தாவரங்களில் சுவாசம்: தோட்டக்கலைக்கான வழிகாட்டி

தாவரங்களில் சுவாசம் என்பது இரசாயன எதிர்வினைகளின் ஒரு சங்கிலியாகும், இது அனைத்து உயிரினங்களையும் ஆற்றலை ஒருங்கிணைப்பதன் மூலம் நிலைநிறுத்த அனுமதிக்கிறது. உயிர்வேதியியல் செயல்முறையானது உயிரினங்களின் திசுக்கள்/செல்கள் மற்றும் வெளிப்புற சூழலுக்கு இடையே காற்று பயணிக்க உதவுகிறது. முக்கியமாக சுவாசம் என்பது ஆக்சிஜன் உள்ளிழுத்தல் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு வாயு வெளியேற்றம் ஆகியவற்றைக் குறிக்கிறது. ஒரு உயிரினமாக, இது வளர்சிதை மாற்ற செயல்முறையின் மூலம் ஆற்றலை சேகரிக்கிறது, ஊட்டச்சத்துக்களை ஆக்ஸிஜனேற்றுகிறது மற்றும் அதன் மூலம் கழிவுகளை விடுவிக்கிறது. சுவாசம் மற்றும் ஒளிச்சேர்க்கை இடையே ஒரு தொடர்பு உள்ளது. இந்த இரண்டு கருத்துக்களும் ஒன்றோடொன்று தொடர்புடையவை, தாவரங்களின் திறமையான வளர்ச்சியில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன.

ஒளிச்சேர்க்கைக்கும் சுவாசத்திற்கும் இடையே உள்ள தொடர்பு

தாவரங்கள் தங்கள் உணவை ஒருங்கிணைக்க முடியும் என்ற உண்மையை நாம் அனைவரும் அறிவோம். இது ஒளிச்சேர்க்கை என்று அழைக்கப்படுகிறது – பச்சை தாவரங்கள் கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் தண்ணீரை சூரிய ஒளியின் உதவியுடன் குளுக்கோஸ் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் வடிவமாக மாற்றும் ஒரு செயல்முறையாகும். தாவரங்கள் தொடர்ந்து உயிர்வாழ ஆற்றலுக்காக இந்த வடிவமைக்கப்பட்ட குளுக்கோஸைப் பயன்படுத்துகின்றன. இருப்பினும், இந்த ஆற்றல் குளுக்கோஸ் மூலக்கூறுகளில் இருந்து எவ்வாறு சுருக்கப்படுகிறது? தாவரங்கள் மற்றும் விலங்குகளைப் பொறுத்தவரை, தாவரங்களில் சுவாசம் என்பது உணவில் உள்ள மேக்ரோமிகுலூல்களிலிருந்து ஆற்றலை விடுவிக்கும் ஒரு செயல்முறையாகும். செல்லுலார் சுவாசம் என்பது தலைப்புடன் தொடர்புடைய மற்றொரு சொல். குளுக்கோஸ் போன்ற கார்பன்-சுமந்து செல்லும் சேர்மங்கள் ஆற்றலை விடுவிக்க செல்களுக்குள் மேலும் சிதைக்கப்படும் ஒரு செயல்முறையாக இது குறிப்பிடப்படுகிறது. சுருக்கப்பட்ட ஆற்றல் ஏடிபி எனப்படும் மூலக்கூறின் வடிவத்தில் சரியாக இரசாயன ஆற்றலாக வைக்கப்படுகிறது. இது ஒரு அடினோசின் ட்ரைபாஸ்பேட்டின் சுருக்கம். இந்த சேமித்து வைக்கப்பட்ட சேர்மங்கள் அகற்றப்படும், அடி மூலக்கூறுகள் / எதிர்வினைகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன, மேலும் அதன் விளைவாக வரும் கலவைகள் எதிர்வினையின் தயாரிப்புகளுக்கு பெயரிடப்பட்டுள்ளன. ஆர்க்கியா மற்றும் பாக்டீரியாக்கள் குறைந்த அளவு ஆக்ஸிஜனைக் கொண்ட சூழலில் வாழும் சில உயிரினங்கள். இந்த செல்கள் ஆக்ஸிஜன் இல்லாத நிலையில் மூலக்கூறுகளை அரைப்பதன் மூலம் சுவாசிக்க ஒரு சிறந்த எடுத்துக்காட்டு, இது காற்றில்லா சுவாசம் எனப்படும் செயல்முறை என குறிப்பிடப்படுகிறது. பல தாவரங்கள் மற்றும் பிற உயிரினங்களில், ஏரோபிக் சுவாசம் எனப்படும் முழுமையான ஆக்ஸிஜனேற்ற எதிர்வினை மூலம் ஆக்ஸிஜன் இருக்கும் இடத்தில் ஒத்த மூலக்கூறு முறிவு செய்யப்படுகிறது. குளுக்கோஸ் செல்லுலார் சுவாசத்திற்கு முன்னுரிமை அளிக்கப்படும் பொதுவான அடி மூலக்கூறாகக் கூறப்படுகிறது. இது ஆறு கார்பன் அணுக்களுடன் இணைக்கப்பட்ட ஒரு எளிய சர்க்கரை மூலக்கூறு ஆகும். சில முக்கிய சந்தர்ப்பங்களில், புரதம் மற்றும் கொழுப்பு மூலக்கூறுகளும் பயன்படுத்தப்படலாம். கார்பன் அணுக்களுக்கு இடையே உருவான இரசாயன பிணைப்புகள், முன்பு குறிப்பிட்டது போல, ஆக்ஸிஜனுடனான எதிர்வினையால் ஏரோபிக் சுவாச செயல்பாட்டின் போது மேலும் உடைக்கப்படுகின்றன. இதன் விளைவாக ஆற்றல், கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் நீர் ஆகியவை வெளியிடப்படுகின்றன. வெளியிடப்பட்ட ஆற்றல் ATP [Adenosine Triphosphate] ஆக வைக்கப்படுகிறது. செல்கள் மற்ற செயல்முறைகளுக்கு ஆற்றல் தேவைப்படும் சந்தர்ப்பங்களில், அடினோசின் ட்ரைபாஸ்பேட்டின் மூலக்கூறுகள் பின்னர் இருக்கும் அவற்றில் உள்ள ஆற்றலை விடுவிக்க உடைக்கப்பட்டது. ஆயினும்கூட, கார்போஹைட்ரேட்டுகள் அல்லது கொழுப்புகள் போன்ற மற்ற சேமிக்கப்பட்ட மூலக்கூறுகளிலிருந்து ஏடிபி மூலக்கூறுகள் வேறுபடுகின்றன. இத்தகைய மூலக்கூறுகள் விரைவான மற்றும் எளிதான ஆற்றல் மூலமாகும், குறிப்பாக உடல் செல்களுக்கு. கூடுதலாக, இந்த மூலக்கூறுகளுக்கு மேக்ரோமிகுலூல்களுக்குத் தேவைப்படும் அளவுக்கு அதிக ஆற்றல் தேவைப்படாது. எனவே, ஏடிபி 'உயிருள்ள பொருட்களின் ஆற்றல் நாணயமாக வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. சிறிய செல்கள் குறிப்பிட்ட செயல்பாடுகளைச் செய்ய உறுப்புகளைக் கொண்டுள்ளன. இருப்பினும், தாவர உயிரணுக்களில், ஒளிச்சேர்க்கை குளோரோபிளாஸ்ட்கள் எனப்படும் உறுப்புகளில் நிகழ்கிறது, இது பொதுவாக தாவரங்களின் பச்சை பாகங்களில் காணப்படுகிறது. குளோரோபிளாஸ்ட்கள் குளோரோபில் என்ற நிறமியைக் கொண்டு செல்கின்றன, இது தாவரங்களுக்கு பச்சை நிறத்தை அளிக்கிறது. குளோரோபில் என்பது தாவர உயிரணுக்களில் உள்ள ஒரு நிறமி ஆகும், இது தாவரங்கள் சூரிய ஒளியில் இருந்து ஆற்றலை உறிஞ்சுவதற்கு உதவுகிறது. இப்போது, தாவரங்கள் கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் தண்ணீரை குளுக்கோஸ் மற்றும் ஆக்ஸிஜனாக மாற்றுவதை திறமையாக செய்ய முடியும். மற்ற சூழ்நிலையில், தாவரங்களில் சுவாசம் முக்கியமாக மைட்டோகாண்ட்ரியா எனப்படும் உறுப்புகளில் நிகழ்கிறது. மைட்டோகாண்ட்ரியா பொதுவாக "செல்களின் ஆற்றல் மையங்கள்" என்று அறியப்படுகிறது, ஏனெனில் இவை குளுக்கோஸை விரைவாக ஆற்றலாக அரைத்து ATP போன்ற ஆற்றல் கொண்ட மூலக்கூறுகளில் செய்ய முடியும். பின்னர், தேவைப்படும்போது, அவர்கள் செல்களை திறம்பட பயன்படுத்த முடியும். தாவரங்களைப் பொறுத்தவரை, ஒளிச்சேர்க்கை மற்றும் சுவாசம் ஆகியவை அருகருகே செல்கின்றன, இந்த எதிர்வினைகளில் ஒன்றின் தயாரிப்புகள் மற்றொன்றுக்கு எதிர்வினைகளை உருவாக்குகின்றன. சூத்திரங்களுடன் புரிந்து கொள்ள தாவரங்களின் சுவாசம் பற்றிய சில தத்துவார்த்த விளக்கம் இங்கே உள்ளது. தாவரங்களில் சுவாசத்தின் தத்துவார்த்த விளக்கம்

தாவரங்களின் சுவாச செயல்முறைக்கு தாவரங்களின் வளர்ச்சிக்கான ஆற்றலை உருவாக்க ஆக்ஸிஜனுடன் ஒளிச்சேர்க்கையின் போது உருவாக்கப்பட்ட சர்க்கரைகள் தேவைப்படுகின்றன. பல அம்சங்களில், சுவாசம் ஒளிச்சேர்க்கையின் தலைகீழ் ஆகும். இயற்கை சூழலில், தாவரங்கள் தங்கள் உயிர்வாழும் உணவை உருவாக்குகின்றன. சுற்றுச்சூழலில் இருந்து, தாவரங்கள் கார்பன் டை ஆக்சைடை (CO2) பயன்படுத்தி சர்க்கரை மற்றும் ஆக்ஸிஜனை (O2) உருவாக்குகின்றன. இவை பிற்காலத்தில் ஆற்றலின் முக்கிய ஆதாரமாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அதே நேரத்தில், ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறை இலைகள் மற்றும் தண்டுகளில் மட்டுமே நிகழ்கிறது. எனவே, இலைகள், தண்டுகள் மற்றும் தாவரங்களின் வேர்களில் சுவாசம் ஏற்படுகிறது. தாவரங்களில் சுவாசிக்கும் முறை பின்வருமாறு விளக்கப்பட்டுள்ளது: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 32 ATP (ஆற்றல்)

தாவரங்களில் சுவாச செயல்முறை

தாவரங்களின் வெவ்வேறு பகுதிகளில் சுவாசம் ஏற்படும் போது, ஒப்பீட்டளவில் குறைவான வாயு பரிமாற்றம் உள்ளது. எனவே, தாவரத்தின் ஒவ்வொரு பகுதியும் அதன் ஆற்றல் தேவைகளை வளர்க்கிறது மற்றும் அடைகிறது. இதன் விளைவாக, இலைகள், தண்டுகள் மற்றும் வேர்கள் போன்ற தாவரங்களின் பாகங்கள் தனித்தனியாக வாயுக்களை பரிமாறிக் கொள்கின்றன. இலைகளில் வாயுப் பரிமாற்றத்திற்குத் தேவையான ஸ்டோமாட்டா [சிறிய துளைகள்] உள்ளன. ஸ்டோமாட்டா மூலம் விழுங்கப்படும் ஆக்ஸிஜன் குளுக்கோஸை நீர் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடாக உடைக்க இலைகளில் உள்ள செல்களால் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

சுவாசம் வேர்களில்

மண் துகள்களுக்கு இடையில் காணப்படும் இடைவெளிகள் அல்லது இடைவெளிகளிலிருந்து காற்றை உட்கொள்ளும் தாவரத்தின் மிக நிலத்தடி பகுதியாக வேர்கள் உள்ளன. எனவே, வேர்கள் வழியாக நுகரப்படும் ஆக்ஸிஜன் ஆற்றலை உற்பத்தி செய்ய பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது மண்ணிலிருந்து உப்புகள் அல்லது பிற தாதுக்களை கொண்டு செல்ல மேலும் பயன்படுத்தப்படலாம். ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறை மற்றும் தாவரங்கள் அவற்றின் உணவை உற்பத்தி செய்யும் திறனை நாங்கள் குறிப்பிடத்தக்க வகையில் விவாதித்துள்ளோம். இருப்பினும், இது குளோரோபில் உள்ள பகுதிகளில் மட்டுமே நிகழ்கிறது, பொதுவாக தாவரத்தின் பசுமையான பாகங்கள் – ஒளிச்சேர்க்கைக்கான தாவரங்களில் சுவாசம் என்ற கருத்தில் பல தவறுகள். சுவாசம் நாள் முழுவதும் நடக்கிறது; இருப்பினும், ஒளிச்சேர்க்கை சூரிய ஒளியின் உதவியுடன் பகல் நேரத்தில் மட்டுமே நடைபெறுகிறது. இதன் விளைவாக, தாவரங்களில் இரவு நேரத்திலும் சுவாசம் ஏற்படுகிறது. இரவில் மரத்தடியில் தூங்குவது ஒரு எச்சரிக்கை என்று மக்கள் சொல்வதை நாம் அடிக்கடி கேட்கலாம். சுவாசத்தின் போது மரங்கள் உற்பத்தி செய்யும் அதிகப்படியான கார்பன் டை ஆக்சைடு காரணமாக இது மூச்சுத் திணறலை ஏற்படுத்தக்கூடும்.

தண்டுகளில் சுவாசம்

தண்டுக்கு உட்பட்ட காற்று ஸ்டோமாட்டாவிற்குள் பரவுகிறது மற்றும் சுவாசத்திற்காக வெவ்வேறு செல் பாகங்கள் வழியாக மாற்றுகிறது. இந்த கட்டத்தில், உற்பத்தி செய்யப்படும் கார்பன் டை ஆக்சைடு ஸ்டோமாட்டா வழியாகவும் அனுப்பப்படுகிறது. லென்டிசல்கள் வாயுப் பரிமாற்றத்தைச் செய்கின்றன. குறிப்பாக மரத்தாலான அல்லது உயர் தாவரங்களில்.

இலைகளில் சுவாசம்

இலைகள் ஸ்டோமாட்டா எனப்படும் சிறிய துளைகளால் நிரம்பியுள்ளன, அங்கு வழக்கமான வாயு பரிமாற்றம் ஸ்டோமாட்டாவைப் பயன்படுத்தி பரவுகிறது. இதற்கிடையில், பாதுகாப்பு செல்கள் ஒவ்வொரு ஸ்டோமாட்டாவையும் ஒத்திசைக்கின்றன. இறுதியாக, வாயு பரிமாற்ற செயல்முறை ஸ்டோமாவை மூடுவது மற்றும் திறப்பது, தாழ்வான இலைகள் மற்றும் வளிமண்டலத்தை இணைக்கிறது.

காற்று வெப்பநிலையின் முக்கியத்துவம்

தாவரங்களில் சுவாசம் 24 மணி நேரமும் நடைபெறுகிறது. இருப்பினும், ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறை நிறைவேற்றப்படுவதால் இரவு சுவாசம் தெளிவாகத் தெரிகிறது. இரவில், பகல் நேரத்தைப் போலல்லாமல், வெப்பநிலை மிகவும் நிதானமாக இருக்க வேண்டும், ஏனெனில் தாவரங்கள் ஒரு கட்டத்தில் மன அழுத்தத்திற்கு ஆளாகக்கூடும். நீங்கள் ஒரு மாரத்தான் ஓட்டப்பந்தய வீரரை எடுத்துக் கொள்ளலாம். ஒரு நபர் அசையாமல் நிற்பவர்களை விட ஓடும்போது அதிக வேகத்தில் சுவாசிக்கிறார். எனவே, முக்கியமாக ஒரு ஓட்டப்பந்தய வீரரின் சுவாசம் அதிகமாக இருக்கும், மேலும் உடல் வெப்பநிலை இறுதியில் உயர்கிறது. அதே கொள்கை தாவரங்களுக்கும் பொருந்தும். இரவு வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, சுவாச விகிதமும் உயர்கிறது, அதேபோன்ற வெப்பநிலை உயர்கிறது. எனவே, இது பூவை சேதப்படுத்தலாம் அல்லது தாவரங்களின் மோசமான வளர்ச்சிக்கு வழிவகுக்கும்.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

தாவரங்கள் எவ்வாறு சுவாசிக்கின்றன?

அனைத்து வகையான தாவரங்களும் செல்லுலார் சுவாச செயல்முறை மூலம் சுவாசிக்கின்றன. செயல்முறையின் போது, மண்ணில் இருந்து எடுக்கப்படும் அத்தியாவசிய ஊட்டச்சத்துக்கள் ஆற்றலாக மாற்றப்பட்டு மேலும் பல்வேறு செல்லுலார் செயல்பாடுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

மரத்தண்டுகளில் உள்ள சுவாச உறுப்புகளின் பெயர் என்ன?

சிக்கலான மற்றும் மரத்தண்டுகளின் விஷயத்தில், லென்டிசெல்ஸ் வாயுக்களை சுவாசிக்க மற்றும் பரிமாற்றம் செய்வதை சாத்தியமாக்குகிறது. சில சிறிய துளைகள் பட்டையின் மேல் பரவி பொதுவாக எல்லா மரங்களிலும் காணப்படும்.

தாவரங்கள் இரவில் சுவாசிக்குமா?

இரவில், தாவரங்கள் சுவாசிக்கின்றன. அவை ஆக்ஸிஜனை எடுத்துக்கொள்கின்றன, கார்பன் டை ஆக்சைடை சுவாசிக்கின்றன, முன்பு சேமிக்கப்பட்ட உணவை ஆக்ஸிஜனேற்றுகின்றன. இந்த காரணத்திற்காக, ஒரு மரத்தின் கீழ் இரவைக் கழிக்க வேண்டாம் என்று பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.

தாவரங்கள் சுவாசிக்கப் பயன்படுத்தும் வாயுவின் பெயரைக் கூறு

கார்பன் டை ஆக்சைடு வாயு தாவர சுவாசத்தின் செயல்பாட்டில் உருவாக்கப்படுகிறது. தாவரங்களில் ஒளிச்சேர்க்கை நடைபெறுவதற்கு இது ஒரு முக்கிய அங்கமாகும். தாவரங்களில் ஏரோபிக் சுவாசத்திற்கும் ஆக்ஸிஜன் தேவைப்படுகிறது, இது ஒரு எதிர்வினை வடிவில் ஒளிச்சேர்க்கையின் துணை தயாரிப்பு என்று குறிப்பிடப்படுகிறது.