धडा २: सजीवांतील जीवनप्रक्रिया: भाग १

नियम 1 : अन्नातून मिळणारी ऊर्जा — जीवनप्रक्रियांना अन्नातून ऊर्जा लागते. प्रति ग्रॅम ऊर्जा : कार्बोहायड्रेट 4 kcal, प्रथिने 4 kcal, मेद (fat) 9 kcal. ऊर्जा पेशीत ATP (अॅडेनोसीन ट्रायफॉस्फेट, ऊर्जेचे चलन) च्या रूपात साठवली जाते आणि सूत्रकणिका (mitochondria) हे पेशीचे ऊर्जाकेंद्र आहे जेथे बहुतेक ATP बनते.

आकृतीत : आकृतीत अन्नाचे ऊर्जामूल्य.

• सोपे : 20 g कार्बोहायड्रेटपासून 20 × 4 = 80 kcal मिळतात.
• मध्यम : 10 g मेदापासून 10 × 9 = 90 kcal मिळतात, जे 10 g प्रथिनांच्या (40 kcal) दुप्पटहून जास्त आहे.
• परीक्षेसाठी : एका खाऊत 50 g कार्बोहायड्रेट, 20 g प्रथिने, 10 g मेद आहे. ऊर्जा = 50 × 4 + 20 × 4 + 10 × 9 = 200 + 80 + 90 = 370 kcal.

फरक ओळखा

नियम 1 : ऑक्सिश्वसनाचे तीन टप्पे — ग्लायकोलिसिस कोशिकाद्रव्यात होते : एका ग्लुकोजपासून 2 पायरुविक आम्ल, 2 ATP आणि 2 NADH₂ मिळतात. क्रेब्ज चक्र सूत्रकणिकेत होते (हान्स क्रेब्ज यांच्या नावावरून, नोबेल 1953). इलेक्ट्रॉन वहन शृंखलेत (electron transfer chain) सर्वाधिक ATP बनते. उत्पादने : CO₂, पाणी आणि ऊर्जा.

आकृतीत : आकृतीत ऑक्सिश्वसनाचे टप्पे.

• सोपे : एकूण समीकरण ग्लुकोज + ऑक्सिजन → कार्बन डायऑक्साइड + पाणी + ऊर्जा; म्हणून उच्छ्वासात CO₂ बाहेर पडतो.
• मध्यम : एका ग्लुकोजच्या ग्लायकोलिसिसमध्ये 2 पायरुविक आम्ल मिळते, म्हणून 5 ग्लुकोज रेणूंपासून 10 पायरुविक आम्ल आणि (ग्लायकोलिसिसमधून) 10 ATP मिळतात.
• परीक्षेसाठी : तीन टप्पे क्रमाने आणि त्यांची ठिकाणे : ग्लायकोलिसिस (कोशिकाद्रव्य), क्रेब्ज चक्र (सूत्रकणिका), इलेक्ट्रॉन वहन शृंखला (सूत्रकणिका).

फरक ओळखा

नियम 1 : ऑक्सिजनविना श्वसन — यीस्टमध्ये ग्लुकोजपासून अल्कोहोल आणि CO₂ मिळतात. स्नायूंमध्ये ग्लुकोजपासून लॅक्टिक आम्ल मिळते. ऑक्सिश्वसनाच्या तुलनेत खूप कमी ऊर्जा मुक्त होते. जास्तीचे ग्लुकोज यकृत आणि स्नायूंमध्ये ग्लायकोजेन (glycogen) म्हणून साठवले जाते.

आकृतीत : आकृतीत ऑक्सिजनविना श्वसनात कमी ऊर्जा मिळते.

• सोपे : ऑक्सिजन कमी पडला की धावपटूचे स्नायू लॅक्टिक आम्ल बनवतात, ज्यामुळे गोळे येतात.
• मध्यम : पिठातील यीस्ट CO₂ (पीठ फुगते) आणि अल्कोहोल (भाजताना उडून जाते) बनवते.
• परीक्षेसाठी : ऑक्सिश्वसन आणि विनॉक्सिश्वसनाची तुलना करा. ऑक्सिश्वसनाला ऑक्सिजन लागतो आणि CO₂, पाणी व खूप ऊर्जा मिळते; विनॉक्सिश्वसनाला ऑक्सिजन लागत नाही आणि अल्कोहोल किंवा लॅक्टिक आम्ल व थोडी ऊर्जा मिळते.

फरक ओळखा

नियम 1 : पोषक घटकांचे प्रकार — प्रथिने अमिनो आम्लांची बनलेली असून शरीराची बांधणी करतात. मेद आणि कार्बोहायड्रेट ऊर्जा देतात. जीवनसत्त्वे शरीराचे रक्षण करतात; A, D, E आणि K मेदात विरघळणारी आहेत. खनिजे थोड्या प्रमाणात लागतात. शरीराचा 65–70% भाग पाणी असतो.

आकृतीत : आकृतीत पोषक घटक आणि त्यांचे कार्य.

• सोपे : 60 kg वजनाच्या व्यक्तीत 65% या कमी आकड्याने सुमारे 60 × 65/100 = 39 kg पाणी असते.
• मध्यम : लोणी आणि तेलात A व D सारखी मेदात विरघळणारी जीवनसत्त्वे असतात, तर जीवनसत्त्व C पाण्यात विरघळते.
• परीक्षेसाठी : वाढत्या मुलांना जास्त प्रथिने का लागतात? प्रथिने (अमिनो आम्ले) नवीन पेशी व ऊती तयार करतात.

फरक ओळखा

नियम 1 : सूत्री विभाजन — सूत्री विभाजन कायिक (शरीर) पेशींमध्ये होते. त्याचे टप्पे : पूर्वावस्था (prophase), मध्यावस्था (metaphase), पश्चावस्था (anaphase) आणि अंत्यावस्था (telophase); पश्चावस्थेत भगिनी रंगसूत्रिका (sister chromatids) वेगळ्या होतात. वाढ आणि झीज भरून काढण्यासाठी ते आवश्यक.

आकृतीत : आकृतीत सूत्री विभाजनाचे टप्पे.

• सोपे : सूत्री विभाजनाने एका पेशीपासून 2 पेशी; 3 विभाजनांनंतर 2 × 2 × 2 = 8 पेशी.
• मध्यम : मानवी शरीरपेशीत 46 रंगसूत्रे असतात आणि सूत्री विभाजनाने तयार झालेल्या प्रत्येक पेशीतही 46.
• परीक्षेसाठी : टप्पे क्रमाने लावा : पूर्वावस्था, मध्यावस्था, पश्चावस्था, अंत्यावस्था; भगिनी रंगसूत्रिका पश्चावस्थेत वेगळ्या होतात.

नियम 2 : अर्धसूत्री विभाजन — अर्धसूत्री विभाजन जनन पेशींमध्ये होते. एका द्विगुणित (diploid) पेशीपासून चार एकगुणित (haploid) पेशी (युग्मके) बनतात.

आकृतीत : आकृतीत अर्धसूत्री विभाजनाने युग्मके बनतात.

• सोपे : मानवी जननपेशीत 46 रंगसूत्रे असतात आणि अर्धसूत्री विभाजनानंतर प्रत्येक युग्मकात 23.
• मध्यम : शुक्राणू (23) आणि अंडपेशी (23) जुळल्यावर युग्मनजात पुन्हा 23 + 23 = 46 रंगसूत्रांचा होतो.
• परीक्षेसाठी : फरक – सूत्री विभाजन वाढीसाठी 2 सारख्या द्विगुणित पेशी देते; अर्धसूत्री विभाजन युग्मकांसाठी 4 एकगुणित पेशी देते.

फरक ओळखा