Transpiration (General) and Stomata Questions in Hindi

(A) बिंदुस्राव (Guttation) वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधों की पत्तियों के अहानिकर किनारों या अग्रभाग से तरल बूंदें बाहर निकलती हैं।
यह उच्च मूल दाब (root pressure) के कारण होता है जब वाष्पोत्सर्जन की दर कम होती है,आमतौर पर रात में या सुबह जल्दी।
यह तरल शुद्ध जल नहीं होता है,बल्कि इसमें विभिन्न घुले हुए कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थ होते हैं।

(D) रंध्र उपकरण मुख्य रूप से तीन घटकों से बना होता है:
$1$. रंध्र छिद्र (केंद्रीय छिद्र)।
$2$. द्वार कोशिकाओं की एक जोड़ी (जो छिद्र के खुलने और बंद होने को नियंत्रित करती है)।
$3$. सहायक कोशिकाएं (द्वार कोशिकाओं के आसपास स्थित विशेष बाह्यत्वचीय कोशिकाएं)।
दृढ़ोतक कोशिकाएं (sclerenchymatous cells) पौधों के विभिन्न ऊतकों में पाए जाने वाले संरचनात्मक आधार प्रदान करने वाले कोशिकाएं हैं,लेकिन ये रंध्र उपकरण का हिस्सा नहीं हैं।

(D) रक्षक कोशिकाएं विशिष्ट बाह्यत्वचीय कोशिकाएं होती हैं जो रंध्र छिद्र को घेरती हैं।
अन्य बाह्यत्वचीय कोशिकाओं के विपरीत,जो आमतौर पर पारदर्शी होती हैं और जिनमें हरितलवक का अभाव होता है,रक्षक कोशिकाओं में हरितलवक पाए जाते हैं।
ये हरितलवक रक्षक कोशिकाओं को प्रकाश संश्लेषण करने और उनके स्फीति दाब (turgor pressure) को बदलकर रंध्रों के खुलने और बंद होने की प्रक्रिया को नियंत्रित करने की अनुमति देते हैं।
इसलिए,अन्य बाह्यत्वचीय कोशिकाओं की तुलना में हरितलवक की उपस्थिति रक्षक कोशिकाओं की मुख्य विशेषता है।

(D) रंध्र पत्तियों और युवा तनों की सतह पर मौजूद छोटे छिद्र होते हैं।
ये मुख्य रूप से दो कार्य करते हैं:
$1$. $\text{गैसों का आदान-प्रदान}$: ये प्रकाश संश्लेषण और श्वसन के दौरान $CO_2$ के प्रवेश और $O_2$ के निकास की अनुमति देते हैं।
$2$. $\text{वाष्पोत्सर्जन}$: ये पौधे के शरीर से जलवाष्प के रूप में पानी के नुकसान को सुविधाजनक बनाते हैं।
यद्यपि वाष्पोत्सर्जन और गैसों का आदान-प्रदान दोनों रंध्रों के कार्य हैं, लेकिन पादप शरीर क्रिया विज्ञान के संदर्भ में 'गैसों का आदान-प्रदान' रंध्रों का सबसे मौलिक कार्य है।

(C) रंध्र (stomata) मुख्य रूप से पत्तियों की बाह्य त्वचा (epidermis) पर पाए जाने वाले विशेष छिद्र होते हैं। इनके मुख्य कार्य निम्नलिखित हैं:
$1$. गैसों का आदान-प्रदान: ये प्रकाश संश्लेषण के लिए $CO_2$ के प्रवेश और उप-उत्पाद के रूप में $O_2$ को बाहर निकालने की अनुमति देते हैं।
$2$. वाष्पोत्सर्जन: ये पादप शरीर से जलवाष्प के नुकसान की सुविधा प्रदान करते हैं,जो पानी और खनिजों के ऊपर की ओर परिवहन में मदद करता है।
यद्यपि वाष्पोत्सर्जन और गैसों का आदान-प्रदान दोनों रंध्रों के माध्यम से होते हैं,लेकिन 'रंध्र' शब्द मुख्य रूप से चयापचय प्रक्रियाओं के लिए गैसों के आदान-प्रदान के विनियमन से जुड़ा है।

(C) रंध्र (stomata) पत्तियों और कोमल तनों की बाह्यत्वचा (epidermis) में पाई जाने वाली विशिष्ट संरचनाएं हैं जो गैसों के आदान-प्रदान और वाष्पोत्सर्जन में सहायता करती हैं।
पौधों की जड़ों में रंध्र सामान्यतः अनुपस्थित होते हैं क्योंकि जड़ें मुख्य रूप से भूमिगत अंग हैं जो जल और खनिजों के अवशोषण का कार्य करती हैं,न कि वायुमंडल के साथ गैसों के आदान-प्रदान का।
अतः,सही उत्तर $C$ (जड़) है।

(A) स्टोमेटा (वातरंध्र) पत्तियों और युवा तनों की बाह्य त्वचा में पाए जाने वाले विशेष छिद्र हैं जो गैसों के आदान-प्रदान और वाष्पोत्सर्जन को नियंत्रित करते हैं। जलरंध्र (Hydathodes) विशेष संरचनाएं हैं,जो अक्सर पत्तियों के सिरों या किनारों पर पाई जाती हैं,जो बिंदुस्राव (guttation) की प्रक्रिया को सुगम बनाती हैं। इन दोनों के बीच सामान्य विशेषता यह है कि दोनों छिद्र या द्वार हैं जो पौधे के आंतरिक भाग से बाहरी वातावरण में पदार्थों (स्टोमेटा में गैसें और जलरंध्र में पानी/विलेय) के मार्ग की अनुमति देते हैं।

(A) पत्तियों की सतह पर रंध्रों (stomata) के वितरण के आधार पर उन्हें इस प्रकार वर्गीकृत किया जाता है:
$1$. $Amphistomatic$: रंध्र पत्ती की ऊपरी और निचली दोनों सतहों पर मौजूद होते हैं।
$2$. $Hypostomatic$: रंध्र केवल निचली सतह पर मौजूद होते हैं (द्विबीजपत्री पौधों में सामान्य)।
$3$. $Epistomatic$: रंध्र केवल ऊपरी सतह पर मौजूद होते हैं (तैरने वाले जलीय पौधों में सामान्य)।
$4$. $Astomatic$: रंध्र अनुपस्थित होते हैं (जैसे,जलमग्न जलीय पौधे)।
अतः,दोनों सतहों पर समान रंध्र रखने वाली पत्तियों को $Amphistomatic$ कहा जाता है।

(B) सही उत्तर $B$ है। पत्ती की बाह्यत्वचीय सतह पर $1,000$ से $60,000$ सूक्ष्म छिद्र होते हैं जिन्हें रंध्र कहा जाता है।
रंध्र दो विशेष बाह्यत्वचीय कोशिकाओं से घिरे होते हैं,जिन्हें रक्षक कोशिकाएं कहा जाता है।
कई पौधों में,इन रक्षक कोशिकाओं के साथ सहायक कोशिकाएं होती हैं,लेकिन यह कोई सार्वभौमिक नियम नहीं है।
रक्षक कोशिकाओं में हरितलवक और माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं।
रक्षक कोशिकाओं की दीवारें असमान रूप से मोटी होती हैं; विशेष रूप से,आंतरिक दीवारें (जो रंध्र छिद्र की ओर होती हैं) मोटी और अप्रत्यास्थ होती हैं,जबकि बाहरी दीवारें पतली और प्रत्यास्थ होती हैं।
इसलिए,यह कथन कि रक्षक कोशिकाएं हमेशा सहायक कोशिकाओं से घिरी होती हैं,गलत है।

(B) सही उत्तर $B$ है।
जब प्रत्येक रंध्र छिद्र के दोनों ओर स्थित द्वार कोशिकाओं (guard cells) की स्फीति (turgidity) बढ़ती है,तो उनकी पतली बाहरी भित्तियाँ बाहर की ओर फूल जाती हैं,जिससे मोटी आंतरिक भित्तियाँ अर्धचंद्राकार आकार में मुड़ जाती हैं।
इस यांत्रिक परिवर्तन के परिणामस्वरूप रंध्र खुल जाते हैं।
रंध्रों का खुलना विशेष रूप से द्वार कोशिकाओं की कोशिका भित्ति में सेल्युलोज माइक्रोफाइब्रिल्स के अरीय (radial) विन्यास द्वारा सुगम होता है।
यह अरीय व्यवस्था कोशिकाओं को व्यास में फैलने से रोकती है और उन्हें लंबाई में बढ़ने तथा बाहर की ओर मुड़ने के लिए प्रेरित करती है,जिससे छिद्र खुल जाता है।

(D) रंध्रों की गति के लिए सबसे व्यापक रूप से स्वीकृत और हालिया स्पष्टीकरण $K^+$ आयन परिवहन सिद्धांत (पोटेशियम पंप सिद्धांत) है।
इस सिद्धांत के अनुसार,दिन के दौरान,$K^+$ आयन आसपास की सहायक कोशिकाओं से द्वार कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं,जिससे द्वार कोशिकाओं का जल विभव (water potential) कम हो जाता है।
यह द्वार कोशिकाओं में अंतःपरासरण (endosmosis) द्वारा पानी के प्रवेश का कारण बनता है,जिससे वे स्फीत (turgid) हो जाती हैं और रंध्र खुल जाते हैं।
इसके विपरीत,रात के दौरान,$K^+$ आयन द्वार कोशिकाओं से बाहर निकल जाते हैं,जिससे पानी का बहिःपरासरण (exosmosis) होता है,जो द्वार कोशिकाओं को श्लथ (flaccid) बना देता है और रंध्र बंद हो जाते हैं।

(D) रंध्र उपकरण के आरेख में भागों की सही पहचान इस प्रकार है:
$A$ - अधिचर्म कोशिका: रंध्र परिसर के चारों ओर की बाहरी कोशिकाएं।
$B$ - सहायक कोशिका: द्वार कोशिकाओं के चारों ओर स्थित विशिष्ट कोशिकाएं।
$C$ - रंध्र छिद्र: केंद्रीय छिद्र जिसके माध्यम से गैसों का आदान-प्रदान होता है।
$D$ - द्वार कोशिका: वृक्काकार (kidney-shaped) विशिष्ट कोशिकाएं जो रंध्र छिद्र के खुलने और बंद होने को नियंत्रित करती हैं।
अतः,विकल्प $D$ सही उत्तर है।

(A) : रंध्र (Stomata) वाष्पोत्सर्जन के मुख्य अंग हैं। तने और पत्ती की बाह्यत्वचा (epidermis) में असंख्य रंध्र होते हैं। रंध्रों के छिद्रों के माध्यम से जल वाष्प के विसरण को वाष्पोत्सर्जन कहा जाता है। प्रकाश संश्लेषण के दौरान जब $CO_2$ और $O_2$ के आदान-प्रदान के लिए रंध्र खुले होते हैं,तब वाष्पोत्सर्जन होता है। रंध्रों का खुलना और बंद होना रक्षक कोशिकाओं की गति द्वारा नियंत्रित होता है।

(D) सही उत्तर $D$ है। वाष्पोत्सर्जन (जलवाष्प की हानि) और प्रकाश संश्लेषण ($CO_2$ का अवशोषण) रंध्रों के माध्यम से होते हैं। ये दोनों प्रक्रियाएं एक साथ हो सकती हैं क्योंकि गैसों का विसरण एक-दूसरे से स्वतंत्र होता है। विसरण की दर विशिष्ट गैस के विसरण गुणांक और सांद्रता प्रवणता पर निर्भर करती है। चूंकि जलवाष्प और $CO_2$ के विसरण गुणांक अलग-अलग होते हैं,इसलिए वे एक ही समय में एक ही रंध्र के माध्यम से विपरीत दिशाओं में विसरित हो सकते हैं।

(A) बिंदुस्राव (Guttation) वह प्रक्रिया है जिसमें पौधों की पत्तियों के किनारों या सिरों से जलरंध्र (hydathodes) नामक विशेष संरचनाओं के माध्यम से पानी तरल बूंदों के रूप में बाहर निकलता है।
यह आमतौर पर शाकीय पौधों में तब होता है जब मिट्टी में नमी अधिक होती है और वाष्पीकरण कम होता है,विशेष रूप से रात या सुबह के समय।
वाष्पोत्सर्जन में पानी जलवाष्प के रूप में बाहर निकलता है,बूंदों के रूप में नहीं।
अंतःशोषण ठोस कणों (कोलाइड्स) द्वारा पानी के अवशोषण की प्रक्रिया है जिससे आयतन में वृद्धि होती है।
वाष्पीकरण एक भौतिक प्रक्रिया है जिसमें तरल वाष्प में बदल जाता है।

(C) रंध्र की संरचना में दो सेम के आकार की या डंबल के आकार की कोशिकाएं होती हैं जिन्हें $Guard$ cells (द्वार कोशिकाएं) कहा जाता है, जो रंध्र छिद्र के खुलने और बंद होने को नियंत्रित करती हैं।
ये $Guard$ cells विशेष अधिचर्म कोशिकाओं से घिरे होते हैं जिन्हें $Subsidiary$ cells या $Accessory$ cells (सहायक कोशिकाएं) कहा जाता है।
$Epidermal$ cells (अधिचर्म कोशिकाएं) पत्ती की सतह की बाहरी परत बनाती हैं जहाँ रंध्र स्थित होते हैं।
$Sclerenchyma$ cells (दृढ़ोतक कोशिकाएं) मोटी और लिग्निनयुक्त कोशिका भित्ति वाली संरचनात्मक कोशिकाएं हैं और ये रंध्र तंत्र का हिस्सा नहीं हैं।

(A) दिए गए चित्र में,$X$ उन विशिष्ट वृक्काकार (kidney-shaped) कोशिकाओं को इंगित करता है जिन्हें रक्षक कोशिकाएं (guard cells) कहा जाता है,जो रंध्रों के खुलने और बंद होने को नियंत्रित करती हैं। $Y$ केंद्रीय छिद्र को इंगित करता है,जिसे रंध्र छिद्र (stomatal aperture) कहा जाता है। सेल्युलोज सूक्ष्म तंतुओं (microfibrils) का अरीय विन्यास रंध्रों को खोलने में मदद करता है। इसलिए,$X$ रक्षक कोशिका है और $Y$ रंध्र छिद्र है।

(C) पौधों के वायवीय भागों से, मुख्य रूप से पत्तियों के रंध्रों के माध्यम से जल वाष्प के रूप में पानी की हानि की प्रक्रिया को $\text{वाष्पोत्सर्जन}$ (Transpiration) कहा जाता है।
$\text{मूल दाब}$ (Root pressure) वह धनात्मक दबाव है जो पोषक तत्वों के सक्रिय अवशोषण द्वारा पौधों की जड़ों में विकसित होता है।
$\text{जल तनाव}$ (Water stress) उस स्थिति को संदर्भित करता है जहाँ पानी की मांग उपलब्ध मात्रा से अधिक हो जाती है।
$\text{अंतःशोषण}$ (Imbibition) किसी पदार्थ के ठोस कणों द्वारा घोल बनाए बिना पानी के अवशोषण की प्रक्रिया है।

(A) बिंदुस्राव (Guttation) वह प्रक्रिया है जिसमें पौधों की पत्तियों के किनारों या सिरों पर स्थित विशेष छिद्रों,जिन्हें जलरंध्र (hydathodes) कहते हैं,से पानी तरल बूंदों के रूप में बाहर निकलता है।
यह आमतौर पर शाकीय पौधों में तब होता है जब मूलदाब (root pressure) अधिक होता है और वाष्पोत्सर्जन कम होता है,जो आमतौर पर रात के दौरान या सुबह जल्दी होता है।
अंतःशोषण ठोस कणों द्वारा पानी का अवशोषण है।
श्वसन ऊर्जा मुक्त करने के लिए ग्लूकोज के टूटने की चयापचय प्रक्रिया है।
परासरण एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली के माध्यम से पानी के अणुओं का उच्च जल विभव वाले क्षेत्र से निम्न जल विभव वाले क्षेत्र की ओर जाना है।

(C) अभिकथन $(A)$ सही है: रक्षक कोशिकाओं की आंतरिक भित्तियाँ,जो रंध्र छिद्र की ओर होती हैं,मोटी और लचीली होती हैं,जो रंध्रों को खोलने और बंद करने में मदद करती हैं।
कारण $(R)$ गलत है: रक्षक कोशिकाओं में सेलुलोज के सूक्ष्म तंतु (microfibrils) कोशिका भित्तियों में अरीय (radially) रूप से व्यवस्थित होते हैं,न कि अनुदैर्ध्य (longitudinally) रूप से। यह अरीय व्यवस्था रंध्रों के खुलने की प्रक्रिया के लिए महत्वपूर्ण है,क्योंकि यह रक्षक कोशिकाओं को स्फीत (turgid) होने पर बाहर की ओर फूलने में सक्षम बनाती है।

(B) वाष्पोत्सर्जन पौधों द्वारा पानी का वाष्प के रूप में नुकसान है,जो मुख्य रूप से पत्तियों में रंध्रों के माध्यम से होता है।
इसके मुख्य कार्य निम्नलिखित हैं:
$1$. मिट्टी से पानी और खनिजों के अवशोषण और परिवहन के लिए वाष्पोत्सर्जन खिंचाव (transpiration pull) उत्पन्न करना।
$2$. वाष्पीकरण द्वारा पत्तियों की सतह को ठंडा रखना (कभी-कभी $10-15^{\circ}C$ तक)।
$3$. कोशिकाओं को स्फीत रखकर पौधों का आकार और संरचना बनाए रखना।
विकल्प $B$ गलत है क्योंकि वाष्पोत्सर्जन मूल दाब उत्पन्न नहीं करता है। मूल दाब एक धनात्मक दबाव है जो जड़ों में खनिज आयनों के सक्रिय अवशोषण के कारण विकसित होता है,जो वाष्पोत्सर्जन से स्वतंत्र है। वास्तव में,मूल दाब तब अधिक स्पष्ट होता है जब वाष्पोत्सर्जन कम होता है (जैसे रात में)।

(A) पादप अपनी जड़ों के माध्यम से बड़ी मात्रा में जल का अवशोषण करते हैं।
इस जल का अधिकांश भाग पत्तियों से वाष्पोत्सर्जन की प्रक्रिया द्वारा वायुमंडल में खो जाता है।
पत्तियों तक पहुँचने वाले जल का केवल एक बहुत छोटा अंश,विशेष रूप से $1\%$ से भी कम,वास्तव में पादप द्वारा प्रकाश संश्लेषण और पादप वृद्धि जैसी चयापचय प्रक्रियाओं के लिए उपयोग किया जाता है।

(B) सही उत्तर $B$ है।
सामान्यतः,अधिकांश पौधों में,प्रकाश संश्लेषण के लिए गैसों के आदान-प्रदान को सुविधाजनक बनाने के लिए रंध्र दिन के समय खुले रहते हैं और अनावश्यक जल हानि को रोकने के लिए रात में बंद हो जाते हैं।
विकल्प $A$ सही है क्योंकि वाष्पोत्सर्जन वास्तव में पौधों के वायवीय भागों से पानी का वाष्पीकरण द्वारा नुकसान है।
विकल्प $C$ सही है क्योंकि रक्षक कोशिकाओं की आंतरिक भित्तियाँ मोटी और लचीली होती हैं,जो रंध्रों के खुलने और बंद होने की प्रक्रिया में मदद करती हैं।
विकल्प $D$ सही है क्योंकि स्फीति दाब (turgor pressure) कम होने से रक्षक कोशिकाएं ढीली हो जाती हैं,जिससे रंध्र का छिद्र बंद हो जाता है।

(B) वाष्पोत्सर्जन पौधों के लिए एक आवश्यक बुराई है। यह कई महत्वपूर्ण कार्य करता है:
$1$. यह जड़ों से पत्तियों तक पानी के अवशोषण और परिवहन के लिए वाष्पोत्सर्जन खिंचाव पैदा करता है।
$2$. यह मिट्टी से खनिजों को पौधों के सभी भागों तक पहुँचाता है।
$3$. यह वाष्पीकरणीय शीतलन के माध्यम से पत्ती की सतह को $10-15$ डिग्री तक ठंडा रखता है।
$4$. यह कोशिकाओं को स्फीत रखकर पौधों के आकार और संरचना को बनाए रखता है।
हालाँकि,वाष्पोत्सर्जन श्वसन के लिए पानी की आपूर्ति नहीं करता है; वास्तव में,श्वसन प्रक्रिया में पानी एक उप-उत्पाद के रूप में उत्पन्न होता है। इसलिए,विकल्प $B$ गलत कथन है।

(C) रंध्रों (stomata) का खुलना और बंद होना मुख्य रूप से रक्षक कोशिकाओं (guard cells) में $Potassium$ $(K^+)$ आयनों के प्रवेश और बाहर निकलने की प्रक्रिया द्वारा नियंत्रित होता है।
जब $K^+$ आयन रक्षक कोशिकाओं में जमा होते हैं,तो परासरणी दबाव बढ़ जाता है,जिससे परासरण द्वारा पानी कोशिकाओं के अंदर प्रवेश करता है।
इससे रक्षक कोशिकाओं का स्फीति दबाव (turgor pressure) बढ़ जाता है,जिससे रंध्र छिद्र खुल जाता है।
इसके विपरीत,$K^+$ आयनों के बाहर निकलने से स्फीति दबाव कम हो जाता है,जिसके परिणामस्वरूप रंध्र बंद हो जाते हैं।

(C) रंध्रों (stomata) का खुलना और बंद होना मुख्य रूप से रक्षक कोशिकाओं (guard cells) में $K^+$ (पोटेशियम) आयनों के प्रवेश और बाहर निकलने द्वारा नियंत्रित होता है।
जब $K^+$ आयन रक्षक कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं,तो परासरणी दबाव (osmotic pressure) बढ़ जाता है,जिससे पानी कोशिकाओं के अंदर चला जाता है,जिसके परिणामस्वरूप रक्षक कोशिकाएं फूल जाती हैं और रंध्र खुल जाते हैं।
इसके विपरीत,जब $K^+$ आयन रक्षक कोशिकाओं से बाहर निकलते हैं,तो पानी भी बाहर निकल जाता है,जिससे रक्षक कोशिकाएं ढीली (flaccid) हो जाती हैं और रंध्र बंद हो जाते हैं।
अतः,पोटेशियम इस प्रक्रिया में शामिल आवश्यक तत्व है।

(B) $(i)$ सहचर कोशिकाएं फ्लोएम में चालनी नलिका तत्वों से जुड़ी विशिष्ट मृदूतकीय कोशिकाएं होती हैं। वे शर्करा के लोडिंग और अनलोडिंग द्वारा चालनी नलिकाओं में दाब प्रवणता बनाए रखती हैं,जिससे परासरणी विभव में अंतर उत्पन्न होता है।
$(ii)$ रंध्र पत्तियों की बाह्यत्वचा पर मौजूद छोटे छिद्र होते हैं। वे वाष्पोत्सर्जन (जल वाष्प का ह्रास) और पौधे तथा वातावरण के बीच $O_2$ और $CO_2$ जैसी गैसों के विनिमय की प्रक्रिया को नियंत्रित करते हैं।

(B) फेनिलमर्क्यूरिक एसीटेट $(PMA)$ एक प्रसिद्ध वाष्पोत्सर्जन अवरोधक (anti-transpirant) रसायन है।
यह पौधों में रंध्रों (stomata) को आंशिक रूप से बंद करके कार्य करता है।
रंध्रों के छिद्र के आकार को कम करके,यह प्रकाश संश्लेषण को अधिक प्रभावित किए बिना वाष्पोत्सर्जन की दर को काफी कम कर देता है।
इसलिए,$PMA$ का उपयोग वाष्पोत्सर्जन के माध्यम से होने वाले जल के नुकसान को कम करता है।

(D) रंध्रों के खुलने और बंद होने की प्रक्रिया मुख्य रूप से द्वार कोशिकाओं (guard cells) के भीतर स्फीति दाब (turgor pressure) द्वारा नियंत्रित होती है।
जब द्वार कोशिकाएं परासरण (osmosis) के माध्यम से पानी ग्रहण करती हैं,तो वे स्फीत (turgid) हो जाती हैं और बाहर की ओर फूल जाती हैं,जिससे रंध्र छिद्र खुल जाता है।
इसके विपरीत,जब द्वार कोशिकाओं से पानी बाहर निकल जाता है,तो वे श्लथ (flaccid) हो जाती हैं,जिससे रंध्र छिद्र बंद हो जाता है।
यह प्रक्रिया प्रकाश,$CO_2$ की सांद्रता और पोटेशियम आयन $(K^+)$ के प्रवाह जैसे कारकों से प्रभावित होती है।

(B) रंध्रों का खुलना और बंद होना रक्षक कोशिकाओं के स्फीति दाब (turgor pressure) द्वारा नियंत्रित होता है।
जब रक्षक कोशिकाएं अंतःपरासरण की प्रक्रिया द्वारा जल का अवशोषण करती हैं,तो वे स्फीत (turgid) हो जाती हैं।
स्फीति दाब में इस वृद्धि के कारण रक्षक कोशिकाओं की बाहरी पतली दीवारें बाहर की ओर फूल जाती हैं,जो अंदर की मोटी दीवारों को एक-दूसरे से दूर खींचती हैं,जिससे रंध्र छिद्र खुल जाता है।
अतः,रंध्रों के खुलने के लिए अंतःपरासरण ही मूल प्रक्रिया है।

(A) स्टार्च-शर्करा अंतःरूपांतरण सिद्धांत के अनुसार,रंध्रों का खुलना और बंद होना रक्षक कोशिकाओं के परासरणी दाब (osmotic pressure) पर निर्भर करता है।
जब शर्करा स्टार्च में परिवर्तित हो जाती है,तो रक्षक कोशिकाओं का परासरणी दाब कम हो जाता है।
इसके परिणामस्वरूप रक्षक कोशिकाओं से पानी बाहर निकल जाता है (बहिःपरासरण),जिससे वे श्लथ (flaccid) हो जाती हैं।
परिणामस्वरूप,रंध्र छिद्र पूर्णतः बंद हो जाता है।

(B) स्टुअर्ड द्वारा प्रस्तावित स्टार्च-शर्करा अंतर-रूपांतरण सिद्धांत के अनुसार,रंध्रों का खुलना और बंद होना रक्षक कोशिकाओं में शर्करा और स्टार्च की सांद्रता द्वारा नियंत्रित होता है।
दिन के दौरान,प्रकाश संश्लेषण ($CO_2$ की खपत) के कारण रक्षक कोशिकाओं का $pH$ बढ़ जाता है।
यह उच्च $pH$ फॉस्फोरिलेज एंजाइम को सक्रिय करता है,जो स्टार्च को ग्लूकोज$-1-$फॉस्फेट (एक कार्बनिक अम्ल/शर्करा व्युत्पन्न) में परिवर्तित करता है।
इससे रक्षक कोशिकाओं का परासरणी दाब बढ़ जाता है,जिससे अंतःपरासरण द्वारा आस-पास की कोशिकाओं से पानी अंदर आता है।
परिणामस्वरूप उत्पन्न स्फीति दाब के कारण रंध्र खुल जाते हैं।
इसके विपरीत,रात में $pH$ कम हो जाता है और ग्लूकोज$-1-$फॉस्फेट वापस स्टार्च में परिवर्तित हो जाता है,जिससे रंध्र बंद हो जाते हैं।

(C) $K^+$ आयन पंप सिद्धांत (Levitt,$1974$) के अनुसार,रंध्रों का खुलना और बंद होना रक्षक कोशिकाओं (guard cells) में पोटेशियम आयनों $(K^+)$ के आने और जाने द्वारा नियंत्रित होता है।
जब रंध्र खुलते हैं,तो $K^+$ आयन आसपास की सहायक कोशिकाओं से रक्षक कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं (अंतर्वाह)।
$K^+$ आयनों के इस अंतर्वाह से रक्षक कोशिकाओं के भीतर विलेय की सांद्रता बढ़ जाती है,जिससे जल विभव (water potential) में कमी आती है।
परिणामस्वरूप,परासरण द्वारा आसपास की कोशिकाओं से जल रक्षक कोशिकाओं में प्रवेश करता है,जिससे वे स्फीत (turgid) हो जाती हैं और रंध्र छिद्र खुल जाता है।

(B) रंध्रों की गति मुख्य रूप से प्रकाश,तापमान और पत्ती के अंदर $CO_2$ की सांद्रता जैसे पर्यावरणीय कारकों द्वारा नियंत्रित होती है।
प्रकाश रक्षक कोशिकाओं में पोटेशियम आयनों $(K^+)$ के संचय को बढ़ावा देकर रंध्रों को खोलने का कार्य करता है,जिससे जल विभव कम हो जाता है और परासरण द्वारा पानी कोशिकाओं में प्रवेश करता है।
$CO_2$ की सांद्रता एक फीडबैक तंत्र के रूप में कार्य करती है; उच्च आंतरिक $CO_2$ स्तर आमतौर पर रंध्रों को बंद करने के लिए प्रेरित करते हैं ताकि जल की हानि को रोका जा सके।
तापमान वाष्पोत्सर्जन की दर और रक्षक कोशिकाओं की चयापचय गतिविधि को प्रभावित करता है।
हालाँकि,$O_2$ की सांद्रता का रंध्रों के खुलने या बंद होने पर कोई सीधा नियामक प्रभाव नहीं पड़ता है।

(C) पत्तियों से पानी की अत्यधिक हानि वाष्पोत्सर्जन (transpiration) के कारण होती है।
पत्ती की सतह पर वैसलीन लगाने से एक भौतिक अवरोध बन जाता है जो रंध्रों (stomata) को बंद कर देता है।
रंध्रों के बंद होने से जलवाष्प का बाहर निकलना रुक जाता है,जिससे पानी की अत्यधिक हानि और पत्तियों का मुरझाना रुक जाता है।

(A) पत्तियों और तनों की सतह पर मोम और क्यूटिन की परतें जल की हानि को रोकने के लिए एक अवरोध के रूप में कार्य करती हैं,जिससे वाष्पोत्सर्जन की दर काफी कम हो जाती है।
यह संरचनात्मक अनुकूलन मरुद्भिद (xerophytes) पौधों की एक विशिष्ट विशेषता है,जो कम जल उपलब्धता वाले वातावरण में जीवित रहने के लिए अनुकूलित होते हैं।
चूंकि इन परतों की उपस्थिति शुष्क आवासों में जल की हानि को कम करने के लिए एक सीधा विकासवादी अनुकूलन है,इसलिए कारण,कथन की सही व्याख्या करता है।

(A) प्रकाश वाष्पोत्सर्जन की दर को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण पर्यावरणीय कारक है।
अधिकांश पौधों में प्रकाश संश्लेषण के लिए $CO_2$ ग्रहण करने हेतु प्रकाश की उपस्थिति में रंध्र खुल जाते हैं।
जब रंध्र खुलते हैं,तो जल वाष्प के बाहर निकलने का मार्ग बढ़ जाता है,जिससे वाष्पोत्सर्जन की दर बढ़ जाती है।
इसके विपरीत,अंधेरे में पानी के संरक्षण के लिए रंध्र बंद हो जाते हैं,जिससे वाष्पोत्सर्जन काफी कम हो जाता है।
चूंकि कारण सीधे उस तंत्र की व्याख्या करता है जिसके द्वारा प्रकाश वाष्पोत्सर्जन को प्रभावित करता है,इसलिए कारण कथन की सही व्याख्या है।

(N/A) रंध्र उपकरण में रंध्र छिद्र,रक्षक कोशिकाएं और आसपास की सहायक कोशिकाएं शामिल होती हैं।
रंध्र पत्तियों की बाह्यत्वचा (epidermis) में मौजूद छोटे छिद्र होते हैं जो वाष्पोत्सर्जन और गैसीय विनिमय की प्रक्रिया को नियंत्रित करते हैं।
प्रत्येक रंध्र छिद्र दो सेम के आकार की रक्षक कोशिकाओं (guard cells) के बीच घिरा होता है।
घास में,रक्षक कोशिकाएं डंबल के आकार की होती हैं।
रक्षक कोशिकाओं की आंतरिक दीवारें (छिद्र की ओर) मोटी होती हैं,जबकि बाहरी दीवारें पतली होती हैं।
रक्षक कोशिकाओं में क्लोरोप्लास्ट होते हैं और वे रंध्रों के खुलने और बंद होने को नियंत्रित करते हैं।
रक्षक कोशिकाएं सहायक कोशिकाओं (subsidiary cells) से घिरी होती हैं,जो विशेष बाह्यत्वचीय कोशिकाएं हैं जो रक्षक कोशिकाओं को सहारा प्रदान करती हैं।
इस प्रकार,रंध्र छिद्र,रक्षक कोशिकाएं और आसपास की सहायक कोशिकाएं मिलकर रंध्र उपकरण का निर्माण करती हैं।

(N/A) रंध्र (stomata) पत्तियों के बाह्यत्वचा (epidermis) में मौजूद संरचनाएं हैं। वे वाष्पोत्सर्जन और गैसीय विनिमय की प्रक्रिया को नियंत्रित करते हैं।
$1$. द्विबीजपत्री रंध्र: द्विबीजपत्री पौधों में,रक्षक कोशिकाएं (guard cells) सेम के आकार (bean-shaped) या वृक्काकार (kidney-shaped) होती हैं। इनमें हरितलवक (chloroplasts) होते हैं और ये रंध्र छिद्र के खुलने और बंद होने को नियंत्रित करते हैं।
$2$. एकबीजपत्री रंध्र: एकबीजपत्री पौधों (जैसे घास) में,रक्षक कोशिकाएं डंबल के आकार (dumbbell-shaped) की होती हैं। इन रक्षक कोशिकाओं की बाहरी दीवारें पतली होती हैं,जबकि आंतरिक दीवारें मोटी होती हैं।
दोनों प्रकार के रंध्र सहायक कोशिकाओं (subsidiary cells) और बाह्यत्वचीय कोशिकाओं से घिरे होते हैं।

(N/A) लंबे वृक्षों में,जल पत्तियों के रंध्रों (stomatal pores) से होने वाले वाष्पोत्सर्जन या जल की हानि द्वारा उत्पन्न वाष्पोत्सर्जन खिंचाव की मदद से ऊपर चढ़ता है। इसे जल परिवहन का संसक्ति-तनाव (cohesion-tension) मॉडल कहा जाता है।
दिन के समय,वाष्पोत्सर्जन द्वारा खोया गया जल (पत्तियों द्वारा वातावरण में) रक्षक कोशिकाओं और अन्य बाह्यत्वचीय कोशिकाओं को शिथिल (flaccid) बना देता है। वे बदले में जाइलम (xylem) से जल लेती हैं। यह तने के माध्यम से पत्तियों की सतह से लेकर जड़ों के सिरों तक जाइलम वाहिकाओं में ऋणात्मक दबाव या तनाव पैदा करता है।
परिणामस्वरूप,जाइलम में मौजूद जल तने से एक एकल स्तंभ के रूप में ऊपर खिंचा चला आता है। जल के अणुओं और जाइलम वाहिकाओं की कोशिका भित्तियों के बीच संसक्ति (cohesion) और आसंजन (adhesion) बल जल स्तंभ को टूटने से बचाते हैं।
वाष्पोत्सर्जन को प्रभावित करने वाले कारक:
$1$. बाहरी कारक: हवा की गति,प्रकाश,आर्द्रता और तापमान।
$2$. पादप कारक: वितान (canopy) की संरचना,रंध्रों की संख्या और वितरण,पादपों की जल स्थिति और खुले रंध्रों की संख्या।
पादपों के लिए उपयोगिता:
$1$. यह मिट्टी से विभिन्न पादप भागों में खनिजों के अवशोषण और परिवहन में मदद करता है।
$2$. वाष्पोत्सर्जन का पादपों पर शीतलन प्रभाव पड़ता है।
$3$. यह कोशिकाओं को स्फीत (turgid) रखकर पादप के आकार और संरचना को बनाए रखने में मदद करता है।
$4$. यह प्रकाश संश्लेषण के लिए जल प्रदान करता है।

(A) पत्तियों की सतह पर मौजूद छोटे छिद्र,जिन्हें रंध्र (stomata) कहा जाता है,गैसों के आदान-प्रदान में मदद करते हैं। प्रत्येक रंध्र में सेम के आकार या डंबल के आकार की रक्षक कोशिकाएं होती हैं। रक्षक कोशिकाओं के चारों ओर की बाह्यत्वचीय कोशिकाएं रूपांतरित होकर सहायक कोशिकाएं बनाती हैं। रक्षक कोशिकाओं का खुलना और बंद होना उनकी स्फीति (turgidity) में परिवर्तन के कारण होता है।
रक्षक कोशिकाओं की आंतरिक दीवारें मोटी और लचीली होती हैं,जबकि बाहरी दीवारें पतली होती हैं। रक्षक कोशिकाओं में मौजूद असंख्य सूक्ष्म तंतु (microfibrils) रक्षक कोशिकाओं के खुलने और बंद होने की प्रक्रिया को सुगम बनाते हैं।
रंध्रों के खुलने के समय,रक्षक कोशिकाओं की स्फीति बढ़ जाती है। परिणामस्वरूप,बाहरी दीवारें फूल जाती हैं और आंतरिक दीवारें अर्धचंद्राकार हो जाती हैं। रंध्र का खुलना सूक्ष्म तंतुओं की अरीय (radial) व्यवस्था द्वारा सुगम होता है।
रंध्रों के बंद होने के समय,रक्षक कोशिकाएं अपनी स्फीति खो देती हैं,बाहरी और आंतरिक दीवारें अपने मूल आकार में वापस आ जाती हैं,और सूक्ष्म तंतु अनुदैर्ध्य रूप से व्यवस्थित हो जाते हैं।

(N/A) वाष्पोत्सर्जन और वाष्पीकरण

विशेषता	वाष्पोत्सर्जन	वाष्पीकरण
$(1)$ घटना	यह केवल जीवित पौधों में होता है।	यह किसी भी मुक्त सतह से होता है,जिसमें जीवित और निर्जीव दोनों सतहें शामिल हैं।
$(2)$ प्रकृति	यह एक शारीरिक (दैहिक) प्रक्रिया है।	यह एक भौतिक प्रक्रिया है।
$(3)$ स्थान	यह मुख्य रूप से पत्तियों के रंध्रों (स्टोमेटा) के माध्यम से होता है।	यह वातावरण के संपर्क में आने वाली किसी भी मुक्त सतह से होता है।
$(4)$ नियंत्रण	यह पर्यावरणीय कारकों और पौधों के शारीरिक कारकों जैसे जड़-प्ररोह अनुपात और रंध्रों की संख्या द्वारा नियंत्रित होता है।	यह पूरी तरह से तापमान और आर्द्रता जैसे पर्यावरणीय कारकों द्वारा संचालित होता है।

(N/A) बिंदुस्राव और वाष्पोत्सर्जन पौधों में जल हानि की दो अलग-अलग प्रक्रियाएं हैं।

बिंदुस्राव (Guttation)	वाष्पोत्सर्जन (Transpiration)
$(1)$ यह आमतौर पर रात या सुबह जल्दी होता है।	$(1)$ यह आमतौर पर दिन के दौरान होता है।
$(2)$ जल तरल बूंदों के रूप में बाहर निकलता है।	$(2)$ जल वाष्प के रूप में बाहर निकलता है।
$(3)$ यह जलरंध्रों (Hydathodes) के माध्यम से होता है।	$(3)$ यह मुख्य रूप से रंध्रों (Stomata) के माध्यम से होता है।
$(4)$ यह एक अनियंत्रित प्रक्रिया है।	$(4)$ यह रक्षक कोशिकाओं द्वारा नियंत्रित प्रक्रिया है।

(N/A) $\Rightarrow$ उच्च पादपों में,$xylem$ (जाइलम) के माध्यम से पानी का ऊपर की ओर प्रवाह $15 \ m/h$ तक की काफी उच्च दर प्राप्त कर सकता है।
$\Rightarrow$ पादप में पानी या तो धकेला जाता है या खींचा जाता है। अधिकांश शोधकर्ता इस बात से सहमत हैं कि पानी मुख्य रूप से पादप के माध्यम से खींचा जाता है और इस प्रक्रिया के लिए प्रेरक बल पत्तियों से होने वाला वाष्पोत्सर्जन है।
$\Rightarrow$ इसे जल परिवहन का $cohesion-tension-transpiration$ (संसक्ति-तनाव-वाष्पोत्सर्जन) खिंचाव मॉडल कहा जाता है।
$\Rightarrow$ पादपों में पानी क्षणिक होता है। पत्तियों तक पहुँचने वाले पानी का $1\%$ से भी कम हिस्सा प्रकाश संश्लेषण और पादप वृद्धि में उपयोग किया जाता है। इसका अधिकांश भाग पत्तियों में रंध्रों (stomata) के माध्यम से खो जाता है। पानी के इस नुकसान को वाष्पोत्सर्जन कहा जाता है।
$\Rightarrow$ यह खिंचाव तब उत्पन्न होता है जब पत्ती की सतह से पानी का वाष्पीकरण जाइलम वाहिकाओं में एक नकारात्मक दबाव (तनाव) पैदा करता है,जो पानी के अणुओं के संसक्ति (cohesion) और आसंजन (adhesion) गुणों के कारण पानी के स्तंभ को ऊपर की ओर खींचता है।

(N/A) $ \Rightarrow $ वाष्पोत्सर्जन पौधों द्वारा पानी का वाष्प के रूप में होने वाला नुकसान है।
$ \Rightarrow $ यह मुख्य रूप से पत्तियों में रंध्रों (stomata) के माध्यम से होता है।
$ \Rightarrow $ वाष्पोत्सर्जन में जल वाष्प के नुकसान के अलावा, पत्ती में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का आदान-प्रदान भी रंध्रों नामक छिद्रों के माध्यम से होता है।
$ \Rightarrow $ सामान्यतः रंध्र दिन के समय खुले रहते हैं और रात के दौरान बंद हो जाते हैं।
$ \Rightarrow $ रंध्रों के खुलने या बंद होने का तात्कालिक कारण रक्षक कोशिकाओं (guard cells) की स्फीति (turgidity) में परिवर्तन है।
$ \Rightarrow $ रंध्रों का खुलना और बंद होना: प्रत्येक रक्षक कोशिका की आंतरिक दीवार, जो छिद्र या रंध्र की ओर होती है, मोटी और लचीली होती है।
$ \Rightarrow $ जब प्रत्येक रंध्र के दोनों ओर स्थित दो रक्षक कोशिकाओं के भीतर स्फीति बढ़ती है, तो पतली बाहरी दीवारें बाहर की ओर फूल जाती हैं और आंतरिक दीवारों को अर्धचंद्राकार आकार में धकेल देती हैं, जिससे रंध्र खुल जाते हैं।
$ \Rightarrow $ रंध्र का खुलना रक्षक कोशिकाओं की कोशिका भित्ति में सूक्ष्म तंतुओं (microfibrils) के अभिविन्यास के कारण भी आसान हो जाता है।
$ \Rightarrow $ सेल्युलोज सूक्ष्म तंतु अनुदैर्ध्य (longitudinally) के बजाय त्रिज्यीय (radially) रूप से व्यवस्थित होते हैं, जिससे रंध्र का खुलना आसान हो जाता है।
$ \Rightarrow $ जब पानी की कमी के कारण रक्षक कोशिकाएं अपनी स्फीति खो देती हैं, तो लचीली आंतरिक दीवारें अपना मूल आकार वापस पा लेती हैं और रंध्र बंद हो जाते हैं।
$ \Rightarrow $ आमतौर पर, पृष्ठाधर (अक्सर द्विबीजपत्री) पत्ती की निचली सतह पर रंध्रों की संख्या अधिक होती है, जबकि समद्विपार्श्व (अक्सर एकबीजपत्री) पत्ती में वे दोनों सतहों पर लगभग समान होते हैं।
$ \Rightarrow $ वाष्पोत्सर्जन कई बाहरी कारकों से प्रभावित होता है: $ (1) $ तापमान, $ (2) $ प्रकाश, $ (3) $ आर्द्रता, $ (4) $ हवा की गति।
$ \Rightarrow $ वाष्पोत्सर्जन को प्रभावित करने वाले पादप कारक:
$ \Rightarrow $ रंध्रों की संख्या और वितरण।
$ \Rightarrow $ खुले रंध्रों का प्रतिशत।
$ \Rightarrow $ पौधे की जल स्थिति।
$ \Rightarrow $ वितान (canopy) की संरचना।

(N/A) - रंध्रों के खुलने या बंद होने का तात्कालिक कारण द्वार कोशिकाओं की स्फीति (turgidity) में परिवर्तन है।
- प्रत्येक द्वार कोशिका की आंतरिक भित्ति,जो रंध्र छिद्र की ओर होती है,मोटी और लचीली होती है।
- जब प्रत्येक रंध्र छिद्र के दोनों ओर स्थित दो द्वार कोशिकाओं के भीतर स्फीति बढ़ती है,तो पतली बाहरी भित्तियाँ बाहर की ओर फूल जाती हैं और आंतरिक भित्तियों को अर्धचंद्राकार आकार में धकेल देती हैं,जिससे रंध्र खुल जाते हैं।
- रंध्र का खुलना द्वार कोशिकाओं की कोशिका भित्तियों में सेलुलोज सूक्ष्मतंतुओं (microfibrils) के अभिविन्यास द्वारा भी सुगम होता है।
- ये सूक्ष्मतंतु अनुदैर्ध्य (longitudinally) के बजाय त्रिज्यीय (radially) रूप से व्यवस्थित होते हैं,जिससे रंध्र का खुलना आसान हो जाता है।
- जब जल की हानि के कारण द्वार कोशिकाएं अपनी स्फीति खो देती हैं,तो लचीली आंतरिक भित्तियाँ अपने मूल आकार में वापस आ जाती हैं,जिससे रंध्र बंद हो जाते हैं।

$ \Rightarrow $ जैसे-जैसे रंध्रों (stomata) के माध्यम से पानी का वाष्पीकरण होता है, चूंकि कोशिकाओं पर पानी की पतली परत निरंतर होती है, इसलिए यह जाइलम से पत्ती में अणु-दर-अणु पानी को खींचने का परिणाम देती है。
$ \Rightarrow $ वायुमंडल में जल वाष्प की सांद्रता, रंध्र के नीचे की गुहा (substomatal cavity) और अंतरकोशिकीय स्थानों की तुलना में कम होने के कारण, पानी आसपास की हवा में विसरित हो जाता है। यह एक 'वाष्पोत्सर्जन खिंचाव' (transpiration pull) पैदा करता है。
$ \Rightarrow $ वाष्पोत्सर्जन द्वारा उत्पन्न बल जाइलम के आकार के पानी के स्तंभ को $130 \ m$ से अधिक ऊंचाई तक उठाने के लिए पर्याप्त दबाव पैदा कर सकता है。

(N/A) रक्षक कोशिकाओं के चारों ओर स्थित एपिडर्मल कोशिकाओं को सहायक कोशिकाएं (subsidiary cells) कहा जाता है।
रक्षक कोशिकाओं और एपिडर्मल कोशिकाओं के बीच अंतर निम्नलिखित हैं:

रक्षक कोशिकाएं	एपिडर्मल कोशिकाएं
$(1)$ ये सेम के आकार की या किडनी के आकार की (द्विबीजपत्री में) या डंबल के आकार की (एकबीजपत्री में) होती हैं।	$(1)$ ये आमतौर पर बैरल के आकार की या अनियमित होती हैं।
$(2)$ इनमें क्लोरोप्लास्ट होता है।	$(2)$ इनमें आमतौर पर क्लोरोप्लास्ट नहीं होता है।
$(3)$ ये रंध्रों के खुलने और बंद होने को नियंत्रित करने के लिए विशिष्ट होती हैं।	$(3)$ ये पादप सतह को सुरक्षा और संरचनात्मक आधार प्रदान करती हैं।
$(4)$ इनकी आंतरिक कोशिका भित्ति मोटी और लचीली होती है।	$(4)$ इनकी कोशिका भित्ति समान रूप से पतली होती है।