ফিনাইলঅ্যাসেটিক অ্যাসিড

 

 

ফিনাইলঅ্যাসেটিক অ্যাসিড non-indole auxin (IAA-এর মতো indole ring নেই),উদ্ভিদে স্বাভাবিকভাবেই অল্প পরিমাণে থাকে ,ধীরে কাজ করে কিন্তু স্থায়ী প্রভাব রাখতে পারে.

এটি মূলত অ্যামাইনো অ্যাসিড ফিনাইলঅ্যালানিন (Phenylalanine) থেকে সংশ্লেষিত হয়।

IAA যেমন একটি নির্দিষ্ট দিকে (ওপর থেকে নিচে) চলাচল করে, PAA সেভাবে চলে না। এটি উদ্ভিদের সংবহন কলার (Vascular tissue) মাধ্যমে সব দিকে ছড়িয়ে পড়তে পারে।

PAA-এর একটি বিশেষ গুণ হলো এর অ্যান্টি-মাইক্রোবিয়াল (Anti-microbial) ক্ষমতা। এটি উদ্ভিদকে ক্ষতিকারক ব্যাকটেরিয়া ও ছত্রাক থেকে রক্ষা করতে সাহায্য করে।

কেন PAA গুরুত্বপূর্ণ?

গবেষণায় দেখা গেছে যে, প্রতিকূল পরিবেশে যখন IAA-এর মাত্রা কমে যায় বা IAA ভেঙে যায়, তখন PAA উদ্ভিদের বৃদ্ধি বজায় রাখতে বিকল্প অক্সিন হিসেবে কাজ করে। এটি মূলত উদ্ভিদের একটি ব্যাকআপ সিস্টেমের মতো কাজ করে。

Share:

Read More

IBA (Indole-3-butyric acid)

 

IBA (Indole-3-butyric acid) হলো একটি গুরুত্বপূর্ণ auxin (উদ্ভিদ হরমোন), যা উদ্ভিদের বৃদ্ধি বিশেষ করে root formation (মূল গঠন)-এ বড় ভূমিকা রাখে।

IBA বা Indole-3-Butyric Acid হলো একটি শক্তিশালী এবং বহুল ব্যবহৃত অক্সিন হরমোন। এটি প্রাকৃতিক ও কৃত্রিম উভয় ভাবেই পাওয়া যায়, তবে কৃষিক্ষেত্রে কৃত্রিম IBA-এর প্রয়োগ সবচেয়ে বেশি। এটি IAA-এর তুলনায় অধিক স্থিতিশীল, কারণ উদ্ভিদের ভেতরের এনজাইমগুলো একে সহজে ভেঙে ফেলতে পারে না।

প্রাকৃতিক অক্সিন (IAA) থাকার পরেও বিজ্ঞানীরা কেন IBA-কে প্রাধান্য দেন?

 স্থায়িত্ব: IAA আলোতে বা এনজাইমের প্রভাবে খুব দ্রুত নষ্ট হয়ে যায়, কিন্তু IBA দীর্ঘ সময় কার্যকর থাকে।

 পরিবহন: IBA কোষে খুব একটা চলাচল করে না (Non-polar transport), ফলে এটি যেখানে প্রয়োগ করা হয় ঠিক সেখানেই মূল গজাতে সাহায্য করে।

কার্যকারিতা: এটি সব ধরণের উদ্ভিদে (যেমন—ফুল গাছ, ফলের গাছ বা ক্যাকটাস) সমানভাবে কাজ করে।

 

Share:

Read More

ইন্ডোল-৩-পাইরুভিক অ্যাসিড (IPA) পথ

ইন্ডোল-3পাইরুভিক অ্যাসিড (IPA) পথ: এটি উদ্ভিদের প্রধান অক্সিন সংশ্লেষণ পথ। এটি দুটি প্রধান ধাপে সম্পন্ন হয়:

অ্যামিনো ট্র্যান্সফার (Aminotransfer): প্রথমে TAA1 নামক এনজাইমের উপস্থিতিতে L-Tryptophan তার অ্যামিনো গ্রুপ হারায় এবং Indole-3-Pyruvic Acid (IPA)-এ পরিণত হয়।

ডিকার্বক্সিলেশন (Decarboxylation): এরপর YUCCA নামক এক ধরণের এনজাইম (Flavin monooxygenase) IPA-কে সরাসরি IAA-তে রূপান্তরিত করে।

 

---

অন্যান্য সম্ভাব্য পথ (Alternative Pathways) 

উদ্ভিদের প্রজাতি এবং পরিস্থিতির ওপর ভিত্তি করে আরও কিছু পথে IAA তৈরি হতে পারে:

•  TAM (Tryptamine) পথ: এখানে ট্রিপটোফ্যান প্রথমে ডিকার্বক্সিলেশন প্রক্রিয়ায় ট্রিপটামাইন (Tryptamine) তৈরি করে, যা পরে জারিত হয়ে IAA উৎপন্ন করে।
•  IAN (Indole-3-Acetonitrile) পথ: কিছু নির্দিষ্ট উদ্ভিদ পরিবারে (যেমন: ব্রাসিকেসি) ট্রিপটোফ্যান থেকে প্রথমে ইন্ডোল-৩-অ্যাসিট্যালডক্সিম এবং পরে ইন্ডোল-৩-অ্যাসিটোনাইট্রাইল (IAN) তৈরি হয়। সবশেষে নাইট্রিলেজ এনজাইমের সাহায্যে এটি IAA-তে পরিণত হয়।
•  IAM (Indole-3-Acetamide) পথ: এটি মূলত উদ্ভিদে বসবাসকারী ব্যাকটেরিয়ার ক্ষেত্রে বেশি দেখা যায়, তবে কিছু উদ্ভিদেও এর উপস্থিতি লক্ষ্য করা গেছে।

Share:

Read More

Acid Growth Hypothesis

 

Acid Growth Hypothesis হলো এমন একটি তত্ত্ব যা ব্যাখ্যা করে কীভাবে উদ্ভিদ হরমোন অক্সিন (প্রধানত IAA) কোষ প্রাচীরের প্রসারণ ঘটিয়ে উদ্ভিদের দ্রুত বৃদ্ধি ঘটায়। 

 এই প্রক্রিয়ার মূল ধাপগুলো নিচে সহজভাবে আলোচনা করা হলো: 

1.  প্রোটন পাম্পের সক্রিয়করণ (Activation of Proton Pumps):

    অক্সিন (IAA) কোষের প্লাজমা মেমব্রেনে থাকা H⁺-ATPase (Proton Pump)-কে সক্রিয় করে। এর ফলে কোষের সাইটোপ্লাজম থেকে প্রোটন (H⁺ আয়ন) কোষ প্রাচীরের (Cell wall) দিকে পাম্প হতে থাকে।

2. কোষ প্রাচীরের অম্লকরণ (Acidification of the Cell Wall):

    প্রোটন পাম্পের ক্রমাগত কার্যকারিতার ফলে কোষ প্রাচীরের মধ্যবর্তী স্থানে (Apoplast) H⁺ আয়নের ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়। এর ফলে কোষ প্রাচীরের pH কমে যায় (অর্থাৎ পরিবেশটি অম্লীয় বা Acidic হয়, সাধারণত pH 4.5 - 5.0 এর মধ্যে থাকে)। এই কারণেই একে "Acid Growth" বলা হয়। 

3. এক্সপ্যানসিন প্রোটিনের সক্রিয়তা (Activation of Expansins):

   অম্লীয় পরিবেশে কোষ প্রাচীরে থাকা বিশেষ ধরনের এনজাইম বা প্রোটিন, যাকে Expansin (এক্সপ্যানসিন) বলা হয়, তা সক্রিয় হয়ে ওঠে। এই প্রোটিনগুলো সেলুলোজ মাইক্রোফাইব্রিল এবং হেমিসেলুলোজের মধ্যকার হাইড্রোজেন বন্ধনগুলোকে (Hydrogen bonds) শিথিল বা দুর্বল করে দেয়।

4. কোষ প্রাচীরের প্রসারণ (Cell Wall Loosening): যখন হাইড্রোজেন বন্ধনগুলো দুর্বল হয়ে যায়, তখন কোষ প্রাচীর নমনীয় বা প্রসারণযোগ্য হয়ে ওঠে। একে বলা হয় "Wall Loosening"।

5. টারগার প্রেশার ও বৃদ্ধি (Turgor Pressure and Growth):যেহেতু কোষ প্রাচীর এখন নরম, তাই কোষের ভেতরে থাকা টারগার প্রেশার (অভিস্রবণ প্রক্রিয়ায় জল প্রবেশের ফলে সৃষ্ট চাপ) কোষকে বাইরের দিকে ঠেলে দেয়। এর ফলে কোষটি লম্বা হয়ে প্রসারিত হয়।

Share:

Read More

ইন্ডোল রিং (Indole Ring)

ইন্ডোল রিং (Indole Ring) হলো একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ জৈব রাসায়নিক কাঠামো, যা অনেক প্রয়োজনীয় জৈবিক অণুর ভিত্তি হিসেবে কাজ করে। এটি একটি বিষমচাক্রিক (Heterocyclic) অ্যারোমেটিক জৈব যৌগ। 

রাসায়নিক গঠন

ইন্ডোল রিং মূলত দুটি রিং বা বলয়ের সমন্বয়ে গঠিত: 

• বেনজিন রিং (Benzene Ring): একটি ছয় কার্বনবিশিষ্ট অ্যারোমেটিক বলয়। 
• পাইরোল রিং (Pyrrole Ring): একটি পাঁচ সদস্যবিশিষ্ট বলয়, যাতে একটি নাইট্রোজেন পরমাণু থাকে। এই দুটি বলয় একত্রে ফিউজড (Fused) হয়ে ইন্ডোল রিং গঠন করে। 

এর রাসায়নিক সংকেত হলো C₈H₇N। 

 অক্সিন (IAA): উদ্ভিদের প্রধান বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রক হরমোন ইন্ডোল-৩-অ্যাসিটিক অ্যাসিডের মূল কাঠামো হলো এই ইন্ডোল বলয়। 

 অ্যামাইনো অ্যাসিড: প্রোটিন তৈরির অন্যতম উপাদান ট্রিপটোফ্যান (Tryptophan) একটি ইন্ডোল বলয় ধারণ করে। 

 সেরোটোনিন (Serotonin): মানুষের মস্তিষ্কের একটি গুরুত্বপূর্ণ নিউরোট্রান্সমিটার যা মেজাজ নিয়ন্ত্রণ করে, তাতেও এই গঠনটি বিদ্যমান।

Share:

Read More

IAA বা Indole-3-Acetic Acid

IAA বা Indole-3-Acetic Acid হলো উদ্ভিদের সবচেয়ে পরিচিত এবং গুরুত্বপূর্ণ প্রাকৃতিক অক্সিন হরমোন। এটি উদ্ভিদের বৃদ্ধি এবং বিকাশের প্রতিটি ধাপ নিয়ন্ত্রণ করে। 

 1. রাসায়নিক প্রকৃতি ও গঠন: 

 IAA রাসায়নিকভাবে একটি ইন্ডোল বলয় এবং একটি অ্যাসিটিক অ্যাসিড পার্শ্ব-শৃঙ্খল (Side chain) নিয়ে গঠিত। আণবিক সংকেত: C₁₀H₉NO₂। 

 2. উৎপত্তি: 

 উদ্ভিদের যেসব অংশে কোষ বিভাজন দ্রুত ঘটে এবং বৃদ্ধি বেশি হয়, সেখানেই সাধারণত IAA সংশ্লেষিত হয়:

•  ভ্রূণমুকুলাবরণী (Coleoptile): এটি অক্সিনের অন্যতম প্রধান উৎস। 
•  কাণ্ড ও মূলের অগ্রভাগ (Apical Meristems): কান্ড এবং মূলের একদম ডগার অংশে থাকা ভাজক কলা থেকে প্রচুর পরিমাণে IAA তৈরি হয়।
•  কচি পাতা (Young Leaves): ক্রমবর্ধমান কচি পাতায় উচ্চ মাত্রায় অক্সিন পাওয়া যায়। 
•  বিকাশমান ফল ও বীজ (Developing Fruits and Seeds): পরাগায়ন ও নিষিক্তকরণের পর ডিম্বাশয় এবং বীজে IAA-এর ঘনত্ব বেড়ে যায়, যা ফলের বৃদ্ধিতে সাহায্য করে। 
•  পরাগরেণু (Pollen): পরাগরেণুর মধ্যেও কিছু পরিমাণ IAA থাকে।

IAAমূলত উদ্ভিদের বর্ধনশীল অংশে (যেমন—কাণ্ডের ডগা, কচি পাতা) ট্রিপটোফ্যান নামক অ্যামাইনো অ্যাসিড থেকে তৈরি হয়। উদ্ভিদের কোষে Tryptophan নামক অ্যামাইনো অ্যাসিডটি কয়েকটি ধাপে পরিবর্তিত হয়ে ইন্ডোল-৩-অ্যাসিটিক অ্যাসিড (IAA) তৈরি করে। যেমন-ইন্ডোল-৩-পাইরুভিক অ্যাসিড (IPA) পথ। এই রূপান্তর প্রক্রিয়ায় দস্তা (Zn) একটি অপরিহার্য মৌল হিসেবে কাজ করে। মাটি থেকে দস্তার অভাব হলে উদ্ভিদে ট্রিপটোফ্যান থেকে অক্সিন তৈরির প্রক্রিয়া ব্যাহত হয়, যার ফলে গাছ খর্বাকৃতি হয়ে যায় (যেমন: লিটল লিফ রোগ)।

 __________________________________________________________________________________

 3. IAA-এর প্রধান কাজসমূহ: 

•  কোষের দীর্ঘীকরণ (Cell Elongation): IAA কোষ প্রাচীরকে নমনীয় করে এবং কোষের ভেতরে জল প্রবেশের মাধ্যমে কোষকে লম্বায় বড় হতে সাহায্য করে (অ্যাসিড গ্রোথ হাইপোথিসিস)।
• অগ্ৰস্থ প্রকটতা (Apical Dominance): উদ্ভিদের কাণ্ডের ডগায় অক্সিনের উপস্থিতি পার্শ্বীয় মুকুলের বৃদ্ধি থামিয়ে দেয় এবং উদ্ভিদকে লম্বায় বাড়তে সাহায্য করে। একেই অগ্রস্থ প্রকটতা বলা হয়। ডগা কেটে দিলে পার্শ্বীয় মুকুলগুলো বিকশিত হওয়ার সুযোগ পায়। 
• ফটোট্রপিজম (Phototropism),আলোকবর্তী চলন: অক্সিন হরমোন আলোর প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল। যখন উদ্ভিদের কাণ্ডের একপাশ থেকে আলো আসে, তখন অক্সিন আলোর দিকে না থেকে অন্ধকারের দিকে বা ছায়ার দিকে সরে যায়। একে অক্সিনের পার্শ্বীয় পরিবহন (Lateral redistribution) বলা হয়। ছায়ার দিকে যেখানে অক্সিন বেশি থাকে, সেখানে এটি কোষ প্রাচীরে প্রোটন পাম্প সক্রিয় করে দেয় (Acid Growth Hypothesis)। এর ফলে কোষ প্রাচীর নমনীয় হয় এবং জল শোষণের মাধ্যমে কোষটি দ্রুত লম্বা হয়ে যায়| যেহেতু ছায়ার দিকের কোষগুলো আলোর দিকের তুলনায় বেশি লম্বা হয়, তাই কাণ্ডটি ধীরে ধীরে আলোর উৎসের দিকে বেঁকে যায়। এই বিশেষ চলনই উদ্ভিদকে সূর্যালোক পেতে সাহায্য করে। যা পুরো উদ্ভিদটিকে আলোর অভিমুখে ঘুরিয়ে দেয়। 
• জিওট্রপিজম (Geotropism): অভিকর্ষের প্রভাবে উদ্ভিদের মূল বা কাণ্ডের যে চলন ঘটে, তাকে জিওট্রপিজম (Geotropism) বলা হয়। যখন কোনো উদ্ভিদকে অনুভূমিকভাবে (শুয়িয়ে) রাখা হয়, তখন অভিকর্ষের প্রভাবে অক্সিন কাণ্ড বা মূলের নিচের দিকে বেশি জমা হতে শুরু করে। তবে কাণ্ড এবং মূলের ওপর অক্সিনের প্রভাব সম্পূর্ণ বিপরীত: 

1. কাণ্ডের ক্ষেত্রে (Negative Geotropism): নিচের দিকে অক্সিনের ঘনত্ব বেশি হওয়ায় সেখানকার কোষগুলো দ্রুত বৃদ্ধি পায়।এর ফলে কাণ্ডের নিচের দিক বেশি লম্বা হয় এবং ডগাটি উপরের দিকে বা অভিকর্ষের বিপরীতে বেঁকে যায়। 
2.  মূলের ক্ষেত্রে (Positive Geotropism): মূল অক্সিনের প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল। মূলের নিচের দিকে অক্সিনের ঘনত্ব বেড়ে গেলে সেখানে কোষের বৃদ্ধি কমে যায় (Inhibition)। উপরের দিকে অক্সিন কম থাকায় সেখানকার কোষগুলো তুলনামূলক দ্রুত বৃদ্ধি পায়। ফলে মূলটি নিচের দিকে বা অভিকর্ষের অনুকূলে বেঁকে যায়। 

• মূলের সূচনা (Root Initiation): কাণ্ডের তুলনায় মূলের কোষগুলো অক্সিনের প্রতি অনেক বেশি সংবেদনশীল। কাণ্ডে যে পরিমাণ অক্সিন বৃদ্ধি ঘটায়, মূলে সেই একই পরিমাণ অক্সিন বৃদ্ধিতে বাধা (Inhibition) দেয়। অত্যন্ত কম ঘনত্বের অক্সিন মূলের কোষ বিভাজন এবং বৃদ্ধির জন্য আদর্শ। মূলে যদি অক্সিনের ঘনত্ব বেড়ে যায়, তবে এটি কোষে ইথিলিন (Ethylene) নামক গ্যাসীয় হরমোন তৈরিতে উদ্দীপনা দেয়। ইথিলিন মূলের দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি থামিয়ে দেয়। তাই মূলের স্বাভাবিক বৃদ্ধির জন্য অক্সিনের ঘনত্ব কম থাকা জরুরি।কম ঘনত্বের IAA কাণ্ডের কাটিং বা কলম থেকে মূল গজাতে সাহায্য করে। 
•  ফলের বিকাশ: পরাগায়ন ও নিষিক্তকরণের পর ডিম্বাশয়ে IAA-এর পরিমাণ বেড়ে যায়, যা ফল গঠনে সাহায্য করে। বীজহীন ফল (যেমন: লেবু, আঙুর, তরমুজ) উৎপাদনে IAA-এর প্রভাব অপরিসীম, যাকে পার্থেনোকার্পি বলা হয়। 
• মোচন রোধ (Prevention of Abscission): যখন কোনো পাতা বা ফল বয়স্ক হয়ে যায়, তখন তার বোঁটার গোড়ায় এক বিশেষ ধরনের কোষের স্তর তৈরি হয় যাকে মোচন স্তর (Abscission Layer) বলে। এই স্তরের কোষগুলো নরম হয়ে যায় এবং একসময় অঙ্গটি গাছ থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে পড়ে। কচি পাতা বা ফলে অক্সিনের (IAA) ঘনত্ব বেশি থাকে। যতক্ষণ এই অঙ্গগুলো থেকে পর্যাপ্ত অক্সিন বোঁটার দিকে প্রবাহিত হয়, ততক্ষণ মোচন স্তর গঠিত হতে পারে না। এই অকালপক্কতা রোধ করতে কৃত্রিম অক্সিন স্প্রে করা হয়, যা মোচন স্তরের এনজাইমগুলোকে (যেমন- সেলুলেজ) নিষ্ক্রিয় রাখে। 

 4. উদ্ভিদদেহে অক্সিন বা IAA (Indole-3-Acetic Acid)-এর পরিবহন পদ্ধতি: 

 উদ্ভিদদেহে অক্সিন বা IAA (Indole-3-Acetic Acid)-এর পরিবহন পদ্ধতি অত্যন্ত অনন্য, যাকে পোলার ট্রান্সপোর্ট (Polar Transport) বা মেরুসংলগ্ন পরিবহন বলা হয়। এই প্রক্রিয়াটি মূলত একমুখী এবং এটি মাধ্যাকর্ষণ শক্তির ওপর নির্ভর করে না। 

 নিচে এর কার্যপদ্ধতি বিস্তারিত আলোচনা করা হলো: 

1.  মেরুসংলগ্ন পরিবহনের প্রকৃতি (Unidirectional Flow) IAA সাধারণত উদ্ভিদের অগ্রভাগ (Apex) থেকে নিচের দিকে অর্থাৎ কাণ্ডের গোড়ার দিকে পরিবাহিত হয়। একে ব্যাসিপেটাল (Basipetal) পরিবহন বলে। মূলের ক্ষেত্রে এটি অগ্রভাগ থেকে উপরের দিকে (Acropetal) পরিবাহিত হতে পারে। এই সুনির্দিষ্ট অভিমুখ উদ্ভিদ অঙ্গের সঠিক বৃদ্ধি ও গঠন নিশ্চিত করে। 
2.  পরিবহন মাধ্যম অক্সিন মূলত সংবহন কলার (Phloem) মাধ্যমে দীর্ঘ দূরত্ব অতিক্রম করতে পারে, কিন্তু কোষ থেকে কোষে স্বল্প দূরত্বের মেরুসংলগ্ন পরিবহন ঘটে বিশেষ কিছু প্রোটিন বাহকের সাহায্যে। 
3.  কেমিওসমোটিক মডেল (Chemiosmotic Model) অক্সিন পরিবহনের এই বৈজ্ঞানিক ব্যাখ্যাটি মূলত কোষের ভেতরের এবং বাইরের pH পার্থক্যের ওপর ভিত্তি করে কাজ করে: 

• কোষে প্রবেশ (Influx): কোষ প্রাচীরের অম্লীয় পরিবেশে (pH প্রায় 5.5) IAA প্রোটন গ্রহণ করে আধানহীন (IAAH) অবস্থায় থাকে, যা সহজেই প্লাজমা মেমব্রেন ভেদ করে কোষে ঢুকতে পারে। এছাড়া AUX1 নামক বিশেষ প্রোটিন বাহক একে কোষে ঢুকতে সাহায্য করে। 
• সাইটোপ্লাজমে অবস্থা: কোষের ভেতরে pH তুলনামূলক বেশি (প্রায় 7.0) হওয়ায় IAAH ভেঙে আয়নে (IAA^-) পরিণত হয়। এই আয়নিত অবস্থা মেমব্রেন ভেদ করে নিজে থেকে বের হতে পারে না। 
• কোষ থেকে নির্গমন (Efflux): কোষের নিচের দিকে থাকা বিশেষ এক ধরনের প্রোটিন, যাকে PIN Proteins বলা হয়, এই IAA^- আয়নকে কোষ থেকে বের করে নিচের কোষের দিকে পাঠিয়ে দেয়। 
• PIN প্রোটিনের ভূমিকা অক্সিন পরিবহনের অভিমুখ নির্ধারিত হয় PIN প্রোটিন কোষের কোন দিকে অবস্থান করছে তার ওপর। এই প্রোটিনগুলো সাধারণত কোষের নিচের দিকে (Basal side) সাজানো থাকে, যার ফলে অক্সিন সবসময় উপর থেকে নিচে নামে। এই প্রক্রিয়ায় শক্তি (ATP) ব্যয় হয়, তাই এটি একটি সক্রিয় পরিবহন (Active Transport)।

Share:

Read More