भाग १: वनस्पतींचे वर्गीकरण (Classification of Plants)
वनस्पती सृष्टी: वनस्पतींना प्रामुख्याने दोन गटांमध्ये विभागले जाते.
अबीजपत्री (Cryptogams):
ज्या वनस्पतींना फुले आणि बिया येत नाहीत.
त्यांचे पुनरुत्पादन बीजाणूंद्वारे (spores) होते.
उदाहरणे: शैवाल (Algae), कवक (Fungi - जरी आता वेगळे मानले जाते), ब्रायोफायटा (Bryophyta - उदा. मॉस), टेरिडोफायटा (Pteridophyta - उदा. नेचे).
बीजपत्री (Phanerogams):
ज्या वनस्पतींना फुले आणि बिया येतात.
त्यांचे पुनरुत्पादन बियांमार्फत होते.
अनावृत्तबीजी (Gymnosperms):
बिया फळांच्या आत नसतात (नग्न बिया).
उदाहरणे: सायकस, पायनस, देवदार.
आवृतबीजी (Angiosperms):
बिया फळांच्या आत संरक्षित असतात.
ही आज आढळणारी सर्वात मोठी वनस्पती श्रेणी आहे.
आवृतबीजी वनस्पतींचे गट:
एकबीजपत्री (Monocotyledons):
बियामध्ये एकच बीजपत्र (cotyledon) असते.
मुळे: तंतुमय मूळ (Fibrous roots).
खोड: सहसा पोकळ (उदा. बांबू) किंवा आभासी (उदा. केळी).
पान: समांतर शिराविन्यास (Parallel venation).
फूल: त्रिभागी (Trimerous - पाकळ्या ३ किंवा ३ च्या पटीत).
उदाहरणे: गहू, तांदूळ, ज्वारी, बाजरी, मका, ऊस, बांबू, कांदा.
द्विबीजपत्री (Dicotyledons):
बियामध्ये दोन बीजपत्रे (cotyledons) असतात.
मुळे: सोटमूळ (Tap root).
खोड: मजबूत, कठीण (उदा. आंबा, वड).
पान: जाळीदार शिराविन्यास (Reticulate venation).
फूल: चतुर्भागी किंवा पंचभागी (Tetramerous or Pentamerous - पाकळ्या ४ किंवा ५ च्या पटीत).
उदाहरणे: आंबा, वड, सूर्यफूल, वाटाणा, हरभरा, गुलाब.
भाग २: वनस्पती पेशी आणि ऊती (Plant Cell and Tissues)
वनस्पती पेशी (Plant Cell):
प्राणी पेशीपेक्षा वेगळी.
पेशीभित्तिका (Cell Wall): सर्वात बाहेरील आवरण, सेल्युलोजने बनलेले. पेशीला आधार आणि संरक्षण देते. (प्राणी पेशीत नसते).
पेशीपटल (Cell Membrane): पेशीभित्तिकेच्या आत असते.
हरितलवके (Chloroplasts): फक्त वनस्पती पेशीत (आणि काही शैवाल). यात हरितद्रव्य (Chlorophyll) असते, जे प्रकाशसंश्लेषणासाठी आवश्यक आहे.
रिक्तिका (Vacuole): मोठ्या आकाराची असते, पेशीरस साठवते आणि पेशीला ताठरता देते.
केंद्रक (Nucleus) आणि पेशीद्रव्य (Cytoplasm): इतर पेशींप्रमाणेच.
वनस्पती ऊती (Plant Tissues):
समान कार्य करणाऱ्या पेशींचा समूह.
१. विभाजी ऊती (Meristematic Tissue):
सतत पेशीविभाजन करण्याची क्षमता असते.
वनस्पतींच्या वाढीसाठी जबाबदार.
प्ररोह विभाजी (Apical): मूळ आणि खोडाच्या टोकाशी आढळते, उंची वाढवते.
आंतरीय विभाजी (Intercalary): पानांच्या देठाशी किंवा फांद्यांच्या तळाशी.
पार्श्व विभाजी (Lateral): खोडाचा आणि मुळाचा घेर (जाडी) वाढवते.
२. स्थायी ऊती (Permanent Tissue):
विभाजी ऊतींच्या विभाजनानंतर तयार होतात, यांची विभाजन क्षमता संपलेली असते.
सरल स्थायी ऊती (Simple Permanent):
मूल ऊती (Parenchyma): पातळ पेशीभित्तिका, अन्न साठवणे, आधार देणे.
स्थूलकोन ऊती (Collenchyma): कोपऱ्यांवर जाड पेशीभित्तिका, वनस्पतीला लवचिकता (flexibility) देते (उदा. पानाचे देठ).
दृढ ऊती (Sclerenchyma): मृत पेशी, जाड भित्तिका (लिग्निनमुळे), वनस्पतीला कठीणपणा व आधार देतात (उदा. नारळाचे कवच).
जटिल स्थायी ऊती (Complex Permanent):
जलवाहिनी (Xylem): पाणी आणि खनिजांचे वहन मुळांकडून पानांपर्यंत (फक्त वरच्या दिशेने) करते.
रसवाहिनी (Phloem): पानांमध्ये तयार झालेले अन्न (शर्करा) वनस्पतींच्या इतर भागांकडे (वर आणि खाली) वाहून नेते.
भाग ३: वनस्पतींची रचना आणि कार्ये (Plant Structure and Functions)
१. मूळ (Root):
वनस्पतीचा जमिनीखालील भाग.
कार्ये:
वनस्पतीला जमिनीत घट्ट रोवून ठेवणे (आधार).
जमीन आणि पाण्यातील खनिजे शोषून घेणे.
प्रकार:
सोटमूळ (Tap Root): एक मुख्य जाड मूळ, ज्याला उपमुळे फुटतात (उदा. द्विबीजपत्री - आंबा, गुलाब, गाजर).
तंतुमय मूळ (Fibrous Root): खोडाच्या तळापासून अनेक समान जाडीची मुळे फुटतात (उदा. एकबीजपत्री - कांदा, गहू, गवत).
मुळांचे रूपांतरण (Modifications):
अन्नसाठा (Storage): गाजर, मुळा, बीट (हे सोटमूळ आहेत), रताळे (हे तंतुमय मूळ आहे).
आधार (Support): वडाची पारंबी (Prop roots), मका/ऊस (Adventitious roots).
श्वसन (Respiration): खारफुटीच्या वनस्पती (Mangroves) ची श्वसनमुळे (Pneumatophores) जी जमिनीवर येतात.
२. खोड (Stem):
वनस्पतीचा जमिनीवरील भाग, जो गुरुत्वाकर्षणाच्या विरुद्ध दिशेने वाढतो.
खोडावर पेरे (Nodes) असतात, जिथून पाने फुटतात.
दोन पेरांमधील अंतराला कांडे (Internode) म्हणतात.
कार्ये:
पाने, फुले, फळे यांना आधार देणे.
मुळांनी शोषलेले पाणी (जलवाहिनीद्वारे) पानांपर्यंत पोहोचवणे.
पानांनी तयार केलेले अन्न (रसवाहिनीद्वारे) इतर भागांपर्यंत पोहोचवणे.
खोडाचे रूपांतरण (Modifications):
अन्नसाठा (Storage): बटाटा (कंद - Tuber), आले, हळद (ग्रंथीकंद - Rhizome), कांदा (बल्ब).
आधार (Support): वेलींचे तणाव (Tendrils - उदा. द्राक्षे).
संरक्षण (Protection): काटे (Thorns - उदा. लिंबू, बोगनवेल).
प्रकाशसंश्लेषण: निवडुंग (Cactus) मध्ये खोड हिरवे व मांसल असते आणि पाने काट्यांत रूपांतरित होतात.
३. पान (Leaf):
खोडाला पेरावर येणारा, सहसा हिरव्या रंगाचा, चपटा भाग. 'वनस्पतीचे स्वयंपाकघर'.
कार्ये:
प्रकाशसंश्लेषण (Photosynthesis): सूर्यप्रकाशात अन्न तयार करणे.
बाष्पोत्सर्जन (Transpiration): पर्णरंध्रांद्वारे (Stomata) अतिरिक्त पाणी वाफेच्या रूपात बाहेर टाकणे. यामुळे वनस्पती थंड राहते व 'शोषण दाब' निर्माण होतो.
श्वसन (Respiration): पर्णरंध्रांद्वारे वायूंची (ऑक्सिजन, कार्बन डायऑक्साइड) देवाणघेवाण.
पानाचे भाग:
पर्णतल (Leaf Base): देठ खोडाला जिथे जुळतो.
पर्णवृंत (Petiole): पानाचा देठ.
पर्णपत्र (Lamina): पानाचा मुख्य चपटा, हिरवा भाग.
शिरा (Veins): पाणी आणि अन्नाचे वहन करणाऱ्या नलिका.
शिराविन्यास (Venation):
जाळीदार (Reticulate): शिरांची जाळी (उदा. द्विबीजपत्री - पिंपळ).
समांतर (Parallel): शिरा एकमेकींना समांतर (उदा. एकबीजपत्री - मका, केळी).
पर्णरंध्रे (Stomata):
पानांच्या पृष्ठभागावर (विशेषतः खालील बाजूस) असणारी सूक्ष्म छिद्रे.
त्यांच्या उघडझापीवर रक्षक पेशी (Guard Cells) नियंत्रण ठेवतात.
४. फूल (Flower):
वनस्पतीचा लैंगिक प्रजननाचा अवयव.
फुलाचे भाग (चार मंडले):
१. निदलपुंज (Calyx):
सर्वात बाहेरील हिरवे मंडल.
एकक: निदल (Sepal).
कार्य: कळी अवस्थेत आतील भागांचे संरक्षण.
२. दलपुंज (Corolla):
रंगीत मंडल.
एकक: दल (Petal) (पाकळी).
कार्य: परागीभवनासाठी कीटकांना आकर्षित करणे.
३. पुमंग (Androecium):
फुलाचा नर (Male) भाग.
एकक: पुंकेसर (Stamen).
पुंकेसराचे भाग: परागकोष (Anther) (जिथे परागकण तयार होतात) आणि वृंत (Filament).
४. जायांग (Gynoecium):
फुलाचा मादी (Female) भाग.
एकक: स्त्रीकेसर (Pistil / Carpel).
स्त्रीकेसराचे भाग: कुक्षी (Stigma) (परागकण स्वीकारते), कुक्षीवृंत (Style) (नलिका) आणि अंडाशय (Ovary) (ज्यात बीजांडे/अंडपेशी असतात).
फुलांचे प्रकार:
उभयलिंगी (Bisexual): पुमंग आणि जायांग दोन्ही एकाच फुलात (उदा. जास्वंद, गुलाब).
एकलिंगी (Unisexual): फक्त पुमंग (नर फूल) किंवा फक्त जायांग (मादी फूल) (उदा. पपई, मका).
५. फळ (Fruit):
फलनानंतर अंडाशयाचे (Ovary) रूपांतर फळात होते.
फळाचे मुख्य कार्य बियांचे संरक्षण करणे आणि प्रसार करणे आहे.
६. बी (Seed):
फलनानंतर बीजांडाचे (Ovule) रूपांतर बीमध्ये होते.
बीमध्ये गर्भ (Embryo) आणि अन्नसाठा (Endosperm or Cotyledons) असतो, जो रुजताना गर्भाला पोषण देतो.
भाग ४: प्रकाशसंश्लेषण (Photosynthesis)
व्याख्या:
हिरव्या वनस्पती (ज्यात हरितद्रव्य आहे) सूर्यप्रकाशाच्या ऊर्जेचा वापर करून, कार्बन डायऑक्साइड आणि पाणी यांच्यापासून ग्लुकोज (अन्न) तयार करतात आणि ऑक्सिजन वायू बाहेर सोडतात, या प्रक्रियेला प्रकाशसंश्लेषण म्हणतात.
ही एक रासायनिक प्रक्रिया आहे ज्यात सौर ऊर्जेचे रूपांतर रासायनिक ऊर्जेत होते.
स्थान:
वनस्पतींच्या हिरव्या भागांमध्ये (मुख्यतः पाने) असलेल्या हरितलवकांमध्ये (Chloroplasts) ही प्रक्रिया घडते.
आवश्यक घटक:
१. सूर्यप्रकाश (Sunlight): ऊर्जेचा मुख्य स्रोत.
२. हरितद्रव्य (Chlorophyll): हिरवा रंगद्रव्य, जो सूर्यप्रकाश शोषून घेतो.
३. कार्बन डायऑक्साइड (CO2): वनस्पती हवेतून पर्णरंध्रांद्वारे (Stomata) शोषून घेतात.
४. पाणी (H2O): वनस्पती मुळांद्वारे जमिनीतून शोषून घेतात.
प्रकाशसंश्लेषणाचे सोपे समीकरण:
कार्बन डायऑक्साइड + पाणी + सूर्यप्रकाश (हरितद्रव्याच्या मदतीने) → ग्लुकोज (अन्न) + ऑक्सिजन
रासायनिक समीकरण (संतुलित):
6CO2 + 6H2O - - > {सूर्यप्रकाश/हरितद्रव्य} C6H12O6 + 6O2मुख्य उत्पादने (Products):
ग्लुकोज (C6H12O6): हे मुख्य अन्न (शर्करा) आहे. वनस्पती याचा वापर ऊर्जेसाठी करतात किंवा त्याचे रूपांतर स्टार्चमध्ये करून साठवून ठेवतात (उदा. बटाटा, तांदूळ).
ऑक्सिजन (O2): हा उप-उत्पादन (By-product) म्हणून हवेत सोडला जातो, जो सजीवांच्या श्वसनासाठी आवश्यक आहे.
प्रक्रियेचे टप्पे (सरल):
प्रकाश-आधारित अभिक्रिया (Light-dependent reaction):
सूर्यप्रकाश हरितद्रव्यावर पडतो.
पाण्याच्या रेणूचे विघटन (Photolysis) होते, ज्यातून ऑक्सिजन बाहेर पडतो.
सौर ऊर्जा रासायनिक ऊर्जेत (ATP आणि NADPH) साठवली जाते.
प्रकाश-निरपेक्ष अभिक्रिया (Light-independent reaction / Calvin Cycle):
या टप्प्याला प्रकाशाची थेट गरज नसते.
ATP आणि NADPH च्या ऊर्जेचा वापर करून कार्बन डायऑक्साइडचे रूपांतर ग्लुकोजमध्ये (शर्करा) केले जाते.
प्रकाशसंश्लेषणावर परिणाम करणारे घटक:
प्रकाशाची तीव्रता: तीव्रता वाढल्यास वेग वाढतो (एका मर्यादेपर्यंत).
कार्बन डायऑक्साइडचे प्रमाण: प्रमाण वाढल्यास वेग वाढतो (एका मर्यादेपर्यंत).
तापमान: एका विशिष्ट मर्यादेपर्यंत (इष्टतम तापमान) वेग चांगला असतो, नंतर कमी होतो.
पाणी: पाण्याची कमतरता असल्यास पर्णरंध्रे बंद होतात, ज्यामुळे CO2 मिळत नाही व वेग मंदावतो.
भाग ५: वनस्पतींमधील श्वसन आणि बाष्पोत्सर्जन
श्वसन (Respiration):
प्रकाशसंश्लेषणाच्या उलट प्रक्रिया.
वनस्पती (सर्व सजीवांप्रमाणे) तयार केलेले अन्न (ग्लुकोज) जाळून ऊर्जा मिळवण्यासाठी श्वसन करतात.
या प्रक्रियेत ऑक्सिजन घेतला जातो आणि कार्बन डायऑक्साइड बाहेर सोडला जातो.
- C6 H12 O6 + 6O_2 -> 6CO2 + 6H 2O + ऊर्जा (ATP)
श्वसन दिवस-रात्र सतत चालू असते, तर प्रकाशसंश्लेषण फक्त सूर्यप्रकाशात होते.
दिवसा प्रकाशसंश्लेषणाचा वेग श्वसनापेक्षा जास्त असतो, त्यामुळे वनस्पती एकूण ऑक्सिजन बाहेर सोडतात.
बाष्पोत्सर्जन (Transpiration):
वनस्पतीच्या पानांवरील पर्णरंध्रांमधून पाणी वाफेच्या स्वरूपात बाहेर टाकण्याची प्रक्रिया.
महत्त्व:
शोषण दाब (Transpirational Pull): यामुळे मुळांकडून पानांपर्यंत पाणी वर खेचण्यासाठी एक सलग स्तंभ (suction force) तयार होतो.
थंडपणा राखणे: बाष्पीभवनामुळे वनस्पती थंड राहण्यास मदत होते.
जास्त उष्णता किंवा वाऱ्यामुळे बाष्पोत्सर्जनाचा वेग वाढतो.
भाग ६: वनस्पतींमधील पुनरुत्पादन (Reproduction in Plants)
सजीवांनी स्वतःसारखे नवीन जीव निर्माण करण्याची प्रक्रिया.
प्रकार:
१. अलैंगिक पुनरुत्पादन (Asexual Reproduction):
फक्त एकाच जनकाचा (parent) सहभाग असतो.
स्त्रीकेसर व पुंकेसर (Gametes) यांच्या मिलनाशिवाय नवीन जीव तयार होतो.
निर्माण होणारे नवीन जीव हे मूळ वनस्पतीसारखेच (genetic clones) असतात.
अलैंगिकचे प्रकार:
विभाजन (Fission): एकपेशीय वनस्पतींमध्ये (उदा. शैवाल).
कलिकायन (Budding): उदा. किण्व (Yeast).
बीजाणू निर्मिती (Spore Formation): अबीजपत्री वनस्पतींमध्ये (उदा. नेचे, कवक - बुरशी).
शाकीय पुनरुत्पादन (Vegetative Propagation):
हा अलैंगिक प्रजननाचा एक प्रकार आहे, ज्यात वनस्पतीचे मूळ, खोड, पान या शाकीय भागांपासून नवीन रोप तयार होते.
नैसर्गिक:
पानांद्वारे: पानफुटी (Bryophyllum) (पानाच्या कडांवर नवीन रोपे येतात).
खोडाद्वारे (भूमिगत): बटाटा (डोळे/कंद), आले, हळद (ग्रंथीकंद), कांदा (बल्ब), गवत (धावते खोड - Runner).
मुळांद्वारे: रताळे, डेलिया.
कृत्रिम (मानवनिर्मित):
कलम करणे (Cutting): खोडाचा तुकडा (उदा. गुलाब, जास्वंद) लावून नवीन रोप तयार करणे.
दाब कलम (Layering): फांदी न तोडता जमिनीत दाबून तिला मुळे फुटल्यावर वेगळे करणे (उदा. जाई, जुई).
गुटी कलम (Grafting): एका वनस्पतीचे खोड (Scion) दुसऱ्या वनस्पती (Stock) वर जोडून उत्तम प्रतीचे रोप तयार करणे (उदा. आंबा, गुलाब).
२. लैंगिक पुनरुत्पादन (Sexual Reproduction):
यात नर युग्मक (Male gamete - परागकण) आणि मादी युग्मक (Female gamete - अंडपेशी) यांचा संयोग (फलन) होतो.
यात दोन जनकांचा किंवा एकाच उभयलिंगी फुलातील दोन भागांचा समावेश होतो.
नवीन निर्माण होणाऱ्या जीवात दोन्ही जनकांची वैशिष्ट्ये येतात (विविधता).
स्थान: आवृतबीजी वनस्पतींमध्ये हे 'फुला'मध्ये घडते.
लैंगिक प्रजाराधनाचे टप्पे:
अ) परागीभवन (Pollination):
परागकोषातील (Anther) परागकण (Pollen grains) स्त्रीकेसराच्या कुक्षीवर (Stigma) स्थानांतरित होण्याची प्रक्रिया.
स्व-परागीभवन (Self-pollination):
जेव्हा परागकण त्याच फुलाच्या किंवा त्याच झाडावरील दुसऱ्या फुलाच्या कुक्षीवर पडतात.
हे सहसा उभयलिंगी फुलांमध्ये घडते (उदा. वाटाणा).
पर-परागीभवन (Cross-pollination):
जेव्हा परागकण एका झाडाच्या फुलावरून त्याच जातीच्या दुसऱ्या झाडाच्या फुलाच्या कुक्षीवर जातात.
यासाठी वाहकांची (Agents) गरज असते.
परागीभवनाचे वाहक (Agents of Pollination):
वारा (Anemophily): (उदा. मका, गहू). यांची फुले आकर्षक नसतात, परागकण हलके व जास्त संख्येत तयार होतात.
पाणी (Hydrophily): (उदा. जलवनस्पती).
कीटक (Entomophily): (उदा. गुलाब, जास्वंद). फुले रंगीत, सुवासिक, मकरंदयुक्त असतात.
पक्षी (Ornithophily): (उदा. बोगनवेल).
ब) फलन (Fertilization):
परागकण कुक्षीवर पडल्यावर, तो रुजतो व एक 'परागनलिका' (Pollen Tube) तयार होते.
ही परागनलिका कुक्षीवृंतामधून अंडाशयातील बीजांडापर्यंत (Ovule) पोहोचते.
परागनलिका नर युग्मक (Male gamete) बीजांडातील अंडपेशीपर्यंत (Egg cell) पोहोचवते.
नर युग्मक आणि अंडपेशी यांचा संयोग होतो, याला 'फलन' म्हणतात.
फलनानंतर 'युग्मनज' (Zygote) तयार होतो, ज्यापासून 'गर्भ' (Embryo) विकसित होतो.
क) फलनानंतर होणारे बदल:
बीजांड (Ovule) → बी (Seed) मध्ये रूपांतरित होते.
अंडाशय (Ovary) → फळ (Fruit) मध्ये रूपांतरित होते.
फुलातील इतर भाग (पाकळ्या, पुंकेसर) गळून पडतात.
भाग ७: वनस्पती संप्रेरके (Plant Hormones / Phytohormones)
वनस्पतींच्या वाढीवर आणि विविध क्रियांवर नियंत्रण ठेवणारी रसायने.
१. ऑक्सिन्स (Auxins):
खोडाच्या टोकाशी (Apical bud) तयार होतात.
पेशींची लांबी वाढवतात (Cell elongation).
'प्रकाश-अनुवर्तन' (Phototropism) साठी जबाबदार (वनस्पती प्रकाशाच्या दिशेने वाकते).
२. जिबरेलिन्स (Gibberellins):
खोडाची वाढ (उंची) झपाट्याने करतात.
बियांना रुजण्यास (Germination) मदत करतात.
फळांचा आकार वाढवतात.
३. सायटोकायनिन (Cytokinins):
पेशी विभाजनाला (Cell division) चालना देतात.
पाने ताजी ठेवण्यास (Aging) उशीर करतात.
४. अब्सिसिक आम्ल (Abscisic Acid - ABA):
'ताण संप्रेरक' (Stress hormone) म्हणतात.
दुष्काळात पर्णरंध्रे बंद करण्यास भाग पाडते.
वाढीस प्रतिबंध करते (Growth inhibitor).
पानगळ आणि सुप्तावस्था (Dormancy) नियंत्रित करते.
५. इथिलिन (Ethylene):
वायू स्वरूपातील संप्रेरक.
फळे पिकवण्यासाठी (Fruit ripening) मुख्य संप्रेरक.
पानगळ आणि फूलगळ (Abscission) करण्यास मदत करते.
