NCERT कक्षा 10 विज्ञान – अध्याय 5: जैव प्रक्रम (Life Processes)

परिचय

नमस्ते प्रिय विद्यार्थियों! कक्षा 10 विज्ञान का अध्याय 5 ‘जैव प्रक्रम’ (पुरानी पुस्तकों में अध्याय 6) जीव विज्ञान (Biology) का आधार स्तंभ है। बोर्ड परीक्षाओं में सबसे अधिक अंक भार (Weightage) इसी अध्याय का होता है। यह अध्याय केवल परीक्षा के लिए ही नहीं, बल्कि यह समझने के लिए भी आवश्यक है कि हमारा शरीर और अन्य जीव जीवित कैसे रहते हैं।

क्या आपने कभी सोचा है कि जब हम सो रहे होते हैं, तब भी हमारा शरीर ऊर्जा का उपयोग क्यों करता है? या पौधे अपना भोजन कैसे बनाते हैं? इस अध्याय में हम पोषण, श्वसन, वहन और उत्सर्जन जैसी उन सभी प्रक्रियाओं का विस्तार से अध्ययन करेंगे जो जीवन को बनाए रखने के लिए अनिवार्य हैं।

अध्याय के सभी विषयों की विस्तृत व्याख्या

1. जैव प्रक्रम क्या है? (What are Life Processes?)

वे सभी प्रक्रम जो सम्मिलित रूप से जीवों के ‘अनुरक्षण’ (maintenance) का कार्य करते हैं, जैव प्रक्रम कहलाते हैं। यदि ये प्रक्रियाएं रुक जाएं, तो जीव की मृत्यु हो जाएगी।

मुख्य चार जैव प्रक्रम हैं:

• पोषण (Nutrition): ऊर्जा प्राप्ति के लिए भोजन ग्रहण करना।
• श्वसन (Respiration): भोजन से ऊर्जा मुक्त करना।
• वहन (Transportation): पदार्थों को शरीर के एक भाग से दूसरे भाग तक ले जाना।
• उत्सर्जन (Excretion): शरीर से हानिकारक अपशिष्ट पदार्थों को बाहर निकालना।

2. पोषण (Nutrition)

भोजन को ग्रहण करना और उसका उपयोग ऊर्जा स्रोत के रूप में करना पोषण कहलाता है। पोषण मुख्यतः दो प्रकार का होता है:

(क) स्वपोषी पोषण (Autotrophic Nutrition)

इस विधि में जीव अकार्बनिक स्रोतों (जैसे कार्बन डाइऑक्साइड और जल) से अपना भोजन स्वयं बनाते हैं। उदाहरण: हरे पौधे और कुछ जीवाणु।

प्रकाश-संश्लेषण (Photosynthesis):

यह वह प्रक्रिया है जिसमें हरे पौधे सूर्य के प्रकाश और क्लोरोफिल की उपस्थिति में कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) और जल (H₂O) को कार्बोहाइड्रेट (ग्लूकोज) में बदलते हैं।

रासायनिक समीकरण:
6CO₂ + 12H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O (सूर्य का प्रकाश और क्लोरोफिल की उपस्थिति में)

प्रकाश-संश्लेषण के तीन मुख्य चरण:

1. क्लोरोफिल द्वारा प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करना।
2. प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में बदलना तथा जल के अणुओं का हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में अपघटन।
3. कार्बन डाइऑक्साइड का कार्बोहाइड्रेट में अपचयन (Reduction)।

रंध्र (Stomata): पत्तियों की सतह पर पाए जाने वाले सूक्ष्म छिद्र, जो गैसों के आदान-प्रदान (CO₂ और O₂) और वाष्पोत्सर्जन में मदद करते हैं। रंध्र का खुलना और बंद होना ‘द्वार कोशिकाओं’ (Guard Cells) द्वारा नियंत्रित होता है।

(ख) विषमपोषी पोषण (Heterotrophic Nutrition)

इसमें जीव अपने भोजन के लिए दूसरों पर निर्भर रहते हैं। इसके प्रकार हैं:

• प्राणीसमभोजी (Holozoic): भोजन को पूरा निगलना और शरीर के अंदर पाचन करना (उदा: अमीबा, मानव)।
• मृतोपजीवी (Saprotrophic): सड़े-गले पदार्थों से पोषण प्राप्त करना (उदा: फफूँदी/कवक)।
• परजीवी (Parasitic): बिना मारे दूसरे जीव के शरीर से पोषण लेना (उदा: अमरबेल, जूं, फीताकृमि)।

3. मानव में पोषण (Human Digestive System)

मनुष्य में पोषण एक लंबी नली जिसे ‘आहार नाल’ कहते हैं, में संपन्न होता है। इसके मुख्य भाग इस प्रकार हैं:

1. मुँह (Mouth): दाँत भोजन को चबाते हैं। लार ग्रंथि से ‘लार एमिलेज’ (Salivary Amylase) एंजाइम निकलता है जो स्टार्च (मंड) को शर्करा में बदलता है।
2. ग्रसिका (Oesophagus): भोजन को आमाशय तक ले जाती है। यहाँ ‘क्रमाकुंचन गति’ (Peristaltic movement) होती है।
3. आमाशय (Stomach): यहाँ जठर ग्रंथियाँ होती हैं जो तीन चीजें स्रावित करती हैं:
   • पेप्सिन (Pepsin): प्रोटीन का पाचन करता है (अम्लीय माध्यम में)।
   • हाइड्रोक्लोरिक अम्ल (HCl): माध्यम को अम्लीय बनाता है और जीवाणुओं को मारता है।
   • श्लेष्मा (Mucus): आमाशय के आंतरिक अस्तर की अम्ल से रक्षा करती है।
4. क्षुद्रांत्र / छोटी आंत (Small Intestine): यह आहार नाल का सबसे लंबा भाग है। यहाँ कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन और वसा का पूर्ण पाचन होता है।
   • यकृत (Liver): पित्त रस (Bile juice) स्रावित करता है जो वसा की बड़ी गोलिकाओं को छोटी गोलिकाओं में तोड़ता है (इमलसीकरण)।
   • अग्न्याशय (Pancreas): अग्न्याशयिक रस स्रावित करता है जिसमें ट्रिप्सिन (प्रोटीन के लिए) और लाइपेज (वसा के लिए) एंजाइम होते हैं।
   • दीर्घरोम (Villi): छोटी आंत की दीवारों पर उंगली जैसी संरचनाएं होती हैं जो पचे हुए भोजन को अवशोषित करने के लिए सतह का क्षेत्रफल बढ़ा देती हैं।
5. बृहदांत्र / बड़ी आंत (Large Intestine): यहाँ अतिरिक्त जल का अवशोषण होता है और अपशिष्ट पदार्थ गुदा द्वारा बाहर निकाल दिए जाते हैं।

4. श्वसन (Respiration)

सांस लेना (Breathing) और श्वसन (Respiration) में अंतर है। श्वसन का अर्थ है कोशिकाओं के अंदर भोजन (ग्लूकोज) का विखंडन होकर ऊर्जा का निर्माण होना।

ग्लूकोज के विखंडन के पथ:

• वायवीय श्वसन (Aerobic): ऑक्सीजन की उपस्थिति में। यह ‘माइटोकॉन्ड्रिया’ में होता है। उत्पाद: CO₂ + जल + अधिक ऊर्जा।
• अवायवीय श्वसन (Anaerobic): ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में। (उदा: यीस्ट में)। उत्पाद: इथेनॉल + CO₂ + कम ऊर्जा।
• पेशी कोशिकाओं में (ऑक्सीजन के अभाव में): जब हम अत्यधिक व्यायाम करते हैं। उत्पाद: लैक्टिक अम्ल + ऊर्जा। (लैक्टिक अम्ल के कारण मांसपेशियों में ऐंठन या क्रैम्प होती है)।

मानव श्वसन तंत्र:

वायु का मार्ग: नासाद्वार → ग्रसनी → कंठ → श्वासनली → श्वसनी → श्वसनिका → कूपिका (Alveoli)।

कूपिका (Alveoli): यह गुब्बारे जैसी संरचना होती है जहाँ गैसों (O₂ और CO₂) का विनिमय होता है। कूपिकाओं की सतह पर रक्त वाहिकाओं का जाल होता है।

5. वहन (Transportation)

(क) मानव में वहन

हमारा परिसंचरण तंत्र तीन घटकों से बना है: हृदय, रक्त वाहिकाएं और रक्त।

• हृदय (Heart): यह एक पंप की तरह कार्य करता है। मानव हृदय में 4 कोष्ठ (Chambers) होते हैं। यह अशुद्ध (विऑक्सीजनित) और शुद्ध (ऑक्सीजनित) रक्त को मिलने से रोकता है।
  बायाँ भाग: फेफड़ों से ऑक्सीजन युक्त रक्त प्राप्त करता है और शरीर में पंप करता है।
  दायाँ भाग: शरीर से कार्बन डाइऑक्साइड युक्त रक्त प्राप्त करता है और फेफड़ों में भेजता है।
• दोहरा परिसंचरण (Double Circulation): रक्त एक चक्र में दो बार हृदय से गुजरता है। यह उच्च ऊर्जा की आवश्यकता वाले जीवों (पक्षी और स्तनधारी) के लिए शरीर के तापमान को बनाए रखने में सहायक है।
• धमनी और शिरा (Arteries and Veins):
  • धमनी: हृदय से रक्त को अंगों तक ले जाती है। (दीवारें मोटी और लचीली)।
  • शिरा: अंगों से रक्त को वापस हृदय में लाती है। (इसमें वाल्व होते हैं)।
• लसिका (Lymph): यह एक अन्य प्रकार का द्रव है जो वहन में सहायता करता है। यह पचे हुए वसा का वहन करता है और अतिरिक्त द्रव को वापस रक्त में ले जाता है।

(ख) पादपों में वहन

• जाइलम (Xylem): जल और खनिजों का वहन करता है (जड़ों से पत्तियों तक)। यह एक दिशीय होता है। वाष्पोत्सर्जन (Transpiration) खिंचाव इसमें मुख्य भूमिका निभाता है।
• फ्लोएम (Phloem): पत्तियों द्वारा बने भोजन को पौधे के सभी भागों तक पहुँचाता है। इसे ‘स्थानांतरण’ (Translocation) कहते हैं। यह द्विदिशीय होता है और इसमें ऊर्जा (ATP) का उपयोग होता है।

6. उत्सर्जन (Excretion)

शरीर से हानिकारक उपापचयी वर्ज्य पदार्थों (Metabolic waste) को बाहर निकालना उत्सर्जन कहलाता है।

मानव उत्सर्जन तंत्र:

इसमें एक जोड़ा वृक्क (Kidney), एक जोड़ा मूत्रवाहिनी, मूत्राशय और मूत्रमार्ग शामिल हैं।

वृक्काणु (Nephron): यह वृक्क (Kidney) की क्रियात्मक इकाई है। यह कप के आकार की संरचना (बोमन संपुट) और नलिकाओं से बना होता है। यह रक्त को छानता है, उपयोगी पदार्थों (ग्लूकोज, अमीनो अम्ल, जल) का पुन: अवशोषण करता है और शेष अपशिष्ट को मूत्र (Urine) के रूप में अलग करता है।

कृत्रिम वृक्क (अपोहन/Dialysis): गुर्दे खराब होने की स्थिति में रक्त से नाइट्रोजनी अपशिष्ट को बाहर निकालने की कृत्रिम विधि।

पादपों में उत्सर्जन:

• ऑक्सीजन प्रकाश-संश्लेषण का अपशिष्ट उत्पाद माना जा सकता है।
• अतिरिक्त जल वाष्पोत्सर्जन द्वारा बाहर निकलता है।
• अपशिष्ट पदार्थ पुरानी पत्तियों में संचित होते हैं जो गिर जाती हैं।
• रेजिन और गोंद के रूप में (पुराने जाइलम में)।

महत्वपूर्ण परिभाषाएँ (Important Definitions)

• पेप्सिन: आमाशय में पाया जाने वाला एंजाइम जो प्रोटीन को पचाता है।
• विल्ली (Villi): छोटी आंत की आंतरिक भित्ति पर पाए जाने वाले उंगलीनुमा प्रवर्ध जो अवशोषण का सतही क्षेत्रफल बढ़ाते हैं।
• स्थानांतरण (Translocation): फ्लोएम द्वारा भोजन (कार्बोहाइड्रेट) का पौधे के एक भाग से दूसरे भाग तक संवहन।
• वाष्पोत्सर्जन (Transpiration): पौधे के वायवीय भागों (रंध्रों) से जल का वाष्प के रूप में उड़ना।
• शिरा (Vein): वह रक्त वाहिका जो अशुद्ध रक्त को शरीर से हृदय की ओर लाती है (अपवाद: फुफ्फुस शिरा)।

महत्वपूर्ण सूत्र / नियम

इस अध्याय में गणितीय सूत्र नहीं हैं, लेकिन निम्नलिखित समीकरण और नियम अत्यंत महत्वपूर्ण हैं:

• श्वसन समीकरण (वायवीय):
  C₆H₁₂O₆ (ग्लूकोज) + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + ऊर्जा (ATP)
• एटीपी (ATP): एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट। इसे ‘कोशिका की ऊर्जा मुद्रा’ (Energy Currency) कहा जाता है।

बोर्ड परीक्षा के लिए महत्वपूर्ण बिंदु

अंक	किस प्रकार के प्रश्न तैयार करें
1 अंक (MCQ/VSA)	एंजाइमों के कार्य (लार एमिलेज, पेप्सिन, ट्रिप्सिन)। पायruvate का विखंडन कहाँ होता है? (माइटोकॉन्ड्रिया)। स्वपोषी पोषण की परिभाषा। रंध्र (Stomata) के खुलने/बंद होने का कारण।
2 अंक (लघु)	धमनी और शिरा में अंतर। वायवीय और अवायवीय श्वसन में अंतर। जाइलम और फ्लोएम के कार्य में अंतर। रक्त और लसिका में अंतर।
3 अंक (लघु)	मानव में मूत्र निर्माण की प्रक्रिया। दोहरा परिसंचरण क्या है और यह क्यों आवश्यक है? छोटी आंत को शाकाहारियों में लंबा क्यों होना चाहिए? प्रकाश-संश्लेषण की घटनाएँ।
5 अंक (दीर्घ)	मानव पाचन तंत्र का सचित्र वर्णन। मानव हृदय की संरचना और कार्यविधि (आरेख सहित)। मानव उत्सर्जन तंत्र और नेफ्रॉन की संरचना।

पिछले वर्षों के प्रश्नों का फोकस

बोर्ड परीक्षा में परीक्षक अक्सर इन टॉपिक्स को निशाना बनाते हैं:

1. चित्र आधारित प्रश्न: पाचन तंत्र और हृदय का नामांकित चित्र बनाने का अभ्यास अवश्य करें।
2. कारण बताओ (Reasoning):
   • “मछलियों का श्वसन दर स्थलीय जीवों से तेज क्यों होता है?” (उत्तर: पानी में ऑक्सीजन की मात्रा हवा की तुलना में कम होती है)।
   • “अमाशय में अम्ल की क्या भूमिका है?”
3. नेफ्रॉन (Nephron): मूत्र बनने की प्रक्रिया और नेफ्रॉन का कार्य।

NCERT अभ्यास एवं इन-टेक्स्ट प्रश्न रणनीति

अति महत्वपूर्ण प्रश्न:

• “हमारे शरीर में हीमोग्लोबिन की कमी के क्या परिणाम हो सकते हैं?” (In-text प्रश्न)
• “पादप में जल और खनिज लवण का वहन कैसे होता है?” (अभ्यास प्रश्न)
• “वसा का पाचन कैसे होता है?”

उत्तर लिखने की विधि:

जीव विज्ञान में, पैराग्राफ के बजाय बिंदुओं (Points) में उत्तर लिखें। जहाँ भी संभव हो, एक छोटा सा स्वच्छ आरेख (Diagram) बनाएँ, भले ही प्रश्न में स्पष्ट रूप से न पूछा गया हो। यह परीक्षक पर बहुत अच्छा प्रभाव डालता है।

त्वरित पुनरावृत्ति नोट्स (Quick Revision)

• क्लोरोफिल केवल हरे पौधों में होता है और प्रकाश ऊर्जा को फंसाता है।
• अमीबा ‘कूटपाद’ (Pseudopodia) की मदद से भोजन ग्रहण करता है।
• श्वसन में ग्लूकोज का ऑक्सीकरण होता है; प्रकाश-संश्लेषण में CO₂ का अपचयन होता है।
• धमनियों की दीवारें मोटी होती हैं क्योंकि रक्त उच्च दाब पर बहता है।
• मानव हृदय में 4 कोष्ठ होते हैं; मछलियों में केवल 2 होते हैं।
• प्लेटलेट्स (बिंबाणु) रक्त का थक्का जमने (Clotting) में मदद करते हैं।
• कृत्रिम किडनी को ‘हीमोडायलिसिस’ कहते हैं।

निष्कर्ष

प्रिय छात्रों, ‘जैव प्रक्रम’ केवल एक अध्याय नहीं, बल्कि हमारे अस्तित्व की कहानी है। यदि आप इसे रटने के बजाय अपने शरीर की क्रियाओं से जोड़कर समझेंगे, तो न केवल बोर्ड परीक्षा में पूरे अंक प्राप्त करेंगे, बल्कि विज्ञान का असली आनंद भी लेंगे। आरेखों का अभ्यास करें और NCERT की हर पंक्ति को ध्यान से पढ़ें।

सफलता का मूल मंत्र: “समझें, चित्र बनाएँ और लिखकर अभ्यास करें।” आपकी बोर्ड परीक्षा के लिए मेरी ओर से ढेर सारी शुभकामनाएँ!