क्यूटिकल

छल्ली (क्यूटिकल) पौधे के कुछ हिस्सों का बाहरी आवरण है। इनमें से अधिकांश पौधों के हिस्से जमीन से ऊपर होते हैं जैसे पत्तियां, गैर-काष्ठीय तने, फल और फूल। छल्ली की विशेषता यह है कि यह पानी के प्रति एक सुरक्षात्मक अभेद्य विकर्षक है, जो मूल्यवान पानी को नष्ट होने से बचाता है। एपिडर्मिस, जिसे पौधों की सबसे महत्वपूर्ण बाहरी परतों में से एक माना जाता है, छल्ली को स्रावित करने के लिए जिम्मेदार है। एपिडर्मिस बाहरी वातावरण और पौधे के बीच की बाधा है।

क्यूटिकल परिचय

क्यूटिकल पत्तियों की एपिडर्मल कोशिकाओं पर मौजूद एक सुरक्षात्मक परत है। इस जानकारी को मिलाकर, हम कह सकते हैं कि क्यूटिकल एक शब्द है जिसका उपयोग ऊतक की बाहरी परत का वर्णन करने के लिए किया जाता है। छल्ली किसी जीव की सबसे बाहरी परत है जो पर्यावरण के संपर्क में आती है। विभिन्न प्रकार के अकशेरूकीय में, मृत, गैर-सेलुलर छल्ली एपिडर्मिस द्वारा निर्धारित होती है और इसकी परतों में रंगद्रव्य और चिटिन हो सकते हैं, मनुष्यों में छल्ली एपिडर्मिस है। जबकि, विभिन्न बड़े पौधों में, छल्ली एक जल-प्रतिरोधी सुरक्षात्मक परत होती है जो अन्य भागों के साथ पत्तियों की एपिडर्मल कोशिकाओं को कवर करती है और पानी के नुकसान को सीमित करती है। पादप छल्ली उन नवीनताओं में से एक है जो जाइलम, फ्लोएम और रंध्र के साथ पाए जाते हैं। इन विशेषताओं के साथ, हवाई संयंत्र के पर्यावरण ने पता लगाया है कि पानी को संरक्षित करने के लिए गैस विनिमय सतहों को आंतरिक किया गया है। ये सतहें जलरोधी झिल्ली से घिरी होती हैं।

पौधों में क्यूटिकल क्या है?

पौधों में पाया जाने वाला क्यूटिकल पत्तियों, युवा टहनियों और पौधे के अन्य हिस्सों के बाहरी एपिडर्मिस को बिना किसी पेरिडर्म के आवरण प्रदान करता है। ये लिपिड पॉलिमर हैं जिन्हें वैक्स की मदद से भिगोया जाता है। ये भूमि पर मौजूद संवहनी पौधों के अंगों की बाहरी सतह पर लेपित होते हैं। ये हॉर्नवॉर्ट्स स्पोरोफाइट पीढ़ी और मॉस की स्पोरोफाइट और गैमेटोफाइट पीढ़ी में भी पाए जा सकते हैं। छल्ली पौधा एक अंतर्निहित बाहरी सुरक्षात्मक परत बनाता है जहां पेक्टिनेज और सेल्यूलेज़ जैसे कुछ एंजाइमों के साथ पौधे के ऊतकों का इलाज करके इन्हें अलग किया जा सकता है। क्यूटिकल में क्यूटिन होता है जो एक मोमी, जल-विकर्षक पदार्थ है जो सुबेरिन से जुड़ा होता है, जो कॉर्क ऊतकों की कोशिका दीवारों में पाया जाता है। क्यूटिन को विशेष रूप से सेब, नेक्टराइन और चेरी जैसे विभिन्न फलों पर पहचाना जाता है, जिन्हें उच्च चमक के लिए पॉलिश किया जा सकता है। कोपरनिकिया सेरीफेरा, ब्राजीलियाई ताड़ में कार्नाउबा मोम होता है जो पत्तियों के क्यूटिकल्स से प्राप्त होता है।

क्यूटिकल संरचना

क्यूटिकल में एक अघुलनशील त्वचीय झिल्ली होती है जो घुलनशील मोम से लथपथ और ढकी होती है। क्यूटिकल एक पॉलिएस्टर पॉलिमर है जो एसिड के दिलचस्प ओमेगा हाइड्रॉक्सी समूहों से बना होता है। इनमें एस्टर और एपॉक्साइड के क्रॉस-लिंक्ड बॉन्ड होते हैं। इसे क्यूटिकुलर झिल्ली के संरचनात्मक घटक के रूप में जाना जाता है। क्यूटिकुलर झिल्लियाँ क्यूटिकुलर वैक्स में भिगोई जाती हैं और ये आगे एपिक्यूटिकुलर वैक्स से ढकी होती हैं। ये हाइड्रोफोबिक स्निग्ध यौगिकों का मिश्रण हैं जहां श्रृंखला की लंबाई C16 से C36 की सीमा में होती है।

ये क्यूटिकुलर वैक्स ऐसे यौगिकों से बने होते हैं जो वीएलसीएफए (वेरी लॉन्ग चेन फैटी एसिड) से प्राप्त होते हैं। ये लंबी श्रृंखलाएं एल्डिहाइड, अल्कोहल, अल्केन्स, एस्टर और कीटोन्स से प्राप्त होती हैं। कुछ अन्य यौगिक हैं जो वीएलसीएफए के व्युत्पन्न नहीं हैं जिनमें स्टेरोल्स, फ्लेवोनोइड्स और टेरपेनोइड्स शामिल हैं। विभिन्न डेरिवेटिव की उपस्थिति के कारण सिंथेटिक मार्ग वीएलसीएफए से भिन्न है। पहला कदम क्यूटिकुलर वीएलसीएफए के जैवसंश्लेषण मार्ग का निर्माण है। सी16 की एसाइल श्रृंखलाओं का डे नोवो जैवसंश्लेषण मेसोफिल में क्लोरोप्लास्ट की उपस्थिति के कारण होता है। इनका समापन उन विस्तारों से होता है जो एपिडर्मल कोशिकाओं में मौजूद एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में बने होते हैं। एफएई (फैटी एसिड एलोंगेज) कॉम्प्लेक्स एक महत्वपूर्ण उत्प्रेरक है जो इस प्रक्रिया में मौजूद है।

क्यूटिकुलर वैक्स घटकों को बनाने के लिए वीएलसीएफए को दो अलग-अलग मार्गों से संशोधित किया जाता है। एक डीकार्बोनाइलेशन मार्ग है और दूसरा एसाइल रिडक्शन मार्ग है। एसाइल रिडक्शन मार्ग में, रिडक्टेस नामक एंजाइम का उपयोग वीएलसीएफए को प्राथमिक अल्कोहल बनाने में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। इन अल्कोहल को वैक्स सिंथेज़ नामक एंजाइम की मदद से वैक्स एस्टर बनाने के लिए परिवर्तित किया जाता है। डीकार्बोनाइलेशन मार्ग के मामले में, एल्डिहाइड का उत्पादन होता है और ये अल्केन्स बनाने के लिए डीकार्बोनाइलेटेड होते हैं। ये अल्केन्स आगे चलकर द्वितीयक अल्कोहल और कीटोन बनाने के लिए ऑक्सीकृत हो जाते हैं। यह जैवसंश्लेषण मार्ग मोम घटकों को एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम से एपिडर्मल सतह तक पहुंचाकर समाप्त होता है।

पादप क्यूटिकल्स एक प्रकार की संरचनाएं हैं जो क्यूटिन और विभिन्न प्रकार के कार्बनिक विलायक-घुलनशील लिपिडों के एक मैक्रोमोलेक्युलर मचान से बनी होती हैं जिन्हें आम तौर पर पॉलीसेकेराइड के साथ मोम कहा जाता है। पौधे के छल्ली को नीचे की पॉलीसेकेराइड कोशिका दीवार के अलावा एक स्वतंत्र संरचना के रूप में वर्णित किया गया है, लेकिन दोनों संरचनाएं शारीरिक रूप से जुड़ी हुई हैं और कुछ अतिव्यापी कार्य करती हैं। छल्ली को कोशिका दीवार के एक विशेष लिपिड-संशोधन के रूप में मानना, जैसे कि लिग्निफिकेशन पौधों में माध्यमिक कोशिका दीवारों का एक सामान्य संशोधन है, बिल्कुल भी गलत नहीं है। तो क्यूटिकल वैक्स या तो क्यूटिकल के भीतर जमा हो जाते हैं, जिसे इंट्राक्यूटिकुलर वैक्स कहा जाता है, या सतह पर एपिक्यूटिकुलर वैक्स क्रिस्टल या फिल्मों के रूप में जमा हो जाते हैं, ये एपिक्युटिकुलर वैक्स पौधे की सतह को विशिष्ट मैक्रोस्कोपिक सतह गुण प्रदान करते हैं और चमकदार प्रदर्शन के प्रभारी होते हैं। कई पत्तियों और फलों में, जबकि एपिक्यूटिक्यूलर मोम क्रिस्टल सुस्त, चमकदार उपस्थिति के लिए जिम्मेदार होते हैं और बाहरी वातावरण के साथ पौधे के इंटरफेस के रूप में काम करते हैं। ये मोम प्रकृति में ध्रुवीय होते हैं, भारी मात्रा में खुरदरापन प्रदान करते हैं, और वाष्पोत्सर्जन हानि के लिए कुशल अवरोधक होते हैं। सभी पौधों में क्यूटिकल्स की संरचना और संरचना बहुत जटिल होती है और पौधों की प्रजातियों के बीच और पौधों की प्रजातियों के भीतर विभिन्न अंग और विकासात्मक चरणों में व्यापक रूप से अंतर कर सकती है। इस विभेदन को जमा छल्ली की मोटाई (1-10 μm) और मात्रा (100 - 1000 μg सेमी−2) की विशिष्ट सीमा में पहचाना जा सकता है।

क्यूटिकल पत्ता - कार्य

सभी प्रकार के पौधों में, छल्ली मोम और क्यूटिन की परत होती है जो पौधे की सबसे बाहरी सतहों को ढकती है। छल्ली को एपिडर्मिस द्वारा व्यापक रूप से डिस्चार्ज किया जाता है और परजीवियों द्वारा पानी की कमी और संक्रमण को रोकने में मदद करता है। छल्ली का प्राथमिक कार्य बाहरी एपिडर्मल सतह से पानी के वाष्पीकरण को रोकने के लिए पौधों में पारगम्यता अवरोधक के रूप में कार्य करता है। इसके साथ ही यह बाहरी वातावरण से पानी के अणुओं और विलेय पदार्थों को शरीर में प्रवेश करने से रोकता है। छल्ली की सूक्ष्म और नैनो संरचनाएं न केवल पौधों में जल पारगम्यता अवरोधक के रूप में कार्य करती हैं, बल्कि गंदगी, बाहरी पानी और सूक्ष्मजीवों के साथ ऊतकों के प्रदूषण को रोकने में भी मदद करती हैं। कुछ पौधों जैसे कमल की पत्तियों में, हवाई अंगों में स्वयं-सफाई के गुण होते हैं और ये अल्ट्रा हाइड्रोफोबिक होते हैं। इस कमल प्रभाव का उपयोग बायोमिमेटिक सामग्रियों के अनुप्रयोग में किया जाता है।

फनारिया हाइग्रोमेट्रिका जैसे मॉस में और संवहनी पौधों के स्पोरोफाइट्स में छल्ली मातृ छल्ली की निर्जलीकरण सुरक्षा के कारण संतान को फिटनेस प्रदान करती है। एंजियोस्पर्म के मामले में, पत्ती की ऊपरी परत पर छल्ली अधिक मोटी होती है। शुष्क जलवायु में मौजूद जेरोफाइटिक पौधे, इस प्रकार के पौधों में पत्तियों पर छल्ली आर्द्र जलवायु में मौजूद मेसोफाइटिक पौधों की तुलना में अधिक मोटी होती है। मोटे क्यूटिकल्स की मौजूदगी के कारण निर्जलीकरण का खतरा कम होगा।

ये मोमी क्यूटिकल्स भी रक्षा में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, यह एक भौतिक अवरोध बनाते हैं जो वायरस या जीवाणु कोशिकाओं, बीजाणुओं और कवक के बढ़ते तंतुओं के प्रतिरोध के रूप में कार्य करता है।

सभी अलग-अलग जानवरों में, छल्ली कई अकशेरुकी जीवों का एक गैर-सेलुलर, कठोर या झिल्लीदार सुरक्षात्मक आवरण है जो पारदर्शी झिल्ली है जो एनेलिड्स को कवर करती है। छल्ली भी कशेरुकियों के बाहरी शरीर की सतह को ढकने वाली त्वचा की सबसे बाहरी परत है।

निष्कर्ष

हमें रोगज़नक़ों के साथ बातचीत में क्यूटिकल्स द्वारा निभाई जाने वाली कई भूमिकाओं के बारे में पता चल गया है। कुछ शोधों के अनुसार, पौधे-रोगज़नक़ संपर्क की छल्ली परत के संबंध में बहुत सारे सबूत पाए गए हैं। हवाई वातावरण में संवहनी पौधों को सतहें मिल गई हैं और पानी के वाष्पीकरण को कम करने के लिए इन सतहों को आंतरिक कर दिया गया है। और ये एक जलरोधी झिल्ली से ढके होते हैं। लेकिन जड़ों की सतह पर छल्ली अनुपस्थित पाई जाती है क्योंकि छल्ली परत पानी और विलेय अणुओं को बाहरी परत के अंदर प्रवेश करने की अनुमति नहीं देती है लेकिन जड़ें पानी और खनिज पोषक तत्वों के परिवहन में शामिल होती हैं, इस प्रकार छल्ली अनुपस्थित पाई जाती है जड़ों की सतह पर.

अभ्यास प्रश्न:

1. क्यूटिकल क्या है?
2. क्यूटिकल्स का क्या महत्व है?
3. क्यूटिकल का क्या कार्य है?