UPSC MainsBOTANY-PAPER-II201810 Marks
Q24.

पोषवाह लदान

How to Approach

यह प्रश्न 'पोषवाह लदान' (Phloem Loading) पर केंद्रित है, जो पादप शरीर में शर्करा के परिवहन से संबंधित एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। उत्तर में, पोषवाह लदान की प्रक्रिया, इसके तंत्र, प्रभावित करने वाले कारक और पौधों के जीवन में इसके महत्व को स्पष्ट करना आवश्यक है। संरचना में, परिभाषा से शुरुआत करें, फिर प्रक्रिया को विस्तार से समझाएं, विभिन्न प्रकार के लदान तंत्रों पर चर्चा करें, और अंत में, इसके महत्व और पौधों पर इसके प्रभाव को बताएं।

Model Answer

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Introduction

पोषवाह लदान, पौधों में प्रकाश संश्लेषण द्वारा उत्पन्न शर्करा (मुख्य रूप से सुक्रोज) को स्रोत (जैसे पत्तियां) से सिंक (जैसे जड़ें, फल) तक ले जाने की प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। यह प्रक्रिया पोषवाह ऊतक (Phloem) में शर्करा की सक्रिय लोडिंग से शुरू होती है, जो बाद में गुरुत्वाकर्षण और दबाव प्रवणता के माध्यम से पूरे पौधे में वितरित होती है। यह प्रक्रिया पौधों के विकास, भंडारण और समग्र जीवन के लिए आवश्यक है। पोषवाह लदान की दक्षता पौधों की उत्पादकता और उत्तरजीविता को सीधे प्रभावित करती है।

पोषवाह लदान: एक विस्तृत विवरण

पोषवाह लदान, स्रोत कोशिकाओं (जैसे मेसोफिल कोशिकाएं) से पोषवाह वाहिकाओं (Sieve tube elements) में शर्करा के सक्रिय परिवहन को संदर्भित करता है। यह एक ऊर्जा-निर्भर प्रक्रिया है, जिसमें आमतौर पर ATP का उपयोग शामिल होता है।

पोषवाह लदान के तंत्र

पोषवाह लदान के मुख्य तंत्र निम्नलिखित हैं:

  • एपोप्लास्टिक लदान (Apoplastic Loading): इस तंत्र में, शर्करा कोशिका भित्ति (cell wall) के माध्यम से पोषवाह वाहिकाओं की ओर बढ़ती है। यह प्रक्रिया आमतौर पर सुक्रोज ट्रांसपोर्टर प्रोटीन (Sucrose Transporters - SUTs) द्वारा सुगम बनाई जाती है, जो ATP के उपयोग से शर्करा को पोषवाह वाहिकाओं में सक्रिय रूप से पंप करते हैं।
  • सिम्प्लास्टिक लदान (Symplastic Loading): इस तंत्र में, शर्करा कोशिका झिल्ली के माध्यम से प्लास्मोडेस्मोटा (Plasmodesmata) के माध्यम से पोषवाह वाहिकाओं में स्थानांतरित होती है। यह प्रक्रिया शर्करा के सांद्रता प्रवणता (concentration gradient) पर निर्भर करती है और ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है।
  • पॉलीओल लदान (Polyol Loading): कुछ पौधों में, सुक्रोज को पहले पॉलीओल (जैसे सोर्बिटोल) में परिवर्तित किया जाता है, जो तब पोषवाह वाहिकाओं में स्थानांतरित होता है।

लदान तंत्र मार्ग ऊर्जा आवश्यकता ट्रांसपोर्टर प्रोटीन
एपोप्लास्टिक लदान कोशिका भित्ति के माध्यम से हाँ (ATP) SUTs (Sucrose Transporters)
सिम्प्लास्टिक लदान प्लास्मोडेस्मोटा के माध्यम से नहीं कोई विशेष ट्रांसपोर्टर नहीं
पॉलीओल लदान पॉलीओल के रूप में हाँ विभिन्न एंजाइम और ट्रांसपोर्टर

पोषवाह लदान को प्रभावित करने वाले कारक

पोषवाह लदान को कई कारक प्रभावित करते हैं, जिनमें शामिल हैं:

  • तापमान: अत्यधिक तापमान पोषवाह लदान की दर को कम कर सकता है।
  • पानी की उपलब्धता: पानी की कमी से पोषवाह लदान प्रभावित हो सकता है।
  • पोषक तत्वों की उपलब्धता: पोषक तत्वों की कमी से पोषवाह लदान की दक्षता कम हो सकती है।
  • प्रकाश की तीव्रता: प्रकाश की तीव्रता प्रकाश संश्लेषण की दर को प्रभावित करती है, जो बदले में पोषवाह लदान को प्रभावित करती है।

पौधों में पोषवाह लदान का महत्व

पोषवाह लदान पौधों के जीवन के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। यह:

  • पौधों के विभिन्न भागों में शर्करा का वितरण सुनिश्चित करता है।
  • पौधों के विकास और वृद्धि को बढ़ावा देता है।
  • पौधों में भंडारण अंगों (जैसे जड़ें, फल) में शर्करा का संचय सुनिश्चित करता है।
  • पौधों को पर्यावरणीय तनावों का सामना करने में मदद करता है।

Conclusion

पोषवाह लदान पौधों में शर्करा के परिवहन की एक जटिल और महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। यह पौधों के विकास, वृद्धि और उत्तरजीविता के लिए आवश्यक है। विभिन्न प्रकार के लदान तंत्र और उन्हें प्रभावित करने वाले कारकों को समझना, पौधों की उत्पादकता और अनुकूलन क्षमता को बेहतर बनाने के लिए महत्वपूर्ण है। भविष्य में, पोषवाह लदान की प्रक्रिया को बेहतर ढंग से समझने के लिए और अधिक शोध की आवश्यकता है, ताकि फसलों की उपज और गुणवत्ता को बढ़ाया जा सके।

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

प्लास्मोडेस्मोटा (Plasmodesmata)
प्लास्मोडेस्मोटा पौधों की कोशिकाओं के बीच छोटे चैनल होते हैं जो कोशिका भित्ति के माध्यम से गुजरते हैं, जिससे कोशिकाओं के बीच पदार्थों का आदान-प्रदान होता है।
सुक्रोज ट्रांसपोर्टर (SUTs)
सुक्रोज ट्रांसपोर्टर प्रोटीन (SUTs) कोशिका झिल्ली में पाए जाने वाले प्रोटीन हैं जो सुक्रोज के परिवहन को सुगम बनाते हैं, खासकर एपोप्लास्टिक लदान में।

Key Statistics

वैश्विक स्तर पर, लगभग 50% प्रकाश संश्लेषण द्वारा उत्पादित शर्करा का उपयोग पौधों के विकास और रखरखाव के लिए किया जाता है, जबकि शेष 50% भंडारण में जाता है।

Source: Taiz & Zeiger, Plant Physiology and Development (2010)

अनुमान है कि वैश्विक स्तर पर लगभग 18% कृषि भूमि का उपयोग गन्ने की खेती के लिए किया जाता है।

Source: FAOSTAT (2023)

Examples

गन्ना (Sugarcane)

गन्ना एक ऐसा पौधा है जिसमें एपोप्लास्टिक लदान की प्रक्रिया बहुत प्रभावी होती है, जिसके कारण इसमें सुक्रोज की उच्च सांद्रता जमा होती है।

Frequently Asked Questions

पोषवाह लदान और परिवहन में क्या अंतर है?

पोषवाह लदान पोषवाह वाहिकाओं में शर्करा को सक्रिय रूप से लोड करने की प्रक्रिया है, जबकि परिवहन पूरे पौधे में शर्करा के प्रवाह को संदर्भित करता है। लदान परिवहन का पहला चरण है।