नियंत्रण एवं समन्वय: पाठ, हल किए गए प्रश्न और अभ्यास

गरम तवा, छुई-मुई और नियंत्रण की ज़रूरत

सर्दी की सुबह माँ चूल्हे पर रोटी सेंक रही हैं और आपकी उँगली गलती से गरम तवे से छू जाती है। सोचने से पहले ही हाथ झटके से पीछे आ जाता है। आँगन के कोने में उगे छुई-मुई (लाजवंती) को छूते ही उसकी पत्तियाँ सिमटकर नीचे झुक जाती हैं। खेत में बोया चना कुछ दिनों में मिट्टी को एक ओर धकेलकर बाहर निकल आता है। हर बार जीव अपने आसपास के किसी बदलाव को पहचानकर उसके हिसाब से गति कर रहा है।

आसपास का वह बदलाव जिसे जीव महसूस करता है, जैसे गरमी, स्पर्श, प्रकाश या गंध, उद्दीपन कहलाता है। उसके जवाब में जीव जो करता है, वह अनुक्रिया है। अनुक्रिया हर बार घटना के अनुरूप होती है: कक्षा में दोस्त से बात करनी हो तो हम चिल्लाते नहीं, फुसफुसाते हैं। इसके लिए शरीर के अलग-अलग अंगों को आपस में तालमेल से काम करना पड़ता है। इसी व्यवस्था को नियंत्रण एवं समन्वय कहते हैं।

गतियाँ दो तरह की होती हैं:

• वृद्धि से जुड़ी गति: अंकुरित बीज से निकला नवोद्भिद (seedling) मिट्टी हटाकर ऊपर आता है। उसकी वृद्धि रुक जाए तो यह गति भी रुक जाएगी।
• वृद्धि से अलग गति: दौड़ती बिल्ली, झूला झूलते बच्चे, जुगाली करती भैंस। बिल्ली चूहा देखकर दौड़ी, भैंस भोजन को छोटे टुकड़ों में तोड़ने के लिए जुगाली करती है।

बहुकोशिकीय जीवों में यह काम विशिष्टीकृत ऊतक करते हैं। जंतुओं में दो तंत्र हैं: तंत्रिका तंत्र और हॉर्मोन। पौधों में न तंत्रिका है, न पेशी, इसलिए वहाँ समन्वय रासायनिक पदार्थों (पादप हॉर्मोन) से होता है।

ग्राही: शरीर तक सूचना कैसे पहुँचती है

जंतुओं में नियंत्रण और समन्वय तंत्रिका ऊतक और पेशी ऊतक मिलकर करते हैं। गरम तवे वाली घटना में पहला सवाल यही है कि शरीर को पता कैसे चला कि तवा गरम है।

बाहर की हर सूचना कुछ तंत्रिका कोशिकाओं के विशिष्टीकृत सिरे पकड़ते हैं। इन सिरों को ग्राही (receptor) कहते हैं। ग्राही प्रायः हमारी ज्ञानेंद्रियों में होते हैं, जैसे आंतरिक कर्ण, नाक, जिह्वा और त्वचा।

चीनी और बंद नाक वाला क्रियाकलाप: मुँह में थोड़ी चीनी रखकर उसका स्वाद पहचानिए। अब अँगूठे और तर्जनी से नाक दबाकर बंद कीजिए और फिर से चीनी खाइए। खाना खाते समय भी इसी तरह नाक बंद करके देखिए।

नाक बंद होने पर स्वाद फीका और अधूरा लगता है। भोजन का पूरा स्वाद जिह्वा के रस संवेदी ग्राही और नाक के घ्राणग्राही, दोनों की सूचना मिलकर बनता है। नाक बंद हो तो गंध की सूचना मस्तिष्क तक नहीं पहुँचती। जुकाम होने पर खाना बेस्वाद लगने का कारण भी यही है।

तंत्रिका कोशिका (न्यूरॉन) और आवेग का रास्ता

तंत्रिका ऊतक तंत्रिका कोशिकाओं या न्यूरॉन (neuron) के एक संगठित जाल से बना होता है। न्यूरॉन तंत्रिका तंत्र की संरचनात्मक और कार्यात्मक इकाई है। इसका काम सूचना को विद्युत आवेग के रूप में शरीर के एक भाग से दूसरे भाग तक पहुँचाना है।

न्यूरॉन के भाग:

• द्रुमिका (dendrite): कोशिकाकाय से निकली छोटी, शाखाओं वाली रचनाएँ। सूचना यहीं ग्रहण होती है, इसलिए इसे द्रुमाकृतिक सिरा भी कहते हैं।
• कोशिकाकाय (cell body): न्यूरॉन का चौड़ा भाग, जिसमें केंद्रक होता है।
• तंत्रिकाक्ष (एक्सॉन, axon): कोशिकाकाय से निकला लंबा तंतु, जिससे होकर आवेग दूर तक जाता है।
• तंत्रिका का अंतिम सिरा: तंत्रिकाक्ष के छोर की छोटी शाखाएँ।

आवेग का क्रम: द्रुमिका → कोशिकाकाय → तंत्रिकाक्ष → तंत्रिका का अंतिम सिरा

चित्र के नामांकन: 1. द्रुमिका, 2. कोशिकाकाय, 3. केंद्रक, 4. तंत्रिकाक्ष, 5. तंत्रिका का अंतिम सिरा

द्रुमिका पर सूचना पहुँचती है तो वहाँ एक रासायनिक क्रिया से विद्युत आवेग पैदा होता है। यह आवेग कोशिकाकाय से होकर तंत्रिकाक्ष के अंतिम सिरे तक जाता है। वहाँ आवेग कुछ रसायनों को मुक्त कराता है। ये रसायन दो न्यूरॉनों के बीच के रिक्त स्थान को पार करते हैं, जिसे सिनेप्स या अंतर्ग्रथन (synapse, सिनेप्टिक दरार) कहते हैं। उस पार अगली तंत्रिका कोशिका की द्रुमिका में वैसा ही नया विद्युत आवेग शुरू हो जाता है। शरीर में तंत्रिका आवेग इसी तरह आगे बढ़ता है।

ऐसा ही अंतर्ग्रथन आवेग को न्यूरॉन से पेशी कोशिका या ग्रंथि तक भी पहुँचाता है। तंत्रिकाक्ष और पेशी के मिलने की जगह तंत्रिका पेशीय संधि कहलाती है। नीचे के चित्र में तंत्रिकाक्ष का सिरा एक पेशी फाइबर (पेशी कोशिका) से जुड़ता दिखाया गया है, और पेशी कोशिका के अंदर माइटोकॉन्ड्रिया दिखते हैं।

चित्र के नामांकन: 1. तंत्रिकाक्ष, 2. तंत्रिका पेशीय संधि, 3. पेशी फाइबर, 4. कोशिका, 5. माइटोकॉन्ड्रिया

न्यूरॉन के चित्र में ये तीन जगहें पहचानिए:

नामांकित चित्र बनाना हो तो: बाईं ओर एक बड़ी कोशिकाकाय बनाकर बीच में केंद्रक दिखाइए। उसके चारों ओर छोटी-छोटी शाखाएँ (द्रुमिका) बनाइए। कोशिकाकाय से दाईं ओर एक लंबी रेखा (तंत्रिकाक्ष) खींचिए और उसके छोर पर कई छोटी शाखाएँ (तंत्रिका का अंतिम सिरा) दिखाइए। एक तीर से आवेग की दिशा बताइए। नामांकन: द्रुमिका, कोशिकाकाय, केंद्रक, तंत्रिकाक्ष, तंत्रिका का अंतिम सिरा।

प्रतिवर्ती क्रिया

हम कहते हैं: "मैं प्रतिवर्तस्वरूप बस से कूद गया", "लौ से मेरा हाथ अपने आप पीछे खिंच गया", "भूख इतनी थी कि मुँह में पानी आ गया"। तीनों में एक बात समान है: क्रिया बिना सोचे, अपने आप और तुरंत हो गई, फिर भी वह आसपास के बदलाव की अनुक्रिया ही थी।

किसी उद्दीपन के प्रति बिना सोचे-विचारे, अचानक और अपने आप होने वाली अनुक्रिया को प्रतिवर्ती क्रिया (reflex action) कहते हैं।

अब सोचिए कि अगर लौ से हाथ सोच-समझकर हटाना पड़े तो क्या होगा। सोचना एक जटिल क्रिया है, जिसमें बहुत-सी तंत्रिका कोशिकाओं के आवेग आपस में मिलकर काम करते हैं। सोचने वाला ऊतक खोपड़ी के अगले हिस्से में न्यूरॉनों के घने जाल के रूप में है। त्वचा का संदेश पहले वहाँ तक जाए, वहाँ विचार हो, फिर आदेश लौटकर हाथ की पेशियों तक आए, तो इसमें इतना समय लगेगा कि हाथ जल चुका होगा।

शरीर इस समस्या को ऐसे सुलझाता है: ऊष्मा पहचानने वाली तंत्रिकाओं को सीधे उन तंत्रिकाओं से जोड़ दिया जाता है जो पेशियों को गति कराती हैं। तब आगत संकेत पहचानने और निर्गत क्रिया करने का काम बहुत जल्दी पूरा हो जाता है।

रोज़ के कुछ उदाहरण:

• गरम वस्तु या काँटा छूते ही हाथ-पैर हट जाना।
• आँख पर तेज़ रोशनी पड़ते ही पुतली का छोटा होना।
• आँख का झपकना और छींक आना।
• पसंद का खाना देखते ही मुँह में पानी आना।

प्रतिवर्ती चाप

प्रतिवर्ती क्रिया में आवेग जिस रास्ते से चलता है, उसे प्रतिवर्ती चाप (reflex arc) कहते हैं। इसमें आगत तंत्रिका (संवेदी) और निर्गत तंत्रिका (प्रेरक) का जोड़ उस जगह होता है जहाँ दोनों सबसे पहले मिलती हैं। पूरे शरीर की तंत्रिकाएँ मस्तिष्क की ओर जाते हुए मेरुरज्जु (spinal cord) में एक बंडल में मिलती हैं, इसलिए प्रतिवर्ती चाप मेरुरज्जु में बनते हैं। सूचना साथ-साथ मस्तिष्क तक भी जाती है, इसीलिए हाथ हटने के बाद हमें जलन महसूस होती है। आँख की पुतली के छोटे होने जैसी कुछ प्रतिवर्ती क्रियाओं का रास्ता मेरुरज्जु से नहीं, मस्तिष्क से होकर पूरा होता है।

गरम वस्तु छूने पर क्या-क्या होता है:

1. ग्राही: त्वचा के ऊष्मा/दर्द ग्राही गरमी पहचानते हैं।
2. संवेदी तंत्रिका कोशिका: आवेग को त्वचा से मेरुरज्जु तक ले जाती है।
3. प्रतिसारण तंत्रिका कोशिका: मेरुरज्जु के अंदर संदेश को संवेदी तंत्रिका से प्रेरक तंत्रिका तक पहुँचाती है।
4. प्रेरक तंत्रिका कोशिका: आदेश को मेरुरज्जु से बाहर पेशी तक लाती है।
5. कार्यकर: भुजा की पेशी सिकुड़ती है और हाथ हट जाता है।

छोटे में: ग्राही → संवेदी तंत्रिका → मेरुरज्जु (प्रतिसारण तंत्रिका) → प्रेरक तंत्रिका → कार्यकर (पेशी)

अधिकतर जंतुओं में सोचने के लिए ज़रूरी जटिल न्यूरॉन जाल बहुत कम है या है ही नहीं। ऐसे में प्रतिवर्ती चाप एक दक्ष कार्य प्रणाली के रूप में विकसित हुआ। जिन जंतुओं में सोचने वाला जाल बन गया, उनमें भी तुरंत अनुक्रिया के लिए यही रास्ता सबसे कुशल है।

प्रतिवर्ती चाप का चित्र बनाना हो तो: बीच में मेरुरज्जु का भाग बनाइए। बाईं ओर त्वचा में ग्राही दिखाकर वहाँ से मेरुरज्जु तक संवेदी तंत्रिका कोशिका खींचिए। मेरुरज्जु के अंदर एक छोटी प्रतिसारण तंत्रिका कोशिका बनाइए, और वहाँ से भुजा की पेशी तक प्रेरक तंत्रिका कोशिका। मेरुरज्जु से ऊपर की ओर एक तीर बनाकर "मस्तिष्क के लिए संदेश" लिखिए। नामांकन: ग्राही (त्वचा में), संवेदी तंत्रिका कोशिका, मेरुरज्जु, प्रतिसारण तंत्रिका कोशिका, प्रेरक तंत्रिका कोशिका, कार्यकर (भुजा की पेशी)।

चित्र के नामांकन: 1. ग्राही (त्वचा में), 2. संवेदी तंत्रिका कोशिका, 3. मेरुरज्जु, 4. प्रतिसारण तंत्रिका कोशिका, 5. प्रेरक तंत्रिका कोशिका, 6. कार्यकर (भुजा की पेशी), 7. मस्तिष्क के लिए संदेश

केंद्रीय और परिधीय तंत्रिका तंत्र

मेरुरज्जु का काम केवल प्रतिवर्ती क्रिया नहीं है। मेरुरज्जु उन तंत्रिकाओं की बनी है जो सोचने के लिए सूचनाएँ पहुँचाती हैं। सोचने के जटिल संबंधन मस्तिष्क में केंद्रित हैं, जो शरीर का मुख्य समन्वय केंद्र है।

पुस्तक इन तंत्रिकाओं की गिनती नहीं देती, पर परीक्षा में कपाल तंत्रिकाओं की संख्या पूछी जा चुकी है: मनुष्य में 12 जोड़ी कपाल तंत्रिकाएँ और 31 जोड़ी मेरु तंत्रिकाएँ होती हैं।

हम अपनी कई क्रियाओं के बारे में सोचते भी हैं। लिखना, बात करना, कुर्सी घुमाना, कार्यक्रम खत्म होने पर ताली बजाना, ये ऐच्छिक क्रियाएँ हैं, जो आगे क्या करना है, इस निर्णय पर टिकी हैं। इनके लिए मस्तिष्क को पेशियों तक संदेश भेजना पड़ता है। तंत्रिका तंत्र के पेशियों तक संदेश भेजने का यह दूसरा रास्ता है। पहला रास्ता प्रतिवर्ती चाप था।

मस्तिष्क हमें सोचने और सोच के आधार पर काम करने, दोनों की सुविधा देता है। आने-जाने वाली इतनी सारी सूचनाओं को जोड़ने का काम मस्तिष्क के अलग-अलग भाग बाँटकर करते हैं। इसके तीन मुख्य भाग हैं: अग्रमस्तिष्क, मध्यमस्तिष्क और पश्चमस्तिष्क।

मानव मस्तिष्क के भाग और उनके काम

अग्रमस्तिष्क (fore-brain) मस्तिष्क का मुख्य सोचने वाला भाग है।

• इसमें अलग-अलग ग्राही से संवेदी आवेग लेने के क्षेत्र हैं। सुनने, सूँघने, देखने आदि के लिए अलग-अलग क्षेत्र विशिष्टीकृत हैं।
• इसमें साहचर्य के क्षेत्र अलग से होते हैं। यहाँ संवेदी सूचना, दूसरे ग्राही से आई सूचना और मस्तिष्क में पहले से जमा जानकारी को मिलाकर उसका अर्थ लगाया जाता है।
• इन सबके आधार पर निर्णय होता है और आदेश प्रेरक क्षेत्र तक पहुँचता है, जो ऐच्छिक पेशियों (जैसे टाँग की पेशियों) की गति नियंत्रित करता है।
• पेट भर गया है, यह बताने वाला भूख से संबंधित केंद्र भी अग्रमस्तिष्क का एक अलग भाग है।

मस्तिष्क के चित्र में अग्रमस्तिष्क का सबसे बड़ा, सिलवटों वाला भाग प्रमस्तिष्क (cerebrum, सेरीब्रम) है। यही पूरे मस्तिष्क का सबसे बड़ा भाग है।

मध्यमस्तिष्क (mid-brain) और पश्चमस्तिष्क (hind-brain) कई अनैच्छिक क्रियाएँ नियंत्रित करते हैं, जिन पर हमारे सोचने का कोई ज़ोर नहीं चलता।

पश्चमस्तिष्क के तीन भाग हैं: पॉन्स, मेडुला और अनुमस्तिष्क।

• मेडुला (medulla): रक्तदाब, लार आना और वमन जैसी अनैच्छिक क्रियाएँ।
• अनुमस्तिष्क (cerebellum, सेरीबेलम): ऐच्छिक क्रियाओं की परिशुद्धि और शरीर की संस्थिति व संतुलन। सीधी रेखा में चलना, साइकिल चलाना, पेंसिल उठाना इसी के कारण ठीक से हो पाते हैं।

मानव मस्तिष्क के चित्र में क्या है: खोपड़ी (कपाल) के अंदर ऊपर और आगे की ओर फैला प्रमस्तिष्क, उसके नीचे बीच में मध्यमस्तिष्क, आगे नीचे की ओर हाइपोथैलमस और उससे लटकी छोटी पीयूष ग्रंथि। पीछे नीचे की ओर गोभी जैसी धारियों वाला अनुमस्तिष्क, उसके आगे पॉन्स और मेडुला, और मेडुला से नीचे जाती मेरुरज्जु। चित्र बनाते समय नीचे दिए सभी नाम लिखिए, और अग्रमस्तिष्क व पश्चमस्तिष्क के नाम कोष्ठक लगाकर।

चित्र के नामांकन: 1. अग्रमस्तिष्क (आगे के पूरे बड़े भाग पर कोष्ठक), 2. प्रमस्तिष्क, 3. कपाल, 4. मध्यमस्तिष्क, 5. हाइपोथैलमस, 6. पीयूष ग्रंथि, 7. पश्चमस्तिष्क (पॉन्स, मेडुला और अनुमस्तिष्क पर कोष्ठक), 8. पॉन्स, 9. मेडुला, 10. अनुमस्तिष्क, 11. मेरुरज्जु

ऐच्छिक, अनैच्छिक और प्रतिवर्ती क्रियाएँ

प्रतिवर्त शब्द का एक और उपयोग देखिए। पसंद का खाना देखते ही मुँह में पानी आ जाता है। बोलचाल में इसे भी प्रतिवर्त कहते हैं, पर यह मेडुला से नियंत्रित अनैच्छिक क्रिया है। हृदय हमारे सोचे बिना धड़कता रहता है। साँस लेने या खाना पचाने के लिए हमें याद नहीं करना पड़ता, और चाहकर भी हम इन्हें आसानी से रोक नहीं सकते। पुतली के आकार का बदलना (प्रतिवर्ती क्रिया) और कुर्सी खिसकाना (सोची हुई क्रिया), इन दोनों के बीच पेशियों की गतियों का एक और समूह है, जिस पर हमारी सोच का नियंत्रण नहीं होता। ये अनैच्छिक क्रियाएँ हैं।

मस्तिष्क और मेरुरज्जु की रक्षा

मस्तिष्क बहुत कोमल अंग है और लगभग हर काम इसी पर टिका है, इसलिए शरीर ने इसकी पक्की सुरक्षा की है। मस्तिष्क हड्डियों के एक बॉक्स के अंदर रहता है, जिसे खोपड़ी कहते हैं। बॉक्स के अंदर मस्तिष्क तरल से भरे एक गुब्बारे जैसे आवरण में होता है, जो झटके सोख लेता है (प्रघात अवशोषक)।

अपनी पीठ के बीच में हाथ फेरिए। जो कठोर, उभार वाली रचना महसूस होती है, वह कशेरुकदंड या रीढ़ की हड्डी है। यही मेरुरज्जु की रक्षा करती है।

तंत्रिका ऊतक से पेशी तक: गति कैसे होती है

अब तक की बात जोड़िए। तंत्रिका ऊतक सूचना इकट्ठा करता है, उसे शरीर में भेजता है, सूचना पर विचार करके निर्णय लेता है और निर्णय को पेशियों तक पहुँचाता है। गति का आखिरी काम पेशी ऊतक करता है।

पेशी कोशिका गति कैसे करती है? सबसे सीधी बात यह है कि पेशी कोशिकाएँ अपनी आकृति बदलकर गति करती हैं। इनमें विशेष प्रकार की प्रोटीन होती हैं। तंत्रिका से विद्युत आवेग आने पर ये प्रोटीन अपनी आकृति और व्यवस्था, दोनों बदल लेती हैं। प्रोटीन की यह नयी व्यवस्था पेशी कोशिका को नयी आकृति देती है, और पेशी सिकुड़ जाती है।

कक्षा 9 में आपने दो तरह की पेशियाँ पढ़ी थीं:

• ऐच्छिक पेशियाँ: हाथ-पैर की पेशियाँ, जो हमारी इच्छा से और मस्तिष्क के सोचे हुए आदेश पर चलती हैं।
• अनैच्छिक पेशियाँ: आहार नाल या रुधिर वाहिकाओं की दीवार की पेशियाँ, जो अपने आप काम करती हैं। इन्हें हम सोचकर चला या रोक नहीं सकते।

पौधों के लिए यह बात अलग है। उनमें न तंत्रिका है, न ऐसी विशेष प्रोटीन वाली पेशी। फिर भी वे गति करते हैं। आगे यही देखेंगे।

पादपों में समन्वय: छुई-मुई की तुरंत गति

पौधों में न तंत्रिका तंत्र होता है, न पेशियाँ। फिर भी वे उद्दीपन की अनुक्रिया करते हैं। छुई-मुई की पत्तियाँ छूते ही मुड़कर झुक जाती हैं, और अंकुरित बीज की जड़ नीचे और तना ऊपर जाता है। इन दोनों गतियों में बड़ा फ़र्क़ है:

चित्र के नामांकन: 1. खुली पत्तियाँ (छूने से पहले), 2. सिमटी हुई पत्तियाँ (छूने के बाद), 3. नीचे झुका पत्ती का डंठल, 4. पत्ती को छूती उँगली

छुई-मुई कैसे जवाब देता है (उद्दीपन के लिए तत्काल अनुक्रिया): पौधे को जिस जगह छुआ जाता है और जिस भाग में गति होती है, वे दोनों अलग-अलग हैं। इसलिए छूने की सूचना एक कोशिका से दूसरी कोशिका तक जानी चाहिए। पौधे इसके लिए वैद्युत-रसायन साधन का उपयोग करते हैं, पर जंतुओं की तरह सूचना ले जाने वाला कोई विशिष्टीकृत ऊतक उनमें नहीं होता।

गति के लिए कुछ कोशिकाओं को अपनी आकृति बदलनी पड़ती है। पौधों की कोशिकाओं में पेशियों जैसी विशेष प्रोटीन नहीं होती। वे अपने अंदर जल की मात्रा बदलकर फूलती या सिकुड़ती हैं, और इसी से उनकी आकृति बदल जाती है। छुई-मुई की पत्तियाँ इसी तरह झुकती हैं।

वृद्धि के कारण गति: प्रतान और अनुवर्तन

मटर जैसे कुछ पौधे दूसरे पौधे या बाड़ पर प्रतान (tendril) की सहायता से ऊपर चढ़ते हैं। प्रतान स्पर्श के प्रति संवेदनशील होते हैं। किसी सहारे को छूने पर प्रतान का वह भाग जो सहारे से सटा है, उतनी तेज़ी से नहीं बढ़ता जितना सहारे से दूर वाला भाग। दूर वाला भाग ज़्यादा लंबा होता जाता है, इसलिए प्रतान सहारे के चारों ओर लिपटकर उसे जकड़ लेता है।

चित्र के नामांकन: 1. सहारा (लकड़ी की डंडी), 2. सहारे पर लिपटा प्रतान, 3. अभी खुला प्रतान, 4. सहारे से सटा भाग (धीमी वृद्धि), 5. सहारे से दूर वाला भाग (तेज़ वृद्धि)

आमतौर पर पौधे किसी उद्दीपन के प्रति धीरे-धीरे एक निश्चित दिशा में बढ़कर अनुक्रिया करते हैं। वृद्धि एक दिशा में होती है, इसलिए लगता है कि पौधा गति कर रहा है। प्रकाश या गुरुत्व जैसे बाहरी प्रेरण पौधे के बढ़ते भाग की दिशा बदल देते हैं। ऐसी दिशिक गति को अनुवर्तन (tropism) कहते हैं।

अनुवर्तन उद्दीपन की ओर भी हो सकता है और उससे उल्टी दिशा में भी:

• उद्दीपन की ओर वृद्धि: धनात्मक अनुवर्तन
• उद्दीपन से दूर वृद्धि: ऋणात्मक अनुवर्तन

गुरुत्वानुवर्तन के चित्र में पौधे की जड़ नीचे की ओर मुड़ी है, जो धनात्मक गुरुत्वानुवर्ती है, और प्ररोह ऊपर की ओर, जो ऋणात्मक गुरुत्वानुवर्ती है।

चित्र के नामांकन: 1. प्ररोह (ऋणात्मक गुरुत्वानुवर्ती), 2. जड़ (धनात्मक गुरुत्वानुवर्ती), 3. गुरुत्व की दिशा

पराग नलिका के बारे में आप जनन वाले अध्याय में और पढ़ेंगे। जलानुवर्तन घर पर भी देखा जा सकता है: ट्रे में सूखी मिट्टी भरकर बीच में अंकुरित चने बोइए और एक ओर पानी भरा कच्चा कुल्हड़ गाड़ दीजिए। चार-पाँच दिन बाद जड़ें कुल्हड़ की ओर मुड़ी मिलती हैं।

गतियों की रफ़्तार भी अलग-अलग है। छुई-मुई की स्पर्श से होने वाली गति बहुत तीव्र है। रात और दिन के अनुसार फूलों का खुलना-बंद होना बहुत मंद है, और वृद्धि से जुड़ी गतियाँ भी मंद ही होती हैं।

प्रयोग: प्रकाश की ओर मुड़ता पौधा

क्या करना है:

1. एक शंकु फ्लास्क में पानी भरिए और उसकी ग्रीवा (गर्दन) को तार की जाली से ढक दीजिए।
2. सेम का एक ताज़ा छोटा पौधा जाली पर ऐसे रखिए कि उसकी जड़ें पानी में भीगी रहें।
3. एक ओर से खुला गत्ते का डिब्बा लीजिए और फ्लास्क को उसमें ऐसे रखिए कि खुली ओर उस खिड़की की तरफ़ हो जहाँ से रोशनी आती है।
4. दो-तीन दिन बाद देखिए।
5. अब फ्लास्क को ऐसे घुमाइए कि प्ररोह प्रकाश से दूर और जड़ें प्रकाश की ओर हो जाएँ। कुछ दिन बिना छेड़े रहने दीजिए।

क्या दिखता है:

• दो-तीन दिन में प्ररोह प्रकाश की ओर झुक जाता है और जड़ें प्रकाश से दूर चली जाती हैं।
• फ्लास्क घुमाने के बाद प्ररोह और जड़ के पुराने भाग अपनी दिशा नहीं बदलते। बदलाव नयी वृद्धि में दिखता है: नया प्ररोह फिर प्रकाश की ओर और नयी जड़ फिर उससे दूर मुड़ती है।

चित्र के नामांकन: (बायाँ भाग: पहले दो-तीन दिन, दायाँ भाग: फ्लास्क घुमाने के कुछ दिन बाद) 1. खिड़की से आता प्रकाश, 2. एक ओर से खुला गत्ते का डिब्बा, 3. शंकु फ्लास्क, 4. पानी, 5. तार की जाली, 6. प्रकाश की ओर मुड़ा प्ररोह, 7. प्रकाश से दूर मुड़ी जड़ें, 8. प्ररोह की नयी वृद्धि फिर प्रकाश की ओर, 9. जड़ों की नयी वृद्धि फिर प्रकाश से दूर

निष्कर्ष: प्रकाश पौधे की वृद्धि की दिशा तय करता है। प्ररोह धनात्मक और जड़ ऋणात्मक प्रकाशानुवर्तन दिखाते हैं, और यह गति वृद्धि के कारण होती है। प्ररोह के प्रकाश की ओर जाने से पत्तियों को भोजन बनाने के लिए ज़्यादा रोशनी मिलती है।

रासायनिक संचार और पादप हॉर्मोन

जंतुओं की भुजा और उँगलियाँ भी बेतरतीब नहीं, एक निश्चित दिशा में बढ़ती हैं। गति तेज़ हो या धीमी, उसके लिए सूचना पहुँचनी चाहिए। तेज़ संदेश के लिए विद्युत आवेग अच्छा साधन है, पर उसकी दो सीमाएँ हैं:

1. विद्युत आवेग उन्हीं कोशिकाओं तक पहुँचते हैं जो तंत्रिका ऊतक से जुड़ी हैं, शरीर की हर कोशिका तक नहीं।
2. एक बार आवेग बनाकर आगे भेजने के बाद कोशिका को नया आवेग बनाने के लिए फिर तैयार होने में कुछ समय लगता है। कोशिकाएँ लगातार आवेग न बना सकती हैं, न भेज सकती हैं।

इसलिए ज़्यादातर बहुकोशिकीय जीव कोशिकाओं के बीच संचार के लिए रासायनिक संचरण का भी उपयोग करते हैं। उद्दीपित कोशिकाएँ एक रासायनिक यौगिक छोड़ती हैं, जो आसपास की सभी कोशिकाओं में विसरित हो जाता है। जिन कोशिकाओं की सतह पर इसे पहचानने वाले विशेष अणु हैं, वे सूचना पहचानकर आगे बढ़ाती हैं। यह तरीका धीमा है, पर तंत्रिका से जुड़े बिना भी शरीर की सभी कोशिकाओं तक पहुँचता है और लगातार व स्थायी रूप से असर कर सकता है। ऐसे रसायन हॉर्मोन कहलाते हैं।

पौधों में पादप हॉर्मोन (फाइटोहॉर्मोन) वृद्धि, विकास और पर्यावरण के प्रति अनुक्रिया का समन्वय करते हैं। ये जहाँ बनते हैं, वह जगह इनके काम की जगह से दूर होती है, और ये साधारण विसरण से वहाँ तक पहुँचते हैं।

ऑक्सिन और प्रकाशानुवर्तन: फ्लास्क में रखे सेम के पौधे वाला प्रयोग याद कीजिए। ऑक्सिन प्ररोह के अग्रभाग (टिप) में बनता है और कोशिकाओं की लंबाई बढ़ाने में मदद करता है। जब प्रकाश एक ओर से आता है, तो ऑक्सिन विसरित होकर प्ररोह के छाया वाले भाग में आ जाता है। वहाँ ऑक्सिन की अधिक सांद्रता कोशिकाओं को ज़्यादा लंबा करती है। छाया वाली ओर ज़्यादा बढ़ती है, इसलिए प्ररोह प्रकाश की ओर मुड़ा हुआ दिखता है।

चित्र के नामांकन: (बायाँ भाग: ऑक्सिन का छाया वाली ओर जाना, दायाँ भाग: मुड़ा हुआ प्ररोह) 1. एक ओर से आता प्रकाश, 2. प्ररोह का अग्रभाग (यहाँ ऑक्सिन बनता है), 3. छाया वाली ओर जमा ऑक्सिन, 4. छाया वाली ओर की लंबी कोशिकाएँ, 5. प्रकाश वाली ओर की छोटी कोशिकाएँ

पहले तीन वृद्धि बढ़ाने वाले हैं और एब्सिसिक अम्ल वृद्धि रोकने वाला। पुस्तक में न होते हुए भी परीक्षा में एथिलीन को फल पकाने वाले हॉर्मोन के रूप में पूछा जा चुका है, इसलिए इसका नाम भी याद कर लीजिए।

जंतुओं में हॉर्मोन: एड्रीनलीन और अंतःस्रावी ग्रंथियाँ

गिलहरी किसी ख़तरे में फँसे तो उसका शरीर लड़ने या भाग जाने के लिए तैयार होता है। दोनों बहुत जटिल काम हैं, जिनमें बहुत ऊर्जा लगती है और कई ऊतक एक साथ काम करते हैं। अगर यह तैयारी तंत्रिका के विद्युत आवेग के भरोसे ही होती, तो कुछ ही ऊतक तैयार हो पाते। रासायनिक संकेत रुधिर के साथ शरीर की सभी कोशिकाओं तक पहुँचता है, इसलिए बदलाव पूरे शरीर में होता है।

मनुष्य समेत कई जंतुओं में यह काम एड्रीनलीन हॉर्मोन करता है, जो अधिवृक्क ग्रंथि (adrenal gland) से स्रावित होता है। एड्रीनलीन सीधे रुधिर में मिलता है और हृदय समेत अपने लक्ष्य अंगों पर काम करता है:

• हृदय की धड़कन बढ़ जाती है, ताकि पेशियों को ज़्यादा ऑक्सीजन मिले।
• पाचन तंत्र और त्वचा की छोटी धमनियों के आसपास की पेशियाँ सिकुड़ती हैं, इसलिए वहाँ रुधिर की आपूर्ति कम हो जाती है और रुधिर कंकाल पेशियों की ओर मुड़ जाता है।
• डायाफ्राम और पसलियों की पेशियों के संकुचन से श्वसन दर बढ़ जाती है।

ये सब मिलकर शरीर को आपात स्थिति से निपटने के लिए तैयार करते हैं।

हॉर्मोन बनाने वाली ग्रंथियाँ अंतःस्रावी ग्रंथियाँ कहलाती हैं। इनमें नलिका नहीं होती और ये अपना स्राव सीधे रुधिर में छोड़ती हैं। यह शरीर में नियंत्रण और समन्वय का दूसरा रास्ता है। हॉर्मोन जीव के एक भाग में बनते हैं और दूसरे भाग में जाकर असर दिखाते हैं।

मनुष्य की अंतःस्रावी ग्रंथियाँ: नर और मादा शरीर के चित्र में ये ग्रंथियाँ दिखाई जाती हैं:

चित्र के नामांकन: (बायाँ चित्र नर, दायाँ चित्र मादा) 1. हाइपोथैलमस, 2. पीयूष ग्रंथि, 3. पिनियल ग्रंथि, 4. अवटुग्रंथि (थायरॉइड), 5. परावटु ग्रंथि (पैराथायरॉइड), 6. थाइमस ग्रंथि, 7. अग्न्याशय, 8. अधिवृक्क ग्रंथि, 9. वृषण, 10. अण्डाशय

हॉर्मोन, वृद्धि और पुनर्भरण क्रियाविधि

पौधों के हॉर्मोन दिशिक वृद्धि कराते हैं, पर किसी जंतु को प्रकाश या गुरुत्व की ओर एक दिशा में बढ़ते हमने कभी नहीं देखा। फिर भी जंतुओं में वृद्धि सावधानी से नियंत्रित जगहों पर होती है: पौधे कहीं भी पत्तियाँ उगा लेते हैं, पर हमारे चेहरे पर उँगलियाँ नहीं उगतीं। बच्चों के बढ़ने के समय भी शरीर का ढाँचा सही बना रहता है। इसमें हॉर्मोन मदद करते हैं।

थायरॉक्सिन और आयोडीन: नमक के पैकेट पर "आयोडीन युक्त नमक" लिखा रहता है। अवटुग्रंथि को थायरॉक्सिन बनाने के लिए आयोडीन ज़रूरी है। थायरॉक्सिन शरीर में कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन और वसा के उपापचय को नियंत्रित करता है, ताकि वृद्धि के लिए सही संतुलन रहे। भोजन में आयोडीन की कमी हो तो गॉयटर (घेंघा) हो सकता है, जिसका एक लक्षण फूली हुई गर्दन है, क्योंकि अवटुग्रंथि गर्दन में ही होती है।

वृद्धि हॉर्मोन: पीयूष ग्रंथि से निकलने वाला वृद्धि हॉर्मोन शरीर की वृद्धि और विकास नियंत्रित करता है। बचपन में इसकी कमी से बौनापन होता है। इसके अधिक स्राव से व्यक्ति असामान्य रूप से बहुत लंबा हो जाता है, जिसे जाइगैंटिज्म कहते हैं।

यौवनारंभ: लगभग 10-12 वर्ष की आयु में शरीर में कई बड़े बदलाव शुरू होते हैं। ये नर में टेस्टोस्टेरोन (वृषण से) और मादा में एस्ट्रोजन (अण्डाशय से) के स्राव के कारण होते हैं।

इंसुलिन: यह अग्न्याशय में बनता है और रुधिर में शर्करा का स्तर नियंत्रित करता है। यह ठीक मात्रा में न बने तो रुधिर में शर्करा बढ़ जाती है और कई हानिकारक प्रभाव होते हैं। इसी रोग को मधुमेह कहते हैं, और कुछ रोगियों को इंसुलिन का इंजेक्शन दिया जाता है।

पुनर्भरण क्रियाविधि (feedback mechanism): हॉर्मोन सही समय पर और ठीक मात्रा में निकलना चाहिए। यह नियंत्रण पुनर्भरण क्रियाविधि से होता है। रुधिर में शर्करा बढ़ती है तो अग्न्याशय की कोशिकाएँ इसे पहचानकर ज़्यादा इंसुलिन छोड़ती हैं। शर्करा कम हो जाती है तो इंसुलिन का स्राव भी घट जाता है।

दोनों तंत्रों की तुलना:

नियंत्रण एवं समन्वय की आवश्यकता

प्रश्न 1. एक जीव में नियंत्रण एवं समन्वय के तंत्र की क्या आवश्यकता है? (3 अंक)

उत्तर:

1. बदलते पर्यावरण का सामना: जीव के आसपास गरमी, प्रकाश, स्पर्श, ख़तरा जैसे बदलाव होते रहते हैं। जीवित रहने के लिए उसे इन्हें पहचानकर सही अनुक्रिया करनी पड़ती है, जैसे गरम वस्तु से हाथ हटाना या ख़तरा देखकर भागना।
2. अंगों का तालमेल: बहुकोशिकीय शरीर में बहुत-से अंग हैं। दौड़ते समय पैर की पेशियाँ, हृदय और फेफड़े एक साथ और सही क्रम में ज़्यादा काम करें, तभी काम पूरा होता है।
3. अंदर का संतुलन: धड़कन, साँस, पाचन और रुधिर में शर्करा जैसी चीज़ें ठीक सीमा में रहनी चाहिए।
4. नियंत्रित वृद्धि: वृद्धि सही जगह, सही समय और सही मात्रा में हो। पौधों में भी प्ररोह का प्रकाश की ओर और जड़ का नीचे की ओर बढ़ना इसी से होता है।

यह तंत्र न हो तो हर अंग अपने हिसाब से अलग काम करेगा और जीव ठीक से जी नहीं पाएगा। इसीलिए जंतुओं में तंत्रिका तंत्र और हॉर्मोन, और पौधों में पादप हॉर्मोन यह काम करते हैं।

प्रतिवर्ती क्रिया और टहलना

प्रश्न 2. प्रतिवर्ती क्रिया तथा टहलने के बीच क्या अंतर है? (2 अंक)

उत्तर:

अगरबत्ती की गंध

प्रश्न 3. हम एक अगरबत्ती की गंध का पता कैसे लगाते हैं? (2 अंक)

उत्तर:

अगरबत्ती के धुएँ के सुगंधित कण हवा के साथ हमारी नाक तक पहुँचते हैं। नाक में मौजूद घ्राणग्राही इन्हें पहचानते हैं और एक विद्युत आवेग बनाते हैं। यह आवेग तंत्रिका के रास्ते अग्रमस्तिष्क के सूँघने वाले क्षेत्र तक जाता है। वहाँ साहचर्य क्षेत्र इस सूचना को पहले से याद गंध से मिलाकर उसका अर्थ लगाता है, और हम पहचान लेते हैं कि यह अगरबत्ती की गंध है।

प्रतिवर्ती क्रिया में मस्तिष्क

प्रश्न 4. प्रतिवर्ती क्रिया में मस्तिष्क की क्या भूमिका है? (2 अंक)

उत्तर:

प्रतिवर्ती क्रिया का आदेश मस्तिष्क नहीं देता। संवेदी और प्रेरक तंत्रिकाओं का जोड़ मेरुरज्जु में होता है और अनुक्रिया वहीं से तुरंत हो जाती है, जिससे समय बचता है।

फिर भी यही सूचना साथ-साथ मस्तिष्क तक भी पहुँचती है। इसलिए हाथ हटने के बाद हमें जलन या दर्द महसूस होता है और हम समझ पाते हैं कि क्या हुआ था। अगली बार हम उस गरम चीज़ से सावधान रहते हैं।

प्रतिवर्ती चाप: चित्र सहित लंबा उत्तर

प्रश्न 5. प्रतिवर्ती चाप किसे कहते हैं? गरम वस्तु छूने पर हाथ हटा लेने की क्रिया को नामांकित चित्र की सहायता से समझाइए। (5 अंक)

उत्तर:

किसी प्रतिवर्ती क्रिया में तंत्रिका आवेग ग्राही से लेकर कार्यकर पेशी तक जिस रास्ते से चलता है, उसे प्रतिवर्ती चाप कहते हैं। प्रतिवर्ती चाप मेरुरज्जु में बनते हैं, क्योंकि शरीर की सारी तंत्रिकाएँ मस्तिष्क तक जाते हुए वहीं एक बंडल में मिलती हैं।

गरम वस्तु छूने पर क्रम:

1. त्वचा के ग्राही गरमी और दर्द को पहचानकर विद्युत आवेग बनाते हैं।
2. संवेदी तंत्रिका कोशिका यह आवेग मेरुरज्जु तक ले जाती है।
3. मेरुरज्जु में प्रतिसारण तंत्रिका कोशिका संदेश को प्रेरक तंत्रिका कोशिका तक पहुँचाती है।
4. प्रेरक तंत्रिका कोशिका आदेश को भुजा की पेशी तक लाती है।
5. कार्यकर (भुजा की पेशी) सिकुड़ती है और हाथ तुरंत हट जाता है।

ग्राही → संवेदी तंत्रिका → मेरुरज्जु → प्रेरक तंत्रिका → पेशी

साथ में एक संदेश मस्तिष्क तक भी जाता है, जिससे बाद में दर्द का एहसास होता है।

महत्व: सोचकर अनुक्रिया करने में समय लगता है। प्रतिवर्ती चाप से अनुक्रिया बहुत जल्दी होती है और शरीर चोट से बच जाता है।

चित्र में बनाइए: बीच में मेरुरज्जु, बाईं ओर त्वचा में ग्राही से मेरुरज्जु तक जाती संवेदी तंत्रिका कोशिका, मेरुरज्जु के अंदर प्रतिसारण तंत्रिका कोशिका, वहाँ से भुजा की पेशी तक जाती प्रेरक तंत्रिका कोशिका, और मेरुरज्जु से ऊपर "मस्तिष्क के लिए संदेश" वाला तीर।

चित्र के नामांकन: 1. ग्राही (त्वचा में), 2. संवेदी तंत्रिका कोशिका, 3. मेरुरज्जु, 4. प्रतिसारण तंत्रिका कोशिका, 5. प्रेरक तंत्रिका कोशिका, 6. कार्यकर (भुजा की पेशी), 7. मस्तिष्क के लिए संदेश

तेज़ प्रकाश और आँख की पुतली

प्रश्न 6. आपकी आँखों पर तेज़ प्रकाश फोकस करने पर होने वाली घटनाओं का क्रम लिखिए। (2 अंक)

उत्तर:

1. तेज़ प्रकाश आँख के ग्राहियों पर पड़ता है और वे विद्युत आवेग बनाते हैं।
2. संवेदी तंत्रिका यह आवेग मस्तिष्क तक ले जाती है।
3. मस्तिष्क (मध्यमस्तिष्क) बिना सोचे-विचारे तुरंत आदेश भेजता है।
4. प्रेरक तंत्रिका यह आदेश परितारिका (आइरिस) की पेशियों तक लाती है।
5. पेशियाँ सिकुड़ती हैं और पुतली छोटी हो जाती है। आँख में कम प्रकाश जाता है और आँख चौंधियाने से बचती है।

क्रम: तेज़ प्रकाश → आँख के ग्राही → संवेदी तंत्रिका → मस्तिष्क → प्रेरक तंत्रिका → परितारिका की पेशियाँ → पुतली छोटी

यह भी प्रतिवर्ती क्रिया है, पर इसका रास्ता मेरुरज्जु से नहीं, मस्तिष्क से होकर पूरा होता है।

ग्राही ठीक से काम न करें तो

प्रश्न 7. हमारे शरीर में ग्राही का क्या कार्य है? ऐसी स्थिति पर विचार कीजिए जहाँ ग्राही उचित प्रकार से कार्य नहीं कर रहे हों। क्या समस्याएँ उत्पन्न हो सकती हैं? (3 अंक)

उत्तर:

ग्राही का कार्य: ग्राही तंत्रिका कोशिकाओं के विशिष्टीकृत सिरे हैं, जो ज्ञानेंद्रियों में रहकर बाहर के बदलाव (गरमी, स्पर्श, स्वाद, गंध, प्रकाश, ध्वनि) को पहचानते हैं और उसे विद्युत आवेग में बदलकर तंत्रिका तंत्र तक भेजते हैं।

ग्राही खराब हों तो समस्याएँ:

• त्वचा के ग्राही काम न करें तो गरम वस्तु या चोट का पता नहीं चलेगा, और हाथ जल सकता है।
• घ्राणग्राही खराब हों तो गैस का रिसाव, जलता खाना या सड़ी चीज़ की गंध पता नहीं चलेगी।
• रस संवेदी ग्राही काम न करें तो स्वाद नहीं आएगा और खराब भोजन पहचानना मुश्किल होगा।

कुल मिलाकर, सूचना ही नहीं पहुँचेगी तो शरीर सही अनुक्रिया नहीं कर पाएगा और ख़तरे से बचाव नहीं हो पाएगा।

मेरुरज्जु में चोट

प्रश्न 8. मेरुरज्जु आघात में किन संकेतों के आने में व्यवधान होगा? (2 अंक)

उत्तर:

मेरुरज्जु शरीर और मस्तिष्क के बीच संदेशों का मुख्य रास्ता है। इसमें चोट लगने पर:

1. चोट वाली जगह से नीचे के अंगों से आने वाले संवेदी संकेत मस्तिष्क तक नहीं पहुँचेंगे, इसलिए उन अंगों में स्पर्श या दर्द महसूस नहीं होगा।
2. मस्तिष्क से उन अंगों की पेशियों तक जाने वाले प्रेरक संकेत नहीं पहुँचेंगे, इसलिए वे अंग हिल नहीं पाएँगे। इसी को लकवा कहते हैं।
3. उस हिस्से की प्रतिवर्ती क्रियाएँ भी बिगड़ जाएँगी, क्योंकि प्रतिवर्ती चाप मेरुरज्जु में ही बनते हैं।

अनैच्छिक और प्रतिवर्ती क्रियाएँ

प्रश्न 9. अनैच्छिक क्रियाएँ तथा प्रतिवर्ती क्रियाएँ एक-दूसरे से किस प्रकार भिन्न हैं? (3 अंक)

उत्तर:

दोनों पर हमारी इच्छा का नियंत्रण नहीं होता, फिर भी ये अलग हैं:

छुई-मुई की गति और टाँग की गति

प्रश्न 10. छुई-मुई पादप में गति तथा हमारी टाँग में होने वाली गति के तरीके में क्या अंतर है? (3 अंक)

उत्तर:

दोनों में एक बात समान है: गति के लिए कोशिकाएँ अपनी आकृति बदलती हैं।

प्रकाश की ओर मुड़ता पौधा: प्रयोग

प्रश्न 11. प्रकाश के प्रति पौधे की अनुक्रिया दिखाने वाले एक प्रयोग का वर्णन कीजिए। इससे क्या निष्कर्ष निकलता है? (5 अंक)

उत्तर:

सामग्री: शंकु फ्लास्क, पानी, तार की जाली, सेम का छोटा ताज़ा पौधा, एक ओर से खुला गत्ते का डिब्बा।

विधि:

1. शंकु फ्लास्क में पानी भरकर उसकी ग्रीवा को तार की जाली से ढक दिया।
2. सेम का पौधा जाली पर ऐसे रखा कि उसकी जड़ें पानी में डूबी रहें।
3. फ्लास्क को डिब्बे में ऐसे रखा कि डिब्बे की खुली ओर प्रकाश वाली खिड़की की तरफ़ रहे।
4. दो-तीन दिन बाद फ्लास्क को घुमाकर प्ररोह को प्रकाश से दूर और जड़ को प्रकाश की ओर कर दिया, और कुछ दिन छोड़ दिया।

प्रेक्षण:

• पहले दो-तीन दिनों में प्ररोह प्रकाश की ओर झुक गया और जड़ें प्रकाश से दूर मुड़ गईं।
• घुमाने के बाद पुराने भागों की दिशा नहीं बदली, पर नयी वृद्धि फिर प्ररोह में प्रकाश की ओर और जड़ में प्रकाश से दूर हुई।

चित्र के नामांकन: (बायाँ भाग: पहले दो-तीन दिन, दायाँ भाग: फ्लास्क घुमाने के कुछ दिन बाद) 1. खिड़की से आता प्रकाश, 2. एक ओर से खुला गत्ते का डिब्बा, 3. शंकु फ्लास्क, 4. पानी, 5. तार की जाली, 6. प्रकाश की ओर मुड़ा प्ररोह, 7. प्रकाश से दूर मुड़ी जड़ें, 8. प्ररोह की नयी वृद्धि फिर प्रकाश की ओर, 9. जड़ों की नयी वृद्धि फिर प्रकाश से दूर

निष्कर्ष: पौधे का प्ररोह धनात्मक प्रकाशानुवर्तन और जड़ ऋणात्मक प्रकाशानुवर्तन दिखाती है। यह गति वृद्धि के कारण होती है। इसका कारण ऑक्सिन है: एक ओर से प्रकाश आने पर ऑक्सिन प्ररोह के छाया वाले भाग में चला जाता है, वहाँ की कोशिकाएँ ज़्यादा लंबी होती हैं और प्ररोह प्रकाश की ओर मुड़ जाता है।

प्रतान का लिपटना

प्रश्न 12. किसी सहारे के चारों ओर एक प्रतान की वृद्धि में ऑक्सिन किस प्रकार सहायक है? (2 अंक)

उत्तर:

प्रतान स्पर्श के प्रति संवेदनशील होते हैं। जब प्रतान किसी सहारे को छूता है, तो सहारे से सटे भाग की कोशिकाएँ धीरे बढ़ती हैं और सहारे से दूर वाले भाग की कोशिकाएँ तेज़ी से। दूर वाले भाग में ऑक्सिन अधिक होता है, जो कोशिकाओं की लंबाई बढ़ाता है। एक ओर ज़्यादा और दूसरी ओर कम वृद्धि होने से प्रतान मुड़ता जाता है और सहारे के चारों ओर लिपट जाता है।

पादप में रासायनिक समन्वय

प्रश्न 13. पादप में रासायनिक समन्वय किस प्रकार होता है? (5 अंक)

उत्तर:

पौधों में तंत्रिका तंत्र और पेशियाँ नहीं होतीं। उनमें नियंत्रण और समन्वय रासायनिक पदार्थों से होता है, जिन्हें पादप हॉर्मोन कहते हैं।

मुख्य बातें:

• पादप हॉर्मोन वृद्धि, विकास और पर्यावरण के प्रति अनुक्रिया का समन्वय करते हैं।
• ये जहाँ बनते हैं, वहाँ से दूर की जगह पर असर दिखाते हैं।
• ये साधारण विसरण से अपनी काम की जगह तक पहुँचते हैं।

प्रमुख पादप हॉर्मोन:

1. ऑक्सिन: प्ररोह के अग्रभाग में बनता है और कोशिकाओं की लंबाई बढ़ाता है। एक ओर से प्रकाश आने पर यह छाया वाले भाग में चला जाता है, वहाँ कोशिकाएँ ज़्यादा लंबी होती हैं और प्ररोह प्रकाश की ओर मुड़ जाता है।
2. जिब्बेरेलिन: तने की वृद्धि में मदद करता है।
3. साइटोकाइनिन: कोशिका विभाजन को प्रेरित करता है। फलों और बीजों में यह अधिक मात्रा में होता है।
4. एब्सिसिक अम्ल: वृद्धि को रोकता है। पत्तियों का मुरझाना इसके प्रभावों में है।

इस तरह वृद्धि बढ़ाने वाले और वृद्धि रोकने वाले हॉर्मोन मिलकर पौधे की वृद्धि को संतुलित रखते हैं।

जंतुओं में रासायनिक समन्वय

प्रश्न 14. जंतुओं में रासायनिक समन्वय कैसे होता है? (5 अंक)

उत्तर:

जंतुओं में रासायनिक समन्वय हॉर्मोन से होता है। हॉर्मोन अंतःस्रावी ग्रंथियों में बनते हैं। इन ग्रंथियों में नलिका नहीं होती, इसलिए ये हॉर्मोन को सीधे रुधिर में छोड़ती हैं। रुधिर के साथ हॉर्मोन शरीर की सभी कोशिकाओं तक पहुँचते हैं, पर असर केवल अपने लक्ष्य अंगों पर दिखाते हैं। यह संचार तंत्रिका से धीमा है, पर इसका असर देर तक रहता है।

उदाहरण:

1. एड्रीनलीन (अधिवृक्क ग्रंथि): ख़तरे के समय रुधिर में आकर हृदय की धड़कन बढ़ाता है, पाचन तंत्र और त्वचा की ओर रुधिर कम करके उसे कंकाल पेशियों की ओर भेजता है, और डायाफ्राम व पसलियों की पेशियों के संकुचन से श्वसन दर बढ़ाता है। शरीर लड़ने या भागने को तैयार हो जाता है।
2. थायरॉक्सिन (अवटुग्रंथि): कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन और वसा का उपापचय नियंत्रित करता है। इसे बनाने के लिए आयोडीन चाहिए, इसीलिए आयोडीन युक्त नमक खाने की सलाह दी जाती है। कमी से गॉयटर होता है।
3. वृद्धि हॉर्मोन (पीयूष ग्रंथि): शरीर की वृद्धि और विकास नियंत्रित करता है, बचपन में कमी से बौनापन होता है।
4. इंसुलिन (अग्न्याशय): रुधिर में शर्करा का स्तर नियंत्रित करता है, कमी से मधुमेह होता है।
5. टेस्टोस्टेरोन (वृषण) और एस्ट्रोजन (अण्डाशय): यौवनारंभ के बदलाव लाते हैं।

पुनर्भरण क्रियाविधि: हॉर्मोन कब और कितना निकले, यह पुनर्भरण से तय होता है। रुधिर में शर्करा बढ़ने पर अग्न्याशय ज़्यादा इंसुलिन छोड़ता है और घटने पर कम।

तंत्रिका और हॉर्मोन क्रियाविधि की तुलना

प्रश्न 15. जंतुओं में नियंत्रण एवं समन्वय के लिए तंत्रिका तथा हॉर्मोन क्रियाविधि की तुलना तथा व्यतिरेक (contrast) कीजिए। (5 अंक)

उत्तर:

समानता (तुलना):

• दोनों का काम शरीर के अंगों में नियंत्रण और समन्वय बनाए रखना है।
• दोनों उद्दीपन की सूचना एक जगह से दूसरी जगह पहुँचाते हैं।
• दोनों में आखिर में रासायनिक पदार्थ काम आते हैं: तंत्रिका के सिरे पर सिनेप्स पार करने वाले रसायन, और हॉर्मोन।

अंतर (व्यतिरेक):

क्विज़ से पहले

क्विज़ में तंत्रिका कोशिका से लेकर पुनर्भरण क्रियाविधि तक हर हिस्से से प्रश्न हैं। जहाँ किसी क्रम (जैसे आवेग का रास्ता या प्रतिवर्ती चाप) की बात हो, वहाँ विकल्प देखने से पहले कॉपी के किनारे वह क्रम ख़ुद लिख लीजिए।

इस अध्याय में गलती अक्सर नामों की अदला-बदली से होती है: अग्रमस्तिष्क और अनुमस्तिष्क, ऑक्सिन और साइटोकाइनिन, अवटुग्रंथि और अधिवृक्क ग्रंथि। जो उत्तर गलत हो, उसकी जोड़ी पाठ की तालिकाओं में ढूँढ़िए और दोनों नाम एक साथ, उनके काम के साथ, दो बार लिखकर देखिए।