रक्षक कोशिकाएं

रक्षक कोशिकाएँ विशेष कोशिकाएँ होती हैं जो पौधों की पत्तियों, तनों और अन्य हवाई अंगों की बाह्य त्वचा में पाई जाती हैं और रंध्रों के खुलने और बंद होने को विनियमित करने के लिए जिम्मेदार होती हैं। उनके पास एक विशिष्ट किडनी या डम्बल आकार होता है और पेट के छिद्र के दोनों किनारों पर पाए जाते हैं। रक्षक या द्वार कोशिकाएं पत्तियों, तनों की बाह्यत्वचा में उपस्थित विशिष्ट पादप कोशिकाएँ हैं जिनका उपयोग गैसीय विनिमय को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। द्वार कोशिकाएं गुर्दे के आकार की कोशिकाएँ होती हैं जो रंध्र को घेरे रहती हैं और रंध्र के छिद्रों को खोलने और बंद करने के लिए जिम्मेदार होती हैं। ये कोशिकाएँ जोड़े में उपस्थित होती हैं जो पौधे की पत्ती की एपिडर्मिस कोशिकाओं में उपस्थित होती हैं, जो पत्ती के रंध्र के खुलने और बंद होने को नियंत्रित करती हैं।

गार्ड कोशिकाएँ फूलने और सिकुड़ने की अपनी क्षमता से रंध्र के छिद्र के आकार को नियंत्रित करती हैं और इस प्रकार प्रकाश संश्लेषण के लिए कार्बन डाइऑक्साइड के प्रवेश और ऑक्सीजन और जल वाष्प के निकास को नियंत्रित करती हैं।

रक्षक या द्वार कोशिकाओं की संरचना

द्वार कोशिकाएं या रक्षक कोशिकाएँ सामान्यतः सतही दृश्य में कुंद सिरे (गुर्दे के आकार) के साथ अर्धचंद्राकार होती हैं।ये कोशिकाएँ छल्ली की एक परत से ढकी होती हैं जो जल वाष्प और ध्रुवीय पदार्थों के लिए अत्यधिक पारगम्य होती है। जब द्वार या गार्ड कोशिका युवा होती है तो साइटोप्लाज्म की एक पतली परत में पेक्टिन और सेल्युलोज होता है जिसे प्लास्मोडेस्माटा कहा जाता है लेकिन जब यह परिपक्व हो जाती है तो यह परत गायब हो जाती है। रंध्र के द्वार की ओर रक्षक कोशिकाओं की कोशिका मोटी होती है, लेकिन रक्षक कोशिकाओं की बाहरी उत्तल दीवार पतली होती है। द्वार कोशिकाओं की दीवारें कोशिका की स्फीति के अनुसार मोटी हो जाती हैं। द्वार या रक्षक कोशिकाओं के आकार में परिवर्तन इसलिए होता है क्योंकि जो दीवार रंध्रीय छिद्र से दूर होती है, जिसे पिछली दीवार भी कहा जाता है, पतली और स्पष्ट रूप से लोचदार होती है। जब स्फीति बढ़ती है, तो पतली दीवार रंध्र में छिद्र से दूर उभर जाती है, जबकि सामने की दीवार जो छिद्र के सामने होती है, सीधी या अवतल हो जाती है। कोशिका छिद्र से दूर चली जाती है और छिद्र आकार में बढ़ जाता है और इस प्रकार रंध्रों के खुलने का संकेत देता है। सूक्ष्मनलिकाएं सेल्युलोज माइक्रोफाइब्रिल्स को उन्मुख करती हैं और द्वार कोशिकाओं के निर्माण में मदद करती हैं। खुरदरा एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम द्वार कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण, रिक्तिका और पुटिका संश्लेषण को बढ़ावा देता है।

रक्षक या द्वार कोशिका का कार्य

द्वार कोशिकाएं रंध्रों को खोलकर और बंद करके वाष्पोत्सर्जन की दर को नियंत्रित करने में मदद करती हैं। प्रकाश द्वार या गार्ड कोशिकाओं के खुलने या बंद होने के लिए जिम्मेदार है। प्रत्येक रक्षक कोशिका के छिद्र की ओर मोटी छल्ली होती है और उसके विपरीत एक पतली छल्ली होती है। जैसे ही जल कोशिका में प्रवेश करता है, पतली भुजा गुब्बारे की तरह बाहर की ओर उभरती है और मोटी भुजा को अपने साथ खींचती है, जिससे एक अर्धचंद्र बनता है; जब दोनों द्वार कोशिकाओं को एक साथ माना जाता है, तो संयुक्त अर्धचंद्राकार छिद्र का निर्माण होता है। रक्षक कोशिकाएँ प्रत्येक रंध्र को घेरे रहती हैं। वे रंध्रों के खुलने और बंद होने से वाष्पोत्सर्जन की दर को नियंत्रित करते हैं। जब पौधे में जल की अधिकता होती है तो रक्षक कोशिकाएँ फूलकर गैसों के आदान-प्रदान के लिए रंध्रों को खोलने में मदद करती हैं।

द्वार कोशिकाओं का खुलना और बंद होना

स्टोमेटा का खुलना और बंद होना। 1-एपिडर्मल कोशिका 2-रक्षक कोशिका 3-स्टोमा 4-K+ आयन 5-जल 6-रिधानिका दिन के समय सूरज की रोशनी क्लोरोप्लास्ट को सक्रिय करती है, और प्रकाश संश्लेषण की प्रकाश अभिक्रिया से एटीपी का उत्पादन करती है। एटीपी अणु एक सक्रिय परिवहन तंत्र के माध्यम से गार्ड सेल में प्रवेश करने के लिए पोटेशियम आयनों को ट्रिगर करते हैं। जब पोटेशियम आयनों की सांद्रता बढ़ जाती है। यह गार्ड सेल को हाइपरटोनिक बनाता है। जब पोटेशियम आयन रक्षक कोशिकाओं में जमा हो जाते हैं, तो वे जल को अवशोषित कर लेते हैं और सूज जाते हैं या फूल जाते हैं। उनकी स्फीति के कारण रंध्र के छिद्र पूर्णतया खुल जाते हैं और वाष्पोत्सर्जन होता है। जब रात या अंधेरे के दौरान कोई एटीपी उत्पन्न नहीं होता है, तो यह पोटेशियम आयनों के प्रवाह का कारण बनता है। इससे पोटेशियम आयन की सांद्रता कम हो जाती है और गार्ड कोशिकाएं हाइपोटोनिक हो जाती हैं। इसके परिणामस्वरूप जल क्षमता में वृद्धि होती है, जो बदले में एक्सोस्मोसिस का कारण बनती है। जब उनमें जल की कमी हो जाती है तो वे शिथिल हो जाते हैं और रंध्र के द्वार को बंद कर देते हैं और इस प्रकार वाष्पोत्सर्जन बंद कर देते हैं।

रक्षक या द्वार कोशिकाएं का महत्व

द्वार कोशिकाएं रंध्रों के खुलने और बंद होने के लिए जिम्मेदार होती हैं। वे प्रकाश संश्लेषण के लिए गैस विनिमय की सुविधा भी प्रदान करते हैं। यह पौधों में वाष्पोत्सर्जन द्वारा होने वाली जल हानि को कम करने में भी मदद करता है।

रक्षक या द्वार कोशिकाएं गतिविधियों को प्रभावित करने वाले कारक

• जब आर्द्रता अधिक होती है तो गार्ड कोशिकाएं ढीली हो जाती हैं, जिससे रंध्र बंद हो जाते हैं, जब आर्द्रता कम होती है, तो गार्ड कोशिकाएं स्फीत हो जाती हैं, जिससे रंध्र खुल जाते हैं और गैस विनिमय में आसानी होती है।
• रंध्र उच्च तापमान पर खुलते हैं।
• रंध्रों को खोलने के लिए प्रकाश एक प्रमुख आवश्यकता है।
• उच्च कार्बन डाइऑक्साइड का स्तर रंध्र को बंद करने में सहायक होता है।
• पोटेशियम आयनों के प्रवाह से रंध्र खुल जाते हैं, जबकि उनके बहिर्वाह से रंध्र बंद हो जाते हैं।
• गार्ड कोशिकाएँ रंध्र के आकार को विनियमित करके पौधों में गैस विनिमय और पानी की कमी को नियंत्रित करती हैं।

अभ्यास प्रश्न

• रक्षक कोशिकाओं की संरचना और कार्य क्या है?
• द्विबीजपत्री में रक्षक कोशिकाओं का आकार कैसा होता है?
• रंध्रों के खुलने और बंद होने का क्या कारण है?