UPSC MainsBOTANY-PAPER-I202110 Marks150 Words
Q19.

उच्च पादपों में कोशिकीय प्रशक्यता की संकल्पना की विवेचना कीजिए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले 'कोशिकीय प्रशक्यता' की परिभाषा और महत्व को स्पष्ट करना आवश्यक है। फिर, उच्च पादपों में यह प्रक्रिया कैसे घटित होती है, इसके विभिन्न पहलुओं – जल का अवशोषण, परिवहन, और वाष्पोत्सर्जन – को विस्तार से बताना होगा। अंत में, इस प्रक्रिया को प्रभावित करने वाले कारकों और इसके पारिस्थितिकीय महत्व पर प्रकाश डालना चाहिए। संरचना के लिए, परिभाषा से शुरुआत करें, फिर प्रक्रिया के चरणों को क्रमबद्ध रूप से समझाएं, और अंत में कारकों और महत्व पर चर्चा करें।

Model Answer

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Introduction

कोशिकीय प्रशक्यता (Cellular Permeability) पादप शरीर में जल और खनिजों के अवशोषण तथा परिवहन के लिए एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। यह कोशिका झिल्ली की अर्धपारगम्य प्रकृति पर आधारित है, जो कुछ पदार्थों को आसानी से गुजरने देती है जबकि दूसरों को नियंत्रित करती है। उच्च पादपों में, यह प्रक्रिया जड़ों से पत्तियों तक जल और पोषक तत्वों के संचरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, जिससे प्रकाश संश्लेषण और अन्य महत्वपूर्ण शारीरिक क्रियाएं संभव हो पाती हैं। कोशिकीय प्रशक्यता पौधों के जीवन के लिए आवश्यक है, और यह पर्यावरण के प्रति उनकी अनुकूलन क्षमता को भी प्रभावित करती है।

कोशिकीय प्रशक्यता: एक विस्तृत विवेचन

कोशिकीय प्रशक्यता कोशिका झिल्ली की वह क्षमता है जो कुछ पदार्थों को अपने अंदर आने या बाहर जाने देती है, जबकि दूसरों को रोकती है। यह झिल्ली अर्धपारगम्य होती है, जिसका अर्थ है कि यह पानी जैसे छोटे अणुओं को आसानी से गुजरने देती है, लेकिन बड़े अणुओं और आयनों को नियंत्रित करती है।

उच्च पादपों में कोशिकीय प्रशक्यता की प्रक्रिया

उच्च पादपों में कोशिकीय प्रशक्यता कई चरणों में घटित होती है:

1. जल का अवशोषण (Water Absorption)

  • जड़ें मिट्टी से जल का अवशोषण करती हैं। यह प्रक्रिया परासरण (Osmosis) के माध्यम से होती है, जिसमें जल कम सांद्रता वाले क्षेत्र से उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र में जाता है।
  • जड़ के बाल (Root hairs) अवशोषण क्षेत्र को बढ़ाते हैं।
  • जल अवशोषण को प्रभावित करने वाले कारक: मिट्टी की नमी, तापमान, और आयनों की सांद्रता।

2. जल का परिवहन (Water Transport)

  • अवशोषित जल जड़ों से तने और पत्तियों तक जाइलम (Xylem) ऊतक के माध्यम से परिवहनित होता है।
  • जाइलम में जल का परिवहन मुख्यतः वाष्पोत्सर्जन खिंचाव सिद्धांत (Transpiration pull) द्वारा होता है।
  • यह सिद्धांत पत्तियों में वाष्पोत्सर्जन के कारण उत्पन्न होने वाले ऋणात्मक दबाव पर आधारित है।

3. वाष्पोत्सर्जन (Transpiration)

  • पत्तियों की सतह से जल का वाष्पीकरण वाष्पोत्सर्जन कहलाता है।
  • यह प्रक्रिया स्टोमेटा (Stomata) के माध्यम से होती है, जो पत्तियों की सतह पर मौजूद छोटे छिद्र होते हैं।
  • वाष्पोत्सर्जन पौधों को ठंडा रखने और जल के परिवहन में मदद करता है।
  • वाष्पोत्सर्जन को प्रभावित करने वाले कारक: तापमान, आर्द्रता, हवा की गति, और प्रकाश की तीव्रता।

कोशिकीय प्रशक्यता को प्रभावित करने वाले कारक

  • तापमान: उच्च तापमान कोशिका झिल्ली की तरलता को बढ़ाता है, जिससे प्रशक्यता बढ़ जाती है।
  • सांद्रता प्रवणता (Concentration Gradient): पदार्थों की सांद्रता में अंतर प्रशक्यता को प्रभावित करता है।
  • कोशिका झिल्ली की संरचना: कोशिका झिल्ली में लिपिड और प्रोटीन की मात्रा प्रशक्यता को प्रभावित करती है।
  • जल विभव (Water Potential): जल विभव में अंतर जल के अवशोषण और परिवहन को प्रभावित करता है।

कोशिकीय प्रशक्यता पौधों के जीवन के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। यह न केवल जल और पोषक तत्वों के परिवहन में मदद करती है, बल्कि पौधों को पर्यावरण के प्रति अनुकूलित करने में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

Conclusion

संक्षेप में, कोशिकीय प्रशक्यता उच्च पादपों में जल और खनिजों के अवशोषण, परिवहन और वाष्पोत्सर्जन के लिए एक मूलभूत प्रक्रिया है। यह प्रक्रिया परासरण, जाइलम परिवहन और वाष्पोत्सर्जन खिंचाव सिद्धांत पर आधारित है, और तापमान, सांद्रता प्रवणता, कोशिका झिल्ली की संरचना और जल विभव जैसे कारकों से प्रभावित होती है। पौधों के जीवन और पारिस्थितिकीय संतुलन के लिए कोशिकीय प्रशक्यता का महत्व निर्विवाद है। भविष्य में, जलवायु परिवर्तन के संदर्भ में, पौधों की जल उपयोग दक्षता को बढ़ाने के लिए कोशिकीय प्रशक्यता की समझ को और अधिक विकसित करना आवश्यक 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

परासरण (Osmosis)
परासरण एक अर्धपारगम्य झिल्ली के माध्यम से विलायक (आमतौर पर पानी) का उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से निम्न सांद्रता वाले क्षेत्र में गति है।

Key Statistics

वैश्विक स्तर पर, कृषि में उपयोग किए जाने वाले पानी का लगभग 70% सिंचाई के लिए उपयोग किया जाता है। (स्रोत: FAO, 2023)

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

भारत में लगभग 55% कृषि भूमि सिंचाई पर निर्भर है। (स्रोत: जल शक्ति मंत्रालय, भारत सरकार, 2022)

Source: जल शक्ति मंत्रालय, भारत सरकार, 2022

Examples

मरुस्थलीय पौधे

मरुस्थलीय पौधों (जैसे कैक्टस) में स्टोमेटा रात में खुलते हैं ताकि पानी के नुकसान को कम किया जा सके, जो कोशिकीय प्रशक्यता को नियंत्रित करने का एक उदाहरण है।

Topics Covered

BotanyPlant PhysiologyCell TotipotencyCell DifferentiationPlant Development