धडा ५: जैव प्रक्रिया (Life Processes)

सूत्र / समीकरण : 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ (सूर्यप्रकाश, पर्णहरित)

आकृतीत : हरितलवके प्रकाश पकडतात; ग्लुकोज स्टार्च म्हणून साठते आणि ऑक्सिजन पर्णरंध्रांतून बाहेर जातो.

नियम 1 : झाडाला काय हवे आणि काय मिळते — CO₂ पर्णरंध्रांतून आत येतो, पाणी मुळांकडून वर येते, पर्णहरित प्रकाश पकडते, पाण्याचे विघटन होऊन ऑक्सिजन मिळतो आणि CO₂ चे ग्लुकोजमध्ये रूपांतर होते.

• सोपे : अंधाऱ्या खोलीतले रोप अन्न बनवू शकत नाही.
• मध्यम : अर्धे काळ्या कागदाने झाकलेले पान उन्हात ठेवल्यास आयोडीनने फक्त उघड्या भागात निळा-काळा रंग येतो.
• परीक्षेसाठी : आधी पान अल्कोहोलमध्ये उकळून हिरवा रंग काढतात. फ्लास्कमधील पोटॅशियम हायड्रॉक्साइड CO₂ शोषते, म्हणून त्या पानात स्टार्च तयार होत नाही.

नियम 2 : पर्णरंध्रे आणि रक्षक पेशी — प्रत्येक पर्णरंध्राभोवती दोन रक्षक पेशी असतात. त्या पाणी घेऊन फुगल्या की रंध्र उघडते; पाणी गमावून आकुंचन पावल्या की बंद होते.

• सोपे : दिवसा पर्णरंध्रे उघडी असतात म्हणून CO₂ आत येतो.
• मध्यम : उघड्या रंध्रांतून पाण्याची वाफही बाहेर जाते, म्हणून झाडाला अन्न बनवणे आणि पाणी वाचवणे यांचा समतोल राखावा लागतो.
• परीक्षेसाठी : काही वाळवंटी झाडे रात्री रंध्रे उघडून CO₂ घेतात आणि दिवसा पाणी कमी जावे म्हणून ती बंद ठेवतात.

फरक ओळखा

सूत्र / समीकरण : स्टार्च → साखर (अमायलेज); प्रथिने → अमिनो आम्ले (पेप्सिन, ट्रिप्सिन); मेद → मेदाम्ले + ग्लिसेरॉल (पित्त + लायपेज).

आकृतीत : अन्ननलिका क्रमाकुंचनाने अन्न पुढे ढकलते; मोठे आतडे पाणी शोषते आणि उरलेले गुदद्वारातून बाहेर जाते.

नियम 1 : पाचक रस — लाळेत स्टार्चसाठी अमायलेज असते. जठर हायड्रोक्लोरिक आम्ल, पेप्सिन आणि श्लेष्मा बनवते. यकृतातील पित्त आणि स्वादुपिंड रस लहान आतड्यात येतात; आंत्ररस पचन पूर्ण करतो.

• सोपे : पोळी चावताना अमायलेज स्टार्चचे साखरेत रूपांतर करते, म्हणून गोड लागते.
• मध्यम : जठरातील आम्ल जंतू मारते व पेप्सिनला मदत करते; श्लेष्मा जठराच्या भिंतीचे आम्लापासून रक्षण करते.
• परीक्षेसाठी : पित्तात विकर नसते; ते माध्यम अल्कधर्मी करते आणि मेदचे सूक्ष्म थेंब करते (पायसीकरण), त्यामुळे लायपेज जलद कार्य करते.

नियम 2 : शोषण आणि उत्सर्जन (मलत्याग) — लहान आतडे लांब असते आणि त्याच्या आतील भिंतीवर रक्तवाहिन्यांनी भरलेले बोटासारखे अंकुर असतात, म्हणून पचलेले अन्न झटपट शोषले जाते. मोठे आतडे पाणी शोषते; न पचलेला कचरा मल म्हणून बाहेर पडतो.

• सोपे : अंकुर शोषणासाठी पृष्ठभाग वाढवतात.
• मध्यम : शोषलेले अन्न रक्तात जाते आणि पेशी ते ऊर्जा, वाढ व दुरुस्तीसाठी वापरतात (स्वांगीकरण).
• परीक्षेसाठी : शाकाहारी प्राण्यांचे लहान आतडे मांसाहारींपेक्षा लांब असते, कारण सेल्युलोज पचायला कठीण व वेळखाऊ असते.

फरक ओळखा

सूत्र / समीकरण : ऑक्सी : ग्लुकोज + ऑक्सिजन → CO₂ + पाणी + ऊर्जा. स्नायूत : ग्लुकोज → लॅक्टिक आम्ल + ऊर्जा. यीस्टमध्ये : ग्लुकोज → इथेनॉल + CO₂ + ऊर्जा.

आकृतीत : ऑक्सी श्वसनात प्रति ग्लुकोज सर्वाधिक ऊर्जा मिळते; ATP हे ऊर्जेचे चलन असून ते स्नायूंचे काम व प्रथिने बनवण्यासाठी वापरले जाते.

नियम 1 : श्वसनाचे प्रकार — तिन्ही मार्गांची सुरुवात पेशीद्रव्यातील सारख्याच पायरीने, ग्लायकोलिसिसने, होते. पुढे काय होते ते ऑक्सिजन उपलब्ध आहे का यावर ठरते.

• सोपे : यीस्ट CO₂ सोडते म्हणून पिठाचा गोळा फुगतो.
• मध्यम : जोरदार व्यायाम : ऑक्सिजन कमी पडतो, स्नायू लॅक्टिक आम्ल बनवतात आणि पेटके येतात.
• परीक्षेसाठी : ऑक्सी श्वसनात अनॉक्सी श्वसनापेक्षा प्रति ग्लुकोज खूप जास्त ATP मिळतो.

नियम 2 : मानव, प्राणी व वनस्पतींतील श्वास — हवा नाक → घसा → श्वासनलिका (उपास्थीच्या कड्यांमुळे उघडी) → श्वसनी → वायुकोश अशी जाते. लाखो वायुकोशांमुळे मोठा पृष्ठभाग मिळतो, जेथे ऑक्सिजन रक्तात जातो व CO₂ बाहेर येतो. ऑक्सिजन हिमोग्लोबिन वाहून नेते.

• सोपे : श्वास घेताना : डायफ्रॅम सपाट होतो आणि बरगड्या वर जातात, त्यामुळे छाती मोठी होऊन हवा आत येते.
• मध्यम : मासे कल्ले, गांडुळे ओली त्वचा, कीटक वायुनलिका (श्वासनलिका), वनस्पती पर्णरंध्रे व वातरंध्रे वापरतात.
• परीक्षेसाठी : पाण्यात हवेपेक्षा कमी ऑक्सिजन असतो, म्हणून जलचर प्राणी जमिनीवरील प्राण्यांपेक्षा वेगाने श्वास घेतात.

फरक ओळखा

आकृतीत : महाशिरा रक्त उजव्या अलिंदात आणते; फुफ्फुस धमनी ते फुफ्फुसांकडे नेते; फुफ्फुस शिरा डाव्या अलिंदात परत आणते; महारोहिणी ते बाहेर नेते.

नियम 1 : हृदय, रक्तवाहिन्या आणि रक्त — धमन्या रक्त हृदयापासून दूर नेतात, त्यांच्या भिंती जाड व लवचिक. शिरा रक्त परत आणतात व त्यांत झडपा असतात. रक्तकेशिका एका पेशीइतक्या पातळ, म्हणून पेशींशी देवाणघेवाण तेथे होते. रक्तात प्लाझ्मा, लाल रक्तपेशी (हिमोग्लोबिन), पांढऱ्या रक्तपेशी व रक्तपट्टिका असतात.

• सोपे : निलयांच्या भिंती अलिंदांपेक्षा जाड असतात कारण त्या रक्त बाहेर ढकलतात.
• मध्यम : फुफ्फुस धमनी ऑक्सिजनविरहित रक्त नेते आणि फुफ्फुस शिरा ऑक्सिजनयुक्त रक्त आणते; हे अपवाद आहेत.
• परीक्षेसाठी : सामान्य रक्तदाब सुमारे 120/80 mm Hg (आकुंचन/शिथिलन); रक्तपट्टिका जखमेवर रक्त गोठवतात; लसिका पचलेली मेद वाहते व अतिरिक्त द्रव काढून नेते.

नियम 2 : वनस्पतींतील वहन — मूलरोम परासरणाने पाणी शोषतात. बाष्पोत्सर्जनामुळे (रंध्रांतून पाण्याची वाफ जाणे) ओढ निर्माण होते आणि पाणी जलवाहिनीतून वर खेचले जाते. पोषवाहिनी ऊर्जा (ATP) वापरून पानांतून अन्न सर्व भागांत नेते.

• सोपे : जलवाहिनी : पाणी वर. पोषवाहिनी : अन्न वर आणि खाली.
• मध्यम : बाष्पोत्सर्जन उष्ण, कोरड्या, वाऱ्याच्या दिवशी सर्वात जास्त असते आणि झाडाला थंडावा देते.
• परीक्षेसाठी : रात्री रंध्रे बंद असतात, म्हणून तेव्हा पाण्याची हालचाल मुख्यतः मूळदाबावर अवलंबून असते.

फरक ओळखा

आकृतीत : ग्लोमेरुलसात दाबाखाली रक्त गाळले जाते; नलिकेत ग्लुकोज, अमिनो आम्ले, क्षार व पाणी परत शोषले जाते; उरलेले मूत्र.

नियम 1 : मूत्र निर्मिती आणि मूत्रपिंड निकामी होणे — पायऱ्या : गाळणे, निवडक पुनर्शोषण, मग संकलन. किती पाणी परत शोषले जाते ते शरीरात जादा पाणी किती आहे यावर अवलंबून. मूत्रपिंडे निकामी झाल्यास रक्तात टाकाऊ पदार्थ साचतात, म्हणून अपोहन (कृत्रिम मूत्रपिंड) रक्त स्वच्छ करते.

• सोपे : निरोगी मूत्रात युरिया व क्षार असतात, ग्लुकोज नसते.
• मध्यम : खूप पाणी प्याल्यास लघवी जास्त व फिकट; कमी पाणी प्याल्यास कमी व गडद.
• परीक्षेसाठी : अपोहनात रक्त अर्धपारगम्य पटलाच्या नळ्यांतून अपोहन द्रवात फिरते; टाकाऊ पदार्थ विसरणाने बाहेर जातात. खऱ्या मूत्रपिंडाप्रमाणे उपयुक्त पदार्थ परत शोषले जात नाहीत.

नियम 2 : वनस्पतींतील उत्सर्जन — वनस्पतींना मूत्रपिंडे नसतात. त्या जादा पाणी बाष्पोत्सर्जनाने घालवतात, पर्णरंध्रांतून O₂ व CO₂ सोडतात आणि टाकाऊ पदार्थ राळ, डिंक व लॅटेक्स म्हणून जुनी जलवाहिनी, साल व गळणारी पाने यांत साठवतात.

• सोपे : शिशिरात गळणारी पाने टाकाऊ पदार्थ घेऊन जातात.
• मध्यम : रबराचे झाड लॅटेक्स देते; सालीतील टॅनिन चामडे बनवण्यासाठी वापरतात.
• परीक्षेसाठी : काही टाकाऊ पदार्थ मुळांतून मातीतही सोडले जातात.

फरक ओळखा