सजीवांमधील पोषण आणि अन्नबिघाड

वनस्पती स्वयंपोषी असतात, म्हणजे त्या प्रकाशसंश्लेषण क्रियेद्वारे स्वतःचे अन्न स्वतः तयार करतात. या क्रियेत कार्बन डायऑक्साइड, पाणी आणि सूर्यप्रकाश यांचा वापर करून कर्बोदके (ग्लुकोज) तयार होतात.

1. प्रकाशसंश्लेषण (Photosynthesis):

• घटक: कार्बन डायऑक्साइड, पाणी, सूर्यप्रकाश, हरितद्रव्य (क्लोरोफिल).
• उत्पादने: कर्बोदके (ग्लुकोज) आणि ऑक्सिजन.
• प्रक्रिया: \(6CO_2 + 6H_2O + \text{सूर्यप्रकाश} \xrightarrow{\text{हरितद्रव्य}} C_6H_{12}O_6 + 6O_2\)

2. कर्बोदके आणि प्रथिने:

• कर्बोदके: कार्बन, हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनपासून बनतात.
• प्रथिने: कार्बन, हायड्रोजन, ऑक्सिजन आणि नायट्रोजनपासून बनतात. प्रथिनांसाठी आवश्यक नायट्रोजन वनस्पतींना जमिनीतून मिळतो.

3. नायट्रोजनचे स्थिरीकरण:

• वनस्पती वातावरणातील वायुरूप नायट्रोजन थेट शोषू शकत नाहीत. त्यांना तो संयुगांच्या स्वरूपात लागतो.
• अ. वातावरणीय स्थिरीकरण:
• पावसाळ्यात वीज चमकल्यावर नायट्रोजन आणि ऑक्सिजनचा संयोग होऊन नायट्रिक ऑक्साइड (NO) तयार होते.
• याचे ऑक्सिडीकरण होऊन नायट्रोजन डायऑक्साइड (NO2) बनते.
• NO2 पाण्यात विरघळून नायट्रिक आम्ल (HNO3) बनते, जे पावसाबरोबर जमिनीवर येते.
• हे आम्ल जमिनीतील खनिजांशी अभिक्रिया करून नायट्रोजन क्षार (नायट्रेट्स) बनवते, जे वनस्पती शोषून घेतात.
• ब. जैविक स्थिरीकरण:
• रायझोबियम: द्विदल शिंबावर्गीय वनस्पतींच्या मुळांवरील गाठींमध्ये राहतात. हे हवेतील नायट्रोजनचे नायट्रोजन संयुगांमध्ये रूपांतर करतात.
• अझिटोबॅक्टर: मातीमधील सूक्ष्मजीव, जे हवेतील नायट्रोजनचे संयुगात रूपांतर करतात.

4. सहजीवी पोषण (Symbiotic Nutrition):

• दोन किंवा अधिक सजीव एकमेकांना पोषण, संरक्षण, आधार देऊन एकत्र राहतात.
• उदाहरणे:
• बुरशी आणि झाडांची मुळे: झाड बुरशीला पोषकतत्त्वे पुरवते, तर बुरशी झाडांना क्षार व पाणी पुरवते.
• शैवाल आणि बुरशी (दगडफूल/Lichen): बुरशी शैवालाला निवारा, पाणी व क्षार पुरवते, तर शैवाल बुरशीला अन्न पुरवते. दगडफूल हे सहजीवी वनस्पतीचे उत्तम उदाहरण आहे.

5. परपोषी वनस्पती (Heterotrophic Plants):

• ज्या वनस्पतींमध्ये हरितद्रव्य नसते आणि त्या अन्नासाठी इतरांवर अवलंबून असतात.
• अ. परजीवी वनस्पती (Parasitic Plants):
• इतर सजीवांच्या शरीरावर किंवा शरीरात वाढून अन्न मिळवतात.
• उदाहरणे:
• अमरवेल (Cuscuta): यात हरितद्रव्य नसते, त्यामुळे ती पूर्णपणे आश्रयी वनस्पतीवर अवलंबून असते. याला संपूर्ण परजीवी वनस्पती म्हणतात.
• बांडगूळ (Mistletoe): ही अर्धपरजीवी वनस्पती आहे, कारण ती स्वतः प्रकाशसंश्लेषण करते, पण पाणी आणि क्षार आश्रयी वनस्पतीकडून घेते.
• ब. मृतोपजीवी वनस्पती (Saprophytic Plants):
• सजीवांच्या कुजलेल्या मृत अवशेषांवर अवलंबून असतात.
• या वनस्पती मृत अवशेषांवर पाचक रस सोडून कार्बनी पदार्थांचे विघटन करतात आणि त्यातून तयार झालेले द्रावण शोषून पोषकद्रव्ये मिळवतात.
• उदाहरणे: कवक गटातील बुरशी आणि भूछत्र (मशरूम).

6. कीटकभक्षी वनस्पती (Insectivorous Plants):

• ज्या वनस्पती कीटकभक्षण करून त्यांच्या शरीरापासून अन्नघटक मिळवतात.
• या वनस्पती प्रामुख्याने नायट्रोजन संयुगांचा अभाव असणाऱ्या जमिनीत वाढतात.
• उदाहरणे:
• ड्रॉसेरा बर्मानी (Drosera burmannii): ही वनस्पती फुलासारखी दिसते, पाने आकर्षक गुलाबी-लाल रंगाची असतात. तिच्या कडांना बारीक केसतंतू असून त्यावर कीटकांना आकर्षित करणारे चिकट द्रवाचे बिंदू असतात. कीटक चिकटल्यावर ते अडकतात आणि वनस्पती त्यांचे पचन करते. नायट्रोजनची कमतरता भरून काढण्यासाठी या वनस्पती कीटक खातात.

वनस्पतींसाठी आवश्यक पोषकद्रव्ये आणि त्यांचे परिणाम: | पोषकद्रव्ये | कार्य | अभावामुळे होणारे परिणाम | |---|---|---| | नायट्रोजन | प्रथिने, हरितद्रव्ये व पेशीद्रव यांतील महत्त्वाचा घटक. | वाढ खुंटणे, पाने पिवळी होणे. | | फॉस्फरस | प्रकाश ऊर्जेचे रासायनिक ऊर्जेत रूपांतर. | अकाली पाने गळणे, उशिरा फुले येणे, मुळांची वाढ खुंटणे. | | पोटॅशिअम | चयापचयाच्या कार्यासाठी आवश्यक. | खोड बारीक होणे, पाने कोमेजणे, पिष्टमय पदार्थ तयार न होणे. | | मॅग्नेशियम | हरितद्रव्य निर्माण करणे. | संथ वाढ होणे, पाने पिवळी होणे. | | लोह | हरितद्रव्य निर्माण करणे. | पाने पिवळी पडणे. | | मँगनीज | प्रमुख संप्रेरक घटक निर्माण करणे. | वाढ खुंटणे, पानांवर डाग पडणे. | | झिंक | संप्रेरके व त्यांतील घटक निर्माण करणे. | वाढ खुंटणे, पाने पिवळी होणे. |

प्राण्यांमधील पोषण म्हणजे शरीराला आवश्यक पोषकतत्त्वांची गरज, अन्नग्रहणाची पद्धत आणि त्यांचा शरीरात होणारा वापर. शरीराच्या सर्व क्रिया सुरळीतपणे होण्यासाठी अन्नातून घटक मिळतात. अन्न रक्तात मिसळण्यापूर्वी त्याचे विद्राव्य घटकांत रूपांतर होणे आवश्यक आहे.

पोषणाचे टप्पे:

1. अन्नग्रहण (Ingestion): अन्न शरीरात घेणे.
2. पचन (Digestion): अन्नाचे रूपांतर विद्राव्य घटकांत होणे.
3. शोषण (Absorption): पचनातून तयार झालेले विद्राव्य घटक रक्तात शोषले जाणे.
4. सात्मीकरण (Assimilation): शोषलेल्या द्रावणीय अन्नाचे शरीरातील पेशी व ऊतींमध्ये वहन व ऊर्जा निर्मिती केली जाणे.
5. उत्सर्जन (Egestion): पचन व शोषण न झालेले उर्वरित अन्नघटक शरीराबाहेर टाकले जाणे.

प्राण्यांमधील पोषणाचे प्रकार:

अ. समभक्षी पोषण (Holozoic Nutrition):

• यामध्ये प्राणी घन अन्नपदार्थ ग्रहण करतात आणि त्यांचे शरीरात पचन करतात.
• अन्नग्रहणाच्या पद्धती: खरवडणे, चघळणे, शोषून घेणे, गिळणे इत्यादी.
• एकपेशीय सजीवांमध्ये (उदा. अमीबा):
• अमीबाला हात, तोंड असे भाग नसतात. तो शरीराच्या कोणत्याही पृष्ठभागातून अन्न आत घेऊ शकतो.
• अन्नकणाला सर्व बाजूंनी वेढून तो कण पेशीमध्ये समाविष्ट करतो (छद्मपादांच्या साहाय्याने).
• अन्नकणांवर विकरांची क्रिया होऊन पचन होते.
• न पचलेला भाग तेथेच मागे सोडून अमीबा पुढे सरकतो.
• अमीबा, युग्लीना, पॅरामेशिअम यांसारख्या एकपेशीय सजीवात पोषणासंबंधीच्या सर्व क्रिया त्यांच्या पेशीतच होतात.
• बहुपेशीय सजीवांमध्ये:
• तोंडाने अन्नग्रहण होते.
• कीटकांमध्ये मुखावयव:
• कुरतडणारे (उदा. झुरळ, नाकतोडा): जबड्यासारखे मुखावयव.
• शोषून घेणारे (उदा. फुलपाखरू): नळीसारखी सोंड वापरून अन्नग्रहण.
• टोचून शोषून घेणारे (उदा. डास, ढेकूण): सुईसारखे मुखावयव टोचण्यासाठी आणि नळीसारखे मुखावयव रक्त/रस शोषण्यासाठी वापरतात.

अन्नप्रकारांनुसार प्राण्यांचे प्रकार:

1. शाकाहारी प्राणी (Herbivores):

• प्रत्यक्ष वनस्पतींचा अन्न म्हणून उपयोग करतात.
• उदाहरणे: गवत खाणारे (गाय, म्हैस), बिया खाणारे (चिमणी), फळे खाणारे (माकड).

1. मांसाहारी प्राणी (Carnivores):

• अन्नासाठी इतर प्राण्यांवर अवलंबून असतात. अप्रत्यक्षपणे वनस्पतींवर अवलंबून.
• उदाहरणे: शाकाहारी प्राण्यांना खाणारे (वाघ, सिंह), कीटक खाणारे (बेडूक).

1. मिश्राहारी प्राणी (Omnivores):

• अन्नासाठी वनस्पती तसेच प्राणी या दोन्हींवर अवलंबून असतात.
• उदाहरणे: वानर, चिंपांझी, मानव.

ब. मृतोपजीवी पोषण (Saprozoic Nutrition):

• काही कीटक, एकपेशीय सूक्ष्मजीव मृत शरीरातील किंवा आजूबाजूच्या वातावरणातील द्रवरूप सेंद्रिय पदार्थांचे शोषण करून अन्न मिळवतात.
• उदाहरणे: कोळी, मुंग्या, घरमाश्या.

क. परजीवी पोषण (Parasitic Nutrition):

• काही प्राणी इतर सजीवांवर (आश्रयी) अन्नासाठी अवलंबून असतात आणि त्यांच्याकडून अन्न मिळवतात.
• प्रकार:
• बाह्यपरजीवी पोषण (Ectoparasitic Nutrition): आश्रयी प्राण्याच्या शरीराच्या पृष्ठभागावर राहून रक्त शोषून अन्न मिळवणे.
• उदाहरणे: उवा, गोचीड, ढेकूण.
• अंतःपरजीवी पोषण (Endoparasitic Nutrition): आश्रयी प्राण्याच्या शरीराच्या आतमध्ये राहून रक्त किंवा प्रत्यक्ष अन्नाचे शोषण करणे.
• उदाहरणे: पट्टकृमी, गोलकृमी (जंत).

पर्यावरण स्वच्छता व संवर्धनातील सजीवांची भूमिका:

• स्वच्छताकर्मी (Scavengers): मृत प्राण्यांच्या शरीरापासून अन्न मिळवून जगतात आणि पर्यावरण स्वच्छ ठेवतात.
• उदाहरणे: तरस, गिधाडे, कावळे.
• विघटक (Decomposers): सूक्ष्मजीव मृत शरीराच्या अवशेष तसेच काही पदार्थ कुजवून त्यापासून अन्न मिळवतात. नैसर्गिक पदार्थांच्या कुजण्याच्या प्रक्रियेतून सूक्ष्मजीवांचे पोषण होते आणि पर्यावरणातील पोषकद्रव्यांचे चक्र चालू राहते.

आपल्या शरीराच्या योग्य वाढीसाठी कर्बोदके, स्निग्धपदार्थ, प्रथिने, जीवनसत्त्वे, खनिजे, तंतुमय पदार्थ आणि पाणी हे सर्व घटक आवश्यक आहेत. हे घटक मिळणारे अन्नपदार्थ (उदा. गहू, ज्वारी, डाळी, तांदूळ, भाज्या, फळे) चांगले आणि उत्तम दर्जाचे असणे महत्त्वाचे आहे. खराब किंवा किडलेले अन्न खाल्ल्यास रोग होऊ शकतात किंवा प्रकृती बिघडू शकते.

1. अन्नबिघाड (Food Spoilage):

• व्याख्या: अन्नपदार्थांचा रंग, वास, पोत (texture), दर्जा, चव यांमध्ये बदल होणे आणि त्यांतील पोषकद्रव्यांचा नाश होणे म्हणजे अन्नबिघाड होय.
• अन्नबिघाडाची लक्षणे:
• फळांच्या साली काळपट पडणे.
• काही पदार्थांना कडवट किंवा नकोसा वाटणारा घाणेरडा वास येणे.
• पदार्थ खाण्यास अयोग्य होणे.
• अन्नबिघाडास कारणीभूत घटक:
• अंतर्गत घटक: फळांचा रंग काळपट होणे, चव बदलणे, मांसाला आंबट वास येणे, शेंगदाणे खवट लागणे हे पदार्थांतील नैसर्गिक बदलांमुळे होते.
• बाह्य घटक (मानवी प्रक्रिया):
• जास्त शिजवणे.
• ओलसर जागी ठेवणे.
• अयोग्य साठवणूक.
• एका ठिकाणाहून दुसऱ्या ठिकाणी वाहतूक करताना खराब होणे.
• अयोग्य हाताळणी.
• काही अन्नपदार्थ (उदा. दूध, मांस) आम्ल किंवा आम्लारीयुक्त असल्याने रासायनिक प्रक्रियेमुळे बिघडतात.
• हवा, पाणी, जमीन यांमधील सूक्ष्मजीव किंवा कीटकांचा अन्नात प्रवेश.

2. अन्ननासाडी (Food Wastage):

• विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीमुळे अन्नधान्य, फळे, भाज्या, मत्स्य उत्पादन, दूध आणि दुग्धजन्य पदार्थांच्या उत्पादनात प्रचंड वाढ झाली आहे. तरीही अनेक लोक अन्नाशिवाय झोपी जातात. अशा परिस्थितीत अन्न वाया जाणे टाळणे हे आपले कर्तव्य आहे.
• अन्ननासाडीचे प्रकार:
• संख्यात्मक अन्ननासाडी (Quantitative Wastage of Food):
• कारण: चुकीच्या पद्धतीने शेती करणे (उदा. मुठीने पेरणे, अव्यवस्थित मळणी), अयोग्य साठवण आणि वितरणाच्या चुकीच्या पद्धती.
• सामाजिक कारण: पंगतीसारख्या पारंपरिक जेवण पद्धतीत अनावश्यक आग्रह केल्याने अन्न वाया जाते. यामुळे वाया गेलेले अन्न इतरांना देता आले असते.
• गुणात्मक अन्ननासाडी (Qualitative Wastage of Food):
• अन्नपदार्थांची अयोग्य साठवणूक केल्याने (उदा. जास्त शिजवणे, ओलसर जागी ठेवणे) त्यांची गुणवत्ता कमी होते. रंग, वास, चव बिघडते आणि पौष्टिक मूल्य कमी होते.
• हे अन्न खाण्यास अयोग्य ठरते किंवा त्याचे पोषणमूल्य कमी होते.

3. अन्ननासाडी टाळण्यासाठी उपाय:

• गरजेनुसार अन्न खरेदी करणे.
• अन्नाची योग्य साठवणूक करणे (उदा. रेफ्रिजरेटरमध्ये ठेवणे).
• शिळे अन्न फेकून न देता योग्य प्रकारे वापरणे.
• पंगतीमध्ये आवश्यक तेवढेच अन्न वाढून घेणे.
• शेतीत आधुनिक तंत्रज्ञान वापरून अन्न वाया जाण्यापासून वाचवणे.
• अन्नाची वाहतूक आणि वितरण योग्य पद्धतीने करणे.