GSEB Class 11 Biology Important Questions Chapter 12 ખનીજ પોષણ

Gujarat Board GSEB Class 11 Biology Important Questions Chapter 12 ખનીજ પોષણ Important Questions and Answers.

GSEB Class 11 Biology Important Questions Chapter 12 ખનીજ પોષણ

અત્યંત ટૂંક જવાબી પ્રશ્નો (VSQ).

પ્રશ્ન 1.
ખનીજપોષણ સાથે કઈ બાબતો સાંકળવામાં આવે છે ?
ઉત્તર:
વનસ્પતિ દ્વારા આવશ્યક ખનીજતત્ત્વોના શોષણ, વનસ્પતિ જીવનમાં તેમની મહત્ત્વની ભૂમિકા તેમજ વનસ્પતિમાં તેમની ઊણપથી ઉદ્ભવતા લક્ષણોના અભ્યાસને ખનીજપોષણ સાથે સાંકળવામાં આવે છે.

પ્રશ્ન 2.
જલસંવર્ધન પદ્ધતિ સૌ પ્રથમ કોણે દર્શાવી ?
ઉત્તર:
જર્મન વનસ્પતિશાસ્ત્રી જુલિયન વૉન એચ (1860) દ્વારા સૌ પ્રથમ જલસંવર્ધન પદ્ધતિ દર્શાવવામાં આવી.

પ્રશ્ન 3.
જલસંવર્ધન એટલે શું ?
ઉત્તર:
વનસ્પતિને જમીનની તદ્દન ગેરહાજરીમાં આવશ્યક પોષકતત્ત્વો યુક્ત ઓગળેલા દ્રાવણમાં ઉછેરવામાં આવતી પદ્ધતિને જલસંવર્ધન કહે છે.

પ્રશ્ન 4.
જલસંવર્ધન દ્વારા વ્યાપારિક ધોરણે કઈ વનસ્પતિઓનો વધુ પ્રમાણમાં ઉછેર કરવામાં આવે છે?
ઉત્તર:
જલસંવર્ધન પદ્ધતિઓ દ્વારા ટામેટા, બીજવિહીન કાકડી અને લેટ્યુસ જેવી શાકભાજીનો વ્યાપારિક ધોરણે ઉછેર કરી શકાય છે.

પ્રશ્ન 5.
વનસ્પતિઓ માટે ખનીજતત્ત્વોની જરૂરિયાત અંગેની પદ્ધતિ કઈ છે ?
ઉત્તર:
જલસંવર્ધન પદ્ધતિ.

પ્રશ્ન 6.
કુલ ખનીજતત્ત્વો પૈકી વનસ્પતિઓમાં કેટલા ખનીજતત્ત્વો જોવા મળ્યા છે ?
ઉત્તર:
60 કરતાં વધુ.

પ્રશ્ન 7.
ન્યુક્લિઅર પરીક્ષણના સ્થળોએ જોવા મળતી વનસ્પતિમાં કયું ખનીજતત્ત્વ જોવા મળ્યું ?
ઉત્તર:
રેડિયોએક્ટિવ સ્ટ્રોન્શિયમ (Sr).

પ્રશ્ન 8.
ખનીજતત્ત્વોના આવશ્યકતા અંગેના ધોરણો કોણે રજૂ કર્યા ?
ઉત્તર:
અનન અને શાઉટ (1939).

પ્રશ્ન 9.
વનસ્પતિમાં જોવા મળતા સૂક્ષ્મ પોષકતત્ત્વો જણાવો.
ઉત્તર:
આયર્ન, મેંગેનીઝ, કૉપર, મોલિન્ડેનમ, ઝિંક, બોરોન, ક્લોરિન અને નિકલ.

પ્રશ્ન 10.
વનસ્પતિઓમાં ઊર્જા સંબંધિત રાસાયણિક સંયોજનો જણાવો.
ઉત્તર:
મેગ્નેશિયમ અને ફૉસ્ફરસ.

પ્રશ્ન 11.
મેગ્નેશિયમ કયા ઉસેચકોની સક્રિયતા માટે જરૂરી છે ?
ઉત્તર:
રિબ્યુલોઝ બાય ફૉસ્ફટ કાર્બોક્ઝાયલેઝ ઑક્સિજનેઝ અને ફૉસ્ફોઇનોલ પાયરૂવેટ કાબક્ઝાયલેઝ.

પ્રશ્ન 12.
નાઇટ્રોજન સ્થાપનની ક્રિયામાં નાઇટ્રોજીનેઝ ઉત્સચકને સક્રિય કરતું ખનીજતત્ત્વ જણાવો.
ઉત્તર:
Mo (મોલિબ્રેનમ).

પ્રશ્ન 13.
શબ્દ સમજાવો : સંક્રાંતિ સાંદ્રતા.
ઉત્તર:
આવશ્યક ખનીજતત્ત્વની જે સાંદ્રતાથી ઓછી સાંદ્રતાએ વનસ્પતિની વૃદ્ધિ અવરોધાય તે સાંદ્રતાને સંક્રાંતિ સાંદ્રતા કહે છે.

પ્રશ્ન 14.
વનસ્પતિમાં ખનીજતત્ત્વોની ઊણપીય લક્ષણોનો આધાર શેના પર રહેલ હોય છે ?
ઉત્તર:
વનસ્પતિમાં ખનીજતત્ત્વોની વહનશીલતા પર.

પ્રશ્ન 15.
કયા ખનીજતત્ત્વોની ત્રુટિજન્ય અસરો સૌ પ્રથમ તરુણ પેશીઓમાં જોવા મળે છે ?
ઉત્તર:
કેલ્શિયમ અને સફર.

પ્રશ્ન 16.
વનસ્પતિઓમાં ખનીજતત્ત્વોની ઊણપના કારણે સર્જાતા લક્ષણો જણાવો.
ઉત્તર:
ક્લોરોસીસ, નેક્રોસીસ, કોષવિભાજનમાં અવરોધ, કસમયનું પર્ણપતન, કસમયનું કલિકાઓનું પતન, વનસ્પતિની વૃદ્ધિ કુંઠીત થવી.

પ્રશ્ન 17.
ક્લોરોસીસ એટલે શું ?
ઉત્તર:
N, K, Mg, s, Fe, Mn, Zn, Mo ની ઊણપના કારણે ક્લોરોફીલનો નાશ થવો.

પ્રશ્ન 18.
કર્યું ખનીજતત્ત્વ વનસ્પતિ માટે વિષારી કહેવાય ?
ઉત્તર:
કોઈપણ ખનીજ આયનની સાંદ્રતા કે જે વનસ્પતિ પેશીઓના શુષ્કદળમાં 10%નો ઘટાડો કરે તેને વિષારી તત્ત્વ ગણવામાં આવે છે.

પ્રશ્ન 19.
મેંગેનીઝની વિષારીતાના લક્ષણો જણાવો.
ઉત્તર:
વનસ્પતિમાં પીળાશ પડતી શિરાઓની ફરતે વાદળી કે બલી રંગના ડાઘાઓ દેખાય છે.

પ્રશ્ન 20.
શબ્દ સમજાવો ; ઉપયોગી પોષકતત્વો અને આવશ્યક તત્ત્વો.
ઉત્તર:

• ઉપયોગી પોષકતત્ત્વો :
  વનસ્પતિના કોષોની વિવિધ ચયાપચયિક ક્રિયાઓમાં ભાગ લેતાં પોષકતત્ત્વોને ઉપયોગી પોષકતત્ત્વો કહે છે.
• આવશ્યક પોષકતત્ત્વો : વનસ્પતિની તંદુરસ્ત વૃદ્ધિ માટે આવશ્યક હોય તેવા પોષકતત્ત્વોને આવશ્યક પોષકતત્ત્વો કહે છે.

પ્રશ્ન 21.
નીચે આપેલા ખનીજતત્ત્વોમાંથી લઘુપોષક તત્ત્વ કર્યું છે તે શોધી તેની બે જૈવિક અગત્યતા જણાવો સલ્ફર, મેગ્નેશિયમ, બોરોન, પોટેશિયમ,
ઉત્તર:
લઘુપોષક તત્ત્વ : બોરીન.

• કેલ્શિયમના શોષણ અને વપરાશ માટે જરૂરી.
• શર્કરાઓના વહન, કોષવિભેદન તથા પરાગરજના અંકુરણ માટે જરૂરી.

પ્રશ્ન 22.
વ્યાખ્યા આપો : ગુરૂપોષક તત્ત્વો,
ઉત્તર:
વનસ્પતિના શુષ્કદળમાં જે ખનીજતત્ત્વોનું પ્રમાણ 10 m mole થી વધુ એટલે કે વનસ્પતિ પેશીઓમાં શુષ્ક પદાર્થના 10 mmole kg-¹ થી વધુ માત્રામાં આવેલા હોય તો તેવા તત્ત્વોને ગુરૂપોષક તત્ત્વો કહે છે.

પ્રશ્ન 23.
લઘુપોષક તત્ત્વો કોને કહે છે ?
ઉત્તર:
જે ખનીજતત્ત્વોનું પ્રમાણ વનસ્પતિના શુષ્કદળમાં પ્રતિ કિલોગ્રામ 10 m mole થી ઓછું હોય તેવા તત્ત્વોને લઘુપષક તત્ત્વો કહે છે.

પ્રશ્ન 24.
વાયુરંધ્ર ખૂલવા અને બંધ થવાની ક્રિયા સાથે સંકળાયેલ ખનીજતત્ત્વ જણાવી તેનું મહત્ત્વ લખો.
ઉત્તર:
વાયુરંધ્ર ખૂલવા અને બંધ થવા માટે જવાબદાર ખનીજતત્ત્વ પોટેશિયમ (K) છે.
પોટેશિયમનું મહંવ :

• કોષમાં ‘આયનિક-સંતુલન’ની જાળવણી માટે ખૂબ જ મહત્ત્વનું છે.
• કોષોની આશૂનતાની જાળવણી માટે જરૂરી છે.
• વાયુરંધ્રના કદના નિયમનમાં તે મહત્ત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.
• પ્રોટીનસંશ્લેષણની પ્રક્રિયામાં તેમજ કેટલાંક ઉન્સેચકોની સક્રિયતા માટે તે આવશ્યક છે.
• છોડમાં તે વર્ધમાન પેશી, કલિકા, પર્ણ તેમજ મૂલામમાં વધારે માત્રામાં જરૂરી છે.

પ્રશ્ન 25.
શબ્દ સમજાવો : ઇફ્લક્સ.
ઉત્તર:
કોષમાંથી બહારની તરફ થતા આયનોના વહનને ઈફ્લક્સ કહે છે.

પ્રશ્ન 26.
અપદ્રવ્ય પથમાં આયનોનું વહન કોના મારફતે થાય છે ?
ઉત્તર:
આયન માર્ગો (ચેનલો) તથા રસસ્તરમાં આવેલા પારપટલ પ્રોટીન મારફતે.

પ્રશ્ન 27.
સંદ્રવ્ય પથ કોને કહે છે ?
ઉત્તર:
એક કોષમાંથી બીજા કોષમાં કોષરસતંતુઓ મારફતે થતા ખનીજતત્ત્વોના વહનને સંદ્રવ્ય પથ કહે છે.

પ્રશ્ન 28.
વનસ્પતિમાં ખનીજતત્ત્વોના શોષણની ક્રિયાવિધિ કેટલા તબક્કામાં થાય છે ? કયા કયા ?
ઉત્તર:
વનસ્પતિમાં ખનીજતત્ત્વોના શોષણની ક્રિયાવિધિ બે તબક્કામાં થાય છે :

• અપદ્રવ્ય પથ અને
• સંદ્રવ્ય પથ.

પ્રશ્ન 29.
વનસ્પતિના જલવાહક રસમાં કયા ખનીજતત્ત્વો આવેલા છે તે શેના દ્વારા જાણી શકાય છે ?
ઉત્તર:

1. જલવાહક રસના વિશ્લેષણ (પૃથ્થકરણ)થી.
2. વનસ્પતિઓમાં રેડિયોએક્ટિવ સમસ્થાનિકના ઉપયોગથી.

પ્રશ્ન 30.
કયા લઘુપોષક તત્ત્વો ખાતરોના ઘટકો છે ?
ઉત્તર:
Cu, Zn, Fe, Mn

પ્રશ્ન 31.
કૃત્રિમ ખાતરોમાં રહેલા લઘુ અને ગુરૂ પોષકતત્ત્વો જણાવો.
ઉત્તર:

કૃત્રિમ ખાતરોમાં રહેલ પોષકતત્ત્વો
લઘુપોષક તત્ત્વો	ગુરૂપોષક તત્ત્વો
Cu, Zn, Fe, Mn	N, P, K, S

પ્રશ્ન 32.
નાઇટ્રોજન સ્થાપન કોને કહે છે ?
ઉત્તર:
વાતાવરણમાં રહેલા તત્ત્વીય નાઇટ્રોજન (N₂)નું તેના ક્ષારો NH₃ (એમોનિયા)માં રૂપાંતરણ થવાની ક્રિયાને નાઇટ્રોજન સ્થાપન કહે છે.

પ્રશ્ન 33.
વાતાવરણીય નાઇટ્રોજન ઑક્સાઇડના કૃત્રિમ સ્ત્રોત જણાવો.
ઉત્તર:
ઔદ્યોગિક દહન, વાહનોનો ધુમાડો, વીજ ઉત્પાદન કેન્દ્રો.

પ્રશ્ન 34.
એમોનિફિકેશન એટલે શું ?
ઉત્તર:
મૃત વનસ્પતિઓ, પ્રાણીઓ તેમજ તેમના ઉત્સર્ગ પદાર્થોમાં આવેલા જટિલ નાઇટ્રોજનયુક્ત કાર્બનિક પદાર્થોનું એમોનિયામાં વિઘટન થવાની ક્રિયાને એમોનિફિકેશન કહે છે.

પ્રશ્ન 35.
નાઇટ્રીફિકેશન માટે જવાબદાર બેક્ટરિયા જણાવો.
ઉત્તર:
નાઇટ્રોસોમોનાસ અને નાઇટ્રોબેક્ટર.

પ્રશ્ન 36.
ડિનાઇટ્રફિકેશન માટે જવાબદાર બેક્ટરિયા જણાવો.
ઉત્તર:
સ્યુડોમોનાસ અને થાયોબેસિલસ.

પ્રશ્ન 37.
જૈવિક નાઇટ્રોજન સ્થાપન એટલે શું?
ઉત્તર:
સજીવો દ્વારા નાઇટ્રોજનનું એમોનિયામાં રિડક્શન થવાની ક્રિયા.

પ્રશ્ન 38.
મુક્તજીવી અજારક નાઇટ્રોજન સ્થાપક સૂક્ષ્મજીવો જણાવો.
ઉત્તર:
રોડોસ્પાઇરિલિયમ અને બેસિલસ.

પ્રશ્ન 39.
નાઇટ્રોજન સ્થાપક નીલહરિત લીલના ઉદાહરણ આપો.
ઉત્તર:
એનાબીના અને નોસ્ટોક.

પ્રશ્ન 40.
શિમ્બીકુળ સિવાયની વનસ્પતિના મૂળમાં સહજીવન ગાળતાં બેરિયા જણાવો,
ઉત્તર:
ફ્રેન્કિઆ બેક્ટરિયા.

પ્રશ્ન 41.
મૂળચંડિકા એટલે શું ?
ઉત્તર:
શિખીકુળની વનસ્પતિના મૂળ અને દંડાકાર રાઇઝોબિયમ બેક્ટરિયા વયે સહજીવન રચાય છે. આ સહજીવન મૂળની સપાટી પર ગાંઠોના સ્વરૂપે હોય છે, જેને ‘મૂળચંડિકા’ કહે છે.

પ્રશ્ન 42.
રાઇઝોબિયમ બેક્ટરિયામાં નાઇટ્રોજનનું સ્થાપન કરતાં ઘટકો જણાવો.
ઉત્તર:

• લેગહિમોગ્લોબીન અને
• નાઇટ્રોજીનેઝ ઉભેચક.

પ્રશ્ન 43.
રાઇઝોબિયમમાં લેગહિમોગ્લોબીનનું કાર્ય જણાવો.
ઉત્તર:
લેગહિમોગ્લોબીન O₂ ગ્રહણ કરી નાઇટ્રોજીનેઝ ઉન્સેચકને O₂ ની આડઅસર સામે રક્ષણ આપે છે.

પ્રશ્ન 44.
નાઇટ્રોજીનેઝ ઉર્સેચક વિશે ટૂંકમાં માહિતી આપો.
ઉત્તર:
રાઇઝોબિયમ બેરિયામાં N₂ ઝના સ્થાપન માટે નાઈટ્રોજીનેઝ ઉન્સેચક આવેલ છે તે Mo – Fe સમાવિષ્ટ પ્રોટીન છે.

પ્રશ્ન 45.
નાઇટ્રોજન કયા અણુઓનો બંધારણીય ઘટક છે ?
ઉત્તર:
એમિનો ઍસિડ, પ્રોટીન, ન્યુક્લિઇક ઍસિડ, વિટામીન, અંતઃસ્ત્રાવ અને કલોરોફિલ.

પ્રશ્ન 46.
ટ્રાન્સ ઑમિનેશન માટે જરૂરી ફેન્સેચકનું નામ જણાવો.
ઉત્તર:
ટ્રાન્સ એમિનેઝ,

પ્રશ્ન 47.
નાઇટ્રોજન સ્થાપનની ક્રિયામાં એક NH₃ ના અણુના નિર્માણ માટે કેટલા ATP જરૂરી છે ?
ઉત્તર:
8 ATP

પ્રશ્ન 48.
એમિનો ઍસિડના નિર્માણના તબક્કાઓ જણાવો.
ઉત્તર:
એમિનો ઍસિડનું નિર્માણ બે તબક્કામાં થાય છે :

1. ડિક્ટિવ એમિનેશન અને
2. ટ્રાન્સ એમિનેશન.

પ્રશ્ન 49.
ટ્રાન્સ ઍમિનેશનની ક્રિયામાં કયો એમિનો ઍસિડ એમાઇડ જૂથના મુખ્ય દાતા તરીકે વર્તે છે ?
ઉત્તર:
લુટેમિક એસિડ,

પ્રશ્ન 50.
વનસ્પતિમાં રહેલા મુખ્ય એમાઇડ જણાવો.
ઉત્તર:
વનસ્પતિમાં બે મુખ્ય માઇડ તરીકે એસ્પરજીન અને બ્યુટેમિનનો સમાવેશ થાય છે,

પ્રશ્ન 51.
કયા નાઇટ્રોજનયુક્ત સંયોજનો વનસ્પતિમાં ઉત્સવેદનના પ્રવાહની સાથે નિકાલ પામે છે ?
ઉત્તર:
“યુરિસ’ સ્વરૂપે રહેલ નાઇટ્રોજનયુક્ત સંયોજનો.

પ્રશ્ન 52.
વનસ્પતિ N₂ ના કયા ક્ષારોનું ભૂમિમાંથી શોષણ કરે છે ?
ઉત્તર:
NH₄⁺ NO₂^– અને NO₃^–.

ટૂંક જવાબી પ્રશ્નો (SQ)

પ્રશ્ન 1.
જલસંવર્ધન પદ્ધતિનું મહત્ત્વ લખો.
ઉત્તર:

• જ્મન વનસ્પતિશાચ્રી, જુલિયન વોન સેચ (1860) એ સો પ્રથમ દશ્શાવ્યું કે વનસ્પાતઓન ભૂામ (જ્મીન)ની ગેરહાજરીમાં પોષકતતત્વ્વો યુક્ત ઓગળેલા દ્રાવણમાં પુખ્તાવસ્થા સુધી ઉછેરી શકાય છે.
• વનસ્પતિઓને પોષકતતतત્વો યુક્ત ઓગળેલા દ્રાવણમાં ઉછેરવામાં આવતી પદ્ધતિને “જલસંવર્ધન” (Hydroponics) કહે છે.
  ત્યારબાદ, કેટલીક સુધારેલ (વિકસિત) પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરી વનસ્પતિઓ માટે ખનીજતત્ત્વોની આવશ્યકતા નક્કી કરવામાં આવી છે.
• આ બધી પદ્ધતિઓના નિષ્ઠર્ષ દ્વારા એવું સાબિત થાય છે $ક$ વનસ્પતિઓને ભૂમિ (જ્મીન) વગર ચોક્કસસ ખનીજતતત્ત્વો યુક્ત ઓગળેલા પોષક્કાવાણામં ઉછેરી શકાય છે.
• આ પદ્ધતિઓમાં શુદ્ધ કરેલ પાણી અને ખનીજપોષકતત્ત્વોની આવશ્યકતા હોય છે.
• શ્રેણીબદ્ધ પ્રયોગો દરમિયાન વનસ્પતિના મૂળને પોષકદ્રાવણામાં રાખવામાં આવ્યા અને તેમાં ખનીજતત્ત્વોને ઉમેરીને કे छूर કરીને અथવા ખનીજતત્ત્વોની વિવિધ સાંદ્રતા જાળવીને વનસ્પતિની વૃદ્ધિ માટે યોગ્ય પોષક્ક્રાવણ મેળવવામાં આવ્યું.
• જલસંવર્ધન પદ્ધતિમાં વનસ્પતિના ઉછેર દરમિયાન એ બાબત ધ્યાન રાખવામાં આવે છે કે વનસ્પતિની ઈષ્ટતમ વૃદ્ધિ માટે પોષક દ્રાવણમાં પૂરતાં પ્રમાણમાં હવા $\left(\mathrm{O}_2\right)$ પસાર કરવામાં આવે છે.

જલસંવર્ધન પદ્ધતિનું મહત્ત્વ :

• વનસ્પતિઓ માટે આવશ્યક ખનીજતત્ત્વો ઓળખી શકાય છે અને તેઓની ઊણપના કારણો વનસ્પતિમાં ઉદ્ભવતા લક્ષણો જાણી શકાય છે.
• વિવિધ શાકભાજીઓ જેવી ટામેટા, બીજવિહીન કાક્ડી અને લેટ્યુસ (સલાડ માટે વપરાતી શાકભાજ) વ્યાપારિક ઉત્પાદનના હેતુથી સફળતાપૂર્વક ઉછેરી શકાય છે.

પ્રશ્ન 2.
કારણ આપો : “જલસંવર્ધન પદ્ધતિમાં વનસ્પતિના ઉછેર દરમિયાન સતત હવા પસાર કરવામાં આવે છે.”
ઉત્તર:
જલસંવર્ધન પદ્ધતિમાં વનસ્પતિને આવશ્યક પોષકતત્ત્વો યુક્ત ઓગળેલા દ્રાવણમાં ઉછેરવામાં આવે છે. આથી વનસ્પતિના મૂળને શ્વસન માટે પૂરતો O₂ મળે તે માટે વનસ્પતિના ઉછેર દરમિયાન સતત O₂ (હવા) પસાર કરવામાં આવે છે.

પ્રશ્ન 3.
જલસંવર્ધન પદ્ધતિ દ્વારા ખનીજતત્ત્વની વનસ્પતિ પર થતી અસર કેવી રીતે જાણી શકાય છે ?
અથવા
જલસંવર્ધન પદ્ધતિ દ્વારા ખનીજતત્ત્વ વનસ્પતિ માટે આવશ્યક છે કે નહિ તે કેવી રીતે જાણી શકાય છે ?
ઉત્તર:
જલસંવર્ધન દરમિયાન જે ખનીજતત્ત્વની અસરો અને ત્રુટિનો અભ્યાસ કરવો હોય તે તત્ત્વને દ્રાવણમાં ઉમેરવું નહિ.
આવા ત્રુટિજન્ય દ્રાવણ અને સામાન્ય દ્રાવણમાં વનસ્પતિઓનો ઉછેર કરી, તેમની સરખામણી કરી આપણે જે ખનીજતત્ત્વ નથી આપ્યું તેની અસરો જાણી શકાય છે. કારણ આપો : “જલસંવર્ધન પદ્ધતિમાં ખનીજપોષણ સાથે સંકળાયેલ અભ્યાસમાં પાણી અને પોષકક્ષારોની શુદ્ધતા જરૂરી છે.”

આ પદ્ધતિમાં લેવામાં આવતા પોષકદ્રાવણમાં ખનીજતત્ત્વો તેમની નિર્ધારિત માત્રામાં ઓગળેલા હોય છે. ઉછેર દરમિયાન તેમના સંકેન્દ્રણ અને માધ્યમના pH ની વારંવાર ચકાસણી કરાય છે અને દરેક ખનીજતત્ત્વોના યોગ્ય સ્તર જાળવવામાં આવે છે, જેથી વનસ્પતિની યોગ્ય પ્રમાણમાં વૃદ્ધિ થઈ શકે. આથી, જલસંવર્ધન પદ્ધતિમાં ખનીજપોષણ સાથે સંકળાયેલ અભ્યાસમાં પાણી અને પોષકતત્ત્વોની શુદ્ધતા જરૂરી છે.

પ્રશ્ન 4.
‘વનસ્પતિઓમાં ઉતર જીવીતા માટે આવેલા બધા તત્ત્વો આવશ્યક હોતા નથી.” ચર્ચા કરો.
ઉત્તર:
ભૂમિમાં આવેલા મોટાભાગનાં ખનીજતત્ત્વો વનસ્પતિમાં મૂળ દ્વારા પ્રવેશે છે. સામાન્ય રીતે સંશોધન પામેલા 105 ખનીજતત્ત્વો પૈકી 60 કરતાં વધુ ખનીજતત્ત્વો વિવિધ વનસ્પતિઓમાં જોવા મળે છે. જે ખનીજતત્ત્વ આ મુજબના ધોરણો ધરાવતું હોય તે જ ખનીજતત્ત્વ વનસ્પતિ માટે આવશ્યક છે તેમ કહી શકાય.

1. તે ખનીજતત્ત્વ વનસ્પતિની સામાન્ય વૃદ્ધિ અને પ્રજનનના હેતુ માટે સતત રખાવશ્ય કે હોવું જોઈએ. એટલે કે ખનીજતત્ત્વની ગેરહાજરીમાં વનસ્પતિ પોતાનું જીવનચક્ર પૂર્ણ કરી શકે નહીં.
2. કોઈ એક ખનીજતત્ત્વની ઊણપ કોઈ અન્ય તત્ત્વ દ્વારા દૂર કરી શકાતી નથી.
3. તે ખનીજતત્ત્વ વનસ્પતિની ચયાપચયિક ક્રિયાઓમાં પ્રત્યક્ષ રૂપે ભાગ લેતું હોવું જોઈએ.

પ્રશ્ન 5.
ટૂંકનોંધ લખો : બૃહંદપોષક તત્ત્વો (ગુરૂપોષક તત્ત્વો).
ઉત્તર:

• વનસ્પતિ પેશીઓમાં તેમનું પ્રમાણ વધુ માત્રામાં હોય છે.
• વનસ્પતિના શુકદવામાં પ્રતિ કિલોગ્રામ તેમનું પ્રમાણ 10 m mole થી વધુ હોય છે. એટલે કે વનસ્પતિ પેશીનોમાં શુષ્ક પદાર્થના 10 m mole kg^-1‘ થી વધુ માત્રામાં આવેલા હોય છે.
• ગુરૂપોષક તત્ત્વો તરીકે કાર્બન, હાઇડ્રોજન, ઑક્સિજન, નાઇટ્રોજન, ફોસ્ફરસ, સલ્ફર, પોટેશિયમ, કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમનો સમાવેશ થાય છે.
• તેમાં કાર્બન, હાઇડ્રોજન અને ઑક્સિજન મુખ્યત્વે CO₂ તેમજ H₂O માંથી પ્રાપ્ત થાય છે.
• અન્ય ખનીજતત્ત્વો ભૂમિમાંથી ખનીજના સ્વરૂપે શૌષણ પામે છે.

પ્રશ્ન 6.
ટૂંકનોંધ લખો : લેશ તત્ત્વો,
ઉત્તર:

• તેને લધુ કે સૂક્ષ્મ પોષક તત્ત્વો પણ કહે છે.
• વનસ્પતિઓમાં તેમની જરૂરિયાત ખૂબ જ ઓછી માત્રામાં હોય છે.
• વનસ્પતિના શુષ્કદળમાં પ્રતિ કિલોગ્રામ તેમનું પ્રમાણ 10 m mole થી ઓછું હોય છે, એટલે કે વનસ્પતિ પેશીઓના શુષ્ક વજનના 10 m mole kg^-1 થી ઓછી માત્રામાં આવેલા હોય છે.
• લઘુપોષક તત્ત્વો તરીકે આયર્ન (લોહ), મેંગેનીઝ, કૉપર, મોલિબ્રેનમ, ઝિક, બોરોન, ક્લોરિન અને નિકલનો સમાવેશ થાય છે.

પ્રશ્ન 7.
વનસ્પતિઓમાં ઊર્જા સંબંધિત રાસાયણિક સંયોજનોના બંધારણમાં રહેલા અને ઉન્સેચકોની સક્રિયતા સાથે સંકળાયેલા ખનીજતત્ત્વોનું મહેન્દ્ર લખો.
ઉત્તર:
વનસ્પતિઓમાં ઊર્જા સંબંધિત સંકળાયેલા રાસાયણી ઘટકોનાં બંધારણમાં મેગ્નેશિયમ અને ફૉસ્ફરસનો સમાવેશ થાય છે, જયારે Mg⁺², 2n⁺² અને Mo ઉન્સેચકોની સક્રિયતા સાથે સંકળાયેલા ખનીજતત્ત્વો છે.
તેમનું મહત્ત્વ આ મુજબ છે :
1. મેગ્નેશિયમ :

• કેટલાંક એમિનો એસિડ જેવા કે સીસ્ટીન અને મથીયોનીનના બંધારણનો ઘટક છે.
• વિટામીન B₁ (થાયેમીન) અને બાયોટિનના તથા કો અન્નાઈમ A અન ફેરીડોરિસનના બંધારણમાં પણ સફર છે.
• ઘણા સહઉન્સેચકોના બંધારણમાં તે જરૂરી છે.

2. ફૉસ્ફરસ

• કોષરસસ્તરની બંધારણીય ઘટક છે.
• ન્યુક્લિઓટાઇડ અને ન્યુક્લિઇર્ક એસિડના બંધારણમાં જરૂરી છે.
• બધી ફોસ્ફોરીકરણ પ્રક્રિયાઓ માટે અનિવાર્ય છે.
• કેટલાંક પ્રોટીનના બંધારણમાં સંકળાય છે.

3. ઝિંક :

• ધણા ઉન્સેચકોની સક્રિયતા માટે તેમાં પણ કાર્બોઝાયલેઝ આ પ્રકારના ઉન્નેચ કોની સક્રિયતા માટે તે જરૂરી છે.
• ઑઝિનના સંશ્લેષણ માટે તે જરૂરી છે.

4. મોલિન્ડેનમ:

• ઘણા ઉન્સેચકોના બંધારણ જેવા કે નાઈટ્રોજનના ચયાપચયની વિવિધ ક્રિયાઓ સાથે સંકળાયેલા નાઈટ્રોજીનેઝ અને નાઇટ્રેટ
• રિડક્ટઝ ઉન્સેચકોના બંધારણનો ઘટક છે.

પ્રશ્ન 8.
દાંત અને હાડકાંના બંધારણમાં રહેલ ખનીજતત્ત્વો જણાવી વનસ્પતિ જીવનમાં તેમનું મહત્ત્વ લખો.
ઉત્તર:
દાંત અને હાડકાંના બંધારણમાં રહેલ મુખ્ય ખનીજતત્ત્વો તરીકે કેશિયમ અને ફોસ્ફરસનો સમાવેશ થાય છે.
1. કેલ્શિયમનું મહત્ત્વ :

• વર્ધમાન પેશી તેમજ વિભેદન પામતી પેશીઓમાં તે જરૂરી છે.
• વનસ્પતિકોષોની કોષદીવાલ વચ્ચે રહેલ મધ્યપટલના બંધારણમાં કેલ્શિયમ પેન્ટેટ સ્વરૂપે જોવા મળે છે.
• કોષવિભાજન દરમિયાન સર્જાતા દ્વિધ્રુવીય ત્રાકમાં તે સંકળાય છે.
• કોષના ચયાપચયના નિયમનમાં તે ભાગ ભજવે છે.
• કેટલાંક ઉન્સેચકોની સક્રિયતા માટે તે જરૂરી છે.
• કોષરસપટલના સામાન્ય કાર્યમાં તેનો સમાવેશ થાય છે.
• જૂના પર્ણોમાં તેનો સંગ્રહ થાય છે.

2. ફૉસ્ફરસનું :

• કોષરસસ્તરનો બંધારણીય ઘટક છે.
• ન્યુક્લિયઇડ અને ન્યુક્લિઇક ઍસિડના બંધારણમાં જરૂરી છે.
• બધી ફૉસ્ફોરીકરણ પ્રક્રિયાઓ માટે અનિવાર્ય છે.
• કેટલાંક પ્રોટીનના બંધારણમાં સંકળાય છે.

પ્રશ્ન 9.
સમજાવો : “વનસ્પતિના જે તે ભાગમાં જોવા મળતા ખનીજતત્ત્વની ત્રુટિના લક્ષણોનો આધાર વનસ્પતિમાં તત્ત્વની વહનશીલતા પર રહેલો છે.”
ઉત્તર:
જે તત્ત્વ વનસ્પતિમાં સક્રિય રીતે વહન પામતું હોય અને તેને તરૂણ વિકાસ પામતી પશીઓમાં મોકલાતું હોય તેવા તત્ત્વની ત્રુટિજન્ય અસરો સૌ પ્રથમ જીર્ણ પશીઓમાં જોવા મળે છે. ઉદા. નાઇટ્રોજન, પોટેશિયમ અને મેગ્નેશિયમ.
જે ખનીજતત્ત્વો અવહનશીલ હોય અને પરિપક્વ અંગોમાંથી બહાર નીકળતા ન હોય ત્યારે તેમની ત્રુટિજન્ય અસરો સૌ પ્રથમ તરૂણ પેશીઓમાં જોવા મળે છે. ઉદા. કેલ્શિયમ અને સલ્ફર.

પ્રશ્ન 10.
કારણ આપો : ““કૅલ્શિયમ અને સલ્ફરની ત્રુટિજન્ય અસરો સૌ પ્રથમ તરુણ પેશીઓમાં જોવા મળે છે.”
ઉત્તર:
કેલ્શિયમ અને સલ્ફર અવહનશીલ ખનીજતત્ત્વો છે. તેઓ કોષના રચનાત્મક ઘટકોના ભાગ સ્વરૂપે હોય છે એટલે કે તેઓ સરળતાથી ય પડતા નથી.
આથી તેઓ પરિપક્વ અંગોમાંથી બહાર નીકળતા નથી, તેથી તેમની ત્રુટિજન્ય અસરો સૌ પ્રથમ તરુણ પેશીઓમાં જોવા મળે છે,

પ્રશ્ન 11.
વનસ્પતિમાં વિવિધ ત્રુટિજન્ય અસરો જણાવી તેની સાથે સંકળાયેલ ખનીજતત્ત્વો જણાવો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 12.
સમજાવો: “મૅગેનીઝનું વધુ પડતું પ્રમાણ આયર્ન, મેગ્નેશિયમ અને કેલ્શિયમની ઊણપ સર્જે છે.”
ઉત્તર:
મેંગેનીઝ આયર્ન તથા મેગ્નેશિયમ સાથે શોષાવા માટે તેમજ મેગ્નેશિયમ સાથે ઉત્સુચકમાં જોડાવા માટે સ્પર્ધા કરે છે.

• આ ઉપરાંત, મેંગેનીઝ પ્રરોહમાં કેલ્શિયમના વહનને પણ અવરોધે છે.
• આથી કહી શકાય કે મેંગેનીઝનું વધુ પડતું પ્રમાણ આયર્ન, મેગ્નેશિયમ અને કેલ્શિયમની ઊણપ સર્જે છે.

પ્રશ્ન 13.
વનસ્પતિમાં ખનીજતત્ત્વોના નિષ્ક્રિય શોષણની ક્રિયાવિધિ જણાવો.
ઉત્તર:

• આ પ્રકારના શોષણમાં ખનીજતત્ત્વો કોષોની મુક્ત જગ્યામાં કે કોષોની બહારના અવકાશ (આંતરકોષીય અવકાશ)માં અંતગ્રહણ થાય છે.
• આ ક્રિયાને “અપદ્રવ્ય પથ” કહે છે. આ ક્રિયા પ્રમાણમાં વધુ ઝડપી છે અને તેમાં કોઈ શક્તિ (ATP) વપરાતી નથી.
• અપદ્રવ્ય પથમાં આયનોનું નિષ્ક્રિય વહન સામાન્ય રીતે આયન માર્ગો (ચેનલો) તથા રસસ્તરમાં રહેલ પારપટલ પ્રોટીન દ્વારા થાય છે.

પ્રશ્ન 14.
વનસ્પતિના સંદર્ભમાં ભૂમિના કાર્યો જણાવો.
ઉત્તર:

• તે વનસ્પતિને ખનીજ આયનો પૂરા પાડે છે.
• નાઇટ્રોજનનું સ્થાપન કરતા બેક્ટરિયા અને અન્ય સૂક્ષ્મજીવોને સંરક્ષણ આપે છે.
• પાણીનો સંચય કરે છે.
• મૂળને હવા પૂરી પાડે છે.
• વનસ્પતિઓનું સ્થાપન કરવા માટેનો આધાર આપે છે.

પ્રશ્ન 15.
સમજાવો : “વનસ્પતિના પોષણમાં ખનીજતત્ત્વોની ભૂમિકાને ખનીજપોષણ કહે છે.”
ઉત્તર:

• મોટાભાગનાં ખનીજતત્ત્વો વનસ્પતિઓની વૃદ્ધિ અને વિકાસ માટે આવશ્યક છે. ખડકોના તૂટવાથી કે ખડકોનું ક્ષરણ થવાથી ભૂમિ દ્રાવ્ય આયનો અને અકાર્બનિક ક્ષારોથી સમૃદ્ધ બને છે. આ ખનીજતત્ત્વો વનસ્પતિના મૂળને પ્રાપ્ત થાય છે.
• આમ, વનસ્પતિને ખનીજતત્ત્વો ખડકોના તૂટવાથી પ્રાપ્ત થાય છે. આથી વનસ્પતિ પોષણમાં તેઓની ભૂમિકાને ખનીજપોષણ કહે છે.

પ્રશ્ન 16.
સમજાવો : નૈસર્ગિક તેમજ કૃષિ નિયંત્રણ માટે N₂ સીમાંતક ખનીજ પોષકતત્ત્વ છે.
ઉત્તર:
જીવરસના અગત્યના ધટકો જેવા કે એમિનો ઍસિલ્સ, પ્રોટીન, અંતઃસ્ત્રાવો, ક્લોરોફિલ, વિટામીન્સ વગેરેના બંધારણમાં નાઇટ્રોજન મુખ્ય ધટક તરીકે આવેલ છે.

• ભૂમિમાં રહેલ મર્યાદિત નાઈટ્રોજનની પ્રાપ્તિ માટે વનસ્પતિઓને સૂકમજીવો સાથે સ્પર્ધા કરવી પડે છે.
• આમ, નાઇટ્રોજન નૈસર્ગિક તેમજ કૃષિ નિયંત્રણ માટે સીમાંતક ખનીજતત્ત્વ છે.

પ્રશ્ન 17.
ટૂંકનોંધ લખો : એમોનિફિકેશન.
ઉત્તર:

• ઝવંત સજવોમાં મહત્ત્વના આવશ્યક તત્ત્વોમાં કાર્બન, હાઇડ્રોજન, ઓક્સિજન અને નાઇટ્રોજનનો સમાવેશ થાય છે.
• નાઈટ્રોજન જીવરસના અગત્યના ઘટકો જેવા કે એમિનો ઍસિડૂસ, પ્રોટીન, અંત:શ્રાવો, હરિત દ્રવ્ય (ક્લોરોફિ) તથા મોટાભાગનાં વિટામીન્સનો બંધારણીય ઘટક છે.
• ભૂમિમાં રહેલ મર્યાદિત નાઈટ્રોજનની પ્રાપ્તિ માટે વનસ્પતિઓને સૂક્ષ્મજવો સાથે સ્પર્ધા કરવી પડે છે. આમ, નાઈટ્રોજન નૈસર્ગિક તેમજ કૃષિ નિવસનતંત્ર એમ બંને માટે સીમાંતક ખનીજ પોષકતતतત્ત છે.
• નાઈટ્રોજનમાં નાઈટ્રોજનના બે પરમાણુઓ મજબૂત ત્રણા સહસંયોજક બંધથી જોડાયેલા હોય છે. [N≡N]

નાઈટ્ટ્રોજન સ્થાપન :

• તત્તીય નાઈટ્રોજન (N₂) નું તેના ક્ષારો NH₃ (એમોનિયા)માં રપાંતરણ થવાની ક્રિયાને “નાઈટ્રોજન સ્થાપન” કહે છે.
• કુદરતમાં વીજળીના ચમકારા અને પારજાંબલી દિરણોથી પ્રાપ્ત થતી ઊર્જા દ્વારા નાઈટ્રોજન, નાઈટ્રોજન ઑક્સાઈડમાં ફેરવાય છે. [NO, NO₂,N₂O]

એમોનિફિેશન :

• મૃત વનસ્પતિઓ, પ્રાહીઓ તેમજ તેમના ઉત્સર્ગ દ્રવ્યોમાં રહેલા જટિલ નાઈટ્રોજનયુક્ત કારનનિકક પદાર્રોનું એમોનિયામાં વિઘટન થવાની ક્રિયાને એમોનિફિેશન કહે છે.
• તેમાંથી અમુક એમોનિયા વાતાવરણાની હવામાં ભળી જાય છે, જ્યારે મોટાભાગનો એમોનિયા ભૂમિમાં આવેલા બેક્ટેરિયા દ્વારા નાઈટ્રેટમાં ફરવાય છે.

નાઈદ્રીફિેશન :

• નાઈક્રીફિરેશન એ એમોનિયાનુ નાઈટ્રાઈટ આયન અને નાઈટ્રેટ આયનમાં રૂપંતર થવાની જૈવિક પ્રક્રિયા છે. થાય છે અને તે નાઈટ્રાઈટમાં ફરવાય છે.
• સૌ પ્રથમ નાઈટ્રોસોમોનાસ અને/અથવા નાઈટ્રોકોક્સ બેક્ટેરિયા દ્વારા એમોનિયાનું ઑક્સિડેશન થાય છે અને તે નાઈટ્રાઈટમાં ફેરવાય છે.

• નાઈટ્રાઈટનું નાઈટ્રોબેક્ટર બેક્ટેરિયાની મદદથી નાઈટ્રેટમાં ઑક્સિડેશન થાય છે.

• આ નાઈટ્રોફાઇંગ બેક્ટેરિયા રસાયણસંશ્લેષી સ્વોપજીવી (chemoautotroph) હોય છે.
• વનસ્પતિ આ પ્રકારે નિર્માણ પામેલ નાઈટ્રેટનું મૂળ દ્વારા શોષણ કરી તેનું પર્ણો તરફ વહન કરે છે.
• ૫ર્ણોમાં તેનું રિડક્શન થાય છે અને તે એમોનિયામાં ફરવાય છે અને તે એમિનો એસિડનો એभિનો સમૂહ બનાવે છે.

ડિનાઈટ્રીફિકેશન :
ભૂમિમાં રહેલ નાઈટ્રેટ ડિનાઈટ્રીફિકશનની ક્રિયા દ્વારા નાઈટ્રોજનમાં રિડક્શન પામે છે. આ પ્રક્રિયા ભૂમિમાં રહેલ બેક્ટેરિયા જેવા કે સ્યુડોમોનાસ તેમજ થાયોબેસિલસ બેક્ટેરિયા દ્વારા થાય છે.
2NO₃ → 2NO₂ → 2NO → N₂O → N₂

પ્રશ્ન 18.
ટૂંકનોધ લખો : નાઇટ્રોફિકેશન.
ઉત્તર:

• ઝવંત સજવોમાં મહત્ત્વના આવશ્યક તત્ત્વોમાં કાર્બન, હાઇડ્રોજન, ઓક્સિજન અને નાઇટ્રોજનનો સમાવેશ થાય છે.
• નાઈટ્રોજન જીવરસના અગત્યના ઘટકો જેવા કે એમિનો ઍસિડૂસ, પ્રોટીન, અંત:શ્રાવો, હરિત દ્રવ્ય (ક્લોરોફિ) તથા મોટાભાગનાં વિટામીન્સનો બંધારણીય ઘટક છે.
• ભૂમિમાં રહેલ મર્યાદિત નાઈટ્રોજનની પ્રાપ્તિ માટે વનસ્પતિઓને સૂક્ષ્મજવો સાથે સ્પર્ધા કરવી પડે છે. આમ, નાઈટ્રોજન નૈસર્ગિક તેમજ કૃષિ નિવસનતંત્ર એમ બંને માટે સીમાંતક ખનીજ પોષકતતतત્ત છે.
• નાઈટ્રોજનમાં નાઈટ્રોજનના બે પરમાણુઓ મજબૂત ત્રણા સહસંયોજક બંધથી જોડાયેલા હોય છે. [N≡N]

નાઈટ્ટ્રોજન સ્થાપન :

• તત્તીય નાઈટ્રોજન (N₂) નું તેના ક્ષારો NH₃ (એમોનિયા)માં રપાંતરણ થવાની ક્રિયાને “નાઈટ્રોજન સ્થાપન” કહે છે.
• કુદરતમાં વીજળીના ચમકારા અને પારજાંબલી દિરણોથી પ્રાપ્ત થતી ઊર્જા દ્વારા નાઈટ્રોજન, નાઈટ્રોજન ઑક્સાઈડમાં ફેરવાય છે. [NO, NO₂,N₂O]

એમોનિફિેશન :

• મૃત વનસ્પતિઓ, પ્રાહીઓ તેમજ તેમના ઉત્સર્ગ દ્રવ્યોમાં રહેલા જટિલ નાઈટ્રોજનયુક્ત કારનનિકક પદાર્રોનું એમોનિયામાં વિઘટન થવાની ક્રિયાને એમોનિફિેશન કહે છે.
• તેમાંથી અમુક એમોનિયા વાતાવરણાની હવામાં ભળી જાય છે, જ્યારે મોટાભાગનો એમોનિયા ભૂમિમાં આવેલા બેક્ટેરિયા દ્વારા નાઈટ્રેટમાં ફરવાય છે.

નાઈદ્રીફિેશન :

• નાઈક્રીફિરેશન એ એમોનિયાનુ નાઈટ્રાઈટ આયન અને નાઈટ્રેટ આયનમાં રૂપંતર થવાની જૈવિક પ્રક્રિયા છે. થાય છે અને તે નાઈટ્રાઈટમાં ફરવાય છે.
• સૌ પ્રથમ નાઈટ્રોસોમોનાસ અને/અથવા નાઈટ્રોકોક્સ બેક્ટેરિયા દ્વારા એમોનિયાનું ઑક્સિડેશન થાય છે અને તે નાઈટ્રાઈટમાં ફેરવાય છે.

નાઈટ્રાઈટનું નાઈટ્રોબેક્ટર બેક્ટેરિયાની મદદથી નાઈટ્રેટમાં ઑક્સિડેશન થાય છે.

• આ નાઈટ્રોફાઇંગ બેક્ટેરિયા રસાયણસંશ્લેષી સ્વોપજીવી (chemoautotroph) હોય છે.
• વનસ્પતિ આ પ્રકારે નિર્માણ પામેલ નાઈટ્રેટનું મૂળ દ્વારા શોષણ કરી તેનું પર્ણો તરફ વહન કરે છે.
• ૫ર્ણોમાં તેનું રિડક્શન થાય છે અને તે એમોનિયામાં ફરવાય છે અને તે એમિનો એસિડનો એभિનો સમૂહ બનાવે છે.

ડિનાઈટ્રીફિકેશન :
ભૂમિમાં રહેલ નાઈટ્રેટ ડિનાઈટ્રીફિકશનની ક્રિયા દ્વારા નાઈટ્રોજનમાં રિડક્શન પામે છે. આ પ્રક્રિયા ભૂમિમાં રહેલ બેક્ટેરિયા જેવા કે સ્યુડોમોનાસ તેમજ થાયોબેસિલસ બેક્ટેરિયા દ્વારા થાય છે.
2NO₃ → 2NO₂ → 2NO → N₂O → N₂

પ્રશ્ન 19.
સમજાવો ડિનાઇટ્રફિકેશન.
ઉત્તર:

• ઝવંત સજવોમાં મહત્ત્વના આવશ્યક તત્ત્વોમાં કાર્બન, હાઇડ્રોજન, ઓક્સિજન અને નાઇટ્રોજનનો સમાવેશ થાય છે.
• નાઈટ્રોજન જીવરસના અગત્યના ઘટકો જેવા કે એમિનો ઍસિડૂસ, પ્રોટીન, અંત:શ્રાવો, હરિત દ્રવ્ય (ક્લોરોફિ) તથા મોટાભાગનાં વિટામીન્સનો બંધારણીય ઘટક છે.
• ભૂમિમાં રહેલ મર્યાદિત નાઈટ્રોજનની પ્રાપ્તિ માટે વનસ્પતિઓને સૂક્ષ્મજવો સાથે સ્પર્ધા કરવી પડે છે. આમ, નાઈટ્રોજન નૈસર્ગિક તેમજ કૃષિ નિવસનતંત્ર એમ બંને માટે સીમાંતક ખનીજ પોષકતતतત્ત છે.
• નાઈટ્રોજનમાં નાઈટ્રોજનના બે પરમાણુઓ મજબૂત ત્રણા સહસંયોજક બંધથી જોડાયેલા હોય છે. [N≡N]

નાઈટ્ટ્રોજન સ્થાપન :

• તત્તીય નાઈટ્રોજન (N₂) નું તેના ક્ષારો NH₃ (એમોનિયા)માં રપાંતરણ થવાની ક્રિયાને “નાઈટ્રોજન સ્થાપન” કહે છે.
• કુદરતમાં વીજળીના ચમકારા અને પારજાંબલી દિરણોથી પ્રાપ્ત થતી ઊર્જા દ્વારા નાઈટ્રોજન, નાઈટ્રોજન ઑક્સાઈડમાં ફેરવાય છે. [NO, NO₂,N₂O]

એમોનિફિેશન :

• મૃત વનસ્પતિઓ, પ્રાહીઓ તેમજ તેમના ઉત્સર્ગ દ્રવ્યોમાં રહેલા જટિલ નાઈટ્રોજનયુક્ત કારનનિકક પદાર્રોનું એમોનિયામાં વિઘટન થવાની ક્રિયાને એમોનિફિેશન કહે છે.
• તેમાંથી અમુક એમોનિયા વાતાવરણાની હવામાં ભળી જાય છે, જ્યારે મોટાભાગનો એમોનિયા ભૂમિમાં આવેલા બેક્ટેરિયા દ્વારા નાઈટ્રેટમાં ફરવાય છે.

નાઈદ્રીફિેશન :

• નાઈક્રીફિરેશન એ એમોનિયાનુ નાઈટ્રાઈટ આયન અને નાઈટ્રેટ આયનમાં રૂપંતર થવાની જૈવિક પ્રક્રિયા છે. થાય છે અને તે નાઈટ્રાઈટમાં ફરવાય છે.
• સૌ પ્રથમ નાઈટ્રોસોમોનાસ અને/અથવા નાઈટ્રોકોક્સ બેક્ટેરિયા દ્વારા એમોનિયાનું ઑક્સિડેશન થાય છે અને તે નાઈટ્રાઈટમાં ફેરવાય છે.

નાઈટ્રાઈટનું નાઈટ્રોબેક્ટર બેક્ટેરિયાની મદદથી નાઈટ્રેટમાં ઑક્સિડેશન થાય છે.

• આ નાઈટ્રોફાઇંગ બેક્ટેરિયા રસાયણસંશ્લેષી સ્વોપજીવી (chemoautotroph) હોય છે.
• વનસ્પતિ આ પ્રકારે નિર્માણ પામેલ નાઈટ્રેટનું મૂળ દ્વારા શોષણ કરી તેનું પર્ણો તરફ વહન કરે છે.
• ૫ર્ણોમાં તેનું રિડક્શન થાય છે અને તે એમોનિયામાં ફરવાય છે અને તે એમિનો એસિડનો એभિનો સમૂહ બનાવે છે.

ડિનાઈટ્રીફિકેશન :
ભૂમિમાં રહેલ નાઈટ્રેટ ડિનાઈટ્રીફિકશનની ક્રિયા દ્વારા નાઈટ્રોજનમાં રિડક્શન પામે છે. આ પ્રક્રિયા ભૂમિમાં રહેલ બેક્ટેરિયા જેવા કે સ્યુડોમોનાસ તેમજ થાયોબેસિલસ બેક્ટેરિયા દ્વારા થાય છે.
2NO₃ → 2NO₂ → 2NO → N₂O → N₂

પ્રશ્ન 20.
ટૂંકનોંધ લખો : મુક્તજીવી નાઇટ્રોજન સ્થાપક સૂક્ષ્મજીવો.
ઉત્તર:
વાતાવરણાાં ખૂબ જ વધુ માત્રામાં નાઈટ્રોજન રહેલ હોવા છતાં, ઘણા ઓધા સઝવો આ નાઈટ્રોજનનો સીધો ઉપયોગ કરી શકે છે.
કેટલાક આદિકોષકેન્દ્રિય (પ્રોકરિયોટીક) જાતિઓ જ વાતાવરણના નાઇટ્રોજનનું સ્થાપન કરવા સક્ષમ છે.

જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપન :
સજીવો દ્વારા નાઈટ્રોજનનું એમોનિયામાં રિડક્શન થવાની ક્રિયાને જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપન કહે છે. આ ક્રિયામાં નાઈટ્રોજનનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા નાઈટ્રોજનનું રિડક્શન થાય છે. આ ઉત્સેચક આદિકોષકેન્દ્રિય સહ્વોમાં વિશિષ્ટપણે આવેલા હોય છે. આવા સૂક્ષ્મજીવ N₂ – સ્થાપકો કહેવાય છે.

મુક્તજીવી (સ્વતંત્ર) નાઈટ્રોજન સ્થાપક સૂક્ષ્મજીવો :

પ્રશ્ન 21.
જેવિક નાઇટ્રોજન સ્થાપનની ક્રિયા સાથે સંકળાયેલ સૂમજાવોનું ચાર્ટ સ્વરૂપે આલેખન કરો.
ઉત્તર:
કેટલાક પ્રકારના સૂક્ષ્મજવો સહજીવી જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપન દર્શાવે છે.
ઉદા. તરીક : રાઈઝોબિયમ બેક્ટેરિયા, ફેન્કિયા બેક્ટેરિયા.

શિમ્બીકુળની વનસ્પતિના મૂળ અને દંડાકાર રાઈઝોબિયમ બેક્ટેરિયા વચ્ચે સહજીવન રચાય છે. આ સહજીવન મૂળની સપાટી પર ગાંઠોના સ્વરૂપે થાય છે, જેને મૂળગંડિા કહે છે. મૂળગંડકકા મૂળની સપાટી પર આવેલા બહિરુદ્ભેદ છે.

મૂળગંડકકા:
પુષ્પસર્જન પહેલાં કઠોળવર્ગની વનસ્પતિના છોડને મૂળ સાથે ઉખાડીએ તો મૂળની સપાટી પર ગોળાકાર બહિરુદ્ફભેદ (ગાંઠો જેવી રચના) જોવા મળે છે, જેને મૂળગંડકકા કહે છે. મૂળગંડિકાનો કેન્દ્રસ્થ ભાગ લેગહિમોગ્લોબીન (લેગ્યુમિનસ હિમોગ્લોબીન)ના કારણે લાલ 3 ગુલાબી રંગનો જોવા મળે છે.

પ્રશ્ન 22.
ટૂંકનોંધ લખો : રાઇઝોબિયમ બેક્ટરિયા.
ઉત્તર:
રાઇઝોબિયમ દંડાકાર બેક્ટરિયા છે.
તેઓ જ્યારે ભૂમિમાં મુક્તજીવી તરીકે વસે છે તે સમયે તેઓ નાઇટ્રોજનનું સ્થાપન દર્શાવતા નથી. એટલે કે તેઓ જરક પ્રકારના હોય છે.
પરંતુ તેઓ ઘણી શિખીકુળની વનસ્પતિના મૂળતંત્ર સાથે સહજીવન ગુજારે છે, આ સમયે તેઓ વાતાવરણીય નાઇટ્રોજનનું સ્થાપન દવિ છે. બે ટૈરિયામાં N₂ સ્થાપન માટેના સર્વ ઘટકો આવેલા હોય છે.

• લેગહિમોગ્લોબીન અને
• નાઈટ્રોજીનેઝ ઉન્સેચક.

નાઇટ્રોજનેઝ ઉત્સુચક O₂ પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોવાથી નાઇટ્રોજન સ્થાપનની ક્રિયા દરમિયાન તેઓ બને છે.

પ્રશ્ન 23.
એમિનો ઍસિસના નિર્માણ માટેની ટ્રાન્સ ઍમિનેશન પદ્ધતિ વર્ણવો.
ઉત્તર:
દેહધાર્મિક રીતે નિયત pH આંક એમોનિયા નત્રલીકરણા (પ્રોટોનીકરણ) પામ્યા બાદ એમોનિયમ આયન (NH⁺₄) માં ફરવાય છે.
NH₃ → NH⁺₄ + e^–
મોટાભાગની વનસ્પતિઓ અન્ય આયનની જેમ નાઈટ્રેટ અને એમોનિયમ આયનનો સંચય કરી શકે છે, પરંતુ એમોનિયા વનસ્પતિઓ માટે વિષકારક છે, તેથી વનસ્પતિમાં તે સંચિત થતો નથી, પરંતુ તે NH⁺₄ એમિનો એસિડના નિર્માણમાં વપરાય છે.

એમિનો ઍસિડનું નિર્માણા બે તબક્કામાં થાય છે :
(i) રિડક્ટિવ ઍમિનેશન,
(ii) ટ્રાન્સ ઍમિનેશન

(i) रिડક્ટિવ ઍમિનેશન :
આ પદ્ધતિમાં એમોનિયા α-કિટોગ્લુટુટિરિ એસિડની સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્લુટેમિક એસિડ નામનો એમિનો ઍસિડ બનાવે છે.

(ii) ટ્રાન્સ ઍમિનેશન :
આ પદ્ધતિમાં એક એમિનો ઍસિડમાંથી એમિનો સમૂહ છૂટું પડી, કિટો પ્રકારના ઍસિડના કિટો જૂથમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.
ગ્લુટેમિક એસિડ એમિનો સમૂહના મુખ્ય હાતા તરીક વર્તે છે. ગ્લુટેમિક ઍસિડમાંથી એમિનો જૂથ છૂટું પડે છે. આ એમિનો સમૂહ દ્વારા બીજા એમિનો ઍસિડ્સનું, નિર્માણા ટ્રાન્સ એમિનેશન દ્વારા થાય છે. ટ્રાન્સ અમિનેઝ ઉત્સેયક આ રીતની બધી પ્રક્રિયાઓને પ્રેરિત કરે છે.

Higher Order Thinking Skills (HOTS)

પ્રશ્ન 1.
જલસંવર્ધન ઉછેર દરમિયાન શા માટે દ્રાવણમાં સતત ઑક્સિજન વાયુ સ્વરૂપે ઉમેરણ કરવામાં આવે છે ?
ઉત્તર:
જલસંવર્ધનમાં વનસ્પતિના મૂળતંત્રને ભૂમિના બદલે આવશ્યક ખનીજતત્ત્વો યુક્ત ઓગળેલા દ્રાવણમાં ઉછેરવામાં આવે છે.
ઉછેરની આ ક્રિયા દરમિયાન વનસ્પતિના મૂળતંત્રને પૂરતો O₂, મળે તે કારણસર દ્રાવણમાં સતત O₂ નું વાયુ સ્વરૂપે ઉમેરણ કરવામાં આવે છે.

પ્રશ્ન 2.
શ્વસન અને પ્રકાશસંશ્લેષણ સાથે સંકળાયેલા ઉલ્લેચકોની સક્રિયતા માટે અનિવાર્ય ગુરૂપોષક – તત્ત્વનું નામ આપી તેની બે ત્રુટિજન્ય અસરો જણાવો.
ઉત્તર:
ગુરૂપોષક તત્ત્વ : મેગ્નેશિયમ (Mg)
Mgની ત્રુટિજન્ય અસરો :

1. પર્ણની શિરાઓ વચ્ચેનો મધ્ય વિસ્તાર પીળો પડી જાય. .
2. જૂના પર્ણો મરવા માંડે અથવા તેમના પર જાંબલી ડાઘા પડે.

પ્રશ્ન 3.
આપેલ ખનીજતત્ત્વોની ત્રુટિજન્ય અસરો જણાવો : (1) Zn, (2) Cu, (3) Mo
ઉત્તર:
1. Zn ની ત્રુટિજન્ય અસરો :

• કુંઠિત વૃદ્ધિ.
• પર્ણના મધ્યપર્ણ પીળા પડી જાય.

2. Cu ની ત્રુટિજન્ય અસરો :

• પણે કરમાઈને ખરી પડે.
• વૃક્ષોની છાલ ખરબચડી બની ફાટવા માંડે છે અને ગુંદર જેવો સ્ત્રાવ થાય.

3. Mo ની ત્રુટિજન્ય અસરો :

• પર્ણો પીળા પડે, વૃદ્ધિ કુંઠિત થાય.
• નાઇટ્રોજનની ઊણપ વર્તાય.

પ્રશ્ન 4.
કારણ આપો ? “વર્ષ દરમિયાન એક ઋતુએ ધન્યપાકે અને બીજી ઋતુએ કઠોળપાક એમ બે પાકની ફેરબદલી કરવામાં અાવે છે.”

પ્રશ્ન 5.
મુક્તજીવી અવસ્થામાં રાઇઝોબિયમ નાઇટ્રોજનનું સ્થાપન કરતા નથી. સમાશે.

Curiosity Question

પ્રશ્ન 1.
વનસ્પતિઓ માટે ખનીજતત્ત્વોની જરૂરિયાત અંગેની પદ્ધતિઓ કઈ છે ?
ઉત્તર:

• જલસંવર્ધન પદ્ધતિ,
• વાતસંવર્ધન પદ્ધતિ,
• રસાયણ સંવર્ધન પદ્ધતિ.

પ્રશ્ન 2.
રાઈઝોબિયમ’ બેક્ટરિયામાં નાઇટ્રોજીનેઝ ઉન્સેચકના નિર્માણ માટે જવાબદાર જનીન જણાવો.
ઉત્તર:
niY – જનીન:
Nitrogen fixation gene (નાઇટ્રોજન ફિક્સેશન જનીન).

પ્રશ્ન 3.
ગઇઝોસ્ફિયર એટલે શું ?
ઉત્તર:
શિમ્બીકુળની વનસ્પતિઓના મૂળની ફરતે ગાઢ સંપર્કમાં રહી રાઇઝોબિયમ જીવન જીવે છે, તેને રાઇઝોરિયર કહે છે.