पौधों में भोजन एवं खनिजों का परिवहन (Transport of Food and Minerals in Plants)

1. संचालन कार्य: जाइलम पानी और घुले हुए अकार्बनिक खनिजों (सैप) का परिवहन करता है; फ्लोएम संश्लेषित जैविक भोजन (सुक्रोज और अमीनो एसिड) का अनुवाद करता है।
   2। प्रवाह की दिशा: जाइलम का प्रवाह जड़ों से पत्तियों तक सख्ती से यूनिडायरेक्शनल (ऊपर की ओर) होता है; स्रोत पत्तियों से भंडारण सिंक तक फ्लोएम प्रवाह द्विदिशात्मक/बहुदिशात्मक होता है।
   3। जीवित/मृत संरचना: जाइलम में मुख्य रूप से मृत, लिग्निफाइड कोशिकाएं (ट्रेचिड, वाहिकाएं, फाइबर) होती हैं, जिसमें केवल जाइलम पैरेन्काइमा जीवित होता है; फ्लोएम में मुख्य रूप से जीवित कोशिकाएं (चलनी नलिकाएं, साथी कोशिकाएं, पैरेन्काइमा) होती हैं, केवल फ्लोएम फाइबर मृत होते हैं।
   4। यांत्रिक सहायता: जाइलम गाढ़े लिग्निन जमाव के कारण अत्यधिक यांत्रिक संरचनात्मक सहायता प्रदान करता है; फ्लोएम में छिद्रित छलनी प्लेटों के साथ नरम सेल्युलोसिक दीवारें होती हैं।

• यह शब्द 1926 में वनस्पतिशास्त्री कर्टिस द्वारा गढ़ा गया था।
• "बुराई" क्यों?
जड़ प्रणाली द्वारा अवशोषित 2§ से अधिक पानी अत्यधिक ऊर्जा व्यय के साथ वायुमंडल में जल वाष्प के रूप में बेकार हो जाता है। गर्म, शुष्क सूखे की स्थिति में, अत्यधिक वाष्पोत्सर्जन जड़ अवशोषण को बढ़ा देता है, जिससे पतलापन, मुरझाना, पत्ती सूखना और पौधे की मृत्यु हो जाती है।
• "आवश्यक" क्यों?
1. यह ऊंचे पेड़ों में रस के आरोहण के लिए आवश्यक वाष्पोत्सर्जन खिंचाव (चूषण बल) उत्पन्न करता है।
2. यह आवश्यक पदार्थों के निरंतर अवशोषण और ऊपर की ओर परिवहन की सुविधा प्रदान करता है। मिट्टी से घुलनशील खनिज पोषक तत्व।
3. यह वाष्पीकरणीय शीतलन प्रभाव उत्पन्न करता है, तीव्र सौर तापीय ऊर्जा को नष्ट करता है और नाजुक प्रकाश संश्लेषक एंजाइमों को गर्मी-विकृत होने से बचाता है।

• ऑस्मोसिस:
1. अर्ध-पारगम्य झिल्ली में उच्च जल सांद्रता (पतला घोल) वाले क्षेत्र से कम पानी सांद्रता (केंद्रित घोल) तक पानी (विलायक) अणुओं की गति।
2. यह एकाग्रता ढाल के साथ एक निष्क्रिय शारीरिक प्रक्रिया है।
3. कोई चयापचय ऊर्जा (शून्य) की आवश्यकता नहीं होती है एटीपी).
• सक्रिय परिवहन:
1. खनिज आयनों (विलेयों) का मिट्टी में कम सांद्रता वाले क्षेत्र से जड़ बाल कोशिकाओं के अंदर उच्च सांद्रता में संचलन।
2. यह सांद्रता प्रवणता के विपरीत होता है।
3. एटीपी के रूप में सक्रिय चयापचय ऊर्जा की आवश्यकता होती है जो जड़ सेलुलर द्वारा प्रदान की जाती है श्वसन.

• प्लास्मोलिसिस: जब एक पौधे की कोशिका को हाइपरटोनिक घोल में रखा जाता है, तो कठोर सेल्यूलोसिक कोशिका दीवार से दूर प्रोटोप्लाज्म (साइटोप्लाज्म और कोशिका झिल्ली) के संकुचन या सिकुड़न की घटना।
• तंत्र:
1. बाहरी नमक के घोल में रिक्तिका के अंदर कोशिका रस की तुलना में अधिक विलेय सांद्रता (कम पानी की क्षमता) होती है।
2. पानी एक्सोस्मोसिस द्वारा केंद्रीय रिक्तिका से तेजी से आसपास के घोल में चला जाता है।
3. रसधानी सिकुड़ जाती है, और प्लाज्मा झिल्ली कोशिका दीवार से दूर हो जाती है।
4. सिकुड़े हुए प्रोटोप्लास्ट और कोशिका दीवार के बीच का स्थान बाहरी हाइपरटोनिक समाधान से भर जाता है।
5. यदि शुद्ध पानी में वापस स्थानांतरित किया जाता है, तो पानी के दोबारा प्रवेश करने पर डेप्लाज्मोलिसिस होता है एंडोस्मोसिस द्वारा।

1. विशाल सतह क्षेत्र: लाखों सूक्ष्म जड़ बाल जड़ एपिडर्मल कोशिकाओं से बाहर निकलते हैं, जिससे मिट्टी के केशिका जल के संपर्क के लिए विशाल कुल सतह क्षेत्र बनता है।
   2. सांद्रित कोशिका रस (हाइपरटोनिक): बड़े केंद्रीय रसधानी में घुली हुई शर्करा और कार्बनिक लवणों से भरपूर रस होता है, जो **आसपास की मिट्टी के पानी की तुलना में उच्च आसमाटिक सांद्रता बनाए रखता है, जिससे निरंतर आवक एंडोस्मोसिस सुनिश्चित होता है।
   3। दोहरी पारगम्यता बाधाएं: बाहरी सेल्युलोसिक कोशिका दीवार स्वतंत्र रूप से पारगम्य है, जो मिट्टी के घोल के तेजी से प्रवेश की अनुमति देती है, जबकि आंतरिक कोशिका झिल्ली अर्ध-पारगम्य है, आवश्यक आयनों के चयनात्मक प्रवेश को नियंत्रित करती है।

• गुटेशन: हाइड्राथोड्स नामक विशेष जल छिद्रों के माध्यम से पत्तियों के अहानिकर किनारों और सिरों पर तरल बूंदों के रूप में पानी की हानि।
• कारण:जब मिट्टी में पानी का अवशोषण जोरदार होता है लेकिन वाष्पोत्सर्जन वस्तुतः अनुपस्थित होता है तो जड़ों में उच्च जड़ दबाव विकसित होता है (उदाहरण के लिए, आर्द्र, ठंडी सुबह)।
• अंतर वाष्पोत्सर्जन से:
1. वाष्पोत्सर्जन से पानी अदृश्य जलवाष्प के रूप में नष्ट हो जाता है; गट्टेशन तरल बूंदों के रूप में पानी खो देता है।
2. वाष्पोत्सर्जन स्टोमेटा के माध्यम से होता है; गुटेशन हाइड्राथोड्स के माध्यम से होता है।
3. वाष्पोत्सर्जन जल शुद्ध आसुत जल है; गुटेशन तरल में घुले हुए खनिज लवण और कार्बनिक अम्ल होते हैं।

• डिक्सन और जोली (1894) द्वारा तैयार।
1। पानी का सामंजस्य: पानी के अणुओं में हाइड्रोजन बंधन के कारण असाधारण पारस्परिक आकर्षक बल (सामंजस्य) होता है, जो सूक्ष्म जाइलम वाहिकाओं के अंदर एक निरंतर, अखंड तरल स्तंभ बनाता है जो उच्च चूषण के तहत तन्यता को टूटने से बचाता है।
2। आसंजन: पानी के अणु जाइलम वाहिका की दीवारों के सेल्युलोज और लिग्निन से मजबूती से चिपक जाते हैं, जिससे स्तंभ को नीचे खिसकने से रोका जा सकता है।
3. वाष्पोत्सर्जन खिंचाव: पत्ती मेसोफिल कोशिकाओं से पानी का वाष्पीकरण एक शक्तिशाली नकारात्मक चूषण तनाव पैदा करता है जो जड़ के सिरे से लेकर पेड़ की छत तक जाइलम वाहिकाओं के माध्यम से संपूर्ण एकजुट पानी के धागे को ऊपर की ओर खींचता है।

• (ए) तापमान में वृद्धि: वाष्पोत्सर्जन दर में वृद्धि (गर्म हवा अधिक नमी रखती है और मेसोफिल कोशिकाओं से पानी के गतिज वाष्पीकरण को तेज करती है)।
• (बी) आर्द्रता में वृद्धि: वाष्पोत्सर्जन दर में कमी (संतृप्त आर्द्र हवा पत्ती के आंतरिक भाग और आसपास के वातावरण के बीच प्रसार प्रवणता को कम करती है)।
• (सी) हवा में वृद्धि वेग: वाष्पोत्सर्जन दर बढ़ जाती है (हवा पत्ती की सतह पर आर्द्र वाष्प की सीमा परत को उड़ा ले जाती है, जिससे तीव्र प्रसार के लिए तीव्र सांद्रता प्रवणता बनी रहती है)।