प्रकरण 5: जीवन प्रक्रिया (Life Processes) – सविस्तर माहिती
1. जीवन प्रक्रिया म्हणजे काय?
शरिराची निगा राखणे, बिघाड टाळणे आणि व्यवस्थापनाचे कार्य एकत्रितपणे करणाऱ्या क्रियांना ‘जीवन प्रक्रिया’ असे म्हणतात. या क्रिया शरिरात सतत (झोपेत किंवा स्वस्थ असतानाही) सुरू असतात.
2. पोषणाची आवश्यकता
शरिराची हानी व बिघाड टाळण्यासाठी ऊर्जेची गरज असते. हे ऊर्जेचे स्त्रोत आपण अन्नाच्या स्वरूपात शरिराबाहेरून घेतो, यालाच ‘पोषण’ म्हणतात. सजीव पर्यावरणातून अन्न मिळवण्यासाठी विविध पद्धतींचा अवलंब करतात.
3. स्वयंपोषी पोषण (Autotrophic Nutrition)
वनस्पती प्रकाशसंश्लेषण (Photosynthesis) क्रियेद्वारे आपली अन्नाची गरज भागवतात. यासाठी त्यांना कार्बन डाय ऑक्साईड आणि पाणी लागते. सुर्यप्रकाशाच्या सानिध्यात आणि हरितद्रव्याच्या सहाय्याने त्यांचे रूपांतर कर्बोदकांमध्ये (ग्लूकोज) होते.
प्रकाशसंश्लेषण समीकरण:
6CO2 + 12H2O → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
4. परपोषित पोषण (Heterotrophic Nutrition)
परपोषित सजीव आपल्या अन्नासाठी प्रत्यक्ष किंवा अप्रत्यक्षपणे स्वयंपोषी सजीवांवर अवलंबून असतात. यामध्ये अन्नाचे विघटन करण्यासाठी सजीव जैविक सहपदार्थांचा (विकरांचा – Enzymes) वापर करतात.
5. श्वसन (Respiration)
ग्लूकोजचे विघटन होऊन ऊर्जा निर्माण करण्याच्या क्रियेला श्वसन म्हणतात. याचे दोन प्रकार आहेत:
ऑक्सिश्वसन (Aerobic Respiration): ऑक्सिजनचा वापर करून ग्लुकोजचे पूर्ण विघटन होते. यामध्ये जास्त ऊर्जा निर्माण होते.
विनाऑक्सिश्वसन (Anaerobic Respiration): ऑक्सिजनशिवाय घडणारी क्रिया. उदा. यीस्टमध्ये इथेनॉल व कार्बन डाय ऑक्साईड तयार होतो.
6. मानवी वहन संस्था (Transportation)
हृदय हा रक्ताभिसरण संस्थेचा मुख्य पंप आहे. रक्ताद्वारे ऑक्सिजन, अन्न आणि टाकाऊ पदार्थ शरिराच्या विविध भागांत पोहोचवले जातात. मानवी हृदयात 4 कप्पे असतात, ज्यामुळे ऑक्सिजनयुक्त आणि ऑक्सिजनरहित रक्त एकमेकांत मिसळत नाही.
7. उत्सर्जन (Excretion)
शरिरात निर्माण झालेले घातक नैट्रोजनयुक्त टाकाऊ पदार्थ बाहेर टाकण्याच्या क्रियेला उत्सर्जन म्हणतात. मानवामध्ये हे कार्य ‘मूत्रपिंड (Kidneys)’ द्वारे केले जाते. नेफ्रॉन्स हे मूत्रपिंडातील गाळण क्रिया करणारे मुख्य घटक आहेत.
इयत्ता 10 वी विज्ञान भाग 1 प्रकरण – 5.जीवन प्रक्रिया
पान क्रमांक : 47 प्रश्नांची उत्तरे
प्रश्न 1. विसरण क्रियेद्वारे मिळणाऱ्या प्राणवायुचा पुरवठा मानवासारख्या बहपेशीय सजीवांमध्ये अपुरा का पडतो ?
उत्तर: बहुपेशीय प्राण्यांमध्ये शरिराच्या सर्व पेशींचा संबंध आजूबाजूच्या पर्यावरणाशी येत नाही. त्यामुळे साध्या विसरण क्रियेद्वारे त्यांच्या पेशींच्या गरजा भागू शकत नाहीत आणि प्राणवायूचा पुरवठा अपुरा पडतो.
प्रश्न 2. एखादा प्राणी जीवंत आहे हे आपण कोणत्या गोष्टीवरुन ठरवितो ?
उत्तर: डोळ्यांना दिसणाऱ्या हालचालींव्यतिरिक्त सजीवांच्या शरिरामध्ये अतिसुक्ष्म प्रमाणातील रेणूंची अदृश्य हालचाल सतत सुरु असते. तसेच शरिराची निगा राखणाऱ्या व व्यवस्थापनाचे कार्य करणाऱ्या जीवन प्रक्रिया (पोषण, श्वसन इ.) घडत असतात. यावरून प्राणी जीवंत आहे हे ठरविले जाते.
प्रश्न 3. कोणते बाह्य पदार्थ कच्चा माल म्हणून सजीव वापरतात ?
उत्तर: सजीव शरिराबाहेरून ऊर्जेचे स्त्रोत (अन्न) आणि श्वसनासाठी ऑक्सिजन हे बाह्य पदार्थ कच्चा माल म्हणून वापरतात. पृथ्वीवरील जीवन कार्बनयुक्त अणूवर अवलंबून असल्याने बहुतांश अन्नाचा स्त्रोत कार्बनयुक्त असतो.
प्रश्न 4. जीवनासाठी कोणकोणत्या प्रक्रिया आवश्यक आहेत असे तुम्हाला वाटते ?
उत्तर: शरिराची निगा राखणाऱ्या व व्यवस्थापनाचे कार्य करण्यासाठी पोषण, श्वसन, वहन आणि उत्सर्जन या जीवन प्रक्रिया आवश्यक आहेत.
पान क्रमांक : 54
प्रश्न 1. स्वयंपोषी आणि परपोषी पोषणतील फरक सांगा.
उत्तर: स्वयंपोषी सजीव असेंद्रिय स्त्रोताकडून पाणी व कार्बन डाय ऑक्साईडच्या स्वरुपात आपले अन्न मिळवितात (उदा. हिरव्या वनस्पती). परपोषी सजीव आपल्या अन्नासाठी स्वयंपोषी सजीवांवर प्रत्यक्षपणे किंवा अप्रत्यक्षपणे अवलंबून असतात आणि ते संयुक्त पदार्थांचा उपयोग करतात.
प्रश्न 2. प्रकाश संश्लेषणासाठी आवश्यक असणारी प्रत्येक गोष्ट वनस्पती कोठून मिळवितात ?
उत्तर: वनस्पती प्रकाशसंश्लेषणासाठी कार्बन डाय ऑक्साईड पानांवरील पर्णरंध्रावाटे हवेतून मिळवितात, पाणी मुळांद्वारे मातीतून शोषून घेतात आणि प्रकाश ऊर्जा सूर्यापासून हरितद्रव्याच्या सहाय्याने मिळवितात.
प्रश्न 3. आम्लाचे आपल्या जठरात कोणते कार्य असते ?
उत्तर: जठरामधील हायड्रोक्लोरीक आम्लामुळे जठरात आम्लीय माध्यम तयार होते. यामुळे प्रोटिन्सचे पचन करणारे पेप्सिन नावाचे विकर आपली क्रिया सुलभपणे करू शकते.
प्रश्न 4. पाचक विकराचे कार्य कोणते ?
उत्तर: अन्नातील मोठ्या आणि संयुक्त रेणूंचे सुक्ष्म व साध्या रेणूत रुपांतर करण्यासाठी पाचक विकरांचा (enzymes) उपयोग होतो. उदा. लाळेतील अमायलेज हे विकर स्टार्चचे विघटन करून साध्या शर्करेमध्ये रुपांतर करते.
प्रश्न 5. पचन झालेल्या अन्नाचे शोषण करण्यासाठी लहान आतड्यामध्ये कोणती रचना असते ?
उत्तर: लहान आतड्याच्या आतील स्तरांमध्ये बोटासारखी असंख्य शोषणेंद्रिये (villi) असतात. त्यामुळे शोषण करणारा पृष्ठभाग वाढतो. या शोषणेंद्रियामध्ये मोठ्या प्रमाणात रक्तवाहिन्या असतात ज्या पचन झालेला अन्नरस शोषून घेतात.
पान क्रमांक : 60
प्रश्न 1. श्सवसनासाठी ऑक्सिजन मिळवितांना जमिनीवरील प्राण्यांना पाण्यातील प्राण्यांपेक्षा कोणता फायदा होतो ?
उत्तर: हवेमध्ये आढळणाऱ्या ऑक्सिजनचे प्रमाण पाण्यामध्ये विरघळलेल्या ऑक्सिजनपेक्षा खूप जास्त असते. त्यामुळे जमिनीवरील प्राण्यांना ऑक्सिजन सहज मिळतो व त्यांना पाण्यातील प्राण्यांसारखा जलद श्वास घ्यावा लागत नाही.
प्रश्न 2. ग्लुकोजचे ऑक्सिडीकरण होऊन ऊर्जा मिळविण्याचे वेगवेगळ्या प्राण्यातील विविध मार्ग कोणते आहेत ?
उत्तर: सर्व मार्गांत प्रथम ग्लुकोजचे पायरुव्हेट मध्ये विघटन होते. नंतर तीन मार्ग आहेत:
1. ऑक्सिजनच्या अनुपस्थितीत (यीस्टमध्ये) इथेनॉल, कार्बन डाय ऑक्साईड आणि ऊर्जा मिळते.
2. ऑक्सिजनच्या अभावी (आपल्या स्नायूपेशींमध्ये) लॅक्टिक ऍसिड आणि ऊर्जा मिळते.
3. ऑक्सिजनच्या उपस्थितीत (मायटोकाँड्रीयामध्ये) कार्बन डाय ऑक्साईड, पाणी आणि भरपूर ऊर्जा मिळते.
प्रश्न 3. मानवामध्ये ऑक्सिजन आणि कार्बन डाय ऑक्साईड कसे वाहून नेले जातात ?
उत्तर: रक्तातील तांबड्या पेशींमध्ये असलेले हिमोग्लोबीन फुप्फुसातील ऑक्सिजन शोषून घेते व शरीराच्या सर्व पेशींकडे वाहून नेते. कार्बन डाय ऑक्साईड ऑक्सिजनपेक्षा पाण्यात जास्त विरघळत असल्यामुळे तो द्रवरुप स्थितीत रक्तातील प्लाझ्माद्वारे वाहून नेला जातो.
प्रश्न 4. मानवामध्ये वायुंची देवाणघेवाण करण्यासाठी पृष्ठभाग मिळावा म्हणून कशारीतीने फुप्फुसांची रचना केली आहे ?
उत्तर: फुप्फुसामध्ये श्वसनमार्ग पुन्हा पुन्हा दुभागला जाऊन अगदी लहान नलिका तयार होतात. या नलिकांच्या टोकाला फुग्यासारखा भाग असतो त्याला वायुकोष (alveoli) म्हणतात. या वायुकोषांमुळे वायूंची अदलाबदल करण्यासाठी खूप मोठा पृष्ठभाग उपलब्ध होतो आणि त्यांच्या भित्तीमध्ये रक्तवाहिन्यांचे जाळे असते.
पान क्रमांक : 67
प्रश्न 1. मानवामधील वहन संस्थेचे घटक कोणते ? या घटकांचे कार्य कोणते आहे?
उत्तर: मानवामधील वहन संस्थेचे घटक हृदय, रक्त आणि रक्तवाहिन्या हे आहेत.
कार्य: रक्त अन्न, ऑक्सिजन आणि टाकाऊ पदार्थांचे वहन करते. हृदय हा रक्त संपूर्ण शरीरात ढकलणारा पंप आहे. आणि रक्तवाहिन्या (प्रवाहिन्या, प्रतिवाहिन्या, केशवाहिन्या) रक्ताला शरीराच्या सर्व ऊतींपर्यंत पोहोचवतात.
प्रश्न 2. सस्तन प्राणी व पक्षांमध्ये ऑक्सिजनसहित व ऑक्सिजनरहित रक्त एकमेकापासून अलग राहण्याची का गरज असते ?
उत्तर: पक्षी व सस्तन प्राण्यांना शरिराचे तापमान कायम राखण्यासाठी सतत जास्त ऊर्जेची आवश्यकता असते. ऑक्सिजनयुक्त आणि ऑक्सिजनरहित रक्त एकमेकांपासून अलग ठेवल्यामुळे शरीराला ऑक्सिजनचा उच्च प्रतिचा पुरवठा होतो, ज्यामुळे त्यांना ही जास्त ऊर्जा मिळण्यास मदत होते.
प्रश्न 3. उच्च वर्गातील वनस्पतीमधील वहन संस्थेचे घटक कोणते ?
उत्तर: उच्च वर्गातील वनस्पतींमध्ये वहनाचे दोन स्वतंत्र घटक असतात: 1. पाणी आणि खनिजे वाहून नेणारे ‘प्रकाष्ठ’ आणि 2. प्रकाशसंश्लेषण क्रियेत तयार झालेले पदार्थ वाहून नेणारे ‘परिकाष्ठ’.
प्रश्न 4. वनस्पतीमध्ये पाणी आणि खनिजांचे वहन कसे होते ?
उत्तर: मुळे, खोड आणि पानांमधील प्रकाष्ठ वाहिन्या एकमेकांशी जोडल्या जाऊन पाण्याची एक अखंड वाहक संस्था तयार होते. मुळे मातीतील आयन्स शोषून घेतात ज्यामुळे पाण्याचा दाब निर्माण होतो. तसेच पानांमधून होणाऱ्या बाष्पोत्सर्जनामुळे प्रकाष्ठातील पाणी वर खेचणारा जोर निर्माण होतो आणि पाणी व खनिजांचे वहन होते.
पान क्रमांक : 70
प्रश्न 1. नेफ्रॉनची रचना आणि कार्य स्पष्ट करा.
उत्तर: रचना: नेफ्रॉन हा गाळण करणारा घटक आहे. त्यात अतिशय पातळ भित्तीच्या केशवाहिन्यांचे जाळे (ग्लोमेरुलस) एका कपासारख्या आकार असणाऱ्या बोमनच्या कोशाशी जोडलेले असते, जो पुढे एका नलिकेला जोडलेला असतो. कार्य: रक्तामधील युरिया व युरिक आम्लासारखे नैट्रोजनयुक्त टाकाऊ पदार्थ गाळून काढणे. नलिकेच्या सुरुवातीच्या भागात ग्लुकोज, अमिनो आम्ल आणि पाण्याचे पुनरशोषण होते आणि उरलेले मूत्र संग्राहक नलिकेत गोळा केले जाते.
प्रश्न 2. टाकाऊ पदार्थ बाहेर टाकण्यासाठी वनस्पती कोणत्या पध्दतींचा अवलंब करतात ?
उत्तर: वनस्पती टाकाऊ पदार्थ बाहेर टाकण्यासाठी खालील पद्धती वापरतात:
1. प्रकाशसंश्लेषणातील ऑक्सिजन वायू बाहेर टाकून.
2. बाष्पोत्सर्जनाद्वारे जास्तीचे पाणी बाहेर टाकून.
3. टाकाऊ पदार्थ असलेली पाने गाळून टाकून.
4. काही टाकाऊ पदार्थ पेशीतील रिक्तीकेत साठवून ठेवतात.
5. जुन्या प्रकाष्ठामध्ये राळ आणि डिंकाच्या रुपात टाकाऊ पदार्थ साठविले जातात.
6. काही टाकाऊ पदार्थ मुळांद्वारे सभोवतालच्या मातीत उत्सर्जित केले जातात.
“`
विज्ञान (भाग-1) प्रकरण – 5.जीवन प्रक्रिया स्वाध्याय:
प्रश्न 1. मानवामधील मूत्रपिंड खालील संस्थेचा अवयव आहे.
1) पोषण
2) श्वसन
3) उत्सर्जन
4) वहन
उत्तर: 3) उत्सर्जन
प्रश्न 2. वनस्पतीमधील प्रकाष्ठ खालील गोष्टीसाठी जबाबदार असते.
प्रश्न 5. आपल्या शरिरामध्ये स्निग्ध पदार्थाचे कसे पचन होते ? ही क्रिया कुठे घडते ?
उत्तर: लहान आतड्यामध्ये स्निग्ध पदार्थांचे पचन होते. लहान आतड्यात पित्तरस स्निग्ध पदार्थांच्या मोठ्या कणांचे लहानात लहान कणांमध्ये रूपांतर करतो, ज्याला ‘इमलसिफिकेशन’ म्हणतात. त्यानंतर स्वादुपिंडातील ‘लायपेज’ नावाचे विकर या बारीक कणांवर प्रक्रिया करून त्याचे स्निग्धाम्ले आणि ग्लिसेरॉलमध्ये रूपांतर करते.
प्रश्न 6. लाळेचे अन्न पचनामध्ये कार्य कोणते असते?
उत्तर: लाळेमध्ये ‘सलायव्हरी अमायलेज’ नावाचे विकर असते. हे विकर अन्नातील पिष्टमय पदार्थांचे (स्टार्च) विघटन करून त्यांचे साध्या शर्करेमध्ये रूपांतर करते.
प्रश्न 7. स्वयंपोषी पोषणाला कोणत्या गोष्टींची आवश्यकता असते? आणि या पोषणापासून कोणते पदार्थ निर्माण होतात?
उत्तर: स्वयंपोषी पोषणासाठी कार्बन डाय ऑक्साईड, पाणी, हरितद्रव्य आणि सुर्यप्रकाश यांची आवश्यकता असते. या क्रियेतून ग्लुकोज (कार्बोहैड्रेट) आणि ऑक्सिजन हे पदार्थ निर्माण होतात.
प्रश्न 8. ऑक्सिश्वसन व विनाऑक्सिश्वसनातील फरक सांगा, विना ऑक्सीश्वसन करणाऱ्या सजीवांची उदाहरणे सांगा.
उत्तर: ऑक्सिश्वसनामध्ये ग्लुकोजचे विघटन करण्यासाठी ऑक्सिजनचा वापर होतो आणि मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा मिळते. विनाऑक्सिश्वसनामध्ये ऑक्सिजनचा वापर होत नाही आणि कमी प्रमाणात ऊर्जा मिळते. उदाहरण: यीस्ट, काही जीवाणू.
प्रश्न 9. मोठ्या प्रमाणात वायूंची देवाणघेवाण होण्यासाठी वायूकोषांची कशी रचना असते?
उत्तर: फुप्फुसात वायुकोषांची रचना फुग्यासारखी असते, ज्यामुळे वायूंच्या देवाणघेवाणीसाठी खूप मोठा पृष्ठभाग उपलब्ध होतो. वायुकोषांच्या भित्ती अतिशय पातळ असतात आणि त्यांच्याभोवती रक्तवाहिन्यांचे मोठे जाळे असते, ज्यामुळे वायूंची अदलाबदल सहज होते.
प्रश्न 10. आपल्या शरिरात हिमोग्लोबीनची कमतरता झाल्यास कोणते परिणाम होतात?
उत्तर: हिमोग्लोबीन रक्ताद्वारे ऑक्सिजन वाहून नेण्याचे काम करते. याची कमतरता झाल्यास शरीरातील पेशींना पुरेसा ऑक्सिजन मिळत नाही, ज्यामुळे अशक्तपणा जाणवतो आणि व्यक्तीला धाप लागते.
प्रश्न 11. मानवामधील दुहेरी अभिसरणाचे वर्णन करा. ते का आवश्यक आहे ते सांगा.
उत्तर: रक्ताभिसरण संस्थेमध्ये रक्त दोनदा हृदयातून जाते, त्याला दुहेरी अभिसरण म्हणतात. एकदा ऑक्सिजनयुक्त रक्त शरीराकडे जाते आणि दुसरीकडे ऑक्सिजनविरहित रक्त फुप्फुसाकडे जाते. हे ऑक्सिजनयुक्त व ऑक्सिजनविरहित रक्त एकमेकांत मिसळू नये म्हणून आवश्यक असते, ज्यामुळे शरीराला उच्च दर्जाचा ऑक्सिजन पुरवठा होतो.
प्रश्न 12. प्रकाष्ठ व परिकाष्ठामधील पदार्थांच्या वहनातील फरक सांगा.
उत्तर: प्रकाष्ठ हे मुळांकडून पाणी आणि खनिजे वरच्या दिशेने वाहून नेते. परिकाष्ठ हे पानांमध्ये तयार झालेले अन्न वनस्पतींच्या इतर भागांकडे वरच्या व खालच्या अशा दोन्ही दिशांनी वाहून नेते.
प्रश्न 13. फुप्फुसातील वायुकोष आणि मूत्रपिंडातील नेफ्रॉन्स यांचे कार्य आणि रचनेतील फरक लिहा.
उत्तर: वायुकोष फुप्फुसात असतात आणि ते ऑक्सिजन व कार्बन डाय ऑक्साईड वायूंची देवाणघेवाण करतात. नेफ्रॉन्स मूत्रपिंडात असतात आणि ते रक्तातील टाकाऊ नत्रयुक्त पदार्थ गाळून मूत्र तयार करण्याचे काम करतात.
सरावासाठी अधिक प्रश्न
1. सजीवांच्या शरीरातील ऊर्जेचे मुख्य स्रोत कोणते आहे?
उत्तर: सजीवांच्या शरीरातील ऊर्जेचे मुख्य स्रोत कर्बोदके (Carbohydrates) हे आहे.