पादप में परिवहन | Transport in plants | Mathwayy
NCERT कक्षा 7 विज्ञान
अध्याय 11: जंतुओं और पादप में परिवहन
अध्याय संख्या
अध्याय 11
विषय
जीव विज्ञान
कक्षा
कक्षा 7
परिचय
जंतुओं और पादपों में परिवहन एक आवश्यक जैविक प्रक्रिया है जिसके द्वारा पोषक तत्व, ऑक्सीजन, कार्बन डाइऑक्साइड, अपशिष्ट पदार्थ और हार्मोन शरीर के विभिन्न भागों तक पहुँचाए जाते हैं। जंतुओं में यह कार्य रक्त परिसंचरण तंत्र द्वारा होता है जबकि पादपों में जाइलम और फ्लोएम द्वारा। इस अध्याय में हम मानव परिसंचरण तंत्र, पादपों में परिवहन और उत्सर्जन तंत्र के बारे में विस्तार से अध्ययन करेंगे।
मुख्य अवधारणा: परिवहन जीवों के शरीर में पदार्थों की गति को संदर्भित करता है। जंतुओं में यह रक्त द्वारा होता है जबकि पादपों में संवहन ऊतकों (जाइलम और फ्लोएम) द्वारा। यह प्रक्रिया पोषण, श्वसन और उत्सर्जन जैसी आवश्यक क्रियाओं के लिए महत्वपूर्ण है।
हृदय
रक्त परिसंचरण का पंप
रक्त
परिवहन का माध्यम
जाइलम
पादपों में जल और खनिजों का परिवहन
फ्लोएम
पादपों में भोजन का परिवहन
मानव परिसंचरण तंत्र
परिसंचरण तंत्र: मानव शरीर में एक बंद परिसंचरण तंत्र होता है जिसमें हृदय, रक्त वाहिकाएँ (धमनियाँ, शिराएँ, केशिकाएँ) और रक्त शामिल हैं। यह तंत्र पूरे शरीर में पोषक तत्व, गैसें और अपशिष्ट पदार्थों का परिवहन करता है।
हृदय की संरचना
• चार कक्ष: 2 अलिंद (ऊपर), 2 निलय (नीचे)
• वाल्व: ट्राइकस्पिड, बाइकस्पिड, पल्मोनरी और एओर्टिक
• कार्य: रक्त को पंप करना (72 बार/मिनट)
• रक्त परिसंचरण:
- फुफ्फुसीय (हृदय → फेफड़े → हृदय)
- सिस्टमिक (हृदय → शरीर → हृदय)
• हृदय स्पंदन: लयबद्ध संकुचन और शिथिलन
रक्त वाहिकाएँ
• धमनियाँ: ऑक्सीजन युक्त रक्त (अपवाद: फुफ्फुसीय धमनी)
• शिराएँ: ऑक्सीजन रहित रक्त (अपवाद: फुफ्फुसीय शिरा)
• केशिकाएँ: पतली दीवार, गैस और पोषक तत्व विनिमय
• विशेषताएँ:
- धमनियाँ: मोटी पेशीय दीवार, कोई वाल्व नहीं
- शिराएँ: पतली दीवार, वाल्व होते हैं
- केशिकाएँ: एक कोशिका मोटी दीवार
| रक्त घटक | कार्य | विशेषताएँ |
|---|---|---|
| प्लाज्मा | पोषक तत्व, हार्मोन, अपशिष्ट का परिवहन | हल्का पीला तरल, 90% जल |
| लाल रक्त कोशिकाएँ (RBCs) | ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का परिवहन | हीमोग्लोबिन युक्त, केन्द्रक रहित |
| श्वेत रक्त कोशिकाएँ (WBCs) | रोग प्रतिरोधक क्षमता | केन्द्रक युक्त, रंगहीन |
| प्लेटलेट्स | रक्त का थक्का बनाना | छोटे टुकड़े, कोशिका नहीं |
रक्त समूह (Blood Groups)
मानव रक्त को ABO प्रणाली के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है:
- A: A एंटीजन, B एंटीबॉडी
- B: B एंटीजन, A एंटीबॉडी
- AB: A और B एंटीजन, कोई एंटीबॉडी नहीं (सार्वभौमिक ग्राही)
- O: कोई एंटीजन नहीं, A और B एंटीबॉडी (सार्वभौमिक दाता)
- Rh कारक: Rh+ (85% लोग), Rh- (15% लोग)
पादपों में परिवहन
पादप परिवहन तंत्र: पादपों में दो प्रकार के संवहनी ऊतक होते हैं - जाइलम और फ्लोएम। ये ऊतक पादप के विभिन्न भागों में जल, खनिज और भोजन का परिवहन करते हैं।
जाइलम (Xylem)
• कार्य: जड़ों से जल और खनिजों का पत्तियों तक परिवहन
• संरचना: ट्रैकीड्स और वाहिकाएँ (मृत कोशिकाएँ)
• दिशा: एकदिशीय (जड़ → तना → पत्तियाँ)
• चालक बल: वाष्पोत्सर्जन खिंचाव, मूल दाब, केशिका क्रिया
• अन्य कार्य: यांत्रिक सहारा प्रदान करना
फ्लोएम (Phloem)
• कार्य: पत्तियों से भोजन का पादप के अन्य भागों तक परिवहन
• संरचना: चालनी नलिकाएँ, सहचर कोशिकाएँ (जीवित कोशिकाएँ)
• दिशा: द्विदिशीय (ऊपर और नीचे दोनों ओर)
• चालक बल: सक्रिय परिवहन, दाब प्रवाह परिकल्पना
• पदार्थ: सुक्रोज, अमीनो अम्ल, हार्मोन
वाष्पोत्सर्जन (Transpiration)
• परिभाषा: पत्तियों के रंध्रों से जल वाष्प का निष्कासन
• महत्व: जाइलम में जल के खिंचाव में मदद, तापमान नियंत्रण
• प्रभावित करने वाले कारक: तापमान, आर्द्रता, वायु वेग, प्रकाश
• रंध्र: दो गार्ड कोशिकाओं द्वारा नियंत्रित छिद्र
• गार्ड कोशिकाएँ: क्लोरोप्लास्ट युक्त, आकार बदल सकती हैं
पादपों में जल और खनिजों का परिवहन
1. मूल रोम: जड़ों के मूल रोम मिट्टी से जल और खनिज अवशोषित करते हैं
2. मूल दाब: जड़ों द्वारा जल का सक्रिय अवशोषण जाइलम में दाब उत्पन्न करता है
3. केशिका क्रिया: जाइलम की संकीर्ण नलिकाओं में जल ऊपर चढ़ता है
4. संसंजन-आसंजन: जल अणुओं के बीच आकर्षण बल (संसंजन) और जल-जाइलम दीवार आकर्षण (आसंजन)
5. वाष्पोत्सर्जन खिंचाव: पत्तियों से जल वाष्प के निष्कासन से जाइलम में जल स्तंभ ऊपर खिंचता है
पादपों और जंतुओं में परिवहन तंत्र की तुलना
- समानताएँ: दोनों में पदार्थों का परिवहन होता है, विशिष्ट ऊतक/अंग होते हैं
- अंतर:
- पंपिंग अंग: जंतुओं में हृदय, पादपों में कोई नहीं
- ऊर्जा स्रोत: जंतुओं में हृदय स्पंदन, पादपों में निष्क्रिय प्रक्रियाएँ
- दिशा: जंतुओं में द्विदिशीय, पादपों में जाइलम एकदिशीय
- माध्यम: जंतुओं में रक्त, पादपों में जाइलम/फ्लोएम सैप
उत्सर्जन तंत्र
उत्सर्जन: शरीर से हानिकारक नाइट्रोजनीय अपशिष्ट पदार्थों (यूरिया, यूरिक अम्ल, अमोनिया) को निकालने की प्रक्रिया। मनुष्य में यह कार्य मुख्य रूप से वृक्क (गुर्दे) द्वारा किया जाता है।
मानव उत्सर्जन तंत्र
• वृक्क (Kidneys): सेम के आकार के, पीछे की ओर, रक्त को छानते हैं
• मूत्रवाहिनी (Ureters): वृक्क से मूत्राशय तक मूत्र ले जाती हैं
• मूत्राशय (Bladder): मूत्र को संग्रहित करता है
• मूत्रमार्ग (Urethra): मूत्र को शरीर से बाहर निकालता है
• नेफ्रॉन: वृक्क की कार्यात्मक इकाई (प्रत्येक वृक्क में ~10 लाख)
• मूत्र निर्माण: छनन, पुनःअवशोषण, स्रावण
उत्सर्जी पदार्थ
1. यूरिया: यकृत में अमोनिया से बनता है, मूत्र द्वारा निष्कासित
2. यूरिक अम्ल: पक्षियों, सरीसृपों में, कम जल में निष्कासित
3. अमोनिया: अत्यधिक विषैला, मछलियों द्वारा सीधे निष्कासित
4. कार्बन डाइऑक्साइड: फेफड़ों द्वारा निष्कासित
5. अतिरिक्त लवण और जल: वृक्क द्वारा नियंत्रित
6. पसीना: त्वचा द्वारा कुछ लवण और यूरिया का निष्कासन
वृक्क द्वारा मूत्र निर्माण की प्रक्रिया
1. छनन (Filtration):
• ग्लोमेरुलस में उच्च दाब के कारण रक्त का छनन
• प्रति दिन ~180 लीटर निस्यंद बनता है
• निस्यंद में ग्लूकोज, अमीनो अम्ल, लवण, यूरिया, जल
2. पुनःअवशोषण (Reabsorption):
• नेफ्रॉन की नलिकाओं में उपयोगी पदार्थों का पुनःअवशोषण
• 99% निस्यंद पुनः अवशोषित, केवल 1-2 लीटर मूत्र बनता है
• ग्लूकोज, अमीनो अम्ल, लवण, जल का पुनःअवशोषण
3. स्रावण (Secretion):
• रक्त से H⁺, K⁺ आदि का सक्रिय स्रावण
• शरीर के pH संतुलन के लिए महत्वपूर्ण
4. मूत्र: यूरिया, अतिरिक्त लवण, जल, अन्य अपशिष्ट
उत्सर्जन तंत्र के अन्य अंग
1. यकृत: अमोनिया को यूरिया में परिवर्तित करता है, पित्त लवणों का निष्कासन
2. त्वचा: पसीने के माध्यम से यूरिया, लवण और जल का निष्कासन
3. फेफड़े: CO₂ और जल वाष्प का निष्कासन
4. आंत्र: कुछ भारी धातुएँ, अतिरिक्त कैल्शियम
महत्वपूर्ण प्रश्न
1. मानव हृदय की संरचना और कार्यप्रणाली का वर्णन कीजिए।
हृदय की संरचना:
• स्थान: वक्ष गुहा में, दो फेफड़ों के बीच, थोड़ा बायीं ओर
• आकार: मुट्ठी के आकार का, ~300 ग्राम भार
• कक्ष: 4 कक्ष - 2 अलिंद (ऊपर), 2 निलय (नीचे)
• वाल्व:
- ट्राइकस्पिड वाल्व (दायाँ अलिंद-निलय)
- बाइकस्पिड/मिट्रल वाल्व (बायाँ अलिंद-निलय)
- पल्मोनरी वाल्व (दायाँ निलय → फुफ्फुसीय धमनी)
- एओर्टिक वाल्व (बायाँ निलय → महाधमनी)
• रक्त वाहिकाएँ:
- महाशिराएँ (अलिंद में रक्त लाती हैं)
- महाधमनी और फुफ्फुसीय धमनी (निलय से रक्त ले जाती हैं)
कार्यप्रणाली:
1. अलिंद संकुचन: अलिंद संकुचित होकर रक्त निलय में भेजते हैं
2. निलय संकुचन: निलय संकुचित होकर रक्त धमनियों में भेजते हैं
3. वाल्व: रक्त के एक दिशीय प्रवाह को सुनिश्चित करते हैं
4. हृदय चक्र:
- डायस्टोल: हृदय शिथिल, रक्त से भरता है
- सिस्टोल: हृदय संकुचित, रक्त पंप करता है
5. रक्त परिसंचरण:
- फुफ्फुसीय: हृदय → फेफड़े → हृदय (O₂ समृद्धिकरण)
- सिस्टमिक: हृदय → शरीर → हृदय (O₂ वितरण)
6. हृदय स्पंदन: 72 बार/मिनट (वयस्क), स्वयं संकुचनशील
2. पादपों में जाइलम और फ्लोएम के कार्यों की तुलना कीजिए।
जाइलम (Xylem):
• कार्य: जड़ों से जल और खनिजों का पत्तियों तक परिवहन
• संरचना: ट्रैकीड्स और वाहिकाएँ (मृत कोशिकाएँ), मोटी सेल्यूलोजिक दीवार
• दिशा: एकदिशीय (केवल ऊपर की ओर - जड़ से पत्तियाँ)
• चालक बल: वाष्पोत्सर्जन खिंचाव, मूल दाब, केशिका क्रिया
• पदार्थ: जल, घुले हुए खनिज लवण, कुछ हार्मोन
• अन्य कार्य: पादप को यांत्रिक सहारा प्रदान करना
फ्लोएम (Phloem):
• कार्य: पत्तियों से भोजन (सुक्रोज) का पादप के अन्य भागों तक परिवहन
• संरचना: चालनी नलिकाएँ, सहचर कोशिकाएँ (जीवित कोशिकाएँ)
• दिशा: द्विदिशीय (ऊपर और नीचे दोनों ओर)
• चालक बल: दाब प्रवाह परिकल्पना, सक्रिय परिवहन
• पदार्थ: सुक्रोज, अमीनो अम्ल, हार्मोन, कुछ खनिज आयन
• अन्य कार्य: पादप की वृद्धि और विकास को नियंत्रित करना
3. मानव उत्सर्जन तंत्र की कार्यप्रणाली समझाइए।
मानव उत्सर्जन तंत्र के अंग:
1. वृक्क (Kidneys): सेम के आकार के, पीठ के निचले भाग में
2. मूत्रवाहिनी (Ureters): वृक्क से मूत्राशय तक मूत्र ले जाती हैं
3. मूत्राशय (Urinary Bladder): मूत्र को संग्रहित करता है
4. मूत्रमार्ग (Urethra): मूत्र को शरीर से बाहर निकालता है
नेफ्रॉन - वृक्क की कार्यात्मक इकाई:
• प्रत्येक वृक्क में ~10 लाख नेफ्रॉन
• भाग: ग्लोमेरुलस, बोमन संपुट, नलिकाएँ (समीपस्थ, हेनले लूप, दूरस्थ)
मूत्र निर्माण की प्रक्रिया:
1. छनन (Filtration):
• ग्लोमेरुलस में उच्च दाब के कारण रक्त का छनन
• प्रति दिन ~180 लीटर निस्यंद बनता है
• निस्यंद में ग्लूकोज, अमीनो अम्ल, लवण, यूरिया, जल
2. पुनःअवशोषण (Reabsorption):
• नेफ्रॉन की नलिकाओं में उपयोगी पदार्थों का पुनःअवशोषण
• 99% निस्यंद पुनः अवशोषित, केवल 1-2 लीटर मूत्र बनता है
• ग्लूकोज, अमीनो अम्ल, लवण, जल का पुनःअवशोषण
3. स्रावण (Secretion):
• रक्त से H⁺, K⁺, कुछ दवाओं का सक्रिय स्रावण
• शरीर के pH संतुलन के लिए महत्वपूर्ण
मूत्र का संघटन: यूरिया, अतिरिक्त लवण, जल, अन्य अपशिष्ट
उत्सर्जन तंत्र का महत्व:
• नाइट्रोजनीय अपशिष्टों का निष्कासन
• जल और लवणों का संतुलन (ऑस्मोरेगुलेशन)
• रक्त pH का नियंत्रण
• रक्तचाप का नियंत्रण (रेनिन हार्मोन द्वारा)
प्रयोग: पौधे के तने में जल का परिवहन
उद्देश्य: पादपों में जाइलम द्वारा जल के परिवहन का प्रेक्षण करना।
सामग्री: सफेद फूल (सफेद गुलाब/गेंदा), पानी, खाद्य रंग (नीला/लाल), काँच का गिलास, कैंची
विधि:
1. एक गिलास में पानी लें और उसमें खाद्य रंग मिलाएँ
2. फूल के तने को तिरछा काटें (जल अवशोषण क्षेत्र बढ़ाने के लिए)
3. फूल को रंगीन पानी वाले गिलास में रखें
4. 4-6 घंटे या रात भर के लिए छोड़ दें
5. फूल की पंखुड़ियों और तने का निरीक्षण करें
प्रेक्षण:
• पंखुड़ियों का रंग बदल जाता है (रंगीन हो जाती हैं)
• तने को काटने पर रंगीन जाइलम वाहिकाएँ दिखाई देती हैं
• रंग का प्रवाह तने से पत्तियों और फूल तक होता है
• समय के साथ रंग की तीव्रता बढ़ती है
निष्कर्ष: यह प्रयोग दर्शाता है कि जाइलम वाहिकाएँ जड़ों द्वारा अवशोषित जल और घुले हुए पदार्थों को पौधे के विभिन्न भागों तक पहुँचाती हैं। वाष्पोत्सर्जन खिंचाव, केशिका क्रिया और मूल दाब इस परिवहन में सहायक होते हैं।