Model Answer
0 min readIntroduction
पादप हॉर्मोन, जिन्हें फाइटोहोर्मोन भी कहा जाता है, पौधों में प्राकृतिक रूप से उत्पादित होने वाले रासायनिक पदार्थ हैं जो बहुत कम सांद्रता में उनकी वृद्धि, विकास और विभिन्न शारीरिक प्रक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं। ये हॉर्मोन पौधों को पर्यावरणीय उत्तेजनाओं के प्रति प्रतिक्रिया करने में मदद करते हैं, जैसे प्रकाश, गुरुत्वाकर्षण और जल की उपलब्धता। ऑक्सिन पादप हॉर्मोन के एक महत्वपूर्ण वर्ग का प्रतिनिधित्व करते हैं, जो मुख्य रूप से कोशिका दीर्घीकरण, कोशिका विभाजन और जड़ के विकास को विनियमित करते हैं। पौधों के जीवन चक्र के लगभग हर पहलू में ऑक्सिन की महत्वपूर्ण भूमिका होती है, जिससे यह पौधों के विकास जीव विज्ञान में सबसे अधिक अध्ययन किए जाने वाले हॉर्मोन में से एक बन गया है।
पादप हॉर्मोन क्या हैं?
पादप हॉर्मोन छोटे कार्बनिक अणु होते हैं जो पौधों में स्वाभाविक रूप से उत्पन्न होते हैं और अत्यंत कम सांद्रता में उनकी वृद्धि और विकास को नियंत्रित करते हैं। ये हॉर्मोन पौधों के जीवन चक्र के विभिन्न चरणों, जैसे बीज अंकुरण, पत्ती विकास, फूल आना, फल पकना और जीर्णता (senescence) को प्रभावित करते हैं। पादप हॉर्मोन को मुख्य रूप से पाँच वर्गों में वर्गीकृत किया गया है: ऑक्सिन (Auxins), जिबरेलिन (Gibberellins), साइटोकिनिन (Cytokinins), एथिलीन (Ethylene) और एब्सिसिक एसिड (Abscisic acid)।
पौधों की वृद्धि एवं विकास में ऑक्सिन की भूमिका
ऑक्सिन पादप वृद्धि और विकास के लिए महत्वपूर्ण हॉर्मोन हैं। इनका नाम ग्रीक शब्द 'ऑक्सीन' से आया है, जिसका अर्थ 'बढ़ाना' है। ऑक्सिन पौधों के तने के सिरे, जड़ों के सिरे और युवा पत्तियों में संश्लेषित होते हैं। इनकी मुख्य भूमिकाएँ निम्नलिखित हैं:
- कोशिका दीर्घीकरण (Cell Elongation): ऑक्सिन तनों और शूट्स में कोशिकाओं के दीर्घीकरण को बढ़ावा देता है, जिससे पौधे की ऊंचाई बढ़ती है। यह कोशिका भित्ति को अधिक लचीला बनाकर कोशिका को पानी अवशोषित करने और आकार में बढ़ने की अनुमति देता है।
- शीर्ष प्रभाविता (Apical Dominance): ऑक्सिन शीर्षस्थ कलिका (apical bud) द्वारा उत्पादित होते हैं और यह पार्श्व कलिकाओं (lateral buds) की वृद्धि को रोकता है। यह घटना शीर्ष प्रभाविता कहलाती है, जिसके परिणामस्वरूप पौधा ऊर्ध्वाधर रूप से बढ़ता है।
- जड़ का निर्माण (Root Initiation): ऑक्सिन जड़ों के विकास और वृद्धि को बढ़ावा देता है। यह कटिंग से जड़ें निकालने में भी सहायक होता है, जिसका उपयोग वानस्पतिक प्रवर्धन में किया जाता है।
- कैंबियम गतिविधि (Cambial Activity): ऑक्सिन संवहनी कैंबियम की गतिविधि को उत्तेजित करता है, जिससे द्वितीयक वृद्धि (secondary growth) होती है और तने का व्यास बढ़ता है।
- पत्ती और फल का झड़ना (Abscission): ऑक्सिन पत्तियों और फलों के झड़ने को नियंत्रित करता है। युवा पत्तियों और फलों में उच्च ऑक्सिन सांद्रता झड़ने को रोकती है, जबकि परिपक्वता पर ऑक्सिन का स्तर कम होने से पत्तियां और फल गिर जाते हैं।
- अनिषेकफलन (Parthenocarpy): कुछ पौधों में, ऑक्सिन फल के विकास को बिना निषेचन के बढ़ावा दे सकता है, जिससे बीज रहित फल बनते हैं।
- प्रकाशानुवर्तन और गुरुत्वानुवर्तन (Phototropism and Gravitropism): ऑक्सिन पौधे के प्रकाश की ओर मुड़ने (प्रकाशानुवर्तन) और गुरुत्वाकर्षण के प्रति प्रतिक्रिया करने (गुरुत्वानुवर्तन) में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। प्रकाश की ओर वाली कोशिकाओं में ऑक्सिन कम हो जाता है, जबकि अंधेरे की ओर वाली कोशिकाओं में यह अधिक होता है, जिससे अंधेरे वाली तरफ की कोशिकाएं अधिक लंबी होती हैं और पौधा प्रकाश की ओर मुड़ता है। जड़ों में, उच्च ऑक्सिन सांद्रता वृद्धि को रोकती है, जिससे जड़ें गुरुत्वाकर्षण की ओर बढ़ती हैं।
ऑक्सिन की क्रियाविधि
ऑक्सिन की क्रियाविधि जटिल है और इसमें आणविक स्तर पर कई प्रक्रियाएँ शामिल हैं। इसकी क्रियाविधि को मुख्य रूप से दो प्रमुख तरीकों से समझा जा सकता है:
1. त्वरित प्रतिक्रिया (Rapid Response)
ऑक्सिन कुछ ही मिनटों में कोशिका दीर्घीकरण को प्रभावित कर सकता है। यह कोशिका भित्ति को ढीला करने की "एसिड ग्रोथ" परिकल्पना से जुड़ा है:
- ऑक्सिन कोशिका झिल्ली पर विशिष्ट रिसेप्टर्स (TIR1/AFBs) से जुड़ता है।
- यह प्लाज्मा झिल्ली पर स्थित प्रोटॉन पंप (H+-ATPase) को सक्रिय करता है।
- प्रोटॉन पंप कोशिका से प्रोटॉन (H+) को कोशिका भित्ति में पंप करते हैं, जिससे कोशिका भित्ति का pH कम हो जाता है।
- निम्न pH एक्सपांसिन (expansins) नामक एंजाइमों को सक्रिय करता है।
- एक्सपांसिन कोशिका भित्ति के भीतर सेल्युलोज माइक्रोफिब्रिल्स के बीच के बंधनों को ढीला करते हैं।
- कोशिका भित्ति के ढीले पड़ने से कोशिका के अंदर पानी का प्रवेश आसान हो जाता है, जिससे कोशिका टर्गर दबाव के कारण फैल जाती है और लंबी हो जाती है।
2. जीन अभिव्यक्ति का नियमन (Regulation of Gene Expression)
ऑक्सिन लंबे समय तक चलने वाले विकासात्मक प्रभावों के लिए जीन अभिव्यक्ति को भी नियंत्रित करता है। यह प्रक्रिया कुछ घंटों या दिनों में होती है:
- ऑक्सिन साइटोसोल में स्थित TIR1/AFB नामक एक F-बॉक्स प्रोटीन रिसेप्टर से जुड़ता है।
- ऑक्सिन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स फिर SCF (Skp1-Cullin-F-box) यूबिक्विटिन लाइगेज कॉम्प्लेक्स का हिस्सा बन जाता है।
- यह कॉम्प्लेक्स Aux/IAA रिप्रेसर प्रोटीन पर यूबिक्विटिन टैग लगाता है।
- यूबिक्विटिन टैग लगे Aux/IAA प्रोटीन को 26S प्रोटीसोम द्वारा निम्नीकृत (degraded) कर दिया जाता है।
- Aux/IAA प्रोटीन की अनुपस्थिति में, ARF (Auxin Response Factor) नामक प्रतिलेखन कारक (transcription factors) सक्रिय हो जाते हैं।
- सक्रिय ARF प्रोटीन विशिष्ट ऑक्सिन-संवेदनशील जीनों (जैसे SAUR, GH3, Aux/IAA genes) के प्रतिलेखन को बढ़ावा देते हैं।
- इन जीनों द्वारा उत्पादित प्रोटीन कोशिका वृद्धि और विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जैसे कोशिका दीर्घीकरण, कोशिका विभाजन और जड़ का निर्माण।
संक्षेप में, ऑक्सिन की क्रियाविधि एक जटिल संकेत मार्ग (signaling pathway) के माध्यम से होती है जो कोशिका भित्ति को ढीला करने और जीन अभिव्यक्ति को संशोधित करने के लिए समन्वित रूप से कार्य करता है, जिससे पौधे की वृद्धि और विकास के विभिन्न पहलुओं को विनियमित किया जाता है।
Conclusion
संक्षेप में, पादप हॉर्मोन पौधों के लिए आवश्यक रासायनिक संदेशवाहक हैं जो उनकी वृद्धि और विकास के हर पहलू को नियंत्रित करते हैं। ऑक्सिन इन हॉर्मोनों में सबसे महत्वपूर्ण है, जो कोशिका दीर्घीकरण, जड़ निर्माण, शीर्ष प्रभाविता और प्रकाशानुवर्तन जैसी प्रक्रियाओं को नियंत्रित करता है। इसकी जटिल क्रियाविधि, जिसमें त्वरित कोशिका भित्ति ढीलापन और जीन अभिव्यक्ति का नियमन दोनों शामिल हैं, पौधों को विभिन्न पर्यावरणीय उत्तेजनाओं के प्रति अनुकूलन और प्रतिक्रिया करने में सक्षम बनाती है। ऑक्सिन की बेहतर समझ कृषि उत्पादकता बढ़ाने, खरपतवार नियंत्रण और पौधों के वानस्पतिक प्रवर्धन में नई रणनीतियों को विकसित करने के लिए महत्वपूर्ण है।
Answer Length
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