Transpiration (General) and Stomata Questions in Hindi

$ \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।

(D) वाष्पोत्सर्जन कई बाहरी और पादप कारकों से प्रभावित होता है:
बाहरी कारक:
$(1)$ तापमान: तापमान बढ़ने से वाष्पोत्सर्जन की दर बढ़ती है।
$(2)$ प्रकाश: प्रकाश में रंध्र खुलते हैं,जिससे वाष्पोत्सर्जन बढ़ता है।
$(3)$ नमी (आर्द्रता): हवा में नमी अधिक होने पर वाष्पोत्सर्जन की दर कम हो जाती है।
$(4)$ हवा की गति: हवा की गति बढ़ने से वाष्पोत्सर्जन की दर बढ़ती है।
पादप कारक:
- रंध्रों की संख्या और उनका वितरण।
- खुले रंध्रों का प्रतिशत।
- पौधे में पानी की उपलब्धता।
- वितान (canopy) की संरचना।

(N/A) वाष्पोत्सर्जन को अक्सर 'आवश्यक बुराई' (necessary evil) के रूप में वर्णित किया जाता है क्योंकि यह पौधों के अस्तित्व के लिए आवश्यक शरीर क्रियात्मक प्रक्रियाओं का एक अपरिहार्य परिणाम है।
$1$. यह वाष्पोत्सर्जन खिंचाव (transpiration pull) पैदा करता है,जो जड़ों से पत्तियों तक पानी और खनिजों के अवशोषण और परिवहन के लिए आवश्यक है।
$2$. यह प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक पानी प्रदान करता है।
$3$. यह वाष्पीकरणीय शीतलन के माध्यम से पत्ती की सतहों को ठंडा करता है,कभी-कभी $10$ से $15$ $^{\circ}C$ तक।
$4$. यह कोशिकाओं को स्फीत (turgid) रखकर पौधों के आकार और संरचना को बनाए रखता है।
इसलिए,हालांकि पौधे वाष्पोत्सर्जन के माध्यम से काफी मात्रा में पानी खो देते हैं,यह एक अपरिहार्य प्रक्रिया है जो महत्वपूर्ण कार्यों का समर्थन करती है।

(N/A)

एकबीजपत्री के रंध्र	द्विबीजपत्री के रंध्र
$(1)$ रक्षक कोशिकाएं डंबल के आकार की होती हैं।	$(1)$ रक्षक कोशिकाएं सेम के बीज या वृक्काकार (kidney-shaped) होती हैं।
$(2)$ सहायक कोशिकाएं उपस्थित होती हैं और अक्सर त्रिकोणीय होती हैं।	$(2)$ सहायक कोशिकाएं उपस्थित या अनुपस्थित हो सकती हैं; यदि उपस्थित हों,तो वे आमतौर पर त्रिकोणीय नहीं होती हैं।
$(3)$ बाह्यत्वचीय कोशिकाएं आमतौर पर आयताकार और लंबी होती हैं।	$(3)$ बाह्यत्वचीय कोशिकाएं अनियमित आकार की होती हैं।
$(4)$ रंध्र समानांतर ऊर्ध्वाधर पंक्तियों में व्यवस्थित होते हैं।	$(4)$ रंध्र अनियमित रूप से बिखरे होते हैं।
$(5)$ रंध्र दोनों सतहों पर लगभग समान रूप से वितरित होते हैं (समद्विपार्श्व)।	$(5)$ रंध्र ऊपरी बाह्यत्वचा की तुलना में निचली बाह्यत्वचा पर अधिक संख्या में होते हैं (पृष्ठाधर)।

(N/A) $(1)$ वाष्पोत्सर्जन पौधे के लिए कई आवश्यक कार्य करता है:
$\Rightarrow$ यह वाष्पोत्सर्जन खिंचाव (transpiration pull) पैदा करके रसारोहण (ascent of sap) में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
$\Rightarrow$ यह कोशिकाओं की स्फीति (turgidity) को बनाए रखता है,जो संरचनात्मक समर्थन के लिए आवश्यक है।
$\Rightarrow$ यह पत्तियों में प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक जल प्रदान करता है।
$\Rightarrow$ यह शीतलन प्रभाव प्रदान करता है,जिससे पत्ती का तापमान बना रहता है।
$\Rightarrow$ यह मिट्टी से खनिज लवणों के अवशोषण और पौधे के विभिन्न भागों में उनके परिवहन को सुगम बनाता है।
चूंकि यह महत्वपूर्ण जल हानि के बावजूद इन महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक है,इसलिए इसे 'आवश्यक बुराई' कहा जाता है।
$(2)$ जल पौधों के जीवन के लिए मौलिक है क्योंकि:
$\Rightarrow$ यह सभी शरीर क्रियात्मक प्रक्रियाओं के लिए प्राथमिक माध्यम है।
$\Rightarrow$ यह जीवद्रव्य (protoplasm) का एक प्रमुख घटक है।
$\Rightarrow$ यह पौधों की वृद्धि और उत्पादकता को सीधे प्रभावित करता है।
$\Rightarrow$ यह विभिन्न हार्मोन,एंजाइम,खनिज लवण और पोषक तत्वों के लिए विलायक के रूप में कार्य करता है,जो पौधे के पूरे शरीर में उनके परिवहन को सुगम बनाता है।

(N/A) $(1)$ बिंदुस्राव: जब वाष्पीकरण कम होता है और अतिरिक्त पानी घास की पत्तियों के सिरों के पास शिराओं के विशेष छिद्रों के चारों ओर बूंदों के रूप में जमा हो जाता है,तो पानी के इस तरल अवस्था में होने वाले नुकसान को बिंदुस्राव कहा जाता है।
$(2)$ वाष्पोत्सर्जन: पादप के वायवीय अंगों द्वारा पानी का वाष्प के रूप में होने वाला नुकसान वाष्पोत्सर्जन कहलाता है।

(A) $(1)$ स्थान: पत्तियों की सतह पर पाए जाते हैं।
कार्य: गैसों ($CO_2$ और $O_2$) के विनिमय और वाष्पोत्सर्जन की प्रक्रिया को सुगम बनाते हैं।
$(2)$ स्थान: माइटोकॉन्ड्रिया के आंतरिक भाग में,जिसे माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स कहा जाता है।
कार्य: यह वह स्थान है जहाँ क्रेब्स चक्र (Krebs' cycle) के लिए आवश्यक एंजाइम स्थित होते हैं,इसलिए क्रेब्स चक्र की प्रक्रिया यहीं होती है।

(N/A) नहीं,एक ही क्षेत्र में उगने वाली पौधों की विभिन्न जातियाँ किसी विशेष समय पर वाष्पोत्सर्जन की समान दर प्रदर्शित नहीं करती हैं।
औचित्य:
$1$. वाष्पोत्सर्जन बाह्य (पर्यावरणीय) और आंतरिक (पौधे-विशिष्ट) दोनों कारकों से प्रभावित होता है।
$2$. आंतरिक कारकों में रंध्रों (stomata) की संख्या और वितरण,खुले रंध्रों का प्रतिशत,पौधे की जल स्थिति और वितान (canopy) की संरचना शामिल हैं।
$3$. विभिन्न जातियों में अलग-अलग आकारिकी और शरीर क्रियात्मक अनुकूलन होते हैं,जैसे कि उपत्वचा (cuticle) की मोटाई,रोमों (trichomes) की उपस्थिति,या रंध्री गर्तों की गहराई (जैसे,मरुद्भिद बनाम समोद्भिद पौधे)।
$4$. भले ही प्रकाश की तीव्रता,तापमान,आर्द्रता और हवा की गति जैसे बाहरी कारक दोनों पौधों के लिए समान हों,फिर भी उनकी शरीर क्रियात्मक प्रतिक्रियाओं और संरचनात्मक लक्षणों के कारण जल हानि की दर भिन्न होती है।

(N/A) आरेख में,$(i)$ डंबल के आकार की रक्षक कोशिकाएं दिखाती है,जबकि $(ii)$ सेम के बीज के आकार की (या वृक्काकार) रक्षक कोशिकाएं दिखाती है।
$(b)$ डंबल के आकार की रक्षक कोशिकाएं $(i)$ एकबीजपत्री पौधों (जैसे घास) की विशेषता हैं। सेम के आकार की रक्षक कोशिकाएं $(ii)$ द्विबीजपत्री पौधों की विशेषता हैं।

(A) $(i)$ में,रक्षक कोशिकाएं (guard cells) स्फीत (turgid) होती हैं। उनकी बाहरी दीवारें बाहर की ओर फैली होती हैं,जो उच्च जल सामग्री को दर्शाती हैं।
$(ii)$ में,कोशिका श्लथ (flaccid) है क्योंकि इसने पानी खो दिया है,जिसके कारण रंध्र (stomata) का छिद्र बंद हो जाता है।

(C) रंध्रों के खुलने और बंद होने में पोटेशियम $(K^+)$ तत्व महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
$1$. रंध्रों के खुलने के दौरान,$K^+$ आयन आसपास की सहायक कोशिकाओं से रक्षक कोशिकाओं (guard cells) में सक्रिय परिवहन द्वारा प्रवेश करते हैं।
$2$. $K^+$ आयनों का यह संचय रक्षक कोशिकाओं के अंदर जल विभव (water potential) को कम कर देता है।
$3$. कम जल विभव के कारण,पानी आसपास की कोशिकाओं से परासरण (osmosis) द्वारा रक्षक कोशिकाओं में प्रवेश करता है।
$4$. जैसे-जैसे पानी अंदर आता है,रक्षक कोशिकाएं स्फीत (turgid) हो जाती हैं और फूल जाती हैं,जिससे रंध्र छिद्र खुल जाता है।
$5$. इसके विपरीत,$K^+$ आयनों के बाहर निकलने से रक्षक कोशिकाओं से पानी बाहर निकल जाता है,जिससे वे श्लथ (flaccid) हो जाती हैं और रंध्र बंद हो जाते हैं।

(A) $\Rightarrow$ $\text{वाष्पोत्सर्जन खिंचाव}$ (वाष्पोत्सर्जन द्वारा उत्पन्न खिंचाव) पौधों में जल की ऊपर की ओर गति के लिए उत्तरदायी मुख्य शरीर क्रियात्मक घटना है, जो जाइलम ऊतक के माध्यम से $130 \,m$ तक की ऊँचाई तक जल पहुँचाने में सक्षम है।
$\Rightarrow$ जब जल के अणु पत्तियों के रंध्रों से वाष्प के रूप में बाहर निकलते हैं, तो जाइलम वाहिकाओं में ऋणात्मक दबाव या तनाव उत्पन्न होता है।
$\Rightarrow$ जल के अणुओं के संसंजक (cohesion) और आसंजक (adhesion) गुणों के कारण, यह तनाव जल के निरंतर स्तंभ को जड़ों से पत्तियों तक ऊपर की ओर खींचता है।
$\Rightarrow$ यह प्रक्रिया गुरुत्वाकर्षण बल को प्रभावी ढंग से पार कर लेती है, जिससे जल कम समय में ऊँचे वृक्षों के शीर्ष तक पहुँच जाता है।

(B) घास की पत्तियों के सिरों या कुछ शाकीय पौधों की पत्तियों के किनारों से तरल रूप में पानी के नुकसान की प्रक्रिया को $\text{बिंदुस्राव}$ $(Guttation)$ कहा जाता है।
यह घटना आमतौर पर रात या सुबह जल्दी होती है जब वाष्पोत्सर्जन की दर बहुत कम होती है और मूल दाब $(Root pressure)$ अधिक होता है।
$\text{वाष्पोत्सर्जन}$ जलवाष्प के रूप में पानी का नुकसान है।
$\text{अंतःशोषण}$ ठोस कणों (कोलाइड्स) द्वारा पानी का अवशोषण है जिससे उनका आयतन बढ़ जाता है।
$\text{जीवद्रव्यकुंचन}$ अतिपरासरी विलयन में पानी के नुकसान के कारण कोशिका भित्ति से जीवद्रव्य का सिकुड़ना है।

(D) रंध्र उपकरण एक जटिल संरचना है जिसमें रंध्र छिद्र,इसके खुलने और बंद होने को नियंत्रित करने वाली दो द्वार कोशिकाएं,और इसके चारों ओर स्थित विशेष बाह्यत्वचीय कोशिकाएं जिन्हें सहायक कोशिकाएं कहा जाता है,शामिल होती हैं। ये सभी घटक मिलकर पौधों में गैसों के आदान-प्रदान और वाष्पोत्सर्जन की प्रक्रिया को सुगम बनाते हैं।

(A) रंध्र $(A)$ पत्तियों की बाह्यत्वचा में उपस्थित विशिष्ट संरचनाएं हैं।
वे वाष्पोत्सर्जन (जल की हानि) और गैसीय $(B)$ विनिमय (ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड) की प्रक्रिया को नियंत्रित करते हैं।
प्रत्येक रंध्र दो सेम के आकार की कोशिकाओं से बना होता है जिन्हें द्वार $(C)$ कोशिकाएं कहा जाता है,जो रंध्र छिद्र के खुलने और बंद होने को नियंत्रित करती हैं।
अतः,सही संयोजन $A-$ रंध्र,$B-$ गैसीय,$C-$ द्वार है।

(A) बिंदुस्राव का तात्पर्य पत्तियों के किनारों और सिरों से पानी की बूंदों (तनु लवण घोल के रूप में) के बाहर निकलने से है।
बिंदुस्राव का पानी पत्तियों की कोशिकाओं के समूह से जलरंध्र (hydathodes) नामक विशेष छिद्रों के माध्यम से बाहर निकलता है।
यह कुछ आवृतबीजी पौधों जैसे गार्डन नास्टर्टियम $(Tropaeolum)$,$Colocasia$,टमाटर आदि में होता है।
यह तब सबसे अधिक स्पष्ट होता है जब वाष्पोत्सर्जन कम होता है और सापेक्ष आर्द्रता अधिक होती है,जैसे कि रात के दौरान या सुबह जल्दी जब मूलदाब अधिक होता है।

(D) वाष्पोत्सर्जन पौधों के वायवीय भागों से जलवाष्प के रूप में पानी के नुकसान की प्रक्रिया है।
यद्यपि $Temperature$ (तापमान), $Light$ (प्रकाश) और $Wind$ (हवा) जैसे कई पर्यावरणीय कारक वाष्पोत्सर्जन की दर को प्रभावित करते हैं, लेकिन $Relative \text{ } humidity$ (सापेक्ष आर्द्रता) को सबसे महत्वपूर्ण कारक माना जाता है।
$Relative \text{ } humidity$ पत्ती के आंतरिक भाग (उप-स्टोमेटल गुहा) और बाहरी वातावरण के बीच जल वाष्प के दबाव प्रवणता को निर्धारित करती है।
जब $Relative \text{ } humidity$ कम होती है, तो हवा शुष्क होती है, जो एक तीव्र विसरण प्रवणता बनाती है जो तेजी से पानी के नुकसान को सुगम बनाती है।
इसके विपरीत, उच्च $Relative \text{ } humidity$ इस प्रवणता को कम कर देती है, जिससे वाष्पोत्सर्जन की दर काफी धीमी हो जाती है।

(A) बिंदुस्राव (Guttation) पत्तियों के किनारों से तरल बूंदों के उत्सर्जन की प्रक्रिया है। यह प्रक्रिया हाइडैथोड्स नामक विशेष छिद्रों के माध्यम से होती है। चूंकि ये छिद्र स्थायी रूप से खुले रहते हैं और पानी के उत्सर्जन में शामिल होते हैं,इसलिए इन्हें जल रंध्र (Water stomata) भी कहा जाता है।

(B) पादपों में जल अवशोषण और वाष्पोत्सर्जन की प्रक्रियाएं निरंतर चलती रहती हैं।
हालाँकि,पादप द्वारा अवशोषित जल का लगभग $98-99 \%$ भाग वाष्पोत्सर्जन की प्रक्रिया के माध्यम से नष्ट हो जाता है।

(A) रंध्रों का खुलना और बंद होना मुख्य रूप से रक्षक कोशिकाओं (guard cells) में $K^{+}$ आयनों की सांद्रता,स्टार्च का शर्करा में परिवर्तन (और इसके विपरीत),तथा प्रकाश और $CO_{2}$ की सांद्रता जैसे पर्यावरणीय कारकों द्वारा नियंत्रित होता है।
$N_{2}$ (नाइट्रोजन) वायुमंडल में उपस्थित एक अक्रिय गैस है। यद्यपि यह कुछ विशिष्ट बैक्टीरिया द्वारा जैविक नाइट्रोजन स्थिरीकरण के लिए आवश्यक है,लेकिन यह रंध्रों की गति की शरीर क्रियात्मक क्रिया में सीधे तौर पर कोई भूमिका नहीं निभाता है।
अतः,रंध्रों का खुलना $N_{2}$ से प्रभावित नहीं होता है।

(D) लेविट द्वारा प्रस्तावित सक्रिय $K^{+}$ परिवहन सिद्धांत के अनुसार,रंध्रों का खुलना मुख्य रूप से रक्षक कोशिकाओं (guard cells) में $K^{+}$ आयनों के प्रवेश (influx) द्वारा संचालित होता है।
ये $K^{+}$ आयन निकटवर्ती सहायक और बाह्यत्वचीय (epidermal) कोशिकाओं से प्राप्त होते हैं।
इसके विपरीत,रंध्रों का बंद होना रक्षक कोशिकाओं से $K^{+}$ और $Cl^{-}$ आयनों के बाहर निकलने (efflux) द्वारा होता है,जिससे रक्षक कोशिकाओं में स्फीति दाब (turgor pressure) कम हो जाता है और रंध्र बंद हो जाते हैं।

(D) वाष्पोत्सर्जन को पादप सतह के आधार पर रंध्रीय,क्यूटिकुलर,वातरंध्रीय और वल्क वाष्पोत्सर्जन में वर्गीकृत किया जाता है।
रंध्रीय वाष्पोत्सर्जन रंध्रों (stomata) पर निर्भर करता है,जो आमतौर पर दिन के दौरान खुले रहते हैं।
इसके विपरीत,क्यूटिकुलर वाष्पोत्सर्जन (क्यूटिकल के माध्यम से),वातरंध्रीय वाष्पोत्सर्जन (वातरंध्रों के माध्यम से) और वल्क वाष्पोत्सर्जन (छाल के माध्यम से) निष्क्रिय प्रक्रियाएं हैं जो दिन और रात भर जारी रहती हैं।
इसलिए,दिए गए सभी विकल्प वाष्पोत्सर्जन के ऐसे प्रकार हैं जो निरंतर होते रहते हैं।

(A) जीवित पौधों के वायवीय भागों से पानी की हानि को वाष्पोत्सर्जन कहा जाता है।
वाष्पोत्सर्जन रंध्रीय $(80-90\%)$,उपत्वचीय $(3-9\%)$ और वातरंध्रीय $(0.1\%)$ हो सकता है।
निमग्न जलीय पौधों में वाष्पोत्सर्जन अनुपस्थित होता है क्योंकि इन पौधों की पत्तियों में रंध्र पूरी तरह से अनुपस्थित होते हैं।
ऐसे पौधों के उदाहरणों में $Anacharis$ और $Potamogeton$ शामिल हैं।

(A) मुरझाना तब होता है जब वाष्पोत्सर्जन की दर जड़ों द्वारा जल अवशोषण की दर से अधिक हो जाती है।
यह असंतुलन पादप ऊतकों से पानी की शुद्ध हानि का कारण बनता है,जिससे कोशिकाओं के भीतर स्फीति दाब (turgor pressure) कम हो जाता है।
जैसे ही स्फीति दाब गिरता है,पादप कोशिकाएं अपनी कठोरता खो देती हैं,जिसके परिणामस्वरूप पत्तियां और तने मुरझा जाते हैं।
वाष्पोत्सर्जन पादप के वायवीय भागों से जल का वाष्प के रूप में नुकसान है,जो रंध्रों,उपत्वचा (cuticle) या वातरंध्रों (lenticels) के माध्यम से हो सकता है।

(D) प्रोटॉन $(H^{+}-K^{+})$ परिवहन सिद्धांत लेविट $(1974)$ द्वारा प्रस्तावित किया गया था। इस सिद्धांत के अनुसार,दिन के समय द्वार कोशिकाओं में $K^{+}$ आयनों का संचय होता है। यह संचय द्वार कोशिकाओं के जल विभव (water potential) में कमी का कारण बनता है। परिणामस्वरूप,अंतःपरासरण (endosmosis) द्वारा पानी द्वार कोशिकाओं में प्रवेश करता है,जिससे वे स्फीत (turgid) हो जाती हैं और रंध्र खुल जाते हैं।

(A) $ABA$ (एब्सिसिक एसिड) सिद्धांत को रंध्रों के बंद होने की क्रियाविधि के लिए सबसे नवीनतम स्पष्टीकरण माना जाता है,जिसे $1982$ में कोवान और अन्य द्वारा प्रस्तावित किया गया था।
इस सिद्धांत के अनुसार,जल तनाव (सूखे) या दोपहर के समय एब्सिसिक एसिड का निर्माण $H^+ \rightleftharpoons K^+$ पंप के उत्क्रमण को बढ़ावा देता है।
इसके परिणामस्वरूप रक्षक कोशिकाओं के कोशिका द्रव्य में $H^+$ आयनों की सांद्रता बढ़ जाती है,जिससे $K^+$ आयन और पानी बाहर निकल जाते हैं,और रंध्र बंद हो जाते हैं।
रंध्रों के खुलने और बंद होने के लिए सक्रिय $K^+$ परिवहन सिद्धांत को इमामूरा $(1943)$ और फुजिनो $(1967)$ द्वारा प्रस्तावित किया गया था,जबकि प्रोटॉन $(H^+-K^+)$ परिवहन सिद्धांत लेविट $(1974)$ द्वारा दिया गया था।

(C) यह आरेख बेल जार प्रयोग द्वारा वाष्पोत्सर्जन का प्रदर्शन दर्शाता है।
इस प्रयोग में,एक गमले वाले पौधे को एक स्लैब पर रखा जाता है और उसके ऊपर एक सूखा बेल जार उल्टा करके रखा जाता है।
जार के किनारों को मोम या वैसलीन से सील करने के बाद,पूरे उपकरण को बिना छेड़े छोड़ दिया जाता है।
कुछ समय बाद,पौधे द्वारा वाष्पोत्सर्जन की प्रक्रिया के कारण बेल जार की आंतरिक सतह धुंधली (वाष्पयुक्त) हो जाती है।

(C) जब एक टहनी को नमक वाले पानी में रखा जाता है,तो आसपास का घोल पादप कोशिकाओं की तुलना में अतिपरासारी (hypertonic) हो जाता है।
यह अतिपरासारी वातावरण वाष्पोत्सर्जन के माध्यम से टहनी से पानी के नुकसान की दर को कम कर देता है क्योंकि जल विभव (water potential) का ढाल कम हो जाता है।
इसके अतिरिक्त,नमक की उपस्थिति एक ऐसा वातावरण बनाती है जो बैक्टीरिया के विकास को रोकता है,जो अन्यथा टहनी को सड़ाने या समय से पहले मुरझाने का कारण बन सकते हैं।
इसलिए,मुख्य रूप से वाष्पोत्सर्जन की दर में कमी और बैक्टीरियल गतिविधि के रुकने के कारण टहनी लंबे समय तक ताजी रहती है।

(A) रंध्रों की सबसे महत्वपूर्ण शरीर क्रियात्मक विशेषता प्रकाश के प्रति उनकी प्रतिक्रिया है।
सामान्यतः,रंध्र दिन के समय यानी प्रकाश की उपस्थिति में खुलते हैं और रात में या अंधेरे में बंद हो जाते हैं। इन्हें 'फोटोएक्टिव' (photoactive) रंध्र कहा जाता है।
हालाँकि,$Crassulaceae$ कुल के $Kalanchoe$ जैसे रसीले पौधों में,रंध्र रात में खुलते हैं और दिन के समय बंद हो जाते हैं।
ऐसे रंध्रों को 'स्कोटोएक्टिव' (scotoactive) रंध्र कहा जाता है।
चूंकि अधिकांश पौधों में रंध्रों के खुलने और बंद होने की प्रक्रिया को प्रभावित करने वाला प्राथमिक पर्यावरणीय कारक प्रकाश है,इसलिए यह मुख्य नियामक है।

(B) वाष्पोत्सर्जन स्फीति दाब (टर्गर प्रेशर) की अभिव्यक्ति है।
कुल जल हानि का $95 \%$ से अधिक भाग पत्तियों के रंध्रों (stomata) के माध्यम से होता है।
रंध्रों के खुलने और बंद होने की क्रियाविधि रक्षक कोशिकाओं की स्फीति (turgidity) द्वारा नियंत्रित होती है,जो स्फीति दाब में परिवर्तन का परिणाम है।

(D) लेविट $(1974)$ द्वारा प्रस्तावित प्रोटॉन परिवहन सिद्धांत के अनुसार,रंध्रों का खुलना रक्षक कोशिकाओं में पोटेशियम आयनों $(K^+)$ के सक्रिय अवशोषण द्वारा संचालित होता है।
विद्युत तटस्थता बनाए रखने के लिए,$K^+$ आयनों के अवशोषण को क्लोराइड आयनों $(Cl^-)$ के अवशोषण द्वारा संतुलित किया जाता है।
इसके अतिरिक्त,स्टार्च मैलिक एसिड में परिवर्तित हो जाता है,जो हाइड्रोजन आयनों $(H^+)$ और मैलेट आयनों में वियोजित हो जाता है।
रिक्तिकाओं में इन विलेयों (मैलेट,$K^+$,और $Cl^-$) के संचय से रक्षक कोशिकाओं की जल विभव (water potential) कम हो जाती है,जिससे परासरण द्वारा पानी अंदर आता है और रंध्र खुल जाते हैं।

(C) रंध्रों का खुलना मुख्य रूप से सक्रिय $K^+$ परिवहन सिद्धांत द्वारा समझाया जाता है। रंध्र खुलने की घटनाओं का सही क्रम इस प्रकार है:
$1$. $III.$ रक्षक कोशिकाओं में पोटेशियम आयन $(K^+)$ स्तर में वृद्धि: दिन के दौरान,$K^+$ आयन सक्रिय रूप से रक्षक कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं।
$2$. $I.$ रक्षक कोशिकाओं के परासरणी विभव में कमी: $K^+$ आयनों के संचय से विलेय सांद्रता बढ़ती है,जिससे रक्षक कोशिकाओं का परासरणी विभव कम हो जाता है।
$3$. $IV.$ रक्षक कोशिकाएं पड़ोसी बाह्यत्वचीय कोशिकाओं से पानी अवशोषित करती हैं: कम परासरणी विभव के कारण,अंतःपरासरण (endosmosis) द्वारा पानी रक्षक कोशिकाओं में प्रवेश करता है।
$4$. $VI.$ रक्षक कोशिकाएं फूल जाती हैं और उनके बीच एक छिद्र बनाती हैं: पानी के प्रवेश से स्फीति दाब (turgor pressure) बढ़ता है,जिससे रक्षक कोशिकाएं फूल जाती हैं और रंध्र छिद्र खुल जाता है।
अतः,सही क्रम $III, I, IV, VI$ है।

(B) कथन $I$ सही है: $PMA$ (फेनिलमर्क्यूरिक एसीटेट) और कम श्यानता वाले सिलिकॉन तेल एंटीट्रांसपिरेंट के रूप में कार्य करते हैं।
कथन $II$ सही है: $BAP$ (बेंजाइलएमिनोप्यूरीन),$NAA$ (नेफ़थलीन एसिटिक एसिड) और कोबाल्ट क्लोराइड एंटीट्रांसपिरेंट के रूप में जाने जाते हैं।
कथन $III$ सही है: एब्सिसिक एसिड $(ABA)$ रंध्रों को बंद करने के लिए प्रेरित करता है।
कथन $IV$ गलत है: रक्षक कोशिकाओं में स्टार्च का रूपांतरण शर्करा (ग्लूकोज) या कार्बनिक अम्लों में होता है,न कि सीधे $PEP$ आयनों में।
कथन $V$ गलत है: पोटोमीटर इस सिद्धांत पर कार्य करता है कि पौधे द्वारा अवशोषित पानी की मात्रा वाष्पोत्सर्जित पानी की मात्रा के लगभग बराबर होती है।
कथन $VI$ गलत है: वाष्पोत्सर्जन की दर सापेक्ष आर्द्रता के व्युत्क्रमानुपाती होती है। उच्च आर्द्रता वाष्पोत्सर्जन की दर को कम कर देती है।

(B) जलरंध्र पत्तियों की शिराओं के अंतिम छोर पर पाए जाने वाले विशेष छिद्र होते हैं। ये पौधे के आंतरिक भाग से पानी को तरल बूंदों के रूप में बाहर निकालने में मदद करते हैं,इस प्रक्रिया को $Guttation$ (बिंदुस्राव) कहा जाता है।

(D) जब रंध्र खुले होते हैं,तो वे कई शरीर क्रियात्मक प्रक्रियाओं को सुगम बनाते हैं:
$1$. गैसों का विनिमय: प्रकाश संश्लेषण के दौरान $O_2$ मुक्त होती है और $CO_2$ अंदर ली जाती है।
$2$. पानी का वाष्पीकरण: इस प्रक्रिया को वाष्पोत्सर्जन (Transpiration) कहा जाता है,जो पत्ती की सतह से जल वाष्प को बाहर निकलने देती है।
$3$. कार्बन डाइऑक्साइड का अवशोषण: $CO_2$ रंध्रों के माध्यम से पत्ती में प्रवेश करती है जिसका उपयोग केल्विन चक्र में किया जाता है।
अतः,दिए गए सभी विकल्प सही हैं।

(A) वाष्पोत्सर्जन पौधों के वायवीय भागों से पानी के नुकसान की प्रक्रिया है।
$A$. सूर्य का प्रकाश: तापमान बढ़ाता है और रंध्रों (stomata) को खोलने के लिए प्रेरित करता है,जिससे वाष्पोत्सर्जन बढ़ता है।
$B$. अंधेरा: रंध्रों को बंद करने का कारण बनता है,जिससे वाष्पोत्सर्जन कम हो जाता है।
$C$. उच्च आर्द्रता: पत्ती के अंदर और वातावरण के बीच जल विभव (water potential) के अंतर को कम करती है,जिससे वाष्पोत्सर्जन कम हो जाता है।
$D$. तेज हवाएं: हवा सीमा परत (boundary layer) को हटाकर वाष्पोत्सर्जन बढ़ा सकती है,लेकिन सूर्य का प्रकाश प्राथमिक कारक है जो रंध्रों को खोलकर सीधे शरीर क्रियात्मक वाष्पोत्सर्जन को बढ़ावा देता है।

(B) स्टोमेटा की द्वार कोशिकाओं (guard cells) में सेल्युलोज माइक्रोफाइब्रिल्स अनुदैर्ध्य के बजाय अरीय (radially) रूप से व्यवस्थित होते हैं। यह विशिष्ट अरीय अभिविन्यास महत्वपूर्ण है क्योंकि यह द्वार कोशिकाओं को स्फीत (turgid) होने पर चौड़ाई की तुलना में लंबाई में अधिक फैलने की अनुमति देता है,जो आंतरिक दीवारों को अलग खींचता है और स्टोमेटल छिद्र को खोलता है।

(C) लेविट के पोटेशियम पंप सिद्धांत के अनुसार:
- दिन के दौरान,रक्षक कोशिकाओं में स्टार्च का $PEP$ (फॉस्फोइनोलपाइरुवेट) में अधूरा ऑक्सीकरण होता है।
- इसके बाद $PEP$ मैलिक एसिड में परिवर्तित हो जाता है,जो रक्षक कोशिकाओं के भीतर मैलेट आयनों और प्रोटॉन $(H^+)$ में विघटित हो जाता है।
- प्रोटॉन $(H^+)$ को सक्रिय रूप से रक्षक कोशिकाओं से बाहर सहायक कोशिकाओं में पंप किया जाता है,जबकि $K^+$ आयनों को रक्षक कोशिकाओं में लिया जाता है।
- पोटेशियम मैलेट का संचय रक्षक कोशिकाओं के परासरणी दबाव $(OP)$ को बढ़ाता है,जिससे पानी का प्रवेश होता है और रंध्र खुल जाते हैं।

(D) - शुष्क वातावरण में,सापेक्ष आर्द्रता कम होती है,जो पत्ती के आंतरिक भाग और वातावरण के बीच जल विभव (water potential) प्रवणता को बढ़ाती है,जिससे वाष्पोत्सर्जन की दर बढ़ जाती है।
- धीमी हवा पत्ती की सतह के आसपास की आर्द्र हवा को हटा देती है और उसे शुष्क हवा से बदल देती है,जो वाष्पोत्सर्जन की दर को बढ़ावा देती है।
- $ABA$ (एब्सिसिक एसिड) रंध्रों को बंद करके वाष्पोत्सर्जन को रोकता है; इसलिए इसे तनाव हार्मोन (stress hormone) के रूप में जाना जाता है।
- मृदा जल में उच्च लवण सांद्रता मिट्टी के जल विभव को कम कर देती है,जिससे पौधों के लिए पानी अवशोषित करना कठिन हो जाता है,जो वाष्पोत्सर्जन की दर को कम कर देता है।

(B) वाष्पोत्सर्जन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे जलवाष्प के रूप में पानी खोते हैं।
यह उन परिस्थितियों में सबसे तीव्र होता है जो वाष्पीकरण के अनुकूल होती हैं।
उच्च तापमान पानी के अणुओं की गतिज ऊर्जा को बढ़ाता है,जिससे उनका वायुमंडल में निकलना आसान हो जाता है।
कम आर्द्रता पत्ती के अंदर और आसपास की हवा के बीच जल विभव (water potential) का एक बड़ा अंतर पैदा करती है,जो विसरण को बढ़ावा देती है।
स्फीत रक्षक कोशिकाएं रंध्रों को खुला रखती हैं,जिससे जलवाष्प बाहर निकल सके।
नम मिट्टी यह सुनिश्चित करती है कि पौधे के पास इस प्रक्रिया को बनाए रखने के लिए पर्याप्त पानी उपलब्ध हो।

(C) सही उत्तर $C$ है। रंध्र खुलने (प्रकाश-सक्रिय) की प्रक्रिया के दौरान निम्नलिखित घटनाएं होती हैं:
$1$. मैलिक एसिड के मैलेट आयनों और $H^+$ आयनों में वियोजन के कारण द्वार कोशिकाओं के $pH$ में वृद्धि होती है।
$2$. द्वार कोशिकाओं में मौजूद स्टार्च का जल-अपघटन होकर फॉस्फोइनोलपायरुवेट $(PEP)$ बनता है।
$3$. द्वार कोशिकाओं में मैलिक एसिड का वियोजन होता है।
$4$. इन प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप,द्वार कोशिकाओं का परासरण विभव कम हो जाता है,जिससे पानी परासरण द्वारा सहायक कोशिकाओं से द्वार कोशिकाओं में प्रवेश करता है। इससे द्वार कोशिकाओं का स्फीति दाब $(TP)$ बढ़ता है,न कि सहायक कोशिकाओं का,जिसके परिणामस्वरूप रंध्र खुल जाते हैं।
अतः,सहायक कोशिकाओं के $TP$ में वृद्धि नहीं होती है; इसके बजाय,उनका $TP$ कम हो जाता है क्योंकि वे द्वार कोशिकाओं को पानी प्रदान करती हैं।

(A) रंध्र की रक्षक कोशिकाओं में,सेल्युलोज माइक्रोफाइब्रिल अनुदैर्ध्य रूप से व्यवस्थित होने के बजाय त्रिज्यीय (radially) रूप से व्यवस्थित होते हैं। यह त्रिज्यीय व्यवस्था रंध्रों के खुलने और बंद होने की क्रियाविधि के लिए महत्वपूर्ण है। इसलिए,यह कथन कि वे अनुदैर्ध्य रूप से व्यवस्थित होते हैं,गलत है।

(A) रंध्र खुलने की प्रक्रिया के दौरान,पोटेशियम आयन $(K^+)$ रक्षक कोशिकाओं में जमा हो जाते हैं,जिससे उनकी जल विभव (water potential) कम हो जाती है। परिणामस्वरूप,परासरण (osmosis) द्वारा सहायक कोशिकाओं से पानी रक्षक कोशिकाओं में प्रवेश करता है। पानी के इस प्रवेश से रक्षक कोशिकाओं का स्फीति दाब $(TP)$ बढ़ जाता है,जिससे वे फूल जाती हैं और रंध्र खुल जाते हैं। इसके विपरीत,सहायक कोशिकाओं से पानी के बाहर निकलने के कारण उनका $TP$ कम हो जाता है। अतः,अभिकथन और कारण दोनों सही हैं और कारण,अभिकथन की सही व्याख्या करता है।

(C) अभिकथन सही है क्योंकि जल लगातार जड़ों द्वारा अवशोषित किया जाता है और वाष्पोत्सर्जन के माध्यम से बाहर निकल जाता है,जिससे पादप में इसकी उपस्थिति क्षणिक हो जाती है।
कारण गलत है क्योंकि पत्तियों तक पहुँचने वाले जल के $1\%$ से कम भाग का उपयोग प्रकाश संश्लेषण और पादप वृद्धि में किया जाता है,न कि $1\%$ से अधिक का।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(B) लेविट $(1974)$ द्वारा प्रस्तावित प्रोटॉन परिवहन सिद्धांत के अनुसार,रंध्रों का नियमन (अर्थात खुलना और बंद होना) रक्षक कोशिकाओं में पोटेशियम आयनों $(K^+)$ के प्रवेश और निकास पर निर्भर करता है।
दिन के दौरान,रक्षक कोशिकाओं में स्टार्च मैलिक एसिड में परिवर्तित हो जाता है,जो मैलेट आयनों और प्रोटॉन $(H^+)$ में टूट जाता है।
प्रोटॉन को रक्षक कोशिकाओं से बाहर पंप किया जाता है और बदले में,आसपास की सहायक कोशिकाओं से पोटेशियम आयन $(K^+)$ अंदर लिए जाते हैं।
इन $K^+$ आयनों का संचय रक्षक कोशिकाओं के जल विभव (water potential) को कम कर देता है,जिससे पानी अंदर आता है और रंध्र खुल जाते हैं।

(N/A) रंध्र पत्तियों की बाह्य त्वचा (epidermis) में मौजूद संरचनाएं हैं। ये एक रंध्र छिद्र,रक्षक कोशिकाओं (guard cells) और आसपास की सहायक कोशिकाओं (subsidiary cells) से बने होते हैं।
$1$. द्विबीजपत्री रंध्र: इनमें सेम के आकार की या वृक्काकार (kidney-shaped) रक्षक कोशिकाएं होती हैं। रक्षक कोशिकाओं में हरितलवक (chloroplasts) होते हैं और ये रंध्र छिद्र के खुलने और बंद होने को नियंत्रित करते हैं।
$2$. एकबीजपत्री रंध्र: इनमें डंबल (dumb-bell) के आकार की रक्षक कोशिकाएं होती हैं। इन रक्षक कोशिकाओं की बाहरी दीवारें पतली होती हैं,जबकि आंतरिक दीवारें मोटी होती हैं।
दोनों प्रकार के रंध्रों के विस्तृत नामांकन के लिए दी गई आकृति देखें।

(D) बिंदुस्राव और वाष्पोत्सर्जन के बीच अंतर निम्नलिखित हैं:
$1$. परिभाषा: बिंदुस्राव पत्तियों के किनारों पर स्थित विशेष छिद्रों,जिन्हें जलरंध्र (Hydathodes) कहते हैं,के माध्यम से तरल बूंदों के रूप में पानी का नुकसान है। वाष्पोत्सर्जन पौधों के वायवीय भागों से,मुख्य रूप से रंध्रों के माध्यम से पानी का वाष्प के रूप में नुकसान है।
$2$. पानी की अवस्था: बिंदुस्राव में पानी तरल रूप में बाहर निकलता है। वाष्पोत्सर्जन में पानी जल वाष्प के रूप में बाहर निकलता है।
$3$. स्थान: बिंदुस्राव जलरंध्रों के माध्यम से होता है। वाष्पोत्सर्जन मुख्य रूप से रंध्रों के माध्यम से और कुछ हद तक उपत्वचा (Cuticle) और वातरंध्रों (Lenticels) के माध्यम से होता है।
$4$. समय: बिंदुस्राव आमतौर पर रात या सुबह जल्दी होता है जब मूलदाब (Root pressure) अधिक होता है और वाष्पोत्सर्जन कम होता है। वाष्पोत्सर्जन मुख्य रूप से दिन के दौरान होता है जब रंध्र खुले होते हैं।
$5$. विलेय: बिंदुस्राव के दौरान बाहर निकलने वाले तरल में विभिन्न घुले हुए लवण और कार्बनिक पदार्थ होते हैं। वाष्पोत्सर्जन के दौरान बाहर निकलने वाली जल वाष्प शुद्ध पानी होती है।

(N/A) वाष्पोत्सर्जन को 'आवश्यक बुराई' माना जाता है क्योंकि यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसके पादप के लिए लाभ और हानि दोनों हैं।
$1$. आवश्यकता: यह मृदा से जल और खनिजों के अवशोषण और पत्तियों तक उनके ऊपर की ओर परिवहन (वाष्पोत्सर्जन खिंचाव) के लिए आवश्यक है। यह पत्ती की सतह को ठंडा रखने और पादप कोशिकाओं की स्फीति (turgidity) को बनाए रखने में भी मदद करता है।
$2$. बुराई: इसके कारण जल का अत्यधिक ह्रास होता है। यदि वाष्पोत्सर्जन की दर जड़ों द्वारा जल अवशोषण की दर से अधिक हो जाती है,तो पादप में जल का तनाव उत्पन्न होता है,जिससे मुरझाना,शरीर क्रियात्मक क्षति और अंततः पादप की मृत्यु हो सकती है।

(B) $\Rightarrow$ जब वाष्पोत्सर्जन कम होता है और अतिरिक्त जल घास के ब्लेड और कई शाकीय पौधों की पत्तियों के सिरों के पास शिराओं के विशेष छिद्रों के चारों ओर बूंदों के रूप में जमा हो जाता है,तो तरल अवस्था में होने वाले इस जल ह्रास को बिंदुस्राव (Guttation) कहा जाता है।
$\Rightarrow$ बिंदुस्राव उच्च मूलदाब (Root pressure) के कारण होता है,जो जल को जलरंध्र (Hydathodes) नामक विशेष छिद्रों के माध्यम से बाहर धकेलता है।
$\Rightarrow$ मूलदाब जल परिवहन की समग्र प्रक्रिया में अधिक से अधिक केवल एक मामूली धक्का प्रदान कर सकता है।