પ્રકરણ 01 છોડમાં પોષણ

તમે કક્ષા VI માં શીખ્યા હતા કે ખોરાક તમામ જીવંત સજીવો માટે આવશ્યક છે. તમે એ પણ શીખ્યા હતા કે કાર્બોહાઈડ્રેટ્સ, પ્રોટીન, ચરબી, વિટામિન્સ અને ખનિજો ખોરાકના ઘટકો છે. ખોરાકના આ ઘટકોને પોષક તત્વો કહેવામાં આવે છે અને તે આપણા શરીર માટે જરૂરી છે.

તમામ જીવંત સજીવોને ખોરાકની જરૂર હોય છે. છોડ પોતાના માટે ખોરાક સંશ્લેષિત કરી શકે છે પરંતુ મનુષ્ય સહિત પ્રાણીઓ તેમ કરી શકતા નથી. તેઓ તે છોડ અથવા છોડ ખાનારા પ્રાણીઓ પાસેથી મેળવે છે. આમ, મનુષ્યો અને પ્રાણીઓ છોડ પર પ્રત્યક્ષ અથવા પરોક્ષ રીતે આધારિત છે.

બૂજો જાણવા માંગે છે કે છોડ પોતાનો ખોરાક કેવી રીતે તૈયાર કરે છે.

1.1 છોડમાં પોષણની રીત

પાણી, કાર્બન ડાયોક્સાઈડ અને ખનિજોનો ઉપયોગ કરીને પોતાના માટે ખોરાક તૈયાર કરી શકે તેવા એકમાત્ર સજીવ છોડ છે. કાચો માલ તેમના આસપાસ હાજર હોય છે.

પોષક તત્વો જીવંત સજીવોને તેમના શરીરનું નિર્માણ કરવા, વૃદ્ધિ પામવા, તેમના શરીરના નુકસાન થયેલા ભાગોની મરામત કરવા અને જીવન પ્રક્રિયાઓ કરવા માટે ઊર્જા પૂરી પાડવા માટે સક્ષમ બનાવે છે. પોષણ એ સજીવ દ્વારા ખોરાક લેવાની અને તેના શરીર દ્વારા તેના ઉપયોગની રીત છે. જે પોષણની રીતમાં સજીવો સરળ પદાર્થોમાંથી પોતાનો ખોરાક બનાવે છે તેને સ્વપોષી (સ્વયં = પોતે; ટ્રોફોસ = પોષણ) પોષણ કહેવામાં આવે છે. તેથી, છોડને સ્વપોષી કહેવામાં આવે છે. પ્રાણીઓ અને અન્ય મોટાભાગના સજીવો છોડ દ્વારા તૈયાર કરેલ ખોરાક લે છે. તેમને પરપોષી (હેટેરોસ $=$ અન્ય) કહેવામાં આવે છે.

પાહેલી જાણવા માંગે છે કે આપણું શરીર છોડની જેમ કાર્બન ડાયોક્સાઈડ, પાણી અને ખનિજોમાંથી ખોરાક કેમ બનાવી શકતું નથી.

હવે આપણે પૂછી શકીએ છીએ કે છોડની ખોરાક ફેક્ટરીઓ ક્યાં સ્થિત છે: શું ખોરાક છોડના તમામ ભાગોમાં બને છે કે ફક્ત કેટલાક ભાગોમાં? છોડ આસપાસના વાતાવરણમાંથી કાચો માલ કેવી રીતે મેળવે છે? તેઓ તેમને છોડની ખોરાક ફેક્ટરીઓ સુધી કેવી રીતે પહોંચાડે છે?

1.2 પ્રકાશસંશ્લેષણ - છોડમાં ખોરાક બનાવવાની પ્રક્રિયા

પાંદડા છોડની ખોરાક ફેક્ટરીઓ છે. તેથી, બધા કાચા માલ પાંદડા સુધી પહોંચવા જોઈએ. માટીમાં હાજર પાણી અને ખનિજો મૂળ દ્વારા શોષાય છે અને પાંદડા સુધી પહોંચાડવામાં આવે છે. હવામાંથી કાર્બન ડાયોક્સાઈડ લેવામાં આવે છે

કોષો

તમે જોયું છે કે ઇમારતો ઈંટોથી બનેલી હોય છે. તે જ રીતે, જીવંત સજીવોના શરીર સૂક્ષ્મ એકમો કહેવાતા કોષોથી બનેલા હોય છે. કોષો ફક્ત સૂક્ષ્મદર્શક હેઠળ જ જોઈ શકાય છે. કેટલાક સજીવો ફક્ત એક જ કોષના બનેલા હોય છે. કોષ એક પાતળી બાહ્ય સીમા દ્વારા ઘેરાયેલો હોય છે, જેને કોષપટલ કહેવામાં આવે છે. મોટાભાગના કોષોમાં એક અલગ, કેન્દ્રસ્થ ગોળાકાર રચના હોય છે જેને કેન્દ્રક કહેવામાં આવે છે (ફિગ. 1.1). કેન્દ્રક ચીકણા જેવા પદાર્થ દ્વારા ઘેરાયેલું હોય છે જેને કોષરસ કહેવામાં આવે છે.

ફિગ. 1.1 કોષ

પાંદડાની સપાટી પર હાજર સૂક્ષ્મ છિદ્રો દ્વારા. આ છિદ્રો ‘રક્ષક કોષો’ દ્વારા ઘેરાયેલા હોય છે. આવા છિદ્રોને વાયુરંધ્રો [ફિગ. 1.2 (c)] કહેવામાં આવે છે.

બૂજો જાણવા માંગે છે કે મૂળ દ્વારા શોષાયેલું પાણી અને ખનિજો પાંદડા સુધી કેવી રીતે પહોંચે છે.

પાણી અને ખનિજો વાહિનીઓ દ્વારા પાંદડા સુધી પહોંચાડવામાં આવે છે જે સમગ્ર મૂળ, દાંડી, શાખાઓ અને પાંદડા સમગ્ર પાઈપોની જેમ ચાલે છે. તેઓ પોષક તત્વોને પાંદડા સુધી પહોંચવા માટે સતત માર્ગ અથવા માર્ગ બનાવે છે. તેમને વાહિનીઓ કહેવામાં આવે છે. તમે અધ્યાય 7 માં છોડમાં સામગ્રીના પરિવહન વિશે વધુ શીખશો.

પાહેલી જાણવા માંગે છે કે પાંદડામાં એવું શું ખાસ છે કે તેઓ ખોરાક સંશ્લેષિત કરી શકે છે પરંતુ છોડના અન્ય ભાગો ન કરી શકે.

પાંદડામાં હરિતદ્રવ્ય નામનો લીલો રંજકદ્રવ્ય હોય છે. તે પાંદડાને સૂર્યપ્રકાશની ઊર્જા પકડવામાં મદદ કરે છે. આ ઊર્જાનો ઉપયોગ કાર્બન ડાયોક્સાઈડ અને પાણીમાંથી ખોરાક સંશ્લેષિત (તૈયાર) કરવા માટે થાય છે. ખોરાકનું સંશ્લેષણ સૂર્યપ્રકાશની હાજરીમાં થતું હોવાથી, તેને પ્રકાશસંશ્લેષણ (ફોટો: પ્રકાશ; સંશ્લેષણ: જોડવું) કહેવામાં આવે છે. તેથી આપણે જોઈએ છીએ કે હરિતદ્રવ્ય, સૂર્યપ્રકાશ, કાર્બન ડાયોક્સાઈડ અને પાણી પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા કરવા માટે જરૂરી છે. તે પૃથ્વી પર એક અનન્ય પ્રક્રિયા છે. સૌર ઊર્જા પાંદડા દ્વારા કબજે કરવામાં આવે છે અને છોડમાં ખોરાકના રૂપમાં સંગ્રહિત થાય છે. આમ, સૂર્ય તમામ જીવંત સજીવો માટે ઊર્જાનો અંતિમ સ્ત્રોત છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણની ગેરહાજરીમાં પૃથ્વી પર જીવનની કલ્પના કરી શકો છો!

પ્રકાશસંશ્લેષણની ગેરહાજરીમાં કોઈ ખોરાક ન હોય. લગભગ તમામ જીવંત સજીવોનું અસ્તિત્વ પ્રત્યક્ષ અથવા પરોક્ષ રીતે છોડ દ્વારા બનાવેલા ખોરાક પર આધારિત છે. ઉપરાંત, અસ્તિત્વ માટે જરૂરી ઓક્સિજન

પાંદડા ઉપરાંત, છોડના અન્ય લીલા ભાગોમાં - લીલા દાંડી અને લીલી શાખાઓમાં પણ પ્રકાશસંશ્લેષણ થાય છે. રણના છોડમાં બાષ્પોત્સર્જન દ્વારા પાણીની હાનિ ઘટાડવા માટી શલ્ક અથવા કાંટા જેવા પાંદડા હોય છે. આ છોડમાં લીલી દાંડી હોય છે જે પ્રકાશસંશ્લેષણ કરે છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન તમામ સજીવો માટે આવશ્યક ઓક્સિજન ઉત્પન્ન થાય છે. પ્રકાશસંશ્લેષણની ગેરહાજરીમાં, પૃથ્વી પર જીવન અશક્ય હશે.

પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન, પાંદડાના હરિતદ્રવ્ય ધરાવતા કોષો (ફિગ. 1.2), સૂર્યપ્રકાશની હાજરીમાં, કાર્બોહાઈડ્રેટ્સ (ફિગ. 1.3) સંશ્લેષિત કરવા માટે કાર્બન ડાયોક્સાઈડ અને પાણીનો ઉપયોગ કરે છે. પ્રક્રિયાને સમીકરણમાં રજૂ કરી શકાય છે:

કાર્બન ડાયોક્સાઈડ + પાણી $\xrightarrow[\text { chlorophyll }]{\text { sunlight }}$ કાર્બોહાઈડ્રેટ + ઓક્સિજન

(c) વાયુરંધ્ર

ફિગ. 1.2

ફિગ. 1.3 પ્રકાશસંશ્લેષણ દર્શાવતો આકૃતિ

પ્રક્રિયા દરમિયાન ઓક્સિજન મુક્ત થાય છે. પાંદડામાં સ્ટાર્ચની હાજરી પ્રકાશસંશ્લેષણની ઘટના સૂચવે છે. સ્ટાર્ચ પણ એક કાર્બોહાઈડ્રેટ છે.

બૂજોએ ઊંડા લાલ, જાંબલી અથવા ભૂરા પાંદડા સાથેના કેટલાક છોડ જોયા છે. તે જાણવા માંગે છે કે આ પાંદડા પણ પ્રકાશસંશ્લેષણ કરે છે કે કેમ.

પ્રવૃત્તિ 1.1
એક જ પ્રકારના બે ગમલામાં રોપેલા છોડ લો. એકને અંધારામાં (અથવા કાળા બોક્સમાં) 72 કલાક માટે અને બીજાને સૂર્યપ્રકાશમાં રાખો.
તમે કક્ષા VI માં કર્યું હતું તેમ બંને છોડના પાંદડા સાથે આયોડિન પરીક્ષણ કરો. તમારા પરિણામો રેકોર્ડ કરો. હવે અંધારામાં રાખેલા ગમલાને સૂર્યપ્રકાશમાં $3-4$ દિવસ માટે છોડી દો અને તેના પાંદડા પર ફરીથી આયોડિન પરીક્ષણ કરો. તમારા નોંધપોથીમાં તમારા અવલોકનો રેકોર્ડ કરો.

લીલા સિવાયના પાંદડામાં પણ હરિતદ્રવ્ય હોય છે. મોટી માત્રામાં લાલ, ભૂરા અને અન્ય રંજકદ્રવ્યો લીલો રંગ છુપાવે છે (ફિગ. 1.4). આ પાંદડામાં પણ પ્રકાશસંશ્લેષણ થાય છે.

ફિગ. 1.4 વિવિધ રંગોના પાંદડા

તમે ઘણીવાર તળાવો અથવા સ્થિર જળાશયોમાં લીસા, લીલા પટ્ટા જોયા હશે. આ સામાન્ય રીતે શેવાળ નામના સજીવોની વૃદ્ધિ દ્વારા રચાય છે. તમે અનુમાન લગાવી શકો છો કે શેવાળ લીલા રંગના કેમ હોય છે? તેમાં હરિતદ્રવ્ય હોય છે જે તેમને લીલો રંગ આપે છે. શેવાળ પણ પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા પોતાનો ખોરાક તૈયાર કરી શકે છે.

કાર્બોહાઈડ્રેટ સિવાયના છોડના ખોરાકનું સંશ્લેષણ

તમે હમણાં જ શીખ્યા છો કે છોડ પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દ્વારા કાર્બોહાઈડ્રેટ્સ સંશ્લેષિત કરે છે. કાર્બોહાઈડ્રેટ્સ કાર્બન, હાઈડ્રોજન અને ઓક્સિજનના બનેલા હોય છે. આનો ઉપયોગ ખોરાકના અન્ય ઘટકો જેમ કે પ્રોટીન અને ચરબી સંશ્લેષિત કરવા માટે થાય છે. પરંતુ પ્રોટીન નાઇટ્રોજનયુક્ત પદાર્થો છે જેમાં નાઇટ્રોજન હોય છે. છોડ નાઇટ્રોજન ક્યાંથી મેળવે છે?

યાદ કરો કે નાઇટ્રોજન વાયુ સ્વરૂપમાં હવામાં પ્રચંડ પ્રમાણમાં હાજર છે. જો કે, છોડ આ સ્વરૂપમાં નાઇટ્રોજન શોષી શકતા નથી. માટીમાં ચોક્કસ બેક્ટેરિયા હોય છે જે વાયુ સ્વરૂપની નાઇટ્રોજનને ઉપયોગી સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત કરે છે અને તેને માટીમાં મુક્ત કરે છે. આ છોડ દ્વારા પાણી સાથે શોષાય છે. એટલું જ, તમે કૃષિકારો માટીમાં નાઇટ્રોજનથી સમૃદ્ધ ખાતર ઉમેરતા જોયા હશે. આ રીતે છોડ અન્ય ઘટકો સાથે નાઇટ્રોજનની જરૂરિયાતો પૂરી કરે છે. છોડ પછી પ્રોટીન અને વિટામિન્સ સંશ્લેષિત કરી શકે છે.

1.3 છોડમાં પોષણની અન્ય રીતો

કેટલાક છોડ હોય છે જેમાં હરિતદ્રવ્ય નથી. તેઓ ખોરાક સંશ્લેષિત કરી શકતા નથી. તેઓ કેવી રીતે જીવિત રહે છે અને તેઓ પોષણ ક્યાંથી મેળવે છે? મનુષ્યો અને પ્રાણીઓની જેમ આવા છોડ અન્ય છોડ દ્વારા ઉત્પાદિત ખોરાક પર આધારિત છે. તેઓ પોષણની પરપોષી રીતનો ઉપયોગ કરે છે. ફિગ. 1.5 જુઓ. શું તમે એક વૃક્ષની દાંડી અને શાખાઓની આસપાસ વીંટળાતી પીળી તાર જેવી શાખાવાળી રચના જોઈ રહ્યા છો? આ કસ્ક્યુટા (અમરબેલ) નામનો છોડ છે. તેમાં હરિતદ્રવ્ય નથી. તે જે છોડ પર ચઢી રહ્યો છે તે પાસેથી તૈયાર ખોરાક લે છે. જે છોડ પર તે ચઢે છે તેને યજમાન કહેવામાં આવે છે. કારણ કે તે યજમાનને મૂલ્યવાન પોષક તત્વોથી વંચિત કરે છે,

ફિગ. 1.5 યજમાન છોડ પર કસ્ક્યુટા (અમરબેલ)

કસ્ક્યુટાને પરોપજીવી કહેવામાં આવે છે. શું આપણે અને અન્ય પ્રાણીઓ પણ એક પ્રકારના પરોપજીવી છીએ? તમારે તેના વિશે વિચારવું જોઈએ અને તમારા શિક્ષક સાથે ચર્ચા કરવી જોઈએ.

પાહેલી જાણવા માંગે છે કે શું મચ્છરો, બેડ બગ્સ, જૂઓ અને જોક જે આપણું લોહી ચૂસે છે તે પણ પરોપજીવી છે.

શું તમે પ્રાણીઓને ખાઈ શકે તેવા છોડ જોયા છે અથવા સાંભળ્યા છે? થોડા છોડ હોય છે જે કીટકોને ફસાવી શકે છે અને તેમને પાચન કરી શકે છે. શું તે આશ્ચર્યજનક નથી? આવા છોડ લીલા અથવા અન્ય કોઈ રંગના હોઈ શકે છે. ફિગ. 1.6 માં છોડ જુઓ. ઘડા જેવી અથવા જગ જેવી રચના પાંદડાનો સુધારેલો ભાગ છે. પાંદડાનો શિખર એક ઢાંકણ બનાવે છે જે ઘડાના મોંને ખોલી અને બંધ કરી શકે છે. ઘડાની અંદર વાળ હોય છે જે નીચે તરફ નિર્દેશિત હોય છે. જ્યારે કોઈ કીટક ઘડામાં ઉતરે છે, ત્યારે ઢાંકણ બંધ થઈ જાય છે અને ફસાયેલું કીટક વાળમાં ગૂંચવાઈ જાય છે. ઢાંકણ બંધ થઈ જાય છે અને કીટક ફસાઈ જાય છે. કીટકનું પાચન ઘડામાં સ્ત્રાવિત થતા પાચક રસ દ્વારા થાય છે અને તેના પોષક તત્વો શોષાઈ જાય છે. આવા કીટકભક્ષી છોડને કીટકભક્ષી છોડ કહેવામાં આવે છે.

શું એવું શક્ય છે કે આવા છોડને તે જે માટીમાં વધે છે તેમાંથી બધા જરૂરી પોષક તત્વો ન મળે?

બૂજો ગૂંચવણમાં છે. જો ઘડાછોડ લીલો હોય અને પ્રકાશસંશ્લેષણ કરતો હોય, તો પછી તે કીટકોને ખોરાક કેમ આપે છે?

ફિગ. 1.6 ઢાંકણ અને ઘડો દર્શાવતો ઘડાછોડ

1.4 મૃતપોષી

તમે શાકભાજી બજારમાં વેચાતા મશરૂમના પેકેટ જોયા હશે. તમે વરસાદની ઋતુમાં ભીની માટીમાં અથવા સડતી લાકડા પર ફુગ્ગા જેવા પટ્ટા વધતા પણ જોયા હશે (ફિગ. 1.7). ચાલો જાણીએ કે તેમને જીવિત રહેવા માટે કેવા પ્રકારના પોષક તત્વોની જરૂર છે અને તે ક્યાંથી મેળવે છે.

ફિગ. 1.7 મશરૂમનું પેકેટ, સડેલી સામગ્રી પર ઉગતું મશરૂમ

બૂજો જાણવા માંગે છે કે આ સજીવો પોષક તત્વો કેવી રીતે મેળવે છે. તેમની પાસે પ્રાણીઓની જેમ મોં નથી. તેઓ લીલા છોડ જેવા નથી કારણ કે તેમની પાસે હરિતદ્રવ્યનો અભાવ છે અને પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા ખોરાક બનાવી શકતા નથી.

પ્રવૃત્તિ 1.2

બ્રેડનો એક ટુકડો લો અને તેને પાણીથી ભીનો કરો. તેને ભીની ગરમ જગ્યાએ 2-3 દિવસ માટે અથવા તેના પર ફુગ્ગા જેવા પટ્ટા દેખાય ત્યાં સુધી છોડી દો (ફિગ. 1.8). આ પટ્ટાઓનો રંગ શું છે? સૂક્ષ્મદર્શક અથવા મોટા કાચ હેઠળ પટ્ટાઓનું અવલોકન કરો. તમારા નોંધપોથીમાં તમારા અવલોકનો લખો. તમે બ્રેડના ટુકડા પર ફેલાયેલા કપાસ જેવા તાર જોશો.

ફિગ. 1.8 બ્રેડ પર ઉગતા ફૂગ

આ સજીવોને ફૂગ કહેવામાં આવે છે. તેમની પાસે પોષણની અલગ રીત છે. તેઓ બ્રેડમાંથી પોષક તત્વો શોષી લે છે. પોષણની આ રીત જેમાં સજીવો મૃત અને સડતા પદાર્થોમાંથી પોષક તત્વો લે છે તેને મૃતપોષી પોષણ કહેવામાં આવે છે. મૃતપોષી પોષણની રીતવાળા આવા સજીવોને મૃતપોષી કહેવામાં આવે છે.

ફૂગ પણ અથાણાં, ચામડું, કપડાં અને અન્ય વસ્તુઓ પર લાંબા સમય માટે ગરમ અને ભેજવાળા હવામાનમાં છોડી દેવામાં આવે ત્યારે વધે છે. વરસાદની ઋતુમાં તેઓ ઘણી વસ્તુઓ બગાડે છે. તમારા ઘરમાં ફૂગના ઉપદ્રવ વિશે તમારા માતાપિતાને પૂછો.

ફૂગના બીજાણુ સામાન્ય રીતે હવામાં હાજર હોય છે. જ્યારે તેઓ ભીની અને ગરમ વસ્તુઓ પર પડે છે ત્યારે તેઓ અંકુરિત થાય છે અને વધે છે. હવે, તમે શોધી શકો છો કે આપણે આપણી વસ્તુઓને બગડતી રોકવા માટે કેવી રીતે રક્ષણ આપી શકીએ?

પાહેલી જાણવા માંગે છે કે શું તેના સુંદર જ