नीचे पादप प्रतिरक्षा में प्रतिक्रियाशील आक्सीजन प्रजातियों (ROS) के प्रस्तावित भूमिकाओं के सन्दर्भ में कुछ कथन दिए गये है।

A. H₂O₂ प्रत्यक्ष रूप से रोगजनकों के लिए विषाक्त हो सकते है।

B. लौह की उपस्थिति में, H₂O₂ एक अत्यन्त प्रतिक्रियाशील हाइड्रोक्सिल मूलक को उत्पन्न करता है।

C. H₂O₂ सैलिसिलिक अम्ल के प्रेरित जैवसंश्लेषण का संचालन करता है।

D. असंगत अन्योन्यक्रिया (incompatible interactions) के दौरान H₂O₂ का उत्पादन सदैव विलम्बित होता है।

निम्नांकित कौन सा एक विकल्प सभी सही कथनों का मेल दर्शाता है? 

सही उत्तर विकल्प 1 अर्थात A, B और C है। 

Key Points

• प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां (आरओएस) पादप कोशिकीय चयापचय के सामान्य उत्पाद हैं।
• विभिन्न प्रकार के पर्यावरणीय तनावों के कारण ROS का अत्यधिक उत्पादन होता है, जिससे प्रगतिशील ऑक्सीडेटिव क्षति होती है, जो अंततः कोशिका मृत्यु का कारण बनती है।
• वे विभिन्न कोशिकीय प्रक्रियाओं में शामिल द्वितीय संदेशवाहक भी हैं, जिनमें विभिन्न पर्यावरणीय तनावों के प्रति सहनशीलता भी शामिल है।
• आरओएस उत्पादन और उनकी सफाई के बीच संतुलन यह निर्धारित करता है कि क्या आरओएस सिग्नलिंग अणुओं के रूप में काम करेगा या ऊतकों को ऑक्सीडेटिव क्षति पहुंचाएगा।
• पौधों में विभिन्न प्रकार के पर्यावरणीय तनाव के दौरान उत्पन्न विभिन्न ROS की सफाई के लिए कई एंजाइमेटिक और गैर-एंजाइमेटिक एंटीऑक्सिडेंट की आवश्यकता होती है।
• पौधों में उत्पादित ROS में निम्नलिखित शामिल हैं:

1. सुपरऑक्साइड आयन (\(O^{•−}_2\)), और हाइड्रॉक्सिल रेडिकल (•OH) जैसे मुक्त मूलक
2. गैर-मूलक अणु जैसे हाइड्रोजन पेरोक्साइड ( \(H_2O_2\) ), सिंगलट ऑक्सीजन (\(^1O_2\)), आदि।

• पौधों में, ROS हमेशा क्लोरोप्लास्ट, माइटोकॉन्ड्रिया और प्लाज्मा झिल्लियों की इलेक्ट्रॉन परिवहन गतिविधियों से O2 पर इलेक्ट्रॉनों के अपरिहार्य रिसाव से या विभिन्न कोशिकीय डिब्बों में स्थानीयकृत विभिन्न चयापचय मार्गों के उपोत्पाद के रूप में बनते हैं।
• विभिन्न पर्यावरणीय तनाव जैसे धातु विषाक्तता, सूखा, लवणता, ठंड, यूवी-बी विकिरण, साथ ही रोगाणुओं के हमले से आरओएस के उत्पादन में वृद्धि होती है।
• उच्च सांद्रता में उपस्थित होने पर ROS जीवों के लिए बहुत हानिकारक हो सकता है।
• कोशिका को ऑक्सीडेटिव तनाव में तब कहा जाता है जब ROS सांद्रता रक्षा तंत्र को बढ़ा देती है; यह प्रोटीन के ऑक्सीकरण, लिपिड के पेरोक्सीडेशन, न्यूक्लिक एसिड को क्षति, तथा क्रमादेशित कोशिका मृत्यु (PCD) की सक्रियता का भी कारण बनती है।
• प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां (आरओएस) विभिन्न पादप हार्मोन-प्रेरित प्रतिक्रियाओं में द्वितीय संदेशवाहक के रूप में कार्य करती हैं, जिनमें जड़ ग्रैविट्रोपिज्म, अतिसंवेदनशील प्रतिक्रियाएं, रंध्र बंद होना, बीज अंकुरण, लिग्निन जैवसंश्लेषण, क्रमादेशित कोशिका मृत्यु और आसमाटिक तनाव शामिल हैं।

व्याख्या:

• हाइड्रोजन पेरोक्साइड ( \(H_2O_2\) ) अधिकांश कोशिकाओं के अंदर बहुत जहरीला होता है और यह संक्रमित बैक्टीरिया को मारने के लिए हमारी प्रतिरक्षा प्रणाली में उपयोग किया जाता है।
  • अतः कथन A सही है।
• आयरन (II) प्रजातियाँ \(H_2O_2\) के साथ फेंटन या फेंटन-जैसी प्रतिक्रिया में प्रतिक्रिया करती हैं, जिसके परिणामस्वरूप सबसे हानिकारक ROS, हाइड्रॉक्सिल रेडिकल का निर्माण होता है।
• इस प्रकार उत्पन्न हाइड्रॉक्सिल रेडिकल जैव-अणुओं के साथ तुरन्त प्रतिक्रिया कर सकता है, जिससे डीएनए, प्रोटीन और कोशिकाओं जैसे जैव-अणुओं को विभिन्न प्रकार की ऑक्सीडेटिव क्षति हो सकती है।
  • अतः कथन B सही है
• हाइड्रोजन पेरोक्साइड बेन्ज़ोइक अम्ल (BA) और सैलिसिलिक अम्ल (SA) के संचय को प्रेरित करने के लिए जाना जाता है, इस संचय से पहले, बेन्ज़ोइक एसिड 2-हाइड्रॉक्सिलेस (BA2H) को H₂O₂ - रिसने वाले ऊतकों में सक्रिय किया जाता है।
  • अतः कथन C सही है। 
• असंगत अंतःक्रिया के दौरान, हाइड्रोजन पेरोक्साइड का उत्पादन और संचय बढ़ जाता है। 
  • अतः कथन D गलत है।

अतः, सही उत्तर विकल्प 1 है।