कक्षा 10 विज्ञान 5.3 श्वसन
सामग्री सूची (Table of Contents)
श्वसन प्रक्रिया का परिचय NOTES
- श्वसन वह प्रक्रम है जिसके द्वारा जीवों में ऊर्जा उत्पन्न होती है।
- कोशिकाएँ पोषण के द्वारा प्राप्त खाद्य पदार्थों का उपयोग श्वसन के लिए करती हैं।
- यह ऊर्जा कोशिका के विभिन्न जैव प्रक्रमों को संचालित करने के लिए आवश्यक होती है।
अवायवीय श्वसन (Anaerobic Respiration):
- कुछ जीव बिना ऑक्सीजन के श्वसन करते हैं, इसे अवायवीय श्वसन कहते हैं।
- इसमें ग्लूकोज को पायरुवेट में विखंडित किया जाता है, जो फिर इथेनॉल और कार्बन डाइऑक्साइड में बदल जाता है।
- यीस्ट में यह प्रक्रिया किण्वन के रूप में होती है।
वायवीय श्वसन (Aerobic Respiration):
- ऑक्सीजन की उपस्थिति में होने वाला श्वसन वायवीय श्वसन कहलाता है।
- माइटोकॉन्ड्रिया में पायरुवेट का विखंडन होता है और यह कार्बन डाइऑक्साइड तथा जल में परिवर्तित होता है।
- इस प्रक्रिया में अधिक ऊर्जा उत्पन्न होती है।
पेशी कोशिकाओं में लैक्टिक अम्ल का निर्माण:
- जब पेशी कोशिकाओं में ऑक्सीजन की कमी होती है, तो पायरुवेट लैक्टिक अम्ल में परिवर्तित हो जाता है।
- अधिक व्यायाम के दौरान लैक्टिक अम्ल का निर्माण होने से पेशियों में थकान और दर्द (क्रैम्प) हो सकता है।
ए.टी.पी. (ATP) की भूमिका:
- श्वसन से उत्पन्न ऊर्जा को ए.टी.पी. (Adenosine Triphosphate) के रूप में संग्रहीत किया जाता है।
- ए.टी.पी. का विखंडन करके कोशिका को विभिन्न क्रियाओं के लिए ऊर्जा प्रदान की जाती है, जैसे पेशियों का सिकुड़ना, प्रोटीन संश्लेषण आदि।
- ए.टी.पी. का निर्माण ए.डी.पी. (ADP) और अकार्बनिक फॉस्फेट से होता है।
वायवीय जीवों में ऑक्सीजन की आवश्यकता:
- वायवीय श्वसन ऑक्सीजन पर निर्भर होता है, इसलिए जीवों को पर्यावरण से पर्याप्त ऑक्सीजन लेना अनिवार्य होता है।
- पौधे गैसों का आदान-प्रदान रंध्र द्वारा करते हैं, जबकि जानवर विभिन्न अंगों के माध्यम से ऑक्सीजन लेते हैं।
जल और वायु में रहने वाले जीवों का श्वसन:
- जल में रहने वाले जीव जल में घुली ऑक्सीजन का उपयोग करते हैं।
- मछलियाँ अपने गलफड़ों द्वारा जल में घुली ऑक्सीजन को अवशोषित करती हैं।
- स्थलीय जीव वायुमंडलीय ऑक्सीजन का उपयोग करते हैं, जो श्वसन अंगों द्वारा अवशोषित की जाती है।
मानव श्वसन तंत्र (Respiratory System in Humans):
- मानव शरीर में वायु नासिका द्वार से प्रवेश करती है, जहाँ महीन बाल और श्लेष्मा द्वारा धूल और अशुद्धियाँ छान ली जाती हैं।
- वायु कंठ से फेफड़ों में प्रवेश करती है, जहाँ वायु नलिकाएँ छोटी-छोटी नलिकाओं में विभाजित होकर कूपिका (Alveoli) तक जाती हैं।
- कूपिका में गैसों का विनिमय होता है, जहाँ ऑक्सीजन रक्त द्वारा अवशोषित की जाती है और कार्बन डाइऑक्साइड निष्कासित होती है।
फुफ्फुस में गैसों का विनिमय:
- कूपिका में रक्त और वायु के बीच ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का विनिमय होता है।
- श्वसन चक्र के दौरान फेफड़े में हमेशा थोड़ा शेष वायु मात्रा रहती है ताकि ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड के विनिमय के लिए समय मिल सके।
श्वसन की प्रक्रिया में ए.टी.पी. का महत्व:
- ए.टी.पी. कोशिका की ऊर्जा मुद्रा होती है, और इसका उपयोग शारीरिक क्रियाओं जैसे पेशियों का संकुचन, तंत्रिका आवेग संचरण आदि में होता है।
- जब ए.टी.पी. का विखंडन होता है, तो 30.5 kJ/mol ऊर्जा मुक्त होती है।
महत्वपूर्ण चित्र:
- चित्र 5.8: ग्लूकोज का विखंडन द्वारा ऊर्जा उत्पन्न करने के भिन्न पथ।
- चित्र 5.9: मानव श्वसन तंत्र का आरेख।
लंबे उत्तर वाले प्रश्न
प्रश्न: श्वसन क्या है? श्वसन की प्रक्रिया का वर्णन कीजिए और वायवीय तथा अवायवीय श्वसन में अंतर स्पष्ट कीजिए।
श्वसन की परिभाषा:
श्वसन वह जैविक प्रक्रिया है जिसके द्वारा जीव ग्लूकोज जैसे कार्बनिक अणुओं का अपघटन करके ऊर्जा उत्पन्न करते हैं। यह ऊर्जा जीवों की कोशिकाओं में ATP (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) के रूप में संग्रहीत होती है, जिसे जीव अपनी विभिन्न शारीरिक क्रियाओं में उपयोग करते हैं। श्वसन का मुख्य उद्देश्य ऊर्जा का उत्पादन है, जिसे कोशिका की गतिविधियों को सुचारू रूप से संचालित करने के लिए आवश्यक माना जाता है।
श्वसन की प्रक्रिया:
- ग्लूकोज का अपघटन:
श्वसन की प्रक्रिया में सबसे पहले 6-कार्बन वाले ग्लूकोज अणु का अपघटन होकर 3-कार्बन वाले पायरुवेट अणु का निर्माण होता है। यह प्रक्रिया कोशिकाद्रव्य (साइटोप्लाज्म) में होती है। - पायरुवेट का भाग्य:
- पायरुवेट का विखंडन दो प्रकार से हो सकता है: वायवीय श्वसन और अवायवीय श्वसन।
- वायवीय श्वसन (Aerobic Respiration):
वायवीय श्वसन उस प्रक्रिया को कहते हैं, जिसमें ऑक्सीजन की उपस्थिति में पायरुवेट का विखंडन माइटोकॉन्ड्रिया में होता है। इस प्रक्रिया में 3-कार्बन वाले पायरुवेट का अपघटन होकर 3-कार्बन डाइऑक्साइड के अणु, जल और बड़ी मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न होती है। वायवीय श्वसन के दौरान अधिक ऊर्जा उत्पन्न होती है। - अवायवीय श्वसन (Anaerobic Respiration):
जब ऑक्सीजन अनुपस्थित होती है, तो पायरुवेट का विखंडन अवायवीय तरीके से होता है। यह प्रक्रिया यीस्ट और अन्य सूक्ष्मजीवों में देखी जाती है, जहाँ पायरुवेट का अपघटन इथेनॉल और कार्बन डाइऑक्साइड में होता है। मानव की मांसपेशियों में जब ऑक्सीजन की कमी हो जाती है, तब पायरुवेट का विखंडन लैक्टिक अम्ल में होता है, जिससे मांसपेशियों में ऐंठन या थकावट महसूस होती है। अवायवीय श्वसन के दौरान वायवीय श्वसन की अपेक्षा बहुत कम ऊर्जा उत्पन्न होती है।
- ऊर्जा का संग्रहण:
श्वसन की प्रक्रिया से उत्पन्न ऊर्जा को कोशिका ATP अणुओं के रूप में संग्रहित करती है। ATP के विखंडन से ऊर्जा कोशिका की विभिन्न क्रियाओं जैसे मांसपेशियों का सिकुड़ना, प्रोटीन संश्लेषण, तंत्रिका आवेग का संचरण आदि में उपयोग होती है।
वायवीय और अवायवीय श्वसन में अंतर:
| वायवीय श्वसन | अवायवीय श्वसन |
|---|---|
| यह ऑक्सीजन की उपस्थिति में होता है। | यह ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में होता है। |
| इसमें ग्लूकोज का पूर्ण रूप से अपघटन होता है, जिससे CO₂ और जल का निर्माण होता है। | इसमें ग्लूकोज का आंशिक अपघटन होता है, जिससे इथेनॉल, लैक्टिक अम्ल आदि बनते हैं। |
| यह माइटोकॉन्ड्रिया में होता है। | यह कोशिकाद्रव्य में होता है। |
| इसमें बड़ी मात्रा में ATP (ऊर्जा) उत्पन्न होती है। | इसमें कम मात्रा में ATP (ऊर्जा) उत्पन्न होती है। |
श्वसन का महत्व:
श्वसन एक आवश्यक जैविक प्रक्रिया है जो जीवों को ऊर्जा प्रदान करती है। यह ऊर्जा विभिन्न शारीरिक क्रियाओं जैसे वृद्धि, मरम्मत, संवेदन, गतिशीलता और प्रोटीन संश्लेषण के लिए उपयोग की जाती है।
संक्षिप्त उत्तर वाले प्रश्न
प्रश्न 1: श्वसन किसे कहते हैं?
उत्तर:श्वसन वह जैविक प्रक्रिया है जिसके द्वारा जीव ग्लूकोज जैसे कार्बनिक अणुओं का अपघटन करके ऊर्जा उत्पन्न करते हैं। यह ऊर्जा ATP (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) के रूप में संग्रहित होती है और जीवों द्वारा विभिन्न शारीरिक क्रियाओं के लिए उपयोग की जाती है।
प्रश्न 2: वायवीय श्वसन क्या है?
उत्तर:वायवीय श्वसन वह प्रक्रिया है जिसमें ऑक्सीजन की उपस्थिति में पायरुवेट का अपघटन माइटोकॉन्ड्रिया में होता है। इस प्रक्रिया में पायरुवेट का अपघटन होकर कार्बन डाइऑक्साइड, जल और अधिक मात्रा में ऊर्जा उत्पन्न होती है।
प्रश्न 3: अवायवीय श्वसन क्या है?
उत्तर: अवायवीय श्वसन वह प्रक्रिया है जो ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में होती है। इसमें पायरुवेट का आंशिक अपघटन होता है, जिससे इथेनॉल, लैक्टिक अम्ल या अन्य उत्पाद बनते हैं और इसमें कम ऊर्जा उत्पन्न होती है।
प्रश्न 4: वायवीय और अवायवीय श्वसन में क्या अंतर है?
उत्तर: वायवीय श्वसन में ऑक्सीजन की उपस्थिति होती है और इसमें अधिक ऊर्जा उत्पन्न होती है, जबकि अवायवीय श्वसन में ऑक्सीजन अनुपस्थित होती है और इसमें कम ऊर्जा उत्पन्न होती है। वायवीय श्वसन में ग्लूकोज का पूर्ण अपघटन होता है, जबकि अवायवीय श्वसन में आंशिक अपघटन होता है।
प्रश्न 5: ATP क्या है और इसका क्या महत्व है?
उत्तर: ATP (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) ऊर्जा का अणु है जो श्वसन के दौरान उत्पन्न होता है। यह कोशिकाओं में ऊर्जा का मुख्य स्रोत है और शारीरिक क्रियाओं जैसे मांसपेशियों का संकुचन, प्रोटीन संश्लेषण और तंत्रिका आवेग संचरण में उपयोग होता है।
अति संक्षिप्त उत्तर वाले प्रश्न
प्रश्न 1: श्वसन क्या है?
उत्तर: श्वसन वह प्रक्रिया है जिसमें जीव ग्लूकोज का अपघटन करके ऊर्जा उत्पन्न करते हैं।
प्रश्न 2: वायवीय श्वसन किसे कहते हैं?
उत्तर: ऑक्सीजन की उपस्थिति में होने वाले श्वसन को वायवीय श्वसन कहते हैं।
प्रश्न 3: अवायवीय श्वसन क्या है?
उत्तर: ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में होने वाले श्वसन को अवायवीय श्वसन कहते हैं।
प्रश्न 4: ATP का पूरा नाम क्या है?
उत्तर: ATP का पूरा नाम एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट है।
प्रश्न 5: वायवीय श्वसन में कितनी ऊर्जा उत्पन्न होती है?
उत्तर: वायवीय श्वसन में अधिक ऊर्जा उत्पन्न होती है।
MCQ प्रश्न
1. श्वसन किसे कहते हैं?Answer
Answer: (B) ऊर्जा उत्पन्न करने की प्रक्रिया
Answer
Answer: (A) ऑक्सीजन
Answer
Answer: (C) ऑक्सीजन
Answer
Answer: (B) ऑक्सीजन
Answer
Answer: (A) ATP
Answer
Answer: (C) एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट
Answer
Answer: (B) 36
Answer
Answer: (C) एंजाइम
Answer
Answer: (A) भोजन को ऊर्जा में बदलना
Answer
Answer: (B) लैक्टिक एसिड
Answer
Answer: (C) ग्लाइकोलाइसिस
Answer
Answer: (B) रासायनिक
Answer
Answer: (B) ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में
Answer
Answer: (A) वायवीय श्वसन
Answer
Answer: (B) लैक्टिक एसिड
Answer
Answer: (B) जल और कार्बन डाइऑक्साइड
Answer
Answer: (D) क्रेब्स चक्र
Answer
Answer: (C) ATP
Answer
Answer: (B) रासायनिक
Answer
Answer: (B) प्रोटीन संश्लेषण
Answer
Answer: (B) कार्बोहाइड्रेट
Answer
Answer: (B) अवायवीय श्वसन
Answer
Answer: (B) क्रेब्स चक्र
Answer
Answer: (B) क्रेब्स चक्र
Answer
Answer: (A) कोशिका की पावरहाउस
रिक्त स्थान भरें
- वायवीय श्वसन में __ गैस का उपयोग होता है।
उत्तर: ऑक्सीजन
- ATP का पूरा नाम __ है।
उत्तर: एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट
- अवायवीय श्वसन में __ गैस की अनुपस्थिति होती है।
उत्तर: ऑक्सीजन
- श्वसन के दौरान ऊर्जा __ रूप में संग्रहित होती है।
उत्तर: ATP
- माइटोकॉन्ड्रिया को कोशिका का __ कहा जाता है।
उत्तर: पावरहाउस
- ग्लूकोज का अपघटन __ प्रक्रिया द्वारा होता है।
उत्तर: ग्लाइकोलाइसिस
- मांसपेशियों में अधिक कार्य के दौरान __ पदार्थ जमा होता है।
उत्तर: लैक्टिक एसिड
- क्रेब्स चक्र में __ गैस का उत्पादन होता है।
उत्तर: कार्बन डाइऑक्साइड
- वायवीय श्वसन के अंत में जल और __ उत्पन्न होते हैं।
उत्तर: कार्बन डाइऑक्साइड
- अवायवीय श्वसन के दौरान __ एसिड का निर्माण होता है।
उत्तर: लैक्टिक