Photosynthesis in Higher Plants SAQ Questions and Answers - Semester II Biological Sciences

কেলভিন চক্র চালানোর জন্য প্রয়োজনীয় NADPH উৎপন্ন হবে না, কারণ সাইক্লিক প্রক্রিয়ায় শুধুমাত্র ATP তৈরি হয়, যা শর্করা তৈরির জন্য যথেষ্ট নয়।

কারণ তারা সালোকসংশ্লেষণে হাইড্রোজেন দাতা হিসেবে জলের (H2O) পরিবর্তে হাইড্রোজেন সালফাইড (H2S) ব্যবহার করেছিল, ফলে জারণ উৎপাদ হিসেবে অক্সিজেনের বদলে সালফার নির্গত হয়েছিল।

থাইলাকয়েড মেমব্রেনের এপার-ওপার প্রয়োজনীয় প্রোটন গ্রেডিয়েন্ট তৈরি হবে না, যার ফলে ATP সিন্থেজ এনজাইম নিষ্ক্রিয় থাকবে এবং কোনো ATP তৈরি হবে না।

হ্যাঁ, যদি সেখানে CO2 এর তুলনায় অক্সিজেনের ঘনত্ব বেশি থাকে, কারণ মেসোফিল কোষে বান্ডেল সিথ কোষের মতো CO2 ধরে রাখার জন্য অভেদ্য কোনো পুরু প্রাচীর নেই।

অ্যান্টেনা রঞ্জকগুলো কেবল আলো শোষণ করে শক্তি স্থানান্তর করে, কিন্তু রিয়্যাকশন সেন্টারের ক্লোরোফিল a অণুটি আলো শোষণের পর সরাসরি উত্তেজিত ইলেকট্রন নির্গত করে আলোক শক্তিকে রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তর শুরু করে।

স্ট্রোমা থেকে লুমেনে প্রোটন (H+) পাম্প হওয়ার প্রক্রিয়া বন্ধ হয়ে যাবে, ফলে প্রোটন গ্রেডিয়েন্ট নষ্ট হবে এবং PS II থেকে PS I-এ ইলেকট্রন পৌঁছাতে পারবে না।

সালোকসংশ্লেষণের হার মারাত্মকভাবে কমে যাবে, কারণ উদ্ভিদের প্রধান রঞ্জকগুলো (ক্লোরোফিল) মূলত নীল ও লাল আলো শোষণ করে এবং সবুজ আলোকে প্রায় পুরোটাই প্রতিফলিত করে দেয়।

কারণ নাম শুনে মনে হতে পারে এটি শুধুমাত্র রাতের বেলা বা অন্ধকারে ঘটে, কিন্তু বাস্তবে এটি আলোর উপস্থিতিতেই ঘটে এবং আলোক বিক্রিয়ার উৎপাদের (ATP ও NADPH) ওপর পুরোপুরি নির্ভরশীল।

এটি প্রমাণ করার জন্য যে শ্বাসগ্রহণকারী প্রাণী এবং জ্বলন্ত মোমবাতি উভয়েই মূলত একই প্রক্রিয়ায় বাতাসকে দূষিত করে এবং সবুজ উদ্ভিদ সেই দূষিত বাতাসকে পুনরায় বিশুদ্ধ করতে সক্ষম।

ক্লোরোফিল a সরাসরি তীব্র আলোর সংস্পর্শে এসে ফটো-অক্সিডেশনের (photo-oxidation) শিকার হবে এবং দ্রুত নষ্ট হয়ে যাবে।

কারণ ৫-কার্বন বিশিষ্ট RuBP এবং ১-কার্বন বিশিষ্ট CO2 যুক্ত হয়ে প্রথমে একটি অত্যন্ত অস্থায়ী ৬-কার্বন যৌগ গঠন করে, যা সাথে সাথেই ভেঙে দুটি ৩-কার্বন বিশিষ্ট PGA অণু তৈরি করে।

মেসোফিল কোষ PEPcase ব্যবহার করে বায়ুমণ্ডলীয় CO2 গ্রহণ করে এবং C4 এসিড হিসেবে সেটি বান্ডেল সিথ কোষে পাম্প করে, যেখানে এটি ভেঙে উচ্চ ঘনত্বের CO2 তৈরি করে।

C4 উদ্ভিদ আগে পৌঁছাবে, কারণ এরা উচ্চ আলোর তীব্রতায় অনেক বেশি কার্যকরভাবে সাড়া দেয় এবং উচ্চ তাপমাত্রায় এদের কোনো ফটোরেসপিরেশন হয় না।

লুমেন থেকে প্রোটনগুলো সহজেই স্ট্রোমায় চলে আসবে, কোনো প্রোটন গ্রেডিয়েন্ট বা বিভব তৈরি হবে না এবং ATP সংশ্লেষণ পুরোপুরি বন্ধ হয়ে যাবে।

RuBP-এর পুনরুৎপাদন সম্ভব হতো না, ফলে চক্রটি একবার বা দুবার ঘোরার পরেই নতুন CO2 গ্রহণ করতে না পেরে স্থায়ীভাবে বন্ধ হয়ে যেত।

PS II এর ইলেকট্রন ঘাটতি পূরণ হতো না, ফলে এটি আর নতুন করে আলো শোষণ করে উত্তেজিত হতে পারতো না এবং পুরো Z-স্কিম বন্ধ হয়ে যেত।

যদি পরিবেশের তাপমাত্রা উদ্ভিদটির জন্য ন্যূনতম প্রয়োজনীয় মাত্রার নিচে (sub-optimal) থাকে, তবে তখন সেই তাপমাত্রাই লিমিটিং ফ্যাক্টর হিসেবে কাজ করে প্রক্রিয়াটিকে বাধাগ্রস্ত করবে।

কারণ এটি কেলভিন চক্রের কোনো কাজে লাগে না এবং এটিকে ভাঙতে গিয়ে উদ্ভিদকে উল্টো ATP খরচ করতে হয় ও পূর্বের ফিক্স করা CO2 হারাতে হয়।

গ্যাসীয় বিনিময় মারাত্মকভাবে ব্যাহত হবে, CO2 সহজে মেসোফিল কোষে প্রবেশ করতে পারবে না এবং সালোকসংশ্লেষণের হার দারুণভাবে কমে যাবে।

কারণ সেখানে প্রাথমিক ফিক্সেশনের জন্য PEPcase থাকলেও ডিকার্বক্সিলেশন ঘটিয়ে কেলভিন চক্র চালানোর জন্য অপরিহার্য RuBisCO এনজাইমটি সম্পূর্ণ অনুপস্থিত থাকে।

থাইলাকয়েডের লুমেনে প্রোটন গ্রেডিয়েন্ট পর্যাপ্ত পরিমাণে তৈরি হতো না, ফলে ATP সিন্থেজের মাধ্যমে ATP উৎপাদন উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেত।

অ্যারোবিক (অক্সিজেন-নির্ভর) ব্যাকটেরিয়াগুলো স্পেকট্রামের নির্দিষ্ট কোনো আলোর অংশে জমা হতো না, কারণ সেখানে তাদের বেঁচে থাকার জন্য প্রয়োজনীয় অক্সিজেন তৈরি হতো না।

কারণ ৬ অণু CO2 বিজারিত করে এক অণু গ্লুকোজ তৈরি করতে ২৪টি ইলেকট্রন ও প্রোটন প্রয়োজন, যা শুধুমাত্র ১২ অণু জলের সালোক বিভাজন (2H2O -> 4H+ + 4e- + O2) থেকেই পাওয়া সম্ভব।

কারণ কার্বন ডাই-অক্সাইড প্রথমে মেসোফিল কোষে PEPcase দ্বারা ফিক্সড হয় এবং পরবর্তীতে বান্ডেল সিথ কোষে পরিবাহিত হয়ে পুনরায় RuBisCO দ্বারা কেলভিন চক্রে ফিক্সড হয়।

জলকষ্টে পত্ররন্ধ্র বন্ধ হয়ে যাওয়ায় পাতার ভেতরে CO2-এর প্রবেশ বন্ধ হয়ে যায়, যা সরাসরি অন্ধকার বিক্রিয়ার কার্বন ফিক্সেশনকে থামিয়ে দেয়, যদিও আলোক বিক্রিয়া চলতে পারে।

উৎপাদিত ATP গুলো সরাসরি থাইলাকয়েডের লুমেনে জমা হতো, যা স্ট্রোমায় থাকা কেলভিন চক্রের এনজাইমগুলো ব্যবহার করতে পারতো না, ফলে শর্করা তৈরি হতো না।

RuBisCO-এর CO2-এর প্রতি আসক্তি (affinity) অক্সিজেনের চেয়ে অনেক বেশি, তাই অনুপাত সমান থাকলেও এটি CO2 ফিক্সেশনকেই বেশি প্রাধান্য দেবে।

তিনি সালোকসংশ্লেষণের সময় কোষের ভেতরে তৈরি হওয়া অসংখ্য সাধারণ কার্বন যৌগের ভিড়ে সদ্য ফিক্স হওয়া কার্বনের সঠিক পথ বা চক্রটি আলাদাভাবে শনাক্ত করতে পারতেন না।

ডিকার্বক্সিলেশনের ফলে উৎপন্ন CO2 সহজেই কোষের বাইরে চলে যেত, ফলে RuBisCO এর চারপাশে CO2-এর উচ্চ ঘনত্ব বজায় থাকতো না এবং ফটোরেসপিরেশন শুরু হয়ে যেত।

এগুলো ইলেকট্রন পরিবহনের শক্তির সাহায্যে স্ট্রোমা থেকে প্রোটন (H+) গ্রহণ করে থাইলাকয়েডের লুমেনে পাম্প করে, যা কেমিওসমোসিসের মূল ভিত্তি।

বান্ডেল সিথ কোষে CO2-এর সরবরাহ পুরোপুরি বন্ধ হয়ে যাবে এবং সেখানে কেলভিন চক্র সম্পূর্ণরূপে থেমে গিয়ে শর্করা উৎপাদন বন্ধ হবে।

কারণ অক্সিজেন একটি গ্যাসীয় পদার্থ এবং এটি মেমব্রেন ভেদ করে সহজেই ব্যাপন (diffusion) প্রক্রিয়ায় ক্লোরোপ্লাস্ট ও কোষের বাইরে চলে যেতে পারে।

কারণ তীব্র আলোতে তাপমাত্রা বৃদ্ধি পেলে C3 উদ্ভিদে RuBisCO-এর অক্সিজেনেজ কার্যকলাপ বেড়ে গিয়ে ফটোরেসপিরেশন শুরু হয়, যা সালোকসংশ্লেষণের নিট হার কমিয়ে দেয়।

গ্লুকোজ দ্রবণীয় ও অসমোটিকালি সক্রিয় (osmotically active) হওয়ায় কোষের অসমোটিক চাপ মারাত্মকভাবে বেড়ে যেতো, যা কোষের স্বাভাবিক কার্যক্রম ধ্বংস করে দিত।

কারণ শুধুমাত্র একটি সিস্টেমের সাহায্যে জলের বিভাজন থেকে প্রাপ্ত নিম্ন শক্তির ইলেকট্রনগুলোকে এত উচ্চ শক্তির স্তরে (NADP+ কে বিজারিত করার জন্য) উন্নীত করা সম্ভব নয়।

3-PGA তৈরি হবে না, ফলে রিডাকশন ধাপে আলোক বিক্রিয়া থেকে আসা ATP ও NADPH ব্যবহৃত হতে পারবে না এবং চক্রটি শুরুতেই স্থবির হয়ে যাবে।

এই রূপান্তরের জন্য মেসোফিল কোষের ক্লোরোপ্লাস্টে আলোক বিক্রিয়ার ফলে উৎপন্ন ATP থেকে প্রয়োজনীয় শক্তি সরবরাহ করা হয়।

এনজাইমটি ধীরে ধীরে নিষ্ক্রিয় হয়ে যাবে, কারণ এটি কাজ করার জন্য আলোক বিক্রিয়ার উৎপাদ (ATP ও NADPH) এর ওপর নির্ভরশীল, যা অন্ধকারে নিঃশেষ হয়ে যায়।

যদি গ্রিনহাউসের ভেতরের তাপমাত্রা উদ্ভিদের অপটিমাম লেভেলের চেয়ে অনেক কম থাকে, তবে সেই ন্যূনতম তাপমাত্রাই লিমিটিং ফ্যাক্টর হয়ে ফলন বৃদ্ধিতে বাধা দেবে।

প্রোটনগুলো স্ট্রোমাতেই মুক্ত হতো, ফলে লুমেন এবং স্ট্রোমার মধ্যে বিপরীতমুখী গ্রেডিয়েন্ট তৈরি হতো না এবং ATP উৎপাদন অসম্ভব হয়ে পড়তো।

PS I এবং PS II উভয়েই একই শক্তির আলোতে একইসাথে উদ্দীপ্ত হতো, ফলে ইলেকট্রন প্রবাহের নির্দিষ্ট নিম্নগামী ক্রম বা চেইন (Z-স্কিম) সুশৃঙ্খলভাবে কাজ করতে পারতো না।

কারণ বান্ডেল সিথ কোষের ক্লোরোপ্লাস্টে PS II থাকে না বা জলের সালোক বিভাজন ঘটে না, ফলে সেখানে নতুন করে কোনো অক্সিজেন উৎপন্ন হয়ে RuBisCO-কে বাধা দেয় না।

এটি লুমেন থেকে প্রোটন (H+) গ্রহণ করে NADPH তৈরি করতো, ফলে লুমেনের সঞ্চিত প্রোটন দ্রুত শেষ হয়ে গ্রেডিয়েন্ট নষ্ট হয়ে যেতো এবং ATP উৎপাদন মারাত্মকভাবে বাধাগ্রস্ত হতো।

কারণ C4 উদ্ভিদে বান্ডেল সিথ কোষ থেকে ফিরে আসা ৩-কার্বন যৌগটিকে পুনরায় PEP-তে পরিণত করতে মেসোফিল কোষে অতিরিক্ত ATP খরচ করতে হয়।

এরা রাসায়নিক সংযোগের মাধ্যমে যুক্ত; আলোক বিক্রিয়া শক্তি (ATP, NADPH) তৈরি করে যা অন্ধকার বিক্রিয়ায় ব্যবহৃত হয়, এবং অন্ধকার বিক্রিয়া থেকে ADP ও NADP+ আবার আলোক বিক্রিয়ায় ফিরে আসে।

গ্যাসীয় আদান-প্রদান সম্ভব হতো না, ফলে উদ্ভিদটি ইঁদুর বা মোমবাতি দ্বারা দূষিত বাতাস পেতো না এবং বাতাস বিশুদ্ধ করতে না পারায় ইঁদুরটি শ্বাসরোধ হয়ে মারা যেতো।

C4 উদ্ভিদের বেঁচে থাকার সম্ভাবনা বেশি, কারণ এদের PEPcase এনজাইমের CO2-এর প্রতি আসক্তি অনেক বেশি এবং এরা এত কম ঘনত্বেও কার্বন ফিক্সেশন চালিয়ে যেতে পারে।

কারণ সালোকসংশ্লেষণে ক্লোরোফিল a-এর পাশাপাশি আনুষঙ্গিক রঞ্জকগুলোও (ক্লোরোফিল b, ক্যারোটিনয়েড) আলো শোষণ করে ক্লোরোফিল a-কে শক্তি জোগান দেয়, যা সামগ্রিক হারকে প্রভাবিত করে।

ইলেকট্রনগুলো স্বতঃস্ফূর্তভাবে (downhill) প্রবাহিত হতে পারবে না, কারণ তারা স্বাভাবিকভাবে কেবল নিম্ন পটেনশিয়াল থেকে উচ্চ পটেনশিয়ালের দিকেই ধাবিত হয়।

এটি 3-PGA-কে বিজারিত করে ত্রি-কার্বন শর্করা (Triose phosphate) তৈরি করতে উচ্চ শক্তির ইলেকট্রন এবং প্রোটন (H+) সরবরাহ করার জন্য অপরিহার্য।

এটি নির্দেশ করে যে ক্লোরোপ্লাস্ট নিজস্ব প্রোটিন সংশ্লেষণ করতে সক্ষম এবং লিপিড বিপাকের সাথেও পরোক্ষভাবে যুক্ত।

উভয় প্রক্রিয়াই বাতাস থেকে অক্সিজেন গ্রহণ করে এবং কার্বন ডাই-অক্সাইড নির্গত করে, যা বদ্ধ পরিবেশে অক্সিজেনের ঘাটতি তৈরি করেছিল।

তাহলে মনে করা হতো সালোকসংশ্লেষণ পরিবেশ থেকে CO2 শোষণের বদলে CO2 নির্গত করে, যা শ্বসনের অনুরূপ একটি প্রক্রিয়া হতো।

এটি নির্দেশ করে যে আলোর অভাবে আলোক বিক্রিয়া (ATP ও NADPH তৈরি) ঘটেনি, ফলে অন্ধকার বিক্রিয়ায় কার্বন ফিক্সেশন ও গ্লুকোজ (স্টার্চ) সংশ্লেষণ সম্ভব হয়নি।

এই অবস্থানের ফলে ক্লোরোপ্লাস্টগুলো তাদের চ্যাপ্টা পৃষ্ঠের মাধ্যমে আপতিত আলোর সর্বোচ্চ বা অপটিমাম পরিমাণ শোষণ করতে পারে।

কারণ ক্লোরোফিল a ছাড়াও আনুষঙ্গিক রঞ্জকগুলো (ক্লোরোফিল b, ক্যারোটিনয়েড) আলো শোষণ করে এবং সেই শক্তি ক্লোরোফিল a-তে পাঠায়, যা অ্যাকশন স্পেকট্রামের পরিধিকে প্রসারিত করে।

প্রোটিনগুলো শত শত রঞ্জক অণুকে একটি নির্দিষ্ট ও সুশৃঙ্খল কাঠামোতে ধরে রাখে, যাতে শোষিত আলোক শক্তি কার্যকরভাবে রিয়্যাকশন সেন্টারে স্থানান্তরিত হতে পারে।

ইলেকট্রন গ্রহীতার অবস্থান উত্তেজিত ক্লোরোফিলের নিচে (ডাউনহিল) এবং বেশি স্থিতিশীল বা উচ্চ রেডক্স পটেনশিয়াল যুক্ত হওয়া উচিত।

কারণ জলের বিভাজনকারী কমপ্লেক্সটি শারীরিকভাবে থাইলাকয়েড মেমব্রেনের ভেতরের দিকে (লুমেনের দিকে) অবস্থিত থাকে।

তাহলে থাইলাকয়েডের লুমেনে প্রোটন গ্রেডিয়েন্ট তৈরি হতো না, ফলে ATP সিন্থেজের মাধ্যমে কোনো ATP উৎপন্ন হওয়া সম্ভব হতো না।

এটি ইলেকট্রন পরিবহনের সময় স্ট্রোমা থেকে একটি প্রোটন (H+) গ্রহণ করে এবং মেমব্রেনের ভেতরের দিকে (লুমেনে) তা মুক্ত করে দেয়।

এটি স্ট্রোমা থেকে সরাসরি প্রোটন (H+) গ্রহণ করে NADP+ কে বিজারিত করতে পারে, যা একই সাথে স্ট্রোমায় প্রোটনের ঘনত্ব কমিয়ে প্রোটন গ্রেডিয়েন্ট তৈরিতে সাহায্য করে।

থাইলাকয়েড মেমব্রেনের এপার-ওপার তৈরি হওয়া প্রোটন গ্রেডিয়েন্টের ভাঙন বা প্রোটনের ফ্যাসিলিটেটেড ডিফিউশনের ফলে সৃষ্ট শক্তি।

কারণ এটি আলোক বিক্রিয়ায় তৈরি ATP এবং NADPH এর মজুতের ওপর নির্ভরশীল; মজুত শেষ হলে বিক্রিয়াটি থেমে যায়।

৫-কার্বন এবং ১-কার্বন মিলে প্রথমে একটি অস্থায়ী ৬-কার্বন যৌগ তৈরি হয়, যা সাথে সাথেই ভেঙে ২টি ৩-কার্বন বিশিষ্ট 3-PGA অণু তৈরি করে ভারসাম্য রক্ষা করে।

রিজেনারেশন (Regeneration) ধাপে, যেখানে শুধুমাত্র ১টি ATP ব্যবহার করে RuBP পুনরুৎপাদিত হয়।

বাকি ৬টি ATP চক্রটিকে নিরবচ্ছিন্নভাবে সচল রাখার জন্য RuBP-এর রিজেনারেশন বা পুনরুৎপাদন ধাপে ফসফোরাইলেশনের কাজে ব্যবহৃত হয়।

এর ফলে মেসোফিল কোষে বায়ুমণ্ডলীয় অক্সিজেনের উপস্থিতিতেও কোনো ফটোরেসপিরেশন ঘটে না এবং কার্বন ফিক্সেশন অত্যন্ত দক্ষভাবে PEPcase দ্বারা সম্পন্ন হয়।

C4 এসিড ভেঙে যে CO2 উৎপন্ন হয় তা কোষের বাইরে বেরিয়ে যেত, ফলে RuBisCO-এর চারপাশে CO2 এর উচ্চ ঘনত্ব তৈরি হতো না এবং ক্ষতিকর ফটোরেসপিরেশন শুরু হতো।

এটি মেসোফিল এবং বান্ডেল সিথ কোষের মধ্যে C4 এসিড (যেমন ম্যালিক এসিড) এবং C3 এসিড পরিবহনের একটি ভৌত পথ বা সংযোগ হিসেবে কাজ করে।

মেসোফিল কোষে প্রাথমিক CO2 গ্রহীতা PEP-এর পুনরুৎপাদন সম্ভব হতো না এবং চক্রটি পুরোপুরি বন্ধ হয়ে যেত।

কোষে বা পরিবেশে CO2 এবং O2 এর আপেক্ষিক ঘনত্ব (relative concentration) এবং তাপমাত্রার ওপর।

কারণ এখানে কোনো শর্করা বা ATP তৈরি তো হয়ই না, উল্টো আগে সঞ্চিত ATP নষ্ট হয় এবং ফিক্স করা কার্বন CO2 হিসেবে নির্গত হয়ে যায়।

কারণ উচ্চ তাপমাত্রায় C3 উদ্ভিদে ফটোরেসপিরেশন বেড়ে যায়, কিন্তু C4 উদ্ভিদে বান্ডেল সিথ কোষে CO2 পাম্পিং মেকানিজমের কারণে ফটোরেসপিরেশন সম্পূর্ণ বন্ধ থাকে।

এটি নির্দেশ করে যে আলোর তীব্রতা বাড়লেও সালোকসংশ্লেষণের হার আর বাড়ছে না, কারণ তখন অন্য কোনো ফ্যাক্টর (যেমন CO2 বা তাপমাত্রা) লিমিটিং ফ্যাক্টর হিসেবে কাজ করছে।

অত্যধিক আলোর তীব্রতায় ক্লোরোফিলের ভাঙন (photo-oxidation) ঘটতে পারে, ফলে সালোকসংশ্লেষণের হার মারাত্মকভাবে কমে যাবে।

C4 উদ্ভিদের PEPcase এনজাইমের CO2 এর প্রতি আসক্তি RuBisCO-এর চেয়ে অনেক বেশি, তাই তারা কম ঘনত্বেই (৩৬০ µlL-1) স্যাচুরেটেড হয়ে যায়।

এরা C3 উদ্ভিদ হওয়ায় এদের CO2 স্যাচুরেশন পয়েন্ট বেশি; তাই আবদ্ধ গ্রিনহাউসে CO2 সমৃদ্ধ পরিবেশ দিলে এদের সালোকসংশ্লেষণ ও ফলন উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়।

আলোক বিক্রিয়া মূলত ফোটন কণা দ্বারা চালিত ভৌত-রাসায়নিক (photochemical) প্রক্রিয়া, যা সরাসরি এনজাইম্যাটিক বিক্রিয়ার মতো তাপমাত্রার ওপর ততটা নির্ভরশীল নয়।

জলের অভাবে পাতার পত্ররন্ধ্র (stomata) বন্ধ হয়ে যায়, ফলে CO2 প্রবেশ করতে পারে না এবং পাতা নুয়ে পড়ায় সূর্যালোক শোষণের ক্ষেত্রফল কমে যায়।

যে উপাদানটি ন্যূনতম মাত্রায় (minimal value) আছে, সেটিই সম্পূর্ণ প্রক্রিয়ার সামগ্রিক হার নির্ধারণ বা নিয়ন্ত্রণ করবে।

একক ক্লোরোফিল a খুব সামান্য পরিমাণ আলোই শোষণ করতে পারত, ফলে সালোকসংশ্লেষণের হার অত্যন্ত নগণ্য হতো এবং দৃশ্যমান আলোর বিস্তৃত তরঙ্গদৈর্ঘ্য অব্যবহৃত থেকে যেত।

প্রোটনগুলো সহজেই মেমব্রেন পার হয়ে যাবে, কোনো প্রোটন গ্রেডিয়েন্ট তৈরি হবে না, ফলে ATP সিন্থেজ কাজ করবে না এবং ATP উৎপাদন পুরোপুরি বন্ধ হয়ে যাবে।

এরা উভয়ই ক্লোরোফিল a হলেও এদের চারপাশের প্রোটিন পরিবেশের পার্থক্যের কারণে আলো শোষণের সর্বোচ্চ তরঙ্গদৈর্ঘ্য (absorption peak) যথাক্রমে ৭০০ ও ৬৮০ ন্যানোমিটার হয়।

তাহলে প্রোটনগুলো স্ট্রোমায় মুক্ত হতো, ফলে স্ট্রোমা ও লুমেনের মধ্যে প্রয়োজনীয় বিপরীতমুখী প্রোটন গ্রেডিয়েন্ট তৈরি না হয়ে এটিপি সংশ্লেষণ অসম্ভব হয়ে পড়তো।

গ্রানা না থাকায় সেখানে PS II থাকে না এবং জলের বিভাজন হয়ে অক্সিজেন তৈরি হয় না; ফলে অক্সিজেনের অভাবে RuBisCO নির্ভুলভাবে কার্বন ফিক্সেশন করতে পারে।

এটি থাইলাকয়েড লুমেন থেকে ক্লোরোপ্লাস্টে এবং শেষ পর্যন্ত পাতার স্টোমাটা দিয়ে ব্যাপন (diffusion) প্রক্রিয়ায় বাইরের পরিবেশে বা বায়ুমণ্ডলে মুক্ত হয়।

তেজস্ক্রিয়তার কারণে কার্বনের গতিপথ সহজে ট্র্যাক করা সম্ভব হয়েছিল, যার ফলে কেলভিন চক্রের প্রতিটি মধ্যবর্তী জৈব যৌগ ধাপে ধাপে শনাক্ত করা গিয়েছিল।

C4 উদ্ভিদ বেশি শক্তি খরচ করে, কারণ C4 চক্রে বান্ডেল সিথ থেকে মেসোফিল কোষে ফিরে আসা ৩-কার্বন যৌগকে পুনরায় PEP-তে রূপান্তর করার জন্য অতিরিক্ত ATP প্রয়োজন হয়।

C3 উদ্ভিদের তাপমাত্রা অপটিমাম (২০-২৫°C) তুলনামূলক কম হওয়ায় এরা নিম্ন তাপমাত্রায় C4 উদ্ভিদের চেয়ে ভালোভাবে টিকে থেকে সালোকসংশ্লেষণ চালাতে পারবে।

এটি আলোক বিক্রিয়ায় নন-সাইক্লিক ইলেকট্রন প্রবাহের (Z-scheme) চূড়ান্ত পর্যায়ে NADP+ বিজারিত হওয়ার মাধ্যমে উৎপন্ন হয়।

না, কারণ আনুষঙ্গিক রঞ্জকগুলো আলো শোষণ করতে পারলেও ইলেকট্রন নির্গত করে আলোক শক্তিকে রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তর করার জন্য রিয়্যাকশন সেন্টারের ক্লোরোফিল a অপরিহার্য।

গ্রাফটি প্রথমে রৈখিক (linear) ভাবে বাড়ে এবং যখন অন্য ফ্যাক্টর লিমিটিং হয়ে যায়, তখন এটি সমান্তরাল বা মালভূমি (plateau) আকার ধারণ করে।

এই প্রক্রিয়ায় নতুন কোনো কার্বন ফিক্স হয় না বরং ফিক্স করা কার্বন CO2 হিসেবে নষ্ট হয় এবং এটিপি (ATP) খরচ হয়, ফলে উদ্ভিদের সামগ্রিক বায়োমাস বা ফলন কমে যায়।

এটি বায়ুমণ্ডলের অতি কম ঘনত্বের CO2 কেও দ্রুত ফিক্স করে C4 এসিড তৈরি করে, যা পরে বান্ডেল সিথ কোষে গিয়ে RuBisCO এর জন্য CO2 এর উচ্চ ঘনত্ব নিশ্চিত করে।

কারণ চক্রাকার প্রক্রিয়ায় শুধুমাত্র PS I কাজ করে; জলের বিভাজনের সাথে যুক্ত কমপ্লেক্সটি PS II এর অংশ হওয়ায় এটি এখানে অংশগ্রহণ করে না।

এই শক্তি ব্যবহার করে সাইটোক্রোম কমপ্লেক্স স্ট্রোমা থেকে থাইলাকয়েডের লুমেনে প্রোটন (H+) পাম্প করে, যা পরে ATP তৈরিতে কাজে লাগে।

কারণ ফসফোগ্লিসারিক এসিড (PGA) একটি ৩-কার্বন বিশিষ্ট (3-carbon) যৌগ।

কারণ উচ্চ তাপমাত্রায় এবং তীব্র আলোতে C4 উদ্ভিদে ফটোরেসপিরেশনের মাধ্যমে কোনো কার্বন বা শক্তির অপচয় হয় না, যা C3 উদ্ভিদে প্রবলভাবে ঘটে থাকে।

এরা দৃশ্যমান আলোর বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্য থেকে ফোটন গ্রহণ করতে পারে, যা এককভাবে কোনো একটি রঞ্জকের পক্ষে সম্ভব নয়, ফলে শক্তির সর্বোচ্চ ব্যবহার নিশ্চিত হয়।