TRANSLOCATION OF SOLUTES Questions in Gujarati

(C) વનસ્પતિઓમાં,અમુક આયનો અને કાર્બનિક અણુઓ અત્યંત વહનશીલ હોય છે અને તે અન્નવાહક (phloem) અથવા સિમ્પ્લાસ્ટિક માર્ગો દ્વારા એક કોષમાંથી બીજા કોષમાં વહન પામી શકે છે.
$K^+$ (પોટેશિયમ આયનો) વનસ્પતિ પેશીઓમાં અત્યંત વહનશીલ હોવાનું જાણીતું છે,જે વનસ્પતિના જૂના,વૃદ્ધત્વ પામતા ભાગોમાંથી નવા,વિકાસશીલ ભાગો તરફ વહન પામે છે.
જોકે $Cl^-$ અને $Malate^{2-}$ પણ વહન પામી શકે છે,પરંતુ વનસ્પતિ દેહધર્મવિદ્યામાં $K^+$ એ અત્યંત વહનશીલ પોષકતત્વનું સૌથી મુખ્ય ઉદાહરણ છે.

(B) જે તત્વો વનસ્પતિમાં સક્રિય રીતે ગતિશીલ હોય છે,તે જૂના અને વૃદ્ધત્વ પામતા પેશીઓમાંથી નવી વિકસતી પેશીઓમાં સ્થળાંતરિત થાય છે. $Phosphorus$,$Potassium$,$Sulphur$ અને $Nitrogen$ જેવા તત્વો ખૂબ જ ગતિશીલ હોય છે.
જોકે,જે તત્વો કોષના બંધારણીય ઘટકો છે,જેમ કે $Calcium$,તે પુનઃસ્થાનાંતરિત થતા નથી. $Calcium$ એ કોષદીવાલનો એક ઘટક છે ($Calcium$ પેક્ટેટ તરીકે),તેથી તે પરિપક્વ પેશીઓમાંથી નવી પેશીઓમાં વહન પામતું નથી.

(B) વનસ્પતિઓમાં,અમુક તત્વો અત્યંત ગતિશીલ હોય છે અને તે જૂના,જીર્ણ થતા ભાગોમાંથી નવા,વિકાસ પામતા પેશીઓમાં સ્થળાંતરિત થાય છે. આમાં $P$ (ફોસ્ફરસ),$K$ (પોટેશિયમ) અને $S$ (સલ્ફર) જેવા તત્વોનો સમાવેશ થાય છે.
જો કે,કેટલાક તત્વો,જેમ કે $Ca$ (કેલ્શિયમ),કોષદીવાલના બંધારણીય ઘટકો છે અને તે પુનઃસ્થાનાંતરિત થતા નથી. તેથી,તેઓ જૂની પેશીઓમાંથી નવી પેશીઓમાં સ્થળાંતરિત થતા નથી,અને આ તત્વોની ઉણપના લક્ષણો સૌપ્રથમ નવી પેશીઓમાં જોવા મળે છે.

(N/A) $\Rightarrow$ ખનિજ ક્ષારોનું સ્થળાંતર જલવાહક પેશી (xylem) દ્વારા પાણીના ઉપર તરફના પ્રવાહ સાથે થાય છે,જે બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ (transpirational pull) દ્વારા વનસ્પતિમાં ઉપરની તરફ ખેંચાય છે.
$\Rightarrow$ જલવાહક રસ (xylem sap) નું વિશ્લેષણ તેમાં ખનિજ ક્ષારોની હાજરીની પુષ્ટિ કરે છે.
$\Rightarrow$ ખનિજ તત્વોના રેડિયોઆઈસોટોપ્સનો ઉપયોગ એ બાબતને વધુ સ્પષ્ટ કરે છે કે તેમનું વહન જલવાહક પેશી દ્વારા થાય છે.

(N/A) જ્યારે આયનો સક્રિય અથવા નિષ્ક્રિય શોષણ અથવા બંનેના સંયોજન દ્વારા જલવાહક (xylem) સુધી પહોંચે છે,ત્યારે તેમનું પ્રકાંડમાં ઉપરની તરફ વનસ્પતિના તમામ ભાગોમાં વહન બાષ્પોત્સર્જન પ્રવાહ (transpiration stream) દ્વારા થાય છે.
વહનનો માર્ગ:
ખનિજ તત્વો માટે મુખ્ય સિંક (sink) વનસ્પતિના વૃદ્ધિ પામતા પ્રદેશો છે,જેમ કે $(1)$ અગ્રસ્થ વર્ધમાન પેશી (apical meristems),$(2)$ પાર્શ્વસ્થ વર્ધમાન પેશી (lateral meristems),$(3)$ કુમળા પર્ણો,$(4)$ વિકાસ પામતા પુષ્પો,$(5)$ ફળો અને બીજ તથા સંગ્રહ કરતા અંગો.
ખનિજ આયનોનું અનલોડિંગ (unloading) સૂક્ષ્મ શિરાઓના અંતિમ છેડે પ્રસરણ અને આ કોષો દ્વારા સક્રિય શોષણ દ્વારા થાય છે.
ખનિજ આયનો વારંવાર પુનઃગતિશીલ (remobilised) થાય છે,ખાસ કરીને જૂના,જીર્ણ થતા ભાગોમાંથી.
જૂના મૃતપ્રાય પર્ણો તેમના ખનિજ તત્વોનો મોટો ભાગ કુમળા પર્ણોમાં નિકાસ કરે છે.
તે જ રીતે,પાનખર વનસ્પતિઓમાં પર્ણ પતન પહેલાં,ખનિજોને અન્ય ભાગોમાં ખસેડવામાં આવે છે.
મૃતપ્રાય પર્ણો $\xrightarrow{\text{ખનિજ તત્વો}}$ નવા પર્ણો
જલવાહક રસ (xylem exudates) નું વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે:
જોકે નાઇટ્રોજનનો કેટલોક ભાગ અકાર્બનિક આયનો તરીકે વહન પામે છે,પરંતુ તેનો મોટો ભાગ એમિનો એસિડ અને સંબંધિત સંયોજનો જેવા કાર્બનિક સ્વરૂપમાં વહન પામે છે.
વધુમાં,જલવાહક અને અન્નવાહક (phloem) વચ્ચે પદાર્થોની થોડી આપ-લે પણ થાય છે.
તેથી,આપણે સ્પષ્ટપણે ભેદ પાડી શકતા નથી અને ચોક્કસપણે કહી શકતા નથી કે જલવાહક માત્ર અકાર્બનિક પોષક તત્વોનું વહન કરે છે જ્યારે અન્નવાહક માત્ર કાર્બનિક પદાર્થોનું વહન કરે છે.

(N/A) વનસ્પતિઓ મૂળ દ્વારા જમીનમાંથી ખનિજ પોષકતત્ત્વોનું શોષણ કરે છે. આ પોષકતત્ત્વોને પ્રકાંડ દ્વારા પર્ણો સુધી અને વનસ્પતિના સક્રિય રીતે વૃદ્ધિ પામતા ભાગો સુધી પહોંચાડવામાં આવે છે.
જ્યારે વનસ્પતિનો કોઈ ભાગ જીર્ણ કે વૃદ્ધાવસ્થા પ્રાપ્ત કરે છે,ત્યારે તે ભાગમાંથી પોષકતત્ત્વોનું પુનઃગતિશીલતા (remobilization) દ્વારા શોષણ કરવામાં આવે છે અને તેને વનસ્પતિના નવા,સક્રિય રીતે વૃદ્ધિ પામતા ભાગો તરફ મોકલવામાં આવે છે.

(N/A) વનસ્પતિઓમાં ખનીજ તત્વોનું વહન તેમના વનસ્પતિ દેહમાં રહેલી ગતિશીલતાના આધારે થાય છે:
$1$. ગતિશીલ ખનીજો: $Phosphorus$ (ફોસ્ફરસ),$Sulphur$ (સલ્ફર),$Nitrogen$ (નાઈટ્રોજન) અને $Potassium$ (પોટેશિયમ) જેવા ખનીજો ખૂબ જ ગતિશીલ હોય છે. તેઓ જૂના,મૃતપ્રાય ભાગો (જેમ કે મૃત પર્ણો) માંથી નવા,વિકાસ પામતા ભાગો (જેમ કે નવા પર્ણો) તરફ સરળતાથી સ્થળાંતરિત થાય છે.
$2$. અગતિશીલ ખનીજો: $Calcium$ (કેલ્શિયમ) જેવા ખનીજો વનસ્પતિ કોષદીવાલના બંધારણીય ઘટકો છે અને તેનું પુનઃસંગઠન થતું નથી. તેથી,એકવાર તેઓ બંધારણમાં જોડાઈ જાય પછી,તેમને જૂના ભાગોમાંથી નવા ભાગોમાં વહન કરી શકાતા નથી.

(N/A) $(1)$ ગતિશીલ તત્વો: આ એવા ખનીજ તત્વો છે જે વનસ્પતિમાં સક્રિય રીતે ગતિશીલ હોય છે અને જૂના,વૃદ્ધત્વ પામતા ભાગોમાંથી યુવાન,વિકાસશીલ પેશીઓમાં સ્થળાંતરિત થાય છે.
$(2)$ અગતિશીલ તત્વો: આ એવા ખનીજ તત્વો છે જે પ્રમાણમાં અગતિશીલ હોય છે અને પરિપક્વ અંગોમાંથી યુવાન પેશીઓમાં વહન પામતા નથી,જે ઘણીવાર કોષના બંધારણીય ઘટકો બની જાય છે.

(B) $\Rightarrow$ જલવાહક રસ (xylem exudate) એ પાણી,ખનિજો અને કેટલાક કાર્બનિક સંયોજનોનું મિશ્રણ છે.
આ રસનું રાસાયણિક વિશ્લેષણ કરીને,આપણે તે ચોક્કસ રાસાયણિક સ્વરૂપો નક્કી કરી શકીએ છીએ જેમાં ખનિજો મૂળમાંથી વનસ્પતિના અન્ય ભાગોમાં વહન પામે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,નાઈટ્રોજન મુખ્યત્વે જમીનમાંથી $NO_2^-$ અને $NO_3^-$ આયનો તરીકે શોષાય છે અને આ સ્વરૂપોમાં અથવા કાર્બનિક નાઈટ્રોજન (એમિનો એસિડ/એમાઈડ્સ) તરીકે વહન પામે છે.
તે જ રીતે,સલ્ફર સલ્ફેટ આયનો $(SO_4^{2-})$ તરીકે શોષાય છે અને તે જ સ્વરૂપમાં વહન પામે છે.
આમ,જલવાહક રસનું વિશ્લેષણ ખનિજ પોષક તત્વોના વહન પામતા સ્વરૂપોનો સીધો પુરાવો પૂરો પાડે છે.

(A) ચાલની નલિકા કોષો એ અન્નવાહક (phloem) ના મુખ્ય વહન કરતા ઘટકો છે.
તેમનો અભ્યાસ દ્રાવ્યોના સ્થળાંતર દરમિયાન કરવામાં આવે છે કારણ કે તેમની પાસે આંતરજોડાણ ધરાવતી લ્યુમેન (lumen) હોય છે,જે સ્ત્રોતથી સિંક સુધી કાર્બનિક ખોરાક (સુક્રોઝ) ના લાંબા અંતરના પરિવહનને સરળ બનાવે છે.
સાથી કોષો ચાલની નલિકાઓને મદદ કરે છે,પરંતુ વાસ્તવિક સ્થળાંતર ચાલની નલિકાના ઘટકો દ્વારા થાય છે.

(C) જે તત્વો બંધારણીય ઘટકો છે,જેમ કે કેલ્શિયમ,તેનું પુનઃસ્થાનાંતર થતું નથી. જોકે,ફોસ્ફરસ,સલ્ફર,નાઇટ્રોજન અને પોટેશિયમ જેવા તત્વો વનસ્પતિના જૂના અને જીર્ણ થતા ભાગોમાંથી યુવાન અને વિકાસ પામતા પેશીઓમાં સરળતાથી સ્થળાંતરિત થાય છે. તેથી,આ પુનઃસ્થાનાંતરિત ખનિજો માટે મુખ્ય સિંક (sink) વનસ્પતિના યુવાન અને વિકાસ પામતા અંગો છે.

(D) સિંક એ વનસ્પતિના એવા ભાગો છે જ્યાં પોષક તત્વોની સાંદ્રતા ઓછી હોય છે અને ચયાપચયની જરૂરિયાત ખૂબ જ વધારે હોય છે.
અગ્રસ્થ અને પાર્શ્વીય વર્ધનશીલ પેશી,યુવાન પર્ણો,તથા ફળો અને બીજ એ વનસ્પતિના સક્રિય રીતે વૃદ્ધિ પામતા ભાગો છે.
આ વિસ્તારોને ખનિજો અને ખોરાકના સતત પુરવઠાની જરૂર હોય છે,તેથી તેઓ પ્રાથમિક સિંક તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેનાથી વિપરીત,પરિપક્વ અથવા જૂના પર્ણોનો ચયાપચય દર ઓછો હોય છે અને તેઓ ઘણીવાર સિંકને બદલે સ્ત્રોત (source) તરીકે કાર્ય કરે છે,કારણ કે તેઓ વૃદ્ધત્વ (senescence) પહેલાં પોષક તત્વોનું સ્થળાંતર કરે છે.

(C) ખોટું વિધાન એ છે કે નાઈટ્રોજન અકાર્બનિક આયનો તરીકે જલવાહક પેશી દ્વારા વહન પામે છે. વાસ્તવમાં,નાઈટ્રોજન મુખ્યત્વે કાર્બનિક સ્વરૂપોમાં વહન પામે છે,જેમ કે એમિનો એસિડ,એમાઈડ્સ અને સંબંધિત સંયોજનો. અન્ય વિધાનો સાચા છે: અગ્રસ્થ અને પાર્શ્વીય વર્ધનશીલ પેશીઓ ખનિજો માટે મુખ્ય સિંક છે,$N, P,$ અને $K$ ખૂબ જ ગતિશીલ છે,અને $P$ અને $S$ આંશિક રીતે કાર્બનિક સંયોજનો તરીકે વહન પામે છે.

(D) દ્રાવ્યો,ખાસ કરીને ખનિજોનું સ્થળાંતર $xylem$ (જલવાહક) વાહિનીઓ દ્વારા થાય છે.
આ પ્રક્રિયા મુખ્યત્વે પર્ણોમાં ઉત્પન્ન થતા બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ (transpiration pull) દ્વારા સંચાલિત થાય છે,જે પાણી અને ઓગળેલા ખનિજોને ઉપરની તરફ લઈ જવા માટે નકારાત્મક દબાણ ઢાળ બનાવે છે.
તેથી,દ્રાવ્યનું સ્થળાંતર બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ પર આધારિત છે અને તે $xylem$ વાહિનીઓ દ્વારા થાય છે,જેના કારણે દ્રાવ્યના સ્થળાંતરનો દર પાણીના સ્થળાંતરના દર સાથે ગાઢ રીતે જોડાયેલો હોય છે.

$(A)$ જે તત્વો વનસ્પતિમાં સક્રિય રીતે પુનઃસ્થળાંતરિત થાય છે, ખાસ કરીને જૂના જીર્ણ પર્ણોમાંથી નવા વિકાસ પામતા પેશીઓ તરફ, તેમાં ફોસ્ફરસ $(P)$, સલ્ફર $(S)$, નાઈટ્રોજન $(N)$ અને પોટેશિયમ $(K)$ નો સમાવેશ થાય છે.
જે તત્વો કોષદીવાલના બંધારણીય ઘટકો છે, જેમ કે કેલ્શિયમ $(Ca)$, તે પુનઃસ્થળાંતરિત થઈ શકતા નથી અને જૂના પર્ણો ખરી ન જાય ત્યાં સુધી તેમાં જ રહે છે.
તેથી, સાચું વર્ગીકરણ એ છે કે $P, S, N$ અને $K$ પુનઃસ્થળાંતરિત થાય છે, જ્યારે $Ca$ પુનઃસ્થળાંતરિત થતું નથી. આ વિકલ્પ $A$ ને અનુરૂપ છે.