Phloem Transport: Flow from Source to Sink Questions in Hindi

(D) फ्लोएम में शर्करा का परिवहन $bi-directional$ (द्वि-दिशीय) होता है।
इसका कारण यह है कि स्रोत (जहाँ शर्करा का उत्पादन होता है,आमतौर पर पत्तियाँ) और सिंक (जहाँ शर्करा का उपयोग या भंडारण होता है,जैसे जड़ें,फल या विकसित होती कलिकाएँ) मौसम या पौधे के विकास के चरण के अनुसार बदल सकते हैं।
उदाहरण के लिए,वसंत ऋतु के दौरान,जड़ों में संग्रहीत शर्करा (स्रोत के रूप में) ऊपर की ओर विकसित होती कलिकाओं (सिंक के रूप में) की ओर जाती है,जबकि गर्मियों के दौरान,पत्तियों में उत्पादित शर्करा (स्रोत के रूप में) नीचे की ओर जड़ों (सिंक के रूप में) की ओर जाती है।
इसलिए,फ्लोएम द्वारा परिवहन किसी एक दिशा तक सीमित नहीं है।

(A) गर्डलिंग में तने से छाल का एक वलय (फ्लोएम सहित) हटा दिया जाता है। चूंकि फ्लोएम पत्तियों द्वारा संश्लेषित भोजन (सुक्रोज) को जड़ों तक पहुँचाने के लिए जिम्मेदार होता है,इसलिए गर्डलिंग इस परिवहन को रोक देती है। परिणामस्वरूप,जड़ों को पोषक तत्व नहीं मिल पाते हैं और वे पहले मर जाती हैं,जिसके बाद पूरे पौधे की मृत्यु हो जाती है।

(A) कथन सही है क्योंकि चालनी नलिकाएं पौधों में प्रकाश-संश्लेषी उत्पादों (सुक्रोज) के स्थानांतरण के लिए प्राथमिक संवाहक तत्व हैं।
कारण भी सही है क्योंकि परिपक्व चालनी नलिका तत्वों में केंद्रक का अभाव होता है लेकिन उनमें परिधीय कोशिकाद्रव्य की एक पतली परत बनी रहती है और उनकी अंतिम दीवारों पर छिद्रित चालनी पट्टिकाएं होती हैं।
ये संरचनात्मक विशेषताएं एक चालनी नलिका तत्व से दूसरे तत्व तक रस के सामूहिक प्रवाह (mass flow) को सुगम बनाती हैं,इसलिए कारण,कथन की सही व्याख्या है।

(N/A) पादप की वृद्धि के दौरान,उसकी पत्तियां भोजन के स्रोत के रूप में कार्य करती हैं क्योंकि वे प्रकाश संश्लेषण करती हैं। फ्लोएम भोजन को स्रोत से सिंक (पादप का वह भाग जिसे भोजन की आवश्यकता होती है या जहाँ भोजन संग्रहीत होता है) तक पहुँचाता है।
वसंत ऋतु के दौरान,यह प्रक्रिया उलट जाती है क्योंकि सिंक में संग्रहीत भोजन फ्लोएम के माध्यम से पादप की बढ़ती कलिकाओं की ओर गति करता है।
इस प्रकार,फ्लोएम में भोजन की गति द्विदिशीय (अर्थात,ऊपर और नीचे की ओर) होती है।
जाइलम में जल का परिवहन केवल जड़ों से पत्तियों की ओर होता है।
इसलिए,जाइलम में जल और खनिजों की गति एकदिशीय होती है।

(N/A) दाब-प्रवाह परिकल्पना के अनुसार,पादप की पत्तियों में भोजन ग्लूकोज के रूप में तैयार होता है।
फ्लोएम में मौजूद स्रोत कोशिकाओं में जाने से पहले,तैयार भोजन को सुक्रोज में परिवर्तित किया जाता है।
परासरण द्वारा जाइलम वाहिकाओं से पानी निकटवर्ती फ्लोएम में चला जाता है,जिससे स्रोत पर फ्लोएम में जलस्थैतिक दाब (hydrostatic pressure) बढ़ जाता है।
परिणामस्वरूप,सुक्रोज फ्लोएम की चालनी नलिका तत्वों (sieve tube elements) के माध्यम से सिंक (sink) की ओर गति करता है।
सिंक क्षेत्र में पहले से मौजूद सुक्रोज को स्टार्च या सेलुलोज में परिवर्तित कर दिया जाता है,जिससे सिंक कोशिकाओं में परासरणी दाब और जलस्थैतिक दाब कम हो जाता है।
अतः,स्रोत और सिंक कोशिकाओं के बीच उत्पन्न दाब प्रवणता शर्करा को स्रोत से सिंक तक स्थानांतरित होने की अनुमति देती है।
अंत में,सक्रिय परिवहन (active transport) के माध्यम से शर्करा को सिंक कोशिकाओं से हटा दिया जाता है।

(N/A) $\Rightarrow$ स्रोत (Source): पौधे का वह भाग जहाँ भोजन का निर्माण होता है (पत्तियाँ)।
$\Rightarrow$ सिंक (Sink): पौधे का वह भाग जहाँ भोजन का भंडारण या उपयोग होता है (जड़,तना,कलिकाएँ)।
$\Rightarrow$ भोजन,मुख्य रूप से सुक्रोज के रूप में,संवहनी ऊतक फ्लोएम द्वारा स्रोत से सिंक तक पहुँचाया जाता है।
$\Rightarrow$ स्रोत-सिंक संबंध निश्चित नहीं होता है; यह मौसम या पौधे की आवश्यकताओं के अनुसार बदल सकता है।
$\Rightarrow$ उदाहरण के लिए,शुरुआती वसंत में जड़ों में संचित शर्करा एक स्रोत के रूप में कार्य कर सकती है,जो विकसित होती कलिकाओं को पोषण प्रदान करती है।
$\Rightarrow$ जाइलम परिवहन के विपरीत,जो एकदिशीय होता है,फ्लोएम परिवहन द्विदिशीय (bidirectional) होता है।
$\Rightarrow$ द्विदिशीय गति का अर्थ है कि फ्लोएम रस किसी भी आवश्यक दिशा में प्रवाहित हो सकता है,बशर्ते शर्करा का स्रोत और उसका उपयोग या भंडारण करने वाला सिंक मौजूद हो।
$\Rightarrow$ फ्लोएम रस में मुख्य रूप से पानी और सुक्रोज होता है,लेकिन यह अन्य शर्कराओं,हार्मोन और अमीनो एसिड का भी परिवहन करता है।

(N/A) $\Rightarrow$ स्रोत (Source): पादप का वह भाग जहाँ भोजन का संश्लेषण होता है,मुख्य रूप से पत्तियाँ।
$\Rightarrow$ सिंक (Sink): पादप का वह भाग जहाँ भोजन का भंडारण या उपयोग होता है,जैसे जड़ें,तना,फल या विकसित होती कलिकाएँ।
$\Rightarrow$ भोजन,मुख्य रूप से सुक्रोज के रूप में,संवहनी ऊतक $Phloem$ (फ्लोएम) द्वारा स्रोत से सिंक तक पहुँचाया जाता है।
$\Rightarrow$ स्रोत-सिंक संबंध स्थिर नहीं होता है; यह मौसम या पादप की शारीरिक आवश्यकताओं के आधार पर बदल सकता है।
$\Rightarrow$ उदाहरण के लिए,सर्दियों के दौरान जड़ों में संचित शर्करा वसंत ऋतु की शुरुआत में नई कलिकाओं के विकास के लिए स्रोत के रूप में कार्य कर सकती है।
$\Rightarrow$ $Phloem$ में परिवहन की दिशा द्वि-दिशीय (bidirectional) होती है,जिसका अर्थ है कि यह स्रोत और सिंक की स्थिति के आधार पर ऊपर या नीचे की ओर गति कर सकता है।
$\Rightarrow$ $Phloem$ रस में मुख्य रूप से पानी और सुक्रोज होता है,लेकिन यह अन्य शर्करा,हार्मोन और अमीनो एसिड को भी उन क्षेत्रों तक पहुँचाता है जहाँ उनकी आवश्यकता होती है।

(N/A) $ \Rightarrow $ पादपों में स्रोत (source) से सिंक (sink) तक शर्करा के स्थानांतरण के लिए स्वीकृत क्रियाविधि को दाब-प्रवाह परिकल्पना कहा जाता है।
$ \Rightarrow $ स्रोत (मुख्यतः पत्तियाँ) पर प्रकाश संश्लेषण द्वारा ग्लूकोज तैयार होता है, जिसे सुक्रोज (डाइसैकेराइड) में परिवर्तित किया जाता है। यह शर्करा सक्रिय परिवहन द्वारा सहचर कोशिकाओं (companion cells) और फिर जीवित फ्लोएम (phloem) की चालनी नलिकाओं (sieve tubes) में स्थानांतरित की जाती है। स्रोत पर लोडिंग की यह प्रक्रिया फ्लोएम में अतिपरासारी (hypertonic) स्थिति उत्पन्न करती है, जिससे निकटवर्ती जाइलम से पानी परासरण द्वारा फ्लोएम में प्रवेश करता है।
$ \Rightarrow $ जैसे-जैसे परासरणी दाब बढ़ता है, फ्लोएम रस कम दाब वाले क्षेत्रों की ओर प्रवाहित होता है।
$ \Rightarrow $ सिंक पर, परासरणी दाब को कम करना आवश्यक होता है। यहाँ भी सक्रिय परिवहन द्वारा सुक्रोज को फ्लोएम रस से बाहर निकाला जाता है। जैसे ही शर्करा हटा दी जाती है, पानी भी फ्लोएम से बाहर निकल जाता है।
$ \Rightarrow $ संक्षेप में, फ्लोएम में शर्करा का संचलन स्रोत से शुरू होता है, जहाँ शर्करा को चालनी नलिका में लोड किया जाता है। फ्लोएम की लोडिंग एक जल विभव प्रवणता (water potential gradient) स्थापित करती है जो फ्लोएम में सामूहिक प्रवाह (mass movement) को सुगम बनाती है।
$ \Rightarrow $ फ्लोएम की संरचना: फ्लोएम ऊतक चालनी नलिका कोशिकाओं से बना होता है, जो लंबी स्तंभ जैसी संरचनाएं बनाती हैं और जिनकी अंतिम दीवारों पर छिद्र होते हैं जिन्हें चालनी पट्टिकाएं (sieve plates) कहा जाता है। कोशिकाद्रव्य के तंतु इन छिद्रों से गुजरते हैं, जिससे निरंतर तंतु बनते हैं। जैसे ही फ्लोएम चालनी नलिका में जलीय स्थैतिक दाब बढ़ता है, दाब-प्रवाह शुरू हो जाता है और रस फ्लोएम के माध्यम से प्रवाहित होता है। इस बीच, सिंक पर, आने वाली शर्करा को सक्रिय रूप से फ्लोएम से बाहर निकाल दिया जाता है और चयापचय या भंडारण के लिए उपयोग किया जाता है। विलेय की हानि से फ्लोएम में जल विभव बढ़ जाता है और पानी अंततः बाहर निकलकर जाइलम में वापस चला जाता है।
$ \Rightarrow $ प्रयोग: रिंगिंग (Girdling) प्रयोग
$ \Rightarrow $ भोजन का परिवहन करने वाले ऊतकों की पहचान करने के लिए एक सरल प्रयोग का उपयोग किया गया था। पेड़ के तने पर फ्लोएम परत की गहराई तक छाल की एक रिंग को सावधानीपूर्वक हटा दिया जाता है। भोजन का नीचे की ओर संचलन रुक जाने के कारण, कुछ हफ्तों के बाद तने पर रिंग के ऊपर का छाल वाला हिस्सा सूज जाता है। यह सरल प्रयोग दर्शाता है कि फ्लोएम भोजन के स्थानांतरण के लिए जिम्मेदार ऊतक है और परिवहन जड़ों की दिशा में होता है।

(N/A) सामान्यतः $source$ (स्रोत) पादप का वह भाग है जहाँ भोजन का संश्लेषण होता है,जैसे कि पत्तियाँ।
$sink$ (सिंक) पादप का वह भाग है जहाँ भोजन की आवश्यकता होती है या जहाँ भोजन संग्रहित होता है।
हालाँकि,$source$ और $sink$ के बीच का संबंध निश्चित नहीं होता है और यह ऋतु या पादप की आवश्यकताओं के अनुसार बदल सकता है।
उदाहरण के लिए,सर्दियों के दौरान जड़ों में संग्रहित शर्करा वसंत ऋतु की शुरुआत में $source$ के रूप में कार्य करती है।
- इस समय,पादप की नई विकसित होती कलिकाएँ $sink$ के रूप में कार्य करती हैं।
- प्रकाश संश्लेषण करने वाले नए भागों की वृद्धि और विकास के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
- इस प्रकार,$source$ और $sink$ के बीच का संबंध परिवर्तनशील होता है।

(N/A) नहीं,एकबीजपत्री पौधों में गर्डलिंग (रिंग) प्रयोग संभव नहीं है। इसका कारण यह है कि एकबीजपत्री पौधों के तने में संवहनी बंडल (vascular bundles) बिखरे हुए होते हैं,न कि द्विबीजपत्री पौधों की तरह एक वलय (ring) में व्यवस्थित। एकबीजपत्री तने के अनुप्रस्थ काट (transverse section) से यह स्पष्ट होता है कि इसमें द्विबीजपत्री की तरह कोई वलय नहीं बनाया जा सकता है,इसलिए फ्लोएम (phloem) की एक निरंतर रिंग को हटाना संभव नहीं है।

(A) जाइलम रस मुख्य रूप से मिट्टी से अवशोषित जल और घुलित खनिज पोषक तत्वों से बना होता है।
फ्लोएम रस एक पोषक तत्वों से भरपूर तरल है जिसमें मुख्य रूप से सुक्रोज होता है,जो एक डाइसैकेराइड है।
इसके अतिरिक्त,फ्लोएम रस पौधे में विभिन्न हार्मोन,अमीनो एसिड और अन्य कार्बनिक यौगिकों का भी परिवहन करता है।

(N/A) मास फ्लो परिकल्पना,जिसे प्रेशर-फ्लो परिकल्पना के रूप में भी जाना जाता है,पौधों में शर्करा के स्थानांतरण के लिए सबसे व्यापक रूप से स्वीकृत सिद्धांत है।
$1$. स्रोत और सिंक: पत्तियों (स्रोत) में उत्पादित ग्लूकोज को सुक्रोज में परिवर्तित किया जाता है। यह सुक्रोज सक्रिय परिवहन द्वारा साथी कोशिकाओं और फिर फ्लोएम की चालनी नलिकाओं में लोड किया जाता है।
$2$. परासरण प्रवणता: फ्लोएम में सुक्रोज की उच्च सांद्रता एक हाइपरटोनिक स्थिति पैदा करती है,जिससे परासरण द्वारा पानी पास की जाइलम से फ्लोएम में चला जाता है।
$3$. हाइड्रोस्टेटिक दबाव: पानी के इस प्रवेश से स्रोत पर चालनी नलिकाओं के भीतर हाइड्रोस्टेटिक दबाव (turgor pressure) बढ़ जाता है।
$4$. मास फ्लो: स्रोत और सिंक (जहाँ सुक्रोज का उपयोग या भंडारण किया जाता है) के बीच दबाव के अंतर के कारण रस फ्लोएम की चालनी नलिकाओं के माध्यम से सिंक की ओर बहता है।
$5$. अनलोडिंग: सिंक पर,सुक्रोज को सक्रिय रूप से फ्लोएम से उन कोशिकाओं में स्थानांतरित किया जाता है जहाँ इसकी आवश्यकता होती है। जैसे-जैसे विलेय की सांद्रता कम होती है,पानी वापस जाइलम में चला जाता है,जिससे सिंक पर हाइड्रोस्टेटिक दबाव कम हो जाता है,इस प्रकार दबाव प्रवणता बनी रहती है।

(N/A) $1$. प्रकाश संश्लेषण के दौरान,आलू का पौधा रेडियो-लेबल युक्त $CO_2$ $(^{14}CO_2)$ को ग्रहण करता है।
$2$. यह कार्बन केल्विन चक्र के माध्यम से कार्बनिक यौगिकों,मुख्य रूप से ग्लूकोज $(C_6H_{12}O_6)$ में स्थिर हो जाता है।
$3$. इसके बाद ग्लूकोज को सुक्रोज $(C_{12}H_{22}O_{11})$ में परिवर्तित किया जाता है,जो पौधों में परिवहन होने वाली शर्करा का मुख्य रूप है।
$4$. यह रेडियो-लेबल युक्त सुक्रोज पत्तियों (स्रोत) से कंद (सिंक) तक फ्लोएम ऊतक के माध्यम से चालनी नलिकाओं द्वारा स्थानांतरित होता है।
$5$. कंद में रेडियो-लेबल युक्त कार्बन की उपस्थिति का पता ऑटोरेडियोग्राफी तकनीक का उपयोग करके लगाया जा सकता है।

(A) $(1)$ जाइलम ऊतक में,वाहिका मुख्य संवहन तत्व है। इसी प्रकार,फ्लोएम ऊतक में,चालनी नलिका मुख्य संवहन तत्व है।
$(2)$ स्थानांतरण के संदर्भ में,पौधे का वह भाग जहाँ भोजन का संश्लेषण होता है (जैसे पत्तियाँ) उसे 'स्रोत' (Source) कहा जाता है। पौधे का वह भाग जहाँ भोजन का उपयोग या भंडारण होता है (जैसे जड़ें या फल) उसे 'सिंक' (Sink) कहा जाता है।

(D) सिंक (sink) पर सुक्रोज की अनलोडिंग एक ऊर्जा-निर्भर प्रक्रिया है जिसके लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इसलिए,इसमें सुक्रोज को फ्लोएम से सिंक कोशिकाओं में सांद्रता प्रवणता के विरुद्ध ले जाने के लिए $ATP$ का उपयोग शामिल होता है। अतः,यह कथन कि इसमें $ATP$ का उपयोग नहीं होता है,गलत है।

(D) कार्बनिक भोजन (सुक्रोज) का स्थानांतरण फ्लोएम (phloem) के माध्यम से होता है।
पौधों में,भोजन पत्तियों (स्रोत) में संश्लेषित होता है और वहां से बढ़ते हुए क्षेत्रों (सिंक) जैसे जड़ों,फलों और विकसित होती कलियों तक पहुंचाया जाता है।
बीजों के अंकुरण के दौरान,संचित भोजन बीज से विकसित होते प्ररोह (ऊपर की ओर) और जड़ (नीचे की ओर) तक स्थानांतरित होता है।
इसके अतिरिक्त,जाइलम और फ्लोएम के बीच रे कोशिकाओं (ray cells) के माध्यम से त्रिज्यीय परिवहन भी होता है।
इसलिए,कार्बनिक विलेय का स्थानांतरण स्रोत-सिंक संबंध के आधार पर सभी दिशाओं में हो सकता है।

(B) फ्लोएम रस मुख्य रूप से जल और कार्बनिक विलेय से बना होता है,जिसमें मुख्य रूप से सुक्रोज होता है,जो वह रूप है जिसमें पौधों में कार्बोहाइड्रेट का परिवहन होता है।
यद्यपि ग्लूकोज प्रकाश संश्लेषण का प्राथमिक उत्पाद है,लेकिन इसे स्थानांतरण के लिए सुक्रोज में परिवर्तित किया जाता है क्योंकि सुक्रोज एक गैर-अपचायक शर्करा है और परिवहन के लिए अधिक स्थिर है।
इसलिए,फ्लोएम रस जल और सुक्रोज से बना होता है।

(D) द्रव्य-प्रवाह परिकल्पना (Mass-flow hypothesis) $1931$ में मंच (Munch) द्वारा प्रस्तावित की गई थी। इस सिद्धांत के अनुसार,कार्बनिक खाद्य पदार्थ फ्लोएम (phloem) के माध्यम से स्रोत (जहाँ भोजन संश्लेषित होता है) से सिंक (उपयोग या भंडारण का स्थान) तक सांद्रता प्रवणता के साथ स्थानांतरित होते हैं।

(A) पादपों में,प्रकाश संश्लेषण के दौरान पत्तियों में निर्मित भोजन मुख्य रूप से फ्लोएम (phloem) के माध्यम से स्थानांतरित होता है।
यद्यपि ग्लूकोज प्रकाश संश्लेषण का प्राथमिक उत्पाद है,लेकिन यह अत्यधिक प्रतिक्रियाशील और परासरणीय रूप से सक्रिय होता है।
इसलिए,पादप लंबी दूरी के परिवहन के लिए ग्लूकोज को $Sucrose$ (सुक्रोज) में परिवर्तित कर देते हैं।
$Sucrose$ एक गैर-अपचायक शर्करा है,जो इसे रासायनिक रूप से स्थिर बनाती है और परिवहन के दौरान कम प्रतिक्रियाशील रखती है,जिससे यह सुनिश्चित होता है कि यह बिना समय से पहले चयापचय हुए सिंक ऊतकों (जैसे जड़,फल और बीज) तक पहुँच सके।

(C) फ्लोएम में शर्करा का संचलन स्रोत (source) से शुरू होता है,जहाँ शर्करा को सक्रिय परिवहन द्वारा चालनी नलिकाओं में लोड किया जाता है। विलेय सांद्रता में यह वृद्धि चालनी नलिका के अंदर जल विभव को कम कर देती है,जिससे पानी परासरण द्वारा निकटवर्ती जाइलम से फ्लोएम में प्रवेश करता है। पानी का यह प्रवाह चालनी नलिका के भीतर हाइड्रोस्टेटिक दबाव,जिसे स्फीति दाब (turgor pressure) भी कहा जाता है,को बढ़ा देता है,जो स्रोत से सिंक (sink) तक रस के सामूहिक प्रवाह को संचालित करता है।

(A) संवहनी ऊतकों के माध्यम से लंबी दूरी तक पदार्थों के परिवहन को स्थानांतरण (translocation) कहा जाता है।
विभिन्न पदार्थों का यह स्थानांतरण,चाहे वे अकार्बनिक खनिज हों या कार्बनिक पदार्थ (जैसे शर्करा),एक सामूहिक या थोक प्रवाह तंत्र (mass or bulk flow system) के माध्यम से होता है।
जल के मामले में यह सामूहिक प्रवाह एकदिशीय होता है,जबकि कार्बनिक विलेय और खनिजों के मामले में यह बहुदिशीय होता है।

(A) कार्बनिक भोजन के स्थानांतरण के लिए द्रव्य प्रवाह या दाब प्रवाह परिकल्पना मंच $(1930)$ द्वारा प्रस्तावित की गई थी।
इस परिकल्पना के अनुसार,कार्बनिक पदार्थों का परिवहन उच्च परासरणी दाब वाले क्षेत्र से निम्न परासरणी दाब वाले क्षेत्र की ओर होता है।
यह स्फीति दाब (turgor pressure) प्रवणता के विकास के कारण होता है।
कार्बनिक घोल का प्रवाह उच्च स्फीति दाब वाले क्षेत्र (स्रोत) से निम्न स्फीति दाब वाले क्षेत्र (सिंक) या उपयोग के स्थान की ओर होता है।

(B) मंच (Munch) के दाब-प्रवाह परिकल्पना (pressure-flow hypothesis) के अनुसार,स्रोत (source) से सिंक (sink) तक कार्बनिक पोषक तत्वों के परिवहन का सही क्रम इस प्रकार है:
$1$. $II$. पत्ती की कोशिकाओं में ग्लूकोज के रूप में भोजन का संश्लेषण होता है।
$2$. $I$. शर्करा पत्ती में एक कोशिका से दूसरी कोशिका तक परिवहन करती है।
$3$. $V$. विलेय का चालनी नलिका के तत्वों में सक्रिय परिवहन होता है।
$4$. $III$. उच्च विलेय सांद्रता के कारण परासरण द्वारा जल पास की जाइलम से चालनी नलिका में प्रवेश करता है।
$5$. $IV$. इससे टर्गर दाब बढ़ता है,जिसके परिणामस्वरूप शर्करा का स्रोत से सिंक की ओर सामूहिक प्रवाह (नीचे की ओर) होता है।
अतः,सही क्रम $II, I, V, III, IV$ है।

(A) मंच $(1930)$ ने दबाव-प्रवाह परिकल्पना (pressure-flow hypothesis) प्रस्तावित की,जो स्रोत (आपूर्ति) से सिंक (उपयोग स्थल) तक कार्बनिक पोषक तत्वों के परिवहन की सबसे अच्छी व्याख्या करती है।
इस सिद्धांत के अनुसार,स्रोत में सिंक की तुलना में उच्च परासरणी सांद्रता होती है।
जब मेसोफिल कोशिकाओं (जो स्रोत के रूप में कार्य करती हैं) से कार्बनिक पदार्थ सक्रिय परिवहन द्वारा साथी कोशिकाओं के माध्यम से फ्लोएम की चालनी नलिका में जाते हैं,तो चालनी नलिका में उच्च परासरणी सांद्रता विकसित हो जाती है,जो स्रोत के रूप में कार्य करती है।
चालनी नलिकाओं द्वारा निकटवर्ती जाइलम से पानी अवशोषित किया जाता है और उच्च स्फीति दाब (turgor pressure) विकसित होता है।
इस प्रकार,कार्बनिक पोषक तत्वों का स्थानांतरण उच्च स्फीति दाब वाले क्षेत्र से निम्न स्फीति दाब वाले क्षेत्र की ओर होता है।

(C) फ्लोएम रस मुख्य रूप से जल और घुलनशील कार्बनिक पदार्थों,विशेष रूप से सुक्रोज (शर्करा) से बना होता है।
इसमें अमीनो एसिड,हार्मोन और कुछ खनिज भी होते हैं।
हालाँकि,जाइलम (जलवाह) रस की तुलना में,फ्लोएम रस में खनिजों और नाइट्रोजनयुक्त यौगिकों की सांद्रता काफी कम होती है।
इसलिए,दिए गए विकल्पों में से,खनिज और नाइट्रोजन सबसे कम सांद्रता में उपस्थित होते हैं।

(C) पदार्थों का लंबी दूरी का परिवहन थोक प्रवाह (bulk flow) प्रणाली के माध्यम से होता है। कार्बनिक पोषक तत्वों को फ्लोएम ऊतक द्वारा स्रोत से सिंक क्षेत्र तक लंबी दूरी तक पहुँचाया जाता है। इन कार्बनिक पोषक तत्वों के परिवहन की दिशा ऊपर या नीचे की ओर हो सकती है,यानी यह द्विदिश होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि संश्लेषण क्षेत्र (स्रोत) और उपयोग क्षेत्र (सिंक) के बीच का संबंध निश्चित नहीं है; यह मौसम और पौधे की विशिष्ट शारीरिक आवश्यकताओं के आधार पर बदलता रहता है।

(B) कथन $I$ सही है: फ्लोएम लोडिंग में सुक्रोज का चालनी नलिका तत्वों में सक्रिय परिवहन शामिल है,जिससे शर्करा की सांद्रता बढ़ती है।
कथन $II$ सही है: चालनी नलिका में सुक्रोज का सक्रिय परिवहन प्रोटॉन $(H^+)$ पंप द्वारा होता है,जो एक प्रोटॉन प्रवणता बनाता है।
कथन $III$ गलत है: चालनी नलिका कोशिकाओं में,थोक प्रवाह को सुविधाजनक बनाने के लिए दबाव आमतौर पर धनात्मक (स्फीति दाब) होता है; यह ऋणात्मक नहीं होता है।
कथन $IV$ गलत है: जल और विलेय चालनी नलिका से दबाव प्रवणता के साथ (स्रोत पर उच्च दबाव से सिंक पर निम्न दबाव की ओर) गति करते हैं,न कि उसके विरुद्ध।
कथन $V$ सही है: कोशिकाद्रव्यी तंतु चालनी पट्टिका के छिद्रों से होकर गुजरते हैं,जो निकटवर्ती चालनी नलिका तत्वों के बीच निरंतरता बनाए रखते हैं।
अतः,कथन $I, II$ और $V$ सही हैं,जबकि $III$ और $IV$ गलत हैं।

(A) फ्लोएम के माध्यम से भोजन के स्थानांतरण की प्रक्रिया में,पादप का वह भाग जहाँ भोजन का संश्लेषण होता है या जहाँ भोजन उच्च सांद्रता में संग्रहीत होता है,उसे $Source$ (स्रोत) के रूप में जाना जाता है।
इसके विपरीत,पादप का वह भाग जिसे वृद्धि या भंडारण के लिए भोजन की आवश्यकता होती है,उसे $Sink$ (सिंक) कहा जाता है।
अतः,भोजन की उच्च सांद्रता वाला अंग $Source$ के रूप में कार्य करता है।

(C) स्रोत से सुक्रोज का चालनी नलिका के तत्वों में जाना 'फ्लोएम लोडिंग' कहलाता है। चूंकि यह प्रक्रिया सांद्रता प्रवणता के विरुद्ध होती है,इसलिए इसमें $ATP$ के रूप में चयापचय ऊर्जा की आवश्यकता होती है। अतः,यह एक सक्रिय परिवहन प्रक्रिया है।

(A) प्रकाश संश्लेषित उत्पादों (शर्करा) का स्रोत से सिंक तक स्थानांतरण मुख्य रूप से सुक्रोज के रूप में होता है।
इसका कारण यह है कि सुक्रोज एक अनपचायी (non-reducing) शर्करा है।
अनपचायी होने के कारण,यह फ्लोएम के माध्यम से लंबी दूरी के परिवहन के दौरान रासायनिक रूप से कम प्रतिक्रियाशील और अधिक स्थिर होती है।
इसलिए,पौधों में परिवहन के लिए डाइसैकेराइड के इस रूप को प्राथमिकता दी जाती है।

(C) दाब-प्रवाह परिकल्पना के अनुसार:
$1$. स्रोत (source) पर फ्लोएम लोडिंग विलेय की सांद्रता बढ़ाकर चालनी नलिकाओं में अतिपरासरी स्थिति पैदा करती है,जो परासरण द्वारा पास की जाइलम से पानी खींचती है। यह कथन $(A)$ सही है।
$2$. परिणामी स्फीति दाब (turgor pressure) में वृद्धि एक जल विभव प्रवणता बनाती है जो स्रोत से सिंक (sink) तक रस के सामूहिक प्रवाह को सुगम बनाती है। यह कथन $(B)$ सही है।
$3$. सिंक पर फ्लोएम अनलोडिंग एक सक्रिय प्रक्रिया है जिसमें शर्करा को चालनी नलिकाओं से बाहर निकालने के लिए ऊर्जा $(ATP)$ की आवश्यकता होती है। इसलिए,कथन $(C)$ गलत है क्योंकि यह अनलोडिंग को एक निष्क्रिय प्रक्रिया बताता है।

(C) गर्डलिंग में वृक्ष के तने से छाल की एक वलय को हटाना शामिल है,जिसमें फ्लोएम भी शामिल होता है।
चूंकि फ्लोएम पत्तियों से पौधे के शेष भागों तक भोजन (शर्करा और कार्बनिक विलेय) के स्थानांतरण के लिए जिम्मेदार होता है,इसलिए इसे हटाने से ये पोषक तत्व जड़ों तक नहीं पहुँच पाते हैं।
जैसे-जैसे जड़ें भोजन से वंचित होती हैं,वे अंततः मर जाती हैं,जिससे पूरे वृक्ष की मृत्यु हो जाती है।

(C) फ्लोएम लोडिंग वह प्रक्रिया है जिसमें शर्करा को मेसोफिल कोशिकाओं से फ्लोएम की चालनी नलिका (sieve tube) तत्वों में स्थानांतरित किया जाता है,जिसके लिए सांद्रता प्रवणता के विरुद्ध चयापचय ऊर्जा $(ATP)$ की आवश्यकता होती है। इसी प्रकार,फ्लोएम अनलोडिंग वह प्रक्रिया है जिसमें शर्करा को चालनी नलिका तत्वों से पौधे के अन्य भागों (जहाँ भोजन की आवश्यकता होती है) में स्थानांतरित किया जाता है,जिसमें भी ऊर्जा की आवश्यकता होती है। अतः,दोनों प्रक्रियाएं सक्रिय हैं।

(A) फ्लोएम में भोजन (सुक्रोज) का स्थानांतरण द्विदिशीय होता है क्योंकि यह पौधे की आवश्यकताओं के आधार पर स्रोत से सिंक तक विभिन्न दिशाओं में जा सकता है।
$A$ सही है क्योंकि फ्लोएम परिवहन ऊपर या नीचे दोनों दिशाओं में हो सकता है।
$R$ सही है क्योंकि स्रोत (जहाँ शर्करा का उत्पादन होता है,जैसे परिपक्व पत्तियाँ) और सिंक (जहाँ शर्करा का उपयोग या भंडारण होता है,जैसे जड़ें,फल या नई पत्तियाँ) का संबंध परिवर्तनशील होता है; मौसम या पौधे की विकास अवस्था के आधार पर एक सिंक,स्रोत बन सकता है और इसके विपरीत भी हो सकता है।
चूंकि स्थानांतरण की दिशा परिवर्तनशील स्रोत-सिंक संबंध पर निर्भर करती है,इसलिए $R$,$A$ की सही व्याख्या है।

(N/A) $\Rightarrow$ $\text{जाइलम}$ (Xylem) परिवहन एकदिशीय होता है: यह जड़ों से पानी और खनिजों को पौधे के हवाई भागों तक ले जाता है। वाष्पोत्सर्जन खिंचाव और मूल दाब के कारण यह गति हमेशा ऊपर की ओर होती है।
$\Rightarrow$ $\text{फ्लोएम}$ (Phloem) परिवहन द्विदिशीय होता है: यह भोजन (सुक्रोज) को स्रोत (source) से सिंक (sink) तक पहुँचाता है।
$\Rightarrow$ $\text{स्रोत}$ (Source): पौधे का वह भाग जो भोजन संश्लेषित करता है, आमतौर पर पत्तियां।
$\Rightarrow$ $\text{सिंक}$ (Sink): पौधे का वह भाग जिसे भोजन की आवश्यकता होती है या जहाँ भोजन संग्रहीत होता है, जैसे जड़ें, फल या विकसित होती कलिकाएं।
$\Rightarrow$ स्रोत-सिंक संबंध गतिशील होता है और मौसम या पौधे की शारीरिक आवश्यकताओं के आधार पर बदल सकता है।
$\Rightarrow$ उदाहरण के लिए, शुरुआती वसंत में, जड़ों में संग्रहीत शर्करा (स्रोत के रूप में कार्य करती है) विकास के लिए विकसित होती कलिकाओं (सिंक के रूप में कार्य करती है) की ओर ले जाई जाती है।
$\Rightarrow$ चूंकि स्रोत और सिंक अपनी भूमिका बदल सकते हैं, इसलिए फ्लोएम में कार्बनिक विलेय की गति किसी भी दिशा में (ऊपर या नीचे) हो सकती है, जिससे यह द्विदिशीय हो जाता है।

(A) "गर्डलिंग प्रयोग" में पेड़ के तने से छाल का एक वलयाकार हिस्सा (जिसमें फ्लोएम शामिल होता है) हटा दिया जाता है, जबकि जाइलम को अक्षुण्ण रखा जाता है।
कुछ समय बाद, यह देखा जाता है कि वलय के ऊपर तने का हिस्सा भोजन सामग्री के जमा होने के कारण फूल जाता है, जबकि वलय के नीचे का हिस्सा अंततः मर जाता है।
यह प्रयोग प्रदर्शित करता है कि फ्लोएम वह ऊतक है जो पत्तियों से पौधे के अन्य भागों में भोजन (कार्बनिक विलेय) के स्थानांतरण के लिए जिम्मेदार है।
चूंकि जाइलम अक्षुण्ण रहता है, इसलिए जल का परिवहन जारी रहता है, जिससे यह सिद्ध होता है कि जल का परिवहन जाइलम द्वारा और भोजन का परिवहन फ्लोएम द्वारा होता है।

(A) फ्लोएम में दाब प्रवणता का निर्माण चालनी नलिका में सुक्रोज के लोडिंग द्वारा होता है।
यह प्रक्रिया सहकोशिकाओं (companion cells) द्वारा सुगम होती है,जो सक्रिय रूप से सुक्रोज को चालनी नलिकाओं में स्थानांतरित करती हैं।
इससे चालनी नलिका में उच्च परासरणी दाब उत्पन्न होता है,जिसके कारण जल जाइलम से फ्लोएम में प्रवेश करता है,जिससे एक धनात्मक दाब प्रवणता उत्पन्न होती है जो भोजन के स्थानांतरण को प्रेरित करती है।

(B) दाब-प्रवाह परिकल्पना (मास फ्लो हाइपोथेसिस) फ्लोएम में शर्करा के स्रोत से सिंक (sink) तक के स्थानांतरण को समझाती है।
$1$. स्रोत पौधे का वह भाग होता है जो भोजन (सुक्रोज) का संश्लेषण करता है,जैसे कि परिपक्व पत्तियां।
$2$. सिंक पौधे का वह भाग होता है जिसे भोजन की आवश्यकता होती है या जहाँ भोजन का भंडारण होता है,जैसे जड़ें,फल या विकासशील कलिकाएं।
$3$. दिए गए चित्र में,$Q$ एक परिपक्व पत्ती को दर्शाता है,जो सक्रिय रूप से शर्करा का उत्पादन कर रही है (प्रकाश संश्लेषण),इसलिए यह स्रोत के रूप में कार्य करती है।
$4$. $P$ (विकासशील कलिका) और $S$ (जड़) सिंक के रूप में कार्य कर रहे हैं जहाँ शर्करा का उपयोग या भंडारण किया जा रहा है।
$5$. $R$ फ्लोएम ऊतक को दर्शाता है जिसके माध्यम से स्थानांतरण होता है।
अतः,$Q$ स्रोत है।

(C) पौधों में भोजन (फ्लोएम रस) का स्थानांतरण फ्लोएम ऊतक के माध्यम से होता है।
जाइलम के विपरीत,जो पानी और खनिजों का परिवहन एकदिशीय तरीके (जड़ों से पत्तियों तक) से करता है,फ्लोएम कार्बनिक विलेय (सुक्रोज) का परिवहन स्रोत (पत्तियों) से सिंक (जड़ों,फलों या विकासशील कलियों) तक करता है।
पौधे की जरूरतों और मौसम के आधार पर,स्रोत और सिंक बदल सकते हैं,जिसका अर्थ है कि फ्लोएम रस ऊपर और नीचे दोनों दिशाओं में जा सकता है।
इसलिए,फ्लोएम रस का परिवहन द्विदिशीय माना जाता है।

(B) पादपों में भोजन (सुक्रोज) का परिवहन फ्लोएम (phloem) के माध्यम से होता है,जिसे प्रेशर-फ्लो परिकल्पना या मास फ्लो परिकल्पना कहा जाता है।
$1$. स्रोत (पत्तियों) पर,सुक्रोज को सक्रिय परिवहन द्वारा सहकोशिकाओं (companion cells) में और फिर चालनी नलिका (sieve tube) में लोड किया जाता है।
$2$. यह चालनी नलिका में उच्च परासरणी दाब उत्पन्न करता है,जिससे जाइलम से पानी अंदर आता है।
$3$. परिणामी दाब प्रवणता फ्लोएम रस को सिंक की ओर धकेलती है।
$4$. सिंक पर,सुक्रोज को सक्रिय परिवहन द्वारा सहकोशिकाओं में और फिर सिंक कोशिकाओं में अनलोड किया जाता है,जिसके बाद पानी बाहर निकल जाता है।
अतः,सही मार्ग है: स्रोत $\rightarrow$ सहकोशिका $\rightarrow$ सक्रिय परिवहन $\rightarrow$ चालनी नलिका $\rightarrow$ सक्रिय परिवहन $\rightarrow$ सहकोशिका $\rightarrow$ सिंक।

(A) फ्लोएम रस वह तरल है जो पौधों के फ्लोएम ऊतक के भीतर प्रवाहित होता है।
यह मुख्य रूप से जल और सुक्रोज से बना होता है,जो स्रोत (पत्तियों) से सिंक (जड़ों,फलों या विकासशील ऊतकों) तक ले जाने वाली मुख्य शर्करा है।
हालांकि इसमें अन्य कार्बनिक यौगिक और सिग्नलिंग अणु भी मौजूद होते हैं,लेकिन सुक्रोज मुख्य विलेय है।

(D) गर्डलिंग प्रयोग में पौधे के तने से छाल (फ्लोएम) का एक वलय हटा दिया जाता है।
चूंकि फ्लोएम पत्तियों से जड़ों तक कार्बनिक भोजन (सुक्रोज) के स्थानांतरण के लिए जिम्मेदार होता है,इसलिए इस ऊतक को हटाने से भोजन का नीचे की ओर होने वाला परिवहन रुक जाता है।
परिणामस्वरूप,गर्डलिंग के ऊपर वाले तने के हिस्से में भोजन जमा होने के कारण सूजन आ जाती है,जबकि पोषक तत्वों की कमी के कारण जड़ें अंततः मर जाती हैं।
अतः,यह प्रयोग सिद्ध करता है कि पौधों में भोजन के नीचे की ओर स्थानांतरण के लिए फ्लोएम ऊतक जिम्मेदार है।

(B) $Munch$ के प्रेशर-फ्लो परिकल्पना के अनुसार,भोजन का स्थानांतरण स्रोत (पत्तियों) से सिंक (जड़ों/भंडारण अंगों) तक होता है।
स्रोत पर,शर्करा को फ्लोएम में लोड किया जाता है,जिससे उच्च परासरणी दबाव बनता है जो पास के जाइलम से पानी को खींचता है।
सिंक सिरे पर,चयापचय या भंडारण के लिए कोशिकाओं द्वारा फ्लोएम से शर्करा को सक्रिय रूप से हटा दिया जाता है।
जैसे-जैसे शर्करा की सांद्रता कम होती है,परासरणी दबाव गिर जाता है,जिससे अतिरिक्त पानी फ्लोएम से बाहर निकलकर वापस जाइलम में चला जाता है।
इसलिए,सही विकल्प $B$ है।

(A) $Munch$ परिकल्पना (दाब प्रवाह परिकल्पना) के अनुसार,भोजन का स्थानांतरण स्रोत (source) से सिंक (sink) की ओर होता है। सिंक के सिरे पर,सुक्रोज को सक्रिय परिवहन द्वारा चालनी नलिका (sieve tube) तत्वों से बाहर सिंक कोशिकाओं (जैसे मूल कोशिकाओं या भंडारण अंगों) में भेजा जाता है। एक बार सिंक कोशिकाओं के भीतर पहुँचने पर,अतिरिक्त शर्करा का स्टार्च में बहुलकीकरण हो जाता है। यह रूपांतरण सिंक कोशिकाओं के भीतर परासरणी सांद्रता को कम करता है,जो स्रोत से सिंक तक रस के निरंतर प्रवाह को सुगम बनाता है।

(D) पौधों में भोजन का स्थानांतरण विभिन्न दिशाओं में होता है:
$1$. रेडियल स्थानांतरण: यह भोजन सामग्री के फ्लोएम से आंतरिक ऊतकों जैसे मज्जा (pith) या बाहरी ऊतकों जैसे कॉर्टेक्स की ओर गति को संदर्भित करता है। विशेष रूप से मज्जा की ओर गति रेडियल होती है।
$2$. टैनेंशियल स्थानांतरण: यह भोजन के फ्लोएम से कॉर्टेक्स की ओर गति को संदर्भित करता है।
$3$. अनुदैर्ध्य स्थानांतरण: यह फ्लोएम की चालनी नलिकाओं के माध्यम से स्रोत (पत्तियों) से सिंक (जड़ों,फलों या भंडारण अंगों) तक भोजन (सुक्रोज) की प्राथमिक गति है।
मिलान:
- $i$. रेडियल स्थानांतरण $b$ के साथ मेल खाता है।
- $ii$. टैनेंशियल स्थानांतरण $a$ के साथ मेल खाता है।
- $iii$. अनुदैर्ध्य स्थानांतरण $c$ के साथ मेल खाता है।
अतः,सही विकल्प $i-b, ii-a, iii-c$ है।