માનવોમાં વહન અને વનસ્પતિમાં વહન વિશે ઊંડાણપૂર્વક સમજૂતી 25 mcq સાથે
માનવ અને વનસ્પતિમાં વહન
1. માનવમાં વહન (Transportation in Human Beings)
માનવ શરીર અસંખ્ય કોષોનું બનેલું છે. આ કોષોને જીવંત રહેવા માટે ઓક્સિજન, પોષક દ્રવ્યો અને અન્ય જરૂરી ઘટકોની સતત જરૂર પડે છે. તેમજ ચયાપચયની ક્રિયાઓ દરમિયાન ઉત્પન્ન થતા બિનજરૂરી અને હાનિકારક ઉત્સર્ગ દ્રવ્યો (જેમ કે કાર્બન ડાયોક્સાઈડ, યુરિયા) ને કોષોમાંથી દૂર કરવા પણ એટલા જ જરૂરી છે. આ તમામ પદાર્થોને એક જગ્યાએથી બીજી જગ્યાએ લઈ જવા માટે માનવ શરીરમાં એક સુવિકસિત 'વહન તંત્ર' આવેલું છે.
રુધિર (Blood) - એક પ્રવાહી સંયોજક પેશી:
વહન કાર્ય માટેનું સૌથી અગત્યનું માધ્યમ રુધિર છે. રુધિર એ લાલ રંગની પ્રવાહી સંયોજક પેશી છે. તે શરીરના દરેક ખૂણે પહોંચીને પદાર્થોની આપ-લે કરે છે. રુધિર મુખ્યત્વે બે ભાગોનું બનેલું છે:
- રુધિરરસ (Plasma): આ રુધિરનું પ્રવાહી માધ્યમ છે. તે આછા પીળા રંગનું હોય છે. રુધિરરસમાં ખોરાક, કાર્બન ડાયોક્સાઈડ (CO₂), ક્ષારો અને નાઈટ્રોજનયુક્ત ઉત્સર્ગ દ્રવ્યો દ્રાવ્ય સ્વરૂપે વહન પામે છે.
- રુધિરકોષો (Blood Cells): રુધિરરસમાં ત્રણ પ્રકારના કોષો તરતા હોય છે:
- રક્તકણો (RBC): લાલ રંગના હોય છે કારણ કે તેમાં 'હિમોગ્લોબિન' નામનું શ્વસનરંજક દ્રવ્ય હોય છે. તે ફેફસાંમાંથી ઓક્સિજનને ગ્રહણ કરી શરીરના તમામ કોષો સુધી પહોંચાડે છે.
- શ્વેતકણો (WBC): આ શરીરના સૈનિકો છે. તે રોગકારક જીવાણુઓ સામે લડીને શરીરને રોગમુક્ત રાખે છે.
- ત્રાકકણો (Platelets): જ્યારે આપણને ઈજા થાય અને લોહી નીકળે, ત્યારે રુધિર ગંઠાઈ જવાની ક્રિયામાં આ કણો મદદ કરે છે, જેથી વધુ લોહી વહી જતું અટકાવી શકાય.
2. રુધિરવાહિનીઓ (Blood Vessels)
હૃદયથી અંગો તરફ અને અંગોથી હૃદય તરફ રુધિરનું વહન કરતી નળીઓને રુધિરવાહિનીઓ કહે છે. તે ત્રણ પ્રકારની હોય છે: ધમની, શિરા અને રુધિરકેશિકાઓ.
(A) ધમની (Artery):
જે રુધિરવાહિનીઓ હૃદયમાંથી રુધિરને શરીરના વિવિધ અંગો સુધી લઈ જાય છે તેને ધમની કહે છે. સામાન્ય રીતે ધમનીમાં ઓક્સિજનયુક્ત (શુદ્ધ) રુધિર વહે છે. (અપવાદ: ફુપ્ફુસ ધમની, જે અશુદ્ધ રુધિરને ફેફસાં સુધી લઈ જાય છે).
ધમનીમાં રુધિર ઊંચા દબાણે વહેતું હોવાથી તેની દીવાલ જાડી અને સ્થિતિસ્થાપક હોય છે. તેમાં વાલ્વ હોતા નથી.
(B) શિરા (Vein):
જે રુધિરવાહિનીઓ શરીરના વિવિધ અંગોમાંથી રુધિરને એકત્રિત કરીને પાછું હૃદય તરફ લાવે છે તેને શિરા કહે છે. સામાન્ય રીતે શિરામાં કાર્બન ડાયોક્સાઈડયુક્ત (અશુદ્ધ) રુધિર વહે છે. (અપવાદ: ફુપ્ફુસ શિરા, જે શુદ્ધ રુધિરને હૃદયમાં લાવે છે).
શિરામાં રુધિરનું દબાણ ઓછું હોવાથી તેની દીવાલ પાતળી હોય છે. શિરામાં રુધિરને પાછું ફરતું અટકાવવા માટે વાલ્વ આવેલા હોય છે.
| ગુણધર્મ | ધમની | શિરા |
|---|---|---|
| વહન દિશા | હૃદયથી અંગો તરફ | અંગોથી હૃદય તરફ |
| રુધિરનો પ્રકાર | મોટાભાગે O₂ યુક્ત | મોટાભાગે CO₂ યુક્ત |
| દીવાલ | જાડી, સ્થિતિસ્થાપક | પાતળી, ઓછી સ્થિતિસ્થાપક |
| દબાણ | ઊંચું દબાણ | નીચું દબાણ |
| વાલ્વ | હોતા નથી | હોય છે |
(C) રુધિરકેશિકાઓ (Capillaries):
જ્યારે ધમની અંગ કે પેશી સુધી પહોંચે છે ત્યારે તે અનેક નાની નાની શાખાઓમાં વિભાજિત થાય છે, જેને રુધિરકેશિકાઓ કહે છે. તેની દીવાલ એક કોષીય સ્તરની અને ખૂબ પાતળી હોય છે. આ પાતળી દીવાલ દ્વારા જ રુધિર અને આસપાસના કોષો વચ્ચે પદાર્થોની આપ-લે થાય છે. ત્યારબાદ આ કેશિકાઓ જોડાઈને શિરા બનાવે છે.
3. લસિકા (Lymph)
રુધિર સિવાય વહનની ક્રિયામાં મદદ કરતું બીજું એક પ્રવાહી એટલે લસિકા. રુધિરકેશિકાઓની દીવાલમાં આવેલા સૂક્ષ્મ છિદ્રો દ્વારા રુધિરરસ, પ્રોટીન અને રુધિરકોષો બહાર નીકળીને પેશીકોષોના અવકાશમાં આવે છે, જેને લસિકા કહે છે.
- લસિકા રંગહીન પ્રવાહી છે અને તેમાં અલ્પ માત્રામાં પ્રોટીન હોય છે.
- તે આંતરકોષીય વાહિકાઓમાંથી લસિકાવાહિનીઓમાં અને અંતે મોટી શિરામાં ઠલવાય છે.
- કાર્ય: નાના આંતરડામાં પચેલા ચરબીનું વહન લસિકા દ્વારા થાય છે અને બાહ્યકોષીય અવકાશમાંથી વધારાનું પ્રવાહી પાછું રુધિરમાં લાવે છે.
4. વનસ્પતિમાં વહન (Transportation in Plants)
વનસ્પતિઓ પ્રાણીઓની જેમ હલનચલન કરતી નથી અને તેમના શરીરમાં મૃત કોષોનું પ્રમાણ વધુ હોય છે, તેથી તેમને ઓછી ઊર્જાની જરૂર પડે છે. વનસ્પતિમાં મુખ્યત્વે બે પદાર્થોનું વહન જરૂરી છે: (1) પાણી અને ખનીજ ક્ષારો (2) પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા તૈયાર થયેલો ખોરાક.
(A) પાણીનું વહન (જલવાહક પેશી):
વનસ્પતિમાં પાણી અને ખનીજ દ્રવ્યોના વહન માટે 'જલવાહક પેશી' (Xylem) આવેલી છે. આ પેશી જલવાહિની અને જલવાહિનીકી ની બનેલી છે, જે મૂળ, પ્રકાંડ અને પર્ણોમાં એકબીજા સાથે જોડાઈને સળંગ રસ્તો બનાવે છે.
- મૂળનું દબાણ (Root Pressure): મૂળના કોષો જમીનમાંથી સક્રિય રીતે આયનોનું શોષણ કરે છે. આનાથી મૂળ અને જમીન વચ્ચે સંકેન્દ્રણમાં તફાવત સર્જાય છે. આ તફાવત દૂર કરવા માટે જમીનમાંથી પાણી મૂળમાં પ્રવેશે છે. આ દબાણ પાણીને થોડે ઉપર સુધી ધકેલે છે (રાત્રિ દરમિયાન આ મહત્વનું છે).
- બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ (Transpiration Pull): ઊંચી વનસ્પતિઓમાં માત્ર મૂળદાબ પૂરતું નથી. દિવસ દરમિયાન, પર્ણરંધ્રો દ્વારા પાણીની વરાળ સ્વરૂપે ગુમાવવાની ક્રિયાને બાષ્પોત્સર્જન કહે છે.
- આ ક્રિયાને કારણે પાણીના અણુઓનું ખેંચાણક બળ (Suction force) ઉત્પન્ન થાય છે, જે મૂળથી પર્ણ સુધી પાણીના સ્તંભને ઉપર ખેંચે છે. આમ, દિવસ દરમિયાન બાષ્પોત્સર્જન એ પાણીના વહન માટેનું મુખ્ય ચાલક બળ છે.
5. ખોરાક અને અન્ય પદાર્થોનું સ્થળાંતરણ
પ્રકાશસંશ્લેષણની નીપજો (ખોરાક) નું વહન 'અન્નવાહક પેશી' (Phloem) દ્વારા થાય છે. આ ક્રિયાને સ્થળાંતરણ (Translocation) કહે છે.
- ઘટકો: અન્નવાહક પેશીમાં ચાલનીનલિકા અને તેની સાથે જોડાયેલા સાથીકોષો મુખ્ય હોય છે.
- વહન દિશા: જલવાહકમાં વહન માત્ર નીચેથી ઉપર તરફ હોય છે, જ્યારે અન્નવાહકમાં પદાર્થોનું વહન બંને દિશામાં (ઉપર અને નીચે) થઈ શકે છે.
- ઊર્જાનો ઉપયોગ: પાણીનું વહન ભૌતિક બળો દ્વારા થાય છે, પરંતુ ખોરાકનું સ્થળાંતરણ સક્રિય ક્રિયા છે જેમાં ATP માંથી પ્રાપ્ત ઊર્જાનો ઉપયોગ થાય છે.
- મિકેનિઝમ: જ્યારે સુક્રોઝ (ખોરાક) ATP ની મદદથી અન્નવાહકમાં પ્રવેશે છે, ત્યારે ત્યાં આસૃતિ દબાણ વધે છે. આ દબાણ ખોરાકને ઓછા દબાણવાળી પેશીઓ તરફ ધકેલે છે. આમ, વનસ્પતિની જરૂરિયાત મુજબ ખોરાકનું વહન થાય છે. (દા.ત. વસંત ઋતુમાં મૂળમાંથી કલિકાઓ તરફ).
સ્વ-મૂલ્યાંકન ક્વિઝ (25 પ્રશ્નો)
તમે કેટલું સમજ્યા? નીચેના પ્રશ્નોના જવાબ આપો.