धडा ११: पेशींची रचना आणि सूक्ष्मजीव

आकृतीत : आकृतीत सजीवांच्या संघटनेचे स्तर दाखवले आहेत : पेशी, ऊती, अवयव, अवयव संस्था आणि सजीव.

नियम 1 : संघटनेचे स्तर — पेशींपासून ऊती (tissues), ऊतींपासून अवयव (organs), अवयवांपासून अवयव संस्था (organ systems) आणि अवयव संस्थांपासून सजीव तयार होतो.

• सोपे : अनेक स्नायू पेशी मिळून स्नायू ऊती तयार होते.
• मध्यम : हृदय हा ऊतींनी बनलेला अवयव; हृदय आणि रक्तवाहिन्या मिळून रक्ताभिसरण संस्था तयार होते.
• परीक्षेसाठी : लहानाकडून मोठ्याकडे क्रम : पेशी → ऊती → अवयव → अवयव संस्था → सजीव.

आकृतीत : आकृतीत रॉबर्ट हूकने 1665 मध्ये बुचाचा पातळ छेद सूक्ष्मदर्शकाखाली पाहिला आणि त्यातील कप्प्यांना पेशी नाव दिले. A हा एक कप्पा दाखवतो.

नियम 2 : पेशींचा शोध — 1665 मध्ये रॉबर्ट हूक यांनी बुचात मधमाश्यांच्या पोळ्यासारखे षट्कोनी कप्पे पाहिले आणि त्यांना 'पेशी' (लॅटिन 'cella' = लहान खोली) म्हटले. 1673 मध्ये ॲन्टोन व्हॅन ल्यूवेनहॉक यांनी भिंगांपासून सूक्ष्मदर्शक बनवला आणि प्रथम जिवंत जीवाणू व प्रोटोझोआ पाहिले. 1838 मध्ये श्लायडेन आणि श्वान यांनी पेशी सिद्धांत मांडला : सर्व सजीव पेशींचे बनलेले असतात. 1885 मध्ये रुडॉल्फ विर्चो यांनी सांगितले की सर्व पेशी पूर्वीच्या पेशींपासूनच तयार होतात.

• सोपे : हूकने 1665 मध्ये पेशींना नाव दिले.
• मध्यम : ल्यूवेनहॉकचा सूक्ष्मदर्शक 1673 मध्ये, म्हणजे हूकच्या बुचानंतर 1673 − 1665 = 8 वर्षांनी.
• परीक्षेसाठी : पेशी सिद्धांत (1838) पेशींच्या नामकरणानंतर 1838 − 1665 = 173 वर्षांनी आला, आणि विर्चोचे विधान सिद्धांतानंतर 1885 − 1838 = 47 वर्षांनी.

आकृतीत : आकृतीत 1 मिलिमीटर = 1000 मायक्रोमीटर आणि 1 मायक्रोमीटर = 1000 नॅनोमीटर, म्हणजे प्रत्येक एकक वरच्यापेक्षा 1000 पट लहान.

नियम 3 : पेशी मोजणे — पेशी उघड्या डोळ्यांनी दिसत नाहीत. त्या मायक्रोमीटर (मायक्रॉन) आणि नॅनोमीटरमध्ये मोजतात. 1 मिमी = 1000 µm; 1 µm = 1000 nm.

• सोपे : 2 मिमी = 2 × 1000 = 2000 µm.
• मध्यम : 3 µm = 3 × 1000 = 3000 nm.
• परीक्षेसाठी : 0.5 मिमी = 0.5 × 1000 = 500 µm = 500 × 1000 = 5,00,000 nm.

आकृतीत : संयुक्त सूक्ष्मदर्शकाच्या आकृतीत : A नेत्रिका, B अभिदृश्यक भिंग, C मंच (येथे स्लाइड ठेवतात), D आरसा किंवा प्रकाश आणि E दांडा.

नियम 4 : संयुक्त सूक्ष्मदर्शक — पेशी पाहण्यासाठी संयुक्त सूक्ष्मदर्शक वापरतात. कांद्याची साल सौम्य आयोडीन किंवा इओसिनच्या थेंबात ठेवून, कव्हर-स्लिप लावून 10X अभिदृश्यकाखाली पाहतात.

• सोपे : स्लाइड मंचावर ठेवतात.
• मध्यम : रंग : सौम्य आयोडीन किंवा इओसिनचा थेंब पेशी स्पष्ट दाखवतो.
• परीक्षेसाठी : डोळ्यापासून स्लाइडकडे भागांचा क्रम : नेत्रिका, अभिदृश्यक भिंग, मंच.

फरक ओळखा

आकृतीत : वनस्पती पेशीच्या आकृतीत : A पेशीभित्तिका, B हरितलवक, C मोठी रिक्तिका, D केंद्रक आणि E पेशीद्रव्य. पेशीभित्तिका आणि हरितलवक प्राणी पेशीत नसतात.

नियम 1 : पेशीचे भाग — चार मुख्य भाग : पेशीभित्तिका (cell wall) (सर्वांत बाहेरचे आवरण, फक्त वनस्पती पेशीत), प्लाझ्मा पटल (plasma membrane) (पातळ, नाजूक, लवचिक; प्राणी पेशीचे बाह्य आवरण), पेशीद्रव्य (cytoplasm) (प्लाझ्मा पटल आणि केंद्रक यांमधील द्रव) आणि पेशी अंगके.

• सोपे : फक्त वनस्पती पेशींना पेशीभित्तिका असते.
• मध्यम : पेशीद्रव्य म्हणजे प्लाझ्मा पटल आणि केंद्रक यांमधील द्रव भाग.
• परीक्षेसाठी : वनस्पती पेशीला पेशीभित्तिका आणि एका मोठ्या रिक्तिकेमुळे निश्चित आकार असतो.

आकृतीत : प्राणी पेशीच्या आकृतीत : A प्लाझ्मा पटल, B केंद्रक, C तंतुकणिका (ऊर्जा केंद्र), D पेशीद्रव्य आणि E लहान रिक्तिका.

नियम 2 : अंगके आणि त्यांचे काम — केंद्रक (दुहेरी सच्छिद्र पटल) सर्व कार्यांवर नियंत्रण ठेवते. अंतर्द्रव्य जाल (endoplasmic reticulum) रायबोसोम्सनी बनवलेली प्रथिने बदलून गॉल्जी कायांकडे पाठवते. गॉल्जी काय (चपट्या पिशव्या) प्रथिनांचे वाटप करतात. तंतुकणिका (mitochondria) ऊर्जा निर्माण करतात : पेशीचे ऊर्जा केंद्र. हरितलवक (chloroplasts) प्रकाशसंश्लेषण करतात. रिक्तिका (vacuoles) टाकाऊ पदार्थ बाहेर टाकतात; प्राणी पेशीत लहान, वनस्पती पेशीत एक मोठी. अंगके इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकाने पाहतात; तो 2 × 10⁹ (दोन अब्ज) पट मोठे करतो.

• सोपे : तंतुकणिका : ऊर्जा केंद्र.
• मध्यम : हरितलवक प्रकाशसंश्लेषणाने अन्न बनवतात, म्हणून ते फक्त हिरव्या वनस्पती पेशीत असतात.
• परीक्षेसाठी : मित्र म्हणतो "प्राणी पेशीत पेशीभित्तिका आणि हरितलवक असते." चूक : दोन्ही नसतात.

फरक ओळखा

आकृतीत : आकृतीत या धड्यात सांगितलेले आकार दाखवले आहेत (मापानुसार नाही) : पॅरामेशियम सुमारे 100 मायक्रोमीटर, टायफॉइड जीवाणू 1 ते 3 मायक्रोमीटर आणि पोलिओ विषाणू 28 नॅनोमीटर.

नियम 1 : ते कुठे राहतात आणि किती मोठे — ते हवा, पाणी, माती, अन्न, सांडपाणी, कचरा आणि वनस्पती-प्राण्यांच्या शरीरात राहतात. काही एकएकटे (अमीबा, पॅरामेशियम), काही वसाहतीत आणि काही मृत वनस्पती-प्राण्यांवर राहतात. 100 मायक्रोमीटरपेक्षा लहान वस्तू आपल्याला दिसत नाहीत. 1000X मोठे करणे पुरेसे नसेल तर इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शक वापरतात.

• सोपे : अमीबा आणि पॅरामेशियम एकएकटे राहतात.
• मध्यम : पॅरामेशियम (100 µm) 3 µm च्या टायफॉइड जीवाणूपेक्षा सुमारे 100 ÷ 3 ≈ 33 पट मोठा.
• परीक्षेसाठी : पोलिओ विषाणू 28 nm = 28 ÷ 1000 = 0.028 µm, जीवाणूंपेक्षा खूप लहान.

आकृतीत : आकृतीत जीवाणू ही आदिकेंद्रकी पेशी आहे : त्यात प्लाझ्मा पटल (A), केंद्राभ (nucleoid) (B) आणि पेशीद्रव्य (C) असते, पण पटलबद्ध अंगके नसतात.

नियम 2 : आदिकेंद्रकी पेशी — पावावरील बुरशी आणि तलावातील शैवाल बहुपेशीय असतात. बहुतेक जीवाणू आणि विषाणू एकपेशीय असून त्यांत प्लाझ्मा पटल, पेशीद्रव्य आणि केंद्राभ असतो पण पटलबद्ध अंगके नसतात : आदिकेंद्रकी पेशी (prokaryotic cells). पुण्यातील NCCS पेशी विज्ञानात संशोधन करते.

• सोपे : बहुतेक जीवाणू एकपेशीय असतात.
• मध्यम : आदिकेंद्रकी पेशींत प्राणी-वनस्पती पेशींसारखी पटलबद्ध अंगके नसतात.
• परीक्षेसाठी : पावावरील बुरशी, जीवाणू आणि वनस्पती पेशी यांपैकी आदिकेंद्रकी जीवाणू.

आकृतीत : आकृतीत सूक्ष्मजीवांचे पाच गट दाखवले आहेत : A शैवाल, B कवक, C प्रोटोझोआ, D जीवाणू आणि E विषाणू.

नियम 3 : टिकून राहणे आणि वर्गीकरण — प्रत्येक सूक्ष्मजीवाला विशिष्ट वातावरण लागते; काहींना ऑक्सिजन लागतो, काहींना नाही. काही सागरतळ, ध्रुवीय बर्फ आणि गरम पाण्याच्या झऱ्यांत टिकतात. प्रतिकूल परिस्थितीत ते जाड आवरण तयार करून जीवनक्रिया थांबवतात आणि परिस्थिती अनुकूल होईपर्यंत थांबतात. त्यांचे वर्गीकरण : शैवाल, कवक, प्रोटोझोआ, जीवाणू आणि विषाणू.

• सोपे : पाच गट : शैवाल, कवक, प्रोटोझोआ, जीवाणू, विषाणू.
• मध्यम : काही सूक्ष्मजीव ध्रुवीय बर्फ आणि गरम झऱ्यांत टिकतात.
• परीक्षेसाठी : वाईट परिस्थितीत सूक्ष्मजीव जाड आवरण करून थांबतो; परिस्थिती सुधारली की जीवनक्रिया पुन्हा सुरू होतात.

फरक ओळखा

आकृतीत : आकृतीत कोमट दुधात दह्याचे काही थेंब 8 ते 10 तास ठेवल्याने दूध दह्यात बदलते.

नियम 1 : रोजचे उपयोग — सूक्ष्मजीव बागेतील कचरा, शेण आणि फळांच्या साली यांचे उत्कृष्ट दर्जाच्या खतात रूपांतर करतात (काच, धातू, प्लॅस्टिक बदलत नाहीत) आणि सांडपाणी निचऱ्यात मदत करतात. मातीतील आणि शेंगावर्गीय वनस्पतींच्या (वाटाणा, घेवडा, मेथी) मूळगाठींतील सूक्ष्मजीव हवेतील नायट्रोजनचे संयुगांत रूपांतर करतात; त्यामुळे मातीची सुपीकता आणि कडधान्यांतील प्रथिने वाढतात.

• सोपे : कंपोस्ट खड्ड्यातील फळांच्या साली खत बनतात.
• मध्यम : काच, धातू व प्लॅस्टिक कुजत नाहीत, म्हणून ते कंपोस्ट खड्ड्यात टाकू नका.
• परीक्षेसाठी : वाटाणा, घेवडा, मेथी यांच्या मुळांतील सूक्ष्मजीव मातीला नायट्रोजन संयुगांनी समृद्ध करतात.

आकृतीत : आकृतीत सूक्ष्मजीवांचे उपयोग दाखवले आहेत : बागेच्या कचऱ्यापासून खत (P), दही (Q), किण्वनाने पाव (R) आणि लसी (S).

नियम 2 : अन्न, औषधे आणि उद्योग — लोणी, ताक आणि चीज सूक्ष्मजीवांमुळे बनतात. किण्वन दही, मद्य, पाव, ॲसिटिक-सायट्रिक-लॅक्टिक आम्ले, जीवनसत्त्वे आणि प्रतिजैविके (antibiotics) बनवण्यासाठी वापरतात. प्रतिजैविके (उदा. पेनिसिलीन) रोगजंतूंना नष्ट करतात किंवा त्यांची वाढ मंद करतात; क्षयरोग, टायफॉइड, पटकी आता नियंत्रणात आहेत. ती फक्त डॉक्टरांच्या चिठ्ठीनुसारच घ्या आणि पूर्ण कोर्स करा. लस (vaccine) प्रयोगशाळेत सूक्ष्मजीवांच्या मदतीने बनवतात आणि रोगाविरुद्ध प्रतिकारशक्ती देते. सूक्ष्मजीव कातडी कमावणे, घायपाताच्या दोरखंडांसाठी, तेलाचे तवंग साफ करण्यासाठी आणि बायोगॅस प्रकल्पांतही वापरले जातात.

• सोपे : किण्वनामुळे इडलीचे पीठ फुगते.
• मध्यम : पेनिसिलीन हे प्रतिजैविक रोगजंतू नष्ट करते किंवा मंद करते.
• परीक्षेसाठी : प्रतिजैविकाचा कोर्स पूर्ण करावा आणि फक्त डॉक्टरांनी सांगितल्यावरच घ्यावा.

फरक ओळखा

आकृतीत : आकृतीत रोगजंतू घाणेरडे पाणी व अन्न (P, टायफॉइड), शिंकणे-खोकल्यामुळे हवेतून (Q, क्षयरोग) आणि मादी डासाच्या चाव्यातून (R, डेंगी) पसरतात.

नियम 1 : रोगजंतू कसे पसरतात — दूषित अन्न व पाण्यामुळे अमिबिआसिस, टायफॉइड, पटकी, कावीळ (हिपॅटायटिस) आणि गॅस्ट्रो होतात. शिंकणे-खोकल्यातून रोगजंतू बाहेर पडून सर्दी, घटसर्प, न्यूमोनिया आणि क्षयरोग होतात. कचरा, गटारे व साचलेल्या पाण्यात वाढणाऱ्या मादी डासांमुळे हिवताप, डेंगी, हत्तीरोग, पीतज्वर, चिकुनगुनिया आणि झिका ताप पसरतात.

• सोपे : टायफॉइड घाणेरड्या पाण्यातून व अन्नातून पसरतो.
• मध्यम : क्षयरोगाचा रुग्ण खोकला किंवा शिंकला की रोग हवेतून पसरतो.
• परीक्षेसाठी : डेंगी आणि हिवताप मादी डासाच्या चाव्याने पसरतात.

आकृतीत : नमुना नोंदीच्या आकृतीत : शरीराचे सामान्य तापमान सुमारे 37 °C असते; सूक्ष्मजीव शरीरात शिरले की रोगप्रतिकारशक्ती कार्य करते आणि तापमान वाढते (येथे 39.5 °C).

नियम 2 : अन्न खराब होणे आणि काळजी — अन्नावर कवक वाढले किंवा सूक्ष्मजीवांनी विषारी एंटेरोटॉक्सिन सोडले की अन्न खराब होते; ते खाल्ल्याने अन्नातून विषबाधा होते (जुलाब व उलट्या). दमट हवेत कवक गोणपाट, कापूस, कागद, रबर आणि चामडे खराब करतात. काळजी : ताजे, झाकलेले अन्न खा; उकळलेले पाणी प्या; खोकताना-शिंकताना रुमाल धरा; कचरा आणि पाणी साचू देऊ नका. जवळपास 80% आजार अस्वच्छतेमुळे होतात (स्वच्छ भारत अभियान).

• सोपे : ताजे, झाकलेले अन्न खा आणि उकळलेले पाणी प्या.
• मध्यम : शरीराचे तापमान 37 °C वरून 39.5 °C झाले म्हणजे 39.5 − 37 = 2.5 °C ने वाढले.
• परीक्षेसाठी : 80% आजार अस्वच्छतेमुळे होत असतील तर 100 आजारांपैकी 80 स्वच्छतेने टाळता येतात.

फरक ओळखा