক্সিজেনের অভাবে:

গ্লুকোজ → ল্যাকটিক অ্যাসিড + শক্তি

---

১৬. সবাত ও অবাত শ্বসনের পার্থক্য

বিষয়	সবাত শ্বসন	অবাত শ্বসন
অক্সিজেন	প্রয়োজন	প্রয়োজন নেই
খাদ্য ভাঙন	সম্পূর্ণ	অসম্পূর্ণ
শক্তি উৎপাদন	বেশি	কম
স্থান	মাইটোকন্ড্রিয়া	সাইটোপ্লাজম
উৎপাদন	CO₂ + পানি	অ্যালকোহল/ল্যাকটিক অ্যাসিড

---

১৭. মাইটোকন্ড্রিয়ার ভূমিকা

মাইটোকন্ড্রিয়াকে কোষের শক্তিঘর (Power house) বলা হয়।

কারণ:

• এখানে সবাত শ্বসন ঘটে।

• খাদ্যের শক্তি ATP-তে রূপান্তরিত হয়।

মাইটোকন্ড্রিয়ার অংশ:

১. বাইরের ঝিল্লি
২. ভেতরের ঝিল্লি
৩. ক্রিস্টি (Cristae)
৪. ম্যাট্রিক্স (Matrix)

---

১৮. জীবনীশক্তির সম্পর্ক (Summary)

সূর্যালোক
↓
উদ্ভিদে সালোকসংশ্লেষণ
↓
গ্লুকোজ তৈরি
↓
শ্বসন
↓
ATP উৎপন্ন
↓
জীবনের সব কাজ সম্পন্ন

---

চতুর্থ অধ্যায়: জীবনীশক্তি (Bioenergetics)

পর্ব–৩: ATP চক্র, সালোকসংশ্লেষণ ও শ্বসনের সম্পর্ক, পরীক্ষার প্রস্তুতি

---

১৯. ATP চক্র (ATP Cycle)

ATP হলো কোষের তাৎক্ষণিক শক্তির প্রধান বাহক। কোষ ATP ব্যবহার করে বিভিন্ন কাজ সম্পন্ন করে। 

ATP বারবার তৈরি ও ভাঙার মাধ্যমে শক্তির আদান-প্রদান করে।

---

ATP ভাঙার প্রক্রিয়া (Hydrolysis)

যখন কোষের শক্তি প্রয়োজন হয়:

$$ATP \rightarrow ADP + Pi + শক্তি$$

এখানে:

• ATP = Adenosine Triphosphate

• ADP = Adenosine Diphosphate

• Pi = অজৈব ফসফেট

ফলাফল:

• ফসফেট বিচ্ছিন্ন হয়।

• শক্তি মুক্ত হয়।

• কোষ সেই শক্তি ব্যবহার করে।

---

ATP তৈরির প্রক্রিয়া

যখন শক্তি সঞ্চয় করতে হয়:

$$ADP + Pi + শক্তি \rightarrow ATP$$

অর্থাৎ:

ADP + ফসফেট + শক্তি
→ ATP

---

২০. ATP কোথায় তৈরি হয়?

ATP বিভিন্ন প্রক্রিয়ায় তৈরি হতে পারে।

১. মাইটোকন্ড্রিয়ায়

সবাত শ্বসনের সময় মাইটোকন্ড্রিয়ায় প্রচুর ATP তৈরি হয়।

তাই মাইটোকন্ড্রিয়াকে বলা হয়:

কোষের শক্তিঘর (Power House)

---

২. ক্লোরোপ্লাস্টে

সালোকসংশ্লেষণের আলোক বিক্রিয়ায় ATP তৈরি হয়।

এ ATP ব্যবহার করে পরবর্তী পর্যায়ে গ্লুকোজ তৈরি হয়। 

---

২১. সালোকসংশ্লেষণ ও শ্বসনের সম্পর্ক

এই দুটি প্রক্রিয়া একে অপরের বিপরীত হলেও পরস্পরের সাথে সম্পর্কযুক্ত।

---

সালোকসংশ্লেষণ:

কার্বন ডাই-অক্সাইড + পানি + সূর্যালোক

↓

গ্লুকোজ + অক্সিজেন

---

শ্বসন:

গ্লুকোজ + অক্সিজেন

↓

কার্বন ডাই-অক্সাইড + পানি + ATP

---

সম্পর্কটি সহজে মনে রাখার উপায়:

উদ্ভিদ:

সূর্যের আলো ব্যবহার করে খাদ্য তৈরি করে।

↓

খাদ্য:

গ্লুকোজে শক্তি জমা থাকে।

↓

শ্বসন:

গ্লুকোজ ভেঙে ATP তৈরি করে।

↓

ATP:

জীবনের কাজ পরিচালনা করে।

---

২২. শক্তির প্রবাহ (Energy Flow)

পৃথিবীর অধিকাংশ জীবের শক্তির মূল উৎস হলো সূর্য।

ধাপ:

সূর্য
⬇️
সবুজ উদ্ভিদ
⬇️
গ্লুকোজ
⬇️
শ্বসন
⬇️
ATP
⬇️
জীবদেহের কাজ

---

২৩. সালোকসংশ্লেষণ বনাম শ্বসন

বিষয়	সালোকসংশ্লেষণ	শ্বসন
কাজ	খাদ্য তৈরি	খাদ্য ভেঙে শক্তি উৎপন্ন
স্থান	ক্লোরোপ্লাস্ট	মাইটোকন্ড্রিয়া
শক্তি	সঞ্চয় করে	মুক্ত করে
প্রয়োজন	আলো প্রয়োজন	আলো প্রয়োজন নেই
CO₂	গ্রহণ করে	উৎপন্ন করে
O₂	উৎপন্ন করে	গ্রহণ করে

---

২৪. জীবনীশক্তিতে মাইটোকন্ড্রিয়ার ভূমিকা

মাইটোকন্ড্রিয়া হলো শক্তি উৎপাদনের প্রধান স্থান।

এর অংশ:

১. বাইরের ঝিল্লি

• মাইটোকন্ড্রিয়াকে ঘিরে রাখে।

---

২. ভেতরের ঝিল্লি

• এতে বিভিন্ন এনজাইম থাকে।

• ATP তৈরির গুরুত্বপূর্ণ কাজ হয়।

---

৩. ক্রিস্টি (Cristae)

ভেতরের ঝিল্লির ভাঁজ।

কাজ:

• পৃষ্ঠতল বৃদ্ধি করে।

• বেশি ATP তৈরিতে সাহায্য করে।

---

৪. ম্যাট্রিক্স (Matrix)

এখানে:

• বিভিন্ন এনজাইম থাকে।

• শ্বসনের গুরুত্বপূর্ণ বিক্রিয়া ঘটে।

---

২৫. জীবনীশক্তির গুরুত্ব

জীবনীশক্তির মাধ্যমে:

১. জীবিত থাকা সম্ভব হয়

কারণ সব জীবনক্রিয়ার জন্য শক্তি প্রয়োজন।

---

২. কোষীয় কাজ সম্পন্ন হয়

যেমন:

• প্রোটিন তৈরি

• পদার্থ পরিবহন

• কোষ বিভাজন

---

৩. জীবের বৃদ্ধি ও বিকাশ ঘটে

শক্তি ছাড়া:

• নতুন কোষ তৈরি

• দেহের বৃদ্ধি সম্ভব নয়।

---

২৬. গুরুত্বপূর্ণ সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন

১. জীবনীশক্তি কী?

উত্তর:
জীবদেহে শক্তির উৎপাদন, রূপান্তর ও ব্যবহারের প্রক্রিয়া নিয়ে জীববিজ্ঞানের যে শাখায় আলোচনা করা হয় তাকে জীবনীশক্তি বলে।

---

২. ATP-কে শক্তির মুদ্রা বলা হয় কেন?

উত্তর:
কারণ ATP কোষের প্রয়োজনীয় শক্তি সংরক্ষণ ও সরবরাহ করে।

---

৩. ক্লোরোপ্লাস্টের কাজ কী?

উত্তর:
ক্লোরোপ্লাস্টে সালোকসংশ্লেষণ সম্পন্ন হয়।

---

৪. মাইটোকন্ড্রিয়াকে শক্তিঘর বলা হয় কেন?

উত্তর:
কারণ মাইটোকন্ড্রিয়ায় শ্বসনের মাধ্যমে ATP উৎপন্ন হয়।

---

৫. সবাত শ্বসন কী?

উত্তর:
অক্সিজেনের উপস্থিতিতে গ্লুকোজ সম্পূর্ণ ভেঙে ATP উৎপন্ন করার প্রক্রিয়াকে সবাত শ্বসন বলে।

---

২৭. MCQ প্রস্তুতি

১. ATP-এর পূর্ণরূপ কী?

ক) Adenosine Triphosphate ✅
খ) Adenine Protein
গ) Amino Triphosphate
ঘ) Adenosine Protein

---

২. সালোকসংশ্লেষণ কোথায় ঘটে?

ক) নিউক্লিয়াস
খ) মাইটোকন্ড্রিয়া
গ) ক্লোরোপ্লাস্ট ✅
ঘ) রাইবোসোম

---

৩. ATP উৎপাদনের প্রধান স্থান কোনটি?

ক) গলজি বডি
খ) মাইটোকন্ড্রিয়া ✅
গ) লাইসোসোম
ঘ) নিউক্লিয়াস

---

৪. অবাত শ্বসনে কোনটি উৎপন্ন হতে পারে?

ক) অক্সিজেন
খ) অ্যালকোহল ✅
গ) ক্লোরোফিল
ঘ) গ্লুকোজ

---

২৮. সৃজনশীল প্রশ্ন

প্রশ্ন:

একটি উদ্ভিদ সূর্যালোক ব্যবহার করে খাদ্য তৈরি করে। সেই খাদ্য পরে কোষে ভেঙে শক্তি উৎপন্ন হয়।

ক) ATP কী?

উত্তর:
ATP হলো জীবকোষের প্রধান শক্তিবাহক অণু।

---

খ) সালোকসংশ্লেষণের গুরুত্ব লেখ।

উত্তর:

• খাদ্য তৈরি করে।

• অক্সিজেন সরবরাহ করে।

• সৌরশক্তিকে রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তর করে।

---

গ) খাদ্য থেকে শক্তি উৎপাদনের প্রক্রিয়া ব্যাখ্যা কর।

উত্তর:

গ্লুকোজ শ্বসনের মাধ্যমে ভেঙে যায়। এই প্রক্রিয়ায় শক্তি ATP আকারে সঞ্চিত হয়। ATP পরে কোষের বিভিন্ন কাজে ব্যবহৃত হয়।

---

অধ্যায় ৪ শেষ করার আগে অবশ্যই মনে রাখবে:

✅ ATP = শক্তির মুদ্রা
✅ ক্লোরোপ্লাস্ট = সালোকসংশ্লেষণের স্থান
✅ মাইটোকন্ড্রিয়া = শ্বসনের প্রধান স্থান
✅ আলোক বিক্রিয়া → ATP + NADPH + O₂
✅ অন্ধকার বিক্রিয়া → CO₂ থেকে গ্লুকোজ
✅ সবাত শ্বসন → বেশি ATP
✅ অবাত শ্বসন → কম ATP