તમે વિવિધ પ્રકારના છોડ અને પ્રાણીઓ જોયા છે. જો કે, આપણી આસપાસ અન્ય સજીવો પણ છે જેને આપણે સામાન્ય રીતે જોઈ શકતા નથી. તેને સૂક્ષ્મજીવો અથવા માઇક્રોબ્સ કહેવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, તમે જોયું હશે કે વરસાદની ઋતુમાં ભીની બ્રેડ ખરાબ થઈ જાય છે અને તેની સપાટી પર રાખોડી સફેદ ડાઘા પડી જાય છે. આ ડાઘાને વિસ્તૃત કાચ (મેગ્નિફાઇંગ ગ્લાસ) દ્વારા જુઓ. તમને નાના, કાળા ગોળાકાર માળખાં દેખાશે. શું તમે જાણો છો કે આ માળખાં શું છે અને તે ક્યાંથી આવે છે?

2.1 સૂક્ષ્મજીવો

પ્રવૃત્તિ 2.1

એક બીકરમાં ખેતરમાંથી થોડી ભીની માટી લો અને તેમાં પાણી ઉમેરો. માટીના કણો નીચે બેસી જાય પછી, બીકરમાંથી પાણીનું એક ટીપું માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ જુઓ. તમે શું જુઓ છો?

પ્રવૃત્તિ 2.2

તળાવમાંથી પાણીના થોડા ટીપાં લો. તેને ગ્લાસ સ્લાઇડ પર ફેલાવો અને માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ જુઓ.

શું તમને નન્હા સજીવો ફરતા જણાય છે?

આ અવલોકનો દર્શાવે છે કે પાણી અને માટી નન્હા સજીવોથી ભરપૂર છે, જોકે તે બધા સૂક્ષ્મજીવોની શ્રેણીમાં આવતા નથી. આ સૂક્ષ્મજીવો અથવા માઇક્રોબ્સ કદમાં એટલા નાના છે કે તેમને નરી આંખે જોઈ શકાતા નથી. તેમાંથી કેટલાક, જેમ કે બ્રેડ પર ઊગતી ફૂગ, વિસ્તૃત કાચથી જોઈ શકાય છે. અન્યને માઇક્રોસ્કોપની મદદ વિના જોઈ શકાતા નથી. તેથી જ તેમને સૂક્ષ્મજીવો અથવા માઇક્રોબ્સ કહેવામાં આવે છે.

સૂક્ષ્મજીવોને ચાર મુખ્ય જૂથોમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. આ જૂથો છે: બેક્ટરિયા, ફૂગ, પ્રોટોઝોઆ અને કેટલાક લીલ. આમાંના કેટલાક સામાન્ય સૂક્ષ્મજીવો આકૃતિ 2.1 થી 2.4 માં દર્શાવવામાં આવ્યા છે.

વાયરસ પણ સૂક્ષ્મદર્શી છે પરંતુ અન્ય સૂક્ષ્મજીવોથી અલગ છે. જો કે, તેઓ ફક્ત યજમાન સજીવની કોષોની અંદર જ પ્રજનન કરે છે, જે બેક્ટરિયા, છોડ અથવા પ્રાણી હોઈ શકે છે. કેટલાક વાયરસ આકૃતિ 2.5 માં દર્શાવવામાં આવ્યા છે. સામાન્ય આજાર જેવા કે સર્દી, ઇન્ફ્લુએન્ઝા (ફ્લૂ) અને મોટાભાગના ખાંસી વાયરસ દ્વારા થાય છે. ગંભીર રોગ જેવા કે પોલિયો અને ચિકનપોક પણ વાયરસ દ્વારા થાય છે.

ડિસેન્ટ્રી અને મલેરિયા જેવા રોગ પ્રોટોઝોઆ દ્વારા થાય છે જ્યારે ટાઇફોઈડ અને ક્ષય રોગ (ટીબી) બેક્ટરિયલ રોગ છે.

તમે આમાંથી કેટલાક સૂક્ષ્મજીવો વિશે ધોરણ VI અને VII માં શીખ્યા છો.

આકૃતિ 2.1: બેક્ટરિયા

આકૃતિ 2.5 : વાયરસ

2.2 સૂક્ષ્મજીવો ક્યાં રહે છે?

સૂક્ષ્મજીવો એકકોષી હોઈ શકે છે જેમ કે બેક્ટરિયા, કેટલાક લીલ અને પ્રોટોઝોઆ, અથવા બહુકોષી, જેમ કે ઘણાં લીલ અને ફૂગ. તેઓ બધા પ્રકારના વાતાવરણમાં રહે છે, બરફ જેવી ઠંડી આબોહવાથી લઈને ગરમ પાણીના ઝરણાં સુધી; અને રણમાંથી દલદલ જમીન સુધી. તેઓ મનુષ્ય સહિત પ્રાણીઓના શરીરની અંદર પણ જોવા મળે છે. કેટલાક સૂક્ષ્મજીવો અન્ય સજીવો પર ઊગે છે જ્યારે અન્ય મુક્ત રીતે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.

2.3 સૂક્ષ્મજીવો અને આપણે

સૂક્ષ્મજીવો આપણા જીવનમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. તેમાંથી કેટલાક ઘણી રીતે ઉપયોગી છે જ્યારે કેટલાક અન્ય હાનિકારક છે અને રોગ ઉત્પન્ન કરે છે. ચાલો તેમના વિશે વિગતવાર અભ્યાસ કરીએ.

મૈત્રીપૂર્ણ સૂક્ષ્મજીવો

સૂક્ષ્મજીવોનો ઉપયોગ વિવિધ હેતુઓ માટે થાય છે. તેઓ દહીં, બ્રેડ અને કેક બનાવવામાં ઉપયોગમાં લેવાય છે.

સૂક્ષ્મજીવોનો ઉપયોગ યુગોથી આલ્કોહોલના ઉત્પાદન માટે થતો આવ્યો છે.

તેઓ પર્યાવરણની સફાઈ માટે પણ ઉપયોગમાં લેવાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, કાર્બનિક કચરો (શાકભાજીની છાલ, પ્રાણીઓના અવશેષો, મળમૂત્ર, વગેરે) બેક્ટરિયા દ્વારા હાનિરહિત અને ઉપયોગી પદાર્થોમાં વિઘટિત થાય છે. યાદ કરો કે બેક્ટરિયાનો ઉપયોગ દવાઓ બનાવવામાં પણ થાય છે. ખેતીમાં તેઓ નાઇટ્રોજન સ્થિરીકરણ દ્વારા માટીની ફળદ્રુપતા વધારવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

દહીં અને બ્રેડ બનાવવી

તમે ધોરણ VII માં શીખ્યા હતા કે દૂધ બેક્ટરિયા દ્વારા દહીંમાં ફેરવાય છે.

મેં જોયું કે મારી માતા આવતી કાલે દહીં જામવા માટે ગરમ દૂધમાં થોડું દહીં ઉમેરે છે. હું વિચારું છું કે શા માટે?

દહીંમાં અનેક સૂક્ષ્મજીવો હોય છે. તેમાંથી, બેક્ટરિયમ, લેક્ટોબેસિલસ દહીંની રચનાને પ્રોત્સાહન આપે છે. તે દૂધમાં ગુણાકાર કરે છે અને તેને દહીંમાં ફેરવે છે. બેક્ટરિયા ચીઝ, અથાણાં અને અન્ય ઘણા ખાદ્ય પદાર્થો બનાવવામાં પણ સામેલ હોય છે. રવા (સૂજી) ઇડલી અને ભટૂરાનો એક મહત્વપૂર્ણ ઘટક દહીં છે. તમે અનુમાન લગાવી શકો છો કે શા માટે? બેક્ટરિયા અને યીસ્ટ ચોખાની ઇડલી અને ડોસા બેટરના કિણ્વન (ફર્મેન્ટેશન) માટે પણ મદદરૂપ છે.

પ્રવૃત્તિ 2.3

$1 / 2 \mathrm{~kg}$ લોટ (આટો અથવા મૈદો) લો, થોડી ખાંડ ઉમેરો અને ગરમ પાણી સાથે મિક્સ કરો. થોડી માત્રામાં યીસ્ટ પાઉડર ઉમેરો અને નરમ લોટ ગૂંદવા માટે ઘટ્ટ કરો. બે કલાક પછી તમે શું અવલોકન કરો છો? શું તમને લોટ ઊંચો થતો જણાયો?

યીસ્ટ ઝડપથી પ્રજનન કરે છે અને શ્વસન દરમિયાન કાર્બન ડાયોક્સાઈડ ઉત્પન્ન કરે છે. ગેસના બબલ્સ લોટને ભરે છે અને તેનું પ્રમાણ વધારે છે (આકૃતિ 2.6). બ્રેડ, પેસ્ટ્રી અને કેક બનાવવા માટે બેકિંગ ઉદ્યોગમાં યીસ્ટના ઉપયોગનો આ આધાર છે.

સૂક્ષ્મજીવોનો વ્યાપારીક ઉપયોગ

સૂક્ષ્મજીવોનો ઉપયોગ મોટા પાયે આલ્કોહોલ, વાઇન અને એસિટિક એસિડ (સિરકા)ના ઉત્પાદન માટે થાય છે. યીસ્ટનો ઉપયોગ આલ્કોહોલ અને વાઇનના વ્યાપારીક ઉત્પાદન માટે થાય છે. આ હેતુ માટે યીસ્ટને જવ, ઘઉં, ચોખા, કચડેલા ફળના રસ, વગેરે જેવા અનાજમાં હાજર કુદરતી ખાંડ પર ઉછેરવામાં આવે છે.

પ્રવૃત્તિ 2.4

$500 \mathrm{~mL}$ બીકર લો જે $3 / 4$ પાણીથી ભરેલો હોય. તેમાં $2-3$ ચમચી ખાંડ ઓગાળો. ખાંડના દ્રાવણમાં અડધો ચમચો યીસ્ટ પાઉડર ઉમેરો. તેને ગરમ જગ્યાએ 4-5 કલાક માટે ઢાંકીને રાખો. હવે દ્રાવણની ગંધ લો. શું તમને ગંધ આવે છે?

આ આલ્કોહોલની ગંધ છે કારણ કે ખાંડ યીસ્ટ દ્વારા આલ્કોહોલમાં રૂપાંતરિત થઈ છે. ખાંડને આલ્કોહોલમાં રૂપાંતરિત કરવાની આ પ્રક્રિયાને કિણ્વન (ફર્મેન્ટેશન) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

સૂક્ષ્મજીવોનો ઔષધીય ઉપયોગ

જ્યારે પણ તમે બીમાર પડો છો ત્યારે ડૉક્ટર તમને કેટલીક એન્ટિબાયોટિક ગોળીઓ, કેપ્સ્યુલ અથવા પેનિસિલિન જેવા ઇન્જેક્શન આપી શકે છે. આ દવાઓનો સ્રોત સૂક્ષ્મજીવો છે. આ દવાઓ રોગકારક સૂક્ષ્મજીવોને મારી નાખે છે અથવા તેમની વૃદ્ધિ રોકે છે. આવી દવાઓને એન્ટિબાયોટિક્સ કહેવામાં આવે છે. આજકાલ બેક્ટરિયા અને ફૂગમાંથી અનેક એન્ટિબાયોટિક્સ બનાવવામાં આવે છે. સ્ટ્રેપ્ટોમાયસિન, ટેટ્રાસાયક્લિન અને ઇરિથ્રોમાયસિન કેટલાક

1929 માં, એલેક્ઝાન્ડર ફ્લેમિંગ રોગકારક બેક્ટરિયાની સંસ્કૃતિ પર કામ કરી રહ્યા હતા. અચાનક તેમને તેમની એક સંસ્કૃતિ પ્લેટમાં થોડી લીલી બુટ્ટી (મોલ્ડ)ના બીજાણુઓ મળ્યા. તેમણે જોયું કે બુટ્ટીની હાજરીએ બેક્ટરિયાની વૃદ્ધિ અટકાવી. હકીકતમાં, તેમણે આમાંથી ઘણા બેક્ટરિયાનો નાશ પણ કર્યો. આમાંથી બુટ્ટી પેનિસિલિન તૈયાર કરવામાં આવી હતી.

સામાન્ય રીતે જાણીતા એન્ટિબાયોટિક્સ છે જે ફૂગ અને બેક્ટરિયામાંથી બનાવવામાં આવે છે. એન્ટિબાયોટિક્સ ચોક્કસ સૂક્ષ્મજીવોને ઉછેરીને ઉત્પાદિત કરવામાં આવે છે અને વિવિધ રોગોના ઇલાજ માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

પશુધન અને પોલ્ટ્રીના ખોરાકમાં પણ એન્ટિબાયોટિક્સ ભેળવવામાં આવે છે જેથી પ્રાણીઓમાં સૂક્ષ્મજીવીય ચેપને અટકાવી શકાય. તેઓ ઘણા છોડના રોગોને નિયંત્રિત કરવા માટે પણ ઉપયોગમાં લેવાય છે.

એ યાદ રાખવું મહત્વપૂર્ણ છે કે એન્ટિબાયોટિક્સ ફક્ત લાયક ડૉક્ટરની સલાહ પર જ લેવી જોઈએ. તેમજ તમારે ડૉક્ટર દ્વારા નિર્દિષ્ટ કરેલો કોર્સ પૂરો કરવો જોઈએ. જો તમે એન્ટિબાયોટિક્સ જરૂર ન હોય ત્યારે અથવા ખોટા ડોઝમાં લો છો, તો ભવિષ્યમાં જ્યારે તમને તેની જરૂર પડશે ત્યારે તે દવાને ઓછી અસરકારક બનાવી શકે છે. તેમજ બિનજરૂરી એન્ટિબાયોટિક્સ લેવાથી શરીરમાં ફાયદાકારક બેક્ટરિયાનો નાશ થઈ શકે છે. જો કે, એન્ટિબાયોટિક્સ સર્દી અને ફ્લૂ (ઇન્ફ્લુએન્ઝા) પર અસરકારક નથી કારણ કે આ વાયરસ દ્વારા થાય છે.

રસી (વેક્સિન)

શા માટે બાળકો/શિશુઓને રસીકરણ (વેક્સિનેશન) આપવામાં આવે છે?

જ્યારે રોગવાહક સૂક્ષ્મજીવ આપણા શરીરમાં પ્રવેશે છે, ત્યારે શરીર આક્રમણકારી સામે લડવા માટે પ્રતિરક્ષા પદાર્થો (એન્ટિબોડી) ઉત્પન્ન કરે છે. શરીરને એ પણ યાદ રહે છે કે જો સૂક્ષ્મજીવ ફરીથી પ્રવેશે તો તેની સામે કેવી રીતે લડવું. જો મૃત અથવા નબળા સૂક્ષ્મજીવોને સ્વસ્થ શરીરમાં દાખલ કરવામાં આવે, તો શરીર યોગ્ય પ્રતિરક્ષા પદાર્થો ઉત્પન્ન કરીને આક્રમણ કરતા બેક્ટરિયાનો સામનો કરે છે અને તેને મારી નાખે છે. પ્રતિરક્ષા પદાર્થો શરીરમાં રહે છે અને આપણે રોગકારક સૂક્ષ્મજીવોથી કાયમ માટે સુરક્ષિત રહીએ છીએ. રસી (વેક્સિન) આ રીતે કામ કરે છે. કોલેરા, ક્ષય રોગ, શીતળા અને હેપેટાઇટિસ સહિતના અનેક રોગો રસીકરણ દ્વારા રોકી શકાય છે.

એડવર્ડ જેનરે 1798 માં શીતળાની રસી શોધી કાઢી હતી.

તમારા બાળપણમાં, તમને ઘણા રોગોથી સ્વયંને બચાવવા માટે ઇન્જેક્શન આપવામાં આવ્યા હશે. શું તમે આ રોગોની યાદી તૈયાર કરી શકો છો? તમે તમારા માતાપિતાની મદદ લઈ શકો છો.

આ બધા બાળકોને આ રોગોથી બચાવવા માટે રસીકરણ આવશ્યક છે. જરૂરી રસીઓ નજીકના હોસ્પિટલમાં ઉપલબ્ધ છે. તમે પલ્સ પોલિયો પ્રોગ્રામ હેઠળ બાળકોને પોલિયોથી બચાવવા સંબંધિત ટીવી અને અખબારોમાં જાહેરાત જોઈ હશે. બાળકોને આપવામાં આવતા પોલિયો ટીપાં ખરેખર એક રસી છે.

શીતળા વિરુદ્ધ વિશ્વવ્યાપી અભિયાને આખરે વિશ્વના મોટાભાગના ભાગોમાંથી તેનો નાશ કરવામાં ફળદ્રુપ બનાવ્યો છે.

આજકાલ મનુષ્ય અને અન્ય પ્રાણીઓને અનેક રોગોથી બચાવવા માટે સૂક્ષ્મજીવોમાંથી મોટા પાયે રસીઓ બનાવવામાં આવે છે.

માટીની ફળદ્રુપતા વધારવી

કેટલાક બેક્ટરિયા (આકૃતિ 2.7) વાતાવરણમાંથી નાઇટ્રોજન સ્થિર કરવામાં સક્ષમ હોય છે જેથી માટીને નાઇટ્રોજનથી સમૃદ્ધ બનાવે છે અને તેની ફળદ્રુપતા વધારે છે. આ સૂક્ષ્મજીવોને સામાન્ય રીતે જૈવિક નાઇટ્રોજન સ્થિરીકરણકારો કહેવામાં આવે છે.

આકૃતિ 2.7 : નાઇટ્રોજન સ્થિર કરતા સાયનોબેક્ટરિયા (બ્લુ ગ્રીન લીલ)

પર્યાવરણની સફાઈ

બૂઝો અને પહેલીએ શાળાનો માળી કંપોસ્ટ (ખાતર) બનાવતો જોયો હતો. તેમના મિત્રો સાથે મળીને, તેમણે નજીકના ઘરો અને બગીચાઓમાંથી છોડ, શાકભાજી અને ફળોના કચરા એકત્રિત કર્યા. તેઓએ તેને કચરા નિકાલ માટેના ખાડામાં મૂક્યા. થોડા સમય પછી, તે વિઘટિત થઈ ગયું અને ખાતરમાં રૂપાંતરિત થઈ ગયું. બૂઝો અને પહેલી જાણવા માંગતા હતા કે આ કેવી રીતે થયું.

પ્રવૃત્તિ 2.5

બે ગમલા લો અને દરેક ગમલો અડધો માટીથી ભરો. તેમને A અને B ચિહ્નિત કરો. ગમલો $\mathrm{A}$ માં છોડનો કચરો અને ગમલો B માં પોલિથીન બેગ, ખાલી કાચની બોટલ અને તૂટેલા પ્લાસ્ટિકના રમકડાં જેવી વસ્તુઓ મૂકો. ગમલાઓને એક બાજુ રાખો. 3-4 અઠવાડિયા પછી તેમને જુઓ.

શું તમને બે ગમલાઓની સામગ્રીમાં કોઈ તફાવત જણાય છે? જો હા, તો શું તફાવત છે? તમે જોશો કે ગમલો A માં છોડનો કચરો વિઘટિત થઈ ગયો છે. આ કેવી રીતે થયું? છોડનો કચરો સૂક્ષ્મજીવોની ક્રિયા દ્વારા ખાતરમાં રૂપાંતરિત થઈ ગયો છે. આ પ્રક્રિયામાં મુક્ત થયેલા પોષક તત્ત્વોનો ફરીથી છોડ દ્વારા ઉપયોગ કરી શકાય છે.

શું તમે જોયું કે ગમલો B માં, પોલિથીન બેગ, ખાલી કાચ, બોટલ અને તૂટેલા રમકડાંના ભાગોમાં આવો કોઈ ફેરફાર થયો નથી? સૂક્ષ્મજીવો તેમના પર ‘ક્રિયા’ કરી શક્યા નહીં અને તેમને ખાતરમાં રૂપાંતરિત કરી શક્યા નહીં.

તમે ઘણીવાર જમીન પર સડતા છોડ અને ક્યારેક મૃત પ્રાણીઓના રૂપમાં મોટી માત્રામાં મૃત કાર્બનિક પદાર્થ જોયા હશે. તમે જોશો કે તે થોડા સમય પછી અદૃશ્ય થઈ જાય છે. આ એટલા માટે કારણ કે સૂક્ષ્મજીવો છોડ અને પ્રાણીઓના મૃત કાર્બનિક કચરાને સરળ પદાર્થોમાં રૂપાંતરિત કરીને વિઘટિત કરે છે. આ પદાર્થોનો ફરીથી અન્ય છોડ અને પ્રાણીઓ દ્વારા ઉપયોગ થાય છે. આમ, હાનિકારક અને દુર્ગંધવાળા પદાર્થોને વિઘટિત કરવા અને ત્યારબાદ પર્યાવરણને સાફ કરવા માટે સૂક્ષ્મજીવોનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.

2.4 હાનિકારક સૂક્ષ્મજીવો

સૂક્ષ્મજીવો ઘણી રીતે હાનિકારક છે. તેમાંથી કેટલ