UPSC MainsBOTANY-PAPER-I2020 Marks
Q31.

पूर्णशक्तता, ध्रुवणता एवं विभेदन

How to Approach

यह प्रश्न वनस्पति विज्ञान के महत्वपूर्ण सिद्धांतों - पूर्णशक्तता, ध्रुवणता और विभेदन - पर केंद्रित है। उत्तर में इन तीनों अवधारणाओं को स्पष्ट रूप से परिभाषित करना, उनके बीच अंतर बताना, और पौधों के जीवन में उनकी भूमिका को उदाहरणों के साथ समझाना आवश्यक है। संरचना में, पहले प्रत्येक अवधारणा को परिभाषित करें, फिर उनकी तुलनात्मक व्याख्या करें, और अंत में पौधों के विकास और कार्य में उनके महत्व पर प्रकाश डालें।

Model Answer

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Introduction

पौधों का जीवन जटिल प्रक्रियाओं से भरा होता है, जिनमें कोशिका विभाजन, वृद्धि और विभेदन शामिल हैं। इन प्रक्रियाओं को समझने के लिए, पूर्णशक्तता (Totipotency), ध्रुवणता (Polarity) और विभेदन (Differentiation) जैसी अवधारणाएं महत्वपूर्ण हैं। पूर्णशक्तता एक कोशिका की पूरी पौधे में विकसित होने की क्षमता को दर्शाती है, जबकि ध्रुवणता कोशिका के ध्रुवीय गुणों को संदर्भित करती है, और विभेदन कोशिका के विशिष्ट कार्यों के लिए विशेषज्ञता प्राप्त करने की प्रक्रिया है। ये तीनों प्रक्रियाएं पौधों के विकास और अनुकूलन के लिए आवश्यक हैं।

पूर्णशक्तता (Totipotency)

पूर्णशक्तता एक कोशिका की आनुवंशिक क्षमता है जो उसे पूरे पौधे में विकसित होने की अनुमति देती है। यह क्षमता विशेष रूप से पादप कोशिकाओं में पाई जाती है।

  • परिभाषा: पूर्णशक्तता वह क्षमता है जिसके द्वारा एक एकल कोशिका, उचित परिस्थितियों में, एक संपूर्ण पौधा बना सकती है।
  • उदाहरण: कैलस (Callus) संस्कृति में, पादप कोशिकाएं अनिश्चित रूप से विभाजित हो सकती हैं और फिर उचित हार्मोनल उत्तेजना के साथ, वे जड़ें और तने विकसित करके एक नया पौधा बना सकती हैं।
  • महत्व: यह पौधों के ऊतक संवर्धन (Plant Tissue Culture) और आनुवंशिक संशोधन (Genetic Modification) में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

ध्रुवणता (Polarity)

ध्रुवणता पौधों की कोशिकाओं और ऊतकों में एक दिशात्मक गुण है जो उनकी वृद्धि और विकास को निर्देशित करता है।

  • परिभाषा: ध्रुवणता कोशिकाओं के आकार, संरचना और कार्यों में असमानता को संदर्भित करती है, जो उन्हें एक विशिष्ट दिशा में बढ़ने और विकसित होने में मदद करती है।
  • उदाहरण: बीज के अंकुरण के दौरान, जड़ें नीचे की ओर और तना ऊपर की ओर बढ़ता है, यह ध्रुवणता के कारण होता है। ऑक्सिन (Auxin) जैसे पादप हार्मोन ध्रुवणता स्थापित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
  • महत्व: ध्रुवणता पौधों को गुरुत्वाकर्षण (Gravitropism) और प्रकाश (Phototropism) जैसे पर्यावरणीय संकेतों के प्रति प्रतिक्रिया करने में सक्षम बनाती है।

विभेदन (Differentiation)

विभेदन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा कोशिकाएं विशिष्ट संरचनाओं और कार्यों को प्राप्त करती हैं।

  • परिभाषा: विभेदन एक कोशिका की अपनी संरचना और कार्य में परिवर्तन की प्रक्रिया है, जिसके परिणामस्वरूप विशिष्ट प्रकार की कोशिकाएं जैसे कि जाइलम (Xylem), फ्लोएम (Phloem), और पैरेनकाइमा (Parenchyma) बनती हैं।
  • उदाहरण: मेरिस्टेमेटिक (Meristematic) कोशिकाएं, जो लगातार विभाजित होती हैं, विभेदन के माध्यम से विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं में बदल जाती हैं, जैसे कि पत्ती कोशिकाएं, तना कोशिकाएं, और जड़ कोशिकाएं।
  • महत्व: विभेदन पौधों के ऊतकों और अंगों के विकास के लिए आवश्यक है, जिससे वे विशिष्ट कार्य करने में सक्षम होते हैं।

पूर्णशक्तता, ध्रुवणता और विभेदन के बीच तुलना

विशेषता पूर्णशक्तता ध्रुवणता विभेदन
परिभाषा एक कोशिका का पूरे पौधे में विकसित होने की क्षमता कोशिकाओं में दिशात्मक गुण कोशिकाओं का विशिष्ट कार्यों के लिए विशेषज्ञता प्राप्त करना
प्रक्रिया कोशिका विभाजन और विकास हार्मोनल नियंत्रण और पर्यावरणीय संकेत जीन अभिव्यक्ति और प्रोटीन संश्लेषण
उदाहरण कैलस संस्कृति बीज का अंकुरण मेरिस्टेमेटिक कोशिकाओं का विशिष्ट ऊतकों में परिवर्तन

ये तीनों प्रक्रियाएं एक दूसरे से जुड़ी हुई हैं और पौधों के विकास और अनुकूलन के लिए मिलकर काम करती हैं। पूर्णशक्तता विभेदन के लिए आधार प्रदान करती है, जबकि ध्रुवणता विभेदन की दिशा को निर्धारित करती है।

Conclusion

संक्षेप में, पूर्णशक्तता, ध्रुवणता और विभेदन पौधों के जीवन के मूलभूत पहलू हैं। ये प्रक्रियाएं पौधों को विकसित होने, पर्यावरणीय संकेतों के प्रति प्रतिक्रिया करने और विशिष्ट कार्यों को करने में सक्षम बनाती हैं। इन अवधारणाओं को समझना पादप जीव विज्ञान और कृषि के क्षेत्र में महत्वपूर्ण है, और पौधों के बेहतर विकास और उत्पादन के लिए नए रास्ते खोल सकता है। भविष्य में, इन प्रक्रियाओं को नियंत्रित करके, हम फसलों की उपज और गुणवत्ता में सुधार कर सकते हैं।

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 Statistics

2022 में, भारत में जैव प्रौद्योगिकी उद्योग का आकार लगभग $80 बिलियन था, जिसमें पादप जैव प्रौद्योगिकी का महत्वपूर्ण योगदान था।

Source: Department of Biotechnology, Government of India (knowledge cutoff 2023)

भारत दुनिया का सबसे बड़ा केला उत्पादक देश है, जिसका वैश्विक उत्पादन में लगभग 26% योगदान है।

Source: National Horticulture Board (knowledge cutoff 2023)

Examples

केला का ऊतक संवर्धन

केला के पौधों को ऊतक संवर्धन तकनीक का उपयोग करके बड़े पैमाने पर उत्पादित किया जाता है, जिसमें पूर्णशक्तता का उपयोग करके कैलस से नए पौधे बनाए जाते हैं।

Frequently Asked Questions

क्या सभी पादप कोशिकाएं पूर्णशक्तता प्रदर्शित करती हैं?

नहीं, सभी पादप कोशिकाएं पूर्णशक्तता प्रदर्शित नहीं करती हैं। यह क्षमता विशेष रूप से मेरिस्टेमेटिक कोशिकाओं और कुछ परिपक्व कोशिकाओं में पाई जाती है।