ನೀರು ಎತ್ತರದ ಮರಗಳ ತುದಿಗೆ ಹೇಗೆ ತಲುಪುತ್ತದೆ ಎಂದು ನೀವು ಯೋಚಿಸಿದ್ದೀರಾ? ಅಥವಾ, ವಸ್ತುಗಳು ಒಂದು ಕೋಶದಿಂದ ಇನ್ನೊಂದು ಕೋಶಕ್ಕೆ ಹೇಗೆ ಮತ್ತು ಏಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ, ಎಲ್ಲಾ ವಸ್ತುಗಳು ಒಂದೇ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ, ಒಂದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆಯೇ ಮತ್ತು ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಚಲಿಸಲು ಚಯಾಪಚಯ ಶಕ್ತಿ ಅಗತ್ಯವಿದೆಯೇ ಎಂಬುದನ್ನು. ಪ್ರಾಣಿಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ದೂರದವರೆಗೆ ಅಣುಗಳನ್ನು ಸಾಗಿಸಲು ಸಸ್ಯಗಳು ಅಗತ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ; ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ರಕ್ತಪರಿಚಲನಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯೂ ಇಲ್ಲ. ಬೇರುಗಳು ಹೀರಿಕೊಂಡ ನೀರು ಸಸ್ಯದ ಎಲ್ಲಾ ಭಾಗಗಳಿಗೆ, ಬೆಳೆಯುತ್ತಿರುವ ಕಾಂಡದ ತುದಿಯವರೆಗೂ ತಲುಪಬೇಕು. ಎಲೆಗಳು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಿದ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣಾ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಅಥವಾ ಆಹಾರವನ್ನು ಮಣ್ಣಿನ ಆಳದಲ್ಲಿ ಹುದುಗಿರುವ ಬೇರುಗಳ ತುದಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಎಲ್ಲಾ ಭಾಗಗಳಿಗೆ ಸಾಗಿಸಬೇಕು. ಸಣ್ಣ ದೂರಗಳಾದ ಕೋಶದೊಳಗೆ, ಪೊರೆಗಳಾದ್ಯಂತ ಮತ್ತು ಅಂಗಾಂಶದೊಳಗೆ ಕೋಶದಿಂದ ಕೋಶಕ್ಕೆ ಚಲನೆಯೂ ಸಂಭವಿಸಬೇಕು. ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ನಡೆಯುವ ಕೆಲವು ಸಾಗಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು, ಕೋಶದ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಸಸ್ಯದ ದೇಹದ ರಚನಾಶಾಸ್ತ್ರದ ಬಗ್ಗೆ ಮೂಲಭೂತ ಜ್ಞಾನವನ್ನು ನೆನಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಅಯಾನುಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಜ್ಞಾನವನ್ನು ಪಡೆಯುವುದರ ಜೊತೆಗೆ, ವ್ಯಾಪನದ ಬಗ್ಗೆ ನಮ್ಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ಪುನಃ ಪರಿಶೀಲಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.

ನಾವು ವಸ್ತುಗಳ ಚಲನೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಮಾತನಾಡುವಾಗ, ನಾವು ಯಾವ ರೀತಿಯ ಚಲನೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಮಾತನಾಡುತ್ತಿದ್ದೇವೆ ಮತ್ತು ನಾವು ಯಾವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ನೋಡುತ್ತಿದ್ದೇವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಮೊದಲು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಹೂಬಿಡುವ ಸಸ್ಯದಲ್ಲಿ ಸಾಗಿಸಬೇಕಾದ ವಸ್ತುಗಳೆಂದರೆ ನೀರು, ಖನಿಜ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳು, ಸಾವಯವ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳು ಮತ್ತು ಸಸ್ಯ ವೃದ್ಧಿ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು. ಸಣ್ಣ ದೂರಗಳಲ್ಲಿ ವಸ್ತುಗಳು ವ್ಯಾಪನ ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯ ಸಾಗಣೆಯಿಂದ ಪೂರಕವಾದ ಕೋಶದ್ರವ್ಯ ಹರಿವಿನ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ದೀರ್ಘ ದೂರಗಳ ಸಾಗಣೆಯು ವಾಹಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ (ಕ್ಸೈಲೆಮ್ ಮತ್ತು ಫ್ಲೋಯೆಮ್) ಮೂಲಕ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಸ್ಥಾನಾಂತರಣ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಪರಿಗಣಿಸಬೇಕಾದ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವೆಂದರೆ ಸಾಗಣೆಯ ದಿಕ್ಕು. ಬೇರು ಬಿಟ್ಟ ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ, ಕ್ಸೈಲೆಮ್ನಲ್ಲಿ (ನೀರು ಮತ್ತು ಖನಿಜಗಳ) ಸಾಗಣೆಯು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಏಕದಿಶೀಯವಾಗಿದೆ, ಬೇರುಗಳಿಂದ ಕಾಂಡಗಳಿಗೆ. ಆದರೆ ಸಾವಯವ ಮತ್ತು ಖನಿಜ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳು ಬಹುದಿಶೀಯ ಸಾಗಣೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣಾ ಎಲೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹ ಅಂಗಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಸಸ್ಯದ ಇತರ ಎಲ್ಲಾ ಭಾಗಗಳಿಗೆ ರಫ್ತು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಂಗ್ರಹ ಅಂಗಗಳಿಂದ ಅವುಗಳನ್ನು ನಂತರ ಮರು-ರಫ್ತು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಖನಿಜ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳನ್ನು ಬೇರುಗಳು ಹೀರಿಕೊಂಡು ಕಾಂಡ, ಎಲೆಗಳು ಮತ್ತು ಬೆಳೆಯುತ್ತಿರುವ ಪ್ರದೇಶಗಳಿಗೆ ಮೇಲ್ಮುಖವಾಗಿ ಸಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಯಾವುದೇ ಸಸ್ಯ ಭಾಗ ವಾರ್ಧಕ್ಯವನ್ನು ತಲುಪಿದಾಗ, ಅಂತಹ ಪ್ರದೇಶಗಳಿಂದ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳನ್ನು ಹಿಂತೆಗೆದುಕೊಂಡು ಬೆಳೆಯುತ್ತಿರುವ ಭಾಗಗಳಿಗೆ ಸಾಗಿಸಬಹುದು. ಹಾರ್ಮೋನುಗಳು ಅಥವಾ ಸಸ್ಯ ವೃದ್ಧಿ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಸಹ ಸಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೂ ಬಹಳ ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ, ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾಗಿ ಧ್ರುವೀಕೃತ ಅಥವಾ ಏಕದಿಶೀಯ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಅವು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಸ್ಥಳದಿಂದ ಇತರ ಭಾಗಗಳಿಗೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಒಂದು ಹೂಬಿಡುವ ಸಸ್ಯದಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಸಂಕೀರ್ಣ ಸಂಚಾರವಿದೆ (ಆದರೆ ಬಹುಶಃ ಬಹಳ ಕ್ರಮಬದ್ಧವಾಗಿ), ಪ್ರತಿ ಅಂಗವು ಕೆಲವು ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೆಲವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.

11.1 ಸಾಗಣೆಯ ಸಾಧನಗಳು

11.1.1 ವ್ಯಾಪನ

ವ್ಯಾಪನದ ಮೂಲಕ ಚಲನೆಯು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಕೋಶದ ಒಂದು ಭಾಗದಿಂದ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ, ಅಥವಾ ಕೋಶದಿಂದ ಕೋಶಕ್ಕೆ, ಅಥವಾ ಸಣ್ಣ ದೂರಗಳಾದ, ಎಲೆಯ ಅಂತರಕೋಶೀಯ ಜಾಗಗಳಿಂದ ಹೊರಗೆ ಇರಬಹುದು. ಯಾವುದೇ ಶಕ್ತಿ ವೆಚ್ಚ ಸಂಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ವ್ಯಾಪನದಲ್ಲಿ, ಅಣುಗಳು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ, ಶುದ್ಧ ಫಲಿತಾಂಶವು ವಸ್ತುಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪ್ರದೇಶಗಳಿಂದ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪ್ರದೇಶಗಳಿಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ವ್ಯಾಪನವು ನಿಧಾನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ‘ಸಜೀವ ವ್ಯವಸ್ಥೆ’ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿಲ್ಲ. ಅನಿಲಗಳು ಮತ್ತು ದ್ರವಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪನವು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಘನಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪನವು ಘನಗಳ ವ್ಯಾಪನಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಸಸ್ಯದ ದೇಹದೊಳಗೆ ಅನಿಲೀಯ ಚಲನೆಗೆ ಇದು ಏಕೈಕ ಸಾಧನವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ವ್ಯಾಪನವು ಸಸ್ಯಗಳಿಗೆ ಬಹಳ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.

ವ್ಯಾಪನ ದರಗಳು ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪ್ರವಣತೆ, ಅವುಗಳನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸುವ ಪೊರೆಯ ಪಾರಗಮ್ಯತೆ, ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡದಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತವೆ.

11.1.2 ಸುಲಭೀಕೃತ ವ್ಯಾಪನ

ಮೊದಲೇ ಸೂಚಿಸಿದಂತೆ, ವ್ಯಾಪನ ಸಂಭವಿಸಲು ಒಂದು ಪ್ರವಣತೆ ಈಗಾಗಲೇ ಇರಬೇಕು. ವ್ಯಾಪನ ದರವು ವಸ್ತುಗಳ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ; ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಸಣ್ಣ ವಸ್ತುಗಳು ವೇಗವಾಗಿ ವ್ಯಾಪಿಸುತ್ತವೆ. ಪೊರೆಯಾದ್ಯಂತ ಯಾವುದೇ ವಸ್ತುವಿನ ವ್ಯಾಪನವು ಪೊರೆಯ ಪ್ರಮುಖ ಘಟಕವಾದ ಲಿಪಿಡ್ಗಳಲ್ಲಿ ಅದರ ದ್ರಾವ್ಯತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಲಿಪಿಡ್ಗಳಲ್ಲಿ ದ್ರಾವ್ಯವಾದ ವಸ್ತುಗಳು ಪೊರೆಯ ಮೂಲಕ ವೇಗವಾಗಿ ವ್ಯಾಪಿಸುತ್ತವೆ. ಜಲಸ್ನೇಹಿ ಭಾಗವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುಗಳು ಪೊರೆಯ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವುದು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ; ಅವುಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನು ಸುಲಭಗೊಳಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಪೊರೆಯ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಅಂತಹ ಅಣುಗಳು ಪೊರೆಯನ್ನು ದಾಟುವ ಸ್ಥಳಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ. ಅವು ಸಾಂದ್ರತಾ ಪ್ರವಣತೆಯನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸುವುದಿಲ್ಲ: ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳಿಂದ ಸುಲಭೀಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟರೂ ಸಹ ಅಣುಗಳು ವ್ಯಾಪಿಸಲು ಒಂದು ಸಾಂದ್ರತಾ ಪ್ರವಣತೆ ಈಗಾಗಲೇ ಇರಬೇಕು. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸುಲಭೀಕೃತ ವ್ಯಾಪನ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸುಲಭೀಕೃತ ವ್ಯಾಪನದಲ್ಲಿ, ವಿಶೇಷ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ATP ಶಕ್ತಿಯ ವೆಚ್ಚವಿಲ್ಲದೆ ಪೊರೆಗಳಾದ್ಯಂತ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಚಲಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಸುಲಭೀಕೃತ ವ್ಯಾಪನವು ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಅಣುಗಳ ಶುದ್ಧ ಸಾಗಣೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ - ಇದಕ್ಕೆ ಶಕ್ತಿಯ ಇನ್ಪುಟ್ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಎಲ್ಲಾ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಸಾಗಣೆಕಾರರು ಬಳಸಲ್ಪಡುತ್ತಿರುವಾಗ (ಸಂತೃಪ್ತಿ) ಸಾಗಣೆ ದರವು ಗರಿಷ್ಠವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ. ಸುಲಭೀಕೃತ ವ್ಯಾಪನವು ಬಹಳ ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿದೆ: ಇದು ಸಸ್ಯಕೋಶವು ಸೇವನೆಗಾಗಿ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಪ್ರೋಟೀನ್ ಸೈಡ್ ಚೈನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ನಿರೋಧಕಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಅಣುಗಳು ಹಾದುಹೋಗಲು ಪೊರೆಯಲ್ಲಿ ಚಾನಲ್ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಕೆಲವು ಚಾನಲ್ಗಳು ಯಾವಾಗಲೂ ತೆರೆದಿರುತ್ತವೆ; ಇತರವುಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು. ಕೆಲವು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದ್ದು, ವಿವಿಧ ಅಣುಗಳನ್ನು ದಾಟಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತವೆ. ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಡ್ಗಳು, ಮೈಟೋಕಾಂಡ್ರಿಯಾ ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳ ಹೊರ ಪೊರೆಗಳಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ Uniport A ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಪೋರಿನ್ಗಳಾಗಿವೆ, ಇವು ಸಣ್ಣ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳ ಗಾತ್ರದವರೆಗಿನ ಅಣುಗಳು ಹಾದುಹೋಗಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತವೆ.

ಚಿತ್ರ 11.1 ಪೊರೆಯಾಚೆಗಿನ ಅಣುವನ್ನು ಸಾಗಣೆ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗೆ ಬಂಧಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ; Antiport ಸಾಗಣೆ ಪ್ರೋಟೀನ್ ನಂತರ ತಿರುಗಿ ಅಣುವನ್ನು ಕೋಶದ ಒಳಗೆ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಉದಾ., ನೀರಿನ ಚಾನಲ್ಗಳು - ಎಂಟು ವಿಭಿನ್ನ ರೀತಿಯ ಅಕ್ವಾಪೋರಿನ್ಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ.

11.1.2.1 ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಸಿಂಪೋರ್ಟ್ಗಳು ಮತ್ತು ಆಂಟಿಪೋರ್ಟ್ಗಳು

ಕೆಲವು ವಾಹಕ ಅಥವಾ ಸಾಗಣೆ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಎರಡು ರೀತಿಯ ಅಣುಗಳು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಚಲಿಸಿದಾಗ ಮಾತ್ರ ವ್ಯಾಪನವನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತವೆ. ಸಿಂಪೋರ್ಟ್ನಲ್ಲಿ, ಎರಡೂ ಅಣುಗಳು ಪೊರೆಯನ್ನು ಒಂದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ದಾಟುತ್ತವೆ; ಆಂಟಿಪೋರ್ಟ್ನಲ್ಲಿ, ಅವು ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ (ಚಿತ್ರ 11.2). ಒಂದು ಅಣುವು ಇತರ ಅಣುಗಳಿಂದ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಪೊರೆಯನ್ನು ದಾಟಿದಾಗ, ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಯುನಿಪೋರ್ಟ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

11.1.3 ಸಕ್ರಿಯ ಸಾಗಣೆ

ಸಕ್ರಿಯ ಸಾಗಣೆಯು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಾಂದ್ರತಾ ಪ್ರವಣತೆಯ ವಿರುದ್ಧ ಅಣುಗಳನ್ನು ಸಾಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪಂಪ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಸಕ್ರಿಯ ಸಾಗಣೆಯನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪೊರೆ-ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಪೊರೆಯಲ್ಲಿನ ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಸಕ್ರಿಯ ಮತ್ತು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಸಾಗಣೆ ಎರಡರಲ್ಲೂ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಪಂಪ್ಗಳು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕೋಶ ಪೊರೆಯಾದ್ಯಂತ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸಾಗಿಸುವ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳಾಗಿವೆ. ಈ ಪಂಪ್ಗಳು ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ (‘ಏರು ದಾರಿ’ ಸಾಗಣೆ) ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸಾಗಿಸಬಲ್ಲವು. ಎಲ್ಲಾ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಸಾಗಣೆಕಾರರು ಬಳಸಲ್ಪಡುತ್ತಿರುವಾಗ ಅಥವಾ ಸಂತೃಪ್ತವಾಗಿರುವಾಗ ಸಾಗಣೆ ದರವು ಗರಿಷ್ಠವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ. ಕಿಣ್ವಗಳಂತೆ ವಾಹಕ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅದು ಪೊರೆಯಾದ್ಯಂತ ಏನನ್ನು ಸಾಗಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರಲ್ಲಿ ಬಹಳ ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿದೆ. ಈ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಪ್ರೋಟೀನ್ ಸೈಡ್ ಚೈನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ನಿರೋಧಕಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿರುತ್ತವೆ.

11.1.4 ವಿಭಿನ್ನ ಸಾಗಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಹೋಲಿಕೆ

ಕೋಷ್ಟಕ 11.1 ವಿಭಿನ್ನ ಸಾಗಣೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳ ಹೋಲಿಕೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಪೊರೆಯಲ್ಲಿನ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಸುಲಭೀಕೃತ ವ್ಯಾಪನ ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯ ಸಾಗಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಅತ್ಯಂತ ಆಯ್ಕೆಮಾಡುವ ಸ್ವಭಾವವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಾಮಾನ್ಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ; ಅವು ಸಂತೃಪ್ತವಾಗುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ, ನಿರೋಧಕಗಳಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹಾರ್ಮೋನಲ್ ನಿಯಂತ್ರಣದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ವ್ಯಾಪನವು ಸುಲಭೀಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆಯೇ ಇಲ್ಲವೇ - ಪ್ರವಣತೆಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಮಾತ್ರ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸುವುದಿಲ್ಲ.

11.2 ಸಸ್ಯ-ನೀರು ಸಂಬಂಧಗಳು

ನೀರು ಸಸ್ಯದ ಎಲ್ಲಾ ಶಾರೀರಿಕ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳಿಗೆ ಅತ್ಯಗತ್ಯವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಎಲ್ಲಾ ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ ಬಹಳ ಮುಖ್ಯವಾದ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಸ್ತುಗಳು ಕರಗಿರುವ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಕೋಶಗಳ ಪ್ರೋಟೋಪ್ಲಾಸಂ ನೀರು ಹೊರತು ಬೇರೇನೂ ಅಲ್ಲ, ಅದರಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ಅಣುಗಳು ಕರಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು (ಹಲವಾರು ಕಣಗಳು) ನಿಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಕಲ್ಲಂಗಡಿಯಲ್ಲಿ 92 ಪ್ರತಿಶತಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ನೀರು ಇರುತ್ತದೆ; ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾಡು ಸಸ್ಯಗಳು ಅವುಗಳ ತಾಜಾ ತೂಕದಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 10 ರಿಂದ 15 ಪ್ರತಿಶತ ಮಾತ್ರ ಒಣ ವಸ್ತುವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಸಹಜವಾಗಿ, ಸಸ್ಯದೊಳಗೆ ನೀರಿನ ವಿತರಣೆಯು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ - ಮರದ ಭಾಗಗಳು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ನೀರನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಮೃದು ಭಾಗಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ನೀರನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಒಂದು ಬೀಜವು ಒಣಗಿದಂತೆ ಕಾಣಿಸಬಹುದು ಆದರೆ ಅದು ಇನ್ನೂ ನೀರನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ - ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಅದು ಜೀವಂತವಾಗಿರುತ್ತಿರಲಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಉಸಿರಾಡುತ್ತಿರಲಿಲ್ಲ!

ಭೂಸಸ್ಯಗಳು ದಿನನಿತ್ಯ ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದ ನೀರನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನದು ಎಲೆಗಳಿಂದ ಬಾಷ್ಪೀಕರಣದ ಮೂಲಕ ಗಾಳಿಗೆ ಕಳೆದುಹೋಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ಬಾಷ್ಪೋತ್ಸರ್ಜನ. ಒಂದು ಪಕ್ವವಾದ ಮೆಕ್ಕೆ ಜೋಳದ ಸಸ್ಯವು ದಿನಕ್ಕೆ ಸುಮಾರು ಮೂರು ಲೀಟರ್ ನೀರನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಸಾಸಿವೆ ಸಸ್ಯವು ಸುಮಾರು 5 ಗಂಟೆಗಳಲ್ಲಿ ಅದರ ಸ್ವಂತ ತೂಕಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ನೀರನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ನೀರಿನ ಈ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬೇಡಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ, ಕೃಷಿ ಮತ್ತು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಪರಿಸರಗಳೆರಡರಲ್ಲೂ ಸಸ್ಯದ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದಕತೆಗೆ ನೀರು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮಿತಿಯ ಅಂಶವಾಗಿದೆ ಎಂಬುದು ಆಶ್ಚರ್ಯಕರವಲ್ಲ.

11.2.1 ನೀರಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ

ಸಸ್ಯ-ನೀರು ಸಂಬಂಧಗಳನ್ನು ಗ್ರಹಿಸಲು, ಕೆಲವು ಪ್ರಮಾಣಿತ ಪದಗಳ ತಿಳುವಳಿಕೆ ಅಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ನೀರಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ( $\psi_{w}$ ) ನೀರಿನ ಚಲನೆಯನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಮೂಲಭೂತ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯಾಗಿದೆ. ದ್ರಾವಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ($\psi_{s}$) ಮತ್ತು ಒತ್ತಡ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ($\psi_{p}$) ನೀರಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವ ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ಘಟಕಗಳಾಗಿವೆ.

ನೀರಿನ ಅಣುಗಳು ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ದ್ರವ ಮತ್ತು ಅನಿಲ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಅವು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ, ಅದು ವೇಗವಾಗಿ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ಸಾಂದ್ರತೆ ಹೆಚ್ಚಾದಷ್ಟು, ಅದರ ಚಲನ ಶಕ್ತಿ ಅಥವಾ ‘ನೀರಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ’ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಶುದ್ಧ ನೀರು ಅತ್ಯಧಿಕ ನೀರಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ. ನೀರನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಎರಡು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿದ್ದರೆ, ನೀರಿನ ಅಣುಗಳ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಚಲನೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಿಂದ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ನೀರಿನ ಅಣುಗಳ ಶುದ್ಧ ಚಲನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ ನೀರು ಹೆಚ್ಚಿನ ನೀರಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಲ್ಲಿ ನೀರನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಿಂದ ಕಡಿಮೆ ನೀರಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಉಚಿತ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರವಣತೆಯ ಕೆಳಗೆ ವಸ್ತುಗಳ ಚಲನೆಯ ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವ್ಯಾಪನ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ನೀರಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಗ್ರೀಕ್ ಚಿಹ್ನೆ Psi ಅಥವಾ ಯಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪಾಸ್ಕಲ್ಗಳು (Pa) ನಂತಹ ಒತ್ತಡದ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ರೂಢಿಯಂತೆ, ಪ್ರಮಾಣಿತ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ಯಾವುದೇ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿಲ್ಲದ ಶುದ್ಧ ನೀರಿನ ನೀರಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಶೂನ್ಯವೆಂದು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಶುದ್ಧ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ದ್ರಾವಕವನ್ನು ಕರಗಿಸಿದರೆ, ದ್ರಾವಣವು ಕಡಿಮೆ ಉಚಿತ ನೀರಿನ ಅಣುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಸಾಂದ್ರತೆ (ಉಚಿತ ಶಕ್ತಿ) ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಅದರ ನೀರಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಎಲ್ಲಾ ದ್ರಾವಣಗಳು ಶುದ್ಧ ನೀರಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ನೀರಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ; ದ್ರಾವಕದ ಕರಗುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿನ ಈ ಇಳಿಕೆಯ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ದ್ರಾವಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಅಥವಾ $\psi_{s}$ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. $\psi_{s}$ ಯಾವಾಗಲೂ ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ದ್ರಾವಕ ಅಣುಗಳು ಹೆಚ್ಚಾದಷ್ಟು, $\psi_{s}$ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ (ಹೆಚ್ಚು ಋಣಾತ್ಮಕ). ವಾತಾವರಣದ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ (ನೀರಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ) $\psi_{w}$ = (ದ್ರಾವಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ) $\psi_{s}$.

ಶುದ್ಧ ನೀರು ಅಥವಾ ದ್ರಾವಣಕ್ಕೆ ವಾತಾವರಣದ ಒತ್ತಡಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದರೆ, ಅದರ ನೀರಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಒಂದು ಸ್ಥಳದಿಂದ ಇನ್ನೊಂದು ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ನೀರನ್ನು ಪಂಪ್ ಮಾಡುವುದಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿದೆ. ನಮ್ಮ ದೇಹದಲ್ಲಿ ಒತ್ತಡವು ನಿರ್ಮಾಣವಾಗುವ ಯಾವುದೇ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಬಗ್ಗೆ ನೀವು ಯೋಚಿಸಬಹುದೇ? ಸಸ್ಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ನೀರು ವ್ಯಾಪನದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಸಸ್ಯ ಕೋಶವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಿದಾಗ ಕೋಶ ಭಿತ್ತಿಯ ವಿರುದ್ಧ ಒತ್ತಡವು ನಿರ್ಮಾಣವಾದಾಗ ಒತ್ತಡವು ನಿರ್ಮಾಣವಾಗಬಹುದು, ಇದು ಕೋಶವನ್ನು ಉಬ್ಬುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ (ವಿಭಾಗ 11.2.2 ನೋಡಿ);

ಇದು ಒತ್ತಡ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಒತ್ತಡ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೂ ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ಸೈಲೆಮ್ನಲ್ಲಿನ ನೀರಿನ ಕಾಲಮ್ನಲ್ಲಿ ಋಣಾತ್ಮಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಅಥವಾ ತನ್ಯತೆಯು ಕಾಂಡದ ಮೇಲ್ಮುಖವಾಗಿ ನೀರಿನ ಸಾಗಣೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಒತ್ತಡ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು $\psi_{p}$ ಎಂದು ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಕೋಶದ ನೀರಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ದ್ರಾವಕ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಎರಡರಿಂದಲೂ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿದೆ:

$\psi_{w}$ = $\psi_{s}$ + $\psi_{p}$

11.2.2 ಸ್ಥಳಾಂತರಣ

ಸಸ್ಯ ಕೋಶವು ಕೋಶ ಪೊರೆ ಮತ್ತು ಕೋಶ ಭಿತ್ತಿಯಿಂದ ಆವರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತದೆ. ಕೋಶ ಭಿತ್ತಿಯು ನೀರು ಮತ್ತು ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿನ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಪಾರಗಮ್ಯವಾಗಿದೆ ಆದ್ದರಿಂದ ಚಲನೆಗೆ ಅಡ್ಡಿಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಕೋಶಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ದೊಡ್ಡ ಕೇಂದ್ರೀಯ ರಿಕ್ತಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಅದರ ವಿಷಯಗಳು, ರಿಕ್ತಿಕಾ ರಸವು ಕೋಶದ ದ್ರಾವಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಕ್ಕೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಸಸ್ಯ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ, ಕೋಶ ಪೊರೆ ಮತ್ತು ರಿಕ್ತಿಕೆಯ ಪೊರೆ, ಟೋನೋಪ್ಲಾಸ್ಟ್ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಕೋಶದೊಳಗೆ ಅಥವಾ ಹೊರಗೆ ಅಣುಗಳ ಚಲನೆಯ ಪ್ರಮುಖ ನಿರ್ಧಾರಕಗಳಾಗಿವೆ.

ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ- ಅಥವಾ ಆಯ್ಕೆಯಾಗಿ ಪಾರಗಮ್ಯ ಪೊರೆಯಾದ್ಯಂತ ನೀರಿನ ವ್ಯಾಪನವನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಉಲ್ಲೇಖಿಸಲು ಸ್ಥಳಾಂತರಣ ಎಂಬ ಪದವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಥಳಾಂತರಣವು ಚಾಲಕ ಶಕ್ತಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಥಳಾಂತರಣದ ಶುದ್ಧ ದಿಕ್ಕು ಮತ್ತು ದರವು ಒತ್ತಡ ಪ್ರವಣತೆ ಮತ್ತು ಸಾಂದ್ರತಾ ಪ್ರವಣತೆ ಎರಡನ್ನೂ ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ನೀರು ಅದರ ಹೆಚ್ಚಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ (ಅಥವಾ ಸಾಂದ್ರತೆ) ಪ್ರದೇಶದಿಂದ ಕಡಿಮೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಸಮತೋಲನ ತಲುಪುವವರೆಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಸಮತೋಲನದಲ್ಲಿ ಎರಡೂ ಕೋಣೆಗಳು ಸುಮಾರು ಒಂದೇ ನೀರಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು.

ನಿಮ್ಮ ಹಿಂದಿನ ತರಗತಿಗಳಲ್ಲಿ ನೀವು ಆಲೂಗಡ್ಡೆಯ ಸ