మెటబాలిజం చర్యలే... జీవుల్లో శక్తి సంపదకు మూలం

ఏపీపీఎస్సీ, టీఎస్‌పీఎస్సీ, ఇతర పోటీ పరీక్షల ప్రత్యేకం
బయాలజీ

మొక్కలు అన్ని జీవుల్లా తమను తాము సజీవంగా ఉండేట్లు చూసుకునేందుకు, పలు విధులు నిర్వహించడానికి సంక్లిష్ట జీవరసాయన ప్రక్రియలపై ఆధారపడతాయి. ఈ ప్రక్రియలు అన్నింటిని కలిపి సమష్టిగా జీవక్రియలు లేదా మెటబాలిజం అంటారు. మొక్కల కణంలో జరిగే సంక్లిష్ట రసాయన ప్రతిచర్యలే మొక్కల జీవక్రియ.

మొక్కలు - జీవక్రియలు

జీవక్రియ

జీవక్రియ అనేది జీవిలో జరిగే అన్ని రసాయన ప్రతిచర్యల మొత్తం. ఈ చర్యలు పోషకాలను శక్తిగా విడగొట్టడం, కణజాలాలను నిర్మించడం, మరమ్మత్తు చేయడం ఇంకా వ్యర్థ ఉత్పత్తులను తొలగించడం లాంటి వాటికి కారణమవుతాయి.

• ముడి పదార్థాలను శుద్ధి చేసి, కొత్త ఉత్పత్తులను రూపొందించడానికి ఉపయోగించే, మిగిలిపోయిన వాటిని బయటకు విసర్జించే ఒక పెద్ద కర్మాగారంగా దీన్ని ఊహించవచ్చు. మొక్కల్లో ఈ ముడిపదార్థాలు నీరు, కార్బన్‌ డై ఆక్సైడ్‌, నేల, ఖనిజాలు. ఈ కర్మాగారాన్ని నడపడానికి అవసరమైన శక్తిని సూర్యశక్తి అందిస్తుంది.

జీవక్రియలను రెండు ప్రధాన వర్గాలుగా విభజించవచ్చు. అవి: కెటబాలిజం, అనబాలిజం

కెటబాలిజం

కెటబాలిజం అంటే సంక్లిష్ట అణువులను సరళమైనవిగా విభజించడం.

• మొక్కల్లో కిరణజన్య సంయోగక్రియ సమయంలో ఉత్పత్తి అయ్యే కార్బోహైడ్రేట్‌లను (చక్కెరలు, పిండిపదార్థాలు లాంటివి) ఈ ప్రకియ విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది.
• ఈ కార్బోహైడ్రేట్లు సెల్యులార్‌ రెస్పిరేషన్‌ లేదా కణ శ్వాసక్రియ ద్వారా విచ్ఛిన్నమవుతాయి.
• ఈ ప్రక్రియ మొక్క వివిధ విధులకు ఉపయోగించుకునే శక్తిని విడుదల చేస్తుంది.

అనబాలిజం

అనబాలిజం అంటే సరళమైన వాటి నుంచి సంక్లిష్టమైన అణువులను నిర్మించడం.

• మొక్కలు పెరగడానికి, అభివృద్ధి చెందడానికి ఈ ప్రక్రియ సహకరిస్తుంది.
• మొక్కలు కిరణజన్య సంయోగక్రియ ద్వారా కార్బోహైడ్రేట్లను (చక్కెరలు, పిండిపదార్థాలు) సృష్టించడానికి స్వాంగీకరణ శక్తి నుంచి పొందిన శక్తిని ఉపయోగించి నీటిని నేల నుంచి, కార్బన్‌ డైఆక్సైడ్‌ను గాలి నుంచి తీసుకుంటాయి.
• ఈ కార్బోహైడ్రేట్లు ప్రోటీన్లు, లిపిడ్లు, న్యూక్లియిక్‌ ఆమ్లాలు లాంటి ఇతర సంక్లిష్ట అణువులను నిర్మించడానికి ఉపయోగపడతాయి.
• కణకవచాన్ని నిర్మించడం, ఎంజైమ్‌లను సృష్టించడం, శక్తిని నిల్వ చేయడం లాంటి విధులకు ఈ అణువులు అవసరం.
• మొక్కల కణంలో జరిగే సంక్లిష్ట రసాయన ప్రతిచర్యలను మొక్కల జీవక్రియ అంటారు. ఈ ప్రతిచర్యలు మొక్కను సజీవంగా ఉంచి పనిచేస్తాయి.

జీవక్రియలో రెండు ప్రధాన రకాలున్నాయి. ప్రాథమిక జీవక్రియ, ద్వితీయ జీవక్రియ.

ద్వితీయ జీవక్రియ

ద్వితీయ జీవక్రియ అంటే మొక్క మనుగడకు అవసరం లేని ప్రత్యేకమైన సమ్మేళనాల ఉత్పత్తి. కానీ మొక్క దాని వాతావరణంలో వృద్ధి చెందడానికి ఇది సహాయపడుతుంది.

• ఈ సమ్మేళనాల్లో వర్ణద్రవ్యాలు (మొక్కలకు వాటి రంగులను ఇస్తాయి), టాక్సిన్లు (ఇవి శాకాహారుల నుంచి మొక్కలను రక్షించగలవు), ఆకర్షకాలు (మొక్కల పునరుత్పత్తికి సహాయపడతాయి) లాంటివి ఉంటాయి.
• మొక్క మనుగడకు ద్వితీయ జీవక్రియ అవసరం లేదు. కానీ అది పర్యావరణంతో మొక్క పరస్పర చర్యల్లో ముఖ్యమైన పాత్రలను పోషించే అనేక రకాల ప్రత్యేక సమ్మేళనాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ సమ్మేళనాలను ద్వితీయ జీవక్రియ ఉత్పాదకాలు అంటారు.

ఉదాహరణలు

టెర్కిన్లు: ఇవి మొక్కల సువాసన, రుచికి కారణమయ్యే సమ్మేళనాలు. శాకాహారులు, వ్యాధికారక క్రిములకు వ్యతిరేకంగా మొక్కల రక్షణలో ఇవి ముఖ్యపాత్ర పోషిస్తాయి.

ఫినోలిక్స్‌: ఇవి ఫ్లేవనాయిడ్లు, ఆంథోసైనిన్లు, టానిన్‌ల రక్షణ సమ్మేళనాల వర్ణద్రవ్యాలను కలిగి ఉన్న మరో రకమైన సమ్మేళనాలు.

ఆల్కలాయిడ్స్‌: ఇవి నత్రజని కలిగిన సమ్మేళనాలు. శాకాహారులకు విషపూరితమైనవి. కొన్ని మొక్కలు పరాగ సంపర్కాలను ఆకర్షిస్తాయి.

గ్లూకోసినోలైట్స్‌: ఇవి సల్ఫర్‌ కలిగిన సమ్మేళనాలు. బ్రోకలీ, క్యాబేజీ లాంటి అనేక క్రూసిఫెరస్‌ కూరగాయల్లో కనిపిస్తాయి. ఒక మొక్క దెబ్బతిన్నప్పుడు గ్లూకోసినోలేట్‌లు పలు రకాల సమ్మేళనాలుగా విభజితమవుతాయి. ఇవి శాకాహారులు తమను తినకుండా నిరోధించగలవు. వాటికి ప్రయోజనకరమైన కీటకాలను ఆకర్షిస్తాయి.

• మొక్కల్లో జరిగే నిర్దిష్ట ద్వితీయ జీవక్రియలు మొక్కల జాతులు, పర్యావరణంపై ఆధారపడి ఉంటాయి.

ఉదా: శాకాహారులు ఎక్కువగా ఉన్న ప్రాంతంలో పెరుగుతున్న మొక్క మరింత రక్షిత ప్రాంతంలో పెరుగుతున్న మొక్క కంటే ఎక్కువ రక్షణాత్మక సమ్మేళనాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

ప్రాథమిక జీవక్రియ

ఒక మొక్క మనుగడ, పెరగడానికి అవసరమైన అన్ని ముఖ్యమైన ప్రతిచర్యలను ప్రాథమిక జీవక్రియ అంటారు.

• మొక్క మనుగడకు ప్రాథమిక జీవక్రియ అవసరం. ఇది పెరుగుదల, అభివృద్ధి, పునరుత్పత్తిలో పాల్గొన్న అన్ని జీవక్రియ మార్గాలను కలిగి ఉంటుంది.

ప్రధాన ప్రక్రియలు: కిరణజన్య సంయోగక్రియ: ఇది మొక్కలు సూర్యుడి నుంచి శక్తిని సంగ్రహించి నీరు, కార్బన్‌ డైఆక్సైడ్‌ను ఉపయోగించి చక్కెర (గ్లూకోజ్‌)గా మారే ప్రక్రియ.

• మొక్కలకు గ్లూకోజ్‌ ప్రాథమిక ఇంధన వనరు. ఇది వాటి అన్ని సెల్యులార్‌ కార్యకలాపాలకు ఉపయోగపడుతుంది.

సెల్యులార్‌ శ్వాసక్రియలు: శక్తి విడుదలకు మొక్కలు గ్లూకోజ్‌ను విచ్ఛిన్నం చేసే ప్రక్రియ.

• సెల్యులార్‌ శ్వాసక్రియ అనేది జంతు కణాల్లో, మొక్కల మైటోకాండ్రియాలో జరుగుతుంది.

నత్రజని స్థిరీకరణ: నైట్రోజన్‌ వాయువు (N2) వాతావరణం నుంచి ప్రోటీన్లు, న్యూక్లియిక్‌ ఆమ్లాలను నిర్మించడానికి మొక్కలు ఉపయోగించగల రూపంలోకి (అమ్మోనియా లాంటివి) మారుతుంది.

• పప్పుధాన్యాల మూలాల్లోని రైజోబియం బ్యాక్టీరియా లాంటి మొక్కలతో సహజీవనం చేసే కొన్ని బ్యాక్టీరియాల ద్వారా నత్రజని స్థిరీకరణ జరుగుతుంది.

పోషకాలు గ్రహించడం: మొక్కలు వాటి మూలాల ద్వారా నేల నుంచి అవసరమైన పోషకాలను గ్రహిస్తాయి.

ఈ పోషకాలు మొక్క అంతటా రవాణా అవుతాయి. వివిధ జీవక్రియ ప్రక్రియలకు ఉపయోగపడతాయి.

( మొక్కల జీవక్రియను అర్థం చేసుకోవడం చాలా ముఖ్యమైంది. ఉదాహరణకు కిరణజన్య సంయోగక్రియలో మరింత సమర్థతను పెంచడానికి లేదా తెగుళ్లు, వ్యాధులకు నిరోధకత కలిగిన మొక్కలను అభివృద్ధి చేయడం ద్వారా పంట దిగుబడిని మెరుగుపరచడంలో ఇది సహాయపడుతుంది. మొక్కల నుంచి కొత్త మందులు, ఇతర ఉత్పత్తులను అభివృద్ధి చేయడానికీ ఇది ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది.

మాదిరి ప్రశ్నలు

1. మొక్కలు కాంతి శక్తిని సంగ్రహించి రసాయన శక్తిగా మార్చే ప్రక్రియను ఏమంటారు?

1) సెల్యులార్‌ స్థాయి శ్వాసక్రియ
2) కిరణజన్య సంయోగక్రియ
3) ట్రాన్స్‌పిరేషన్‌
4) ట్రాన్స్‌లోకేషన్‌

2. మొక్కల కణాల్లో కిరణజన్య సంయోగక్రియ ప్రధాన ప్రదేశం ఏది?

1) న్యూక్లియస్‌ లేదా కేంద్రకం
2) కణకవచం
3) క్లోరోప్లాస్ట్‌ లేదా హరితరేణువు
4) వాక్యూల్‌ లేదా రిక్తిక

3. కిరణజన్య సంయోగక్రియకు అవసరమైన ముడి పదార్థం కానిదేది?

1) కార్బన్‌ డైఆక్సైడ్‌   2) ఆక్సిజన్‌    3) నీరు   4) సూర్యకాంతి

4. మొక్కలు వేటి ద్వారా నేల నుంచి అవసరమైన ఖనిజాలను గ్రహిస్తాయి?

1) ఆకులు    2) కాండం    3) వేర్లు    4) పుష్పాలు

5. మొక్కల్లో నత్రజని ప్రధాన విధి?

1) కిరణజన్య సంయోగక్రియ 2) కణకవచ నిర్మాణం
3) ప్రోటీన్‌ సంశ్లేషణ        4) నీటి రవాణా

6. మొక్కల ఆకుల ఉపరితలంపై ఉండే మైనపు పొర దేన్ని నిరోధించడానికి సహాయపడుతుంది?

1) కిరణజన్య సంయోగక్రియ    2) ట్రాన్స్‌పిరేషన్‌ లేదా బాష్పోత్సేకం
3) శ్వాసక్రియ              4) పోషకాలను తీసుకోవడం

7. కింది వాటిలో జీవక్రియ విధి కానిదేది?

1) అణువులను నిర్మించడం, విచ్ఛిన్నం చేయడం
2) శక్తిని నిల్వచేయడం   
3) పోషకాలను మృత్తికలో చేర్చడం
4) వ్యర్థ ఉత్పత్తులను తొలగించడం

8. అనబాలిజం కింది వాటిలో ఏ ప్రక్రియను సూచిస్తుంది?

1) శక్తి కోసం అణువులను విచ్ఛిన్నం చేయడం
2) సరళమైన వాటి నుంచి సంక్లిష్ట అణువులను నిర్మించడం
3) పొరల ద్వారా అణువులను రవాణా చేయడం
4) కణం నుంచి వ్యర్థ ఉత్పత్తులను తొలగించడం

9. జీవక్రియకు ఎంజైమ్‌లు అవసరం. అయితే ఎంజైమ్‌ల ప్రధాన పాత్ర?

1) ప్రతిచర్యలకు శక్తిని అందించడం.
2) కణాలకు బిల్డింగ్‌ బ్లాక్‌లుగా పనిచేయడం.
3) వినిమయం చెందకుండా నిర్దిష్ట రసాయన చర్యలను వేగవంతం చేయడం.
4) పొరల అంతటా అణువులను రవాణా చేయడం

10. డీఎమినేషన్‌ అంటే అమైనో ఆమ్లాల నుంచి అమైనో సమూహాలను తొలగించే ప్రక్రియ. ఈ ప్రక్రియ ప్రధాన ఉత్పత్తి ఏమిటి?

1) గ్లూకోజ్‌       2) అమ్మోనియా      3) కీటోన్స్‌      4) కొవ్వు ఆమ్లాలు

సమాధానాలు: 1-2   2-3   3-2   4-3   5-3   6-2   7-3   8-2   9-3   10-2