শক্তি কী? জীবের শক্তির উৎস কি! শক্তি কিভাবে ব্যয় হয়!

শক্তি

শক্তি বলতে কোনো ব্যক্তি বা বস্তুর কাজ করার সামর্থ্যকে বুঝায়। প্রধানত শ‌ক্তি হ‌চ্ছে পদা‌র্থের এমন একটি বৈ‌শিষ্ট্য যার সৃ‌ষ্টি বা ধ্বংস নেই, এক রূপ থে‌কে অন্য রূপ নি‌তে পা‌রে এবং এক বস্তু থে‌কে অন্য বস্তুতে যেতে পারে।

শক্তির বিখ্যাত সূত্র, E=mc² অনুযা‌য়ী শ‌ক্তি পদা‌র্থে নি‌হিত থাক‌তে পা‌রে। শক্তি সম্ভাব্য, গতিগত, তাপীয়, হিলেক্ট্রিক্যাল, রাসায়নিক, পারমাণবিক বা অন্যান্য আকারে বিদ্যমান থাকতে পারে।

শক্তির প্রকার হল আলোক শক্তি, তাপ শক্তি, যান্ত্রিক শক্তি, মহাকর্ষীয় শক্তি, বৈদ্যুতিক শক্তি, শব্দ শক্তি, রাসায়নিক শক্তি, পারমাণবিক শক্তি এবং আরও অনেক কিছু। প্রতিটি ফর্ম অন্য ফর্মে রূপান্তর বা পরিবর্তন করা যেতে পারে।

মাঘ মাসের প্রচন্ড শীতের রাতে আমাদের দেশের উচ্ছল মানুষেরা কাঠে আগুন জ্বালিয়ে পাশেগোল হয়ে বসে শরীরে তাপ লাগায়। ভদ্র লোকেরা একে বলেন "ক্যাম্প ফায়ার"। আগুনের কারনে অন্ধকার দূর হয়ে আলো ও সাথে তাপ উৎপন্ন হয়।

এই তাপ এবং আলো হল শক্তির দুটো রূপ যা কাঠের মতো জ্বালানী পোড়ানো হলে নির্গত হয়। তেমনি ভাবে আমাদের শরীরেও জীবন্ত কোষগুলি গ্লুকোজ "জ্বলিয়ে" শক্তি বানায়। এরা সেলুলার রেসপিরেশন নামক একটি প্রক্রিয়ায় গ্লুকোজকে "পুড়িয়ে " শক্তি তৈরী করে যা ATP নামে কোষে সঞ্চিত হয়। এক অণু এটিপি ভাঙার সময় ৩৮ ক্যালোরি তাপ উৎপন্ন হয়।

এই ATP অণুগুলি কোষের মাইটোকন্ড্রিয়ায় শক্তি হিসেবে সংশ্লেষিত হয়, তাই মাইটোকোনড্রিয়া কে কোষের power House বলা হয়।

আমাদের শরীর প্রতিদিন কত শক্তি ব্যবহার করে?

প্রতিদিন একজন মানুষ প্রায় ২০০০ ক্যালোরি ব্যবহার করে। এটি ৮ ৪০০ ০০০ জুল শক্তি বা ২ কেজি TNT শক্তির সমতুল্য। এক জীবনে একজন মানুষ ৫০ টন টিএনটি শক্তি পাবে।

শক্তির উৎস কি

পৃথিবীতে শক্তির উৎস:

সূর্য সব জীবন্ত জিনিসের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। এটি সমস্ত বাস্তুতন্ত্রের মূল শক্তির উত্স। উদ্ভিদে বিশেষ ব্যবস্থা রয়েছে যা তাদের সূর্যালোককে শক্তিতে রূপান্তর করতে দেয়।

প্রকৃতির শক্তির উৎস দুইভাগে বিভক্ত।

• অটোট্রফ বা উৎপাদক এবং
• হেটারোট্রফ বা ভোক্তা

জৈবিক কাজে উদ্ভিদ এবং প্রাণীদের খাদ্যের জন্য সালোকসংশ্লেষণ ই শক্তির প্রধান উৎস।

গাছপালা, এলজি , কিছু ব্যাকটেরিয়া এরা হলো অটোট্রফ বা প্রাথমিক উৎপাদক এবং মানুষ, মাশরুম, পশুপাখি এরা হেটেরোট্রফ বা ভোগবাদী

একটি অটোট্রফ বা প্রাথমিক উৎপাদক এমন একটি জীব যা কার্বন ডাই অক্সাইডের মতো সাধারণ পদার্থ থেকে কার্বন ব্যবহার করে জটিল জৈব যৌগ তৈরি করে, সাধারণত আলো বা অজৈব রাসায়নিক বিক্রিয়া থেকে শক্তি ব্যবহার করে।

জীবগুলি কীভাবে তাদের শক্তি এবং পুষ্টি গ্রহণ করে তার উপর ভিত্তি করে আমরা শক্তির উৎস নিয়ে এখনো কথা বলছি।

একটি হেটেরোট্রফ বা ভোগবাদী জীব যা শক্তি এবং পুষ্টির জন্য অন্যান্য উদ্ভিদ বা প্রাণী খায়। শব্দটি "অন্য" এর জন্য গ্রীক শব্দ হেটেরো এবং "পুষ্টি" এর জন্য ট্রফ থেকে এসেছে।

অটোট্রফ ও হেটেরো ট্রফের মিথোসক্রিয়া

অটোট্রফ এবং হেটেরোট্রফ উভয় জীবন্ত প্রাণীর কোষে শ্বসন ঘটে। তাদের সকলেই এটিপি গঠনের জন্য গ্লুকোজ পোড়ায়। কোষের শ্বাস-প্রশ্বাসের প্রতিক্রিয়াগুলিকে তিনটি পর্যায়ে বিভক্ত করা যেতে পারে:

1. » গ্লাইকোলাইসিস,
2. » ক্রেবস চক্র (এটিকে সাইট্রিক অ্যাসিড চক্রও বলা হয়), এবং
3. » ইলেকট্রন পরিবহন চক্র।

তিনটি পর্যায়ের একটি সংক্ষিপ্ত বর্ণনা নীচে বর্ণনা করা হয়েছে।

জীব কিভাবে শক্তি উৎপাদন করে!

দুটি উপায়, অ্যারোবিক বিপাক যা অক্সিজেনকে ব্যবহার করে এবং অন্যটি, অ্যানারোবিক বিপাক যা অক্সিজেনকে ব্যবহার করার পথকে সরিয়ে দিয়ে শক্তি সরবরাহ করে।

অ্যানারোবিক মেটাবলিজম অস্থায়ী এবং যদি অ্যারোবিক মেটাবলিজমের দিকে ফিরে যাওয়ার জন্য অক্সিজেন দেওয়া না হয়, তাহলে অ্যানেরোবিক বিপাকের শেষ থেকে সমস্ত বিষাক্ত দ্রব্য আপনার অঙ্গ সিস্টেমগুলিকে দুর্বল করে দেবে এবং এমনকি তাদের কার্যকারিতাকেও আপস করবে।

তাহলে কিভাবে অক্সিজেন আমাদের জীবন অব্যাহত রাখার জন্য শক্তি আহরণ চালিয়ে যেতে সাহায্য করে? এর জন্য আমাদের আরও একটু গভীরে যেতে হবে।

আমরা যে খাবার খাই তা থেকেই শক্তি অর্জন করি, কিন্তু কীভাবে আমাদের শরীরে শক্তি উৎপন্ন ও সঞ্চিত হয় তা অনেকেই জানিনা।

জিনিসগুলিকে যতটা সম্ভব সহজ রাখার জন্য, আমাদের দেহের কোষগুলিতে মাইটোকন্ড্রিয়া নামক অর্গানেল রয়েছে, যাকে সাধারণত "কোষের পাওয়ার হাউস" বলা হয়। মাইটোকন্ড্রিয়া আমাদের ব্যবহৃত বেশিরভাগ শক্তি উৎপন্ন করার জন্য দায়ী।

কোষের জন্য উত্পাদিত শক্তি অ্যাডেনোসিন ট্রাইফসফেট (এটিপি) নামক একটি অণু তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। ATP হল কোষের শক্তির মুদ্রার মত। আপনি সম্ভবত অনুমান করেছেন যে এটিপিতে তিনটি ফসফেট রয়েছে এবং প্রতিবার যখন আপনি এটিপি থেকে একটি ফসফেট গ্রহণ করেন তখন আপনি একগুচ্ছ শক্তি নির্গত করেন যা আমাদের শরীরের অনেক গুরুত্বপূর্ণ রাসায়নিক বিক্রিয়া চালাতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

ATP উৎপন্ন করতে আমাদের কোষে মাইটোকন্ড্রিয়া একগুচ্ছ এনজাইম ব্যবহার করে হাইড্রোজেন আয়ন (H+) পাম্প করে ম্যাট্রিক্স নামক একটি ভেতরের বগি থেকে ইন্টারমেমব্রেন স্পেস নামক বাইরের অংশে।

যখন আমরা হাইড্রোজেন আয়নকে ইন্টারমেমব্রেন স্পেসে পাম্প করি তখন সেই বগিতে H+ এর ঘনত্ব বেড়ে যায় তাই H+ আয়ন স্বাভাবিকভাবেই ম্যাট্রিক্সে ফিরে আসতে চায় যতক্ষণ না উভয় বগিতে ঘনত্ব সমান হয়। যাইহোক, এটি প্রতিরোধ করা হয় কারণ H+ অংশগুলিকে আলাদা করার ঝিল্লির মধ্য দিয়ে যেতে পারে না।

পরিবর্তে H+ শুধুমাত্র ATP সিন্থেস নামক একটি এনজাইমের মাধ্যমে প্রবাহিত হতে সক্ষম যা একটি মোটরের মতো কাজ করে যা একটি ফসফেটকে ADP-তে আটকে রাখে নতুন ATP তৈরি করতে। এনজাইমের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত H+ একটি ওয়াটারমিলের মতো কাজ করে যেখানে H+ আয়নগুলি জলের মতো কাজ করে।

এই "ওয়াটারমিল" এমন কিছু গিয়ার ঘুরিয়ে দেয় যা একটি ফসফেট এবং একটি এডিপিকে এতটাই কাছাকাছি রাখে যে তারা ATP-এর একটি নতুন অণু তৈরি করতে লেগে থাকে।

আমাদের ওয়াটারমিলকে পাওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় H+ তৈরি করার জন্য, আমরা FADH এবং NADH,
NADH-->H+ + (NAD+) + 2e-
FADH-->H+ + (FAD+) + 2e- নামে দুটি অণু ব্যবহার করি।

শেষ পর্যন্ত, আমাদের মাইটোকন্ড্রিয়াকে অবশিষ্ট ইলেকট্রনগুলির সাথে কিছু করতে হবে কারণ যদি তাদের কেবল চারপাশে ভাসতে দেওয়া হয় তবে তারা অবিলম্বে যা কিছু এলোমেলো অণুকে খুঁজে পাবে তার সাথে প্রতিক্রিয়া দেখাবে যা খারাপ হবে।

এখানেই অক্সিজেন আসে। পর্যায় সারণীতে এর অবস্থানের ভিত্তিতে অক্সিজেন ইলেকট্রনকে ভালোবাসে। অক্সিজেন যা খুঁজে পাবে তা থেকে ইলেকট্রন নেবে যা এই অতিরিক্ত ইলেক্ট্রনগুলিকে ডাম্প করার জন্য এটি একটি সুন্দর সুবিধাজনক অণু করে তোলে।

আমরা অতিরিক্ত ইলেক্ট্রন O2 দিই যা কিছু অতিরিক্ত H+ পাড়ার চারপাশে বিক্রিয়া করে যা আপনি সামগ্রিক বিক্রিয়ায় দেখেছেন এমন জলের অণু তৈরি করে। তাই মূলত আমাদের অক্সিজেন দরকার কারণ এটি আমাদের এটিপি তৈরি করা থেকে বাম ইলেকট্রন থেকে মুক্তি দেয়। এটি লক্ষ করা গুরুত্বপূর্ণ যে সমস্ত জীব সর্বদা এটি করে না।

উদাহরণস্বরূপ, আপনি যদি অক্সিজেন নিঃশ্বাস নেওয়ার চেয়ে দ্রুত ATP ব্যবহার করেন (যেমন আপনি যদি পানির নিচে শ্বাস-প্রশ্বাস ছুটছেন বা ধরে রাখছেন) আপনার শরীর অতিরিক্ত ইলেকট্রন থেকে মুক্তি পেতে অক্সিজেনের পরিবর্তে পাইরুভেট নামক একটি অণু ব্যবহার করতে শুরু করে। এটি ল্যাকটিক অ্যাসিড উৎপন্ন করে যার কারণে আপনি ব্যায়াম করার সময় আপনার পেশী পুড়ে যায়।

বিভিন্ন জীব কিছুটা ভিন্ন জিনিস করে। উদাহরণস্বরূপ, যখন খামিরে পর্যাপ্ত অক্সিজেন থাকে না তখন তারা তাদের অতিরিক্ত ইলেকট্রনগুলি থেকে মুক্তি পেতে পাইরুভেট ব্যবহার করে, কিন্তু ল্যাকটিক অ্যাসিড তৈরির পরিবর্তে তারা ইথানল (অ্যালকোহল) তৈরি করে যা বিয়ার এবং ওয়াইন তৈরি হয়।

এমনকি মানুষের জন্য, বর্ধিত সময়ের জন্য 100% শ্বাস নেওয়া আমাদের জন্য ভাল নয় কারণ এটি আমাদের শরীরের ভিতরে অনেক কিছুর সাথে প্রতিক্রিয়া করতে পারে যদি ঘনত্ব খুব বেশি হয়।

কাজের ক্রমাগত প্রবাহ নিশ্চিত করার জন্য আমরা কীভাবে শক্তি আহরণ করব?

কার্বোহাইড্রেট হল মানুষের খাদ্যের প্রধান শক্তির উৎস।

খাদ্যতালিকাগত কার্বোহাইড্রেটের বিপাকীয় নিষ্পত্তি হল বিভিন্ন টিস্যুতে সরাসরি অক্সিডেশন, গ্লাইকোজেন সংশ্লেষণ (লিভার এবং পেশীতে) এবং লিভারে লিপোজেনেসিস।

কিভাবে ATP অণু দ্বারা শক্তি উত্পাদিত হয়⁉️▶️

শ্বসন কী

গ্লুকোজ কীভাবে শক্তিতে রূপান্তরিত হয়?

মূলত ইনসুলিন কোষের দরজা খুলে দেয়। যখন অগ্ন্যাশয় থেকে ইনসুলিন নিঃসৃত হয়, তখন এটি রক্তের প্রবাহের মাধ্যমে শরীরের কোষে কোষে ভ্রমণ করে এবং কোষের দরজাগুলিকে গ্লুকোজকে প্রবেশ করার জন্য খুলতে বলে।

ভিতরে কোষগুলি গ্লুকোজকে শক্তিতে রূপান্তরিত করে ঠিক তখনই ব্যবহার করার জন্য বা পরে ব্যবহার করার জন্য সংরক্ষণ করে।

সালোকসংশ্লেষণ

উদ্ভিদ কোষ সালোকসংশ্লেষণ নামক একটি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে শক্তি পায়। এই প্রক্রিয়াটি কার্বোহাইড্রেট আকারে কার্বন ডাই অক্সাইড এবং জলকে শক্তিতে রূপান্তর করতে সৌর শক্তি ব্যবহার করে।

এটি একটি দুই অংশের প্রক্রিয়া। প্রথমত, সৌর বিকিরণ থেকে পাওয়া শক্তি উদ্ভিদে আটকা পড়ে। দ্বিতীয়ত, সেই শক্তি কার্বন ডাই অক্সাইডকে ভেঙে গ্লুকোজ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়, যা উদ্ভিদের প্রধান শক্তির অণু।

উদ্ভিদ, শেওলা এবং কিছু ব্যাকটেরিয়া বৃদ্ধি, রক্ষণাবেক্ষণ এবং প্রজননের জন্য ব্যবহৃত শক্তি তৈরি করতে সালোকসংশ্লেষণ ব্যবহার করে।

সালোকসংশ্লেষণ কোথায় হয়?

সালোকসংশ্লেষণ, একটি উদ্ভিদের অভ্যন্তরীণ প্রক্রিয়া যা হালকা শক্তিকে খাদ্যে রূপান্তরিত করে, বেশিরভাগ গাছের পাতায় সঞ্চালিত হয়।

উদ্ভিদ এবং গাছগুলি সূর্যালোককে উদ্ভিদ ব্যবহার করতে পারে এমন রাসায়নিকগুলিতে রূপান্তর করার জন্য প্রয়োজনীয় রাসায়নিক বিক্রিয়া পরিচালনা করতে বিশেষ কাঠামো ব্যবহার করে।

উদ্ভিদের প্রাথমিক প্রতিক্রিয়া সম্পাদনের জন্য কার্বন ডাই অক্সাইডেরও প্রয়োজন হয়, যা তারা তাদের পাতা এবং কান্ড জুড়ে অবস্থিত ক্ষুদ্র ছিদ্রগুলির মাধ্যমে শোষণ করে।