সালোকসংশ্লেষন ( Photosynthesis )

০৮ ই অক্টোবর, ২০১২ সকাল ১১:০৪

মাধ্যমিক বিদ্যালয়ে সালোকসংশ্লেষন সম্পর্কে প্রথম পড়েছিলাম প্রায় ৫০ বছর আগে। আজ আবার নতুন করে সালোকসংশ্লেষন সম্পর্কে আগ্রহ জন্মানোর কারন হল আমার মগজ বা মস্তিস্ক। আমার মস্তিস্ক বা মগজ যে অতি উর্বর তা বুঝতে পেরেছিলাম যখন ক্লাশ টু তে পড়ি। ক্লাশ টু’র ধর্ম শিক্ষক নরেন্দ্র স্যার ধর্ম বিষয়ে বার্ষিক পরীক্ষায় বিশেষ কৃতিত্বের কারনে সজোরে কান টেনে ধরে বলেছিলেন “ হতভাগা মুর্খ,তোর মস্তিস্ক দেখিতেছি গোময় ভর্তি মৃত্তিকা পাত্র বিশেষ”(নরেন্দ্র স্যার রেগে গেল সাধু ভাষা ব্যবহার করতেন) গোময় একটি উৎকৃস্ট জৈব সার। নরেন্দ্র স্যারের সে বানী যদি সত্যি হয়ে থাকে তাহলে আমার মস্তিস্ক নিশ্চয়ই অতি উর্বর।সেই উর্বর মস্তিস্কে সব সময় নতুন নতুন প্রশ্নের জন্ম হয় ।



বিবিসি আমার একটি পছন্দের চ্যানেল। দিনে দু একবার ঢুঁ না মারলে মনে হয় কি যেন বাদ পড়ে গেছে। গত পরশু দিন যথারীতি বিবিসিতে ঢুঁ দিলাম। বিজ্ঞান বিভাগে সালোকশংশ্লেষন নিয়ে প্রতিবেদন দেখে আমার উর্বর মস্তিস্কে নতুন প্রশ্নের উদয় হল। সালোক সংশ্লেষন কি জিনিস, কি চিন্তা ভাবনা করছেন বিজ্ঞানীরা,কি তার ইতিহাস, এ রাসায়নিক বিক্রিয়ার গুরুত্বই বা কি ইত্যাদি।



সালোক সংশ্লেষন- যারা বিজ্ঞানের প্রাথমিক ছাত্র তারা সবাই জানেন, আর জীব বিজ্ঞানীরা আরো ভাল করে জানেন, সালোকসংশ্লেশন সম্পর্কে।গাছ বায়ুমন্ডল থেকে কার্বন ডাই অক্সাইড , মাটি থেকে পানি, আর সুর্‍্য্য থেকে আলো নিয়ে পাতার ক্লোরোফিলের সাহায্যে তৈরী করে গ্লুকোজ এবং অক্সিজেন। এই গ্লুকোজ হল প্রানীর শক্তির উৎস। সংক্ষেপে এটাই হল সালোক সংশ্লেষন।

6CO2 + 12H2O + Light Energy _____> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O.









সালোক সংশ্লেষনের গুরুত্ব-পৃথিবীতে প্রানের অস্তিত্ব এই ক্ষুদ্র রাসায়নিক বিক্রিয়ার উপর নির্ভর করে। একটু চিন্তা করলেই বোঝা যায় যে উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষনের উপর প্রত্যক্ষ বা পরোক্ষভাবে প্রানী নির্ভরশীল।পৃথিবীতে সমস্ত শক্তির উৎস হল সুর্য্য। সুর্য্য রশ্মির আলোক শক্তিকে রাসায়নিক শক্তিতে রুপান্তর করা এই বিক্রিয়ার ফলেই কিন্তু জীবন সম্ভব হল। সালোকসংশ্লেষন একদিকে যেমন শক্তি যোগাচ্ছে তেমনি বায়ুমন্ডলের কার্বনডাই অক্সাইড শূষে নিয়ে অক্সিজেনের পরিমান বাড়াচ্ছে। বিজ্ঞানীদের হিসাব অনুযায়ী পৃথিবীর বয়স ৪৫০ কোটি বছর আর ৩৫০ কোটি থেকে ৩৮০ কোটী বছর আগে পৃথিবীতে প্রানের জন্ম।সেই সময়ে এক কোষী প্রানী সায়ানোব্যাক্টেরিয়া (Cyanobacteria) এর মধ্যেই কিন্তু সালোকসংশ্লেষন শুরু হয়, সুর্য্য রশ্মি থেকে শক্তি সংগ্রহ করে নিজেদের খাদ্য নিজেরাই তৈরী করতে শুরু করে। জীব এবং উদ্ভিদের মধ্যে একটা পার্থক্য হল উদ্ভিদ নিজের শরীরেই নিজের খাদ্য তৈরী করে থাকে, কিন্তু প্রানীরা শক্তির জন্য বা খাদ্যের জন্য নির্ভর করে উদ্ভিদের উপর। এই রাসায়নিক বিক্রিয়ার রহস্য আজও পুরোপুরিভাবে উদ্ঘাটন করতে পারেননি বিজ্ঞানীরা। যদি এই রহস্য জানা যেত তাহলে মানুষ তার নিজের খাবার নিজেই উৎপাদন করত, উৎপাদিত শক্তি দিয়ে মোটর গাড়ী জাহাজ, বিমান চালাত, দরকার পড়ত না কস্ট করে ফসল ফলানো, পরিবেশ দুষন বন্ধ হত ইত্যাদি আরো অনেক কিছু।





ইতিহাস- ১৭৭০ সালে ইংরেজ বিজ্ঞানী যোসেফ প্রিস্টলী প্রথম পরীক্ষা করে দেখান যে গাছ এক ধরনের গ্যাস তৈরী করে যা কিনা আগুন জ্বলতে সাহায্য করে। সেটা যে অক্সিজেন তা আবিস্কার হতে, এই পদ্ধতিতে যে পানির প্রয়োজন, কার্বন-ডাই অক্সাইডের প্রয়োজন, সুর্য্যরশ্মির প্রয়োজন ইত্যাদি প্রমানিত হতে সময় লেগেছে আরো অনেক বছর। সেই সময়ের শুরু থেকে মানুষ করায়ত্ব করতে চাইছে এই রাসায়নিক বিক্রিয়াকে। বিজ্ঞানীরা যদি এই বিক্রিয়াকে করায়ত্ব করতে সক্ষম হন তা কিন্তু এক যুগান্তকারী ঘটনা।



মানুষ কি উদ্ভিদের মত তার নিজের খাদ্য নিজে তৈরী করতে পারবে?

উদ্ভিদ কোষের ক্লোরোফিলের মত মানুষের কোষে ক্লোরফিল নেই। কিন্তু মানুষের চামড়ার কোষে রয়েছে এক ধরনের কনা “মেলানিন” যা মানুষের চামড়ার রঙ নির্ধারন করে থাকে। অর্থাৎ যার চামড়ার কোষে যতবেশী মেলানিন রয়েছে তার চামড়ার রঙ তত বেশী কালো হয়ে থাকে। ফাংগাস বা ছত্রাকের মেলানিন সুর্য্যরশ্মি থেকে গামা রশ্মি শুষে নিয়ে শক্তি উৎপাদন করে থাকে।মানব দেহের মেলানিন কি উদ্ভিদের ক্লোরোফিলের মত কাজ করতে পারে?

মেক্সিকোর বিজ্ঞানী ডঃ আরতুরো হেরেরা সলিস দেখিয়েছেন তার তৈরী মেলানিন ফটো সেল সুর্য্যরশ্মি থেকে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেডিয়েশান শুঁষে নিয়ে সেখান থেকে বিদ্যুৎ উৎপাদন করতে সক্ষম। যদি ডঃ সলিসের এই ফুয়েল সেল এর মত মানুষের চামড়ায় মেলানিন ফুয়েল সেল তৈরী করা এবং তা দিয়ে শক্তি উৎপাদন সম্ভব হয় তাহলে তা হবে উদ্ভিদের সালোক সংশ্লেষনের মতই ঘটনা। ভাবতে অবাক লাগে যে ফসল ফলানোর দরকার নেই,খাওয়া দাওয়ার বালাই নেই, রান্না করার বালাই নেই, প্রয়োজন নেই হোটেল রেস্তোরার।



সালোকশংশ্লেষন এবং শক্তি- প্রতিবছর বাড়ছে শক্তির চাহিদা কিন্তু ফুরিয়ে আসছে শক্তির উৎস –তেল, গ্যাস, কয়লা ইত্যাদি। পৃথিবীর সমস্ত জীবাশ্ম জ্বালানী- তেল গ্যাস কয়লা্র শক্তিও কিন্তু সালোক সংশ্লেষন এরই ফসল। গাছের আহরন করা শক্তি ব্যাবহার করছি কয়লায়, উদ্ভিদ এবং প্রানীর পচনের ফলে এসেছে প্রাকৃতিক গ্যাসের শক্তি, প্রানীর দেহ থেকে এসেছে খনিজ তেল ইত্যাদি। এই জীবাশ্ম জ্বালানীর শক্তি জমা হতে সময় লেগেছে লক্ষ বা কোটি বছর। সালোকসংশ্লেষনের বিক্রিয়ার মত যদি সরাসরি সুর্য্যরশ্মি থেকে শক্তি উৎপাদন করা সম্ভব হয় তাহলে এক দিকে যেমন তা হবে অফুরন্ত, অন্যদিকে জীবাশ্ম জ্বালানী থেকে শক্তি উৎপাদনের ফলে যে পরিবেশ দুষন ঘটছে তা থেকে রক্ষা পেত পৃথিবী। এই মুহুর্তে সোলার প্যানেল প্রযুক্তি দিয়ে সুর্য্য শক্তি থেকে বিদ্যুৎ উৎপাদন হচ্ছে কিন্তু বিদ্যুৎ শক্তি সবখানে ব্যবহার উপযোগী নয়, যেমন জাহাজ, বিমান বা বড় বড় ট্রাক। তাই অন্তত তাদের জন্য চাই রাসায়নিক শক্তি যার একটা নির্ভরযোগ্য উৎস হতে পারে এই সালোকসংশ্লেষন বিক্রিয়া।

সম্প্রতি জাপানের প্যানাসনিক কোম্পানি কৃত্রিম সালোক সংশ্লেষন পদ্ধতি উদ্ভাবন করেছে যেখানে তারা নাইট্রাইড সেমিকন্ডাক্টরের উপর সূর্য্যরশ্মি ফেলে পানিকে বিভাজন করে শক্তির পাশাপাশি উৎপাদন করছে অক্সিজেন এবং হাইড্রোজেন। এই হাইড্রোজেন, অক্সিজেন এবং কার্বন ধাতব ক্যাটালিস্ট এর উপস্থিতিতে মিলিত হয়ে তৈরী করছে ফরমিক এসিড। এই ফরমিক এসীড কলকারখানায় ব্যাবহার হচ্ছে বিভিন্ন কাজে। প্যানাসনিক কলকারখানার বর্জ্য কার্বন ডাই অক্সাইডকে ব্যবহার করছে ফলে পরিবেশ দুষন কমছে। এই মুহুর্তে তাদের কৃত্রিম সালোকশংলেষন প্রক্রিয়ায় খুব বেশী শক্তি তারা উৎপাদন করতে সক্ষম হচ্ছেন না, কিন্তু তারা আশাবাদী যে সূর্য্যরশ্মিকে ঘনীভূত করে তারা তাদের ফুয়েল সেল এ আরো বেশী পরিমান শক্তি উৎপাদন করতে পারবেন (Jalbuena, Tue, 28 August 2012 )।

২ টি +৫/-০