UPSC MainsBOTANY-PAPER-II201115 Marks
Q16.

पौधों में एथिलीन जैव-संश्लेषण की रूपरेखा प्रस्तुत कीजिए । एथिलीन के कारण 'ट्रिपल रिस्पॉन्स' का वर्णन/चित्रण कीजिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले एथिलीन के जैव-संश्लेषण मार्ग को चरणबद्ध तरीके से समझाना होगा। फिर, एथिलीन के कारण होने वाले 'ट्रिपल रिस्पॉन्स' को विस्तार से वर्णित करना होगा, जिसमें तीनों घटकों - जड़ विकास अवरोध, एपिनेस्टिज्म और फूल आने की प्रक्रिया - को शामिल किया जाना चाहिए। उत्तर में चित्र का उपयोग करके ट्रिपल रिस्पॉन्स को दर्शाना महत्वपूर्ण है। उत्तर को स्पष्ट, संक्षिप्त और सटीक रखना आवश्यक है।

Model Answer

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Introduction

एथिलीन एक गैसीय पादप हार्मोन है जो फलों के पकने, फूलों के झड़ने और पत्तियों के पीले पड़ने जैसी कई महत्वपूर्ण शारीरिक प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह तनाव की स्थितियों में भी उत्पन्न होता है, जैसे कि बाढ़, चोट या रोग। एथिलीन का जैव-संश्लेषण एक जटिल प्रक्रिया है जो विभिन्न एंजाइमों द्वारा उत्प्रेरित होती है। एथिलीन के कारण पौधों में 'ट्रिपल रिस्पॉन्स' एक विशिष्ट प्रतिक्रिया है जो एथिलीन की उपस्थिति में देखी जाती है, और यह पौधों के विकास और विकास को समझने के लिए महत्वपूर्ण है।

पौधों में एथिलीन जैव-संश्लेषण की रूपरेखा

एथिलीन का जैव-संश्लेषण मुख्य रूप से मेथियोनीन (methionine) नामक अमीनो एसिड से होता है। इस प्रक्रिया में कई चरण शामिल हैं:

  • चरण 1: एस-एडेनोसिलमेथियोनीन (SAM) का निर्माण: मेथियोनीन एडेनोसिलट्रांसफेरेज (adenosyltransferase) एंजाइम द्वारा एटीपी (ATP) के साथ प्रतिक्रिया करके एस-एडेनोसिलमेथियोनीन (SAM) बनाता है।
  • चरण 2: एस-एडेनोसिलमेथियोनीन (SAM) का एस-एडेनोसिलहोमोसिस्टीन (SAH) में रूपांतरण: SAM मेथियोनीन एस-एडेनोसिलट्रांसफेरेज (methionine S-adenosyltransferase) एंजाइम द्वारा एस-एडेनोसिलहोमोसिस्टीन (SAH) में परिवर्तित होता है।
  • चरण 3: एस-एडेनोसिलहोमोसिस्टीन (SAH) का एस-एडेनोसिलहोमोसिस्टीन हाइड्रोलिस (SAH hydrolase) द्वारा एस-एडेनोसिलहोमोसिस्टीन लैक्टोन (SAHL) में रूपांतरण: SAH हाइड्रोलिस एंजाइम की मदद से SAH, SAHL में बदल जाता है।
  • चरण 4: एस-एडेनोसिलहोमोसिस्टीन लैक्टोन (SAHL) का 1-एमिनोसाइक्लोप्रोपेन-1-कार्बोक्सिलिक एसिड (ACC) में रूपांतरण: SAHL, ACC सिंथेस एंजाइम द्वारा ACC में परिवर्तित होता है। यह एथिलीन जैव-संश्लेषण का दर-निर्धारण चरण है।
  • चरण 5: 1-एमिनोसाइक्लोप्रोपेन-1-कार्बोक्सिलिक एसिड (ACC) का एथिलीन में रूपांतरण: ACC ऑक्सीडेज एंजाइम ACC को एथिलीन और कार्बन डाइऑक्साइड में परिवर्तित करता है।

एथिलीन के कारण 'ट्रिपल रिस्पॉन्स' का वर्णन/चित्रण

एथिलीन के कारण 'ट्रिपल रिस्पॉन्स' एक विशिष्ट प्रतिक्रिया है जो Arabidopsis thaliana जैसे पौधों में देखी जाती है। इसमें तीन मुख्य घटक शामिल हैं:

  • जड़ विकास अवरोध (Inhibition of root growth): एथिलीन की उपस्थिति में, जड़ का विकास धीमा हो जाता है और जड़ें छोटी और मोटी हो जाती हैं।
  • एपिनेस्टिज्म (Epinasty): एपिनेस्टिज्म में, पत्तियाँ नीचे की ओर झुक जाती हैं। यह एथिलीन के कारण पत्तियों के ऊपरी सतह की कोशिकाओं के अधिक विस्तार के कारण होता है।
  • फूल आने की प्रक्रिया (Floral induction): कुछ पौधों में, एथिलीन फूल आने की प्रक्रिया को प्रेरित कर सकता है।

ट्रिपल रिस्पॉन्स को निम्नलिखित चित्र द्वारा दर्शाया जा सकता है:

ट्रिपल रिस्पॉन्स

एथिलीन का ट्रिपल रिस्पॉन्स पौधों को तनावपूर्ण परिस्थितियों से निपटने में मदद करता है। उदाहरण के लिए, बाढ़ की स्थिति में, एथिलीन का उत्पादन बढ़ जाता है, जो जड़ के विकास को धीमा कर देता है और एपिनेस्टिज्म को प्रेरित करता है। यह पौधों को ऑक्सीजन की कमी से बचाने में मदद करता है।

Conclusion

संक्षेप में, एथिलीन एक महत्वपूर्ण पादप हार्मोन है जो पौधों के विकास और विकास को नियंत्रित करता है। एथिलीन का जैव-संश्लेषण एक जटिल प्रक्रिया है जो मेथियोनीन से शुरू होती है और ACC ऑक्सीडेज द्वारा एथिलीन के उत्पादन के साथ समाप्त होती है। एथिलीन के कारण 'ट्रिपल रिस्पॉन्स' एक विशिष्ट प्रतिक्रिया है जो पौधों को तनावपूर्ण परिस्थितियों से निपटने में मदद करती है। एथिलीन के जैव-संश्लेषण और क्रियाविधि को समझना कृषि और बागवानी में पौधों के उत्पादन को बेहतर बनाने के लिए महत्वपूर्ण है।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

एपिनास्टी (Epinasty)
एपिनास्टी एक पादप प्रतिक्रिया है जिसमें पत्तियाँ नीचे की ओर झुक जाती हैं, अक्सर एथिलीन हार्मोन के कारण। यह पत्तियों के ऊपरी सतह की कोशिकाओं के असमान विस्तार के कारण होता है।
ACC ऑक्सीडेज (ACC oxidase)
ACC ऑक्सीडेज एक एंजाइम है जो 1-एमिनोसाइक्लोप्रोपेन-1-कार्बोक्सिलिक एसिड (ACC) को एथिलीन और कार्बन डाइऑक्साइड में परिवर्तित करता है। यह एथिलीन जैव-संश्लेषण का अंतिम और दर-निर्धारण चरण है।

Key Statistics

वैश्विक स्तर पर, फलों और सब्जियों का लगभग 30-40% हिस्सा कटाई के बाद पकने और खराब होने के कारण बर्बाद हो जाता है, जिसमें एथिलीन एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

Source: FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations), 2011

एथिलीन के उत्पादन को नियंत्रित करने के लिए 1-मिथाइलसाइक्लोप्रोपेन (1-MCP) का उपयोग 1996 से व्यावसायिक रूप से किया जा रहा है, और यह फल और सब्जी उद्योग में एक महत्वपूर्ण तकनीक बन गई है।

Source: Plant Growth Regulation, 2006

Examples

केला (Banana)

केले एथिलीन के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं। कटाई के बाद, केले एथिलीन का उत्पादन करते हैं, जिससे वे जल्दी पक जाते हैं। व्यावसायिक रूप से, केले को नियंत्रित वातावरण में संग्रहीत किया जाता है ताकि एथिलीन के उत्पादन को कम किया जा सके और उनकी शेल्फ लाइफ को बढ़ाया जा सके।

Topics Covered

Plant PhysiologyBotanyEthylenePlant HormonesSignal Transduction