प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों में पौधों के अनुकूलन के तंत्र। जैव रासायनिक अनुकूलन जैव रासायनिक अनुकूलन के लक्षण
जैव रासायनिक तंत्र के बारे में सामान्य विचार
पर्यावरण के लिए जीवों का अनुकूलन
अनुकूली तंत्र के 3 प्रकार हैं:
1. कोशिकाओं या शरीर के तरल पदार्थों के मैक्रोमोलेक्यूलर घटकों का अनुकूलन।
ऐसे उपकरण 2 प्रकार के होते हैं:
- मात्रा परिवर्तन(सांद्रता) मौजूदा प्रकार के मैक्रोमोलेक्यूल्स, जैसे एंजाइम;
- नए प्रकार के मैक्रोमोलेक्यूल्स का निर्माण, उदाहरण के लिए, नए आइसोएंजाइम जो पहले से मौजूद मैक्रोमोलेक्यूल्स को प्रतिस्थापित करते हैं।
2. माइक्रोएन्वायरमेंट का अनुकूलन जिसमें मैक्रोमोलेक्यूल्स कार्य करता है। उदाहरण के लिए, माध्यम के आसमाटिक गुण या घुले हुए पदार्थों की संरचना बदल जाती है।
3. कार्यात्मक स्तर पर अनुकूलन. इस मामले में, मैक्रोमोलेक्यूलर सिस्टम की दक्षता में परिवर्तन, विशेष रूप से एंजाइम, सेल या उनके प्रकारों में मौजूद मैक्रोमोलेक्यूल्स की संख्या में बदलाव से जुड़ा नहीं है। इस मामले में, किसी विशेष गतिविधि के लिए वर्तमान स्थानीय जरूरतों के अनुसार पहले से मौजूद मैक्रोमोलेक्यूलर सिस्टम के उपयोग में बदलाव के द्वारा अनुकूलन प्रदान किया जाता है। यह एंजाइमों की गतिविधि को बढ़ाकर या घटाकर चयापचय विनियमन के स्तर पर किया जाता है।
एंजाइम सिस्टम में अनुकूली परिवर्तन
एंजाइमों के 2 मुख्य कार्य: उत्प्रेरक और नियामक।
एंजाइमों के सेट या उनकी एकाग्रता को बदलकर अनुकूलन को लागू करने की आवश्यकता के कारण:
1. पर्यावरण में बदलाव या विकास के एक नए चरण में संक्रमण के दौरान शरीर की जरूरतों में बदलाव;
2. पर्यावरण के भौतिक कारकों (तापमान, दबाव, आदि) में परिवर्तन;
3. पर्यावरण के रासायनिक कारकों में परिवर्तन।
मैक्रोमोलेक्यूल्स के सूक्ष्म पर्यावरण के स्तर पर अनुकूलन
ओस्मोरग्यूलेशन का महत्व।
· "ऑस्मोटिक इफेक्टर्स" के रूप में कुछ प्रकार के विलेय का चयन।
· मैक्रोमोलेक्युलस के लिपिड वातावरण का महत्व।
· पीएच मान सुनिश्चित करना।
मैक्रोमोलेक्युलस के माइक्रोएन्वायरमेंट के उचित नियमन के साथ, बाहरी वातावरण में परिवर्तन के लिए जीव के अनुकूलन के लिए स्वयं मैक्रोमोलेक्युलस में किसी भी बदलाव की आवश्यकता नहीं हो सकती है।
चयापचय गतिविधि को बदलकर अनुकूलन
यह अनुकूलन इसके जवाब में हो सकता है:
1. बदलती ऊर्जा जरूरतें;
2. ऑक्सीजन की आपूर्ति में परिवर्तन;
3. पलायन और भुखमरी से जुड़े कारकों का प्रभाव;
4. पर्यावरण की भौतिक स्थितियों में परिवर्तन;
5. हार्मोनल स्थिति में परिवर्तन।
जैव रासायनिक अनुकूलन की दर
अनुकूली परिवर्तन के लिए जितना अधिक समय दिया जाता है, संभावित अनुकूली तंत्र का विकल्प उतना ही अधिक होता है।
आनुवंशिक अनुकूलनकई पीढ़ियों में होता है। विनियामक जीन में उत्परिवर्तन होते हैं, नए आइसोनिजेस के गठन के साथ अमीनो एसिड प्रतिस्थापन, नए अणुओं का उदय होता है।
उदाहरण: बर्फ के बीच रहने वाली समुद्री बोनी मछली में ग्लाइकोप्रोटीन पॉलीपेप्टाइड "एंटीफ्ऱीज़" की उपस्थिति।
अनुकूलन शरीर में प्रक्रियाओं का एक समूह है जो अस्तित्व की बदलती स्थितियों के लिए अपना प्रतिरोध बनाता है। अनुकूली प्रतिक्रियाओं के स्तर के आधार पर, शारीरिक (प्रणालीगत) और जैव रासायनिक (सेलुलर) अनुकूलन को प्रतिष्ठित किया जा सकता है।
शारीरिक अनुकूलन शरीर के प्रणालीगत कार्यों (उदाहरण के लिए, रक्त परिसंचरण, श्वसन, तंत्रिका तंत्र, आदि) की गतिविधि के पुनर्गठन से जुड़ा है, जो शरीर के आंतरिक वातावरण की स्थिरता को बनाए रखने और गतिविधि को सुविधाजनक बनाने की अनुमति देता है। अंगों और ऊतकों की, पोषक तत्वों और ऑक्सीजन की आपूर्ति में सुधार, अपशिष्ट उत्पादों को हटाने में तेजी लाना।
कोशिकाओं, शरीर का हिस्सा होने के नाते, कोशिकाओं के अंदर जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान परिवर्तन के आधार पर, चयापचय के पुनर्गठन के लिए अपने स्वयं के तंत्र होते हैं।
दो प्रकार के अनुकूलन आपस में जुड़े हुए हैं और शरीर को प्रतिकूल परिस्थितियों के अनुकूल बनाना संभव बनाते हैं।
अनुकूलन विनियमन के साथ जुड़ा हुआ है, क्योंकि चयापचय को केवल बाह्य नियामकों की प्रणाली की सहायता से सही दिशा में निर्देशित किया जा सकता है। जैव रासायनिक अनुकूलन और विनियमन तत्काल या दीर्घकालिक हो सकता है।
तत्काल अनुकूलन चयापचय के तेजी से पुनर्गठन से जुड़ा है जो एक महत्वपूर्ण स्थिति की शुरुआत में होता है। इसी समय, चयापचय में सभी परिवर्तन सेलुलर चयापचय के नियमन के लिए तत्काल तंत्र को शामिल करने के कारण होते हैं, अर्थात्, कोशिका झिल्ली और एंजाइम गतिविधि की पारगम्यता पर न्यूरोहोर्मोनल उत्तेजनाओं की क्रिया।
यदि अत्यावश्यक अनुकूलन का उद्देश्य कोशिका के जीवित रहना है, तो दीर्घकालीन अनुकूलन का उद्देश्य प्रतिकूल परिस्थितियों में इसकी व्यवहार्यता बनाए रखना है। दीर्घकालिक अनुकूलन के साथ, चयापचय का पुनर्गठन दीर्घकालिक नियामक तंत्रों के समावेश के कारण होता है, अर्थात। एंजाइमों और अन्य कार्यात्मक प्रोटीनों के संश्लेषण पर न्यूरोहोर्मोनल उत्तेजनाओं का प्रभाव जो बदली हुई स्थितियों के अनुरूप एक अलग प्रकार का चयापचय प्रदान करता है।
यदि किसी कारण से न्यूरोहोर्मोनल विनियमन गड़बड़ा जाता है, तो शरीर लंबे समय तक प्रचलित पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुकूल नहीं हो सकता है, जो अनुकूलन और acclimatization के रोगों के रूप में प्रकट होता है।
1. बेरेज़ोव टी.टी., कोरोवकिन बी.एफ. जैविक रसायन। - एम .: मेडिसिन, 1999।
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6. निकोलेव ए.वाई। जैविक रसायन। - एम .: हायर स्कूल 1989।
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11. फिलीपोविच यू.बी. जैव रसायन की मूल बातें। - एम .: आगर, 1999।
प्रस्तावना | |
परिचय | |
जैव रसायन का विषय और कार्य | |
तलाश पद्दतियाँ | |
जीवित पदार्थ की मुख्य विशेषताएं | |
अध्याय 1. जीवों की रासायनिक संरचना | |
अध्याय 2. प्रोटीन की संरचना और गुण | |
2.1। जीवित पदार्थ के निर्माण में प्रोटीन की भूमिका। प्रोटीन परिभाषा | |
2.2। प्रोटीन की मौलिक संरचना। अंगों और ऊतकों में प्रोटीन की सामग्री | |
2.3। प्रोटीन की अमीनो एसिड संरचना | |
2.4। अमीनो एसिड के एसिड-बेस गुण | |
2.5। अमीनो एसिड की स्टीरियोकेमिस्ट्री | |
2.6। प्रोटीन की संरचना | |
2.7। प्रोटीन के संरचनात्मक संगठन के स्तर | |
प्रोटीन की प्राथमिक संरचना | |
प्रोटीन की माध्यमिक संरचना | |
प्रोटीन की तृतीयक संरचना | |
प्रोटीन की चतुर्धातुक संरचना | |
2.8। विकृतीकरण और पुनर्विकास | |
2.9। प्रोटीन के आणविक भार का निर्धारण | |
2.10। प्रोटीन के भौतिक-रासायनिक गुण | |
प्रोटीन के अम्ल-क्षार और बफर गुण | |
प्रोटीन का जलयोजन और उनकी घुलनशीलता को प्रभावित करने वाले कारक | |
2.11। शरीर में प्रोटीन के कार्य | |
2.12। प्रोटीन अलगाव और शुद्धिकरण के तरीके | |
निष्कर्षण के तरीके | |
प्रोटीन की शुद्धि, प्रोटीन एकरूपता का आकलन | |
2.13। प्रोटीन वर्गीकरण | |
अध्याय 3. कार्बोहाइड्रेट | |
3.1। कार्बोहाइड्रेट की अवधारणा और उनका वर्गीकरण | |
3.2। मोनोसैक्राइड | |
मोनोसेकेराइड के ऑप्टिकल गुण | |
मोनोसेकेराइड की संरचना | |
3. मोनोसेकेराइड की 3 मूल प्रतिक्रियाएँ | |
कार्बोनिल समूह से जुड़ी प्रतिक्रियाएँ | |
हाइड्रॉक्सिल समूहों से जुड़ी प्रतिक्रियाएं | |
3.4। काम्प्लेक्स कार्बोहाइड्रेट्स | |
oligosaccharides | |
पॉलिसैक्राइड | |
3.5। कार्बोहाइड्रेट के जैविक कार्य | |
अध्याय 4. न्यूक्लिक अम्ल | |
4.1। न्यूक्लिक एसिड की सामान्य विशेषताएं | |
4.2। रासायनिक संरचना और न्यूक्लिक एसिड की संरचना | |
4.3। न्यूक्लिक एसिड के संरचनात्मक संगठन के स्तर | |
न्यूक्लिक एसिड की प्राथमिक संरचना | |
डीएनए की माध्यमिक संरचना | |
आरएनए की माध्यमिक संरचना | |
आरएनए और डीएनए की तृतीयक संरचना | |
अध्याय 5. लिपिड | |
5 1. लिपिड की सामान्य विशेषताएं और वर्गीकरण | |
5.2। लिपिड मोनोमर्स | |
5.3। बहुघटक लिपिड | |
5. 4. लिपिड के जैविक कार्य | |
अध्याय 6. एंजाइम | |
6.1। एंजाइमों को अलग करने और शुद्ध करने के तरीके | |
6.2। एंजाइमों की रासायनिक प्रकृति और संरचना | |
6.3। एंजाइम कॉफ़ेक्टर्स | |
एंजाइम सहकारकों के रूप में धातु आयन | |
सहएंजाइमों | |
6.4। एंजाइमों की क्रिया का तंत्र | |
6.5। एंजाइम गुण | |
6. 6. एंजाइम क्रिया की विशिष्टता | |
7.7। एंजाइम कटैलिसीस की दर को प्रभावित करने वाले कारक | |
एंजाइम गतिविधि पर तापमान का प्रभाव | |
एंजाइम गतिविधि पर पीएच का प्रभाव | |
एंजाइमैटिक रिएक्शन रेट पर सब्सट्रेट और एंजाइम सांद्रता का प्रभाव | |
समय पर प्रतिक्रिया दर की निर्भरता | |
6.8। एंजाइम गतिविधि का विनियमन | |
एंजाइम सक्रियण | |
एंजाइम अवरोध | |
एंजाइम क्रिया का एलोस्टेरिक विनियमन | |
6.9। एंजाइम गतिविधि का निर्धारण | |
6.10। एंजाइमों का नामकरण और वर्गीकरण | |
6.11। शरीर और कोशिका में एंजाइमों का स्थानीयकरण | |
6.12। एंजाइमों का अनुप्रयोग | |
अध्याय 7. विटामिन | |
7.1। विटामिन की अवधारणा | |
7.2। विटामिन वर्गीकरण | |
7.3। वसा में घुलनशील विटामिन | |
विटामिन ए (रेटिनॉल) | |
विटामिन डी (कैल्सीफेरोल) | |
विटामिन ई (टोकोफ़ेरॉल) | |
विटामिन के (नैफ्थोक्विनोन) | |
7.4। पानी में घुलनशील विटामिन | |
विटामिन बी 1 (थियामिन) | |
विटामिन बी 2 (राइबोफ्लेविन) | |
विटामिन बी 3 (पैंटोथेनिक एसिड) | |
विटामिन बी 5 (पीपी, नियासिन, निकोटिनामाइड, निकोटिनिक एसिड) | |
विटामिन बी 6 (पाइरीडॉक्सिन) | |
विटामिन बी 9 (बी सी, फोलिक एसिड) | |
विटामिन बी 12 (cobalamin) | |
विटामिन सी (एस्कॉर्बिक एसिड) | |
विटामिन एच (बायोटिन) | |
विटामिन पी (रुटिन, पारगम्यता विटामिन) | |
7.5। विटामिन जैसे पदार्थ | |
अध्याय 8 | |
8.1। उपापचय | |
8.2। ऊर्जा विनिमय | |
अध्याय 9. जैविक ऑक्सीकरण | |
9.1। जैविक ऑक्सीकरण का सार | |
9.2। श्वसन श्रृंखला | |
9.3। ऑक्सीडेटिव फाृॉस्फॉरिलेशन | |
अध्याय 10. कार्बोहाइड्रेट चयापचय | |
10.1। कार्बोहाइड्रेट का पाचन | |
10.2। ग्लूकोज चयापचय | |
10.3. ग्लाइकोजन का जैवसंश्लेषण | |
10.4। ग्लाइकोजन का टूटना | |
10.5। अवायवीय ग्लाइकोलाइसिस | |
10.6। ग्लूकोज का एरोबिक टूटना | |
10.7। पेंटोज फॉस्फेट चक्र | |
10.8। ग्लूकोज का जैवसंश्लेषण (ग्लूकोनोजेनेसिस) | |
10.10। कार्बोहाइड्रेट चयापचय का विनियमन | |
अध्याय 11 | |
11.1। लिपिड पाचन | |
11.2। ग्लिसरॉल का चयापचय | |
11.3। फैटी एसिड चयापचय |
|
11.4। वसा का जैवसंश्लेषण | |
11.5। लिपिड चयापचय का विनियमन | |
अध्याय 12 | |
12.1। आरएनए और डीएनए क्षय मार्ग | |
12.2। प्यूरीन और पाइरीमिडीन बेस का क्षय | |
12.3। न्यूक्लियोटाइड्स का जैवसंश्लेषण | |
12.4। न्यूक्लिक एसिड का जैवसंश्लेषण | |
12.5। जीनोटाइप से फेनोटाइप तक सूचना का मार्ग | |
अध्याय 13. प्रोटीन चयापचय | |
13.1। प्रोटीन चयापचय की अवधारणा | |
13.2। खाद्य प्रोटीन का पाचन और ऊतक प्रोटीन का टूटना | |
13.3। अमीनो एसिड चयापचय | |
13.4। शरीर से अमोनिया को हटाना। ऑर्निथिन चक्र | |
13.5। अमीनो एसिड का संश्लेषण | |
13.6। प्रोटीन जैवसंश्लेषण (अनुवाद) | |
अध्याय 14. जल-नमक और खनिज उपापचय | |
14.1। पानी-नमक का आदान-प्रदान | |
जीवन की प्रक्रिया में पानी की भूमिका और कार्य | |
14.2। जल-नमक चयापचय का विनियमन | |
आसमाटिक दबाव और बाह्य द्रव मात्रा का विनियमन | |
पीएच विनियमन | |
14.3। खनिज विनिमय | |
खनिज पदार्थ | |
खनिजों के कार्य | |
खनिज और न्यूक्लिक एसिड चयापचय | |
खनिज और प्रोटीन चयापचय | |
कार्बोहाइड्रेट और लिपिड के खनिज और चयापचय | |
14.4। खनिज चयापचय का विनियमन | |
अध्याय 15 | |
अध्याय 16. हार्मोन। मेटाबॉलिज्म का नर्वोहोर्मोनल रेगुलेशन | |
16.1। हार्मोन की अवधारणा। चयापचय विनियमन के मूल सिद्धांत | |
16. 2. हार्मोन का वर्गीकरण | |
16.3। हार्मोन की क्रिया के बारे में सामान्य विचार | |
16. 4. थायराइड और पैराथायराइड हार्मोन | |
थायराइड हार्मोन | |
पैराथायरायड हार्मोन | |
16.5। अग्न्याशय हार्मोन | |
16.6। अधिवृक्क हार्मोन | |
16.7। सेक्स ग्रंथि हार्मोन | |
16.8। हाइपोथैलेमिक-पिट्यूटरी प्रणाली के हार्मोन | |
16.9। थाइमस और पीनियल हार्मोन | |
16.10। prostaglandins | |
16.11. जैव रासायनिक अनुकूलन | |
पाठ्यपुस्तक माध्यमिक (पूर्ण) सामान्य शिक्षा के लिए संघीय राज्य शैक्षिक मानक का अनुपालन करती है, रूसी संघ के शिक्षा और विज्ञान मंत्रालय द्वारा अनुशंसित है और पाठ्यपुस्तकों की संघीय सूची में शामिल है।
पाठ्यपुस्तक कक्षा 11 में छात्रों को संबोधित है और इस विषय को सप्ताह में 1 या 2 घंटे पढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
आधुनिक डिजाइन, बहु-स्तरीय प्रश्न और कार्य, अतिरिक्त जानकारी और इलेक्ट्रॉनिक एप्लिकेशन के साथ समानांतर काम की संभावना शैक्षिक सामग्री के प्रभावी आत्मसात में योगदान करती है।
चावल। 33. एक खरगोश का शीतकालीन रंग
तो, विकास की प्रेरक शक्तियों की कार्रवाई के परिणामस्वरूप, जीवों का विकास होता है और पर्यावरणीय परिस्थितियों में अनुकूलन में सुधार होता है। विभिन्न अनुकूलनों की अलग-अलग आबादी में स्थिरीकरण से अंततः नई प्रजातियों का निर्माण हो सकता है।
प्रश्नों और असाइनमेंट की समीक्षा करें
1. अस्तित्व की स्थितियों के लिए जीवों की अनुकूलन क्षमता का उदाहरण दें।
2. कुछ जानवरों के पास एक उज्ज्वल, बेदाग रंग क्यों होता है, जबकि अन्य, इसके विपरीत, संरक्षण कर रहे हैं?
3. मिमिक्री का सार क्या है?
4. क्या प्राकृतिक वरण की क्रिया का विस्तार जंतुओं के व्यवहार तक होता है? उदाहरण दो।
5. जानवरों में अनुकूली (छिपी और चेतावनी) रंगाई के उद्भव के लिए जैविक तंत्र क्या हैं?
6. क्या शारीरिक अनुकूलन कारक हैं जो समग्र रूप से जीव की फिटनेस के स्तर को निर्धारित करते हैं?
7. जीवन स्थितियों के लिए किसी भी अनुकूलन की सापेक्षता का सार क्या है? उदाहरण दो।
सोचना! अमल में लाना!
1. जीवन स्थितियों के लिए पूर्ण अनुकूलन क्यों नहीं है? किसी युक्ति की आपेक्षिक प्रकृति को सिद्ध करने वाले उदाहरण दीजिए।
2. सूअर के शावकों में एक विशिष्ट धारीदार रंग होता है जो उम्र के साथ गायब हो जाता है। संतति की तुलना में वयस्कों में रंग परिवर्तन के समान उदाहरण दीजिए। क्या इस पैटर्न को पूरे पशु जगत के लिए सामान्य माना जा सकता है? यदि नहीं, तो किन जानवरों के लिए और यह विशिष्ट क्यों है?
3. अपने क्षेत्र में रंगीन जानवरों की चेतावनी के बारे में जानकारी एकत्र करें। समझाएं कि इस सामग्री का ज्ञान सभी के लिए क्यों महत्वपूर्ण है। इन जानवरों के बारे में एक सूचना स्टैंड बनाएं। प्राथमिक विद्यालय के छात्रों के सामने इस विषय पर एक प्रस्तुति दें।
कंप्यूटर के साथ काम करें
इलेक्ट्रॉनिक एप्लिकेशन का संदर्भ लें। सामग्री का अध्ययन करें और असाइनमेंट पूरा करें।
दोहराएं और याद रखें!
इंसान
व्यवहारिक अनुकूलन सहज बिना शर्त प्रतिवर्त व्यवहार हैं।मनुष्यों सहित सभी जानवरों में जन्मजात क्षमताएँ मौजूद हैं। एक नवजात शिशु भोजन को चूस सकता है, निगल सकता है और पचा सकता है, पलक झपका सकता है और छींक सकता है, प्रकाश, ध्वनि और दर्द पर प्रतिक्रिया कर सकता है। ये उदाहरण हैं बिना शर्त सजगता।विकास की प्रक्रिया में इस तरह के व्यवहार कुछ, अपेक्षाकृत स्थिर पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुकूलन के परिणामस्वरूप उत्पन्न हुए। बिना शर्त रिफ्लेक्स विरासत में मिले हैं, इसलिए सभी जानवर ऐसे रिफ्लेक्सिस के तैयार कॉम्प्लेक्स के साथ पैदा होते हैं।
प्रत्येक बिना शर्त प्रतिवर्त एक कड़ाई से परिभाषित उत्तेजना (सुदृढीकरण) के लिए होता है: कुछ भोजन के लिए, अन्य दर्द के लिए, अन्य नई जानकारी की उपस्थिति के लिए, आदि। बिना शर्त प्रतिवर्त के प्रतिवर्त चाप स्थिर होते हैं और रीढ़ की हड्डी या मस्तिष्क के तने से गुजरते हैं।
बिना शर्त सजगता के सबसे पूर्ण वर्गीकरणों में से एक शिक्षाविद् पी. वी. सिमोनोव द्वारा प्रस्तावित वर्गीकरण है। वैज्ञानिक ने सभी बिना शर्त रिफ्लेक्सिस को तीन समूहों में विभाजित करने का प्रस्ताव दिया, जो एक दूसरे के साथ और पर्यावरण के साथ व्यक्तियों की बातचीत की विशेषताओं में भिन्न थे। महत्वपूर्ण सजगता(लेट से। वीटा - जीवन) का उद्देश्य व्यक्ति के जीवन को संरक्षित करना है। उनका पालन करने में विफलता से व्यक्ति की मृत्यु हो जाती है, और कार्यान्वयन के लिए उसी प्रजाति के किसी अन्य व्यक्ति की भागीदारी की आवश्यकता नहीं होती है। इस समूह में भोजन और पेय रिफ्लेक्सिस, होमोस्टैटिक रिफ्लेक्सिस (एक निरंतर शरीर का तापमान, इष्टतम श्वास दर, हृदय गति, आदि बनाए रखना), रक्षात्मक वाले शामिल हैं, जो बदले में निष्क्रिय-रक्षात्मक (भगोड़ा, छिपना) और सक्रिय रक्षात्मक में विभाजित हैं। (धमकी देने वाली वस्तु पर हमला) और कुछ अन्य।
को प्राणिसामाजिक,या भूमिका निभा रहा है सजगताजन्मजात व्यवहार के उन रूपों को शामिल करें जो उनकी प्रजातियों के अन्य व्यक्तियों के साथ बातचीत करते समय उत्पन्न होते हैं। ये यौन, माता-पिता-बच्चे, प्रादेशिक, श्रेणीबद्ध सजगता हैं।
तीसरा समूह है आत्म-विकास के प्रतिबिंब।वे किसी विशिष्ट स्थिति के अनुकूलन से संबंधित नहीं हैं, लेकिन जैसा कि भविष्य में बदल गया था। उनमें से खोजपूर्ण, अनुकरणीय और चंचल व्यवहार हैं।
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रूसी संघ
शिक्षा और विज्ञान मंत्रालय
राज्य शिक्षण संस्थान
टूमेन स्टेट यूनिवर्सिटी
"मंज़ूरी देना":
और के बारे में। उप-रेक्टर-प्रमुख
_______________________
__________ _____________ 2011
जैव रासायनिक अनुकूलन
प्रशिक्षण और पद्धति परिसर। कार्य कार्यक्रम
स्नातक छात्रों के लिए(03.01.04 जैव रसायन)
शिक्षा के पूर्णकालिक और अंशकालिक रूप
"रिलीज के लिए तैयार":
"______" ___________2011
मैन एंड एनिमल्स के एनाटॉमी और फिजियोलॉजी विभाग की एक बैठक में विचार किया गया " 24 » मई 2011 प्रोटोकॉल नंबर 11।
सामग्री, संरचना और डिजाइन के लिए आवश्यकताओं को पूरा करता है।
वॉल्यूम 9 पेज।
सिर विभाग ______________________________//
जैविक विभाग इमेनिट के सीएमडी की बैठक में विचार किया गया
« 30 » मई 2011 प्रोटोकॉल संख्या 2
स्नातकोत्तर व्यावसायिक शिक्षा (स्नातकोत्तर अध्ययन) के मुख्य व्यावसायिक शैक्षिक कार्यक्रम की संरचना के लिए FGT के अनुरूप है
"मान गया":
सीएमडी के अध्यक्ष ________________________ /
« 30 » मई 2011
"मान गया":
शुरुआत स्नातकोत्तर विभाग
और डॉक्टरेट अध्ययन _____________
"______" _____________2011
रूसी संघ
शिक्षा और विज्ञान मंत्रालय
राज्य शिक्षण संस्थान
उच्च व्यावसायिक शिक्षा
टूमेन स्टेट यूनिवर्सिटी
गणित, प्राकृतिक विज्ञान और सूचना प्रौद्योगिकी संस्थान
मानव और पशु के एनाटॉमी और फिजियोलॉजी विभाग
जैव रासायनिक अनुकूलन
प्रशिक्षण और पद्धति परिसर। कार्य कार्यक्रम
विशेषज्ञता के स्नातक छात्रों के लिए 03.01.04 जैव रसायन
टूमेन स्टेट यूनिवर्सिटी
किरोव अनुकूलनप्रशिक्षण और पद्धति परिसर। विशेष 03.01.04 जैव रसायन के स्नातक छात्रों के लिए कार्य कार्यक्रम। टूमेन, 2011, 9 पृष्ठ।
कार्य कार्यक्रम स्नातकोत्तर व्यावसायिक शिक्षा (स्नातकोत्तर अध्ययन) के मुख्य व्यावसायिक शैक्षिक कार्यक्रम की संरचना के लिए FGT के अनुसार संकलित किया गया है।
जिम्मेदार संपादक: , चिकित्सा विज्ञान के डॉक्टर, प्रोफेसर, मानव और जानवरों के शरीर रचना विज्ञान और शरीर विज्ञान विभाग के प्रमुख
© टूमेन स्टेट यूनिवर्सिटी, 2011।
प्रशिक्षण और पद्धति परिसर। कार्य कार्यक्रम में निम्नलिखित खंड शामिल हैं:
1. व्याख्यात्मक नोट:
1.1। अनुशासन के लक्ष्य और उद्देश्य
उद्देश्य: आणविक स्तर पर चयापचय प्रक्रियाओं के अनुकूलन के आधार का अध्ययन करना।
उद्देश्य: आणविक स्तर पर अनुकूलन से संबंधित बुनियादी अवधारणाओं का अध्ययन करना, शरीर को विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुकूल बनाने के तरीकों पर चर्चा करना, अनुकूली परिवर्तनों का आकलन करने के तरीकों का अध्ययन करना
1.2। OOP की संरचना में अनुशासन का स्थान।
विज्ञान और वैज्ञानिक विशेषता की शाखा का विशेष अनुशासन।
अनुशासन सामग्री: चयापचय में अनुकूली परिवर्तन के दौरान एंजाइम गतिविधि, विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुकूलन के जैव रासायनिक पहलू, सेल के तनाव और परिवहन प्रणाली।
बायोकेमिस्ट्री, एंजाइमोलॉजी के फंडामेंटल, मेम्ब्रेन ट्रांसपोर्ट, मेटाबोलिक प्रक्रियाओं का नियमन।
इस अनुशासन में महारत हासिल करने के लिए आवश्यक ज्ञान के रूप में, आपको चाहिए: ह्यूमन फिजियोलॉजी, बायोकैमिस्ट्री और मॉलिक्यूलर बायोलॉजी।
1.3। अनुशासन में महारत हासिल करने के परिणामों के लिए आवश्यकताएँ:
अनुशासन में महारत हासिल करने के परिणामस्वरूप, छात्र को चाहिए:
जैव रासायनिक अनुकूलन और एंजाइमी परिवर्तनशीलता की रणनीति के बारे में बुनियादी विचार, चयापचय अनुकूलन की बुनियादी अवधारणाएँ
पर्यावरणीय कारकों में परिवर्तन के साथ हाइबरनेशन। शरीर के थर्मोरेग्यूलेशन के तंत्र।एनहाइड्रोबायोसिस। सीतनिद्रा। सक्रिय चयापचय बंद करें। कीड़ों में डायपॉज। हाइबरनेशन के दौरान लिपिड की भूमिका। हाइबरनेशन के दौरान पदार्थों के क्षय के चक्र को धीमा करना। छोटे और बड़े स्तनधारियों का हाइबरनेशन। होमोथर्मल जानवरों के तापमान में अनुकूलन। पोइकिलोथर्मिक जानवरों के तापमान में अनुकूलन।
शरीर से क्षय उत्पादों को हटाने के तरीके। अनुकूल जीव की गतिविधि को बनाए रखने में प्रतिरक्षा प्रणाली की भूमिका। अमोनियम जानवर। यूरिया चक्र का संशोधन। ऑन्टोजेनेसिस की प्रक्रिया में अनुकूलन। जलीय घोल में रहने के लिए अनुकूलन। समुद्र की गहराई के लिए अनुकूलन।
जैव रासायनिक अनुकूलन: तंत्र और रणनीतियाँ।
1. दीर्घकालिक जैव रासायनिक अनुकूलन के लिए रणनीति।
2. अल्पकालिक जैव रासायनिक अनुकूलन की रणनीति।
सेलुलर चयापचय। चयापचय परिवर्तनों के लिए एंजाइमों का अनुकूलन
1. एंजाइम का मात्रात्मक अनुकूलन।
2. एंजाइम का गुणात्मक अनुकूलन।
3. इंटरमीडिएट मेटाबोलाइट्स और समतुल्य को कम करना।
शारीरिक गतिविधि के लिए अनुकूलन। कोशिकाओं का तनाव और परिवहन प्रणाली।
1. अनुकूलन के दौरान निष्क्रिय और सक्रिय परिवहन
2. बदलती पर्यावरणीय परिस्थितियों में चोलिनर्जिक प्रणाली
ऑक्सीजन शासन और डाइविंग के लिए अनुकूलन
1. हाइपोक्सिया और ऊर्जा चयापचय की स्थिति।
2. मेटाबोलाइट्स के टूटने के लिए एरोबिक और एनारोबिक मार्गों का अनुकूलन।
पर्यावरणीय कारकों में परिवर्तन के दौरान श्वसन प्रणाली। शरीर के थर्मोरेग्यूलेशन के तंत्र।
1. क्रायोप्रोटेक्टिव प्रोटीन।
2. जानवरों में हाइबरनेशन
3. थर्मोरेग्यूलेशन के तंत्र
शरीर विषहरण प्रणाली। प्रतिरक्षा प्रणाली और पर्यावरणीय प्रभाव।
2. वैज्ञानिक चर्चा "रक्षा तंत्र के रूप में शरीर का विषहरण"
8. स्नातक छात्रों के स्वतंत्र काम के लिए शैक्षिक और पद्धतिगत समर्थन। प्रगति की वर्तमान निगरानी के लिए मूल्यांकन उपकरण, अनुशासन में महारत हासिल करने के परिणामों के आधार पर मध्यवर्ती प्रमाणीकरण।
टेबल तीन
अनुशासन के अध्ययन और उनके कार्यान्वयन पर नियंत्रण में छात्रों द्वारा किए गए स्वतंत्र कार्य के प्रकार
स्वतंत्र कार्य का प्रकार | इस प्रकार के स्वतंत्र कार्य के दौरान छात्रों की गतिविधियाँ | मूल्यांकन पद्धति |
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मुख्य साहित्य का उपयोग करके अर्जित ज्ञान का गहरा और व्यवस्थितकरण | यह माना जाता है कि जैसे ही छात्र सामग्री में महारत हासिल करते हैं, वे अतिरिक्त रूप से स्वतंत्र रूप से व्याख्यान नोट्स, साथ ही साथ बुनियादी और अतिरिक्त साहित्य के अनुशंसित खंड तैयार करते हैं। | संगोष्ठी प्रतिक्रिया |
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विषय पर संगोष्ठी की तैयारी | जैसा कि व्याख्यान सामग्री में महारत हासिल है, विषयगत योजना अनुभाग में प्रस्तुत अनुशासन के कुछ विषयों पर छात्रों के सैद्धांतिक ज्ञान की निगरानी की जाती है। छात्र स्वतंत्र रूप से व्याख्यान सामग्री, बुनियादी और अतिरिक्त साहित्य का उपयोग करके संगोष्ठी की तैयारी करते हैं। | संगोष्ठी प्रतिक्रिया |
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इलेक्ट्रॉनिक स्रोतों की सामग्री के साथ परिचित (विषय पर) | छात्र स्वतंत्र रूप से इलेक्ट्रॉनिक स्रोतों से सामग्री का उपयोग करके संगोष्ठी की तैयारी करते हैं। | संगोष्ठी प्रतिक्रिया |
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प्रस्तुतियाँ तैयार करना | संगोष्ठी के मुद्दों को पूरी तरह से कवर करने के लिए छात्र उपयुक्त सॉफ्टवेयर का उपयोग करके संगोष्ठी की तैयारी में अपनी स्वयं की स्लाइड तैयार करते हैं। | संगोष्ठी प्रतिक्रिया |
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सार तैयार करना | इस विषय में छात्रों द्वारा विषय के विभिन्न पहलुओं को छूने वाले सार तत्वों की स्व-तैयारी शामिल है। | ||
वैज्ञानिक चर्चा की तैयारी "रक्षा तंत्र के रूप में शरीर का विषहरण" | विषय के ढांचे के भीतर, विषहरण तंत्र के मूल्यांकन पर एक चर्चा आयोजित की जाती है। | संगोष्ठी प्रतिक्रिया |
निबंध और परीक्षण के अनुमानित विषय:
1. शारीरिक गतिविधि के लिए एरोबिक अनुकूलन।
2. शारीरिक गतिविधि के लिए अवायवीय अनुकूलन।
3. अनुकूलन की स्थितियों में ऊर्जा सबस्ट्रेट्स।
4. निष्क्रिय सेल ट्रांसपोर्ट सिस्टम का अनुकूलन
5. सक्रिय सेल ट्रांसपोर्ट सिस्टम का अनुकूलन।
6. ऊर्जा सबस्ट्रेट्स को विभाजित करने के तरीकों में एंजाइमिक परिवर्तन।
7. व्यायाम के दौरान चयापचय का नियमन।
सेट करने के लिए प्रश्न:
1. जैव रासायनिक अनुकूलन के मुख्य तंत्र और रणनीतियाँ।
2. चयापचय भार के लिए एंजाइमों का अनुकूलन।
3. कम उच्च तीव्रता वाली शारीरिक गतिविधि के लिए अनुकूलन।
4. लंबे समय तक शारीरिक गतिविधि के लिए अनुकूलन।
5. एनोक्सिया की शर्तों के तहत अनुकूलन।
6. होमोथर्मल जानवरों के तापमान में अनुकूलन।
7. पोइकिलोथर्मिक जानवरों के तापमान में अनुकूलन।
8. चोलिनर्जिक प्रणालियों का अनुकूलन।
9. तनाव। अनुकूलन तंत्र का विघटन।
10. शारीरिक गतिविधि पर एरोबिक और एनारोबिक प्रशिक्षण का प्रभाव।
11. गोताखोरी के लिए अनुकूलन।
12. सक्रिय चयापचय को बंद करें। हाइबरनेशन की भूमिका।
13. ऑन्टोजेनेसिस की प्रक्रिया में अनुकूलन।
14. जलीय घोल में रहने के लिए अनुकूलन।
15. समुद्र की गहराइयों में अनुकूलन।
16. क्रायोप्रोटेक्शन।
17. शरीर का विषहरण।
18. सेल ट्रांसपोर्ट सिस्टम का अनुकूलन
9. शैक्षिक प्रौद्योगिकियां।
अनुशासन में महारत हासिल करने के दौरान विभिन्न प्रकार के शैक्षिक कार्यों को लागू करते समय, निम्न प्रकार की शैक्षिक तकनीकों का उपयोग किया जाता है:
मल्टीमीडिया सीखने के उपकरण:
व्याख्यान पाठ्यक्रम में, छात्रों को सामग्री के अधिक संपूर्ण कवरेज के लिए एनिमेटेड स्लाइड, वीडियो क्लिप दिखाए जाते हैं। संगोष्ठियों के लिए स्व-तैयारी के दौरान, छात्र प्रस्तुत सामग्री के अधिक संपूर्ण कवरेज के लिए सॉफ्टवेयर - "पावरपॉइंट" का उपयोग करके स्लाइड विकसित करते हैं।
विशेष कार्यक्रम और उपकरण:
व्याख्यान पाठ्यक्रम तैयार करते और पढ़ते समय, Microsoft Office पैकेज प्रोग्राम ("MO PowerPoint, Windows Media Player, Internet Explorer") का उपयोग किया जाता है, निर्दिष्ट सॉफ़्टवेयर का उपयोग छात्रों द्वारा स्वतंत्र कार्य के दौरान भी किया जाता है।
इंटरएक्टिव प्रौद्योगिकियां:
संगोष्ठियों के ढांचे के भीतर चर्चा
"रक्षा तंत्र के रूप में शरीर का विषहरण" विषय पर वैज्ञानिक चर्चा
10. अनुशासन की शैक्षिक-पद्धति और सूचना समर्थन।
10.1। मुख्य साहित्य:
1. वरफोलोमेव एंजाइमोलॉजी,। एम: अकादमी, 20s।
2., श्वेदोवा। एम: बस्टर्ड। 20s।
3. मानव जैव रसायन 2v। एम: शांति। 20s।
4. सोमेरो जे जैव रासायनिक अनुकूलन। एम: शांति। 19s।
5. ज़िमनिट्स्की, जीव अनुकूलन के जैव रासायनिक तंत्र में। - एम .: ग्लोबस, 2004. - 240 पी।
6. . जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों के रसायन विज्ञान की जैव रासायनिक नींव। ट्यूटोरियल। द्विपद। 20s।
7. जर्नल "बायोलॉजिकल मेम्ब्रेन" 2005-एन में प्रकाशन। वी
8. जर्नल "बायोकेमिस्ट्री" 2005 में प्रकाशन - वर्तमान। वी
9. जर्नल "एवोल्यूशनरी फिजियोलॉजी एंड बायोकैमिस्ट्री" 2005-एन में प्रकाशन। वी
10.2। अतिरिक्त साहित्य:
1. प्लाकुनोव एंजाइमोलॉजी। मास्को: लोगो, 20s।
2. एंजाइमेटिक गतिविधि का विनियमन। एम .: मीर, 19s।
3. एंजाइमों का ढेर। एम। विज्ञान, 19s।
4. रोज़ानोव प्रक्रियाएं और अत्यधिक परिस्थितियों में उनका सुधार। कीव: स्वास्थ्य, 19पी।
5. रासायनिक एंजाइमोलॉजी। / ईडी। , के मार्टिनेक। एम।: मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी का पब्लिशिंग हाउस, 19 पी।
6. जैव रासायनिक अनुकूलन की समस्याएं / के तहत। ईडी। एम: चिकित्सा। 19s।
7. पश्निकोवा तनावपूर्ण स्थितियों और शारीरिक गतिविधि के लिए। एम: चिकित्सा। 19s।
10.3। सॉफ्टवेयर और इंटरनेट संसाधन:
11. तकनीकी साधन और अनुशासन का तार्किक समर्थन।
अनुशासन लेखक द्वारा संकलित कंप्यूटर प्रस्तुतियों के साथ प्रदान किया जाता है। संकाय में व्याख्यान के लिए 4 मल्टीमीडिया कक्षाएँ हैं। प्रयोगशाला कक्ष व्यावहारिक जैव रासायनिक अनुसंधान के लिए उपकरण और अभिकर्मकों से सुसज्जित है।
केवल कुछ शर्तों के तहत प्रतिकूल पर्यावरणीय कारकों की प्रतिक्रिया जीवित जीवों के लिए हानिकारक होती है, और ज्यादातर मामलों में उनका अनुकूली मूल्य होता है। इसलिए, इन प्रतिक्रियाओं को सेली ने "सामान्य अनुकूलन सिंड्रोम" कहा था। बाद के कार्यों में, उन्होंने "तनाव" और "सामान्य अनुकूलन सिंड्रोम" शब्दों को पर्यायवाची के रूप में इस्तेमाल किया।
अनुकूलन- यह सुरक्षात्मक प्रणालियों के गठन की एक आनुवंशिक रूप से निर्धारित प्रक्रिया है जो इसके लिए प्रतिकूल परिस्थितियों में स्थिरता और ऑन्टोजेनेसिस के प्रवाह में वृद्धि प्रदान करती है।
अनुकूलन सबसे महत्वपूर्ण तंत्रों में से एक है जो अस्तित्व की बदली हुई परिस्थितियों में एक पौधे के जीव सहित एक जैविक प्रणाली की स्थिरता को बढ़ाता है। जीव जितना बेहतर किसी कारक के अनुकूल होता है, उतना ही वह उसके उतार-चढ़ाव के प्रति प्रतिरोधी होता है।
बाहरी वातावरण की क्रिया के आधार पर, कुछ सीमाओं के भीतर चयापचय को बदलने के लिए जीव की आनुवंशिक रूप से निर्धारित क्षमता को कहा जाता है प्रतिक्रिया की दर. यह जीनोटाइप द्वारा नियंत्रित होता है और सभी जीवित जीवों की विशेषता है। प्रतिक्रिया मानदंड की सीमा के भीतर होने वाले अधिकांश संशोधन अनुकूली महत्व के हैं। वे आवास में परिवर्तन के अनुरूप हैं और उतार-चढ़ाव वाली पर्यावरणीय परिस्थितियों में पौधों के बेहतर अस्तित्व प्रदान करते हैं। इस संबंध में, ऐसे संशोधन विकासवादी महत्व के हैं। शब्द "प्रतिक्रिया दर" वी.एल. द्वारा पेश किया गया था। जोहानसन (1909)।
किसी प्रजाति या किस्म की पर्यावरण के अनुसार संशोधित करने की क्षमता जितनी अधिक होती है, उसकी प्रतिक्रिया की दर उतनी ही व्यापक होती है और अनुकूलन करने की क्षमता उतनी ही अधिक होती है। यह संपत्ति कृषि फसलों की प्रतिरोधी किस्मों को अलग करती है। एक नियम के रूप में, पर्यावरणीय कारकों में मामूली और अल्पकालिक परिवर्तन से पौधों के शारीरिक कार्यों का महत्वपूर्ण उल्लंघन नहीं होता है। यह आंतरिक वातावरण के सापेक्ष गतिशील संतुलन को बनाए रखने की उनकी क्षमता और बदलते बाहरी वातावरण में बुनियादी शारीरिक कार्यों की स्थिरता के कारण है। एक ही समय में, तेज और लंबे समय तक प्रभाव से पौधे के कई कार्यों में व्यवधान होता है, और अक्सर इसकी मृत्यु हो जाती है।
अनुकूलन में सभी प्रक्रियाएं और अनुकूलन शामिल हैं (शारीरिक, रूपात्मक, शारीरिक, व्यवहारिक, आदि) जो स्थिरता को बढ़ाते हैं और प्रजातियों के अस्तित्व में योगदान करते हैं।
1.शारीरिक और रूपात्मक अनुकूलन. जेरोफाइट्स के कुछ प्रतिनिधियों में, जड़ प्रणाली की लंबाई कई दसियों मीटर तक पहुंच जाती है, जो पौधे को भूजल का उपयोग करने की अनुमति देती है और मिट्टी और वायुमंडलीय सूखे की स्थिति में नमी की कमी का अनुभव नहीं करती है। अन्य जेरोफाइट्स में, एक मोटी उपत्वचा की उपस्थिति, पत्तियों का यौवन, और पत्तियों का कांटों में परिवर्तन पानी की कमी को कम करता है, जो नमी की कमी की स्थिति में बहुत महत्वपूर्ण है।
जलते हुए बाल और रीढ़ पौधों को जानवरों द्वारा खाए जाने से बचाते हैं।
टुंड्रा में या ऊंचे पहाड़ की ऊंचाई पर पेड़ स्क्वाट रेंगने वाली झाड़ियों की तरह दिखते हैं, सर्दियों में वे बर्फ से ढके रहते हैं, जो उन्हें गंभीर ठंढों से बचाता है।
बड़े दैनिक तापमान में उतार-चढ़ाव वाले पर्वतीय क्षेत्रों में, पौधों में अक्सर चपटा तकिए का रूप होता है, जिसमें कई तने होते हैं। यह आपको तकिए के अंदर नमी और पूरे दिन अपेक्षाकृत समान तापमान रखने की अनुमति देता है।
दलदली और जलीय पौधों में, एक विशेष वायु-वाहक पैरेन्काइमा (एरेन्काइमा) बनता है, जो एक वायु जलाशय है और पानी में डूबे हुए पौधों के हिस्सों को सांस लेने की सुविधा देता है।
2. शारीरिक और जैव रासायनिक अनुकूलन. रसीले पौधों में, सीएएम मार्ग के साथ प्रकाश संश्लेषण के दौरान सीओ 2 का आत्मसात होना रेगिस्तान और अर्ध-रेगिस्तानी परिस्थितियों में बढ़ने के लिए एक अनुकूलन है। इन पौधों में दिन के समय रंध्र बंद रहते हैं। इस प्रकार, संयंत्र आंतरिक जल भंडार को वाष्पीकरण से बचाता है। रेगिस्तान में, पौधों की वृद्धि को सीमित करने वाला पानी मुख्य कारक है। रंध्र रात में खुलते हैं, और इस समय CO2 प्रकाश संश्लेषक ऊतकों में प्रवेश करती है। प्रकाश संश्लेषक चक्र में CO2 की बाद की भागीदारी दिन के समय पहले से ही बंद रंध्रों के साथ होती है।
शारीरिक और जैव रासायनिक अनुकूलन में बाहरी स्थितियों के आधार पर रंध्रों के खुलने और बंद होने की क्षमता शामिल है। एब्सिसिक एसिड, प्रोलाइन, सुरक्षात्मक प्रोटीन, फाइटोएलेक्सिन, फाइटोनसाइड्स की कोशिकाओं में संश्लेषण, एंजाइमों की गतिविधि में वृद्धि जो कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीडेटिव टूटने का प्रतिकार करती है, कोशिकाओं में शर्करा का संचय और चयापचय में कई अन्य परिवर्तन योगदान करते हैं। प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों के लिए पौधों के प्रतिरोध में वृद्धि।
एक ही जैव रासायनिक प्रतिक्रिया एक ही एंजाइम (आइसोएंजाइम) के कई आणविक रूपों द्वारा की जा सकती है, जिसमें प्रत्येक आइसोफॉर्म तापमान जैसे कुछ पर्यावरणीय पैरामीटर की अपेक्षाकृत संकीर्ण सीमा में उत्प्रेरक गतिविधि प्रदर्शित करता है। प्रत्येक अलग-अलग आइसोएंजाइम की तुलना में, कई आइसोएंजाइमों की उपस्थिति पौधे को तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला में प्रतिक्रिया करने की अनुमति देती है। यह पौधे को बदलते तापमान की स्थिति में महत्वपूर्ण कार्यों को सफलतापूर्वक करने में सक्षम बनाता है।
3. व्यवहार अनुकूलन, या प्रतिकूल कारक से बचाव. एक उदाहरण पंचांग और पंचांग है (खसखस, स्टारफ्लॉवर, क्रोकस, ट्यूलिप, स्नोड्रॉप्स)। वे गर्मी और सूखे की शुरुआत से पहले ही 1.5-2 महीने के लिए वसंत में अपने विकास के पूरे चक्र से गुजरते हैं। इस प्रकार, वे तनाव देने वाले के प्रभाव में आने से बचते हैं। इसी तरह, प्रतिकूल मौसमी घटनाओं की शुरुआत से पहले कृषि फसलों की जल्दी पकने वाली किस्में एक फसल बनाती हैं: अगस्त कोहरे, बारिश, ठंढ। इसलिए, कई कृषि फसलों के चयन का उद्देश्य जल्दी पकने वाली किस्मों का निर्माण करना है। बारहमासी पौधे बर्फ के नीचे मिट्टी में प्रकंद और बल्ब के रूप में सर्दियों में रहते हैं, जो उन्हें ठंड से बचाता है।
प्रतिकूल कारकों के लिए पौधों का अनुकूलन एक साथ विनियमन के कई स्तरों पर किया जाता है - एक कोशिका से फाइटोसेनोसिस तक। संगठन (कोशिका, जीव, जनसंख्या) का स्तर जितना अधिक होगा, तनाव के लिए पौधों के अनुकूलन में एक साथ तंत्र की संख्या उतनी ही अधिक होगी।
सेल के अंदर चयापचय और अनुकूली प्रक्रियाओं का विनियमन सिस्टम की मदद से किया जाता है: चयापचय (एंजाइमी); आनुवंशिक; झिल्ली। ये प्रणालियाँ निकट से संबंधित हैं। इस प्रकार, झिल्लियों के गुण जीन गतिविधि पर निर्भर करते हैं, और जीन की विभेदक गतिविधि स्वयं झिल्ली के नियंत्रण में होती है। एंजाइमों के संश्लेषण और उनकी गतिविधि को आनुवंशिक स्तर पर नियंत्रित किया जाता है, उसी समय, एंजाइम कोशिका में न्यूक्लिक एसिड चयापचय को नियंत्रित करते हैं।
पर जीव स्तरअनुकूलन के सेलुलर तंत्र में, नए जोड़े जाते हैं, जो अंगों की बातचीत को दर्शाते हैं। प्रतिकूल परिस्थितियों में, पौधे इतनी संख्या में फल तत्वों का निर्माण और रखरखाव करते हैं जो पूर्ण विकसित बीज बनाने के लिए आवश्यक पदार्थों के साथ पर्याप्त मात्रा में प्रदान किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, उगाए गए अनाज के पुष्पक्रम में और फलों के पेड़ों के मुकुट में, प्रतिकूल परिस्थितियों में, आधे से अधिक रखे हुए अंडाशय गिर सकते हैं। इस तरह के परिवर्तन शारीरिक रूप से सक्रिय और पोषक तत्वों के अंगों के बीच प्रतिस्पर्धी संबंधों पर आधारित होते हैं।
तनाव की स्थिति में, उम्र बढ़ने और निचली पत्तियों के गिरने की प्रक्रिया में तेजी से तेजी आती है। इसी समय, पौधों के लिए आवश्यक पदार्थ जीव के जीवित रहने की रणनीति का जवाब देते हुए, उनसे युवा अंगों में चले जाते हैं। निचली पत्तियों से पोषक तत्वों के पुनर्चक्रण के लिए धन्यवाद, युवा, ऊपरी पत्ते, व्यवहार्य बने रहते हैं।
खोए हुए अंगों के पुनर्जनन के तंत्र हैं। उदाहरण के लिए, घाव की सतह एक द्वितीयक पूर्णांक ऊतक (घाव पेरिडर्म) से ढकी होती है, ट्रंक या शाखा पर घाव को प्रवाह (कॉलस) से ठीक किया जाता है। एपिकल शूट के नुकसान के साथ, पौधों में सुप्त कलियाँ जाग जाती हैं और पार्श्व शूट गहन रूप से विकसित हो जाते हैं। पतझड़ में गिरी हुई पत्तियों के बजाय वसंत ऋतु में पत्तियों का जीर्णोद्धार भी प्राकृतिक अंग पुनर्जनन का एक उदाहरण है। एक जैविक उपकरण के रूप में पुनर्जनन जो जड़ खंडों, प्रकंद, थैलस, तने और पत्ती की कटाई, पृथक कोशिकाओं, व्यक्तिगत प्रोटोप्लास्ट द्वारा पौधों का वानस्पतिक प्रसार प्रदान करता है, पौधे उगाने, फल उगाने, वानिकी, सजावटी बागवानी आदि के लिए बहुत व्यावहारिक महत्व है।
हार्मोनल प्रणाली संयंत्र स्तर पर संरक्षण और अनुकूलन की प्रक्रियाओं में भी शामिल है। उदाहरण के लिए, एक पौधे में प्रतिकूल परिस्थितियों के प्रभाव में, विकास अवरोधकों की सामग्री में तेजी से वृद्धि होती है: एथिलीन और एब्सिसिक एसिड। वे चयापचय को कम करते हैं, विकास प्रक्रियाओं को रोकते हैं, उम्र बढ़ने में तेजी लाते हैं, अंगों का गिरना और पौधे की सुप्त अवस्था में संक्रमण। विकास अवरोधकों के प्रभाव में तनाव के तहत कार्यात्मक गतिविधि का निषेध पौधों के लिए एक विशिष्ट प्रतिक्रिया है। साथ ही, ऊतकों में विकास उत्तेजक की सामग्री कम हो जाती है: साइटोकिनिन, ऑक्सिन और जिबरेलिन।
पर जनसंख्या स्तरचयन जोड़ा जाता है, जिससे अधिक अनुकूलित जीवों की उपस्थिति होती है। चयन की संभावना विभिन्न पर्यावरणीय कारकों के लिए पौधों के प्रतिरोध में इंट्रापॉपुलेशन परिवर्तनशीलता के अस्तित्व से निर्धारित होती है। प्रतिरोधकता में अंत:जनसंख्या परिवर्तनशीलता का एक उदाहरण लवणीय मिट्टी पर अंकुरों की अमित्रतापूर्ण उपस्थिति और तनाव कारक की क्रिया में वृद्धि के साथ अंकुरण समय में भिन्नता में वृद्धि हो सकती है।
आधुनिक दृष्टि से एक प्रजाति में बड़ी संख्या में बायोटाइप होते हैं - छोटी पारिस्थितिक इकाइयाँ, आनुवंशिक रूप से समान, लेकिन पर्यावरणीय कारकों के लिए अलग प्रतिरोध दिखाती हैं। अलग-अलग परिस्थितियों में, सभी बायोटाइप्स समान रूप से महत्वपूर्ण नहीं होते हैं, और प्रतिस्पर्धा के परिणामस्वरूप, उनमें से केवल वही बचे रहते हैं जो दी गई शर्तों को पूरा करते हैं। अर्थात्, किसी विशेष कारक के लिए जनसंख्या (विविधता) का प्रतिरोध उन जीवों के प्रतिरोध से निर्धारित होता है जो जनसंख्या बनाते हैं। प्रतिरोधी किस्मों में बायोटाइप का एक समूह होता है जो प्रतिकूल परिस्थितियों में भी अच्छी उत्पादकता प्रदान करता है।
साथ ही, लंबी अवधि की खेती की प्रक्रिया में, जनसंख्या में बायोटाइप की संरचना और अनुपात किस्मों में बदल जाता है, जो विविधता की उत्पादकता और गुणवत्ता को प्रभावित करता है, अक्सर बेहतर नहीं होता है।
इसलिए, अनुकूलन में सभी प्रक्रियाएं और अनुकूलन शामिल हैं जो प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों (शारीरिक, रूपात्मक, शारीरिक, जैव रासायनिक, व्यवहारिक, जनसंख्या, आदि) के लिए पौधों के प्रतिरोध को बढ़ाते हैं।
लेकिन अनुकूलन का सबसे प्रभावी तरीका चुनने के लिए, मुख्य बात वह समय है जिसके दौरान शरीर को नई परिस्थितियों के अनुकूल होना चाहिए।
चरम कारक की अचानक कार्रवाई के साथ, प्रतिक्रिया में देरी नहीं की जा सकती है, संयंत्र को अपरिवर्तनीय क्षति को बाहर करने के लिए इसे तुरंत पालन करना चाहिए। एक छोटे बल के दीर्घकालिक प्रभावों के साथ, अनुकूली पुनर्व्यवस्था धीरे-धीरे होती है, जबकि संभावित रणनीतियों की पसंद बढ़ जाती है।
इस संबंध में, तीन मुख्य अनुकूलन रणनीतियाँ हैं: विकासवादी, व्यष्टिविकासऔर अति आवश्यक. मुख्य लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए उपलब्ध संसाधनों का कुशल उपयोग रणनीति का कार्य है - तनाव के तहत जीव का अस्तित्व। अनुकूलन रणनीति का उद्देश्य महत्वपूर्ण अणुओं की संरचनात्मक अखंडता और सेलुलर संरचनाओं की कार्यात्मक गतिविधि को बनाए रखना, महत्वपूर्ण गतिविधि विनियमन प्रणालियों को बनाए रखना और पौधों को ऊर्जा प्रदान करना है।
विकासवादी या फाइलोजेनेटिक अनुकूलन(फाइलोजेनी - समय में एक जैविक प्रजाति का विकास) - ये अनुकूलन हैं जो आनुवंशिक परिवर्तन, चयन और विरासत में प्राप्त होने के आधार पर विकासवादी प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न होते हैं। वे पौधे के अस्तित्व के लिए सबसे विश्वसनीय हैं।
विकास की प्रक्रिया में पौधों की प्रत्येक प्रजाति ने अस्तित्व की स्थितियों और पारिस्थितिक आला के अनुकूल होने के लिए कुछ आवश्यकताओं को विकसित किया है, पर्यावरण के लिए जीव का एक स्थिर अनुकूलन। प्रासंगिक स्थितियों की दीर्घकालिक कार्रवाई के परिणामस्वरूप नमी और छाया सहिष्णुता, गर्मी प्रतिरोध, ठंड प्रतिरोध और विशिष्ट पौधों की प्रजातियों की अन्य पारिस्थितिक विशेषताएं बनाई गईं। इस प्रकार, गर्मी से प्यार करने वाले और छोटे दिन वाले पौधे दक्षिणी अक्षांशों की विशेषता हैं, कम गर्मी की मांग वाले और लंबे समय तक चलने वाले पौधे उत्तरी अक्षांशों की विशेषता हैं। सूखे के लिए जेरोफाइट पौधों के कई विकासवादी अनुकूलन अच्छी तरह से ज्ञात हैं: पानी का किफायती उपयोग, गहरी जड़ वाली जड़ प्रणाली, पत्तियों का बहना और सुप्त अवस्था में संक्रमण, और अन्य अनुकूलन।
इस संबंध में, कृषि पौधों की किस्में उन पर्यावरणीय कारकों के लिए प्रतिरोध प्रदर्शित करती हैं जिनके विरुद्ध प्रजनन और उत्पादक रूपों का चयन किया जाता है। यदि किसी प्रतिकूल कारक के निरंतर प्रभाव की पृष्ठभूमि के खिलाफ कई क्रमिक पीढ़ियों में चयन होता है, तो विविधता के प्रतिरोध में काफी वृद्धि हो सकती है। यह स्वाभाविक है कि दक्षिण-पूर्व कृषि अनुसंधान संस्थान (सेराटोव) द्वारा पैदा की जाने वाली किस्में मॉस्को क्षेत्र के प्रजनन केंद्रों में बनाई गई किस्मों की तुलना में सूखे के प्रति अधिक प्रतिरोधी हैं। उसी तरह, प्रतिकूल मिट्टी और जलवायु परिस्थितियों वाले पारिस्थितिक क्षेत्रों में, प्रतिरोधी स्थानीय पौधों की किस्मों का गठन किया गया था, और स्थानिक पौधों की प्रजातियाँ तनाव के प्रतिरोधी हैं जो उनके निवास स्थान में व्यक्त की जाती हैं।
ऑल-रूसी इंस्टीट्यूट ऑफ प्लांट इंडस्ट्री (सेमेनोव एट अल।, 2005) के संग्रह से वसंत गेहूं की किस्मों के प्रतिरोध की विशेषता।
विविधता | मूल | वहनीयता |
एनीटा | मॉस्को क्षेत्र | मध्यम सूखा प्रतिरोधी |
सारातोवस्काया 29 | सेराटोव क्षेत्र | सूखा प्रतिरोधी |
कोमेट | सेवरडलोव्स्क क्षेत्र। | सूखा प्रतिरोधी |
काराज़िनो | ब्राज़िल | एसिड प्रतिरोधी |
प्रस्तावना | ब्राज़िल | एसिड प्रतिरोधी |
कोलोनियस | ब्राज़िल | एसिड प्रतिरोधी |
थ्रिंटानी | ब्राज़िल | एसिड प्रतिरोधी |
पीपीजी-56 | कजाखस्तान | नमक सहिष्णु |
ओएसएच | किर्गिज़स्तान | नमक सहिष्णु |
सुरखक 5688 | तजाकिस्तान | नमक सहिष्णु |
मेसेल | नॉर्वे | नमक सहिष्णु |
एक प्राकृतिक वातावरण में, पर्यावरण की स्थिति आमतौर पर बहुत तेज़ी से बदलती है, और जिस समय के दौरान तनाव कारक एक हानिकारक स्तर तक पहुँच जाता है वह विकासवादी अनुकूलन के गठन के लिए पर्याप्त नहीं होता है। इन मामलों में, पौधे स्थायी नहीं, बल्कि तनाव-प्रेरित रक्षा तंत्र का उपयोग करते हैं, जिसका गठन आनुवंशिक रूप से पूर्व निर्धारित (निर्धारित) होता है।
ओन्टोजेनेटिक (फेनोटाइपिक) अनुकूलनअनुवांशिक उत्परिवर्तन से जुड़े नहीं हैं और विरासत में नहीं हैं। इस तरह के अनुकूलन के गठन के लिए अपेक्षाकृत लंबे समय की आवश्यकता होती है, इसलिए उन्हें दीर्घकालिक अनुकूलन कहा जाता है। इन तंत्रों में से एक सूखे, लवणता, कम तापमान और अन्य तनावों के कारण पानी की कमी की स्थिति में पानी की बचत करने वाले सीएएम-प्रकार प्रकाश संश्लेषण मार्ग बनाने के लिए कई पौधों की क्षमता है।
यह अनुकूलन फॉस्फोनिओलफ्रूवेट कार्बोक्सिलेज जीन की अभिव्यक्ति को शामिल करने के साथ जुड़ा हुआ है, जो सामान्य परिस्थितियों में निष्क्रिय है, और सीओ 2 अपटेक के सीएएम मार्ग के अन्य एंजाइमों के जीन, ऑस्मोलिट्स (प्रोलाइन) के जैवसंश्लेषण के साथ, एंटीऑक्सिडेंट की सक्रियता के साथ सिस्टम, और रंध्र संबंधी आंदोलनों के दैनिक लय में परिवर्तन के साथ। यह सब बहुत किफायती पानी की खपत की ओर जाता है।
खेत की फसलों में, उदाहरण के लिए, मकई में, सामान्य बढ़ती परिस्थितियों में एरेन्काइमा अनुपस्थित होता है। लेकिन जड़ों के ऊतकों में बाढ़ और ऑक्सीजन की कमी की स्थिति में, जड़ और तने के प्राथमिक कॉर्टेक्स की कुछ कोशिकाएं मर जाती हैं (एपोप्टोसिस, या प्रोग्राम्ड सेल डेथ)। उनके स्थान पर गुहाएं बनती हैं, जिसके माध्यम से पौधे के हवाई हिस्से से जड़ प्रणाली तक ऑक्सीजन पहुंचाई जाती है। कोशिका मृत्यु का संकेत एथिलीन का संश्लेषण है।
तत्काल अनुकूलनरहने की स्थिति में तेजी से और तीव्र परिवर्तन के साथ होता है। यह शॉक प्रोटेक्टिव सिस्टम के गठन और कामकाज पर आधारित है। शॉक डिफेंस सिस्टम में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, हीट शॉक प्रोटीन सिस्टम, जो तापमान में तेजी से वृद्धि के जवाब में बनता है। ये तंत्र एक हानिकारक कारक की कार्रवाई के तहत जीवित रहने के लिए अल्पकालिक स्थिति प्रदान करते हैं और इस प्रकार अधिक विश्वसनीय दीर्घकालिक विशेष अनुकूलन तंत्र के गठन के लिए पूर्वापेक्षाएँ बनाते हैं। विशेष अनुकूलन तंत्र का एक उदाहरण कम तापमान पर एंटीफ्रीज प्रोटीन का नया गठन या सर्दियों की फसलों के ओवरविन्टरिंग के दौरान शर्करा का संश्लेषण है। उसी समय, यदि कारक का हानिकारक प्रभाव शरीर की सुरक्षात्मक और पुनरावर्ती क्षमताओं से अधिक हो जाता है, तो मृत्यु अनिवार्य रूप से होती है। इस मामले में, चरम कारक की तीव्रता और अवधि के आधार पर जीव तत्काल या विशेष अनुकूलन के चरण में मर जाता है।
अंतर करना विशिष्टऔर गैर विशिष्ट (सामान्य)तनाव के लिए पौधों की प्रतिक्रियाएँ।
निरर्थक प्रतिक्रियाएँअभिनय कारक की प्रकृति पर निर्भर नहीं है। वे उच्च और निम्न तापमान, नमी की कमी या अधिकता, मिट्टी में लवण की उच्च सांद्रता या हवा में हानिकारक गैसों की क्रिया के तहत समान हैं। सभी मामलों में, पौधों की कोशिकाओं में झिल्लियों की पारगम्यता बढ़ जाती है, श्वसन बाधित हो जाता है, पदार्थों का हाइड्रोलाइटिक अपघटन बढ़ जाता है, एथिलीन और एब्सिसिक एसिड का संश्लेषण बढ़ जाता है, और कोशिका विभाजन और बढ़ाव बाधित हो जाता है।
तालिका विभिन्न पर्यावरणीय कारकों के प्रभाव में पौधों में होने वाले गैर-विशिष्ट परिवर्तनों का एक जटिल दिखाती है।
तनावपूर्ण परिस्थितियों के प्रभाव में पौधों में शारीरिक मापदंडों में परिवर्तन (जी.वी., उडोवेंको, 1995 के अनुसार)
विकल्प | शर्तों के तहत मापदंडों में परिवर्तन की प्रकृति | |||
सूखे | खारापन | उच्च तापमान | हल्का तापमान | |
ऊतकों में आयनों की सांद्रता | बढ़ रही है | बढ़ रही है | बढ़ रही है | बढ़ रही है |
सेल में जल गतिविधि | नीचे गिरना | नीचे गिरना | नीचे गिरना | नीचे गिरना |
सेल की आसमाटिक क्षमता | बढ़ रही है | बढ़ रही है | बढ़ रही है | बढ़ रही है |
पानी रोकने की क्षमता | बढ़ रही है | बढ़ रही है | बढ़ रही है | — |
पानी की कमी | बढ़ रही है | बढ़ रही है | बढ़ रही है | — |
प्रोटोप्लाज्म पारगम्यता | बढ़ रही है | बढ़ रही है | बढ़ रही है | — |
वाष्पोत्सर्जन दर | नीचे गिरना | नीचे गिरना | बढ़ रही है | नीचे गिरना |
वाष्पोत्सर्जन दक्षता | नीचे गिरना | नीचे गिरना | नीचे गिरना | नीचे गिरना |
सांस लेने की ऊर्जा दक्षता | नीचे गिरना | नीचे गिरना | नीचे गिरना | — |
श्वास की तीव्रता | बढ़ रही है | बढ़ रही है | बढ़ रही है | — |
Photophosphorylation | कम हो जाती है | कम हो जाती है | — | कम हो जाती है |
परमाणु डीएनए का स्थिरीकरण | बढ़ रही है | बढ़ रही है | बढ़ रही है | बढ़ रही है |
डीएनए की कार्यात्मक गतिविधि | कम हो जाती है | कम हो जाती है | कम हो जाती है | कम हो जाती है |
प्रोलाइन एकाग्रता | बढ़ रही है | बढ़ रही है | बढ़ रही है | — |
पानी में घुलनशील प्रोटीन की सामग्री | बढ़ रही है | बढ़ रही है | बढ़ रही है | बढ़ रही है |
सिंथेटिक प्रतिक्रियाएं | दबा | दबा | दबा | दबा |
जड़ों द्वारा आयन ग्रहण | दबा | दबा | दबा | दबा |
पदार्थों का परिवहन | अवसादग्रस्त | अवसादग्रस्त | अवसादग्रस्त | अवसादग्रस्त |
वर्णक एकाग्रता | नीचे गिरना | नीचे गिरना | नीचे गिरना | नीचे गिरना |
कोशिका विभाजन | धीरे करता है | धीरे करता है | — | — |
सेल खिंचाव | दबा | दबा | — | — |
फल तत्वों की संख्या | कम किया हुआ | कम किया हुआ | कम किया हुआ | कम किया हुआ |
अंग उम्र बढ़ने | ACCELERATED | ACCELERATED | ACCELERATED | — |
जैविक फसल | डाउनग्रेड | डाउनग्रेड | डाउनग्रेड | डाउनग्रेड |
तालिका के आंकड़ों के आधार पर, यह देखा जा सकता है कि कई कारकों के लिए पौधों का प्रतिरोध यूनिडायरेक्शनल शारीरिक परिवर्तनों के साथ होता है। यह विश्वास करने का कारण देता है कि एक कारक के प्रति पौधे के प्रतिरोध में वृद्धि दूसरे के प्रतिरोध में वृद्धि के साथ हो सकती है। प्रयोगों द्वारा इसकी पुष्टि की गई है।
रूसी विज्ञान अकादमी के प्लांट फिजियोलॉजी संस्थान (Vl. V. Kuznetsov et al।) के प्रयोगों से पता चला है कि कपास के पौधों का अल्पकालिक ताप उपचार बाद के लवणीकरण के प्रतिरोध में वृद्धि के साथ होता है। और लवणता के लिए पौधों के अनुकूलन से उच्च तापमान के प्रतिरोध में वृद्धि होती है। हीट शॉक पौधों की बाद के सूखे के अनुकूल होने की क्षमता को बढ़ाता है और, इसके विपरीत, सूखे की प्रक्रिया में, उच्च तापमान के लिए शरीर का प्रतिरोध बढ़ जाता है। उच्च तापमान के लिए अल्पकालिक जोखिम भारी धातुओं और यूवी-बी विकिरण के प्रतिरोध को बढ़ाता है। पिछला सूखा लवणता या ठंड की स्थिति में पौधों के जीवित रहने का पक्षधर है।
एक अलग प्रकृति के कारक के अनुकूलन के परिणामस्वरूप किसी दिए गए पर्यावरणीय कारक के लिए शरीर के प्रतिरोध को बढ़ाने की प्रक्रिया कहलाती है क्रॉस-अनुकूलन.
प्रतिरोध के सामान्य (गैर-विशिष्ट) तंत्र का अध्ययन करने के लिए, पौधों में पानी की कमी का कारण बनने वाले कारकों के लिए पौधों की प्रतिक्रिया बहुत रुचि की है: लवणता, सूखा, कम और उच्च तापमान, और कुछ अन्य। पूरे जीव के स्तर पर, सभी पौधे पानी की कमी पर समान रूप से प्रतिक्रिया करते हैं। शूट विकास के अवरोध, जड़ प्रणाली की वृद्धि में वृद्धि, एब्सिसिक एसिड के संश्लेषण, और रंध्र संबंधी प्रवाहकत्त्व में कमी की विशेषता है। कुछ समय बाद, निचली पत्तियाँ तेजी से उम्र बढ़ने लगती हैं, और उनकी मृत्यु देखी जाती है। इन सभी प्रतिक्रियाओं का उद्देश्य वाष्पीकरण सतह को कम करके और जड़ की अवशोषण गतिविधि को बढ़ाकर पानी की खपत को कम करना है।
विशिष्ट प्रतिक्रियाएँकिसी एक तनाव कारक की क्रिया की प्रतिक्रियाएँ हैं। तो, रोगजनकों (रोगजनकों) के संपर्क के जवाब में पौधों में फाइटोएलेक्सिन (एंटीबायोटिक गुणों वाले पदार्थ) को संश्लेषित किया जाता है।
प्रतिक्रियाओं की विशिष्टता या गैर-विशिष्टता का अर्थ है, एक ओर, विभिन्न तनावों के लिए एक पौधे का रवैया और दूसरी ओर, विभिन्न प्रजातियों के पौधों की विशिष्ट प्रतिक्रियाएँ और एक ही तनाव के लिए किस्में।
पौधों की विशिष्ट और गैर-विशिष्ट प्रतिक्रियाओं की अभिव्यक्ति तनाव की ताकत और इसके विकास की दर पर निर्भर करती है। विशिष्ट प्रतिक्रियाएं अधिक बार होती हैं यदि तनाव धीरे-धीरे विकसित होता है, और शरीर के पास पुनर्निर्माण और इसके अनुकूल होने का समय होता है। निरर्थक प्रतिक्रियाएँ आमतौर पर तनाव के कम और मजबूत प्रभाव के साथ होती हैं। निरर्थक (सामान्य) प्रतिरोध तंत्र के कामकाज से पौधे को उनके रहने की स्थिति में आदर्श से किसी भी विचलन के जवाब में विशेष (विशिष्ट) अनुकूलन तंत्र के गठन के लिए बड़े ऊर्जा व्यय से बचने की अनुमति मिलती है।
तनाव के लिए पौधे का प्रतिरोध ओण्टोजेनी के चरण पर निर्भर करता है। सुप्त अवस्था में सबसे स्थिर पौधे और पौधे के अंग: बीज, बल्ब के रूप में; वुडी बारहमासी - पत्ती गिरने के बाद गहरी सुस्ती की स्थिति में। पौधे कम उम्र में सबसे अधिक संवेदनशील होते हैं, क्योंकि तनाव की स्थिति में विकास प्रक्रिया पहले स्थान पर क्षतिग्रस्त हो जाती है। दूसरी महत्वपूर्ण अवधि युग्मक निर्माण और निषेचन की अवधि है। इस अवधि के दौरान तनाव के प्रभाव से पौधों की प्रजनन क्रिया में कमी आती है और उपज में कमी आती है।
यदि तनाव की स्थिति दोहराई जाती है और कम तीव्रता होती है, तो वे पौधों को सख्त करने में योगदान करते हैं। यह कम तापमान, गर्मी, लवणता और हवा में हानिकारक गैसों की बढ़ी हुई सामग्री के प्रतिरोध को बढ़ाने के तरीकों का आधार है।
विश्वसनीयताएक पौधे के जीव का जैविक संगठन के विभिन्न स्तरों पर विफलताओं को रोकने या समाप्त करने की क्षमता से निर्धारित होता है: आणविक, उपकोशिकीय, सेलुलर, ऊतक, अंग, जीव और जनसंख्या।
प्रतिकूल कारकों, सिद्धांतों के प्रभाव में पौधों के जीवन में व्यवधान को रोकने के लिए फालतूपन, कार्यात्मक रूप से समकक्ष घटकों की विषमता, खोई हुई संरचनाओं की मरम्मत के लिए सिस्टम.
सिस्टम की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए संरचनाओं और कार्यक्षमता का अतिरेक मुख्य तरीकों में से एक है। अतिरेक और अतिरेक की कई अभिव्यक्तियाँ हैं। उप-कोशिकीय स्तर पर, आनुवंशिक सामग्री का आरक्षण और दोहराव पौधे के जीव की विश्वसनीयता में वृद्धि में योगदान देता है। यह प्रदान किया जाता है, उदाहरण के लिए, डीएनए के डबल हेलिक्स द्वारा, प्लोइडी को बढ़ाकर। विभिन्न प्रकार के मैसेंजर आरएनए अणुओं की उपस्थिति और विषम पॉलीपेप्टाइड्स के गठन के कारण बदलती परिस्थितियों में पौधे के जीव के कामकाज की विश्वसनीयता भी बनी रहती है। इनमें आइसोएंजाइम शामिल हैं जो एक ही प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करते हैं, लेकिन बदलती पर्यावरणीय परिस्थितियों में उनके भौतिक-रासायनिक गुणों और आणविक संरचना की स्थिरता में भिन्न होते हैं।
सेलुलर स्तर पर, अतिरेक का एक उदाहरण सेलुलर ऑर्गेनेल की अधिकता है। इस प्रकार, यह स्थापित किया गया है कि उपलब्ध क्लोरोप्लास्ट का एक हिस्सा पौधे को प्रकाश संश्लेषण उत्पाद प्रदान करने के लिए पर्याप्त है। शेष क्लोरोप्लास्ट रिजर्व में रहते हैं। कुल क्लोरोफिल सामग्री पर भी यही बात लागू होती है। अतिरेक भी कई यौगिकों के जैवसंश्लेषण के लिए अग्रदूतों के एक बड़े संचय में प्रकट होता है।
जीवों के स्तर पर, अतिरेक के सिद्धांत को पराग, बीजाणु, बीज की एक बड़ी मात्रा में पीढ़ियों के परिवर्तन के लिए आवश्यक से अधिक अंकुर, फूल, स्पाइकलेट के अलग-अलग समय में गठन और बिछाने में व्यक्त किया जाता है।
जनसंख्या स्तर पर, अतिरेक का सिद्धांत बड़ी संख्या में व्यक्तियों में प्रकट होता है जो एक विशेष तनाव कारक के प्रतिरोध में भिन्न होते हैं।
मरम्मत प्रणालियां विभिन्न स्तरों पर भी काम करती हैं - आणविक, सेलुलर, जीव, जनसंख्या और बायोकेनोटिक। पुनरावर्ती प्रक्रियाएं ऊर्जा और प्लास्टिक पदार्थों के व्यय के साथ चलती हैं, इसलिए, पर्याप्त चयापचय दर बनाए रखने पर ही पुनर्संयोजन संभव है। अगर मेटाबॉलिज्म रुक जाता है तो रिपेरेशन भी रुक जाता है। बाहरी वातावरण की चरम स्थितियों में, श्वसन का संरक्षण विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह श्वसन ही है जो मरम्मत प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा प्रदान करता है।
अनुकूलित जीवों की कोशिकाओं की पुनर्योजी क्षमता उनके प्रोटीन के विकृतीकरण के प्रतिरोध से निर्धारित होती है, अर्थात्, बांड की स्थिरता जो प्रोटीन की द्वितीयक, तृतीयक और चतुर्धातुक संरचना का निर्धारण करती है। उदाहरण के लिए, परिपक्व बीजों का उच्च तापमान का प्रतिरोध आमतौर पर इस तथ्य से जुड़ा होता है कि निर्जलीकरण के बाद, उनके प्रोटीन विकृतीकरण के प्रतिरोधी बन जाते हैं।
श्वसन के लिए एक सब्सट्रेट के रूप में ऊर्जा सामग्री का मुख्य स्रोत प्रकाश संश्लेषण है, इसलिए, सेल की ऊर्जा आपूर्ति और संबंधित मरम्मत प्रक्रियाएं क्षति से उबरने के लिए प्रकाश संश्लेषक उपकरण की स्थिरता और क्षमता पर निर्भर करती हैं। पौधों में अत्यधिक परिस्थितियों में प्रकाश संश्लेषण को बनाए रखने के लिए, थायलाकोइड झिल्ली घटकों के संश्लेषण को सक्रिय किया जाता है, लिपिड ऑक्सीकरण को रोक दिया जाता है, और प्लास्टिड अल्ट्रास्ट्रक्चर को बहाल किया जाता है।
जैविक स्तर पर, पुनर्जनन का एक उदाहरण प्रतिस्थापन शूट का विकास है, जब विकास बिंदु क्षतिग्रस्त हो जाते हैं, तो सुप्त कलियों का जागरण होता है।
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