प्राण्यांमधील जैविक क्रिया – महत्त्वाचे मुद्दे आणि सराव प्रश्न
पाठातील महत्त्वाचे मुद्दे
- सजीवांच्या अस्तित्वासाठी पोषण, श्वसन, रक्ताभिसरण, उत्सर्जन आणि प्रजनन यासारख्या क्रिया आवश्यक असतात, त्यांना जैविक क्रिया म्हणतात.
- मानवी पचनसंस्थेची सुरुवात तोंडापासून होते आणि गुदद्वारापर्यंत संपते. यामध्ये अन्ननलिका, जठर, लहान आतडे, मोठे आतडे आणि संबंधित अवयव (यकृत, स्वादुपिंड) यांचा समावेश होतो.
- तोंडात लाळ स्त्रवते जी स्टार्चचे साध्या साखरेत रूपांतर करते. जठरातील आम्ल प्रथिनांचे विघटन करते आणि हानिकारक जिवाणू नष्ट करते. श्लेष्म जठराचे रक्षण करते.
- लहान आतडे सुमारे 6 मीटर लांब असते. येथे यकृतातून पित्तरस व स्वादुपिंडातून स्वादुपिंड रस येतो. पचलेले अन्न लहान आतड्यातील ‘विकरे’ (villi) द्वारे शोषले जाते.
- मोठे आतडे 1.5 मीटर लांब असते आणि ते न पचलेल्या अन्नातील पाणी आणि काही क्षार शोषून घेते.
- गायी-म्हशींसारखे गवत खाणारे प्राणी ‘रुमेन’ मध्ये अन्नाचे अर्धवट पचन करतात आणि नंतर परत तोंडात आणून रवंथ करतात. पक्ष्यांमध्ये अन्नाचे तुकडे करण्यासाठी ‘गिझार्ड’ असते.
- श्वसनसंस्थेत हवा नाकपुड्या, नासिका पोकळी, श्वासनलिका या मार्गाने फुफ्फुसातील वायुकोशांमध्ये (alveoli) जाते.
- श्वास घेताना मध्यपटल (diaphragm) खाली सरकतो आणि छातीची पोकळी वाढते. उच्छवास सोडताना तो वर सरकतो.
- श्वसन (Respiration) प्रक्रियेत ग्लुकोजचे ऑक्सिजनच्या मदतीने विघटन होऊन कार्बन डाय-ऑक्साईड, पाणी आणि ऊर्जा मुक्त होते.
- मासे कल्ल्यांद्वारे (Gills), प्रौढ बेडूक फुफ्फुसे व त्वचेद्वारे, आणि गांडूळ त्यांच्या ओलसर त्वचेद्वारे श्वसन करतात.
बहुपर्यायी प्रश्न (MCQ)
1. मानवी पचनसंस्थेची सुरुवात कुठून होते?
2. लाळेतील पाचक रस अन्नातील कोणत्या घटकाचे साध्या साखरेत रूपांतर करतात?
3. जठराच्या आतील आवरणाचे आम्लापासून संरक्षण कोण करते?
4. मानवी लहान आतड्याची लांबी सुमारे किती असते?
5. यकृतातून कोणता रस स्त्रवतो जो फॅट्सचे लहान थेंबामध्ये विघटन करतो?
6. गाई आणि म्हशी यांसारख्या रवंथ करणाऱ्या प्राण्यांच्या जठरातील कोणत्या भागात अन्नाचे अर्धवट पचन होते?
7. पक्ष्यांमध्ये अन्नाचे तुकडे करण्यासाठी कोणता विशेष पोकळ अवयव असतो?
8. श्वास घेताना छातीची पोकळी वाढण्यासाठी मध्यपटल (diaphragm) कुठे सरकतो?
9. आपण उच्छवासावाटे बाहेर सोडलेल्या हवेमुळे चुन्याची निवळी दुधाळ का बनते? कारण त्यात कोणता वायू जास्त असतो?
10. मासे पाण्यात विरघळलेला ऑक्सिजन घेण्यासाठी कोणत्या अवयवाचा वापर करतात?
रिकाम्या जागा भरा
11. अलेक्सिस सेंट मार्टिन यांच्या जठरावरील प्रयोगातून डॉ. ____________ यांनी पचनक्रियेचा शोध लावला.
12. लहान आतड्यात पचलेली पोषक द्रव्ये शोषून घेण्यासाठी आतड्याच्या आवरणावर बोटासारखी दिसणारी असंख्य ____________ असतात.
13. मोठे आतडे साधारणतः 1.5 मीटर लांब असते आणि ते न पचलेल्या अन्नातील पाणी व काही ____________ शोषून घेते.
14. श्वासनलिका दोन फांद्यांमध्ये विभागली जाते आणि अखेरीस फुफ्फुसात लहान फुग्यासारख्या पिशव्यांमध्ये संपते, ज्यांना ____________ म्हणतात.
15. पेशींमध्ये ग्लुकोजचे ऑक्सिजनच्या साहाय्याने विघटन होऊन ____________, पाणी आणि ऊर्जा तयार होते.
16. बेडकाची पिल्ले (Tadpoles) कल्ल्यांवाटे श्वसन करतात, तर प्रौढ बेडूक फुफ्फुसे व ____________ च्या साहाय्याने श्वसन करतात.
17. रक्ताभिसरण संस्थेमुळे पोषकतत्वे व ऑक्सिजन शरीराच्या भागांपर्यंत पोहोचवण्यासाठी ____________ रक्त पंप करते.
18. गांडूळ त्यांच्या ओलसर ____________ चा वापर वायूंच्या देवाणघेवाणीसाठी करतात.
एका वाक्यात उत्तरे द्या (1 Mark Questions)
19. पचन (Digestion) म्हणजे काय?
20. यांत्रिक पचन म्हणजे काय?
21. जठरात स्त्रवणाऱ्या आम्लाचे कार्य काय असते?
22. पित्तरसाचे मुख्य कार्य काय आहे?
23. रवंथ करणे म्हणजे काय?
24. श्वासोच्छवास कशाला म्हणतात?
25. फुफ्फुसातील वायुकोशाचे (alveoli) कार्य काय आहे?
26. श्वसन (Respiration) म्हणजे काय?
प्राण्यांमधील जैविक क्रिया – विस्तृत अध्ययन आणि कोष्टक 9.1
कोष्टक 9.1: स्टार्चवर लाळेचा परिणाम
| परीक्षा नळी | आयोडिन टाकण्यापूर्वीचा रंग | आयोडिन टाकल्यानंतरचा रंग | रंग बदलण्याचे संभाव्य कारण |
|---|---|---|---|
| A: शिजवलेला भात | पांढरा | निळसर-काळा | शिजवलेल्या भातामध्ये स्टार्च असते. आयोडिनची स्टार्चशी अभिक्रिया झाल्यावर निळसर-काळा रंग येतो. |
| B: चर्वण केलेला भात | पांढरा | बदल नाही किंवा किंचित फिकट | लाळेमुळे अन्नातील स्टार्चचे साखरेत रूपांतर होते, त्यामुळे स्टार्च अस्तित्वात राहत नाही. |
विस्तृत अध्ययन (प्रश्नोत्तरे)
1. अन्नवाहक नलिकेमधील अन्नाचा प्रवास योग्य अवयवांनी रिक्त चौकट भरून पूर्ण करा.
अन्न -> तोंड -> अन्ननलिका -> जठर -> लहान आतडे -> मोठे आतडे -> मलाशय -> गुदद्वार
2. साहिलने चपातीचे काही तुकडे परीक्षानळी ‘A’ मध्ये टाकले व नेहाने चघळलेली चपाती परीक्षानळी ‘B’ मध्ये टाकली आणि संतुष्टीने उकडलेले व मॅश केलेले (चिरडलेले) बटाटे परीक्षानळी ‘C’ मध्ये घेतले. त्या सर्वांनी त्यांच्या परिक्षानळ्या A, B आणि C मध्ये अनुक्रमे आयोडीन द्रावणाचे काही थेंब टाकले त्यांचे निरिक्षण काय असेल? कारणे सांगा.
- परीक्षानळी ‘A’ (चपातीचे तुकडे): रंग निळसर-काळा होईल. कारण चपातीमध्ये स्टार्च असते.
- परीक्षानळी ‘B’ (चघळलेली चपाती): रंगात फारसा बदल होणार नाही. कारण चघळताना लाळेने स्टार्चचे साखरेत रूपांतर केले आहे.
- परीक्षानळी ‘C’ (उकडलेले बटाटे): रंग निळसर-काळा होईल. कारण उकडलेल्या बटाट्यामध्ये स्टार्च मोठ्या प्रमाणावर असते.
3. श्वासोच्छवासात मध्यपटाला (diaphragm) ची भूमिका काय ?
i) हवा शुद्ध करणे
ii) ध्वनी निर्माण करणे
iii) श्वास घेणे व सोडणे यास मदत करणे
iv) ऑक्सिजन शोषून घेणे
i) हवा शुद्ध करणे
ii) ध्वनी निर्माण करणे
iii) श्वास घेणे व सोडणे यास मदत करणे
iv) ऑक्सिजन शोषून घेणे
उत्तर: iii) श्वास घेणे व सोडणे यास मदत करणे.
4. खालील जोड्या जुळवा:
i) नाकपुड्या
ii) नसिकापोकळी
iii) श्वासनलिका
iv) वायुकोष
v) बरगडी
a) बाहेरील ताजी हवा आत घेणे
b) हवेतील धूर व धूळ थांबविण्यासाठी सूक्ष्म केस व चिकट द्रव श्लेष्म मदत करतात
c) फुफ्फुसाचे संरक्षण करणे
d) वायूंची देवाणघेवाण करणे.
e) हवा या मार्गाने फुफ्फुसात पोहोचते
i) नाकपुड्या
ii) नसिकापोकळी
iii) श्वासनलिका
iv) वायुकोष
v) बरगडी
a) बाहेरील ताजी हवा आत घेणे
b) हवेतील धूर व धूळ थांबविण्यासाठी सूक्ष्म केस व चिकट द्रव श्लेष्म मदत करतात
c) फुफ्फुसाचे संरक्षण करणे
d) वायूंची देवाणघेवाण करणे.
e) हवा या मार्गाने फुफ्फुसात पोहोचते
उत्तरे:
i) नाकपुड्या – a) बाहेरील ताजी हवा आत घेणे
ii) नसिकापोकळी – b) हवेतील धूर व धूळ थांबविण्यासाठी सूक्ष्म केस व चिकट द्रव श्लेष्म मदत करतात
iii) श्वासनलिका – e) हवा या मार्गाने फुफ्फुसात पोहोचते
iv) वायुकोष – d) वायूंची देवाणघेवाण करणे.
v) बरगडी – c) फुफ्फुसाचे संरक्षण करणे
i) नाकपुड्या – a) बाहेरील ताजी हवा आत घेणे
ii) नसिकापोकळी – b) हवेतील धूर व धूळ थांबविण्यासाठी सूक्ष्म केस व चिकट द्रव श्लेष्म मदत करतात
iii) श्वासनलिका – e) हवा या मार्गाने फुफ्फुसात पोहोचते
iv) वायुकोष – d) वायूंची देवाणघेवाण करणे.
v) बरगडी – c) फुफ्फुसाचे संरक्षण करणे
5. अनिल आपली मैत्रिण सान्वीला म्हणतो की, श्वसन आणि श्वासोच्छवास ही एकच प्रक्रिया आहे. त्याचे म्हणणे चुकीचे आहे हे समजावून सांगण्यासाठी सान्वी कोणते प्रश्न विचारू शकेल ?
सान्वी खालील प्रश्न विचारू शकेल:
1. आपण हवा आत घेतो आणि बाहेर सोडतो, या फक्त हवेच्या हालचालीला काय म्हणतात? (श्वासोच्छवास).
2. आपण घेतलेल्या ऑक्सिजनच्या मदतीने अन्नातील ग्लुकोजचे विघटन होऊन ऊर्जा निर्माण होण्याच्या प्रक्रियेला काय म्हणतात? (श्वसन).
या प्रश्नांवरून अनिलला समजेल की श्वासोच्छवास म्हणजे फक्त हवा आत-बाहेर घेणे, तर श्वसन ही शरीराच्या आत ऊर्जा निर्माण करणारी रासायनिक क्रिया आहे.
1. आपण हवा आत घेतो आणि बाहेर सोडतो, या फक्त हवेच्या हालचालीला काय म्हणतात? (श्वासोच्छवास).
2. आपण घेतलेल्या ऑक्सिजनच्या मदतीने अन्नातील ग्लुकोजचे विघटन होऊन ऊर्जा निर्माण होण्याच्या प्रक्रियेला काय म्हणतात? (श्वसन).
या प्रश्नांवरून अनिलला समजेल की श्वासोच्छवास म्हणजे फक्त हवा आत-बाहेर घेणे, तर श्वसन ही शरीराच्या आत ऊर्जा निर्माण करणारी रासायनिक क्रिया आहे.
6. खालीलपैकी कोणते विधान बरोबर आहे आणि का?
अनु: आपण हवा श्वासावाटे आत घेतो.
शानू: आपण ऑक्सिजन श्वासावाटे आत घेतो.
तनु: आपण ऑक्सिजनयुक्त हवा श्वासावाटे आत घेतो.
अनु: आपण हवा श्वासावाटे आत घेतो.
शानू: आपण ऑक्सिजन श्वासावाटे आत घेतो.
तनु: आपण ऑक्सिजनयुक्त हवा श्वासावाटे आत घेतो.
तनुचे विधान बरोबर आहे. आपण वातावरणातील हवा श्वासावाटे आत घेतो, ज्यामध्ये जवळपास 21% ऑक्सिजन असतो. आपण फक्त शुद्ध ऑक्सिजन घेत नाही, तर ऑक्सिजनचे प्रमाण जास्त असलेली हवा आत घेतो.
7. आपण अनेकदा धुळीने भरलेली हवा श्वासावाटे घेतो तेव्हा शिंकतो. याचे संभाव्य कारण काय असू शकेल ?
नाकातील केस आणि श्लेष्म आपण घेतलेल्या हवेतील धूर व धूळ थांबवतात. परंतु धुळीचे कण नासिका पोकळीत आत गेल्यास त्रास होतो. हे नको असलेले कण बाहेर टाकण्यासाठी आपण शिंकतो.
8. इयत्ता 7वी तील परीधी आणि अनुषा यांनी सकाळच्या व्यायामासाठी धावण्यास सुरुवात केली. धावून आल्यानंतर त्यांनी प्रति मिनिट घेतलेले श्वास मोजले. अनुषा परिधीपेक्षा अधिक वेगाने श्वास घेत होती. ती परिधीपेक्षा जास्त श्वास का घेत होती याची किमान दोन कारणे सांगा.
दोन संभाव्य कारणे:
1. अनुषा परिधीपेक्षा जास्त वेगाने धावली असेल.
2. अधिक वेगाने धावल्यामुळे तिच्या शरीराला जास्त ऊर्जेची गरज लागली. अन्नाचे विघटन करून जास्त ऊर्जा मिळवण्यासाठी तिला अधिक ऑक्सिजनची गरज होती, त्यामुळे तिचा श्वासोच्छवासाचा वेग वाढला.
1. अनुषा परिधीपेक्षा जास्त वेगाने धावली असेल.
2. अधिक वेगाने धावल्यामुळे तिच्या शरीराला जास्त ऊर्जेची गरज लागली. अन्नाचे विघटन करून जास्त ऊर्जा मिळवण्यासाठी तिला अधिक ऑक्सिजनची गरज होती, त्यामुळे तिचा श्वासोच्छवासाचा वेग वाढला.
9. यदूने आपली कल्पना तपासण्यासाठी एक प्रयोग केला. त्याने A व B या दोन परीक्षानळ्या घेतल्या, त्यात प्रत्येकी चिमूटभर तांदळाचे पीठ व अर्धे पाणी घालून चांगले ढवळले. परीक्षानळी ‘B’ मध्ये त्याने लाळेचे काही थेंब घातले परीक्षानळ्या 35-45 मिनिटे तसेच ठेवल्या. त्यानंतर, त्याने दोन्ही परीक्षा नळयांमध्ये आयोडीनचे द्रावण टाकले. त्याने नेमके काय तपासण्याचा प्रयत्न केला असेल ?
यदूने लाळेचा अन्नातील स्टार्चवर काय परिणाम होतो हे तपासण्याचा प्रयत्न केला. तांदळाच्या पिठामध्ये स्टार्च असते. लाळेमुळे स्टार्चचे साध्या साखरेत रूपांतर होते हे त्याला तपासायचे होते.
10. रक्षिताने एका प्रयोगाची रचना केली. त्यासाठी तिने दोन स्वच्छ परीक्षानळ्या (A व B) घेतल्या आणि त्यात चुन्याची निवळी भरली. परीक्षा नळी A मध्ये आपण घेत असलेली आजूबाजूची हवा पाईपमधून सोडली. परीक्षानळी B मध्ये उच्छवासावाटे सोडलेली हवा फुंकली. ती नेमके काय तपासण्याचा प्रयत्न करत होती? तिला तिच्या निष्कर्षाची खात्री कशी करून घेता येईल ?
रक्षिता आपण उच्छवासावाटे बाहेर सोडलेल्या हवेत कार्बन डाय-ऑक्साईडचे प्रमाण जास्त असते हे तपासण्याचा प्रयत्न करत होती. उच्छवासाची हवा सोडलेल्या परीक्षानळी ‘B’ मधील चुन्याची निवळी दुधाळ रंगाची होईल, यावरून तिला तिच्या निष्कर्षाची खात्री करून घेता येईल.
