જીવવિજ્ઞાન વનસ્પતિ જીવવિજ્ઞાન
મુખ્ય ખ્યાલો અને સૂત્રો
જીવવિજ્ઞાન વનસ્પતિ જીવવિજ્ઞાન માટે 5-7 આવશ્યક ખ્યાલો આપો:
| # | ખ્યાલ | ઝડપી સમજૂતી |
|---|---|---|
| 1 | પ્રકાશસંશ્લેષણ સૂત્ર | 6CO₂ + 6H₂O + પ્રકાશ ઊર્જા → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ (ક્લોરોપ્લાસ્ટમાં થાય છે) |
| 2 | વનસ્પતિ પેશીના પ્રકારો | મેરિસ્ટેમેટિક (વૃદ્ધિ) વિરુદ્ધ કાયમી (વિશિષ્ટ) પેશીઓ; જાઇલમ પાણી ઉપરની તરફ વહન કરે છે, ફ્લોએમ ખોરાક નીચેની તરફ વહન કરે છે |
| 3 | ફોટોટ્રોપિઝમ | પ્રકાશ તરફ વૃદ્ધિ; ઓક્સિન હોર્મોનના અસમાન વિતરણને કારણે; દાંડી પ્રકાશ સ્ત્રોત તરફ વળે છે |
| 4 | નાઇટ્રોજન સ્થાપન | વાતાવરણીય N₂ નું રાઇઝોબિયમ બેક્ટેરિયા દ્વારા લેગ્યુમ મૂળ ગાંઠોમાં ઉપયોગી એમોનિયામાં રૂપાંતરણ |
| 5 | બાષ્પોત્સર્જન દર સૂત્ર | દર = (પ્રારંભિક વજન - અંતિમ વજન) / સમય; પોટોમીટર દ્વારા g/કલાકમાં માપવામાં આવે છે |
| 6 | વનસ્પતિ કોષ રચના | અનન્ય લક્ષણો: કોષ દીવાલ (સેલ્યુલોઝ), મોટી રસધાની, ક્લોરોપ્લાસ્ટ; સેન્ટ્રિઓલની ગેરહાજરી |
| 7 | શ્વસન વિરુદ્ધ પ્રકાશસંશ્લેષણ | વિરોધી પ્રક્રિયાઓ: શ્વસન O₂ નો ઉપયોગ કરે છે CO₂ મુક્ત કરે છે (24 કલાક); પ્રકાશસંશ્લેષણ CO₂ નો ઉપયોગ કરે છે O₂ મુક્ત કરે છે (માત્ર દિવસે) |
10 પ્રેક્ટિસ MCQ પ્રશ્નો
Q1. વનસ્પતિનો કયો ભાગ પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે ક્લોરોપ્લાસ્ટ ધરાવે છે? A) મૂળના રોમ B) પર્ણ મેસોફિલ કોષો C) જાઇલમ વાહિનીઓ D) મૂળ કોર્ટેક્સ કોષો
જવાબ: B) પર્ણ મેસોફિલ કોષો
ઉકેલ:
- ક્લોરોપ્લાસ્ટ પેલિસેડ મેસોફિલ કોષોમાં કેન્દ્રિત હોય છે (50-100 પ્રતિ કોષ)
- આ કોષો મહત્તમ પ્રકાશ શોષણ માટે ઉપરના એપિડર્મિસની નીચે સ્થિત હોય છે
- મૂળના કોષોમાં ક્લોરોપ્લાસ્ટનો અભાવ હોય છે કારણ કે તેઓ જમીનની નીચે પ્રકાશ પ્રાપ્ત કરતા નથી
શૉર્ટકટ: “ક્લોરોપ્લાસ્ટને પ્રકાશ જોઈએ છે → સૌથી વધુ પ્રકાશ પ્રાપ્ત કરતા કોષો શોધો → ઉપરની પર્ણ સપાટી”
ખ્યાલ: જીવવિજ્ઞાન વનસ્પતિ જીવવિજ્ઞાન - પ્રકાશસંશ્લેષણ સ્થાન
Q2. જે પ્રક્રિયામાં પાણી ગુરુત્વાકર્ષણ વિરુદ્ધ મૂળમાંથી પર્ણો સુધી ફરે છે તેને કહેવામાં આવે છે: A) બાષ્પોત્સર્જન B) ગટેશન C) અસ્મોસિસ D) મૂળ દબાણ
જવાબ: A) બાષ્પોત્સર્જન
ઉકેલ:
- બાષ્પોત્સર્જન પર્ણ સપાટીથી પુલ (બાષ્પોત્સર્જન પુલ) બનાવે છે
- સંસક્તિ-તણાવ સિદ્ધાંત: પાણીના અણુઓ એકબીજા સાથે ચોંટી રહે છે (સંસક્તિ) અને ઉપરની તરફ ખેંચાય છે
- દર: ઊંચા વૃક્ષોમાં 15-45 m/કલાક
શૉર્ટકટ: “બાષ્પોત્સર્જન = ઉપરની તરફ પરિવહન; ‘T’ થી શરૂ થાય છે = ‘ટોચ’ પુલ”
ખ્યાલ: જીવવિજ્ઞાન વનસ્પતિ જીવવિજ્ઞાન - પાણી વહન પદ્ધતિ
Q3. કયું હોર્મોન બીજ નિષ્ક્રિયતા (ડોર્મેન્સી) કારણ બને છે? A) ઓક્સિન B) જિબ્બેરેલિન C) એબ્સિસિક એસિડ D) સાયટોકાઇનિન
જવાબ: C) એબ્સિસિક એસિડ
ઉકેલ:
- એબ્સિસિક એસિડ (ABA) સાંદ્રતા: નિષ્ક્રિય બીજમાં 10-50 μg/g શુષ્ક વજન
- અકાળે અંકુરણ અટકાવે છે; પાણી/સ્કેરિફિકેશન સાથે તૂટી જાય છે
- દુષ્કાળ દરમિયાન સ્ટોમેટલ બંધ થવાનું પણ કારણ બને છે
શૉર્ટકટ: “ABA = એન્ટી-બ્રેકિંગ-એક્ટિવ; અંકુરણ અટકાવે છે”
ખ્યાલ: જીવવિજ્ઞાન વનસ્પતિ જીવવિજ્ઞાન - વનસ્પતિ હોર્મોન્સ
Q4. એક વનસ્પતિ બાષ્પોત્સર્જન દ્વારા 5 કલાકમાં 50g પાણી ગુમાવે છે. જો પર્ણ સપાટી વિસ્તાર 100 cm² હોય, તો પ્રતિ cm²/કલાક બાષ્પોત્સર્જન દરની ગણતરી કરો. A) 0.1 g/cm²/hr B) 0.5 g/cm²/hr C) 1.0 g/cm²/hr D) 2.5 g/cm²/hr
જવાબ: A) 0.1 g/cm²/hr
ઉકેલ:
- કુલ બાષ્પોત્સર્જન = 50g/5 કલાક = 10g/કલાક
- પ્રતિ cm² દર = 10g/કલાક ÷ 100 cm² = 0.1 g/cm²/કલાક
- સામાન્ય શ્રેણી: મોટાભાગની વનસ્પતિઓ માટે 0.05-0.2 g/cm²/કલાક
શૉર્ટકટ: “કુલને સમય અને ક્ષેત્રફળ બંને વડે ભાગો: 50÷5÷100 = 0.1”
ખ્યાલ: જીવવિજ્ઞાન વનસ્પતિ જીવવિજ્ઞાન - બાષ્પોત્સર્જન ગણતરી
Q5. C3 વનસ્પતિમાં, એક CO2 અણુને સ્થાપિત કરવા માટે કેટલા ATP અણુઓની જરૂર પડે છે? A) 1 B) 2 C) 3 D) 4
જવાબ: C) 3
ઉકેલ:
- કેલ્વિન ચક્રને જરૂર છે: 3 ATP + 2 NADPH પ્રતિ CO2
- વિભાજન: ફોસ્ફોરિલેશન માટે 2 ATP, પુનરુત્પાદન માટે 1 ATP
- ગ્લુકોઝ (6CO2) માટે કુલ: 18 ATP + 12 NADPH
શૉર્ટકટ: “3 ATP = ‘ટ્રાઇ’કાર્બન સ્થાપનને ‘ટ્રાઇ’ ATP જોઈએ છે”
ખ્યાલ: જીવવિજ્ઞાન વનસ્પતિ જીવવિજ્ઞાન - પ્રકાશસંશ્લેષણ ઊર્જા જરૂરિયાતો
Q6. એક સ્ટેશનના માળીને સવારે 5 વાગ્યે ઘાસ પર ગટેશન ટીપાં જોવા મળે છે. આ થાય છે: A) સ્ટોમેટા દ્વારા B) લેન્ટિસેલ્સ દ્વારા C) હાઇડેથોડ્સ દ્વારા D) ક્યુટિકલ દ્વારા
જવાબ: C) હાઇડેથોડ્સ દ્વારા
ઉકેલ:
- ગટેશન: પર્ણ ધાર પરથી પાણીનાં ટીપાં (100-200 ટીપાં/cm²)
- જ્યારે બાષ્પોત્સર્જન ઓછું હોય (ઊંચી ભેજ, રાત) અને મૂળ દબાણ ઊંચું હોય ત્યારે થાય છે
- ઘાસમાં શિરાના અંતે હાઇડેથોડ્સ હાજર હોય છે (200-500 પ્રતિ પર્ણ)
શૉર્ટકટ: “ગટા-શન = ગટર જેવા ટીપાં → ખાસ ‘છિદ્રો’ જોઈએ = હાઇડેથોડ્સ”
ખ્યાલ: જીવવિજ્ઞાન વનસ્પતિ જીવવિજ્ઞાન - પાણી ગુમાવવાની પદ્ધતિઓ
Q7. જો ટ્રેનના પેન્ટ્રી કારમાં 500 kg બટાટા સંગ્રહિત હોય, તો 25°C તાપમાને શ્વસન દ્વારા તેઓ દૈનિક કેટલો CO2 મુક્ત કરે છે? (ધારો કે 1 kg બટાટા 0.4g CO₂/દિવસ મુક્ત કરે છે) A) 100g B) 200g C) 400g D) 500g
જવાબ: B) 200g
ઉકેલ:
- CO₂ મુક્તતા = 500 kg × 0.4g/kg = 200g/દિવસ
- શ્વસન દર દર 10°C વધારે દરે બમણો થાય છે (Q10=2)
- 25°C ખાતે, દર 5°C કરતા 2.5× ઝડપી છે
શૉર્ટકટ: “500 × 0.4 = દશાંશ ખસેડો: 50 × 4 = 200”
ખ્યાલ: જીવવિજ્ઞાન વનસ્પતિ જીવવિજ્ઞાન - વનસ્પતિ શ્વસન દર
Q8. 20m રેલ્વે પ્લેટફોર્મ વૃક્ષ વાર્ષિક વલયો દર્શાવે છે: 6cm ત્રિજ્યામાં 12 વલયો. સરેરાશ વાર્ષિક ત્રિજ્યાવર્ધન ગણતરી કરો. A) 0.25 cm/વર્ષ B) 0.5 cm/વર્ષ C) 1 cm/વર્ષ D) 2 cm/વર્ષ
જવાબ: B) 0.5 cm/વર્ષ
ઉકેલ:
- 1 વલય = 1 વર્ષની વૃદ્ધિ (સમશીતોષ્ણ આબોહવામાં)
- કુલ વૃદ્ધિ = 12 વર્ષમાં 6 cm
- સરેરાશ = 6 cm ÷ 12 વર્ષ = 0.5 cm/વર્ષ
- ગૌણ વૃદ્ધિ વેસ્ક્યુલર કેમ્બિયમમાં થાય છે
શૉર્ટકટ: “પ્રતિ વર્ષ વૃદ્ધિ = કુલ ÷ વલયો: 6÷12 = 0.5”
ખ્યાલ: જીવવિજ્ઞાન વનસ્પતિ જીવવિજ્ઞાન - ગૌણ વૃદ્ધિ ગણતરી
Q9. 30°C તાપમાને ગ્રીનહાઉસમાં, C3 વનસ્પતિ પ્રકાશસંશ્લેષણ દર 15 mg CO₂/dm²/કલાક છે. જો તાપમાન 20°C સુધી ઘટે, તો નવો દર શું છે? (પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે Q10 = 2) A) 3.75 mg B) 7.5 mg C) 30 mg D) 60 mg
જવાબ: B) 7.5 mg
ઉકેલ:
- તાપમાન ગુણાંક Q10 = 2 નો અર્થ છે કે દર દર 10°C ઘટાડે અડધો થાય છે
- 30°C → 20°C = 10°C ઘટાડો
- નવો દર = 15 ÷ 2 = 7.5 mg CO₂/dm²/કલાક
શૉર્ટકટ: “Q10=2: દર 10°C ઘટાડે = અડધો દર”
ખ્યાલ: જીવવિજ્ઞાન વનસ્પતિ જીવવિજ્ઞાન - પ્રકાશસંશ્લેષણ પર તાપમાનની અસરો
Q10. એક ટ્રેન 1000 ક્વિન્ટલ ઘઉં લઈ જાય છે. જો 35°C તાપમાને 10-દિવસની મુસાફરી દરમિયાન શ્વસન દ્વારા વજનનો 2% ખોવાઈ જાય, તો કુલ ઉત્પન્ન થયેલ CO₂ ની ગણતરી કરો. (શ્વસન ગુણાંક = 1, ઘઉં CHO રચના) A) 2 ક્વિન્ટલ B) 20 ક્વિન્ટલ C) 200 kg D) 2000 kg
જવાબ: A) 2 ક્વિન્ટલ
ઉકેલ:
- 1000 ક્વિન્ટલનો 2% = 0.02 × 1000 = 20 ક્વિન્ટલ ઘઉં ખોવાય
- RQ = 1: 1g CHO → 1g CO₂ ઉત્પન્ન થાય
- ઉત્પન્ન થયેલ CO₂ = 20 ક્વિન્ટલ = 2 મેટ્રિક ટન
શૉર્ટકટ: “2% નુકસાન = મૂળમાંથી 2% CO₂ ઉત્પન્ન થાય છે”
ખ્યાલ: જીવવિજ્ઞાન વનસ્પતિ જીવવિજ્ઞાન - શ્વસન નુકસાન ગણતરી
5 પાછલા વર્ષના પ્રશ્નો
PYQ 1. પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે આવશ્યક લીલો રંજકદ્રવ્ય છે: [RRB NTPC 2021 CBT-1]
જવાબ: ક્લોરોફિલ
ઉકેલ:
- ક્લોરોફિલ a: C₅₅H₇₂MgN₄O₅ (પ્રાથમિક રંજકદ્રવ્ય)
- લાલ (660nm) અને વાદળી-જાંબલી (430nm) પ્રકાશ શોષે છે
- શ્રેષ્ઠ પરિસ્થિતિઓમાં 1g ક્લોરોફિલ 100g CO₂/કલાક સ્થાપિત કરી શકે છે
પરીક્ષા ટીપ: યાદ રાખો “ક્લોરો” = લીલો, “ફિલ” = પર્ણ; હંમેશા પ્રકાશ પ્રક્રિયાઓ સાથે સંકળાયેલ
PYQ 2. કઈ પેશી પર્ણમાંથી મૂળ સુધી ખોરાકનું વહન કરે છે? [RRB Group D 2022]
જવાબ: ફ્લોએમ
ઉકેલ:
- ફ્લોએમ સેપ વેગ: 0.3-1.5 m/કલાક
- સુક્રોઝનું વહન કરે છે (10-30% સાંદ્રતા)
- સાથી કોષો સક્રિય વહન માટે ઊર્જા પૂરી પાડે છે
- દિશા: સ્ત્રોત (પર્ણ) → સિંક (મૂળ/સંગ્રહ)
પરીક્ષા ટીપ: “ફ્લોએમ = ફૂડ (ખોરાક) વહન; ‘નીચે’ વહે છે પરંતુ ફળો સુધી ‘ઉપર’ જઈ શકે છે”
PYQ 3. જો દ્રાવ્ય સંભવિત = -8 બાર અને દબાણ સંભવિત = +3 બાર હોય, તો પાણી સંભવિતની ગણતરી કરો. [RRB ALP 2018]
જવાબ: -5 બાર
ઉકેલ:
- પાણી સંભવિત (Ψ) = દ્રાવ્ય સંભવિત (Ψs) + દબાણ સંભવિત (Ψp)
- Ψ = -8 બાર + 3 બાર = -5 બાર
- નકારાત્મક સૂચવે છે કે પાણી અંદર તરફ ફરશે (ઊંચા થી નીચા સંભવિત)
પરીક્ષા ટીપ: હંમેશા ઉમેરો: દ્રાવ્ય (સામાન્ય રીતે નકારાત્મક) + દબાણ (સામાન્ય રીતે સકારાત્મક)
PYQ 4. એક સ્ટેશન નર્સરીમાં 200 વનસ્પતિઓ છે. જો દરેક વનસ્પતિ 500ml/દિવસ બાષ્પોત્સર્જન કરે, તો પ્રતિ અઠવાડિયે કુલ પાણીની ખોટની ગણતરી કરો. [RRB JE 2019]
જવાબ: 700 લિટર
ઉકેલ:
- દૈનિક ખોટ = 200 × 500ml = 100,000ml = 100 લિટર
- સાપ્તાહિક ખોટ = 100 × 7 = 700 લિટર
- સરેરાશ પરિપક્વ વનસ્પતિ: પ્રજાતિ પર આધારિત 200-1000ml/દિવસ
પરીક્ષા ટીપ: અંતે ml ને લિટરમાં રૂપાંતરિત કરો: 1000ml = 1 લિટર
PYQ 5. કયા ખનિજની ઉણપ પર્ણ શિરાઓ વચ્ચે પીળાશનું કારણ બને છે? [RPF SI 2019]
જવાબ: આયર્ન (લોખંડ)
ઉકેલ:
- આયર્ન ઉણપ: શિરાઓ વચ્ચેનો પીળાશ (લીલી શિરાઓ, પીળું પેશી)
- ક્લોરોફિલ સંશ્લેષણ માટે આયર્ન જરૂરી (0.1-0.5% શુષ્ક વજન)
- ક્ષારીય માટીમાં સામાન્ય (pH >7) જ્યાં આયર્ન અપ્રાપ્ય બને છે
પરીક્ષા ટીપ: “આયર્ન = ઇન્ટરવેનલ (શિરાઓ વચ્ચેના) લક્ષણો; મેગ્નેશિયમ = એકંદર પીળાશ”
સ્પીડ ટ્રિક્સ અને શૉર્ટકટ્સ
જીવવિજ્ઞાન વનસ્પતિ જીવવિજ્ઞાન માટે, પરીક્ષામાં ચકાસાયેલ શૉર્ટકટ્સ આપો:
| પરિસ્થિતિ | શૉર્ટકટ | ઉદાહરણ |
|---|---|---|
| C3 વિરુદ્ધ C4 વનસ્પતિઓ | “C3 = Cool climates, 3-carbon first product; C4 = Calid climates, 4-carbon” | ઘઉં (C3) વિરુદ્ધ મકાઈ (C4) |
| જાઇલમ વિરુદ્ધ ફ્લોએમ | “Xylem = X-axis upward; Phloem = Food flows ‘down’ primarily” | પાણી ઉપર જાઇલમ, ખાંડ નીચે ફ્લોએમ મૂળ સુધી |
| પ્રકાશસંશ્લેષણ સમીકરણ | “6-6-6 rule: 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂” | સંતુલન: દરેક બાજુ 6 કાર્બન |
| વનસ્પતિ હોર્મોન્સ | “GAS: Gibberellin = Growth, ABA = Anti-growth, SA = Stress response” | GA બોલ્ટિંગ માટે, ABA નિષ્ક્રિયતા માટે |
| ખનિજ ઉણપો | “NPK = Necrosis (N), Purple (P), Kinked leaves (K)” | N: પીળાશ, P: જાંબલી દાંડી, K: પર્ણ વળાંક |
સામાન્ય ભૂલો ટાળવા માટે
| ભૂલ | વિદ્યાર્થીઓ તે કેમ કરે છે | સાચો અભિગમ |
|---|---|---|
| બાષ્પોત્સર્જન અને ગટેશનને ગૂંચવવું | બંનેમાં પાણીની ખોટ સામેલ છે | બાષ્પોત્સર્જન = સ્ટોમેટા દ્વારા વરાળ (દિવસ); ગટેશન = હાઇડેથોડ્સ દ્વારા પ્રવાહી (રાત) |
| જાઇલમ/ફ્લોએમ વહન ઉલટું કરવું | સમાન ધ્વનિત નામો | જાઇલમ = પાણી ઉપર; ફ્લોએમ = ખોરાક નીચે (મેમોનિક: XY=ઉપરની ધરી) |
| તાપમાન અસરો ભૂલવી | સતત દર ધારી લેવો | પ્રકાશસંશ્લેષણ >35°C થી ઘટે છે; શ્વસન તાપમાન સાથે વધે છે |
| વનસ્પતિ પેશીઓની ઓળખ ખોટી કરવી | માત્ર કાર્ય પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવું | હંમેશા તપાસો: સ્થાન (કેન્દ્ર વિરુદ્ધ બાહ્ય), કોષ પ્રકાર (જીવંત વિરુદ્ધ મૃત), દિશા |
| RQ મૂલ્યો અવગણવા | ધારી લેવું કે CO₂ હંમેશા O₂ બરાબર છે | કાર્બ્સ માટે RQ=1, ચરબી માટે <1, પ્રોટીન માટે >1 |
ઝડપી સુધારણા ફ્લેશકાર્ડ્સ
| ફ્રન્ટ (પ્રશ્ન/શબ્દ) | બેક (જવાબ) |
|---|---|
| પ્રકાશસંશ્લેષણ પ્રકાશ પ્રક્રિયાઓ સ્થાન | ક્લોરોપ્લાસ્ટમાં થાયલેકોઈડ પટલ |
| CAM વનસ્પતિઓ સમયગાળા અલગીકરણ | રાત્રે સ્ટોમેટા ખુલ્લા, દિવસે બંધ |
| વાર્ષિક વલય રચના | વસંત લાકડું (વિશાળ વાહિનીઓ) વિરુદ્ધ પાનખર લાકડું (સાંકડી) |
| મૂળ દબાણ મૂલ્ય | 1-2 વાતાવરણ (પાણીને 10-20 ફૂટ સુધી ઉપર ધકેલી શકે છે) |
| ક્લોરોફિલ શોષણ શિખરો | લાલ (660nm) અને વાદળી (430nm) |
| C4 વનસ્પતિઓ પ્રથમ CO₂ સ્વીકારક | PEP (ફોસ્ફોએન |