Phloem Transport: Flow from Source to Sink Questions in Gujarati

(D) વનસ્પતિમાં કાર્બનિક ખોરાક (સુક્રોઝ) નું વહન અન્નવાહક પેશી દ્વારા થાય છે.
જલવાહક પેશીથી વિપરીત,જે મુખ્યત્વે પાણી અને ખનિજોનું ઉપરની દિશામાં (એકદિશીય) વહન કરે છે,અન્નવાહક પેશી કાર્બનિક પોષક તત્વોને સ્ત્રોત (જ્યાં તે ઉત્પન્ન થાય છે,જેમ કે પાંદડા) થી સિંક (જ્યાં તેનો સંગ્રહ થાય છે અથવા ઉપયોગ થાય છે,જેમ કે મૂળ,ફળ અથવા વધતી જતી ટોચ) સુધી પહોંચાડે છે.
કારણ કે સિંક સ્ત્રોતની ઉપર અથવા નીચે ગમે ત્યાં હોઈ શકે છે,તેથી અન્નવાહક દ્વારા કાર્બનિક ખોરાકનું વહન દ્વિદિશીય (ઉપર અને નીચેની તરફ) હોય છે.

(B) $Ernst \text{ Münch}$ દ્વારા પ્રસ્તાવિત માસ ફ્લો ઉત્કલ્પના, વનસ્પતિઓમાં કાર્બનિક દ્રાવ્યોના સ્થળાંતરણ (translocation) ની પ્રક્રિયા સમજાવે છે.
આ ઉત્કલ્પના મુજબ, કાર્બનિક ખોરાક પદાર્થો સ્ત્રોત (જ્યાં તેમનું સંશ્લેષણ થાય છે, જેમ કે પર્ણો) થી સિંક (જ્યાં તેમનો ઉપયોગ કે સંગ્રહ થાય છે) તરફ અન્નવાહક પેશી દ્વારા વહન પામે છે, જે આસૃતિના તફાવતને કારણે સર્જાતા દબાણના ઢાળને આભારી છે.

(A) અન્નવાહકમાં દ્રાવ્ય પદાર્થોનું સ્થળાંતર હંમેશા સ્ત્રોત (source) થી સંગ્રહસ્થાન (sink) તરફ થાય છે.
'સ્ત્રોત' એટલે વનસ્પતિનો એવો ભાગ જે ખોરાકનું સંશ્લેષણ કરે છે (દા.ત.,પરિપક્વ પર્ણો),જ્યારે 'સંગ્રહસ્થાન' એટલે એવો ભાગ જેને ખોરાકની જરૂર હોય અથવા જ્યાં ખોરાકનો સંગ્રહ થાય છે (દા.ત.,મૂળ,ફળ અથવા વિકાસ પામતી કલિકાઓ).
આ વહન દબાણના તફાવત દ્વારા પ્રેરાય છે,જેને દબાણ-પ્રવાહ ઉત્કલ્પના (pressure-flow hypothesis) અથવા સામૂહિક પ્રવાહ ઉત્કલ્પના (mass-flow hypothesis) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,વહન હંમેશા શર્કરાના સ્ત્રોતથી શર્કરાના સંગ્રહસ્થાન તરફ થાય છે.

(A) પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન પર્ણોમાં કાર્બોદિતોનું સંશ્લેષણ થાય છે.
આ કાર્બોદિતોને વહન માટે સુક્રોઝમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.
સુક્રોઝને અન્નવાહક (Phloem) માં લોડ કરવામાં આવે છે,જે સ્ત્રોત (પર્ણો) થી સિંક (મૂળ,ફળો,વગેરે) સુધી કાર્બનિક દ્રાવ્યોના સ્થળાંતર માટે પ્રાથમ માટે પ્રાથમિક પેશી તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેથી,સ્થળાંતરની પ્રક્રિયા દરમિયાન,અન્ય પેશીઓની તુલનામાં અન્નવાહકમાં કાર્બોદિતોનું પ્રમાણ વધુ હોય છે.

(C) અન્નવાહક (phloem) માં ખોરાકનું વહન દ્વિ-માર્ગી (bidirectional) હોય છે.
તે સ્ત્રોત (જ્યાં ખોરાક સંશ્લેષિત થાય છે,દા.ત.,પર્ણો) થી સિંક (જ્યાં ખોરાક વપરાય છે અથવા સંગ્રહિત થાય છે,દા.ત.,મૂળ,ફળ અથવા વિકાસશીલ કલિકાઓ) તરફ થાય છે.
સ્ત્રોત સિંકની ઉપર અથવા નીચે હોઈ શકે છે,તેથી ખોરાકનું વહન નીચેની તરફ (તલગામી) અને ઉપરની તરફ (અગ્રગામી) બંને દિશામાં થઈ શકે છે.
તેથી,અન્નવાહકમાં ખોરાકનું વહન દ્વિ-માર્ગી છે.

(C) વનસ્પતિઓમાં ખોરાકના સ્થળાંતર માટે મુખ્ય સબસ્ટ્રેટ સુક્રોઝ છે.
વનસ્પતિઓ પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન ગ્લુકોઝનું સંશ્લેષણ કરે છે,જે ત્યારબાદ અન્નવાહક (phloem) દ્વારા વહન માટે સુક્રોઝમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
સુક્રોઝ એ નોન-રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે,જે તેને રાસાયણિક રીતે સ્થિર બનાવે છે અને સ્ત્રોત (પર્ણો) થી સિંક (મૂળ,ફળ અથવા વિકાસશીલ પેશીઓ) સુધી લાંબા અંતરના વહન માટે યોગ્ય બનાવે છે.

(B) વનસ્પતિઓમાં કાર્બનિક દ્રાવ્યો (શર્કરા) ના સ્થળાંતર માટે સૌથી વધુ સ્વીકૃત સિદ્ધાંત $Mass \ flow \ hypothesis$ (દ્રવ્ય પ્રવાહ ઉત્કલ્પના) છે,જેને $Pressure \ flow \ hypothesis$ (દબાણ પ્રવાહ ઉત્કલ્પના) અથવા $Munch \ hypothesis$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
આ સિદ્ધાંત મુજબ,સ્ત્રોત (પર્ણો) માં ઉત્પન્ન થયેલ ગ્લુકોઝનું સુક્રોઝમાં રૂપાંતર થાય છે અને તેને અન્નવાહક (phloem) ના ચાલની નલિકાના ઘટકોમાં લોડ કરવામાં આવે છે.
આ લોડિંગને કારણે ઉચ્ચ આસૃતિ દાબ સર્જાય છે,જેના પરિણામે આસૃતિ દ્વારા નજીકની જલવાહક (xylem) માંથી પાણી અન્નવાહકમાં પ્રવેશે છે.
આનાથી સ્ત્રોત પાસે ઉચ્ચ જળસ્થિતિક દબાણ (turgor pressure) સર્જાય છે,જે દ્રવ્યને સિંક (ઓછા દબાણવાળા વિસ્તારો) તરફ ધકેલે છે,જ્યાં દ્રાવ્યો અનલોડ થાય છે.

(C) "કોષરસ પ્રવાહ ઉત્કલ્પના" (જેને $Munch$ ઉત્કલ્પના અથવા $Pressure-flow$ ઉત્કલ્પના તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) એ વનસ્પતિઓમાં અન્નવાહક $(Phloem)$ દ્વારા થતા વહનની ક્રિયાવિધિ સમજાવવા માટેની એક સિદ્ધાંત છે.
તે સૂચવે છે કે કાર્બનિક દ્રાવ્યો (ખોરાક) નું વહન અન્નવાહક દ્વારા થાય છે, જે ચાલની નલિકાઓમાં શર્કરાના સક્રિય વહન દ્વારા સર્જાતા દબાણના તફાવતને કારણે થાય છે, જેના પરિણામે પાણીનો પ્રવાહ અને ત્યારબાદ રસનું વહન થાય છે.

(D) વનસ્પતિઓમાં,સ્ત્રોત (જેમ કે અંકુરિત બીજમાં ભ્રૂણપોષ) થી સિંક (જેમ કે વિકાસ પામતા આદિપ્રરોહ) સુધી કાર્બોદિતોનું સ્થળાંતર મુખ્યત્વે $Sucrose$ ના સ્વરૂપમાં થાય છે.
એરંડા જેવા તેલીબિયાંમાં પણ,જ્યાં ચરબી સંગ્રહિત ખોરાક તરીકે હોય છે,તેનું પહેલા કાર્બોદિતોમાં રૂપાંતર થાય છે (ગ્લાયોક્સિલેટ ચક્ર અને ગ્લુકોનિયોજેનેસિસ દ્વારા) અને ત્યારબાદ તે અન્નવાહક પેશી દ્વારા વૃદ્ધિ પામતા ભાગોમાં $Sucrose$ તરીકે વહન પામે છે.

(C) અન્નવાહક દ્વારા ખોરાકનું વહન દ્વિ-માર્ગી (bidirectional) હોય છે.
જોકે,ખોરાક (કાર્બોદિતો) નું મુખ્ય વહન સ્ત્રોત (પર્ણો) થી સિંક (મૂળ,ફળ અને સંગ્રહસ્થાન) તરફ સુક્રોઝના સ્વરૂપમાં થાય છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી સૌથી સચોટ વર્ણન પર્ણોથી મૂળ તરફ છે.

(A) વનસ્પતિમાં $phloem$ (અન્નવાહક) પેશીનું પ્રાથમિક કાર્ય કાર્બનિક પોષક તત્વો,મુખ્યત્વે સુક્રોઝનું,સ્ત્રોત (પર્ણો) થી સિંક (મૂળ,ફળ અથવા વિકાસશીલ પેશીઓ) સુધી સ્થળાંતર કરવાનું છે.
તેથી,$phloem$ નું મુખ્ય કાર્ય ખોરાકનું વહન કરવાનું છે.

(C) $Munch$ ના $Pressure-Flow$ $Hypothesis$ (દબાણ-પ્રવાહ ઉત્કલ્પના) મુજબ, સ્ત્રોત (source) થી સિંક (sink) સુધી શર્કરાનું વહન $Phloem$ (અન્નવાહક) દ્વારા થાય છે.
$\text{પાંદડા}$ પ્રકાશસંશ્લેષણના મુખ્ય સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરે છે, જે કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ (સુક્રોઝ) ઉત્પન્ન કરે છે.
$\text{ફળો}$ સિંક તરીકે કાર્ય કરે છે જ્યાં આ શર્કરાનો સંગ્રહ થાય છે.
વનસ્પતિઓ ઉર્જાનો વપરાશ અને વહન અંતર ઘટાડવા માટે સૌથી નજીકના સિંક સુધી શર્કરાનું વહન કરવાનું પસંદ કરે છે.
તેથી, પાકતા ફળમાં સંગ્રહિત ખોરાક મુખ્યત્વે સૌથી નજીકના પાંદડાઓમાંથી મેળવવામાં આવે છે.

(A) $Sink$ (સિંક) શબ્દ વનસ્પતિના તે ભાગને દર્શાવે છે જ્યાં કાર્બનિક પદાર્થો (જેમ કે સુક્રોઝ) નો ઉપયોગ થાય છે અથવા સંગ્રહ થાય છે.
$Pressure$ $Flow$ $Hypothesis$ (દબાણ પ્રવાહ ઉત્કલ્પના) ના સંદર્ભમાં,કાર્બનિક ખોરાકનું વહન $source$ (સ્ત્રોત - જ્યાં તે ઉત્પન્ન થાય છે,દા.ત. પર્ણો) થી $sink$ (સિંક - જ્યાં તેનો વપરાશ કે સંગ્રહ થાય છે,દા.ત. મૂળ,ફળ અથવા વિકાસશીલ બીજ) તરફ થાય છે.
જોકે પ્રશ્નમાં ખનિજોનો ઉલ્લેખ છે,$source$ અને $sink$ નો ખ્યાલ મુખ્યત્વે અન્નવાહક (phloem) દ્વારા કાર્બનિક દ્રાવ્યોના સ્થળાંતર સાથે સંકળાયેલ છે. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,ખનિજોનું વહન એ વનસ્પતિના વહન તંત્ર સાથે સંબંધિત સૌથી નજીકની પ્રક્રિયા છે.

(A) વનસ્પતિ દેહધર્મવિદ્યાના સંદર્ભમાં,દ્રાવ્યોનું (મુખ્યત્વે સુક્રોઝ) વહન 'સ્ત્રોત' (source) થી 'સિંક' (sink) તરફ થાય છે.
'સ્ત્રોત' એ વનસ્પતિનો એવો ભાગ છે જે ખોરાક ઉત્પન્ન કરે છે અથવા સંગ્રહ કરે છે,જેમ કે લીલા પાંદડા (જ્યાં પ્રકાશસંશ્લેષણ થાય છે) અથવા સંગ્રહ કરતા અંગો (જ્યાં સ્ટાર્ચનો સંગ્રહ થાય છે).
'સિંક' એ વનસ્પતિનો એવો ભાગ છે જેને ખોરાકની જરૂર હોય છે,જેમ કે મૂળ,પ્રકાંડ અથવા વિકાસ પામતા ફળો.
તેથી,પુરવઠાના છેડા (સ્ત્રોત) લીલા પાંદડા અને સંગ્રહ કરતા અંગો છે.

(B) વનસ્પતિઓમાં કાર્બનિક દ્રાવ્યો,મુખ્યત્વે સુક્રોઝનું,સ્ત્રોત (જ્યાં તે ઉત્પન્ન થાય છે) થી સિંક (જ્યાં તેનો ઉપયોગ થાય છે અથવા સંગ્રહ થાય છે) સુધી અન્નવાહક પેશી દ્વારા થતા વહનને સ્થળાંતર (Translocation) કહેવામાં આવે છે.
બાષ્પોત્સર્જન એ વનસ્પતિના હવાઈ ભાગોમાંથી પાણીની વરાળનું નુકસાન છે.
પ્રત્યાંકન (Transcription) એ $DNA$ ટેમ્પલેટમાંથી $RNA$ સંશ્લેષણ કરવાની પ્રક્રિયા છે.
પારક્રમણ (Transduction) એ એવી પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા વાયરસ દ્વારા કોષમાં વિદેશી $DNA$ દાખલ કરવામાં આવે છે.

(A) વનસ્પતિમાં ખોરાક (સુક્રોઝ) નું સ્ત્રોત (પર્ણો) થી સિંક (મૂળ,ફળ અથવા સંગ્રહ અંગો) સુધીનું વહન $Phloem$ (અન્નવાહક) પેશી દ્વારા થાય છે. આ પ્રક્રિયાને સ્થળાંતર (translocation) કહેવામાં આવે છે. $Xylem$ (જલવાહક) મુખ્યત્વે પાણી અને ખનિજોના ઉપરની તરફના વહન માટે જવાબદાર છે,જ્યારે $Collenchyma$ અને $Sclerenchyma$ યાંત્રિક આધાર આપતી પેશીઓ છે.

(C) દબાણ-પ્રવાહ ઉત્કલ્પના (pressure flow hypothesis) વનસ્પતિઓમાં શર્કરાના સ્થળાંતરને સમજાવે છે। આ પ્રક્રિયા મુજબ, અન્નવાહક (phloem) ની ચાલની નલિકાઓમાં જલીય દબાણ જલવાહક (xylem) માંથી અન્નવાહકમાં પાણીના આસૃતિ દ્વારા થતા પ્રવેશથી ઉત્પન્ન થાય છે। વનસ્પતિઓની ચાલની નલિકાઓમાં જોવા મળતું મહત્તમ જલીય દબાણ આશરે $20$ બાર હોય છે।

(C) વૃક્ષના થડમાંથી છાલનું વલય (જેમાં અન્નવાહક પેશીનો સમાવેશ થાય છે) દૂર કરવાની પ્રક્રિયાને 'ગર્ડલિંગ' અથવા 'રિંગિંગ' કહેવામાં આવે છે.
અન્નવાહક પેશી એ પર્ણોમાંથી મૂળ સુધી કાર્બનિક ખોરાક (સુક્રોઝ) ના સ્થળાંતર માટે જવાબદાર પેશી છે.
જ્યારે અન્નવાહક પેશી દૂર કરવામાં આવે છે,ત્યારે ખોરાકનું મૂળ તરફનું નીચેની તરફનું વહન અટકી જાય છે.
પરિણામે,મૂળને પોષક તત્વો મળતા નથી અને તે ભૂખ્યા રહે છે,જેના કારણે અંતે આખું વૃક્ષ મૃત્યુ પામે છે.

(D) સ્ટાર્ચ એ એક પોલિસેકેરાઇડ છે અને તે પાણીમાં અદ્રાવ્ય છે,જે તેને સંગ્રહ માટે આદર્શ અણુ બનાવે છે કારણ કે તે કોષના આસૃતિ દબાણ (osmotic potential) ને અસર કરતું નથી.
વનસ્પતિઓ પર્ણો (સ્ત્રોત) માંથી કાર્બોદિતોને કંદ (sink) જેવા સંગ્રહ અંગોમાં સુક્રોઝના સ્વરૂપમાં વહન કરે છે,જે દ્રાવ્ય શર્કરા છે.
એકવાર સુક્રોઝ કંદમાં પહોંચી જાય,પછી લાંબા ગાળાના સંગ્રહ માટે તેનું સ્ટાર્ચમાં રૂપાંતર થાય છે.
તેથી,સ્ટાર્ચનું સીધું વહન થતું નથી; તે અંદર આવતા શર્કરાના દ્રાવણમાંથી કંદની અંદર જ સંશ્લેષિત થાય છે.

(A) $1$. સુક્રોઝનું નિર્માણ પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા પર્ણના મધ્યપર્ણ કોષો (સ્ત્રોત) માં થાય છે.
$2$. ત્યારબાદ,સક્રિય વહન દ્વારા તેને સાથી કોષોમાં અને પછી અન્નવાહકની ચાલનીનલિકામાં દાખલ કરવામાં આવે છે.
$3$. આ લોડિંગ પ્રક્રિયા અન્નવાહકમાં હાઈપરટોનિક સ્થિતિ સર્જે છે,જે આસૃતિ દ્વારા નજીકની જલવાહક પેશીમાંથી પાણી ખેંચે છે.
$4$. આના પરિણામે અન્નવાહકમાં ઉચ્ચ જલીય સ્થિર દબાણ (ટર્ગર પ્રેશર) ઉત્પન્ન થાય છે,જે ખોરાકનું સિંક (sink) તરફ સ્થળાંતર કરવામાં મદદ કરે છે.

(B) વાહક પેશીધારી વનસ્પતિઓમાં,અન્નવાહકપેશી (phloem) ખોરાક (મુખ્યત્વે સુક્રોઝ) ને સ્ત્રોત (સામાન્ય રીતે પર્ણ) થી સિંક (મૂળ,ફળ,બીજ અથવા વૃદ્ધિ પામતા ભાગો) સુધી પહોંચાડવા માટે જવાબદાર છે.
જલવાહકપેશી (xylem) થી વિપરીત,જે પાણી અને ખનીજોનું વહન એકમાર્ગી (ઉપરની તરફ) કરે છે,અન્નવાહકપેશી દ્વારા થતું વહન દ્વિમાર્ગી હોય છે.
આનું કારણ એ છે કે સ્ત્રોત અને સિંકનો સંબંધ બદલાઈ શકે છે; ઉદાહરણ તરીકે,વસંતઋતુની શરૂઆતમાં,મૂળ સંગ્રહિત શર્કરાના સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરે છે,જે ઉપરની તરફ વિકાસ પામતી કલિકાઓ સુધી પહોંચાડવામાં આવે છે.
તેથી,અન્નવાહકપેશીમાં કાર્બનિક અને ખનીજ પોષક દ્રવ્યોનું વહન દ્વિમાર્ગી હોય છે.

(B) અન્નવાહક રસનું વહન મુખ્યત્વે સ્ત્રોત (source) થી સિંક (sink) તરફ હોય છે. જો કે,વનસ્પતિની મોસમી જરૂરિયાતોને આધારે આ દિશા દ્વિમાર્ગી હોઈ શકે છે.
વસંતઋતુની શરૂઆતમાં,મૂળ અથવા પ્રકાંડના અંગોમાં સંગ્રહિત શર્કરા (જે સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરે છે) નવા વિકાસને ટેકો આપવા માટે વિકસતી કલિકાઓ (જે સિંક તરીકે કાર્ય કરે છે) તરફ વહન પામે છે.
તેથી,જ્યારે કલિકાઓ વિકસવાની કે ફૂટવાની તૈયારીમાં હોય,ત્યારે સંગ્રહિત અંગોમાંથી પોષક તત્વોને વધતા વિસ્તારો સુધી પહોંચાડવા માટે વહનની દિશા ઉલટાય છે અથવા દ્વિમાર્ગી બને છે.

(B) અન્નવાહક પેશીમાં કાર્બનિક દ્રવ્યો (મુખ્યત્વે સુક્રોઝ) નું સ્થળાંતર $Munch$ ની દબાણ-પ્રવાહ પરિકલ્પના અથવા સામૂહિક વહન પરિકલ્પના દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે.
આ ક્રિયાવિધિ મુજબ,સ્ત્રોત (પર્ણો) પર ગ્લુકોઝ તૈયાર થાય છે અને તેનું રૂપાંતર સુક્રોઝમાં થાય છે.
ત્યારબાદ $ATP$ નો ઉપયોગ કરીને સુક્રોઝને અન્નવાહકની ચાલનીનલિકામાં સક્રિય વહન દ્વારા દાખલ કરવામાં આવે છે.
આનાથી અન્નવાહકમાં ઊંચું આસૃતિ દબાણ સર્જાય છે,જેના કારણે નજીકની જલવાહકમાંથી પાણી અન્નવાહકમાં પ્રવેશે છે,જે આસૃતિદાબ (turgor pressure) વધારે છે.
આ દબાણ તફાવતને કારણે દ્રવ્યોનું સામૂહિક વહન સ્ત્રોતથી સિંક (જ્યાં જરૂર છે) તરફ થાય છે,જ્યાં સુક્રોઝને મુક્ત કરવામાં આવે છે અને તેનો ઉપયોગ અથવા સંગ્રહ થાય છે.

(D) વનસ્પતિમાં,પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા પર્ણો (સ્ત્રોત) માં કાર્બોદિતોનું સંશ્લેષણ મુખ્યત્વે ગ્લુકોઝ સ્વરૂપે થાય છે.
જોકે,ગ્લુકોઝ ખૂબ જ સક્રિય હોવાથી તે અન્નવાહક પેશી દ્વારા લાંબા અંતરના સ્થળાંતર માટે યોગ્ય નથી.
તેથી,તેનું રૂપાંતર એક બિન-રિડ્યુસિંગ શર્કરા,$Sucrose$ (સુક્રોઝ) માં કરવામાં આવે છે,જે રાસાયણિક રીતે સ્થાયી અને ઓછી સક્રિય હોય છે.
ત્યારબાદ,$Sucrose$ અન્નવાહક પેશીની ચાલની નલિકાઓ દ્વારા સ્ત્રોતથી સંગ્રહસ્થાન (મૂળ,ફળ અથવા સંગ્રહ અંગો) સુધી સ્થળાંતરિત થાય છે.

(C) વનસ્પતિઓમાં કાર્બનિક દ્રવ્યો (શર્કરા) નું સ્થળાંતરણ અન્નવાહક પેશી દ્વારા થાય છે. આ પ્રક્રિયાને સમજાવવા માટે સૌથી વધુ સ્વીકૃત સિદ્ધાંત $Mass \ flow \ hypothesis$ (જેને $Pressure \ flow \ hypothesis$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) છે,જે $Ernst \ Munch$ દ્વારા આપવામાં આવ્યો હતો. આ સિદ્ધાંત મુજબ,પર્ણોમાં (સ્ત્રોત) ઉત્પન્ન થયેલ ગ્લુકોઝનું સુક્રોઝમાં રૂપાંતર થાય છે અને તેને અન્નવાહકમાં વહન કરવામાં આવે છે,જેનાથી ઉચ્ચ આસૃતિ દબાણ સર્જાય છે. આના કારણે જલવાહકમાંથી પાણી અન્નવાહકમાં પ્રવેશે છે,જે દબાણ ઢાળ ઉત્પન્ન કરે છે અને દ્રાવણને સંગ્રહસ્થાન (સિંક) તરફ ધકેલે છે.

(B) ખનીજોનું વહન $Phloem$ (અન્નવાહક પેશી) દ્વારા દ્વિદિશીય રીતે (ઉપર અને નીચેની તરફ) થાય છે. $Phloem$ ખનીજોના પાર્શ્વિય વહનમાં પણ મદદ કરે છે. જ્યારે $Xylem$ (જલવાહક પેશી) મુખ્યત્વે પાણી અને ખનીજોનું એકદિશીય (ઉપરની તરફ) વહન કરે છે,ત્યારે $Phloem$ ખનીજો સહિતના દ્રાવ્યોના દ્વિદિશીય સ્થળાંતર માટે જવાબદાર છે.

(B) સપુષ્પી વનસ્પતિઓમાં,પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન પર્ણોમાં શર્કરા ગ્લુકોઝના સ્વરૂપમાં સંશ્લેષિત થાય છે. જોકે,અન્નવાહક (phloem) દ્વારા સ્થળાંતર માટે તેનું રૂપાંતર $Sucrose$ (સુક્રોઝ) માં થાય છે. $Sucrose$ એ બિન-રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે,જે તેને રાસાયણિક રીતે સ્થિર બનાવે છે અને વહન દરમિયાન ઓછી સક્રિય રાખે છે,જેથી તે સિંક પેશીઓ સુધી અસરકારક રીતે પહોંચી શકે છે.

(C) ઉચ્ચ કક્ષાની વનસ્પતિઓમાં,અન્નવાહક પેશી ખોરાકી પદાર્થો (મુખ્યત્વે સુક્રોઝ) ના સ્ત્રોતથી સિંક સુધીના સ્થળાંતર માટે જવાબદાર છે.
ચાલની ઘટકો (ખાસ કરીને આવૃત બીજધારીઓમાં ચાલની નલિકાના ઘટકો) એ અન્નવાહકના મુખ્ય વહન કરતા કોષો છે.
જલવાહિનીકીઓ અને જલવાહિનીઓ એ જલવાહક પેશીના ઘટકો છે,જે પાણી અને ખનિજોના વહન માટે જવાબદાર છે.
સાથી કોષો વહનની પ્રક્રિયામાં ચાલની નલિકાના ઘટકોને મદદ કરે છે,પરંતુ તેઓ પોતે મુખ્ય વહન માર્ગ નથી.

(B) સાથી કોષો એ વિશિષ્ટ મૃદુતકીય કોષો છે જે અન્નવાહક પેશીમાં ચાલની નલિકાના ઘટકો સાથે ગાઢ રીતે જોડાયેલા હોય છે. તેમનું મુખ્ય કાર્ય ચાલની નલિકાઓમાં દબાણ ઢાળ જાળવી રાખવાનું છે. તેઓ સ્ત્રોત (પર્ણો) માંથી સુક્રોઝને ચાલની નલિકાના ઘટકોમાં સક્રિય વહન દ્વારા દાખલ કરવામાં મદદ કરે છે,જેના માટે જરૂરી ઊર્જા $(ATP)$ તેઓ પૂરી પાડે છે. આ પ્રક્રિયા ચાલની નલિકાઓમાં ઊંચું આસૃતિ દબાણ ઉત્પન્ન કરે છે,જે ખોરાકના સ્થળાંતર (translocation) માં મદદરૂપ થાય છે.

(D) : સાથી કોષો એ ચાલની નલિકાના ઘટકો સાથે સંકળાયેલા વિશિષ્ટ મૃદુતક કોષો છે. તેઓ ચાલની નલિકાના ઘટકોમાં સુક્રોઝના લોડિંગમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.
પર્ણો જેવા સ્ત્રોત પેશીઓમાં,સાથી કોષો સુગર અને એમિનો એસિડને સક્રિય વહન દ્વારા ચાલની નલિકાના ઘટકોમાં દાખલ કરવા માટે ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન પ્રોટીનનો ઉપયોગ કરે છે.
સુગરનું આ સક્રિય લોડિંગ દ્રાવ્યની ઊંચી સાંદ્રતા બનાવે છે,જે પાણીના પોટેન્શિયલને ઘટાડે છે,જેનાથી ફ્લોએમ દ્વારા પાણી અને સુગરનું વહન સરળ બને છે.

(D) ઉચ્ચ કક્ષાની વનસ્પતિઓમાં ખોરાકનું વહન (પ્રકાશસંશ્લેષિત પદાર્થો) અન્નવાહક પેશી દ્વારા થાય છે. અન્નવાહકના મુખ્ય વહન કરતા કોષો ચાલની નલિકાના ઘટકો (આવૃત બીજધારીમાં ચાલની નલિકા અને અનાવૃત બીજધારીમાં ચાલની કોષો) છે. આ કોષો કાર્બનિક પોષક તત્વોને સ્ત્રોતથી સિંક (sink) સુધી પહોંચાડવા માટે વિશિષ્ટ હોય છે. તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(B) ફ્લોએમ રસ એ ફ્લોએમ પેશી દ્વારા વહન પામતું પ્રવાહી છે,જેમાં મુખ્યત્વે સુક્રોઝ અને અન્ય કાર્બનિક દ્રાવ્યો હોય છે.
રાસાયણિક રીતે,ફ્લોએમ રસ પ્રકૃતિમાં આલ્કલાઇન (બેઝિક) હોય છે,જેનો $pH$ સામાન્ય રીતે $7.5$ થી $8.5$ ની વચ્ચે હોય છે.
તેની સરખામણીમાં,ઝાયલેમ (જલવાહક) રસ સામાન્ય રીતે એસિડિક હોય છે.
તેથી,આલ્કલાઇન પરીક્ષણ પરિણામ સૂચવે છે કે એકત્રિત કરેલ પ્રવાહી ફ્લોએમ રસ છે.

(D) : ગર્ડલિંગ અથવા રિંગિંગ પ્રયોગોમાં,પ્રકાંડમાંથી છાલની એક રિંગ કાપી નાખવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા અન્નવાહક (phloem) ને દૂર કરે છે. પોષક તત્વો રિંગની ઉપર એકઠા થાય છે,જેના કારણે છાલ ફૂલી જાય છે અને કદાચ અસ્થાનિક મૂળ ઉત્પન્ન કરી શકે છે. રિંગની ઉપર વૃદ્ધિ જોરશોરથી થાય છે. રિંગની નીચેના પેશીઓમાં વૃદ્ધિ અટકી જાય છે અને તે સુકાવા લાગે છે. જો રિંગ થોડા સમય પછી રૂઝાય નહીં,તો મૂળ પોષક તત્વોથી વંચિત રહીને મૃત્યુ પામે છે. મૂળનું મૃત્યુ આખા છોડના મૃત્યુ તરફ દોરી જાય છે,જે સ્પષ્ટપણે દર્શાવે છે કે છાલ અથવા અન્નવાહક મૂળ તરફ કાર્બનિક દ્રાવ્યોના વહન માટે જવાબદાર છે.

(C) $P$-પ્રોટીન્સ (ફ્લોએમ પ્રોટીન્સ) એ ઘટકો છે જે ફ્લોએમની ચાલની નલિકાઓમાં મોટી માત્રામાં જોવા મળે છે. આ ઘટકોનું મુખ્ય કાર્ય ચાલની પટ્ટિકાના અવરોધ દ્વારા ચાલની નલિકાના ઘટક અથવા ચાલની કોષને સીલ કરવાનું છે. જ્યારે ચાલની ઘટકને ઈજા થાય ત્યારે આ ઘટકો આ કાર્ય કરે છે. આ ઘટકો અને કેલોઝ સાથે મળીને ચાલની નલિકાના ઘટકોના છિદ્રોને અવરોધે છે. $P$-પ્રોટીન ઘટકો અને કેલોઝ અવરોધક પ્લગ બનાવે છે. આ ઘટકો ચાલની નલિકાના ઘટકોની દીવાલ પર રહે છે. $P$-પ્રોટીન ઘટકોને ચાલની નલિકાઓમાં ખોરાકના સ્થળાંતરમાં અમુક ભૂમિકા સોંપવામાં આવી છે,પરંતુ તે સાર્વત્રિક રીતે સ્વીકૃત નથી.

(C) આકૃતિમાં દર્શાવેલ પ્રક્રિયા અન્નવાહક વહન માટેની દબાણ પ્રવાહ પરિકલ્પના (Pressure Flow Hypothesis) અથવા સામૂહિક પ્રવાહ પરિકલ્પના દર્શાવે છે.
સ્ત્રોત (પર્ણ) માં,પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા શર્કરા ઉત્પન્ન થાય છે અને તેને અન્નવાહકની ચાલની નલિકાઓમાં સક્રિય રીતે લોડ કરવામાં આવે છે.
ચાલની નલિકાઓની અંદર દ્રાવ્યની સાંદ્રતામાં આ વધારો પાણીના પોટેન્શિયલને ઘટાડે છે,જેના કારણે નજીકની જલવાહકમાંથી પાણી આસૃતિ દ્વારા ચાલની નલિકાઓમાં પ્રવેશે છે.
આ પ્રક્રિયા સ્ત્રોત પર ચાલની નલિકાઓમાં આસૃતિદાબ (turgor pressure) વધારે છે,જે શર્કરાના દ્રાવણને સિંક (જ્યાં આસૃતિદાબ ઓછું હોય છે) તરફ વહેવા માટે પ્રેરે છે.
તેથી,પ્રક્રિયા $A$ એ ચાલની નલિકાઓમાં શર્કરાના પ્રવેશને દર્શાવે છે,જેની પાછળ આસૃતિ દ્વારા પાણીનો પ્રવેશ થાય છે.

(C) વનસ્પતિમાં અન્નવાહક રસ (સુક્રોઝ) ના વહનની દિશા સ્ત્રોત અને સિંક દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
સ્ત્રોત એ વનસ્પતિનો એવો ભાગ છે જે શર્કરાનું ઉત્પાદન કરે છે (દા.ત.,પર્ણો),અને સિંક એ એવો ભાગ છે જે તેનો વપરાશ કરે છે અથવા સંગ્રહ કરે છે (દા.ત.,મૂળ,ફળ અથવા વિકાસ પામતી કલિકાઓ).
આ દિશા નિશ્ચિત હોતી નથી; તે ઋતુ અને વનસ્પતિની જરૂરિયાતોને આધારે બદલાઈ શકે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,વસંતઋતુની શરૂઆતમાં,મૂળમાં સંગ્રહિત શર્કરા (જે સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરે છે) નવા વિકાસને ટેકો આપવા માટે વિકાસ પામતી કલિકાઓ (જે સિંક તરીકે કાર્ય કરે છે) તરફ વહન પામે છે.
તેથી,ઋતુ અને વનસ્પતિની શારીરિક જરૂરિયાતો એ સ્ત્રોત-સિંક સંબંધ બદલવા માટે જવાબદાર મુખ્ય પરિબળો છે.

(D) અન્નવાહક (phloem) ખોરાકના પદાર્થોના,મુખ્યત્વે સુક્રોઝના સ્વરૂપમાં,સ્ત્રોતથી સિંક સુધીના સ્થળાંતર માટે જવાબદાર છે.
તે એમિનો એસિડ,અંતઃસ્ત્રાવો અને પાણીનું પણ વહન કરે છે.
ગ્લાયકોજન એ પ્રાણીઓ અને ફૂગમાં જોવા મળતો સંગ્રહિત પોલીસેકેરાઈડ છે,વનસ્પતિમાં નહીં.
ઇન્સ્યુલિન એ પ્રાણીઓના સ્વાદુપિંડ દ્વારા ઉત્પન્ન થતો પેપ્ટાઈડ અંતઃસ્ત્રાવ છે.
તેથી,વનસ્પતિમાં અન્નવાહક દ્વારા ગ્લાયકોજન કે ઇન્સ્યુલિનનું વહન થતું નથી.

(A) અન્નવાહક પેશી દ્વારા વહન (phloem translocation) ની પ્રક્રિયામાં,ખોરાક (સુક્રોઝ) ના વહનની દિશા સ્ત્રોતથી સિંક તરફ હોય છે.
સ્ત્રોત એટલે વનસ્પતિનો એવો ભાગ જે ખોરાકનું સંશ્લેષણ કરે છે (દા.ત.,પર્ણો),જ્યારે સિંક એટલે એવો ભાગ જેને ખોરાકની જરૂર હોય અથવા જ્યાં ખોરાકનો સંગ્રહ થતો હોય (દા.ત.,મૂળ,ફળો અથવા વિકાસ પામતી કલિકાઓ).
જોકે,આ સંબંધ નિશ્ચિત નથી. ઋતુ અથવા વનસ્પતિની શારીરિક જરૂરિયાતોને આધારે,આ ભૂમિકાઓ ઉલટાવી શકાય છે.
ઉદાહરણ તરીકે,વસંતઋતુની શરૂઆતમાં,મૂળ સંગ્રહિત શર્કરાને નવી કલિકાઓના વિકાસ માટે મોકલીને સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરે છે,જ્યારે કલિકાઓ સિંક તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેથી,સ્ત્રોત અને સિંકની ભૂમિકાઓ ગતિશીલ અને પરિવર્તનીય છે.

(A) આપેલ આકૃતિ વનસ્પતિઓમાં શર્કરાના સ્થળાંતર માટેની દબાણ-પ્રવાહ ઉત્કલ્પના (અથવા માસ ફ્લો હાયપોથેસિસ) દર્શાવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,શર્કરાને સ્ત્રોત (દા.ત.,પર્ણો) પર અન્નવાહકમાં લોડ કરવામાં આવે છે,જે હાઈપરટોનિક સ્થિતિ બનાવે છે,જેના કારણે જલવાહકમાંથી આસૃતિ દ્વારા પાણી અંદર આવે છે.
આનાથી અન્નવાહકની ચાલની નલિકાઓમાં આસૃતિદાબ (turgor pressure) વધે છે.
આકૃતિમાં,$P$ એ અન્નવાહક પેશી તરફ નિર્દેશ કરે છે જેના દ્વારા શર્કરાનું દ્રાવણ (અન્નવાહક રસ) સ્ત્રોતથી સિંક (sink) તરફ વહન પામે છે.
તેથી,$P$ એ અન્નવાહક (Phloem) દર્શાવે છે.

(B) વનસ્પતિઓમાં પદાર્થોનું વહન બે મુખ્ય વાહક પેશીઓ દ્વારા થાય છે: $Xylem$ (જલવાહક) અને $Phloem$ (અન્નવાહક).
$Xylem$ મૂળમાંથી પાણી અને ખનિજોનું મૂળથી વનસ્પતિના હવાઈ ભાગો તરફ એક-માર્ગી વહન માટે જવાબદાર છે.
$Phloem$ ખોરાક (સુક્રોઝ) નું સ્ત્રોત (પર્ણો) થી સિંક (મૂળ,ફળ અથવા સંગ્રહ અંગો) તરફ વહન કરવા માટે જવાબદાર છે.
જેમ કે સ્ત્રોત અને સિંક વનસ્પતિની જરૂરિયાતો મુજબ બદલાઈ શકે છે (દા.ત.,વસંતઋતુ દરમિયાન,સંગ્રહિત ખોરાક મૂળમાંથી વિકસતી કળીઓ તરફ જાય છે),તેથી $Phloem$ માં વહન દ્વિ-માર્ગી હોય છે. તેથી,સાચો જવાબ $Phloem$ છે.

(B) ફ્લોએમ રસ એ અન્નવાહક પેશી દ્વારા વહન પામતું પ્રવાહી છે,જેમાં મુખ્યત્વે સુક્રોઝ અને અન્ય શર્કરાઓ,એમિનો એસિડ અને ખનિજો હોય છે.
ફ્લોએમ રસ સ્વભાવે આલ્કલાઇન (બેઝિક) હોય છે,જેનો $pH$ સામાન્ય રીતે $7.5$ થી $8.5$ ની વચ્ચે હોય છે.
તેની સરખામણીમાં,જલવાહક રસ સામાન્ય રીતે એસિડિક હોય છે.
તેથી,આલ્કલાઇન પરીક્ષણ પરિણામ એ ફ્લોએમ રસની હાજરી સૂચવે છે.

(B) મૂળ ધરાવતી વનસ્પતિઓમાં, પાણી અને ખનિજોનું વહન મુખ્યત્વે $\text{જલવાહક }(xylem)$ દ્વારા $\text{એકદિશીય}$ (મૂળથી પ્રકાંડ અને પર્ણો તરફ) હોય છે। જોકે, પર્ણોમાં ઉત્પન્ન થતા કાર્બનિક પોષકતત્વો (પ્રકાશસંશ્લેષિત નીપજો) નું વહન $\text{અન્નવાહક }(phloem)$ દ્વારા $\text{દ્વિદિશીય}$ (સ્ત્રોતથી સિંક તરફ, અને ઋતુ અનુસાર સિંકથી સ્ત્રોત તરફ) હોય છે। તેથી, વનસ્પતિઓમાં કાર્બનિક દ્રાવ્યોના વહન માટેનો સાચો માર્ગ $\text{દ્વિદિશીય}$ છે।

(B) પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા ગ્લુકોઝ ઉત્પન્ન થાય છે,જેનું વહન કરવા માટે સુક્રોઝમાં રૂપાંતર કરવામાં આવે છે.
સુક્રોઝને સાથી કોષોમાં અને ત્યારબાદ ફ્લોએમના ચાલની નલિકા કોષોમાં લોડ કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા સાંદ્રતા ઢાળની વિરુદ્ધ દિશામાં થાય છે,જેના માટે $ATP$ સ્વરૂપે ચયાપચયની ઉર્જાની જરૂર પડે છે.
તેથી,આ વહનને સક્રિય વહન (Active transport) કહેવામાં આવે છે.

(A) ફ્લોએમ રસનું વહન દબાણ-પ્રવાહ ઉત્કલ્પના (pressure-flow hypothesis) દ્વારા થાય છે.
ફ્લોએમ ખોરાક (સુક્રોઝ) નું વહન સ્ત્રોત (પર્ણો) થી સિંક (મૂળ,ફળ અથવા વિકાસ પામતી કલિકાઓ) તરફ કરે છે.
વૃદ્ધિની ઋતુ દરમિયાન,દિશા સામાન્ય રીતે પર્ણોથી મૂળ તરફ હોય છે,પરંતુ વસંતઋતુની શરૂઆતમાં,મૂળમાં સંગ્રહિત શર્કરા ઉપરની તરફ વિકાસ પામતી કલિકાઓ તરફ જાય છે.
તેથી,ફ્લોએમ રસનું વહન દ્વિ-દિશાયી (bi-directional) હોય છે.

(D) વનસ્પતિમાં,$Xylem$ (જલવાહક) મુખ્યત્વે મૂળમાંથી પાણી અને ખનિજોનું વહન વનસ્પતિના અન્ય ભાગો તરફ (એકદિશીય) કરવા માટે જવાબદાર છે. $Phloem$ (અન્નવાહક) કાર્બનિક દ્રાવ્યો (મુખ્યત્વે સુક્રોઝ) નું સ્ત્રોત (પર્ણો) થી સિંક (મૂળ,ફળ,સંગ્રહ અંગો,વગેરે) તરફ સ્થળાંતર કરવા માટે જવાબદાર છે. આ વહન દ્વિદિશીય હોય છે,જેનો અર્થ છે કે તે વનસ્પતિની જરૂરિયાત મુજબ ઉપર અને નીચે બંને દિશામાં થઈ શકે છે.

(A) અન્નવાહકમાં ભાર થવાની (Phloem loading) પ્રક્રિયા એ સ્ત્રોત પેશીઓ (જેમ કે પર્ણો) માંથી શર્કરાને અન્નવાહકના ચાલની નલિકાના ઘટકોમાં વહન કરવાની પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયા અન્નવાહકમાં સુક્રોઝની સાંદ્રતામાં વધારો કરે છે,જેના પરિણામે જલક્ષમતામાં ઘટાડો થાય છે.
પરિણામે,આસૃતિ દ્વારા નજીકની જલવાહકમાંથી પાણી અન્નવાહકમાં પ્રવેશે છે,જે ઉચ્ચ દબાણ ઉત્પન્ન કરે છે અને તે દ્રાવ્ય પદાર્થોના જથ્થાબંધ વહનને સંગ્રહસ્થાન (sink) તરફ ધકેલે છે.

(B) અન્નવાહક (phloem) ની ચાલનીનલિકાઓમાં કાર્બનિક દ્રવ્યો (મુખ્યત્વે સુક્રોઝ) નું સ્થળાંતર દબાણ-પ્રવાહ પરિકલ્પના અથવા સામૂહિક વહન પરિકલ્પના દ્વારા થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં સ્ત્રોત (source) પાસે ચાલનીનલિકાના ઘટકોમાં સુક્રોઝનું સક્રિય વહન થાય છે,જે ઊંચું આસૃતિ દબાણ ઉત્પન્ન કરે છે.
આસૃતિ દ્વારા નજીકની જલવાહકમાંથી પાણી ચાલનીનલિકામાં પ્રવેશે છે,જે જળસ્થિતિક દબાણનો ઢાળ (hydrostatic pressure gradient) બનાવે છે.
આ દબાણનો ઢાળ અન્નવાહક રસના સામૂહિક વહનને સ્ત્રોતથી સિંક (sink) તરફ ધકેલે છે,જ્યાં દ્રવ્યો મુક્ત થાય છે.
આમ,તે એક સામૂહિક વહન ક્રિયાવિધિ છે જેમાં સક્રિય વહન માટે $ATP$ નો ઉપયોગ થાય છે.

(D) અન્નવાહક રસ એ અન્નવાહક પેશી દ્વારા વહન પામતું પ્રવાહી છે,જેમાં મુખ્યત્વે સુક્રોઝ અને અન્ય કાર્બનિક દ્રાવ્યો હોય છે.
$1$. અન્નવાહક રસ શર્કરાથી ભરપૂર હોય છે,તેથી શર્કરાની ગેરહાજરી એ સાબિત કરે છે કે તે અન્નવાહક રસ નથી.
$2$. અન્નવાહક રસની $pH$ સામાન્ય રીતે આલ્કલાઇન (સામાન્ય રીતે $7.5$ થી $8.5$ ની વચ્ચે) હોય છે.
$3$. આલ્કલાઇન પ્રકૃતિ માટેનું પરીક્ષણ એ અન્નવાહક રસને ઓળખવા માટેની પ્રમાણિત જૈવરાસાયણિક પદ્ધતિ છે,કારણ કે જલવાહક રસ સામાન્ય રીતે એસિડિક હોય છે.
તેથી,આલ્કલાઇન પ્રકૃતિ અન્નવાહક રસની હાજરીની પુષ્ટિ કરે છે.

(D) વનસ્પતિઓમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન પર્ણોમાં કાર્બોદિતનું સંશ્લેષણ મુખ્યત્વે ગ્લુકોઝના સ્વરૂપમાં થાય છે.
જોકે,ગ્લુકોઝ ખૂબ જ સક્રિય હોવાથી તેનું અન્નવાહક (phloem) દ્વારા કાર્યક્ષમ રીતે વહન થઈ શકતું નથી.
તેથી,તેનું રૂપાંતર સુક્રોઝમાં કરવામાં આવે છે,જે એક બિન-રિડક્શનકર્તા શર્કરા છે.
સુક્રોઝ રાસાયણિક રીતે સ્થાયી અને દ્રાવ્ય હોવાથી,તે અન્નવાહક પેશી દ્વારા સ્ત્રોત (પર્ણો) થી સંગ્રહસ્થાન (મૂળ,ફળ,બીજ વગેરે) સુધી વહન પામતી શર્કરાનું મુખ્ય સ્વરૂપ છે.