पेशी व सूक्ष्मजीव

सजीवांच्या पेशींच्या आकारात विविधता असते, जो त्यांच्या कार्याशी संबंधित असतो. पेशींचे विविध आकार आढळतात, जसे की गोलाकार, दंडाकार, स्तंभाकार, सर्पिलाकार, अंडाकृती, आयताकार.

• पेशी अंगके: पेशींमधील विविध जीवनक्रिया घडवून आणण्यासाठी पेशींमध्ये अनेक घटक असतात, ज्यांना पेशी अंगके म्हणतात.
• या अंगकांचा अभ्यास करण्यासाठी इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकाचा वापर केला जातो, कारण तो प्रतिमेचे दोन अब्ज पट (2 x 10^9) पर्यंत वर्धन करू शकतो.

• पेशींचे मुख्य प्रकार:

1. वनस्पती पेशी
2. प्राणी पेशी

• या पेशी पटलांच्या साहाय्याने बनलेल्या विविध अंगकांच्या अंतर्भावाने तयार झालेल्या असतात.

• पेशींची रचना (दृश्यकेंद्रकी पेशी - Eukaryotic cell):
• अ. पेशीभित्तिका (Cell Wall):
• हे पेशीचे सर्वात बाहेरील आवरण आहे.
• फक्त वनस्पती पेशींमध्येच आढळते.
• वनस्पती पेशींना विशिष्ट आकार आणि आधार देते.
• आ. पेशीपटल (Cell Membrane):
• एक पातळ, नाजूक आणि लवचिक आवरण.
• प्राणी पेशींचे सर्वात बाहेरील आवरण असते.
• वनस्पती पेशींमध्ये पेशीभित्तिकेच्या आत असते.
• इ. पेशीद्रव (Cytoplasm):
• पेशीकेंद्रकाव्यतिरिक्त असलेला द्रवरूप भाग.
• पेशीपटल आणि केंद्रक यांच्या दरम्यान असते.
• पेशींची विविध अंगके यात विखुरलेली असतात.
• ई. पेशी अंगके (Cell Organelles):
• केंद्रक (Nucleus):
• पेशीचे सर्वात महत्त्वाचे अंगक.
• त्याच्याभोवती दुहेरी, सच्छिद्र पटल असते.
• पेशींची सर्व कार्ये नियंत्रित करते.
• आंतरद्रव्यजालिका (Endoplasmic Reticulum):
• विस्तृत, जाळीदार अंगक.
• रायबोझोमने तयार केलेल्या प्रथिनांमध्ये आवश्यक बदल करून त्यांना गॉल्जिपिंडाकडे पाठवते.
• गॉल्जिपिंड (Golgi Apparatus):
• अनेक चपट्या पिशव्यांनी तयार झालेले.
• प्रथिनांचे योग्य वितरण करण्याचे काम करते.
• लयकारिका (Lysosomes):
• पेशीतील टाकाऊ पदार्थ आणि जुन्या अंगकांचे विघटन करते.
• आत्मघाती पिशव्या म्हणून ओळखल्या जातात.
• रिक्तिका (Vacuoles):
• पेशीतील टाकाऊ पदार्थ बाहेर टाकण्याचे काम करते.
• प्राणी पेशींमध्ये छोट्या असतात, तर वनस्पती पेशींमध्ये एकच मोठी रिक्तिका असते.
• वनस्पती पेशींना ताठरता प्रदान करते.
• तंतुकणिका (Mitochondria):
• दुहेरी आवरण असलेले अंगक.
• ऊर्जा तयार करतात, म्हणून त्यांना पेशींचे ऊर्जाकेंद्र (Powerhouse of the cell) म्हणतात.
• लवके (Plastids):
• दुहेरी आवरण असलेले अंगक.
• वनस्पती पेशींमध्येच आढळतात.
• हरितलवके (Chloroplasts): प्रकाशसंश्लेषणाचे कार्य करतात.

आपल्या डोळ्यांनी सहज न दिसणारे सजीव पाहण्यासाठी सूक्ष्मदर्शकाचा वापर केला जातो. अशा सजीवांना सूक्ष्मजीव (Micro-organisms) म्हणतात.

• सूक्ष्मजीवांचा आढळ:
• सूक्ष्मजीव सर्वत्र आढळतात: हवा, पाणी, जमीन, अन्नपदार्थ, सांडपाणी, कचरा.
• वनस्पती, प्राणी आणि मानवी शरीरातही त्यांचे अस्तित्व असते.
• काही सूक्ष्मजीव एकटे राहतात (उदा. अमीबा, पॅरामेशियम), तर काही बहुसंख्येने वसाहती करून राहतात.
• काही सूक्ष्मजीव मृत वनस्पती आणि प्राण्यांच्या अवशेषांवर जगतात.

• 100 मायक्रोमीटरपेक्षा लहान वस्तू आपल्या डोळ्यांना दिसू शकत नाही.
• सूक्ष्मजीवांचे निरीक्षण करण्यासाठी संयुक्त सूक्ष्मदर्शी वापरला जातो.
• जर 1000 पटींचे वर्धन अपुरे ठरत असेल, तर काही सूक्ष्मजीवांच्या निरीक्षणासाठी इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी वापरला जातो.

• काही सूक्ष्मजीवांचे आकार:
• पॅरामेशियम: सुमारे 100 मायक्रोमीटर
• टायफॉईडचा रोगजंतू: 1 ते 3 मायक्रोमीटर
• पोलिओचा विषाणू: 28 नॅनोमीटर
• सूक्ष्मजीवांचा आकार हा साधारणपणे 100 मायक्रोमीटरपेक्षा लहान असतो.
• एवढा लहान आकार असूनही, सूक्ष्मजीवांच्या पेशीतील अंगके सर्व जीवनप्रक्रिया घडवून आणतात.

• काही सूक्ष्मजीव (उदा. पावावरील बुरशी, डबक्यातील शैवालाचे तंतू) बहुपेशीय असतात.
• बहुतांश सूक्ष्मजीव हे एकपेशीय असतात (उदा. जीवाणू, विषाणू).
• या सूक्ष्मजीवांच्या पेशींची रचना दृश्यकेंद्रकी पेशींपेक्षा (Eukaryotic cell) थोडी भिन्न असते.
• या पेशीत पटलापासून तयार झालेली अंगके आढळत नाहीत.
• यात फक्त प्रद्रव्यपटल (Cell membrane), पेशीद्रव्य (Cytoplasm) व केंद्रकद्रव्य (Nucleoid) एवढेच घटक आढळतात.
• म्हणूनच यांना आदिकेंद्रकी पेशी (Prokaryotic cell) म्हणतात.

• आदिकेंद्रकी पेशीची वैशिष्ट्ये:
• पटलावर आधारित अंगके (उदा. केंद्रक, तंतुकणिका, हरितलवके) अनुपस्थित.
• केंद्रकद्रव्य (Nucleoid) हे पेशीद्रव्यात विखुरलेले असते, ते पटलाने वेढलेले नसते.
• रायबोझोम हे एकमेव अंगक उपस्थित असते.
• कशाभिका (Flagella) हालचालीस मदत करते.
• प्लाझमिड (Plasmid) हे अतिरिक्त डीएनए रेणू असतात.

• प्रत्येक सूक्ष्मजीवाला वाढ व प्रजननासाठी विशिष्ट परिस्थितीची आवश्यकता असते.
• वाढीसाठी आवश्यक परिस्थिती:
• माध्यम: माती, पाणी, कुजणारे पदार्थ इत्यादी.
• तापमान: 25°C ते 37°C दरम्यान (बहुतेक सूक्ष्मजीवांसाठी).
• पोषण: विशिष्ट पोषकद्रव्ये (उदा. शैवाल - हरितद्रव्य).
• ऑक्सिजन: बऱ्याच सूक्ष्मजीवांना ऑक्सिजन आवश्यक असतो, पण काही सूक्ष्मजीव ऑक्सिजनशिवायही वाढू शकतात (उदा. विनॉक्सिजीवी जीवाणू).
• वातावरण: ओलसर, दमट तसेच उबदार.

• प्रतिकूल परिस्थितीत सूक्ष्मजीव:
• समुद्रतळ, ध्रुवीय प्रदेशातील बर्फ, गरम पाण्याचे झरे अशा प्रतिकूल परिस्थितीतही काही सूक्ष्मजीव टिकून राहतात.
• अशा वेळी ते स्वतःभोवती कठीण कवच (Cyst) तयार करून आपली जीवनप्रक्रिया थांबवतात.
• परिस्थिती अनुकूल झाली की, कवचातून पुन्हा बाहेर येऊन आपली जीवनप्रक्रिया सुरू करतात.

• सूक्ष्मजीवांचे वर्गीकरण (आकार व जीवनप्रक्रियेनुसार):
• शैवाल (Algae)
• कवके (Fungi)
• आदिजीव (Protozoa)
• जीवाणू (Bacteria)
• विषाणू (Viruses)

• राष्ट्रीय पेशी विज्ञान संस्था, पुणे (NCCS): ही संस्था पेशी विज्ञान आणि जैव तंत्रज्ञान संदर्भात संशोधनाचे कार्य करते.

सूक्ष्मजीव अनेक प्रकारे मानवासाठी आणि पर्यावरणासाठी उपयुक्त आहेत.

• पर्यावरण स्वच्छता आणि खतनिर्मिती:
• शेण, मातीमधील सूक्ष्मजीव कचऱ्याचे (पालापाचोळा, शेण, फळांच्या साली) विघटन करतात.
• यामुळे कचऱ्याचे रूपांतर उत्कृष्ट खतात होते आणि परिसर स्वच्छ राहतो.
• सांडपाण्याचे व्यवस्थापन करतानाही कार्बनी पदार्थ लवकर कुजवण्यासाठी सूक्ष्मजीव सोडले जातात.

• दुग्धजन्य पदार्थ निर्मिती:
• कोमट दुधात दही/ताकाचे काही थेंब मिसळल्यास 8-10 तासांत सूक्ष्मजीवांच्या वाढीमुळे दुधाचे रूपांतर दह्यात होते.
• ताक, लोणी, चीज आणि इतर दुग्धजन्य पदार्थ तयार करण्यासाठी सूक्ष्मजीव उपयुक्त आहेत.

• किण्वन (Fermentation):
• सूक्ष्मजीवांच्या क्रियेमुळे काही कार्बनी पदार्थांचे दुसऱ्या कार्बनी पदार्थांत रूपांतर होण्याच्या रासायनिक क्रियेला किण्वन (आंबणे किंवा कुजणे) म्हणतात.
• प्रक्रिया: या क्रियेत उष्णता निर्माण होते आणि कार्बन डायऑक्साइड व इतर वायू तयार होतात.
• हे वायू पदार्थांचे आकारमान वाढवतात (उदा. पाव, इडली यांची पिठे फुगणे) आणि बाहेर पडताना पदार्थ फसफसतात.
• उपयोग: दुधाचे दही बनवणे, फळे व धान्य यांपासून अल्कोहोल तयार करणे, पिठापासून पाव बनवणे.
• रसायन निर्मिती: ॲसेटिक आम्ल, सायट्रिक आम्ल, लॅक्टिक आम्ल, जीवनसत्त्वे व प्रतिजैविके यांच्या निर्मितीमध्ये किण्वन प्रक्रियेचा उपयोग केला जातो.

• प्रतिजैविके (Antibiotics):
• विशिष्ट प्रकारची औषधे जी शरीरातील रोगजंतूंचा नाश करतात व त्यांची वाढ रोखतात.
• विशिष्ट जातींच्या सूक्ष्मजीवांपासून प्रतिजैविके बनवली जातात (उदा. पेनिसिलीन).
• पूर्वी असाध्य असणारे क्षय, टायफॉईड, कॉलरा असे अनेक रोग आता प्रतिजैविकांमुळे नियंत्रणात आले आहेत.
• पाळीव प्राण्यांच्या अन्नात प्रतिजैविके मिसळून त्यांना रोगांपासून संरक्षण देता येते.
• वनस्पतींना होणाऱ्या रोगांवरही प्रतिजैविकांमुळे नियंत्रण ठेवता येते.
• महत्त्वाचे: प्रतिजैविके डॉक्टरांच्या सल्ल्याशिवाय घेणे अपायकारक असते. डोस पूर्ण करणे आवश्यक आहे.

• लस (Vaccine) निर्मिती:
• रोगप्रतिकार क्षमता वाढवणारी लस प्रयोगशाळेत सूक्ष्मजीवांच्या मदतीने तयार करतात.
• लस टोचल्याने शरीराची रोगप्रतिकार क्षमता वाढते आणि तो रोग होण्याची शक्यता कमी होते.

• इतर उपयोग:
• कातडी कमावणे.
• घायपातापासून धागे मिळवणे.
• तेलावर वाढणाऱ्या सूक्ष्मजीवांच्या मदतीने समुद्रातील तेलगळतीमुळे आलेला तेलाचा तवंग काढून पाणी स्वच्छ करणे.
• बायोगॅस संयंत्रांच्या माध्यमातून जैववायू व खतनिर्मिती (पालापाचोळा, कचरा, मानवी मलमूत्र, ओला कचरा वापरून).

सूक्ष्मजीव अनेक प्रकारे मानवासाठी आणि पर्यावरणासाठी हानिकारक ठरू शकतात.

• अन्न खराब करणे:
• बरेच दिवस बंद ठेवलेला मुरांबा, लोणची यांवर पांढरा पापुद्रा किंवा काळे कण दिसतात, हे बुरशीमुळे होते.
• उन्हाळ्याच्या दिवसांत दूध, मांस हे पदार्थ नासतात.
• शिळ्या, ओलसर अन्नावर बुरशी येते, ज्यामुळे अन्न खाण्यायोग्य राहत नाही.
• सूक्ष्मजीव स्वतःचे पोषण करताना अन्नात विषारी पदार्थ (एनटेरोटॉक्झिनस) मिसळतात, ज्यामुळे अन्न दूषित होते.

• दूषित अन्नाचे सेवन केल्यास उलट्या व जुलाब होतात, याला अन्नविषबाधा म्हणतात.
• सूक्ष्मजीवांनी अन्नात सोडलेल्या विषारी पदार्थांमुळे (एनटेरोटॉक्झिनस) अन्नविषबाधा होते.

• अन्नविषबाधा टाळण्यासाठी उपाय:

1. नेहमी ताजे व झाकलेले अन्न खावे.
2. उकळलेले पाणी प्यावे.
3. खोकताना, शिंकताना तोंडावर रुमाल ठेवावा.
4. घराभोवती कचरा किंवा पाणी साठू देऊ नये.

• अन्ननलिकेचे रोग (दूषित अन्न व पाण्यामुळे):
• अस्वच्छता आणि सांडपाण्याशी संपर्क येऊन दूषित झालेल्या पाण्यात तसेच शिळ्या, उघड्यावरील अन्नात सूक्ष्मजीव असतात.
• असे दूषित अन्न सेवन केल्यास आमांश, टायफॉईड, कॉलरा, कावीळ, गॅस्ट्रो असे रोग होतात.

• अन्न दूषित झाल्याचे कसे ओळखाल?
• अन्नाचा रंग बदलतो.
• अन्नाला दुर्गंधी येते.
• अन्नावर बुरशीचे थर दिसतात.
• अन्नाची चव बदलते.

• जे सूक्ष्मजीव रोग निर्माण करतात, त्यांना रोगकारक सूक्ष्मजीव म्हणतात.

• रोगप्रसाराचे मार्ग:
• हवेमार्फत: श्वसनमार्गाचे रोग झालेल्या व्यक्तीच्या खोकण्यातून व शिंकण्यातून रोगाचे सूक्ष्मजीव हवेत मिसळतात. श्वासावाटे निरोगी व्यक्तीच्या श्वसनमार्गात जाऊन सर्दी, खोकला, घटसर्प, न्यूमोनिया, क्षय असे रोग होऊ शकतात.
• पाण्यामार्फत: दूषित पाणी प्यायल्याने कॉलरा, टायफॉईड, कावीळ.
• कीटकांद्वारे (डास): कचऱ्याचे ढीग, गटारे, साठलेले पाणी या ठिकाणी डासांची पैदास वाढते. डासांच्या माद्यांच्या दंशातून हिवताप (मलेरिया), डेंग्यू, हत्तीरोग, पीतज्वर (Yellow fever), चिकुनगुनिया, झिका ताप (Zika fever) इत्यादी रोगांना कारणीभूत सूक्ष्मजीव मानवी शरीरात प्रवेश करू शकतात.
• संपर्कातून: त्वचेचे रोग, लैंगिक संक्रमित रोग.

• ताप येणे म्हणजे काय?
• निरोगी मानवी शरीराचे तापमान सुमारे 37°C (98.6°F) असते.
• शरीरात सूक्ष्मजीवांचा प्रवेश झाल्यास, आपल्या रक्तातील प्रतिकारयंत्रणा कामाला लागते.
• यामुळे शरीराचे तापमान वाढते आणि वाढलेल्या तापमानामुळे सूक्ष्मजीव नष्ट होतात.
• जखम भरताना ती गरम लागण्याचे कारणही हेच आहे.

• स्वच्छतेचे महत्त्व:
• सुमारे 80% आजार हे अस्वच्छतेमुळे होतात.
• संसर्गजन्य आजार रोखण्याचे सोपे मार्ग:
• परिसर स्वच्छ ठेवणे.
• कोठेही कचरा न टाकणे.
• उघड्यावर शौचास न बसणे.
• स्वच्छ भारत अभियान हे वैयक्तिक स्वच्छतेबरोबरच सार्वजनिक स्वच्छतेबाबत जागरूकता निर्माण करण्यासाठी कार्यरत आहे.

• इतर उपद्रव:
• दमट हवामानामुळे सुती कपडे, गोणपाट, ताग, कागद, रबर (वनस्पतिजन्य) आणि चामडे (प्राणिजन्य) या पदार्थांवर बुरशी व इतर सूक्ष्मजीवांची वाढ होऊन ते खराब व कमकुवत होतात.