MECHANISM OF ABSORPTION OF ELEMENTS Questions in Gujarati

(C) લેસીથિન એ એક ફોસ્ફોલિપિડ છે (જે ઘણીવાર પટલમાં પ્રોટીન સાથે સંકળાયેલું હોય છે) જે સક્રિય આયન શોષણની પ્રક્રિયામાં વાહક અણુ તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેમાં હાઇડ્રોફિલિક અને હાઇડ્રોફોબિક બંને છેડા હોય છે,જે તેને પટલની સપાટી પર આયનો સાથે જોડાવા અને ચયાપચયની ઊર્જા $(ATP)$ નો ઉપયોગ કરીને સાંદ્રતા ઢાળની વિરુદ્ધ પટલની આરપાર તેમને વહન કરવામાં મદદ કરે છે.

(C) વનસ્પતિઓ જમીનમાંથી ખનિજ પોષક તત્વોનું શોષણ મુખ્યત્વે તેમના મૂળ દ્વારા કરે છે.
આ પોષક તત્વો જમીનના દ્રાવણમાં વીજભારિત આયનો (ધન આયનો અને ઋણ આયનો) તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,નાઇટ્રોજનનું શોષણ $NO_3^-$ અથવા $NH_4^+$ તરીકે,પોટેશિયમનું $K^+$ તરીકે અને ફોસ્ફરસનું $H_2PO_4^-$ તરીકે થાય છે.
તેથી,અકાર્બનિક પોષક તત્વો જે સ્વરૂપે હાજર હોય છે અને શોષણ માટે ઉપલબ્ધ હોય છે તે વીજભારિત આયનો છે.

(A) વનસ્પતિઓ તેમના આવશ્યક ખનિજ પોષક તત્વો મૂળ દ્વારા જમીનમાંથી મેળવે છે।
$\text{નાઈટ્રોજન}$ જમીનમાંથી $NO_3^-$ અથવા $NH_4^+$ સ્વરૂપે શોષાય છે।
$\text{પોટેશિયમ}$ જમીનમાંથી $K^+$ સ્વરૂપે શોષાય છે।
$\text{કાર્બન}$ જમીનમાંથી શોષાતું નથી; તેના બદલે, તે પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દરમિયાન વાતાવરણમાંથી $CO_2$ સ્વરૂપે મેળવવામાં આવે છે।
તેથી, સાચો વિકલ્પ $A$ છે।

(B) કોબીજ સહિતના છોડ મુખ્યત્વે જમીનના દ્રાવણમાંથી ફોસ્ફેટ આયનો ($H_2PO_4^-$ અથવા $HPO_4^{2-}$) સ્વરૂપે ફોસ્ફરસનું શોષણ કરે છે.
મૂળના રોમ દ્વારા આ આયનોના શોષણ માટે જમીન ભેજવાળી હોવી જરૂરી છે,કારણ કે પોષક તત્વો જમીનના પાણીમાં ઓગળેલા હોય છે.
સૂકી જમીન આ આયનોને મૂળની સપાટી સુધી પહોંચવા દેતી નથી,અને ફોસ્ફેટ ખડકો સામાન્ય રીતે અદ્રાવ્ય હોય છે અને કુદરતી પ્રક્રિયાઓ વગર છોડ માટે સીધા ઉપલબ્ધ હોતા નથી.
તેથી,પાણીથી પિયત કરેલી જમીન ફોસ્ફરસના શોષણ માટે જરૂરી માધ્યમ પૂરું પાડે છે.

(B) વનસ્પતિઓ જમીનમાંથી ફોસ્ફરસનું શોષણ મુખ્યત્વે ફોસ્ફેટ આયનોના સ્વરૂપમાં કરે છે,જે ખાસ કરીને $H_2PO_4^-$ અને $HPO_4^{2-}$ છે.
આ આયનો જમીનના દ્રાવણમાં ઓગળેલા હોય છે,જેના કારણે તે વનસ્પતિના મૂળ દ્વારા શોષણ માટે ઉપલબ્ધ બને છે.

(A) બોરોન એ વનસ્પતિઓ માટે એક આવશ્યક લઘુપોષકતત્વ છે.
તે મુખ્યત્વે મૂળ દ્વારા જમીનના દ્રાવણમાંથી બોરેટ આયનોના સ્વરૂપમાં શોષાય છે,ખાસ કરીને $BO_3^{3-}$ (બોરેટ) અથવા $B_4O_7^{2-}$ (ટેટ્રાબોરેટ) ઋણાયનો તરીકે.

(C) વનસ્પતિઓ આયર્નનું શોષણ મુખ્યત્વે ફેરિક આયનો $(Fe^{3+})$ ના સ્વરૂપમાં કરે છે.
જોકે,તે ફેરસ સ્વરૂપ $(Fe^{2+})$ માં પણ શોષાય છે.
એકવાર વનસ્પતિની અંદર ગયા પછી,આયર્ન ફેરસ અવસ્થા $(Fe^{2+})$ માં ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય હોય છે.
તેથી,વનસ્પતિઓ આયર્નને બંને સ્વરૂપોમાં શોષી શકે છે,તેથી $(c)$ સાચો જવાબ છે.

(B) વનસ્પતિઓ જમીનમાંથી આવશ્યક ખનીજ તત્વોનું શોષણ મુખ્યત્વે તેમના આયનીય સ્વરૂપમાં કરે છે. ઝિંક $(Zn)$ ને વનસ્પતિઓ જમીનના દ્રાવણમાંથી દ્વિ-સંયોજક ઝિંક આયન તરીકે શોષે છે,જેને $Zn^{2+}$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.

(B) આ ખનિજ શોષણની એક પદ્ધતિ છે જેમાં ચયાપચયની ઉર્જાનો વપરાશ થાય છે. ઉર્જા સામાન્ય રીતે $ATP$ માંથી મેળવવામાં આવે છે.

(A) વનસ્પતિઓ જમીનના દ્રાવણમાંથી ખનિજ ક્ષારોનું શોષણ મુખ્યત્વે મૂળરોમ કોષોના કોષરસપટલ દ્વારા કરે છે.
આ પટલ એક અર્ધપ્રવેશશીલ અવરોધ તરીકે કાર્ય કરે છે જે કોષરસમાં આયનોના પ્રવેશને નિયંત્રિત કરે છે.
જોકે કોષદીવાલ પાણી અને ખનિજો માટે પ્રવેશશીલ હોય છે,પરંતુ કોષરસપટલની અર્ધપ્રવેશશીલ પ્રકૃતિ જ ખનિજ ક્ષારોના પસંદગીયુક્ત શોષણને નિયંત્રિત કરે છે.

(B) શ્વસન દરમિયાન ઉત્પન્ન થતો $CO_2$ જમીનના દ્રાવણમાં પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને કાર્બોનિક એસિડ $(H_2CO_3)$ બનાવે છે.
આ એસિડ $H^+$ અને $HCO_3^-$ આયનોમાં વિયોજિત થાય છે.
જમીનના દ્રાવણમાં મુક્ત થયેલા $H^+$ આયનો જમીનના કણોની સપાટી પર અધિશોષિત થયેલા ખનિજ કેટાયન્સ (જેમ કે $K^+$,$Ca^{2+}$ વગેરે) સાથે વિનિમય પામી શકે છે.
આ પદ્ધતિને કાર્બોનિક એસિડ વિનિમય સિદ્ધાંત તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) ખનિજ ક્ષારો વનસ્પતિના કોષો દ્વારા મુખ્યત્વે $Ions$ (આયનો) ના સ્વરૂપમાં શોષાય છે,જેમાં ઋણાયનો (anions) અને ધનાયનો (cations) બંનેનો સમાવેશ થાય છે.
આ $Ions$ વનસ્પતિ દ્વારા જમીનમાંથી તેમની સાંદ્રતાની વિરુદ્ધ દિશામાં,સક્રિય વહન (active transport) પદ્ધતિ દ્વારા એકત્રિત કરવામાં આવે છે.

(C) વનસ્પતિઓ દ્વારા ખનિજોનું શોષણ સક્રિય અને નિષ્ક્રિય બંને પ્રક્રિયાઓ દ્વારા થાય છે.
નિષ્ક્રિય શોષણમાં,ખનિજો ચયાપચયની ઊર્જાના વપરાશ વિના સાંદ્રતા ઢાળની દિશામાં વહન પામે છે.
સક્રિય શોષણમાં,ખનિજો સાંદ્રતા ઢાળની વિરુદ્ધ દિશામાં વહન પામે છે,જેના માટે $ATP$ ના સ્વરૂપમાં ચયાપચયની ઊર્જાના વપરાશની જરૂર પડે છે.

(A) પ્રસરણ દ્વારા વનસ્પતિના મૂળના કોષોમાં ખનિજ આયનોનું વહન સાંદ્રતા ઢાળને અનુસરીને થાય છે,જેમાં ચયાપચયિક ઉર્જા $(ATP)$ નો વપરાશ થતો નથી.
આ પ્રક્રિયાને નિષ્ક્રિય શોષણ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
નિષ્ક્રિય શોષણ એ પ્રસરણ અને સામૂહિક પ્રવાહ જેવા સંપૂર્ણપણે ભૌતિક બળો દ્વારા સંચાલિત થાય છે,સક્રિય વહન પદ્ધતિઓ દ્વારા નહીં.

(A) ખનિજોનું સક્રિય શોષણ એ ઉર્જા-આધારિત પ્રક્રિયા છે જેના માટે $ATP$ ની જરૂર પડે છે.
જેহেতু $ATP$ જારક શ્વસન દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે,તેથી સક્રિય ખનિજ શોષણની પ્રક્રિયા મૂળના કોષોની ચયાપચયની પ્રવૃત્તિ સાથે સીધી રીતે જોડાયેલી છે.
આયનોને સાંદ્રતા ઢાળની વિરુદ્ધ સક્રિય વહન કરવા માટે જરૂરી ઉર્જા ઉત્પન્ન કરવા માટે જારક શ્વસન માટે ઓક્સિજન અનિવાર્ય છે.
તેથી,ઓક્સિજનની ઉપલબ્ધતા એ ખનિજોના સક્રિય શોષણને અસર કરતું પ્રાથમિક પરિબળ છે.

(D) મૂળ દ્વારા જમીનમાંથી ખનિજોનું શોષણ મુખ્યત્વે સાંદ્રતા ઢાળની વિરુદ્ધ દિશામાં થાય છે,જેના માટે $ATP$ ના સ્વરૂપમાં ચયાપચયની ઉર્જાનો વપરાશ જરૂરી છે.
આ પ્રક્રિયાને સક્રિય શોષણ કહેવામાં આવે છે.
જમીનમાં ખનિજોની સાંદ્રતા સામાન્ય રીતે મૂળના કોષો કરતા ઓછી હોવાથી,નિષ્ક્રિય પ્રસરણ વનસ્પતિની જરૂરિયાતો માટે અપૂરતું છે,તેથી સક્રિય વહન પદ્ધતિઓ જરૂરી બને છે.

(C) વનસ્પતિઓ દ્વારા ખનિજ આયનોનું શોષણ મુખ્યત્વે સક્રિય વહન દ્વારા થાય છે.
જમીનમાં ખનિજોની સાંદ્રતા સામાન્ય રીતે મૂળમાં રહેલા ખનિજોની સાંદ્રતા કરતા ઓછી હોવાથી,તેઓ સાદા પ્રસરણ દ્વારા શોષાઈ શકતા નથી.
તેથી,વનસ્પતિઓ આયનોને સાંદ્રતા ઢાળ ઢાળ ઢાળના ઢાળની વિરુદ્ધ દિશામાં મૂળના કોષોમાં વહન કરવા માટે વાહકો (carriers) અને ઉર્જા-આધારિત પંપનો ઉપયોગ કરે છે.
આમ,સાચી પદ્ધતિ વાહકો અને પંપ દ્વારા છે.

(B) જમીનમાંથી વનસ્પતિના મૂળમાં સલ્ફેટ $(SO_4^{2-})$ જેવા ખનિજ આયનોનું શોષણ સાંદ્રતા ઢાળની વિરુદ્ધ દિશામાં થાય છે.
આ પ્રક્રિયા માટે $ATP$ સ્વરૂપે ચયાપચયિક ઉર્જાની જરૂર પડે છે.
તેથી,સલ્ફેટનું શોષણ એ સક્રિય વહનનું ઉદાહરણ છે.

(A) વનસ્પતિઓ દ્વારા ખનીજ ક્ષારોનું શોષણ એક સક્રિય પ્રક્રિયા છે જે પાણીના શોષણથી સ્વતંત્ર રીતે થાય છે.
જ્યારે પાણી મુખ્યત્વે મૂળરોમ વિસ્તાર દ્વારા આસૃતિની પ્રક્રિયાથી શોષાય છે,ત્યારે ખનીજ આયનો મુખ્યત્વે લંબાઈમાં વધારો કરતા વિસ્તાર (zone of elongation) અને અધિસ્તર (epiblema) ના કોષો દ્વારા શોષાય છે.
ખનીજ શોષણમાં સાંદ્રતા ઢાળની વિરુદ્ધ સક્રિય વહનનો સમાવેશ થતો હોવાથી,તે પાણીના નિષ્ક્રિય વહન પર આધારિત નથી.

(A) વાહક પ્રોટીન એ વિશિષ્ટ પટલ પ્રોટીન છે જે કોષ પટલ દ્વારા ચોક્કસ દ્રાવ્યોની હેરફેરને સરળ બનાવે છે.
ખનિજ પોષણના સંદર્ભમાં,આ પ્રોટીન મુખ્યત્વે આયનોના સક્રિય વહનમાં સામેલ હોય છે.
સક્રિય વહન માટે ઉર્જાની જરૂર હોય છે,જે સામાન્ય રીતે $ATP$ માંથી મેળવવામાં આવે છે,જેથી આયનોને તેમના વિદ્યુત રાસાયણિક ઢાળની વિરુદ્ધ દિશામાં ખસેડી શકાય.
તેથી,વાહક પ્રોટીન જમીનમાંથી મૂળના કોષોમાં ખનિજ આયનોના શોષણમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.

(C) આયનોનું શોષણ જેમાં ચયાપચયિક ઉર્જાનો ઉપયોગ થાય છે તેને સક્રિય શોષણ કહેવામાં આવે છે.
સાંદ્રતા ઢાળની વિરુદ્ધ આયનોનું સક્રિય વહન ઉર્જા માંગે છે,જે મુખ્યત્વે $ATP$ ના જળવિભાજન દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવે છે.
તેથી,$ATP$ ની હાજરીમાં આયનોના શોષણમાં વધારો એ સીધી રીતે દર્શાવે છે કે આ પ્રક્રિયા માટે ચયાપચયિક ઉર્જા આવશ્યક છે.

(B) જ્યારે વનસ્પતિના મૂળ દ્વારા કેશન (ધન આયનો) શોષાય છે,ત્યારે કોષોની વિદ્યુત તટસ્થતા જાળવવી જરૂરી છે.
શોષાયેલા કેશનના ધન વીજભારને સંતુલિત કરવા માટે,વનસ્પતિ કોષો કાર્બનિક એસિડ (જેમ કે મેલિક એસિડ) ઉત્પન્ન કરે છે.
આ કાર્બનિક એસિડ વિયોજન પામીને $H^+$ આયનો મુક્ત કરે છે,જેનો બાહ્ય માધ્યમમાં રહેલા કેશન સાથે વિનિમય થાય છે.
પરિણામે,કેશનના સતત શોષણને સરળ બનાવવા માટે કાર્બનિક એસિડનું સંશ્લેષણ અને તેનું સ્તર વધે છે.

(B) જમીનમાંથી મૂળના કોષોમાં ખનીજ આયનોનું શોષણ સક્રિય વહન દ્વારા થાય છે. આ પ્રક્રિયામાં,કોષરસપટલમાં રહેલા વિશિષ્ટ પ્રોટીન વાહક અણુઓ તરીકે કાર્ય કરે છે. આ વાહક અણુઓ કોષરસપટલની બહારની સપાટી પર આયનો સાથે જોડાઈને $Ion-carrier$ (આયન-વાહક) સંકુલ બનાવે છે. ત્યારબાદ આ સંકુલ પટલની આરપાર ગતિ કરે છે અને $ATP$ ના સ્વરૂપમાં ઉર્જાનો ઉપયોગ કરીને આયનોને કોષરસમાં મુક્ત કરે છે.

(A) વનસ્પતિ મુખ્યત્વે જમીનમાંથી અકાર્બનિક ખનીજતત્વોનું શોષણ તેના મૂળતંત્ર દ્વારા કરે છે. મૂળરોમ પાણી અને ઓગળેલા ખનીજોના શોષણ માટે સપાટીનું ક્ષેત્રફળ વધારે છે,જે ત્યારબાદ જલવાહક પેશી (xylem) દ્વારા વનસ્પતિના અન્ય ભાગોમાં વહન પામે છે.

(A) તત્વોના શોષણની ક્રિયાવિધિમાં બે તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે:
$1$. પ્રથમ તબક્કામાં કોષોના 'મુક્ત અવકાશ' અથવા 'બાહ્ય અવકાશ' માં આયનોનું પ્રારંભિક ઝડપી શોષણ થાય છે,જેને એપોપ્લાસ્ટ કહેવાય છે. આ એક નિષ્ક્રિય પ્રક્રિયા છે.
$2$. બીજા તબક્કામાં કોષોના 'અંદરના અવકાશ' અથવા સિમ્પ્લાસ્ટમાં આયનોનો પ્રવેશ થાય છે. આ એક સક્રિય પ્રક્રિયા છે અને તેમાં ચયાપચયની ઉર્જાના વપરાશની જરૂર પડે છે.
વિકલ્પ $A$ માં એપોપ્લાસ્ટ માટે 'અંદરના અવકાશ' શબ્દનો ઉપયોગ થયો છે,જે ખોટું છે કારણ કે એપોપ્લાસ્ટ એ 'બાહ્ય અવકાશ' છે. તેથી,વિકલ્પ $A$ નું વિધાન ખોટું છે.

(C) જમીનમાંથી મૂળના કોષોમાં ખનીજ આયનોનું વહન બે મુખ્ય પ્રક્રિયાઓ દ્વારા થઈ શકે છે: સક્રિય અને નિષ્ક્રિય શોષણ.
નિષ્ક્રિય શોષણ એ એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં ખનીજ આયનો ચયાપચયિક ઉર્જા $(ATP)$ ના વપરાશ વગર સાંદ્રતા ઢાળની દિશામાં મૂળના કોષોમાં પ્રવેશે છે.
પ્રસરણ એ એક નિષ્ક્રિય પ્રક્રિયા છે જે સાંદ્રતા ઢાળની દિશામાં થાય છે,તેથી પ્રસરણ દ્વારા મૂળના કોષોમાં ખનીજ આયનોના વહનને નિષ્ક્રિય શોષણ કહેવામાં આવે છે.

(B) જમીનના કણો સામાન્ય રીતે ઋણભારિત હોય છે.
આ ઋણભારને કારણે,તેઓ $K^+$,$Ca^{2+}$ અને $Mg^{2+}$ જેવા ધનભારિત આયનો (Cations) ને આકર્ષે છે અને જકડી રાખે છે.
તેનાથી વિપરીત,$NO_3^-$ (નાઇટ્રેટ) અને $PO_4^{3-}$ (ફૉસ્ફેટ) જેવા ઋણભારિત આયનો (Anions) જમીનના ઋણભારિત કણો દ્વારા અપાકર્ષાય છે.
આ અપાકર્ષણને કારણે,આ ઋણ આયનો જમીન સાથે બંધાતા નથી અને પાણી દ્વારા સરળતાથી ધોવાઈ જાય છે,ખાસ કરીને ભારે વરસાદ અથવા સિંચાઈ દરમિયાન.

(B) વનસ્પતિઓ જમીનમાંથી ખનીજ પોષક તત્વોનું શોષણ મુખ્યત્વે આયનોના સ્વરૂપમાં કરે છે.
ઝિંક એ વનસ્પતિઓ માટે એક આવશ્યક લઘુપોષક તત્વ છે.
વનસ્પતિઓ જમીનમાંથી ઝિંકનું શોષણ દ્વિ-સંયોજક ઝિંક આયનોના સ્વરૂપમાં કરે છે,જેને $Zn^{2+}$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.

(A) ખનીજોનું નિષ્ક્રિય શોષણ એ એક એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં ચયાપચયિક ઉર્જા $(ATP)$ ની જરૂર પડતી નથી.
તે એક ભૌતિક પ્રક્રિયા હોવાથી (જેમ કે પ્રસરણ અથવા સામૂહિક પ્રવાહ),તે ચયાપચયિક અવરોધકો દ્વારા પ્રભાવિત થતી નથી જે $ATP$ ના ઉત્પાદનને અટકાવે છે.
જો કે,નિષ્ક્રિય શોષણ તાપમાન જેવા ભૌતિક પરિબળો દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે,જે આયનોની ગતિજ ઉર્જા અને કોષરસસ્તરની પારગમ્યતાને અસર કરે છે.

(C) વનસ્પતિઓ મુખ્યત્વે ફેરિક આયનો $(Fe^{3+})$ ના સ્વરૂપમાં આયર્નનું શોષણ કરે છે.
જોકે જમીનમાં આયર્ન ફેરસ $(Fe^{2+})$ અને ફેરિક $(Fe^{3+})$ બંને અવસ્થાઓમાં હોઈ શકે છે,પરંતુ મોટાભાગની વનસ્પતિઓમાં શોષણની ક્રિયાવિધિ ખાસ કરીને ફેરિક સ્વરૂપને શોષવા માટે અનુકૂલિત હોય છે.

(A) ખનીજો સક્રિય વહન,પ્રોટોન $(H^+)$ પંપ અને કેટાયન વિનિમય જેવી વિવિધ પદ્ધતિઓ દ્વારા વનસ્પતિના મૂળમાં પ્રવેશ કરે છે.
સક્રિય વહન એટલે ઉર્જાનો ઉપયોગ કરીને આયનોનું સાંદ્રતા ઢાળની વિરુદ્ધ દિશામાં વહન.
પ્રોટોન પંપ એક વિદ્યુત-રાસાયણિક ઢાળ બનાવે છે જે ખનીજોના શોષણને સરળ બનાવે છે.
કેટાયન વિનિમય એ એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં જમીનના કણો પર અધિશોષિત થયેલા કેટાયનો મૂળ દ્વારા મુક્ત થતા $H^+$ આયનો સાથે બદલાય છે.
પર્ણીય પોષણ એ વનસ્પતિને પાંદડા પર પ્રવાહી ખાતર છાંટીને પોષણ આપવાની પદ્ધતિ છે,તે મૂળ દ્વારા ખનીજોના શોષણની પદ્ધતિ નથી.

(C) વનસ્પતિઓ મુખ્યત્વે નાઈટ્રોજનનું શોષણ નાઈટ્રેટ $(NO_3^-)$ અથવા નાઈટ્રાઈટ $(NO_2^-)$ સ્વરૂપે કરે છે.
ફોસ્ફરસનું શોષણ મુખ્યત્વે ફોસ્ફેટ આયનો ($H_2PO_4^-$ અથવા $HPO_4^{2-}$) તરીકે થાય છે.
સલ્ફરનું શોષણ વનસ્પતિઓ સલ્ફેટ આયનો $(SO_4^{2-})$ સ્વરૂપે કરે છે,સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ તરીકે નહીં.
આયર્નનું શોષણ ફેરિક આયનો $(Fe^{3+})$ સ્વરૂપે થાય છે.
તેથી,સલ્ફર $\to H_2SO_4$ ની જોડી અસંગત છે.

(C) વનસ્પતિના મૂળ દ્વારા જમીનના પોષક તત્વોનું શોષણ બે મુખ્ય તબક્કામાં થાય છે: એપોપ્લાસ્ટ અને સિમ્પ્લાસ્ટ.
પ્રારંભિક તબક્કા દરમિયાન,અથવા એપોપ્લાસ્ટમાં,જમીનમાંથી પોષક તત્વોનું વનસ્પતિ કોષોની મુક્ત જગ્યાઓ અથવા કોષદીવાલમાં ઝડપી શોષણ થાય છે. આ પ્રક્રિયા નિષ્ક્રિય છે અને તે ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન પ્રોટીન અને આયન ચેનલો દ્વારા થાય છે.
બીજા તબક્કામાં,અથવા સિમ્પ્લાસ્ટમાં,આયનો ધીમે ધીમે કોષોની આંતરિક જગ્યાઓ (કોષરસ) માં લેવામાં આવે છે. આ માર્ગમાં સામાન્ય રીતે $ATP$ ના સ્વરૂપમાં ઉર્જાનો વપરાશ થાય છે,જે સક્રિય વહન દર્શાવે છે.
તેથી,વનસ્પતિઓ નિષ્ક્રિય અને સક્રિય બંને વહન પદ્ધતિઓ દ્વારા ખનિજોનું શોષણ કરે છે.

(N/A) $\Rightarrow$ વનસ્પતિઓ દ્વારા તત્વોના શોષણની ક્રિયાવિધિ પરના અભ્યાસો અલગ કરેલા કોષો,પેશીઓ અથવા અંગોમાં કરવામાં આવ્યા છે.
$\Rightarrow$ પ્રથમ તબક્કામાં,કોષોની 'મુક્ત અવકાશ' અથવા 'બાહ્ય અવકાશ' માં આયનોનું પ્રારંભિક ઝડપી શોષણ,જેને એપોપ્લાસ્ટ કહેવાય છે,તે નિષ્ક્રિય હોય છે.
$\Rightarrow$ શોષણના બીજા તબક્કામાં,આયનો ધીમે ધીમે કોષોના આંતરિક અવકાશમાં,જેને સિમ્પ્લાસ્ટ કહેવાય છે,તેમાં પ્રવેશ કરે છે.
$\Rightarrow$ એપોપ્લાસ્ટમાં આયનોની નિષ્ક્રિય ગતિ સામાન્ય રીતે આયન-ચેનલો દ્વારા થાય છે,જે ટ્રાન્સ-મેમ્બ્રેન પ્રોટીન છે જે પસંદગીયુક્ત છિદ્રો તરીકે કાર્ય કરે છે.
$\Rightarrow$ બીજી તરફ,સિમ્પ્લાસ્ટમાં આયનોનો પ્રવેશ અથવા બહાર નીકળવા માટે ચયાપચયની ઉર્જાના વપરાશની જરૂર પડે છે,જે એક સક્રિય પ્રક્રિયા છે.
$\Rightarrow$ આયનોની ગતિને સામાન્ય રીતે ફ્લક્સ (flux) કહેવામાં આવે છે.
$\Rightarrow$ કોષોમાં અંદરની તરફની ગતિને ઇનફ્લક્સ (influx) અને બહારની તરફની ગતિને ઇફ્લક્સ (efflux) કહેવામાં આવે છે.

(N/A) $\Rightarrow$ વનસ્પતિઓ દ્વારા તત્વોના શોષણની ક્રિયાવિધિનો અભ્યાસ અલગ કરેલા કોષો,પેશીઓ અથવા અંગોમાં કરવામાં આવ્યો છે.
$\Rightarrow$ પ્રથમ તબક્કામાં,કોષોની 'મુક્ત અવકાશ' અથવા 'બાહ્ય અવકાશ' માં આયનોનું પ્રારંભિક ઝડપી શોષણ થાય છે,જેને એપૉપ્લાસ્ટ કહેવાય છે,જે નિષ્ક્રિય છે.
$\Rightarrow$ શોષણના બીજા તબક્કામાં,આયનો ધીમે ધીમે કોષોના આંતરિક અવકાશમાં એટલે કે સિમ્પ્લાસ્ટમાં પ્રવેશ કરે છે.
$\Rightarrow$ એપૉપ્લાસ્ટમાં આયનોની નિષ્ક્રિય ગતિ સામાન્ય રીતે આયન-ચેનલો દ્વારા થાય છે,જે પારપટલ પ્રોટીન છે અને પસંદગીયુક્ત છિદ્રો તરીકે કાર્ય કરે છે.
$\Rightarrow$ બીજી તરફ,સિમ્પ્લાસ્ટમાં આયનોનો પ્રવેશ કે બહાર નીકળવાની પ્રક્રિયા માટે ચયાપચયની ઊર્જાના વપરાશની જરૂર પડે છે,જે એક સક્રિય પ્રક્રિયા છે.
$\Rightarrow$ આયનોની ગતિને સામાન્ય રીતે ફ્લક્સ (flux) કહેવામાં આવે છે.
$\Rightarrow$ કોષોમાં અંદરની તરફની ગતિને ઇનફ્લક્સ (influx) અને બહારની તરફની ગતિને ઇફ્લક્સ (efflux) કહેવામાં આવે છે.

(C) જમીનમાંથી આયનોનું શોષણ નિષ્ક્રિય અને સક્રિય બંને વહન પદ્ધતિઓ દ્વારા થાય છે.
$1$. નિષ્ક્રિય વહન: આયનો ચયાપચયની ઉર્જાના વપરાશ વગર સાંદ્રતા ઢાળની દિશામાં ગતિ કરે છે.
$2$. સક્રિય વહન: આયનો સાંદ્રતા ઢાળની વિરુદ્ધ દિશામાં ગતિ કરે છે,જેના માટે $ATP$ સ્વરૂપે ચયાપચયની ઉર્જાનો વપરાશ જરૂરી છે.

(A) મોટાભાગના ખનિજો કોષરસપટલમાંથી નિષ્ક્રિય રીતે પસાર થઈ શકતા નથી કારણ કે તેઓ જમીનમાં વીજભારિત કણો (આયનો) તરીકે હાજર હોય છે.
કોષરસપટલ વીજભારિત આયનો માટે અપ્રવેશ્ય હોવાથી,તેઓ સાદા પ્રસરણ દ્વારા લિપિડ દ્વિસ્તરમાંથી પસાર થઈ શકતા નથી.
તેથી,ખનિજોએ સક્રિય શોષણ દ્વારા મૂળના કોષોમાં પ્રવેશવું પડે છે,જેના માટે $ATP$ સ્વરૂપે ઉર્જા અને વિશિષ્ટ વાહક પ્રોટીનની જરૂર પડે છે.
આમ,વિધાન અને કારણ બંને સાચા છે,અને કારણ એ સમજાવે છે કે સક્રિય શોષણ શા માટે જરૂરી છે.

(B) ખનિજ શોષણની પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે.
પ્રથમ તબક્કામાં,કોષોની 'મુક્ત જગ્યા' અથવા 'બાહ્ય જગ્યા' (એપોપ્લાસ્ટ) માં આયનોનું પ્રારંભિક ઝડપી ગ્રહણ થાય છે.
આ પ્રક્રિયા નિષ્ક્રિય છે અને તેમાં ચયાપચયની ઊર્જાની જરૂર પડતી નથી.
તેથી,પ્રથમ તબક્કામાં અનુસરવામાં આવતા માર્ગને નિષ્ક્રિય ગ્રહણ કહેવામાં આવે છે.

(A) વનસ્પતિઓ જમીનમાંથી આવશ્યક ખનીજ આયનોનું શોષણ મુખ્યત્વે તેમના મૂળતંત્ર દ્વારા કરે છે. મૂલરોમ,જે મૂળના અધિસ્તરીય કોષોના વિસ્તરણ છે,તે પાણી અને ખનીજોના શોષણ માટે વિશાળ સપાટી પૂરી પાડે છે. આ આયનોનું શોષણ વનસ્પતિની ચોક્કસ શારીરિક જરૂરિયાતો અને જમીનના દ્રાવણમાં આયનોની ઉપલબ્ધતાના આધારે વિવિધ માત્રામાં થાય છે.

(B) ખનિજ શોષણની પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે. પ્રથમ તબક્કામાં,આયનોનું કોષોની મુક્ત અવકાશ અથવા બાહ્ય અવકાશ (એપોપ્લાસ્ટ) માં ઝડપી શોષણ થાય છે. અંતિમ તબક્કામાં,આયનો સક્રિય પરિવહન દ્વારા કોષોની આંતરિક અવકાશ (સિમ્પ્લાસ્ટ) માં લેવામાં આવે છે,જેના માટે ચયાપચયની ઉર્જાની જરૂર પડે છે.

(B) વનસ્પતિઓ જમીનમાંથી ફોસ્ફરસનું શોષણ મુખ્યત્વે ફોસ્ફેટ આયનોના સ્વરૂપમાં કરે છે.
આ આયનો મુખ્યત્વે $H_{2}PO_{4}^{-}$ અને $HPO_{4}^{2-}$ સ્વરૂપે શોષાય છે.

(B) ખનિજોનું શોષણ બે તબક્કામાં થાય છે. પ્રથમ તબક્કામાં,કોષોની મુક્ત જગ્યા અથવા બહારની જગ્યામાં આયનોનું પ્રારંભિક ઝડપી ગ્રહણ થાય છે,જે એક નિષ્ક્રિય પ્રક્રિયા છે. બીજા તબક્કામાં,આયનોને કોષોની અંદરની જગ્યામાં (કોષરસ અથવા રસધાની) લેવામાં આવે છે. આયનોનું આ અંદરની જગ્યામાં થતું વહન સાંદ્રતા ઢાળની વિરુદ્ધ હોય છે અને તેમાં ચયાપચયની ઊર્જાની જરૂર પડે છે,તેથી તેને સક્રિય ગ્રહણ કહેવામાં આવે છે.

(A) ખનિજ શોષણના પ્રારંભિક તબક્કામાં,આયનો કોષોની બાહ્ય જગ્યામાં લેવામાં આવે છે,જેને એપોપ્લાસ્ટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ એક નિષ્ક્રિય પ્રક્રિયા છે જેમાં આયનો કોષ દીવાલની મુક્ત જગ્યા અથવા બાહ્યકોષીય જગ્યામાં પ્રવેશ કરે છે.

(B) ખનિજ શોષણની પ્રક્રિયા બે તબક્કામાં થાય છે. પ્રારંભિક તબક્કામાં,આયનો કોષોની 'મુક્ત અવકાશ' (free space) અથવા 'બાહ્ય અવકાશ' (outer space) માં ઝડપથી શોષાય છે,જે એક નિષ્ક્રિય પ્રક્રિયા છે. બીજા તબક્કામાં,આયનો કોષોની 'આંતરિક અવકાશ' (inner space) માં ધીમેથી શોષાય છે,જે એક સક્રિય પ્રક્રિયા છે અને તેમાં ચયાપચયની ઊર્જાની જરૂર પડે છે.

(A) વનસ્પતિઓ જમીનમાંથી નાઈટ્રોજન મુખ્યત્વે નાઈટ્રેટ $(NO_3^-)$ સ્વરૂપમાં શોષે છે.
જોકે કેટલીક વનસ્પતિઓ નાઈટ્રોજનને એમોનિયમ $(NH_4^+)$ અથવા નાઈટ્રાઈટ $(NO_2^-)$ સ્વરૂપે પણ શોષી શકે છે,પરંતુ મોટાભાગની સ્થળજ વનસ્પતિઓ માટે નાઈટ્રેટ એ સૌથી સામાન્ય અને પસંદગીનું સ્વરૂપ છે.

(B) વનસ્પતિઓ જમીનમાંથી આવશ્યક ખનીજ તત્વોનું શોષણ મુખ્યત્વે આયનોના સ્વરૂપમાં કરે છે.
આ આયનો જમીનના દ્રાવણમાં ઓગળેલા હોય છે અને મૂળ દ્વારા વિવિધ વહન પદ્ધતિઓ દ્વારા શોષાય છે.
આ આયનોનું વનસ્પતિના શરીરમાં થતા વહનને ફ્લક્સ (flux) કહેવામાં આવે છે.

(D) વનસ્પતિઓમાં ખનિજ શોષણ બે અલગ તબક્કાઓમાં થાય છે:
$(i)$ પ્રારંભિક તબક્કો: આયનો ઝડપથી કોષોની 'બાહ્ય મુક્ત જગ્યા' અથવા $apoplast$ માં લેવામાં આવે છે. આ એક નિષ્ક્રિય પ્રક્રિયા છે જેમાં ચયાપચયની ઉર્જાની જરૂર પડતી નથી.
$(ii)$ અંતિમ તબક્કો: આયનો ધીમે ધીમે કોષોની 'આંતરિક જગ્યા' અથવા $symplast$ માં પરિવહન પામે છે. આ એક સક્રિય પ્રક્રિયા છે જેમાં $ATP$ સ્વરૂપે ચયાપચયની ઉર્જાની જરૂર પડે છે.
$(iii)$ $apoplast$ માં આયનોની નિષ્ક્રિય ગતિ આયન ચેનલો દ્વારા સરળ બને છે,જે ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન પ્રોટીન છે જે ચોક્કસ આયનો માટે પસંદગીયુક્ત છિદ્રો તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેથી,આપેલા તમામ વિધાનો સાચા છે.

(C) વનસ્પતિઓ જમીનમાંથી ઝિંકનું શોષણ મુખ્યત્વે દ્વિ-સંયોજક ઝિંક આયનો તરીકે કરે છે,જેને $Zn^{2+}$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે. આ આયનો મૂળતંત્ર દ્વારા વિવિધ વહન પદ્ધતિઓ દ્વારા શોષાય છે.

(A) મૂળ દ્વારા ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સનું વહન સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રો-કેમિકલ ઢાળની વિરુદ્ધ હોય છે અને તેમાં ઉર્જાની જરૂર પડે છે.
આનું કારણ એ છે કે જમીનમાં ખનિજોની સાંદ્રતા સામાન્ય રીતે મૂળમાં રહેલા ખનિજોની સાંદ્રતા કરતા ઓછી હોય છે.
તેથી,વનસ્પતિઓ સક્રિય વહન પ્રક્રિયા દ્વારા જમીનમાંથી ખનિજોનું શોષણ કરે છે,જેમાં $ATP$ નો વપરાશ થાય છે.

(D) વનસ્પતિઓ જમીનમાંથી આયર્ન મુખ્યત્વે ફેરિક આયનોના સ્વરૂપમાં શોષે છે,જે $Fe^{+3}$ છે.
જોકે વનસ્પતિઓ ફેરસ આયનો $(Fe^{+2})$ પણ શોષી શકે છે,પરંતુ વનસ્પતિ દેહધર્મવિદ્યામાં શોષણ માટે સૌથી સામાન્ય અને પ્રમાણિત સ્વરૂપ $Fe^{+3}$ છે.