कक्षा 11 जीव विज्ञान: पौधों में परिवहन NCERT समाधान

Solution: विसरण की दर को निम्नलिखित कारक प्रभावित करते हैं:

1. तापमान: तापमान बढ़ने पर अणुओं की गतिज ऊर्जा बढ़ जाती है, जिससे विसरण की दर भी बढ़ती है।
2. विसरण कर रहे पदार्थों का घनत्व: विसरण की दर विसरण कर रहे पदार्थों के घनत्व के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होती है (ग्राहम का नियम)। भारी कणों की तुलना में हल्के कण तेजी से विसरित होते हैं।
3. विसरण का माध्यम: यदि विसरण का माध्यम अधिक सान्द्र है, तो विसरण की दर कम हो जाती है क्योंकि कणों के लिए गति करने की जगह कम होती है।
4. विसरण दाब प्रवणता: विसरण दाब प्रवणता जितनी अधिक होगी, यानी सान्द्रता में अंतर जितना अधिक होगा, अणुओं का विसरण उतना ही तीव्र होगा।

Solution: पोरीन्स (Porins) प्रोटीन के बड़े अणु होते हैं जो माइटोकॉण्ड्रिया, क्लोरोप्लास्ट और कुछ जीवाणुओं की बाहरी झिल्ली में पाए जाते हैं। ये झिल्ली में बड़े छिद्रों का निर्माण करते हैं, जिससे बड़े अणु जैसे प्रोटीन या अन्य आवश्यक पदार्थ कोशिका के अंदर या बाहर आ-जा सकते हैं। इस प्रकार, पोरीन्स बड़े अणुओं के लिए सहज विसरण (facilitated diffusion) की प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

Solution: पादप कोशिका झिल्ली में लिपिड स्तर के भीतर वाहक प्रोटीन (carrier proteins) स्थित होते हैं। जब ये प्रोटीन ऊर्जा (आमतौर पर ATP के रूप में) का उपयोग करते हैं, तो वे अणुओं या आयनों को कोशिका झिल्ली के आर-पार ले जा सकते हैं, भले ही यह सान्द्रता प्रवणता के विरुद्ध हो (यानी, कम सान्द्रता से उच्च सान्द्रता की ओर)। इन प्रोटीनों को 'प्रोटीन पम्प' कहा जाता है क्योंकि वे ऊर्जा का उपयोग करके पदार्थों को एक तरफ से दूसरी तरफ धकेलते हैं। आयनों का परिवहन विशेष रूप से इन प्रोटीन पम्पों की सहायता से होता है, जो कोशिका की चयनात्मक पारगम्यता बनाए रखने में मदद करते हैं।

Solution: शुद्ध जल का जल विभव (water potential) सबसे अधिक होता है क्योंकि इसमें कोई विलेय घुला नहीं होता है और यह किसी बाहरी दबाव के अधीन नहीं होता है। जल विभव को ग्रीक अक्षर $\backslash Psi$ (Psi) से दर्शाया जाता है और इसे पास्कल (Pa) दाब इकाई में मापा जाता है।

1. जल अणुओं में गतिज ऊर्जा होती है, जिसके कारण वे लगातार गति करते रहते हैं। शुद्ध जल में, यह गतिज ऊर्जा और परिणामस्वरूप जल विभव अधिकतम होता है।
2. जब दो जल तंत्र संपर्क में आते हैं, तो जल हमेशा उच्च जल विभव वाले तंत्र (जैसे शुद्ध जल) से निम्न जल विभव वाले तंत्र (जैसे तनु घोल या सान्द्र घोल) की ओर गति करता है।
3. मानक परिस्थितियों में, शुद्ध जल का जल विभव शून्य ($\backslash Psi\; =\; 0$) होता है।
4. किसी विलयन में विलेय मिलाने पर, जल की गतिज ऊर्जा कम हो जाती है, जिससे जल विभव घट जाता है (यह ऋणात्मक हो जाता है)।
5. तापमान और दाब जैसे कारक भी जल विभव को प्रभावित करते हैं, लेकिन शुद्ध जल में इन कारकों के अभाव में इसका जल विभव उच्चतम होता है।

Solution:

(क) विसरण एवं परासरण में अन्तर:

क्र० सं०	विसरण (Diffusion)	परासरण (Osmosis)
1.	यह क्रिया सभी प्रकार के पदार्थों (ठोस, द्रव, गैस) में हो सकती है।	यह क्रिया केवल द्रव माध्यम में और उसमें घुले विलेय पदार्थों के संदर्भ में होती है।
2.	इसके लिए किसी झिल्ली की आवश्यकता नहीं होती है।	इसके लिए एक अर्द्धपारगम्य (semipermeable) या वरणात्मक पारगम्य (selectively permeable) झिल्ली की आवश्यकता होती है।
3.	विसरण सभी दिशाओं में हो सकता है।	परासरण एक निश्चित दिशा या दिशाओं में होने वाली क्रिया है।
4.	इसमें कोई विशेष दाब उत्पन्न नहीं होता है।	इसमें परासरण दाब (osmotic pressure) उत्पन्न होता है, जो विलयन की सान्द्रता पर निर्भर करता है।
5.	अणु उच्च विसरण दाब से निम्न विसरण दाब की ओर गति करते हैं।	जल के अणु कम परासरण दाब (उच्च जल विभव) वाले विलयन से अधिक परासरण दाब (निम्न जल विभव) वाले विलयन की ओर गति करते हैं।

(ख) वाष्पोत्सर्जन एवं वाष्पीकरण में अन्तर:

वाष्पोत्सर्जन एक जैविक प्रक्रिया है जिसमें पौधे अपने वायवीय भागों, मुख्य रूप से पत्तियों से जल को वाष्प के रूप में बाहर निकालते हैं। यह रंध्रों (stomata) के माध्यम से होता है। वाष्पीकरण एक भौतिक प्रक्रिया है जिसमें जल किसी भी सतह से वाष्प बनकर उड़ जाता है, चाहे वह जीवित ऊतक हो या निर्जीव सतह। वाष्पोत्सर्जन में जल का ह्रास नियंत्रित होता है, जबकि वाष्पीकरण अनियंत्रित हो सकता है।

(ग) परासरणी दाब तथा परासरणी विभव में अन्तर:

परासरणी दाब (Osmotic Pressure) वह बाह्य दाब है जो किसी विलयन पर लगाया जाता है ताकि उसमें विलायक (जैसे जल) का प्रवेश रोका जा सके, जो एक अर्द्धपारगम्य झिल्ली द्वारा शुद्ध विलायक से पृथक हो। यह विलयन की सान्द्रता का माप है। परासरणी विभव (Osmotic Potential, \Psi_s) जल विभव का वह घटक है जो विलय में विलेय की उपस्थिति के कारण होता है। यह हमेशा ऋणात्मक होता है और शुद्ध जल के विभव (शून्य) की तुलना में जल की गति की प्रवृत्ति को दर्शाता है। परासरणी दाब धनात्मक मान में व्यक्त किया जाता है, जबकि परासरणी विभव ऋणात्मक मान में।

(घ) विसरण तथा अन्तः शोषण में अन्तर:

विसरण में पदार्थ के अणु अपनी उच्च सान्द्रता वाले क्षेत्र से निम्न सान्द्रता वाले क्षेत्र की ओर गति करते हैं। इसमें किसी विशेष प्रकार की झिल्ली की आवश्यकता नहीं होती। अन्तः शोषण (Imbibition) एक विशेष प्रकार का विसरण है जिसमें ठोस पदार्थ (जैसे बीज या कोशिका भित्ति) अपने पृष्ठ-क्षेत्र पर जल या अन्य द्रव को अवशोषित करते हैं, जिससे उनके आयतन में वृद्धि होती है। यह प्रक्रिया कोशिका भित्ति जैसे पदार्थों द्वारा जल के अवशोषण के लिए महत्वपूर्ण है।

(च) पादपों में पानी के अवशोषण का एपोप्लास्ट और सिमप्लास्ट पथ:

पादपों में जल का अवशोषण दो मुख्य पथों से होता है:

एपोप्लास्ट पथ (Apoplast Pathway): इसमें जल कोशिका भित्ति और अंतरकोशिकीय स्थानों (intercellular spaces) के माध्यम से गति करता है। यह एक निष्क्रिय पथ है क्योंकि इसमें कोशिका झिल्ली को पार करने की आवश्यकता नहीं होती है।

सिम्प्लास्ट पथ (Symplast Pathway): इसमें जल कोशिका झिल्ली को पार करके कोशिका द्रव्य (cytoplasm) में प्रवेश करता है और फिर जीवद्रव्य तंतुओं (plasmodesmata) के माध्यम से एक कोशिका से दूसरी कोशिका में जाता है। यह पथ भी काफी हद तक निष्क्रिय होता है।

(छ) बिन्दुस्राव एवं परिवहन (अभिगमन) में अन्तर:

बिन्दुस्राव (Guttation) वह प्रक्रिया है जिसमें पौधे अपनी पत्तियों के किनारों पर स्थित विशेष छिद्रों (जलरंध्र या hydathodes) से जल की बूंदों के रूप में अतिरिक्त जल का उत्सर्जन करते हैं। यह तब होता है जब वाष्पोत्सर्जन की दर कम होती है और जड़ों द्वारा जल का अवशोषण अधिक होता है, जिससे जड़ों में धनात्मक दाब (root pressure) उत्पन्न होता है। परिवहन (Translocation) या अभिगमन, विशेष रूप से जाइलम और फ्लोएम द्वारा जल, खनिज लवण और कार्बनिक पदार्थों (जैसे शर्करा) का पौधे के एक भाग से दूसरे भाग तक गति करना है। बिन्दुस्राव केवल जल का उत्सर्जन है, जबकि परिवहन में विभिन्न पदार्थों का संवहन शामिल है।