प्रकरण ०२ सूक्ष्मजीव: मित्र आणि शत्रू
तुम्ही अनेक प्रकारची वनस्पती आणि प्राणी पाहिले आहेत. तथापि, आपल्या आजूबाजूला इतरेही सजीव आहेत जे आपल्याला सहसा दिसत नाहीत. यांना सूक्ष्मजीव किंवा सूक्ष्मकण म्हणतात. उदाहरणार्थ, तुम्ही पाहिले असेल की पावसाळ्यात ओल्या ब्रेडवर कुज लागते आणि त्याच्या पृष्ठभागावर राखाडी-पांढरे डाग येतात. या डागांचे निरीक्षण भिंग काचेने करा. तुम्हाला अतिसूक्ष्म, काळे गोलाकार रचना दिसतील. ह्या रचना काय आहेत आणि त्या कोठून येतात हे तुम्हाला माहीत आहे का?
२.१ सूक्ष्मजीव
कृती २.१
शेतातून थोडी ओली माती बीकरमध्ये गोळा करा आणि त्यात पाणी घाला. मातीचे कण तळाशी बसल्यानंतर, बीकरमधील पाण्याचा एक थेंब सूक्ष्मदर्शकाखाली पहा. तुम्हाला काय दिसते?
कृती २.२
तलावातील पाण्याचे काही थेंब घ्या. काचेच्या स्लाइडवर पसरवा आणि सूक्ष्मदर्शकाखाली निरीक्षण करा.
तुम्हाला अतिसूक्ष्म जीव इकडे तिकडे हलताना दिसतात का?
हे निरीक्षण दर्शविते की पाणी आणि माती अतिसूक्ष्म जीवांनी भरलेली आहेत, जरी ते सर्व सूक्ष्मजीवांच्या श्रेणीत येत नसले तरीही. हे सूक्ष्मजीव किंवा सूक्ष्मकण आकाराने इतके लहान आहेत की ते उघड्या डोळ्यांनी पाहता येत नाहीत. यापैकी काही, जसे की ब्रेडवर वाढणारा बुरशीचा बीजाणू, भिंग काचेने पाहता येतो. इतर सूक्ष्मदर्शकाच्या मदतीशिवाय पाहता येत नाहीत. म्हणूनच यांना सूक्ष्मजीव किंवा सूक्ष्मकण म्हणतात.
सूक्ष्मजीवांचे चार मुख्य गटात वर्गीकरण केले जाते. हे गट आहेत जीवाणू, बुरशी, प्राणिसूक्ष्मजीव आणि काही शैवाल. यापैकी काही सामान्य सूक्ष्मजीव आकृती २.१ ते २.४ मध्ये दाखवले आहेत.
विषाणू देखील सूक्ष्मजीव आहेत परंतु इतर सूक्ष्मजीवांपेक्षा वेगळे आहेत. तथापि, ते केवळ यजमान जीवाच्या पेशींमध्येच पुनरुत्पादन करतात, जो जीवाणू, वनस्पती किंवा प्राणी असू शकतो. काही विषाणू आकृती २.५ मध्ये दाखवले आहेत. सर्दी, इन्फ्लूएंझा (फ्लू) आणि बहुतेक खोकला यासारख्या सामान्य आजारांचे कारण विषाणू आहेत. पोलिओ आणि गोवर यासारख्या गंभीर आजार देखील विषाणूंमुळे होतात.
अतिसार आणि मलेरिया यासारखे आजार प्राणिसूक्ष्मजीवांमुळे होतात तर टायफॉईड आणि क्षयरोग (टीबी) हे जीवाणूजन्य आजार आहेत.
तुम्ही यापैकी काही सूक्ष्मजीवांबद्दल इयत्ता सहावी आणि सातवीत शिकलात.
आकृती २.१: जीवाणू
आकृती २.५ : विषाणू
२.२ सूक्ष्मजीव कोठे राहतात?
सूक्ष्मजीव एकपेशीय असू शकतात जसे की जीवाणू, काही शैवाल आणि प्राणिसूक्ष्मजीव, किंवा बहुपेशीय, जसे की अनेक शैवाल आणि बुरशी. ते सर्व प्रकारच्या वातावरणात राहतात, बर्फाळ थंड हवामानापासून ते गरम पाण्याच्या झऱ्यांपर्यंत; आणि वाळवंटापासून चिखलाच्या जमिनीपर्यंत. ते प्राण्यांच्या आणि मानवांच्या शरीरात देखील आढळतात. काही सूक्ष्मजीव इतर जीवांवर वाढतात तर काही मुक्तपणे अस्तित्वात असतात.
२.३ सूक्ष्मजीव आणि आपण
सूक्ष्मजीव आपल्या जीवनात महत्त्वाची भूमिका बजावतात. त्यापैकी काही अनेक प्रकारे उपयुक्त आहेत तर काही इतर हानिकारक आहेत आणि आजार निर्माण करतात. चला त्यांचा तपशीलवार अभ्यास करूया.
मित्रवत सूक्ष्मजीव
सूक्ष्मजीवांचा वापर विविध हेतूंसाठी केला जातो. ते दही, ब्रेड आणि केक तयार करण्यासाठी वापरले जातात.
प्राचीन काळापासून दारू तयार करण्यासाठी सूक्ष्मजीवांचा वापर केला जात आहे.
ते पर्यावरण स्वच्छ करण्यासाठी देखील वापरले जातात. उदाहरणार्थ, सेंद्रिय कचरा (भाज्यांची साल, प्राण्यांचे अवशेष, विष्ठा इ.) जीवाणूंद्वारे निरुपद्रवी आणि वापरण्यायोग्य पदार्थांमध्ये रूपांतरित केला जातो. आठवा की औषधे तयार करण्यासाठी जीवाणूंचा वापर केला जातो. शेतीमध्ये नायट्रोजन स्थिर करून मातीची सुपीकता वाढवण्यासाठी त्यांचा वापर केला जातो.
दही आणि ब्रेड बनवणे
तुम्ही इयत्ता सातवीत शिकलात की दुधाचे दही जीवाणूंद्वारे होते.
मी पाहिले की माझी आई उद्याचे दही जमवण्यासाठी गरम दुधात थोडेसे दही घालते. मला आश्चर्य वाटते की का?
दहीमध्ये अनेक सूक्ष्मजीव असतात. यापैकी, लॅक्टोबॅसिलस नावाचा जीवाणू दही तयार होण्यास प्रोत्साहन देतो. तो दुधात गुणाकार करतो आणि त्याचे दह्यात रूपांतर करतो. चीज, लोणचे आणि इतर अनेक पदार्थ बनवण्यात देखील जीवाणूंचा सहभाग असतो. रवा (सूजी) इडली आणि भटुरेचा एक महत्त्वाचा घटक दही आहे. तुम्हाला अंदाज आहे का? तांदळाच्या इडली आणि दोसा पीठाचे किण्वन करण्यासाठी जीवाणू आणि यीस्ट देखील उपयुक्त आहेत.
कृती २.३
$1 / 2 \mathrm{~kg}$ पीठ (आटा किंवा मैदा) घ्या, त्यात थोडी साखर घाला आणि गरम पाण्यात मिसळा. थोडे यीस्ट पावडर घाला आणि मऊ पीठ मळून घ्या. दोन तासांनंतर तुम्हाला काय दिसते? पीठ फुगलेले दिसले का?
![]()
यीस्ट वेगाने पुनरुत्पादन करते आणि श्वसनादरम्यान कार्बन डायऑक्साइड निर्माण करते. वायूचे बुडबुडे पीठ भरतात आणि त्याचे प्रमाण वाढवतात (आकृती २.६). ब्रेड, पेस्ट्री आणि केक बनवण्यासाठी बेकिंग उद्योगात यीस्टचा वापर यावर आधारित आहे.
सूक्ष्मजीवांचा व्यावसायिक वापर
सूक्ष्मजीवांचा वापर मोठ्या प्रमाणावर दारू, वाइन आणि ऍसिटिक आम्ल (व्हिनेगर) तयार करण्यासाठी केला जातो. दारू आणि वाइनचे व्यावसायिक उत्पादन करण्यासाठी यीस्टचा वापर केला जातो. या हेतूसाठी यीस्टला बार्ली, गहू, तांदूळ, चिरलेल्या फळांचे रस इत्यादी धान्यांमध्ये असलेल्या नैसर्गिक साखरेवर वाढवले जाते.
कृती २.४
$500 \mathrm{~mL}$ बीकर $3 / 4$ पाण्याने भरा. त्यात $2-3$ चमचे साखर विरघळवा. साखरेच्या द्रावणात अर्धा चमचा यीस्ट पावडर घाला. ते झाकून उबदार जागी ४-५ तास ठेवा. आता द्रावणाचा वास घ्या. तुम्हाला वास येतो का?
हा दारूचा वास आहे कारण यीस्टद्वारे साखरेचे दारूमध्ये रूपांतर झाले आहे. साखरेचे दारूमध्ये रूपांतर करण्याच्या या प्रक्रियेस किण्वन म्हणतात.
सूक्ष्मजीवांचा औषधी वापर
जेव्हा तुम्ही आजारी पडता तेव्हा डॉक्टर तुम्हाला काही प्रतिजैविक (ऍन्टिबायोटिक) गोळ्या, कॅप्स्यूल किंवा पेनिसिलिनसारखे इंजेक्शन देऊ शकतात. या औषधांचा स्रोत सूक्ष्मजीव आहेत. ही औषधे आजार निर्माण करणारे सूक्ष्मजीव मारतात किंवा त्यांची वाढ थांबवतात. अशा औषधांना प्रतिजैविक म्हणतात. आजकाल जीवाणू आणि बुरशीपासून अनेक प्रतिजैविक तयार केली जात आहेत. स्ट्रेप्टोमायसिन, टेट्रासायक्लिन आणि एरिथ्रोमायसिन ही काही
![]()
१९२९ मध्ये, अलेक्झांडर फ्लेमिंग आजार निर्माण करणाऱ्या जीवाणूंच्या संवर्धनावर काम करत होते. अचानक त्याला त्याच्या एका संवर्धन प्लेटमध्ये एका छोट्या हिरव्या बुरशीचे बीजाणू सापडले. त्याने निरीक्षण केले की बुरशीच्या उपस्थितीमुळे जीवाणूंची वाढ रोखली गेली. खरं तर, त्याने यापैकी अनेक जीवाणूंना मारले देखील. यावरून बुरशी पेनिसिलिन तयार केली गेली.
सामान्यतः ओळखली जाणारी प्रतिजैविक आहेत जी बुरशी आणि जीवाणूंपासून बनवली जातात. विशिष्ट सूक्ष्मजीव वाढवून प्रतिजैविकांचे उत्पादन केले जाते आणि विविध आजार बरे करण्यासाठी त्यांचा वापर केला जातो.
प्राण्यांमध्ये सूक्ष्मजीवी संसर्ग तपासण्यासाठी प्रतिजैविके पशुधन आणि पोल्ट्रीच्या खाद्यात देखील मिसळली जातात. ते अनेक वनस्पती रोग नियंत्रित करण्यासाठी देखील वापरली जातात.
हे लक्षात ठेवणे महत्त्वाचे आहे की प्रतिजैविके फक्त पात्र डॉक्टरांच्या सल्ल्यानेच घ्यावीत. तसेच डॉक्टरांनी सुचवलेला कोर्स पूर्ण करणे आवश्यक आहे. जर तुम्ही प्रतिजैविके गरज नसताना किंवा चुकीच्या डोसमध्ये घेतली तर, भविष्यात तुम्हाला त्याची गरज असल्यास ती औषधे कमी प्रभावी होऊ शकतात. तसेच अनावश्यकपणे घेतलेली प्रतिजैविके शरीरातील उपयुक्त जीवाणूंना मारू शकतात. तथापि, प्रतिजैविके सर्दी आणि फ्लूवर प्रभावी नाहीत कारण ते विषाणूंमुळे होतात.
लस
मुलांना/अर्भकांना लस का दिली जाते?
जेव्हा आजार निर्माण करणारा सूक्ष्मजीव आपल्या शरीरात प्रवेश करतो, तेव्हा शरीर आक्रमकाला परतवण्यासाठी प्रतिपिंडे तयार करते. सूक्ष्मजीव पुन्हा प्रवेश केल्यास त्याचा सामना कसा करायचा हे शरीराला आठवते. जर मृत किंवा दुर्बल सूक्ष्मजीव निरोगी शरीरात सादर केले तर, शरीर योग्य प्रतिपिंडे तयार करून आक्रमक जीवाणूंचा सामना करते आणि त्यांना मारते. प्रतिपिंडे शरीरात राहतात आणि आपण आजार निर्माण करणाऱ्या सूक्ष्मजीवांपासून कायमस्वरूपी संरक्षित राहतो. लस अशाप्रकारे कार्य करते. हैजा, क्षयरोग, देवी आणि यकृतदाह यासह अनेक आजारांपासून लसीकरणाद्वारे संरक्षण मिळू शकते.
![]()
एडवर्ड जेनरने १७९८ मध्ये देवीची लस शोधली.
तुमच्या बालपणी, तुम्हाला स्वतःला अनेक आजारांपासून संरक्षण देण्यासाठी इंजेक्शन दिली गेली असतील. तुम्ही या आजारांची यादी तयार करू शकता का? तुम्ही तुमच्या पालकांची मदत घेऊ शकता.
सर्व मुलांना या आजारांपासून संरक्षण देणे आवश्यक आहे. जवळच्या रुग्णालयांमध्ये आवश्यक लसी उपलब्ध आहेत. पल्स पोलिओ कार्यक्रमांतर्गत मुलांना पोलिओपासून संरक्षण देण्याबाबत टीव्ही आणि वृत्तपत्रांवरील जाहिराती तुम्ही पाहिल्या असतील. मुलांना दिलेले पोलिओ थेंब प्रत्यक्षात एक लस आहे.
देवीविरुद्धच्या जागतिक मोहिमेमुळे शेवटी जगातील बहुतेक भागांतून तो नष्ट झाला आहे.
आजकाल मानव आणि इतर प्राण्यांना अनेक आजारांपासून संरक्षण देण्यासाठी सूक्ष्मजीवांपासून मोठ्या प्रमाणावर लसी तयार केल्या जातात.
मातीची सुपीकता वाढवणे
काही जीवाणू (आकृती २.७) वातावरणातील नायट्रोजन स्थिर करून माती नायट्रोजनने समृद्ध करू शकतात आणि त्याची सुपीकता वाढवू शकतात. या सूक्ष्मजीवांना सामान्यतः जैविक नायट्रोजन स्थिरक म्हणतात.
आकृती २.७ : नायट्रोजन स्थिर करणारे निळे-हिरवे शैवाल
पर्यावरण स्वच्छ करणे
बूझो आणि पहेली यांनी शाळेतील माळी कंपोस्ट खत बनवताना पाहिले होते. त्यांच्या मित्रांसोबत, त्यांनी जवळच्या घरांमधून आणि बागांमधून वनस्पतींचे, भाज्यांचे आणि फळांचे कचरा गोळा केले. ते त्यांना कचरा विल्हेवाट लावण्यासाठी असलेल्या एका खड्ड्यात टाकले. काही काळानंतर, ते कुजले आणि खतात रूपांतरित झाले. हे कसे झाले हे बूझो आणि पहेली यांना जाणून घ्यायचे होते.
कृती २.५
दोन भांडी घ्या आणि प्रत्येक भांडे अर्धे मातीने भरा. त्यांना A आणि B असे चिन्हांकित करा. भांडे $\mathrm{A}$ मध्ये वनस्पती कचरा टाका आणि B भांड्यात पॉलिथीन पिशव्या, रिकामी काचेच्या बाटल्या आणि तुटलेली प्लास्टिकची खेळणी यासारख्या वस्तू टाका. भांडी बाजूला ठेवा. ३-४ आठवड्यांनंतर त्यांचे निरीक्षण करा.
तुम्हाला दोन्ही भांड्यांच्या सामग्रीत काही फरक आढळतो का? असल्यास, फरक काय आहे? तुम्हाला असे आढळेल की भांडे A मधील वनस्पती कचरा कुजलेला आहे. हे कसे झाले? सूक्ष्मजीवांच्या क्रियेने वनस्पती कचऱ्याचे खतात रूपांतर झाले आहे. या प्रक्रियेत सोडलेले पोषकतत्त्वे पुन्हा वनस्पती वापरू शकतात.
तुम्ही लक्षात घेतले का की भांडे B मध्ये, पॉलिथीन पिशव्या, रिकामी काचेच्या बाटल्या आणि तुटलेल्या खेळण्यांचे भाग यांमध्ये असे कोणतेही बदल झाले नाहीत? सूक्ष्मजीव त्यावर ‘क्रिया’ करू शकले नाहीत आणि त्यांचे खतात रूपांतर करू शकले नाहीत.
तुम्हाला अनेकदा जमिनीवर कुजणाऱ्या वनस्पतींच्या स्वरूपात आणि कधीकधी मृत प्राण्यांच्या स्वरूपात मृत सेंद्रिय पदार्थ मोठ्या प्रमाणात दिसतात. तुम्हाला आढळते की ते काही काळानंतर नाहीसे होतात. याचे कारण म्हणजे सूक्ष्मजीव वनस्पती आणि प्राण्यांचे मृत सेंद्रिय कचरा विघटित करून साध्या पदार्थांमध्ये रूपांतरित करतात. हे पदार्थ पुन्हा इतर वनस्पती आणि प्राणी वापरतात. अशाप्रकारे, हानिकारक आणि दुर्गंधीयुक्त पदार्थांचे विघटन करण्यासाठी सूक्ष्मजीवांचा वापर केला जाऊ शकतो आणि त्याद्वारे पर्यावरण स्वच्छ केले जाऊ शकते.
२.४ हानिकारक सूक्ष्मजीव
सूक्ष्मजीव अनेक प्रकारे हानिकारक आहेत. काही सूक्ष्मजीव मानव, वनस्पती आणि प्राण्यांमध्ये आजार निर्माण करतात. अशा आजार निर्माण करणाऱ्या सूक्ष्मजीवांना रोगजनक म्हणतात. काही सूक्ष्मजीव अन्न, कपडे आणि चामडे खराब करतात. चला त्यांच्या हानिकारक क्रियाकलापांबद्दल अधिक अभ्यास करूया.
मानवांमध्ये आजार निर्माण करणारे सूक्ष्मजीव
रोगजनक आपण श्वास घेतो त्या हवेद्वारे, आपण पितो त्या पाण्याद्वारे किंवा आपण खातो त्या अन्नाद्वारे आपल्या शरीरात प्रवेश करतात. ते संसर्गित व्यक्तीच्या थेट संपर्काद्वारे किंवा प्राण्याद्वारे देखील प्रसारित होऊ शकतात. सूक्ष्मजीवजन्य आजार जे हवा, पाणी, अन्न किंवा शारीरिक संपर्काद्वारे संसर्गित व्यक्तीकडून निरोगी व्यक्तीकडे पसरू शकतात त्यांना संसर्गजन्य आजार म्हणतात. अशा आजारांची उदाहरणे म्हणजे हैजा, सर्दी, गोवर आणि क्षयरोग.
जेव्हा सर्दीने ग्रस्त व्यक्ती शिंकतो, तेव्हा हजारो विषाणू वाहून नेणारे ओलाव्याचे बारीक थेंब हवेत पसरतात. श्वास घेताना विषाणू निरोगी व्यक्तीच्या शरीरात प्रवेश करू शकतो आणि संसर्ग निर्माण करू शकतो.
मग संसर्गजन्य आजारांचा प्रसार कसा रोखायचा?
शिंकताना आपण नाक आणि तोंडावर रुमाल ठेवावा. संसर्गित व्यक्तींपासून अंतर ठेवणे चांगले.
काही कीटक आणि प्राणी आहेत जे आजार निर्माण करणाऱ्या सूक्ष्मजीवांचे वाहक म्हणून काम करतात. माशी हा एक असा वाहक आहे. माशी कचऱ्यावर आणि प्राण्यांच्या विष्ठेवर बसतात. रोगजनक त्यांच्या शरीराला चिकटतात. जेव्हा ह्या माशी उघड्या अन्नावर बसतात तेव्हा त्या रोगजनकांचे स्थलांतर करू शकतात. जो कोणी दूषित अन्न खातो त्याला आजारी पडण्याची शक्यता असते. म्हणून, अन्न नेहमी झाकून ठेवण्याचा सल्ला दिला जातो. उघड्या अन्नपदार्थांचे सेवन टाळा. वाहकाचे दुसरे उदाहरण म्हणजे मादी ॲनॉफिलीज डास (आकृती २.८), जी मलेरियाचा परजीवी (प्लाझमोडियम) वाहून नेते. मादी एडीज डास डेंग्यू विषाणूचा वाहक म्हणून काम करते. मलेरिया किंवा डेंग्यूचा प्रसार आपण कसा नियंत्रित करू शकतो?
आकृती २.८ : मादी ॲनॉफिलीज डास
शिक्षक आपल्याला शेजारी कुठेही पाणी जमा होऊ देऊ नये असे का सांगतात?
सर्व डास पाण्यात अंडी घालतात. म्हणून, कूलर, टायर, फुलदाणी इत्यादीमध्ये कुठेही पाणी जमा होऊ देऊ नये. आजूबाजूची स्वच्छता आणि कोरडेपणा राखून आपण डासांना अंडी घालण्यापासून रोखू शकतो. मलेरियाचा प्रसार टाळण्यास मदत करणाऱ्या उपायांची यादी करण्याचा प्रयत्न करा.
सारणी २.१: सूक्ष्मजीवांमुळे होणारे काही सामान्य मानवी आजार
| मानवी आजार | कारकी सूक्ष्मजीव | संक्रमणाचा मार्ग | प्रतिबंधात्मक उपाय (सामान्य) |
|---|---|---|---|
| क्षयरोग गोवर गोवर पोलिओ | जीवाणू विषाणू विषाणू विषाणू | हवा हवा हवा/संपर्क हवा/पाणी | रुग्णाला पूर्णपणे वेगळे ठेवा. रुग्णाची वैयक्तिक वस्तू इतरांच्या वस्तूंपासून दूर ठेवा. योग्य वयात लसीकरण करावे. |
| हैजा टायफॉईड | जीवाणू जीवाणू | पाणी/अन्न पाणी | वैयक्तिक स्वच्छता आणि चांगल्या आरोग्याच्या सवयी राखा. योग्य प्रकारे शिजवलेले अन्न आणि उकडलेले पिण्याचे पाणी सेवन करा. लसीकरण. |
| यकृतदाह A | विषाणू | उकडलेले पिण्याचे पाणी प्या. लसीकरण. | |
| मलेरिया | प्राणिसूक्ष्मजीव | डास | डासदाणी आणि डास प्रतिबंधक वापरा. कीटकनाशके फवारा आणि आजूबाजूला पाणी जमा होऊ न देऊन डासांची वाढ नियंत्रित करा. |
मानवांवर परिणाम करणाऱ्या काही सामान्य आजार, त्यांचे संक्रमणाचे मार्ग आणि प्रतिबंधाची काही सामान्य पद्धती सारणी २.१ मध्ये दाखवल्या आहेत.
प्राण्यांमध्ये आजार निर्माण करणारे सूक्ष्मजीव
अनेक सूक्ष्मजीव केवळ मानव आणि वनस्पतींमध्येच आजार निर्माण करत नाहीत तर
![]()
रॉबर्ट कोच (१८७६) यांनी जीवाणू (बॅसिलस अँथ्रॅसिस) शोधला जो अँथ्रॅक्स आजार निर्माण करतो.
इतर प्राण्यांमध्ये देखील आजार निर्माण करतात. उदाहरणार्थ, अँथ्रॅक्स हा एक धोकादायक मानवी आणि गुरांमधील आजार आहे जो जीवाणूमुळे होतो. गुरांचा तापटा आणि तोंड यांचा आजार विषाणूमुळे होतो.