ओळख सूक्ष्मजीवशास्त्राची स्वाध्याय इयत्ता दहावी

ओळख सूक्ष्मजीवशास्त्राची स्वाध्याय इयत्ता दहावी विज्ञान आणि तंत्रज्ञान भाग-2

1. दिलेल्या पर्यायांपैकी योग्य पर्याय निवडून वाक्ये पुन्हा लिहा व त्यांचे स्पष्टीकरण लिहा.

(ग्लुकॉनिक आम्ल, क्लथन, अमिनो आम्ल, ॲसेटीक आम्ल, क्लाॅस्ट्रीडीअम, लॅक्टोबॅसिलाय)

अ. लॅक्टिक आम्लामुळे दुधातील प्रथिनांचे ………………. होण्याची क्रिया घडते.

उत्तर :

लॅक्टिक आम्लामुळे दुधातील प्रथिनांचे क्लथन होण्याची क्रिया घडते.

स्पष्टीकरण : लॅक्टोबॅसिलाय जीवाणू दुधाचे किण्वन करतात. या किण्वन प्रक्रियेत दुधामधील लॅक्टोज शर्करेचे रूपांतर लॅक्टिक आम्लात होते. लॅक्टिक आम्लामुळे दुधातील प्रथिनांचे क्लथन होते.

आ. प्रोबायोटीक्स खाद्यांमुळे आतड्यातील ……………… सारख्या उपद्रवी जीवाणूंचा नाश होतो.

उत्तर :

प्रोबायोटीक्स खाद्यांमुळे आतड्यातील क्लाॅस्ट्रीडीअम सारख्या उपद्रवी जीवाणूंचा नाश होतो.

स्पष्टीकरण : प्रोबायोटिक्स खाद्यांत लॅक्टोबॅसिलस या जीवाणूंच्या जाती असतात. हे जीवाणू मानवी आतड्यातील सूक्ष्मजीवांचा समतोल राखतात. पचनप्रक्रियेला मदत करणाऱ्या सूक्ष्मजीवांची वाढ करून क्लाॅस्ट्रीडीअमसारख्या उपद्रवी सूक्ष्मजीवांना हे जीवाणू नष्ट करतात.

इ. रासायनिकदृष्ट्या व्हिनेगर म्हणजे ………………… होय.

उत्तर :

रासायनिकदृष्ट्या व्हिनेगर म्हणजे ॲसेटीक आम्ल होय.

स्पष्टीकरण : रासायनिकदृष्ट्या व्हिनेगर हे 4% ॲसेटीक आम्ल असते. पदार्थांचे परिरक्षक म्हणून याचा वापर करताना त्याला व्हिनेगर असे म्हटले जाते.

ई. कॅल्शिअम व लोहाची कमतरता भरून काढणारे क्षार ………………. आम्लापासून बनवतात.

उत्तर :

कॅल्शिअम व लोहाची कमतरता भरून काढणारे क्षार ग्लुकॉनिक आम्लापासून बनवतात.

स्पष्टीकरण : ग्लुकोज व कॉर्नस्टीप लिकर हे स्त्रोत वापरून ॲस्परजिलस नायगर या जीवाणूंच्या साहाय्याने ग्लुकॉनिक आम्ल या अमिनो आम्लाच्या मदतीने कॅल्शिअम व लोह कमतरता भरून काढणाऱ्या क्षारांचे व्यावसासिक उत्पादन करता येते.

2. योग्य जोड्या जुळवा.

उत्तर :

3. खालील प्रश्नांची उत्तरे लिहा.

अ. सूक्ष्मजैविक प्रक्रियांनी कोणकोणती इंधने मिळवता येतात ? ह्या इंधनांचा वापर वाढवणे का गरजेचे आहे ?

उत्तर :

i) मोठ्या प्रमाणावर निर्माण होणाऱ्या नागरी, शेतकी, औद्योगिक कचऱ्याचे सूक्ष्मजैविक विनाॅक्सी-अपघटन करून मिथेन वायू हे इंधन मिळते.

ii) सॅकरोमायसिस किण्व जेव्हा ऊसाच्या मळीचे किण्वन करते तेव्हा मिळणारे इथॅनॉल अल्कोहोल हे एक स्वच्छ धूररहित इंधन आहे.

iii) हायड्रोजन वायूपासून इंधन मिळवता येते. ‘हायड्रोजन वायू’ हे भविष्यातील इंधने मानले जाते.

iv) या इंधनाचा वापर वाढवणे गरजेचे आहे. कारण हे इंधन धूररहित असून या इंधनापासून कोणतेही प्रदूषण होत नाही. तसेच ही इंधने भविष्यकाळात भरवशाची अशी आहेत.

आ. समुद्र किंवा नदीच्या तेलाचे तवंग कसे नष्ट केले जातात ?

उत्तर :

i) पेट्रोलिअम म्हणजेच क्रूड तेलाची गळती निरनिराळ्या कारणांनी समुद्रात होत असते.

ii) हे तेल जलचरांसाठी घातक व विषारी ठरू शकते.

iii) पाण्यावर आलेला तेलाचा तवंग यांत्रिक पद्धतीने दूर करता येतो. पण हे कठीण असते.

iv) त्यामुळे जैविक पद्धतीने या तेलतवंगाचा दूर करण्यासाठी अल्कॅनिव्होरॅक्स बॉरक्युमेन्सिस व स्युडोमोनास हे जीवाणू वापरले जातात.

v) या जीवाणूंमध्ये पिरिडिन्स व इतर रसायने नष्ट करण्याची क्षमता आहे. त्यामुळे तेलाचे तवंग नष्ट होतात.

vi) हे जीवाणू हायड्रोकार्बनोक्लास्टिक बॅक्टेरिया (HCB) असतात.

vii) HCB हे हायड्रोकार्बनचे अपघटन करून त्यातील कार्बनचा ऑक्सिजनशी संयोग घडवून आणतात. या अभिक्रियेत CO₂ व पाणी तयार होते. अशा रितीने समुद्र किंवा नदीमध्ये सांडलेल्या तेलाचे तवंग नष्ट केले जातात.

इ. आम्ल पर्जन्यामुळे प्रदूषित झालेली माती पुन्हा सुपीक कशी केली जाते ?

उत्तर :

i) आम्लपर्जन्यामुळे प्रदूषित झालेली माती पुन्हा सुपीक करण्यासाठी जीवाणूंच्या विशिष्ट जाती वापरल्या जातात.

ii) स्वच्छ तंत्रज्ञान या पद्धतीत ॲसेडोबॅसिलस फेरोऑक्सिडन्स व ॲसिडीफिलीयम या जीवाणू प्रजाती यासाठी वापरल्या जातात.

iii) आम्लपर्जन्यामध्ये सल्फ्युरिक आम्ल असते. या जीवाणूंसाठी हे सल्फ्युरिक आम्ल ऊर्जास्त्रोत आहे.

iv) अशा जीवाणूंचा समूह वापरून आम्लपर्जन्यामुळे होणारे भू-प्रदूषण आटोक्यात आणले जाते. अशा रितीने आम्लपर्जन्यामुळे प्रदूषित झालेली माती पुन्हा सुपीक केली जाते.

ई. सेंद्रिय शेतीमध्ये जैव किटकनाशकांचे महत्त्व स्पष्ट करा.

उत्तर :

i) जैव कीटकनाशके वापरल्यास भू-प्रदूषण होत नाही. अन्यथा रासायनिक खतांमुळे मोठ्या प्रमाणावर भू-प्रदूषण होत असते.

ii) रासायनिक कीडकनाशके व कीटकनाशके यातून प्लुरासिटामाइडसारखी रासायनिक द्रव्ये मातीत मिसळत असतात. ही वनस्पती व गुरांसाठी घातक असणारी रसायने सूक्ष्मजीवांच्या साहाय्याने नष्ट करण्यात येतात.

iii) कवके व विषाणूंच्या काही प्रजाती जैव कीटकनाशके म्हणून वापरता येतात.

iv) जीवाणू व कवक यांच्यात पिकांवरील कीड, कीटक, रोगजंतूंचा नाश करणारी द्रव्ये असतात.

v) ही टॉक्झिन्स द्रव्ये जीवाणूंपासून आणि कवकांपासून मिळवली जातात आणि जैवतंत्रज्ञानाने थेट वनस्पतींमध्येच अंतर्भूत केली जातात. कीटकांसाठी ही विषारी असल्याने कीटक त्या वनस्पतींना खात नाहीत. यामुळे पिकांचे आपोआपच संरक्षण होते. उदा., किण्वन प्रक्रियेत मिळणारे उप-उत्पादन, स्पायनोसॅड

उ. प्रोबायोटीक्स उत्पादने लोकप्रिय होण्याची कारणे कोणती आहेत ?

उत्तर :

प्रोबायोटीक्स उत्पादने लोकप्रिय होण्याची कारणे पुढीलप्रमाणे आहेत.

i) प्रोबायोटीक्स ही उत्पादने आपल्या अन्नामार्गात उपयुक्त सूक्ष्मजीवांच्या वसाहती करून इतर सूक्ष्मजीव व त्यांच्या चयापचय क्रियांवर नियंत्रण ठेवतात. प्रतिक्षमता वाढवतात.

ii) आपल्या शरीरातील चयापचय क्रियेत निर्माण झालेल्या घातक पदार्थांचे दुष्परिणाम कमी करतात.

iii) प्रतिजैविकांमुळे अन्नमार्गातील उपयुक्त सूक्ष्मजीवही अकार्यक्षम होतात, त्यांना पुन्हा सक्रिय करण्याचे काम प्रोबायोटीक्स करतात.

iv) तसेच अतिसाराच्या उपचारासाठी व कोबड्यावरील उपचारांसाठी हल्ली प्रोबायोटीक्सचा वापर होतो.

ऊ. बेकर्स यीस्ट वापरून बनवलेली पाव व इतर उत्पादने पौष्टिक कशी ठरतात ?

उत्तर :

i) पाव बनवताना किण्वन प्रक्रिया होण्यासाठी त्यात बेकर्स यीस्ट म्हणजेच सॅकरोमायसिस सेरेव्हिसी घातला जातो.

ii) व्यावसायिक बेकरी उद्योगात संकुचित यीस्टचा वापर होतो. कोरड्या, दाणेदार स्वरूपातील यीस्ट घरगुती बेकिंगसाठी वापरतात.

iii) व्यावसायिक उपयोगासाठी यीस्ट वापरून बनवलेल्या पीठामध्ये कर्बोदके, मेद, प्रथिने, विविध जीवनसत्त्वे व खनिजे असे उपयुक्त घटक असतात. त्यात ऊर्जाही जस्ट असते. त्यात किण्वनामुळे पौष्टिकता देखील निर्माण होते. त्यामुळे अशा पिठापासून बनवलेले पदार्थ, पाव व इतर उत्पादने पौष्टिक ठरतात.

ए. घरातील कचऱ्याचे विघटन व्यवस्थित होण्यासाठी कोणती खबरदारी घेणे आवश्यक आहे ?

उत्तर :

i) घरात साधारणपॅने दोन प्रकारचा कचरा तयार होतो.

a) ओला कचरा म्हणजे पालेभाज्यांची देठं, खराब झालेली पानं, केळांची साल, इत्यादी.

b) सुका कचरा म्हणजे वाळलेल्या पालापाचोळा, जुनी वर्तमानपत्रे, प्लॅस्टिकच्या पिशव्या, बाटल्या, जुन्या इलेक्ट्रॉनिक वस्तू इत्यादी.

ii) न कुजणाऱ्या कचऱ्यावर योग्य ती प्रक्रिया करून तो पुनर्वापरात येवू शकतो. तसेच त्यापासून ऊर्जानिर्मिती करणेही शक्य आहे.

iii) कचऱ्याचे विघटन करताना योग्यरितीने त्याची विल्हेवाट लावणे आवश्यक असते जेणे करून त्याचा पर्यावरणावर विपरित परिणाम होणार नाही.

iv) तसेच प्लॅस्टिकसारख्या न कुजणाऱ्या वस्तुंचा पुर्नवापर करणे, ओल्या कचऱ्यापासून गांडूळखत तयार करणे याने विघटन सोयीस्कर होते.

v) अशाप्रकारे घरातील कचरा वेगवेगळा ठेवून त्याची योग्य विल्हेवाट लावणे ही जबाबदारी घेणे अत्यावश्यक आहे.

ऐ. प्लॅस्टिक पिशव्या वापरण्यावर बंदी घालणे का गरजेचे आहे ?

उत्तर :

i) प्लॅस्टिक हा अविघटनशील पदार्थ आहे. त्यातील असेंद्रिय घटक निसर्गाकडे पुन्हा जाण्यासाठी खूपच वर्षे लागतात. शेकडो वर्षे प्लॅस्टिक तसेच पडून राहते. त्यामुळे प्लॅस्टिकने घनकचरा प्रदूषण होते.

ii) प्लॅस्टिक जाळल्यास विषारी वायूने हवा प्रदूषण होते. विशेषत: ज्या वेळी प्लॅस्टिक कसेही आणि कोठेही फेकले जाते, तेव्हा त्याचे गंभीर दुष्परिणाम होतात.

iii) जर प्लॅस्टिकच्या टाकाऊ वस्तू भूमिभरण क्षेत्रात टाकल्या तर तेथे होणाऱ्या विघटन-प्रक्रियांवर विपरीत परिणाम होतो. जर या वस्तू पाण्यात टाकल्या तर तेथील जलचरांना हानी पोहोचू शकते. गाईगुरांच्या पोटात प्लॅस्टिक जाऊन ती मृत्युमुखी पडतात.

iv) पावसाच्या काळात गटारे प्लॅस्टिकच्या पिशव्यांनी तुंबून शहरे जलमय होतात. मासेमारी करणाऱ्या मच्छीमारांच्या जाळ्यात निम्म्याहून जास्त प्लॅस्टिकच्या पिशव्याच येतात.

v) हे सर्व लक्षात घेता प्लॅस्टिकच्या पिशव्या वापरण्यावर बंदी घालणे गरजेचे आहे.

4. पुढील संकल्पना चित्र पूर्ण करा.

उत्तर :

5. शास्त्रीय कारणे लिहा.

अ. औद्योगिक सूक्ष्मजीवशास्त्रात उत्परिवर्तित प्रजातींचा वापर वाढला आहे.

उत्तर :

i) औद्योगिक सूक्ष्मजीवशास्त्र या शास्त्रात जैव तंत्रज्ञानाच्या पद्धती वापरून अनेक विविध फायदे देणाऱ्या प्रजातींचा उपयोग करण्यात येतो.

ii) उत्परिवर्तित जाती आणि जनुक अभियांत्रिकीने बनवलेल्या प्रजाती वापरल्या की उत्पादनात भरीव वाढ होते.

iii) प्रतिजैविके, जीवनसत्त्वे, अमिनो आम्ले, विकरे अशा निरनिराळ्या उत्पादनांत उत्परिवर्तित प्रजातींचा वापर करता येतो.

iv) कचरा व्यवस्थापन व प्रदूषण नियंत्रण असे पर्यावरणाचे काही प्रश्न असे सूक्ष्मजीव वापरून सोडवले जातात. शेतीमध्ये देखील बी.टी. प्रकारच्या जाती याच पद्धतीने तयार केल्या जातात.

v) या सर्व फायद्यांमुळे औद्योगिक सूक्ष्मजीवशास्त्रात उत्परिवर्तित प्रजातींचा वापर वाढला आहे.

आ. डिटर्जंट्समध्ये सूक्ष्मजैविक प्रक्रियेने मिळवलेले विकर मिसळतात.

उत्तर :

i) डिटर्संट्समध्ये सूक्ष्मजैविक विकरे मिसळल्याने त्यांचे कार्य अधिक क्षमतेने होते.

ii) कपड्यातील मळ काढण्याची प्रक्रिया कमी तापमानालाही घडून येते.

iii) म्हणून डिटर्संट्समध्ये सूक्ष्मजैविक प्रक्रियेने मिळवलेले विकर मिसळतात.

इ. रसायन उद्योगात रासायनिक उत्प्रेरकांऐवजी सूक्ष्मजैविक विकरे वापरली जातात.

उत्तर :

रासायनिक उतप्रेरकांऐवजी सूक्ष्मजीवांच्या साहाय्याने मिळवलेली विकरे वापरण्यात आल्यास पुढील फायदे होतात :

i) ऊर्जाबचत होते. तसेच महागड्या क्षरणरोधक उपकरणांची गरज भासत नाही.

ii) ही विकरे कमी तापमान, pH व दाब अशा परिस्थितीत देखील काम करू शकतात.

iii) सूक्ष्मजैविक विकरे वापरून केलेल्या अभिक्रियांत अनावश्यक उपउत्पादिते बनत नाहीत.

iv) शुद्धीकरणाचा खर्च कमी होतो.

v) सूक्ष्मजैविक विकरांच्या अभिक्रियांमध्ये टाकाऊ पदार्थांचे उत्सर्जनम त्यांचे विघटन टाळले जाते, तसेच विकारांचा पुनर्वापरही करता येतो. म्हणून सूक्ष्मजैविक विकरे पर्यावरणस्नेही ठरतात.

6. उपयोगांच्या अनुषंगाने पुढील संकल्पना चित्र पूर्ण करा.

उत्तर :

7. पर्यावरणीय व्यवस्थापनासंदर्भात पुढील संकल्पना चित्र पूर्ण करा.

उत्तर :

8. खालील प्रश्नांची उत्तरे लिहा.

अ. कंपोस्ट खत निर्मितीत सूक्ष्मजीवांची भूमिका काय आहे ?

उत्तर :

i) सूक्ष्मजीव सेंद्रिय पदार्थांचे नैसर्गिकरीत्या विघटन घडवून आणतात.

ii) नैसर्गिक विघटन होत असताना अनेक जीवाणू आणि कवक प्रजाती या पदार्थांपासून मूळ घटक पुन्हा निसर्गात पाठवतात.

iii) कंपोस्ट खत अशा रितीनेच पुन:चक्रीकरणाने बनते.

आ. पेट्रोल व डिझेलमध्ये इथॅनॉल मिसळण्याचे फायदे काय आहेत ?

उत्तर :

i) इंधन म्हणून केवळ पेट्रोल किंवा डिझेल वापरले की त्यामुळे हवा प्रदूषण जास्त होते. तसेच ही जीवाश्म इंधने असल्यामुळे ती कालांतराने संपून जातात.

ii) ज्या वेळी पेट्रोल व डिझेलमध्ये इथॅनॉल मिसळले जाते तेव्हा CO₂, CO आणि हायड्रोकार्बन यांचे हवेत जाणारे प्रमाण लक्षणीयरीत्या कमी होते.

iii) पेट्रोल व डिझेलच्या ज्वलनातून जशी कणरूप घन प्रदूषिते तयार होतात तशी कणरूप घन प्रदूषिते इथॅनॉल मिसळल्याने इंधनाची किंमत देखील कमी होते. इथॅनॉलचे ज्वलन देखील अधिक परिणामकारक होते. त्यामुळे पेट्रोल व डिझेलमध्ये इथॅनॉल मिसळतात.

इ. इंधने मिळवण्यासाठी कोणत्या वनस्पतींची लागवड करतात ?

उत्तर :

i) इंधने मिळवण्यासाठी (जळण्याचे लाकूड) सुबाभूळ, आजण, पळस, निलगिरी, कडूलिंब, चिंच इत्यादी वनस्पतींची लागवड करतात.

ii) ऊसाची मळी, गहू, मका या पिकांपासून इथॅनॉल इंधन मिळवले जाते.

iii) तसेच सोयाबीन, सूर्यफूल, पाम या वनस्पतींपासून बायोडिझेल मिळवले जाते. त्यासाठी या पिकांची लागवड केली जाते.

ई. जैववस्तुमानापासून (Biomass) कोणकोणती इंधने मिळवतात ?

उत्तर :

जैववस्तुमानापासून मुख्यत : बायोगॅस आणि बायोडिझेल ही इंधने मिळवतात. बायोगॅस उत्पादनात गाई गुरांच्या शेणापासून मिथेन वायूची निर्मिती केली जाते. मिथेन वायूचे द्रवात रूपांतर करून मिथॅनॉल बनवता येते. इथॅनॉल हे इंधन ऊसाच्या मळीपासून काढले जाते. तसेच काही पिकांपासून देखील ते बनवले जाते. प्रगत देशांत अशा वनस्पतींची लागवड करून जैवइंधन बनवण्याचे प्रयत्न करण्यात येतात.

उ. पाव जाळीदार कसा बनतो ?

उत्तर :

i) पाव तयार करताना पिठामध्ये बेकर्स यीस्ट-सॅकरोमायसिस सेरेव्हिसी, पाणी, मीठ व इतर आवश्यक पदार्थ मिसळून त्याचा गोळा केला जातो.

ii) यीस्टमुळे पिठातील कर्बोदकांचे किण्वन होऊन शर्करेचे रूपांतर कार्बन डायऑक्साईड (CO₂) व इथॅनॉलमध्ये होते.

iii) कार्बन डायऑक्साईड (CO₂) मुळे पीठ फुगते व भाजल्यानंतर पाव जाळीदार होतो.