উদ্ভিদকোষ

উদ্ভিদকোষ হল সব উদ্ভিদের ক্ষুদ্রতম গাঠনিক ও ক্রিয়ামূলক একক যা উদ্ভিদের বৃদ্ধি, বিকাশ ও জীবনধারণে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

একটি উদ্ভিদ কোষের গঠন

উদ্ভিদকোষ এক ধরনের সুকেন্দ্রিক কোষ, অর্থাৎ এর কোষকেন্দ্রটি ঝিল্লি দ্বারা আবৃত ও এতে অনেক ঝিল্লি দ্বারা আবদ্ধ কোষীয় অঙ্গাণু আছে। কোষকেন্দ্রটি উদ্ভিদের বংশাণুগত উপাদান (ডিএনএ) ধারণ করে ও কোষের বৃদ্ধি, প্রতিলিপন ও বিভাজনের জন্য দায়ী। কোষপর্দা নামের একটি পাতলা অর্ধভেদ্য ঝিল্লি বা কোষস্তর কোষের অভ্যন্তরভাগকে এর বহিস্থ পরিবেশ থেকে পৃথক করে রেখেছে। প্রাণীকোষের বিপরীতে উদ্ভিদকোষগুলিতে আরও আছে সেলুলোজ দিয়ে তৈরি একটি শক্ত স্তর যার নাম কোষপ্রাচীর, যা কোষপর্দাকে আবৃত করে রাখে ও কোষকে দৃঢ়তা, কাঠামো ও সুরক্ষা প্রদান করে। এছাড়া উদ্ভিদকোষের অভ্যন্তরে অনেক কোষীয় অঙ্গাণু আছে। মাইটোকন্ড্রিয়া নামক অঙ্গাণুগুলি কোষীয় শ্বসনের মাধ্যমে শক্তি উৎপাদন করে। উদ্ভিদকোষের সবচেয়ে লক্ষণাত্মক একটি বৈশিষ্ট্য হল এটিতে হরিৎকণিকা (ক্লোরোপ্লাস্ট) নামক অঙ্গাণুর উপস্থিতি, যা সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ার জন্য দায়ী। এই অঙ্গাণুগুলিতে ক্লোরোফিল নামক রঞ্জক পদার্থ থাকে, যা সূর্যের আলো থেকে শক্তি শোষণ করে সেটিকে রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে, যে শক্তি উদ্ভিদ ব্যবহার করে গ্লুকোজ ও অক্সিজেন উৎপাদন করে। এভাবে উদ্ভিদ সূর্যালোক থেকে নিজের খাদ্য উৎপাদন করে নিতে পারে। হরিৎকণিকাগুলির নিজস্ব ডিএনএ থাকে এবং এগুলি কোষকেন্দ্র থেকে স্বাধীনভাবে প্রতিলিপন করতে পারে। অন্তঃপ্লাজমীয় জালিকা হল কিছু ঝিল্লি দ্বারা আবদ্ধ ক্ষুদ্রনালি ও থলির জালতন্ত্র যেগুলি প্রোটিন সংশ্লেষণ, লিপিড বিপাক ও অন্যান্য কোষীয় প্রক্রিয়ায় অংশ নেয়। গলজি যন্ত্র হল কিছু সমতল ঝিল্লিযুক্ত থলি যেগুলি প্রোটিন ও লিপিড পরিবর্তন, বাছাই ও মোড়কবন্দী করে কোষের অভ্যন্তরে বা বাইরে সেগুলির পরিবহনে সহায়তা করে। প্রাণীকোষের বিপরীতে উদ্ভিদকোষে একটি বৃহৎ কেন্দ্রীয় কোষগহ্বর থাকে, যেটি কোষের আকৃতি বজায় রাখা, জল ও জলে দ্রবীভূত আয়ন, পুষ্টি উপাদান ও বর্জ্য পদার্থ সঞ্চয় ও উদ্ভিদের অভ্যন্তরীণ অভিস্রাবণিক চাপ নিয়ন্ত্রণে ভূমিকা রাখে। রাইবোজোম নামের ক্ষুদ্র, ঝিল্লিহীন অঙ্গাণুগুলি প্রোটিন সংশ্লেষণের জন্য দায়ী। প্রাণীকোষের মতো উদ্ভিদকোষেও একটি কোষকঙ্কাল থাকে যেটি প্রোটিন তন্তুর জালতন্ত্র দিয়ে গঠিত এবং যেটি কোষকে কাঠামোগত সহায়তা ও আকৃতি প্রদানের পাশাপাশি কোষ বিভাজন, নড়াচড়া ও সংগঠনে সাহায্য করে। উদ্ভিদকোষগুলিতে আরও আছে কিছু বিশেষায়িত কাঠামো, যাদের নাম প্লাজমোডেজমা। এগুলি হল কোষপ্রাচীরের ছিদ্র দিয়ে বাইরে অভিক্ষিপ্ত ক্ষুদ্র কিছু প্রবর্ধক প্রণালী যেগুলি পাশাপাশি সংলগ্ন কোষগুলিকে সংযুক্ত করে ও নিজেদের মধ্যে পুষ্টি উপাদান ও সংকেতবাহী অণু বিনিময়ের অনুমতি দেয়। এটি উদ্ভিদের কোষসমূহের বিভিন্ন কর্মকাণ্ডের মধ্যে সমন্বয় সাধনকারী একটি গুরুত্বপূর্ণ কার্যপদ্ধতি, যে কর্মকাণ্ডগুলির মধ্যে আছে উদ্ভিদের বৃদ্ধি ও বিকাশ, পরিবেশের উদ্দীপনার প্রতি (যেমন পীড়ন বা জীবাণু সংক্রমণ) সাড়া দেওয়া। উদ্ভিদকোষগুলি সমবিভাজন বা মাইটোসিস প্রক্রিয়ায় নতুন কোষ উৎপাদন করে উদ্ভিদের অযৌন প্রজনন এবং জননকোষগুলি যৌন প্রজননে সাহায্য করে। উদ্ভিদকোষগুলি বিভাজন, বিভেদীকরণ ও নতুন কলা ও অঙ্গ উৎপাদনের মাধ্যমে উদ্ভিদের বৃদ্ধি ও বিকাশে ভূমিকা রাখে। উদ্ভিদকোষগুলি বিষাক্ত পদার্থ, কাঁটা ও অন্যান্য ভৌত প্রতিবন্ধক সৃষ্টির মাধ্যমে উদ্ভিদকে তৃণভোজী প্রাণী, রোগজীবাণু ও পরিবেশগত পীড়কের হাত থেকে প্রতিরক্ষা ও সুরক্ষা দান করে। কিছু উদ্ভিদকোষ উদ্ভিদদেহের সর্বত্র জল, পুষ্টি উপাদান ও অন্যান্য অণু পরিবহন করে।

উদ্ভিদকোষগুলিকে মূলত দুইটি প্রধান প্রকারে ভেদ করা যায়। এগুলি হল প্যারেনকাইমা কোষ ও বিশেষায়িত কোষ। প্যারেনকাইমা কোষগুলি সবচেয়ে সাধারণ ধরনের উদ্ভিদকোষ; এগুলির কোষপ্রাচীর পাতলা হয়, এগুলি উদ্ভিদের কোমল অংশগুলি গঠন করে ও সালোকসংশ্লেষণের মাধ্যমে খাদ্য উৎপাদন, খাদ্যসঞ্চয়, সংবহন, প্রতিরক্ষা, ক্ষত নিরাময়, ক্ষরণ ও গ্যাস বিনিময় সম্পাদন করে। বিশেষায়িত কোষগুলি বিশেষ বিশেষ কাজ সম্পাদন করে যেগুলি উদ্ভিদের বেঁচে থাকার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। কোলেনকাইমা কোষগুলির কোষপ্রাচীর অপেক্ষাকৃত স্থূল এবং এগুলি উদ্ভিদের বর্ধনশীল অঙ্গগুলিকে দৃঢ়তা ও কাঠামো দিতে সাহায্য করে। স্ক্লেরেনকাইমা কোষগুলি সবচেয়ে দৃঢ় মজবুত উদ্ভিদকোষ; এগুলির কোষপ্রাচীরগুলি পুরু ও লিগনিনসমৃদ্ধ, যেগুলি উদ্ভিদকে কাঠামো ও সুরক্ষা প্রদান করে; এগুলি হয় দীর্ঘায়িত (তন্তুকোষ) বা হ্রস্ব ও অতিশাখায়িত (স্ক্লেরাইড) হয়ে থাকে। বহিস্ত্বকীয় কোষগুলি উদ্ভিদের সবচেয়ে বহিঃস্থ স্তর গঠন করে; এগুলির উদ্ভিদকে উদ্ভিদভোজী প্রাণী ও জলহানির মতো বহিঃস্থ নিয়ামকগুলির থেকে সুরক্ষা প্রদান করে। জাইলেম ও ফ্লোয়েম কোষগুলি উদ্ভিদ সংবহন কলা গঠন করে; জাইলেম উদ্ভিদের মূল থেকে উদ্ভিদদেহের সর্বত্র জল বহন করে, আর ফ্লোয়েম কোষগুলি পাতা থেকে উদ্ভিদের সর্বত্র চিনি ও অন্যান্য জৈব পুষ্টি উপাদান বহন করে নিয়ে যায়। প্রহরী কোষগুলি পাতায় গ্যাসের বিনিময় নিয়ন্ত্রণ করে। ভাজক (মেরিস্টেম্যাটিক) কোষগুলি হল অবিভেদীকৃত কোষ যেগুলি উদ্ভিদ বৃদ্ধি ও বিকাশের জন্য দায়ী; এগুলি মূল ও বিটপের ডগায় অবস্থিত থাকে এবং বিভেদীকৃত হয়ে অন্য বিভিন্ন ধরনের উদ্ভিদকোষে রূপান্তরিত হতে পারে।

উদ্ভিদকোষগুলি রাসায়নিক সংকেতের সাহায্যে একে অপরের সাথে যোগাযোগ স্থাপন করে উদ্ভিদের বৃদ্ধি, বিকাশ, পরিবেশের উদ্দীপনায় সাড়াপ্রদান ও রোগজীবাণুর বিরুদ্ধে প্রতিরক্ষায় সমন্বয় সাধন করে। উদ্ভিদকোষগুলিকে কাচের নলে বা পাত্রে কর্ষণ করা যায় ও এগুলি থেকে নতুন উদ্ভিদ উৎপাদন করা যায় বা এগুলির কোষীয় প্রক্রিয়াগুলি অধ্যয়ন করা যায়। উদ্ভিদকোষের বিবর্তন পৃথিবীতে উদ্ভিদ জীবনের বিবর্তনের মূল ভূমিকা পালন করেছে, বিশেষ করে সালোকসংশ্লেষণের বিকাশ ও স্থলজ উদ্ভিদের উদ্ভব। উদ্ভিদকোষ নিয়ে অধ্যয়নকারী কিছু বিশেষায়িত উচ্চশিক্ষায়তনিক জ্ঞানের শাখা হল উদ্ভিদকোষবিজ্ঞান, যেখানে উদ্ভিদকোষের কাঠামো, ক্রিয়া ও আচরণ এবং কোষ বিভাজন, অঙ্গাণুর কাজ ও কোষীয় সংকেতপ্রেরণের উপরে অধ্যয়ন করা হয়। আণবিক জীববিজ্ঞানে ডিএনএ রেপ্লিকেশন, ট্রান্সক্রিপশন ও ট্রান্সলেশন ছাড়াও প্রোটিন ও অন্যান্য অণুর কাঠামো ও ক্রিয়া নিয়ে গবেষণা করা হয়। বংশাণুবিজ্ঞানে চারিত্রিক বৈশিষ্ট্যের ইনহেরিটেন্স ও উদ্ভিদের বৃদ্ধি, বিকাশ ও পরিবেশের প্রতি সাড়া নিয়ন্ত্রণকারী বংশাণুগত কার্যপদ্ধতিগুলি গবেষণা করা হয়। বিবর্তনীয় জীববিজ্ঞানে উদ্ভিদকোষ কাঠামো ও ক্রিয়ার বিবর্তন এবং সামগ্রিকভাবে উদ্ভিদের বিবর্তন নিয়ে গবেষণা করা হয়। ব্যবস্থাদি জীববিজ্ঞান নামক আন্তঃশাস্ত্রীয় ক্ষেত্রটিতে জৈবিক সংগঠনের একাধিক স্তর থেকে সংগৃহীত উপাত্ত সংকলিত করে বংশাণু, প্রোটিন ও অন্যান্য অণুর মধ্যে আন্তঃক্রিয়া গবেষণা করা হয়। পরিগণনামূলক জীববিজ্ঞানে উদ্ভিদকোষীয় প্রক্রিয়াসমূহের গাণিতিক ও পরিগাণনিক প্রতিমান নির্মাণ করে সেগুলির ছদ্মায়োন করা হয় এবং উচ্চ-উৎপাদী পরীক্ষাগুলি দ্বারা সৃষ্ট বৃহৎ উপাত্তসংগ্রহগুলির বিশ্লেষণ সাধন করা হয়।

উদ্ভিদকোষগুলি উদ্ভিদের বৃদ্ধি, বিকাশ ও বেঁচে থাকার জন্য অত্যাবশ্যক। তাই উদ্ভিদকোষের কাঠামো ও ক্রিয়া সম্পর্কে অধ্যয়ন কৃষি ও খাদ্য নিরাপত্তা, চিকিৎসা ও মানব স্বাস্থ্য এবং জলবায়ু পরিবর্তন ও পরিবেশ সংরক্ষণের জন্য খুবই গুরুত্বপূর্ণ। কৃষিতে উদ্ভিদকোষের গবেষণা ফসলের উৎপাদন বৃদ্ধি এবং নতুন, ঘাতসত ফসলের জাতের বিকাশে সহায়ক হতে পারে। এটি উন্নত সার ও কীটনাশক প্রস্তুতি, উন্নত বালাই ব্যবস্থাপনা কৌশল ও সেচ কৌশল নির্ণয়ে সাহায্য করতে পারে, যেগুলি অধিকতর দক্ষ ও টেকসই। এছাড়া উদ্ভিদের বৃদ্ধি ও বিকাশ নিয়ন্ত্রণকারী কোষীয় কার্যপদ্ধতিগুলি বুঝতে পারলে উদ্ভিদের নতুন প্রজাতির উদ্ভাবনে সহায়ক হতে পারে, যে প্রজাতিগুলি উচ্চমাত্রায় উৎপাদনশীল, অধিক পুষ্টিশোষণে সক্ষম, রোগ প্রতিরোধক ও পরিবেশগত চাপ (তাপ, খরা, বন্যা) সহ্য করার ক্ষমতার মতো কাঙ্ক্ষিত বৈশিষ্ট্যের অধিকারী। বংশাণু প্রকৌশলের মাধ্যমে উদ্ভিদকোষগুলির জৈবপ্রযুক্তিগত প্রয়োগ করা হয়। উদ্ভিদকোষের বংশাণুগত উপাদান কারসাজি করে বিজ্ঞানীরা কোনও উদ্ভিদ থেকে উচ্চমাত্রায় নির্দিষ্ট প্রোটিন বা অন্যান্য যৌগ উৎপাদন করাতে পারেন। চিকিৎসাবিজ্ঞানে মানব রোগগুলির চিকিৎসা অনেক ঔষধ ব্যবহার করা হয়, যেগুলি উদ্ভিদ বা উদ্ভিদকোষ থেকে আহরণ করা হয়। উদ্ভিদকোষের উপর গবেষণা ঐসব ঔষধের নিরাময়কারী ক্রিয়ার জন্য দায়ী নির্দিষ্ট যৌগ শনাক্তকরণ ও পৃথকীকরণ সহজ করে ও নতুন ঔষধ বিকাশ করা যাবে যেগুলি অধিকতর কার্যকর ও যেগুলির পার্শ্ব-প্রতিক্রিয়া কম। অধিকন্তু, উদ্ভিদকোষগুলি কীভাবে রোগসৃষ্টিকারক জীবাণুর সাথে আন্তঃক্রিয়া করে, সে ব্যাপারটি অধ্যয়ন করলে উদ্ভিদের রোগগুলির নতুন চিকিৎসা শনাক্ত করা যেতে পারে, যে বৈশ্বিক খাদ্য নিরাপত্তার উপর তাৎপর্যপূর্ণ প্রভাব ফেলতে পারে। উদ্ভিদকোষ কর্ষণের কৌশল ব্যবহার করে ঔষধশিল্পের জন্য বিপুল পরিমাণে ঐ সব যৌগ উৎপাদন করা হয়। পরিবেশবিদ্যার দৃষ্টিকোণ থেকে উদ্ভিদেরা বাস্তুগত ভারসাম্য বজায় রাখা ও জলবায়ু পরিবর্তনের নেতিবাচক প্রভাব হ্রাস করার ব্যাপারে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে। উদ্ভিদকোষ অধ্যয়ন করলে উদ্ভিদের কীভাবে পরিবেশের পরিবর্তনের (যেমন দূষণ, আবাসস্থল লোপ) প্রতি সাড়া দেয় ও অন্যান্য জীবের সাথে কীরূপে মিথস্ক্রিয়া করে, তা আরও ভালো করে বোঝা সম্ভব। এই জ্ঞান পরিবেশ সংরক্ষণমূলক বিভিন্ন ব্যবস্থা, যেমন অবক্ষয়প্রাপ্ত বাস্তুতন্ত্রে পূর্বাবস্থায় ফেরত ও জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাব হ্রাস করার জন্য কৌশল বের করতে (যেমন কার্বন পৃথকীকরণ) তথ্য দিয়ে সাহায্য করতে পারে। বনবিজ্ঞানে বৃক্ষসমূহের বৃদ্ধি ও বিকাশ বুঝতে এবং বন ব্যবস্থাপনা ও সংরক্ষণে নতুন কৌশলে বিকাশে উদ্ভিদকোষীয় জীববিজ্ঞান গুরুত্বপূর্ণ। জৈবজ্বালানি ও অন্যান্য ধরনের নবায়নযোগ্য শক্তির গবেষণায় উদ্ভিদকোষ ব্যবহার করা হয়; যেমন উদ্ভিজ্জ উপাদানকে জৈবজ্বালানিতে রূপান্তরিত করতে অধিকতর দক্ষ উৎসেচক নিঃসরণের জন্য উদ্ভিদকোষের পরিবর্তন সাধন করা হতে পারে।