रंध्री तंत्र

रंध्र तंत्र पौधों की पत्तियों और तनों की एपिडर्मिस में पाई जाने वाली एक संरचना है। यह गैस विनिमय और वाष्पोत्सर्जन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो प्रकाश संश्लेषण और पौधे के जल संतुलन को बनाए रखने के लिए आवश्यक हैं। रंध्र तंत्र में रंध्र होते हैं, जो छिद्र होते हैं, और विशेष कोशिकाएँ जो इन छिद्रों के खुलने और बंद होने को नियंत्रित करती हैं।

रंध्र तंत्र की संरचना

रंध्र तंत्र में कई प्रमुख घटक शामिल हैं:

रंध्र

• रंध्र पौधे की सतह (मुख्य रूप से पत्तियों पर) पर एक छिद्र या उद्घाटन है जो कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) जैसी गैसों को प्रकाश संश्लेषण के लिए प्रवेश करने और ऑक्सीजन (O₂) को बाहर निकलने की अनुमति देता है।
• रंध्र वाष्पोत्सर्जन के दौरान जल वाष्प के नुकसान की सुविधा भी प्रदान करते हैं।
• रंध्र का आकार बदल सकता है क्योंकि आसपास की रक्षक कोशिकाएँ फैलती या सिकुड़ती हैं।

रक्षक कोशिकाएँ

रक्षक कोशिकाएँ विशेष कोशिकाएँ होती हैं जो प्रत्येक रंध्र को घेरती हैं। वे द्विबीजपत्री में गुर्दे की तरह और एकबीजपत्री में सॉसेज जैसी होती हैं।

कार्य

वे अपने आकार को बदलकर रंध्र के खुलने और बंद होने को नियंत्रित करते हैं। यह प्रक्रिया कोशिकाओं के भीतर टर्गर दबाव द्वारा नियंत्रित होती है, जो पौधे के आंतरिक जल और आयन संतुलन से प्रभावित होती है। क्लोरोप्लास्ट: गार्ड कोशिकाओं में क्लोरोप्लास्ट होते हैं, जो प्रकाश संश्लेषण में मदद करते हैं और पोटेशियम (K⁺) जैसे आयनों की गति में भी भूमिका निभाते हैं जो रंध्र के खुलने/बंद होने को प्रभावित करते हैं। सहायक कोशिकाएँ: सहायक कोशिकाएँ गार्ड कोशिकाओं के आसपास की कोशिकाएँ होती हैं, जो संरचनात्मक सहायता प्रदान करती हैं। कुछ पौधों में, ये कोशिकाएँ रंध्र की गति के नियमन में भी मदद कर सकती हैं। रंध्रों के खुलने और बंद होने की क्रियाविधि रंध्रों का खुलना और बंद होना गैस विनिमय और जल विनियमन के लिए आवश्यक प्रक्रियाएँ हैं। इन प्रक्रियाओं को निम्न द्वारा नियंत्रित किया जाता है: टर्गर दबाव: गार्ड कोशिकाओं में क्लोरोप्लास्ट होते हैं और कोशिकाओं में पोटेशियम आयन (K⁺) को सक्रिय रूप से पंप करते हैं, जो गार्ड कोशिकाओं के अंदर आसमाटिक दबाव को बढ़ाता है। फिर पानी ऑस्मोसिस द्वारा गार्ड कोशिकाओं में प्रवेश करता है, जिससे वे फूली हुई (सूजी हुई) हो जाती हैं। इसके परिणामस्वरूप रंध्र खुल जाते हैं।

जब रंध्र खुलते हैं

• गार्ड कोशिकाएँ फूली हुई हो जाती हैं, रंध्र खुल जाता है, जिससे CO₂ प्रकाश संश्लेषण के लिए प्रवेश करता है और जल वाष्प बाहर निकलता है (वाष्पोत्सर्जन)।
• प्रकाश और प्रकाश संश्लेषण की आवश्यकता आम तौर पर रंध्रों के खुलने को ट्रिगर करती है।

जब रंध्र बंद होते हैं

रात में, या जब पौधा निर्जलित होता है, तो गार्ड कोशिकाएँ पानी खो देती हैं, शिथिल हो जाती हैं। इसके परिणामस्वरूप रंध्र बंद हो जाता है, जिससे पानी की कमी कम हो जाती है और अतिरिक्त वाष्पोत्सर्जन को रोका जा सकता है।

पर्यावरणीय कारक

• प्रकाश: रंध्र आमतौर पर प्रकाश संश्लेषण की अनुमति देने के लिए प्रकाश की उपस्थिति में खुलते हैं।
• नमी: उच्च आर्द्रता रंध्रों के खुलने की आवश्यकता को कम कर सकती है क्योंकि वाष्पोत्सर्जन कम होता है।
• CO₂ सांद्रता: पत्ती के अंदर कम CO₂ सांद्रता गैस विनिमय के लिए रंध्रों के खुलने को उत्तेजित करती है।
• जल उपलब्धता: सूखे की स्थिति में, जल संरक्षण के लिए रंध्र बंद हो जाते हैं।

रंध्र तंत्र का कार्य

गैस विनिमय

• रंध्र तंत्र का प्राथमिक कार्य गैसों के आदान-प्रदान की अनुमति देना है:
• CO₂ प्रकाश संश्लेषण में उपयोग के लिए रंध्रों के माध्यम से प्रवेश करता है।
• प्रकाश संश्लेषण के दौरान उत्पादित O₂ रंध्रों के माध्यम से बाहर निकलता है।

वाष्पोत्सर्जन

रंध्र वाष्पोत्सर्जन की प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जहाँ पौधे से जल वाष्प मुख्य रूप से रंध्रों के माध्यम से खो जाता है। यह पौधे को ठंडा रखने और जड़ों से पत्तियों तक पौधे के माध्यम से जल परिवहन को बनाए रखने में मदद करता है।

जल विनियमन

रंध्रों के खुलने और बंद होने से पौधे को जल हानि को नियंत्रित करने में मदद मिलती है, जिससे गैस विनिमय की आवश्यकता और जल संरक्षण की आवश्यकता के बीच संतुलन बना रहता है, खासकर शुष्क परिस्थितियों में।

रंध्रों के प्रकार

एनिसोसाइटिक

गार्ड कोशिकाएँ तीन सहायक कोशिकाओं से घिरी होती हैं, जो आकार में असमान होती हैं।

पैरासाइटिक

सहायक कोशिकाएँ रंध्र की धुरी के समानांतर होती हैं।

डायसाइटिक

सहायक कोशिकाएँ रक्षक कोशिकाओं के समकोण पर व्यवस्थित होती हैं।

ग्रामीनियस

घास में पाया जाता है, जहाँ रक्षक कोशिकाएँ डम्बल के आकार की होती हैं।

स्टोमेटल मूवमेंट को प्रभावित करने वाले कारक

प्रकाश

प्रकाश रक्षक कोशिकाओं को पोटेशियम आयनों और पानी को लेने के लिए सक्रिय करके स्टोमेटल ओपनिंग को उत्तेजित करता है, जिससे स्फीति होती है।

पानी की उपलब्धता

पानी की कम उपलब्धता से पानी को बचाने के लिए स्टोमेटल बंद हो जाते हैं। इसके विपरीत, प्रचुर मात्रा में पानी से स्टोमेटल खुल जाते हैं।

कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) सांद्रता

पत्ती के अंदर CO₂ की उच्च सांद्रता से स्टोमेटा पानी को बचाने के लिए बंद हो जाता है, जबकि कम CO₂ सांद्रता से वे खुल जाते हैं।

तापमान

उच्च तापमान वाष्पोत्सर्जन को बढ़ा सकता है और अत्यधिक पानी की हानि को रोकने के लिए स्टोमेटल बंद हो सकता है।

आर्द्रता

कम आर्द्रता रंध्रों को खोलने के लिए प्रेरित करती है जिससे जल वाष्प निकलता है, जबकि उच्च आर्द्रता वाष्पोत्सर्जन की दर को कम कर सकती है, जिससे रंध्र बंद रहने लगते हैं।

अभ्यास प्रश्न

• स्टोमेटल उपकरण क्या है, और इसके मुख्य घटक क्या हैं?
• स्टोमा की संरचना का वर्णन करें। रक्षक कोशिकाएँ इसके खुलने और बंद होने को कैसे नियंत्रित करती हैं?
• स्टोमेटल खुलने और बंद होने की क्रियाविधि की व्याख्या करें।
• स्टोमेटल उपकरण में रक्षक कोशिकाएँ क्या भूमिका निभाती हैं?
• रक्षक कोशिकाओं में क्लोरोप्लास्ट की उपस्थिति स्टोमेटल कार्य में कैसे योगदान देती है?
• वाष्पोत्सर्जन की प्रक्रिया में स्टोमेटल उपकरण का क्या महत्व है?
• प्रकाश, तापमान और पानी की उपलब्धता जैसे पर्यावरणीय कारक स्टोमेटा के खुलने और बंद होने को कैसे प्रभावित करते हैं?
• सहायक कोशिकाओं की व्यवस्था के आधार पर स्टोमेटा के प्रकारों में अंतर करें।
• स्टोमेटा पौधों में गैस विनिमय में कैसे योगदान देते हैं?