STD 10 Biology Revision

પ્રકરણ 5

૧. જૈવિક ક્રિયાઓ એટલે શું? (Life Processes)

સજીવો દ્વારા થતી બધી જ ક્રિયાઓ કે જે સામૂહિક રૂપમાં તેમના શરીરની જાળવણી અને રક્ષણનું કાર્ય કરે છે, તેને જૈવિક ક્રિયાઓ કહેવાય છે.
મુખ્ય જૈવિક ક્રિયાઓ ૪ છે: (૧) પોષણ, (૨) શ્વસન, (૩) વહન અને (૪) ઉત્સર્જન.

૨. પોષણ (Nutrition)

ઊર્જાના સ્ત્રોત (ખોરાક) ને બહારથી સજીવના શરીરમાં દાખલ કરવાની ક્રિયાને પોષણ કહે છે. સજીવો મુખ્યત્વે બે પ્રકારે પોષણ મેળવે છે:

A. સ્વયંપોષી પોષણ (Autotrophic Nutrition):

લીલી વનસ્પતિઓ અને કેટલાક જીવાણુઓ પોતાનો ખોરાક જાતે બનાવે છે.
પ્રકાશસંશ્લેષણ (Photosynthesis): સજીવો સૂર્યપ્રકાશ અને ક્લોરોફિલની હાજરીમાં વાતાવરણમાંથી કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ ( $CO_2$ ) અને મૂળમાંથી પાણી ( $H_2O$ ) નો ઉપયોગ કરી કાર્બોદિત (ગ્લુકોઝ) બનાવે છે.
સમીકરણ: $6CO_2 + 12H_2O \xrightarrow{\text{સૂર્યપ્રકાશ, ક્લોરોફિલ}} C_6H_{12}O_6 + 6O_2 + 6H_2O$ .
પ્રકાશસંશ્લેષણની ૩ મુખ્ય ઘટનાઓ: (i) ક્લોરોફિલ દ્વારા પ્રકાશઊર્જાનું શોષણ (ii) પ્રકાશઊર્જાનું રાસાયણિક ઊર્જામાં રૂપાંતર અને પાણીનું $H_2$ અને $O_2$ માં વિઘટન (iii) $CO_2$ નું કાર્બોદિતમાં રિડક્શન.
વાયુરંધ્ર (Stomata): પર્ણની સપાટી પરના સૂક્ષ્મ છિદ્રો, જેના દ્વારા વાયુઓનો વિનિમય થાય છે. રક્ષકકોષો આ છિદ્રને ખોલવા અને બંધ કરવાનું કાર્ય કરે છે.

B. વિષમપોષી પોષણ (Heterotrophic Nutrition):

આ સજીવો ખોરાક માટે અન્ય સજીવો પર આધાર રાખે છે.
અમીબામાં પોષણ: અમીબા કોષીય સપાટી પરથી આંગળી જેવા અસ્થાયી પ્રવર્ધ (ખોટા પગ/ફૂટપાદ) વડે ખોરાકને ઘેરી લે છે અને અન્નધાની બનાવે છે. અન્નધાનીમાં જટિલ પદાર્થોનું સરળ પદાર્થોમાં વિઘટન થાય છે અને વધેલો અપાચિત કચરો કોષની સપાટીથી બહાર ફેંકાય છે.

C. મનુષ્યમાં પાચનતંત્ર (Human Digestive System):

મુખ: દાંત વડે ખોરાક ચવાય છે. લાળગ્રંથિમાંથી લાળરસ ઝરે છે, જેમાં એમાયલેઝ ઉત્સેચક હોય છે જે સ્ટાર્ચનું શર્કરામાં પાચન કરે છે.
જઠર: જઠરની દીવાલમાંની ગ્રંથિઓ હાઈડ્રોક્લોરિક એસિડ ( $HCl$ ), પ્રોટીનપાચક ઉત્સેચક પેપ્સીન અને શ્લેષ્મનો સ્ત્રાવ કરે છે. $HCl$ એસિડિક માધ્યમ પૂરું પાડે છે અને પેપ્સીનને સક્રિય કરે છે.
નાનું આંતરડું: પાચનમાર્ગનો સૌથી લાંબો ભાગ.
- અહીં કાર્બોદિત, પ્રોટીન અને ચરબીનું સંપૂર્ણ પાચન થાય છે.
- યકૃત પિત્તરસનો સ્ત્રાવ કરે છે જે ચરબીના મોટા ગોલકોને નાના ગોલકોમાં વિખંડિત કરે છે (તૈલોદીકરણ).
- સ્વાદુપિંડ સ્વાદુરસનો સ્ત્રાવ કરે છે જેમાં પ્રોટીન માટે ટ્રિપ્સીન અને ચરબી માટે લાયપેઝ ઉત્સેચક હોય છે.
- અંતિમ નીપજ: પ્રોટીન $\rightarrow$ એમિનો એસિડ, કાર્બોદિત $\rightarrow$ ગ્લુકોઝ, ચરબી $\rightarrow$ ફેટી એસિડ અને ગ્લિસરોલ.
- આંતરડાની દીવાલમાં આંગળી જેવા પ્રવર્ધો રસાંકુરો (Villi) હોય છે જે પચેલા ખોરાકના શોષણ માટે સપાટીનું ક્ષેત્રફળ વધારે છે.
મોટું આંતરડું: અપાચિત ખોરાકમાંથી પાણીનું શોષણ કરે છે અને કચરો મળદ્વાર મારફતે બહાર નિકાલ પામે છે.

૩. શ્વસન (Respiration)

પોષણ દ્વારા મેળવેલા ખોરાકનું કોષોમાં ઓક્સિજનના ઉપયોગથી કે ઓક્સિજન વગર વિઘટન થઈ ઊર્જા મુક્ત થવાની ક્રિયાને શ્વસન કહે છે.

ગ્લુકોઝનું વિઘટન (૩ પરિપથ): ગ્લુકોઝ (6-કાર્બન) સૌપ્રથમ કોષરસમાં પાયરૂવેટ (3-કાર્બન) માં ફેરવાય છે.
1. ઓક્સિજનની ગેરહાજરીમાં (અજારક શ્વસન): યીસ્ટમાં આથવણ દરમિયાન પાયરૂવેટમાંથી ઇથેનોલ + $CO_2$ + ઓછી ઊર્જા બને છે.
2. ઓક્સિજનના અભાવે: આપણી સ્નાયુપેશીમાં અચાનક વધુ કાર્ય કરતી વખતે પાયરૂવેટમાંથી લેક્ટિક એસિડ બને છે, જેનાથી સ્નાયુઓ જકડાઈ જાય છે.
3. ઓક્સિજનની હાજરીમાં (જારક શ્વસન): કણાભસૂત્રમાં પાયરૂવેટનું સંપૂર્ણ વિઘટન થઈ $CO_2$ + $H_2O$ + પુષ્કળ ઊર્જા મુક્ત થાય છે.
ATP: કોષીય શ્વસન દ્વારા મુક્ત થતી ઊર્જા ATP (એડિનોસાઈન ટ્રાયફૉસ્ફેટ) નામના અણુમાં સંગ્રહ પામે છે. તે કોષનું ઊર્જા ચલણ છે.
માનવ શ્વસનતંત્ર: હવા નસકોરાં ગળું (કંઠનળી, શ્વાસનળી) ફેફસાં વાયુકોષ્ઠોમાં જાય છે.
- વાયુકોષ્ઠો (Alveoli): ફુગ્ગા જેવી રચના જે વાયુવિનિમય માટે વિશાળ સપાટી પૂરી પાડે છે.
- રુધિરમાં રહેલું શ્વસન રંજકદ્રવ્ય હિમોગ્લોબીન ઓક્સિજનનું ફેફસાંમાંથી શરીરના કોષો સુધી વહન કરે છે.

૪. વહન (Transportation)

A. માનવમાં વહન (Human Circulatory System):

હૃદય (Heart): આપણું હૃદય 4 ખંડો (2 કર્ણકો, 2 ક્ષેપકો) વાળું સ્નાયુલ પંપ છે.
- ફેફસાંમાંથી આવતું શુદ્ધ (ઓક્સિજનયુક્ત) રુધિર ડાબા કર્ણકમાં આવે છે $\rightarrow$ ડાબા ક્ષેપકમાં જાય છે $\rightarrow$ આખા શરીરમાં પંપ થાય છે.
- શરીરમાંથી આવતું અશુદ્ધ (કાર્બન ડાયૉક્સાઈડયુક્ત) રુધિર જમણા કર્ણકમાં આવે છે $\rightarrow$ જમણા ક્ષેપકમાં જાય છે $\rightarrow$ શુદ્ધ થવા ફેફસાંમાં મોકલાય છે.
- આને બેવડું પરિવહન કહે છે.
રુધિરવાહિનીઓ:
- ધમની (Artery): હૃદયથી અંગો તરફ રુધિર લઈ જાય (જાડી અને સ્થિતિસ્થાપક દીવાલ).
- શિરા (Vein): અંગોથી હૃદય તરફ રુધિર લાવે (પાતળી દીવાલ, વાલ્વ ધરાવે).
ત્રાકકણો (Platelets): ઈજા વખતે રુધિર જમાવટ કરી રુધિરસ્રાવ અટકાવે છે.
લસિકા (Lymph): રુધિરકેશિકાઓમાંથી છૂટું પડેલું રુધિરરસ જેવું પણ રંગહીન પ્રવાહી. તે નાના આંતરડામાંથી ચરબીનું શોષણ અને વહન કરે છે.

B. વનસ્પતિઓમાં વહન:

જલવાહક પેશી (Xylem): મૂળ દ્વારા શોષાયેલા પાણી અને ખનિજ ક્ષારોનું ઉપરની તરફ વહન કરે છે. બાષ્પોત્સર્જન દ્વારા ઉદ્ભવતું ખેંચાણબળ પાણીને ઉપર ખેંચવામાં મુખ્ય ભાગ ભજવે છે.
અન્નવાહક પેશી (Phloem): પર્ણોમાં બનેલા ખોરાકનું (પ્રકાશસંશ્લેષણની નીપજોનું) વનસ્પતિના વિવિધ ભાગોમાં વહન કરે છે જેને સ્થળાંતરણ કહે છે. આ કાર્યમાં ATP ની ઊર્જા વપરાય છે.

૫. ઉત્સર્જન (Excretion)

શરીરમાં ચયાપચય દરમિયાન ઉત્પન્ન થતા હાનિકારક નાઈટ્રોજનયુક્ત કચરાને દૂર કરવાની ક્રિયાને ઉત્સર્જન કહે છે.

A. માનવમાં ઉત્સર્જન:

ઉત્સર્જનતંત્રમાં 1 જોડ મૂત્રપિંડ (Kidneys), 1 જોડ મૂત્રવાહિની, મૂત્રાશય અને મૂત્રમાર્ગનો સમાવેશ થાય છે.
મૂત્રપિંડનલિકા (Nephron): મૂત્રપિંડનો પાયાનો ગાળણ એકમ. તેમાં કપ આકારની બાઉમેનની કોથળી અને રુધિરકેશિકાગુચ્છ હોય છે.
રુધિરમાંથી યુરિયા અને યુરિક એસિડ ગળાય છે. ગાળણ નલિકામાંથી પસાર થાય ત્યારે ગ્લુકોઝ, એમિનો એસિડ અને જરૂરી પાણીનું પુનઃશોષણ થાય છે. તૈયાર થયેલું મૂત્ર મૂત્રાશયમાં સંગ્રહ પામે છે.

B. વનસ્પતિઓમાં ઉત્સર્જન:

વનસ્પતિ પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા ઉત્પન્ન થતો ઑક્સિજન ( $O_2$ ) હવામાં મુક્ત કરે છે, જે તેના માટે ઉત્સર્ગ દ્રવ્ય છે.
વધારાના પાણીનો બાષ્પોત્સર્જન દ્વારા નિકાલ કરે છે.
કેટલાક ઉત્સર્ગ દ્રવ્યો રસધાનીમાં સંગ્રહાય છે કે ખરી પડતા પર્ણો સાથે દૂર થાય છે.
જૂની જલવાહક પેશીમાં રેઝિન (રાળ) અને ગુંદર સ્વરૂપે નકામા પદાર્થો સંગ્રહ પામે છે. અમુક કચરો મૂળ દ્વારા આસપાસની જમીનમાં પણ ઉત્સર્જિત થાય છે.

પ્રકરણ 6 “નિયંત્રણ અને સંકલન”

૧. પ્રાણીઓ – ચેતાતંત્ર (Animal Nervous System)

કાર્ય: પ્રાણીઓમાં નિયંત્રણ અને સંકલન ચેતાપેશી અને સ્નાયુપેશી દ્વારા થાય છે.
ગ્રાહી એકમો (Receptors): પર્યાવરણની બધી માહિતી મેળવવા માટેનાં વિશિષ્ટ અંગો.
- રસ સંવેદનાગ્રાહી: સ્વાદની ઓળખ કરે (જીભમાં).
- ઘ્રાણગ્રાહી એકમ: ગંધની ઓળખ કરે (નાકમાં).
ચેતાકોષની રચના (Neuron):
1. શિખાતંતુ: માહિતી (સંવેદના) મેળવે છે.
2. કોષકાય અને અક્ષતંતુ (ચેતાક્ષ): તેમાંથી સંવેદનાઓ વીજ-આવેગ (Electrical impulse) સ્વરૂપે વહન પામે છે.
3. ચેતોપાગમ (Synapse): બે ચેતાકોષો વચ્ચે રહેલી ખાલી જગ્યા. અક્ષતંતુના છેડેથી મુક્ત થતાં રસાયણો આ ચેતોપાગમ પસાર કરી બીજા ચેતાકોષના શિખાતંતુમાં વીજ-આવેગ શરૂ કરે છે.

૨. પરાવર્તી ક્રિયા અને પરાવર્તી કમાન (Reflex Action and Reflex Arc)

પરાવર્તી ક્રિયા: પર્યાવરણમાં કોઈ ઘટનાની ક્રિયાના પ્રતિભાવમાં અચાનક અને વિચાર્યા વગર થતી ક્રિયા (દા.ત., ગરમ વસ્તુને અડકતાં જ હાથ પાછો ખેંચી લેવો, ભૂખ લાગે ત્યારે મોંમાં પાણી આવવું).
પરાવર્તી કમાન (Reflex Arc): સંવેદી ચેતા અને ચાલક ચેતાના જોડાણને પરાવર્તી કમાન કહે છે. મગજને વિચારવામાં સમય લાગે છે, તેથી ઝડપી પ્રતિચાર આપવા માટે આ જોડાણ કરોડરજ્જુ માં જ થાય છે.

૩. માનવ-મગજ અને તેના ભાગો (Human Brain)

શરીરનું મુખ્ય સંકલન કેન્દ્ર મગજ છે. મધ્યસ્થ ચેતાતંત્ર (CNS) મગજ અને કરોડરજ્જુનું બનેલું છે. મગજના 3 મુખ્ય ભાગો છે:

અગ્રમગજ (Forebrain):
- તે મગજનો મુખ્ય વિચારવાવાળો ભાગ છે.
- તે ઐચ્છિક ક્રિયાઓનું નિયંત્રણ કરે છે. શ્રવણ, ઘ્રાણ અને દૃષ્ટિના વિશિષ્ટ કેન્દ્રો તેમાં આવેલાં છે. ભૂખ સંબંધિત કેન્દ્ર પણ તેમાં અલગથી આવેલું છે.
મધ્યમગજ અને પશ્ચમગજ (Midbrain and Hindbrain):
- શરીરની બધી અનૈચ્છિક ક્રિયાઓ તેમના દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે (જેમ કે આંખની કીકીનું નાનું-મોટું થવું).
- લંબમજ્જા (Medulla): રુધિરનું દબાણ (Blood pressure), લાળરસનું ઝરવું અને ઊલટી થવી જેવી અનૈચ્છિક ક્રિયાઓનું નિયંત્રણ કરે છે.
- અનુમસ્તિષ્ક (Cerebellum): પશ્ચમગજનો આ ભાગ ઐચ્છિક ક્રિયાઓની ચોકસાઈ અને શરીરનું સંતુલન (દા.ત. સીધી રેખામાં ચાલવું, સાઇકલ ચલાવવી, પેન્સિલ ઉપાડવી) માટે જવાબદાર છે.

રક્ષણ: મગજ અસ્થિઓની બનેલી મસ્તકપેટી (ખોપરી) અને આંચકા-વિરોધી પ્રવાહીયુક્ત ફુગ્ગામાં સુરક્ષિત હોય છે, જ્યારે કરોડરજ્જુનું રક્ષણ કરોડસ્તંભ કરે છે.

૪. વનસ્પતિઓમાં સંકલન (Coordination in Plants)

વનસ્પતિમાં ચેતાતંત્ર કે સ્નાયુઓ હોતા નથી. છતાં તેઓ વીજ-રાસાયણિક સંવેદનાનો ઉપયોગ કરી માહિતીનું વહન કરે છે. પાણીના પ્રમાણમાં ફેરફાર કરીને વનસ્પતિ કોષ ફૂલીને કે સંકોચાઈને પોતાનો આકાર બદલે છે.

ઉત્તેજના પ્રત્યે તાત્કાલિક પ્રતિચાર: લજામણીના છોડને અડકતા જ તેના પર્ણો બિડાઈ જાય છે (અહીં કોઈ વૃદ્ધિ થતી નથી, માત્ર સ્પર્શ પ્રત્યેનો પ્રતિચાર છે).
અનુવર્તન (Tropism – વૃદ્ધિને કારણે હલનચલન):
- પ્રકાશાવર્તન: પ્રરોહ (પ્રકાંડ) પ્રકાશ તરફ અને મૂળ પ્રકાશથી દૂર (વિરુદ્ધ) વળે છે.
- ભૂ-આવર્તન: મૂળ હંમેશા નીચે (ગુરુત્વાકર્ષણ તરફ) અને પ્રરોહ ઉપરની તરફ વૃદ્ધિ પામે છે.
- જલાનુવર્તન: પાણી તરફ થતી વૃદ્ધિ.
- રસાયણાનુવર્તન: પરાગનલિકાની અંડક (બીજાંડ) તરફ થતી વૃદ્ધિ એ તેનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.

૫. વનસ્પતિ અંતઃસ્ત્રાવો (Plant Hormones)

વૃદ્ધિ પ્રેરક અંતઃસ્ત્રાવો:
1. ઓક્ઝિન (Auxin): પ્રરોહાગ્રના ભાગે સંશ્લેષણ પામે છે. તે કોષની લંબાઈ વધારે છે. (જ્યારે પ્રકાશ એક તરફથી આવતો હોય ત્યારે ઓક્ઝિન છાયાવાળા ભાગમાં જઈને છોડને પ્રકાશ તરફ વાળે છે).
2. જીબરેલિન (Gibberellin): તે પ્રકાંડની વૃદ્ધિમાં મદદરૂપ છે.
3. સાયટોકાઈનીન (Cytokinin): તે કોષ-વિભાજનને પ્રેરે છે (ફળ અને બીજમાં તેની સાંદ્રતા સૌથી વધુ હોય છે).
વૃદ્ધિ અવરોધક અંતઃસ્ત્રાવ:
1. એબ્સિસિક ઍસિડ (Abscisic acid): તે વૃદ્ધિને અવરોધે છે (અટકાવે છે). પર્ણોનું કરમાઈ જવું કે ખરી પડવું તેની જ અસર છે.

૬. પ્રાણીઓમાં અંતઃસ્ત્રાવો (Hormones in Animals)

રાસાયણિક સંદેશાવ્યવહાર (અંતઃસ્ત્રાવો) શરીરના બધા કોષો સુધી પહોંચે છે અને લાંબા સમય સુધી અસર ટકાવી રાખે છે.

એડ્રિનાલિન (Adrenaline – એડ્રિનલ ગ્રંથિ): ભયજનક પરિસ્થિતિમાં (લડવા કે ભાગવા માટે) સીધો રુધિરમાં ભળે છે. તેનાથી હૃદયના ધબકારા અને શ્વસન-દર વધે છે તથા સ્નાયુઓને વધુ ઑક્સિજન મળે છે.
થાઇરોક્સિન (Thyroxine – થાઈરોઈડ ગ્રંથિ): કાર્બોદિત, પ્રોટીન અને ચરબીના ચયાપચયનું નિયંત્રણ કરી યોગ્ય વૃદ્ધિ આપે છે. આ માટે આયોડિન જરૂરી છે. આયોડિનની ઉણપથી ‘ગોઇટર’ (ગળું ફૂલી જવું) રોગ થાય છે.
વૃદ્ધિ અંતઃસ્ત્રાવ (Growth Hormone / GH – પિટ્યુટરી ગ્રંથિ): શરીરની વૃદ્ધિ અને વિકાસ કરે છે. નાનપણમાં આની ઉણપથી વામનતા (ઠિંગણાપણું) આવે છે.
ટેસ્ટોસ્ટેરોન (શુક્રપિંડ): નર (છોકરાઓ) માં યૌવનારંભ કે તરુણાવસ્થાના ફેરફારો લાવે છે.
ઈસ્ટ્રોજન (અંડપિંડ): માદા (છોકરીઓ) માં યૌવનારંભના ફેરફારો અને પ્રજનન અંગોનો વિકાસ પ્રેરે છે.
ઈન્સ્યુલિન (Insulin – સ્વાદુપિંડ): રુધિરમાં શર્કરા (સુગર) ના સ્તરનું નિયમન કરે છે. જો આ પૂરતા પ્રમાણમાં ન બને તો રુધિરમાં શર્કરા વધી જાય છે, જેને મધુપ્રમેહ (ડાયાબિટીસ) કહે છે.

ખાસ નોંધ – પ્રતિક્રિયા આધારિત કાર્યપદ્ધતિ (Feedback Mechanism): અંતઃસ્ત્રાવ કેટલા પ્રમાણમાં અને કયા સમયે મુક્ત થવો જોઈએ તેનું નિયંત્રણ આ પદ્ધતિ કરે છે. (દા.ત. રુધિરમાં શર્કરા વધે તો સ્વાદુપિંડ વધુ ઇન્સ્યુલિન મુક્ત કરે અને શર્કરા ઘટે એટલે ઇન્સ્યુલિનનું બનવું ઓટોમેટિક ઓછું થઈ જાય).

પ્રકરણ 7 “સજીવો કેવી રીતે પ્રજનન કરે છે ?”

૧. પ્રજનનનો મૂળભૂત આધાર અને ભિન્નતા

DNA પ્રતિકૃતિ: કોષના કોષકેન્દ્રમાં રહેલા રંગસૂત્રોના ડીએનએ (DNA) ના અણુઓમાં આનુવંશિક લક્ષણોની માહિતી હોય છે, જે પિતૃ તરફથી સંતતિમાં આવે છે. પ્રજનનની મૂળભૂત ઘટના DNAની પ્રતિકૃતિ બનાવવાની છે, જેથી કોષવિભાજનથી બે સમાન પરંતુ સૂક્ષ્મ રીતે ભિન્ન બાળકોષો બને છે.
ભિન્નતાનું મહત્ત્વ: પર્યાવરણમાં આવતા અચાનક ફેરફારો (જેમ કે તાપમાન કે પાણીના સ્તરમાં ફેરફાર) સામે કોઈ જાતિના અસ્તિત્વને જાળવી રાખવા માટે પ્રજનન દરમિયાન ઉત્પન્ન થતી આ ભિન્નતાઓ ખૂબ જ ઉપયોગી છે.

૨. એકલ સજીવોમાં અલિંગી પ્રજનનની પદ્ધતિઓ

અલિંગી પ્રજનનમાં સંતતિનું સર્જન માત્ર એક જ સજીવ દ્વારા થાય છે.

ભાજન (Fission): એકકોષીય સજીવો વિભાજિત થઈને નવા સજીવો બનાવે છે. અમીબામાં દ્વિભાજન કોઈ પણ સમતલમાં થાય છે, જ્યારે કાલા-અઝરના રોગકારક લેસ્માનિયામાં તે નિયત આયામમાં થાય છે. મેલેરિયાના પરોપજીવી પ્લાઝમોડિયમમાં એકસાથે અનેક કોષોમાં વિભાજન થાય છે જેને બહુભાજન કહે છે.
અવખંડન (Fragmentation): સ્પાયરોગાયરા જેવી સરળ બહુકોષીય લીલ વિકાસ પામીને નાના ટુકડાઓમાં તૂટી જાય છે અને દરેક ટુકડો (ખંડ) નવા સજીવમાં વિકાસ પામે છે.
પુનર્જનન / પુનઃસર્જન (Regeneration): હાઈડ્રા અને પ્લેનેરિયા જેવા પ્રાણીઓને કેટલાક ટુકડાઓમાં કાપતાં પ્રત્યેક ટુકડો વિકાસ પામીને સંપૂર્ણ નવા સજીવમાં પરિણમે છે.
કલિકાસર્જન (Budding): હાઈડ્રા અને યીસ્ટમાં કોષોના વિભાજનથી કલિકા ઊપસી આવે છે, જે વૃદ્ધિ પામીને પિતૃથી અલગ થઈ સ્વતંત્ર બાળ સજીવ બને છે.
વાનસ્પતિક પ્રજનન (Vegetative Propagation): કેટલીક વનસ્પતિઓના મૂળ, પ્રકાંડ કે પર્ણો (દા.ત., પાનફૂટીના પર્ણની કિનારી પરની કલિકાઓ) યોગ્ય પરિસ્થિતિમાં નવા છોડ ઉત્પન્ન કરે છે. કલમ, દાબકલમ અને પેશી-સંવર્ધન દ્વારા ગુલાબ, શેરડી, કેળાં વગેરેનો ઉછેર થાય છે, જેનાથી ઉત્પન્ન થતી વનસ્પતિઓ આનુવંશિક રીતે પિતૃને સમાન હોય છે.
બીજાણુ-નિર્માણ (Spore Formation): રાઈઝોપસ (બ્રેડમોલ્ડ) ફૂગમાં ગોળાકાર બીજાણુધાનીમાં રહેલા બીજાણુઓ દ્વારા પ્રજનન થાય છે, જેની ફરતે જાડી દીવાલ હોય છે જે પ્રતિકૂળ પરિસ્થિતિઓમાં રક્ષણ કરે છે.

૩. લિંગી પ્રજનન શા માટે જરૂરી છે?

લિંગી પ્રજનનમાં બે ભિન્ન સજીવોના DNA નું સંયોજન થાય છે, જેથી સંતતિમાં ભિન્નતાઓનાં નવાં સંયોજનો ઉત્પન્ન થાય છે જે જાતિના જીવસાતત્ય (અસ્તિત્વ) ને જાળવી રાખવા માટે અત્યંત જરૂરી છે. આ માટે નર અને માદા પ્રજનનકોષોનું ફલન થાય છે.

૪. સપુષ્પી વનસ્પતિઓમાં લિંગી પ્રજનન

પુષ્પના ભાગો: પુંકેસર નર જનનાંગ છે જે પરાગરજનું નિર્માણ કરે છે. સ્ત્રીકેસર માદા જનનાંગ છે જેના અંડાશય (બીજાશય)માં અંડક (અંડકોષ) હોય છે.
પરાગનયન અને ફલન: પરાગરજનું પુંકેસરમાંથી પરાગાસન પર સ્થળાંતર થવાની ક્રિયાને પરાગનયન (સ્વપરાગનયન કે પરપરાગનયન) કહે છે. પરાગાસન પરથી પરાગનલિકા મારફતે નર જન્યુ અંડકોષ સુધી પહોંચીને તેની સાથે જોડાય છે, જેને ફલન કહે છે અને ફલિતાંડ (યુગ્મનજ) બને છે.
બીજ અને ફળ: ફલન બાદ અંડક (બીજાંડ) બીજમાં અને અંડાશય ઝડપથી વૃદ્ધિ પામીને ફળમાં પરિવર્તિત થાય છે.

૫. માનવમાં પ્રજનન

યૌવનારંભ (Puberty): કિશોરાવસ્થામાં છોકરાઓ (દાઢી-મૂછ ઊગવી, અવાજ જાડો થવો) અને છોકરીઓ (સ્તનનો વિકાસ, રજોસ્ત્રાવની શરૂઆત) માં લૈંગિક પરિપક્વતા આવે છે.
નર પ્રજનનતંત્ર: ઉદરગુહાની બહાર વૃષણકોથળીમાં આવેલા શુક્રપિંડ શુક્રકોષો અને ‘ટેસ્ટોસ્ટેરોન’ અંતઃસ્ત્રાવનું ઉત્પાદન કરે છે. શુક્રવાહિની સાથે જોડાતી પ્રોસ્ટેટ ગ્રંથિ અને શુક્રાશય પ્રવાહી સ્ત્રાવ કરે છે જે શુક્રકોષોને પોષણ અને તરવા માટે માધ્યમ આપે છે.
માદા પ્રજનનતંત્ર: અંડપિંડ દર મહિને એક અંડકોષ મુક્ત કરે છે. અંડવાહિની (ફેલોપિયન નલિકા)માં શુક્રકોષ અને અંડકોષનું ફલન થાય છે.
ગર્ભનો વિકાસ: ફલિત ગર્ભ ગર્ભાશયની દીવાલમાં સ્થાપિત થાય છે. તે ‘જરાયુ’ (Placenta) નામની રકાબી જેવી રચના દ્વારા માતાના રુધિરમાંથી પોષણ અને ઓક્સિજન મેળવે છે અને ઉત્સર્ગ દ્રવ્યોનો નિકાલ કરે છે.
ઋતુસ્ત્રાવ (માસિક ધર્મ): જો અંડકોષનું ફલન ન થાય, તો ગર્ભાશયની જાડી અને માંસલ દીવાલ તૂટે છે અને રુધિર તથા શ્લેષ્મ સ્વરૂપે યોનિમાર્ગમાંથી બહાર આવે છે, જેને ઋતુસ્ત્રાવ કહે છે.

૬. પ્રાજનનિક સ્વાસ્થ્ય (Reproductive Health)

જાતીય સંક્રમિત રોગો: અસુરક્ષિત જાતીય સમાગમથી બૅક્ટેરિયાજન્ય (ગોનોરિયા, સિફિલિસ) અને વાઇરસજન્ય (મસા, HIV-AIDS) રોગો થઈ શકે છે. શિશ્ન પર નિરોધ (Condom) ના ઉપયોગથી આવા અનેક રોગોને પ્રસરતા રોકવા સંભવ છે.
ગર્ભનિરોધક પદ્ધતિઓ: અવાંછિત ગર્ભધારણ રોકવા માટે યાંત્રિક અવરોધ (નિરોધ), અંતઃસ્ત્રાવી ગોળીઓ, ગર્ભાશયમાં આંકડી કે કૉપર-T (Copper-T) મૂકવી અને શસ્ત્રક્રિયા (પુરુષની શુક્રવાહિની કે સ્ત્રીની અંડવાહિની બાંધવી) નો ઉપયોગ થાય છે.
ભ્રૂણ હત્યા: ગેરકાયદેસર ભ્રૂણ લિંગ પરીક્ષણ અને માદા ભ્રૂણ હત્યાને કારણે શિશુ લિંગ ગુણોત્તર ઘટી રહ્યો છે, જે સ્વસ્થ સમાજ માટે ચિંતાનો વિષય છે.

પ્રકરણ 8 “આનુવંશિકતા” (Heredity)

૧. પ્રજનન દરમિયાન ભિન્નતાઓનું સર્જન (Accumulation of Variation)

ભિન્નતાઓનો ઉદ્ભવ: પ્રજનનની મૂળભૂત ઘટના DNAની પ્રતિકૃતિ બનાવવાની છે. DNA સ્વયંજનન સમયે ન્યૂનતમ ખામીઓને કારણે ભિન્નતાઓ (Variations) ઉત્પન્ન થાય છે.
અલિંગી પ્રજનન કરતાં લિંગી પ્રજનનમાં ભિન્નતાઓ વધુ માત્રામાં સર્જાય છે.
ભિન્નતાઓનું મહત્ત્વ: પર્યાવરણમાં આવતા અચાનક ફેરફારો (જેમ કે તાપમાન વધવું) સામે કોઈ જાતિના અસ્તિત્વને જાળવી રાખવા માટે આ ભિન્નતાઓ અત્યંત ઉપયોગી છે.

૨. આનુવંશિકતા અને આનુવંશિક લક્ષણો (Heredity and Inherited Traits)

આનુવંશિકતા: લક્ષણો પેઢી દર પેઢી વારસામાં મળવાની ક્રિયાને આનુવંશિકતા કહે છે.
પ્રત્યેક લક્ષણ પિતા અને માતા બંનેના DNA થી સમાન પ્રમાણમાં પ્રભાવિત થાય છે, એટલે કે માતા અને પિતા બંને સમાન પ્રમાણમાં આનુવંશિક પદાર્થનું સંતતિમાં વહન કરે છે.

૩. મૅન્ડલનું યોગદાન અને આનુવંશિકતાના નિયમો (Mendel’s Contributions)

ગ્રેગર જોહન મૅન્ડલે આનુવંશિકતાના નિયમો સમજવા માટે વટાણાના છોડ પર પ્રયોગો કર્યા. તેમણે વિરોધાભાસી લક્ષણો (જેવા કે ઊંચો/નીચો છોડ, ગોળ/ખરબચડાં બીજ, જાંબલી/સફેદ પુષ્પ) નો ઉપયોગ કર્યો.
એકસંકરણ પ્રયોગ: જ્યારે શુદ્ધ ઊંચા (TT) અને શુદ્ધ નીચા (tt) છોડ વચ્ચે સંકરણ કરાવ્યું, ત્યારે $F_1$ (પ્રથમ બાળપેઢી) માં બધા જ છોડ ઊંચા (Tt) મળ્યા. કોઈ મધ્યમ ઊંચાઈના છોડ નહોતા મળ્યા.
જ્યારે $F_1$ પેઢીના ઊંચા છોડ વચ્ચે સ્વફલન કરાવ્યું, ત્યારે $F_2$ પેઢીમાં ઊંચા અને નીચા છોડનો ગુણોત્તર 3:1 મળ્યો (એટલે કે ચોથા ભાગના છોડ નીચા હતા).
પ્રભાવી અને પ્રચ્છન્ન લક્ષણો: જે લક્ષણ $F_1$ પેઢીમાં વ્યક્ત થાય (જેમ કે ઊંચાપણું ‘T’) તેને પ્રભાવી લક્ષણ (Dominant Trait) કહે છે. જે લક્ષણ દબાઈ જાય અને વ્યક્ત ન થઈ શકે (જેમ કે નીચાપણું ‘t’) તેને પ્રચ્છન્ન લક્ષણ (Recessive Trait) કહે છે.
સ્વતંત્ર આનુવંશિકતા: જો બે અલગ અલગ લક્ષણો (જેમ કે બીજનો આકાર અને રંગ) ધરાવતા છોડ વચ્ચે સંકરણ થાય, તો તે લક્ષણો એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે આનુવંશિકતા પામે છે. આનાથી $F_2$ સંતતિમાં લક્ષણોના નવા સંયોજનો રચાય છે.

૪. લક્ષણો કેવી રીતે અભિવ્યક્ત થાય છે? (How do Traits get Expressed?)

જનીન (Gene): કોષીય DNA એ કોષમાં પ્રોટીન સંશ્લેષણ માટેની માહિતીનો સ્રોત છે. DNA નો જે ભાગ કોઈ ચોક્કસ પ્રોટીન માટે માહિતી આપે તેને પ્રોટીનનો જનીન કહેવાય છે.
કાર્યપદ્ધતિ: જનીનો પ્રોટીન (ઉત્સેચક) બનાવે છે. જો ઉત્સેચક કાર્યક્ષમ હોય, તો અંતઃસ્ત્રાવ વધુ માત્રામાં બને અને લક્ષણ પ્રભાવી (દા.ત., છોડ ઊંચો) બને. જો જનીનમાં કોઈ પરિવર્તન આવે અને પ્રોટીનની કાર્યક્ષમતા ઘટે, તો અંતઃસ્ત્રાવ ઓછો બને અને છોડ નીચો રહે.
દરેક કોષમાં પ્રત્યેક લક્ષણ માટે જનીનના બે સેટ (રંગસૂત્રોની બે પ્રતિકૃતિઓ) હોય છે, જેમાંથી એક નર (પિતા) અને બીજી માદા (માતા) તરફથી પ્રાપ્ત થયેલી હોય છે.

૫. લિંગનિશ્ચયન (Sex Determination)

જુદા જુદા સજીવોમાં લિંગનિશ્ચયન જુદી રીતે થાય છે. કેટલાક સરિસૃપોમાં ફલિત અંડકોષને કયા તાપમાને રાખવામાં આવે છે તેના પરથી લિંગ નક્કી થાય છે, જ્યારે સ્નેઈલ (ગોકળગાય) પોતાનું લિંગ બદલી શકે છે.
માનવમાં લિંગનિશ્ચયન: માનવમાં લિંગનિશ્ચયન જનીનિક છે. મનુષ્યમાં રંગસૂત્રોની 23 જોડ હોય છે. તેમાંથી 22 જોડ સમાન હોય છે, જ્યારે એક જોડને લિંગી રંગસૂત્રો કહે છે.
સ્ત્રીઓમાં રંગસૂત્રનું પૂર્ણ યુગ્મ હોય છે અને તે બંને “XX” હોય છે.
પુરુષોમાં આ જોડી અસમાન હોય છે, જેમાં એક રંગસૂત્ર સામાન્ય આકારનું “X” હોય છે અને બીજું નાનું હોય છે જેને “Y” કહે છે. એટલે કે પુરુષોમાં “XY” રંગસૂત્રો હોય છે.
બધાં બાળકો (છોકરો કે છોકરી) માતા તરફથી હંમેશાં “X” રંગસૂત્ર જ મેળવે છે.
બાળકના લિંગનિશ્ચયનનો આધાર તેને પિતા તરફથી કયું રંગસૂત્ર મળે છે તેના પર રહેલો છે. જો બાળક પિતા તરફથી “X” રંગસૂત્ર મેળવે, તો તે છોકરી (XX) બને છે. જો પિતા તરફથી “Y” રંગસૂત્ર મેળવે, તો તે છોકરો (XY) બને છે.

આ રિવિઝન નોટ્સ દ્વારા 8મા પ્રકરણના તમામ મહત્ત્વપૂર્ણ સિદ્ધાંતો આવરી લેવાયા છે. પરીક્ષામાં આ પ્રકરણમાંથી કોઈપણ પ્રશ્ન પૂછાય તો આ નોટ્સ તમને ચોક્કસપણે મદદરૂપ થશે!