UPSC MainsBOTANY-PAPER-I201915 Marks
Q24.

पूर्णशक्तता को परिभाषित कीजिए एवं पादपों में कोशिका विभेदन का वर्णन कीजिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सर्वप्रथम पूर्णशक्तता की परिभाषा स्पष्ट रूप से देनी होगी। इसके बाद, पादपों में कोशिका विभेदन की प्रक्रिया को विस्तार से समझाना होगा, जिसमें विभेदन के विभिन्न चरण, प्रभावित करने वाले कारक और विभेदित कोशिकाओं के प्रकार शामिल हों। उत्तर को क्रमबद्ध तरीके से प्रस्तुत करना महत्वपूर्ण है, ताकि अवधारणाओं की स्पष्ट समझ हो सके। उदाहरणों का उपयोग करके जटिल प्रक्रियाओं को सरल बनाया जा सकता है।

Model Answer

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Introduction

पादप शरीर में कोशिकाएँ समान रूप से विभाजित होती हैं, लेकिन वे सभी समान कार्य नहीं करती हैं। यह विविधता कोशिका विभेदन के कारण होती है। कोशिका विभेदन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक अविशिष्ट कोशिका एक विशिष्ट प्रकार की कोशिका बन जाती है, जो एक विशेष कार्य करने में सक्षम होती है। पूर्णशक्तता (Totipotency) कोशिका विभेदन से संबंधित एक महत्वपूर्ण अवधारणा है, जो पादपों में व्यापक रूप से देखी जाती है। यह क्षमता पादपों को प्रतिकूल परिस्थितियों में भी जीवित रहने और पुन: उत्पन्न करने में मदद करती है।

पूर्णशक्तता (Totipotency) की परिभाषा

पूर्णशक्तता एक कोशिका की वह क्षमता है जो उसे पूरे पौधे में विकसित होने की अनुमति देती है। इसका अर्थ है कि पादप कोशिका में पूरे पौधे के आनुवंशिक ब्लूप्रिंट की पूरी प्रति होती है और उचित उत्तेजना मिलने पर वह एक नया पौधा बना सकती है। यह क्षमता पादपों को अद्वितीय बनाती है, क्योंकि यह जानवरों में इतनी आसानी से नहीं देखी जाती है।

पादपों में कोशिका विभेदन (Cell Differentiation)

कोशिका विभेदन एक बहु-चरणीय प्रक्रिया है जिसके द्वारा अविशिष्ट कोशिकाएँ विशिष्ट संरचना और कार्य प्राप्त करती हैं। यह प्रक्रिया पादप विकास के लिए आवश्यक है और इसे विभिन्न कारकों द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

विभेदन के चरण

  • कोशिका विभाजन (Cell Division): यह विभेदन का प्रारंभिक चरण है, जिसमें कोशिकाएँ विभाजित होकर नई कोशिकाएँ बनाती हैं।
  • आकार परिवर्तन (Shape Change): विभेदन के दौरान, कोशिकाओं का आकार बदल जाता है, जो उनके विशिष्ट कार्य के अनुरूप होता है।
  • रासायनिक परिवर्तन (Chemical Change): कोशिकाओं के अंदर रासायनिक परिवर्तन होते हैं, जैसे कि विशिष्ट प्रोटीन और एंजाइम का संश्लेषण, जो उनके विशिष्ट कार्य को सक्षम करते हैं।
  • संरचनात्मक परिवर्तन (Structural Change): कोशिकाओं की संरचना बदल जाती है, जैसे कि कोशिका भित्ति का मोटा होना या क्लोरोप्लास्ट का विकास।

कोशिका विभेदन को प्रभावित करने वाले कारक

  • आनुवंशिक कारक (Genetic Factors): कोशिका के जीन विभेदन प्रक्रिया को नियंत्रित करते हैं।
  • पर्यावरणीय कारक (Environmental Factors): प्रकाश, तापमान, पानी और पोषक तत्वों जैसे पर्यावरणीय कारक कोशिका विभेदन को प्रभावित करते हैं।
  • हार्मोन (Hormones): ऑक्सिन, साइटोकिनिन और जिबरेलिन जैसे पादप हार्मोन कोशिका विभेदन को नियंत्रित करते हैं।
  • स्थिति कारक (Positional Factors): कोशिका की स्थिति और आसपास की कोशिकाओं के साथ संपर्क विभेदन को प्रभावित करते हैं।

विभिन्न प्रकार की विभेदित कोशिकाएँ

पादपों में विभिन्न प्रकार की विभेदित कोशिकाएँ पाई जाती हैं, जिनमें शामिल हैं:

  • पैरेंकाइमा कोशिकाएँ (Parenchyma Cells): ये कोशिकाएँ बुनियादी ऊतक बनाती हैं और विभिन्न कार्यों में शामिल होती हैं, जैसे कि प्रकाश संश्लेषण, भंडारण और समर्थन।
  • कोलेन्काइमा कोशिकाएँ (Collenchyma Cells): ये कोशिकाएँ पौधों को लचीलापन और समर्थन प्रदान करती हैं।
  • स्क्लेरेनकाइमा कोशिकाएँ (Sclerenchyma Cells): ये कोशिकाएँ पौधों को कठोरता और सुरक्षा प्रदान करती हैं।
  • जाइलम कोशिकाएँ (Xylem Cells): ये कोशिकाएँ पानी और खनिजों का परिवहन करती हैं।
  • फ्लोएम कोशिकाएँ (Phloem Cells): ये कोशिकाएँ भोजन का परिवहन करती हैं।

उदाहरण: एक पादप कोशिका, जिसे ऊतक संवर्धन (tissue culture) के माध्यम से उत्तेजित किया जाता है, पूर्णशक्तता प्रदर्शित कर सकती है और एक नया पौधा बना सकती है। यह तकनीक वाणिज्यिक पादप प्रसार में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है।

कोशिका प्रकार कार्य संरचनात्मक विशेषताएँ
पैरेंकाइमा भंडारण, प्रकाश संश्लेषण, समर्थन पतली कोशिका भित्ति, बड़े रिक्तिकाएँ
कोलेन्काइमा लचीलापन और समर्थन असममित कोशिका भित्ति, जीवित कोशिकाएँ
स्क्लेरेनकाइमा कठोरता और सुरक्षा मोटा कोशिका भित्ति, मृत कोशिकाएँ

Conclusion

संक्षेप में, पूर्णशक्तता पादपों की एक अनूठी क्षमता है जो उन्हें पूरे पौधे में विकसित होने की अनुमति देती है। कोशिका विभेदन एक जटिल प्रक्रिया है जो पादप विकास के लिए आवश्यक है और इसे विभिन्न कारकों द्वारा नियंत्रित किया जाता है। पादपों में विभेदित कोशिकाओं की विविधता उन्हें विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों में जीवित रहने और पनपने में सक्षम बनाती है। इस प्रक्रिया को समझना पादप प्रजनन और जैव प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में 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

टोटिपोटेंसी (Totipotency)
एक कोशिका की वह क्षमता जो उसे पूरे जीव में विकसित होने की अनुमति देती है।
कोशिका विभेदन (Cell Differentiation)
एक ऐसी प्रक्रिया जिसके द्वारा अविशिष्ट कोशिकाएँ विशिष्ट संरचना और कार्य प्राप्त करती हैं।

Key Statistics

विश्व स्तर पर ऊतक संवर्धन (tissue culture) के माध्यम से प्रति वर्ष लगभग 10 बिलियन पादप उत्पादित किए जाते हैं।

Source: Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), 2023 (knowledge cutoff)

भारत में ऊतक संवर्धन उद्योग 2025 तक 1.5 बिलियन डॉलर तक पहुंचने का अनुमान है।

Source: Research and Markets Report, 2022 (knowledge cutoff)

Examples

गाजर का ऊतक संवर्धन

गाजर की जड़ों से कोशिकाएँ लेकर, उन्हें उचित हार्मोन और पोषक तत्वों के साथ संवर्धन करने पर, एक नया गाजर का पौधा विकसित किया जा सकता है। यह पूर्णशक्तता का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।

Frequently Asked Questions

क्या पूर्णशक्तता जानवरों में भी पाई जाती है?

पूर्णशक्तता जानवरों में बहुत कम पाई जाती है। भ्रूण के शुरुआती चरण में कुछ जानवरों की कोशिकाएँ पूर्णशक्तता प्रदर्शित कर सकती हैं, लेकिन वयस्क जानवरों में यह क्षमता बहुत सीमित होती है।

Topics Covered

BotanyPlant PhysiologyTotipotencyCell DifferentiationPlant Development