Notes-Marathi Medium-Class 9-विज्ञान आणि तंत्रज्ञान-पाठ-17-जैवतंत्रज्ञानाची ओळख-Maharashtra Board

अभ्यासघटक : ऊती - वनस्पती ऊती व प्राणी ऊती ऊती संवर्धन कृषी पर्यटन शेतीपूरक व्यवसाय

ऊती (Tissue) :

• सजीवांच्या शरीराचे रचनात्मक व कार्यात्मक लहानांत लहान एकक म्हणजे पेशी होय.
• एकपेशीय सजीवांमध्ये शरीरातील सर्व आवश्यक कार्ये एकाच पेशीतील अंगके पार पाडतात.
• सजीवांमधील आवश्यक कार्ये पेशी आणि ऊतींच्या मार्फत पार पाडली जातात.

ऊती : शरीराचे विशिष्ट कार्य करण्यासाठी एकत्र आलेल्या एकसारख्या पेशींच्या समूहाला ऊती म्हणतात. प्रत्येक ऊती विशिष्ट कार्य करते.

• पेशींची वैशिष्ट्यपूर्ण रचना व त्यांच्या कामांची विभागणी झाल्याने शरीरातील सर्व कामे सर्वोच्च क्षमतेने होतात.
• उदा., स्नायू ऊती शरीराच्या हालचालींसाठी आवश्यक असणारे आकुंचन-प्रसरण करतात. वनस्पतीतील संवहनी ऊती पाणी आणि अन्न यांचे वहन करतात.

ऊतीचे प्रकार :

• सरल ऊती : एकाच प्रकारच्या पेशींनी बनलेली ऊती. उदा., प्राण्यांतील अभिस्तर ऊती, वनस्पतींतील मूल ऊती.
• जटिल ऊती : एकापेक्षा अधिक प्रकारच्या पेशींनी बनलेल्या ऊती. उदा., प्राण्यांचे रक्त, वनस्पतींतील जलवाहिन्या व रसवाहिन्या.

वनस्पती आणि प्राणी यांच्या ऊतीतील फरक : वनस्पती आणि प्राणी यांच्या शरीररचनेत आणि कार्यांत खूप फरक आहे.

• वनस्पती स्थिर असतात. त्या ठरावीक भागातच केवळ वाढू शकतात. त्यांना चेता संस्था नसते.
• प्राणी चल असतात. त्यांना अधिक ऊर्जेची आवश्यकता असते. त्यांच्या शरीरात एकसमान वाढ होते. त्यांच्या संस्था निरनिराळ्या असतात.

वनस्पती ऊती	प्राणी ऊती
आधारक ऊती, कारण वनस्पती स्थिर असतात.	आधारक ऊती नाहीत, कारण प्राणी सतत हलत-चालत असतात.
मृत पेशीच्या ऊती.	केवळ जिवंत पेशींच्याच ऊती.
विभाजक ऊती केवळ जिथे वाढ होते तेथेच असतात.	सर्व शरीर एकसमान वाढत असल्याने विभाजक किंवा अविभाजक असे ऊती प्रकार नसतात.

प्राणी ऊती (Animal Tissue) :

प्राणी ऊतींचे चार प्रमुख प्रकार आहेत : अभिस्तर ऊती, संयोजी ऊती, स्नायू ऊती व चेता ऊती. या ऊतींनी शरीरातील निरनिराळे अवयव बनलेले असतात. प्रत्येक ऊतीप्रमाणे त्या त्या अवयवाचे कार्य चालते.

अभिस्तर ऊती (Epithelial Tissue) :

• अभिस्तर ऊती हे प्राण्यांच्या शरीरातील संरक्षक आवरण आहे.
• ऊतीच्या पेशी एकमेकींना घट्ट चिकटलेल्या व अखंड थरांच्या स्वरूपात असतात.
• शरीरात प्रवेश करू पाहणाऱ्या पदार्थापासून अभिस्तर ऊती आधी संरक्षण करतात.
• अभिस्तर ऊतीतील पेशी, थरात असतात. त्या तंतुमय पटलावर आधार घेऊन रचलेल्या असतात.
• उदा., त्वचा, तोंडाच्या आतील स्तर, रक्तवाहिन्यांचे स्तर, फुप्फुसांतील वायुकोशाचा स्तर इत्यादी अभिस्तर ऊतींपासून बनलेले असतात.

संयोजी ऊती (Connective Tissue) :

• संयोजी ऊती शरीराचे वेगवेगळे भाग एकमेकांना जोडणाऱ्या ऊती आहेत.
• संयोजी ऊतींतील पेशींची रचना सैलसर असून त्यांतील मोकळ्या जागेत घनरूप, जेलीसदृश किंवा पाण्यासारखे द्रवरूप आधारक असते.
• रक्त हे संयोजी ऊतींचा एक प्रकार आहे. शरीराच्या एका भागाकडून दुसऱ्या भागाकडे प्रवाहित होताना रक्त अनेक पदार्थांचे वहन करते.

संयोजी ऊतीचे उपप्रकार :

(i) रक्त Blood :

स्थान	स्वरूप	कार्य
बंदिस्त रक्ताभिसरण संस्थेत	रक्तद्रवात लोहित रक्तकणिका, श्वेत रक्तकणिका व रक्तबिंबिका तसेच द्रवरूप आधारक	ऑक्सिजन, पोषकद्रव्ये, संप्रेरके व उत्सर्जित पदार्थांचे वहन करणे.

(ii) लसिका Lymph :

स्थान	स्वरूप	कार्य
शरीरातील पेशींच्या सभोवताली	रक्तकेशिकांतून पाझरणारा द्रव. यात श्वेत रक्तकणिका व द्रवरूप आधारक	रोगांच्या संक्रमणापासून शरीराचे संरक्षण करणे.

(iii) विरल ऊती Areolar tissue :

स्थान	स्वरूप	कार्य
त्वचा व स्नायूंच्या दरम्यान आणि रक्तवाहिन्यांच्या आजूबाजूला	विविध प्रकारच्या सैलसर पेशी, जेलीसारखे आधारक, लवचीक तंतू.	आंतरेंद्रियांना आधार देणे.

(iv) चरबीयुक्त ऊती Adipose tissue :

स्थान	स्वरूप	कार्य
त्वचेखाली व अंतर्गत अवयवांच्या आजूबाजूला	मेदपिंडाने भरलेल्या पेशी जेलीसारखा आधारक	उष्णतारोधन, ऊर्जा पुरवणे, स्निग्ध पदार्थ साठवून ठेवणे.

(v) कास्थी / कूर्चा Cartilage :

स्थान	स्वरूप	कार्य
नाक, कान, स्वरयंत्र, श्वासनलिका	पेशी व तंतुमय, लवचीक जेलीसारखा आधारक	हाडांचे पृष्ठभाग गुळगुळीत करणे. अवयवांना आकार व आधार देणे.

(vi) अस्थी (हाडे) Bones :

स्थान	स्वरूप	कार्य
संपूर्ण शरीरभर विशिष्ट रचनेमध्ये (सांगाडा)	कॅल्शिअम फॉस्फेटपासून बनलेला घनरूप आधारक व त्यात ‘ऑस्टीओसाईटस् ’ (अस्थि पेशी) नावाच्या रूतलेल्या पेशी	शरीराच्या सर्व अवयवांना आधार देणे. हालचालींस मदत करणे, अवयवांचे संरक्षण करणे.

(vii) स्नायूरज्जू Tendons व अस्थिबंध Ligaments :

स्थान	स्वरूप	कार्य
सांध्यांच्या ठिकाणी	स्नायूरज्जू - तंतूमय, मजबूत व कमी लवचीक अस्थि बंध-अतिशय लवचीक व मजबूत	स्नायूरज्जू – स्नायूंना हाडांशी जोडणे. अस्थिबंध – दोन हाडे जोडणे.

चेताऊती (Nervous Tissue) :

• पर्यावरणातून येणाऱ्या उद्दीपनाला प्रतिसाद देण्याचे कार्य चेता ऊती करतात.
• चेता ऊतीच्या पेशीची रचना : आवेग वाहून नेणे आणि प्रतिसाद देणे यासाठी विशिष्ट रचनेच्या बनलेल्या आहेत.
• चेतापेशीचे प्रमुख भाग पेशीकाय, अक्षतंतू आणि वृक्षिका हे आहेत.
• पेशीकाय हा केंद्रक व पेशीद्रव्य असलेला मुख्य भाग असतो. त्याच्यापासून अनेक आखूड तंतुमय वृक्षिका निघतात. त्यातील एक खूप लांब तंतू म्हणजे अक्षतंतू होय.
• एक चेतापेशी एक मीटर लांबीची असू शकते.
• अनेक चेतातंतूंची चेता (Nerve) बनते.
• चेता ऊती या मेंदू, मेरुरज्जू व शरीरभर पसरलेले चेतांचे जाळे येथे आढळतात. चेता ऊती व स्नायू ऊती या दोन्हीच्या कार्यात्मक संयोगामुळे बहुसंख्य प्राण्यांमध्ये चेतनेस प्रतिसाद देण्याची क्रिया घडते.

वनस्पती ऊती (Plant Tissue) :

• प्राण्यांची वाढ ठरावीक वयापर्यंतच होते. सर्व वाढ सारखी आणि संपूर्ण शरीरात होते. प्रौढावस्थेनंतर वाढ थांबते.
• वनस्पतींची वाढ अमर्याद असते. मात्र त्यांच्या शरीरात सगळीकडे समान वाढ होत नाही.
• वनस्पतींच्या नेमक्या काहीच ठिकाणी विभाजी ऊती असतात. जिथे विभाजी ऊती असतात, तेथेच फक्त वाढ होते.

स्थायी ऊती (Permanent Tissue) :

विभाजी पेशींपासून विभेदन प्रक्रियेने स्थायी ऊती बनतात.

• विभेदन : कायमस्वरूपी आकार, आकृती व कार्य धारण करण्याच्या प्रक्रियेस विभेदन (Differentiation) म्हणतात.
• विभाजी ऊतींच्या पेशीविभाजनाने तयार झालेल्या नवीन पेशी पूर्ण वाढीनंतर ठरावीक ठिकाणी एखादे विशिष्ट कार्य करू लागतात आणि त्या वेळी त्यांची विभाजन क्षमता संपते.

स्थायी ऊती दोन प्रकारच्या असतात : सरल स्थायी ऊती आणि जटिल स्थायी ऊती.

सरल स्थायी ऊतीचे प्रकार (Types of Simple Permanent Tissues) :

(i) मूल ऊती (Parenchyma) :

स्थान	पेशींचे स्वरूप	कार्य
मूळ, खोड, पाने, फुले, फळे व बिया सर्व अवयवांत	पातळ पेशीभित्तिका, आंतरपेशीय पोकळ्या असलेल्या जिवंत पेशी	मोकळ्या जागा भरणे, आधार देणे, अन्न साठवणे

उपप्रकार : 

• हरित ऊती - पानांतील मूल ऊती, प्रकाश संश्लेषण करतात.
• वायू ऊती - जलीय वनस्पतींना खोडे व पाने यांना तरंगण्यास मदत करतात.

(ii) स्थूल ऊती (Collenchyma) :

स्थान	पेशींचे स्वरूप	कार्य
पानांचे देठ, खोड, फांद्या यांच्या तळाशी	लांबट पेशी, सेल्युलोज व पेक्टीन मुळे कोपऱ्यांशी जाड झालेल्या पेशीभित्तीका, जिवंत पेशी	अवयवांना लवचीकता व आधार देणे

(iii) दृढ ऊती (Sclerenchyma) :

स्थान	पेशींचे स्वरूप	कार्य
खोड, पानांच्या शिरा, बियांचे कठीण कवच, नारळाचे बाह्य आवरण	दोन्ही टोकांना निमुळत्या तंतुमय व मृत पेशी, पेशीभित्तिकेत ‘लिग्नीन’ हा पदार्थ	अवयवांना टणकपणा व मजबुती देणे

 जटील स्थायी ऊतीचे प्रकार (Types of Complex Permanent Tissues) :

(i) जलवाहिनी (Xylem) :

वैशिष्ट्ये	पेशींचे प्रकार	कार्य
जाड भिंतीच्या मृत पेशींपासून बनलेल्या आहेत	वाहिनिका, वाहिन्या व तंतू - मृत पेशी जलवाहिनी मूल ऊती- जिवंत पेशी	एकमेकांना जोडलेल्या नळ्यां सारखी रचना असते, पाणी व खनिजांचे वहन खालून वरच्या दिशेनेच करतात.

 (ii) रसवाहिनी (Phloem) :

वैशिष्ट्ये	पेशींचे प्रकार	कार्य
पेशीद्रव्य असलेल्या जिवंत पेशींपासून बनलेल्या आहेत.	चाळणनलिका, सहपेशी, रसवाहिनी मूल ऊती- जिवंत पेशी, रसवाहिनी तंतू - मृत पेशी	एकमेकांना जोडलेल्या नळ्या, पानांकडून शर्करा व अमिनो आम्लांचे वहन वरच्या व खालच्या दिशेने करतात.

 पृष्ठभागीय ऊती (Epidermis) :

• वनस्पतीच्या संपूर्ण पृष्ठभागाच्या थराला अपित्वचा म्हणतात.
• इथे पेशींचा एकच थर असतो.
• खोड व पानांच्या अपित्वचेवर क्युटिकल हा थर असतो.

जैवतंत्रज्ञान (Biotechnology) :

जैवतंत्रज्ञान शाखेचा उदय :

• सजीवांच्या शरीरातील काही जिवंत पेशी पूर्णक्षम (Totipotent) असतात. ठरावीक वातावरण पुरवले तर या पेशींपासून नव्याने पूर्ण सजीव तयार होऊ शकतो.
• पेशींच्या या गुणधर्माचा तसेच त्यातील जनुक निर्धारित जैव- रासायनिक प्रक्रियांचा वापर करून अनेक उत्तम प्रतीच्या व अधिक उत्पादन देणाऱ्या पिकांचे विविध वाण तसेच जनावरांच्या नवीन प्रजाती, विविध लसी तयार करता येतात.

हा शोध लागल्यावर त्यातूनच पुढे जैवतंत्रज्ञान शाखेचा उदय झाला.

जैवतंत्रज्ञान (Biotechnology): सजीवांमध्ये कृत्रिमरीत्या जनुकीय बदल व संकर घडवून सुधारणा करण्याच्या प्रक्रियांना जैवतंत्रज्ञान असे म्हणतात. या तंत्रज्ञानाने नैसर्गिक गुणधर्मांव्यतिरिक्त नवीन गुणधर्म धारण करणाऱ्या वनस्पती आणि प्राणी यांची उत्पत्ती करण्यात येत आहे.

जैवतंत्रज्ञानात जनुकीय अभियांत्रिकी (Genetic  Engineering) व ऊती संवर्धन (Tissue Culture) ही दोन तंत्रे वापरली जातात.

ऊती संवर्धन (Tissue Culture) :

• प्राथमिक संस्कार, प्रजनन/विभाजन/बहुविधन करणे, खोडाचा किंवा मूळाचा मूलारंभ करणे, प्राथमिक आणि द्वितीय काठिण्यकरण या ऊती संवर्धनातील विविध प्रक्रिया आहेत.
• फ्रेडरिक स्टुअर्ड यांनी गाजराच्या मुळातील पेशी वेगळ्या काढून त्या प्रयोगशाळेत पोषक माध्यमात वाढवल्या. या पेशींमध्ये संपूर्ण वनस्पती तयार करण्याची क्षमता असते हे त्यांनी सिद्ध केले.

ऊती संवर्धन :  सजीवाच्या शरीराबाहेर पोषक व निर्जंतुक माध्यमात त्याच्या पेशी किंवा ऊतींची वाढ करणे, या तंत्राला ऊती संवर्धन म्हणतात.

• ऊती संवर्धन तंत्राने एका पेशीपासून किंवा ऊतीपासून संपूर्ण सजीव विकसित करता येतो.
• अशा ऊती संवर्धनासाठी आवश्यक पोषके व ऊर्जा पुरवणारे एखादे द्रवरूप, स्थायुरूप किंवा अगार जेलीसारखे माध्यम वापरले जाते.

जैवतंत्रज्ञानामुळे शेती व्यवस्थापनात झालेले बदल :

• जनुकीय सुधारित वाण (Genetically Modified Crops) म्हणजेच जी. एम. ओ. हे पिकांच्या डी. एन. ए. मध्ये बदल घडवून निर्माण केलेले वाण आहे. हे नैसर्गिकरीत्या आढळत नाही; मात्र कृत्रिमरीत्या निर्माण करून त्यात निरनिराळे उपयुक्त गुणधर्म संकरित केले जातात.
• काही नैसर्गिक प्रजाती वातावरणीय ताण सहन करू शकत नाहीत. GM सुधारित प्रजाती मात्र कोणत्याही प्रतिकूल परिस्थितीत तग धरून वाढतात.
• GM सुधारित प्रजाती, उपद्रवी कीटक, रोगजंतू, रासायनिक तणनाशके यांना प्रतिकार करू शकतात. त्यामुळे जंतुनाशके, कीटकनाशके, तणनाशके अशा घातक रसायनांचा वापर कमी केला जातो.
• GM प्रजातीच्या बियाण्यांमुळे पिकांची नासाडी कमी होते आणि त्यांच्या पोषणमूल्यांत वाढ होते.
• मर्वगुणसंपन्न पिकांची बियाणे तयार केल्याने दिवसेंदिवस त्याच्या लागवडीचे प्रमाण जगभरात वाढत चालले आहे.
• बटाटा, सोयाबीन, टोमॅटो, कापूस, सफरचंद, वांगी, पपई गुलाब, बीट, तंबाखू, गहू इत्यादी पिकांच्या GM प्रजाती उपलब्ध आहेत.

पुढील काही प्रजातींमध्ये कीडरोधक जनुकांचे रोपण केले आहे

• मका : MON 810, MON 863
• बटाटा : अम्फ्लोरा
• भात : गोल्डन राईस
• सोयाबीन : विस्टिव्ह गोल्ड
• टोमॅटो : वैशाली
• कापूस : बी. टी. कॉटन

ऊती संवर्धनाच्या माध्यमातून 'हरितक्रांती' साध्य होते. आपल्या देशाच्या अन्नधान्याचे उत्पादन वाढत आहे.

उद्यानविद्या, रोपवाटिका व वनीकरण क्षेत्रांत जैवतंत्रज्ञानाचे उपयोजन (Application of Biotechnology in Floriculture, Nurseries and Forestry) :

रोपवाटिकेची गरज : बागा बनवणे, वृक्षारोपण आणि ऱ्हास होणाऱ्या जंगलांचे पुनरुज्जीवन करणे अशा कारणांसाठी रोपवाटिकेची गरज असते. मोठ्या संख्येने रोपे पुरवण्यासाठी येथे ऊती संवर्धन तंत्राचा वापर केला जातो.

कृषी पर्यटन (Agro Tourism) :

'कृषी पर्यटन केंद्र' हा नव्याने उदयास आलेला उद्योग आहे. ऊती संवर्धनाने फुलझाडे, फळझाडे, शोभेची झाडे, भाज्या, औषधी वनस्पती इत्यादींची मोठ्या प्रमाणावर रोपनिर्मिती करून आणि त्यांची झाडे पूर्णपणे वाढवून स्वयंपूर्ण कृषी पर्यटन केंद्र तयार केले जाते.

कृषी पर्यटन केंद्रातील काही घटक :

• प्रादेशिक फळझाडे
• देशी-विदेशी वृक्ष
• शोभेची झाडे व फुलझाडे
• फुलपाखरांची बाग (Butterfly Garden)
• औषधी वनस्पतींची बाग
• रासायनिक खते/कीडनाशके यांचा वापर न करता वाढवलेल्या (सेंद्रिय) भाज्या, फळे.

अशी आकर्षणे असलेल्या ठिकाणी पर्यटक कृषी पर्यटनासाठी मोठ्या संख्येने येतात. या ठिकाणी रोपे, भाज्या, फळे इत्यादी विकून आर्थिक लाभ मिळतो.

शेतीपूरक व्यवसाय :

(i) पशुसंवर्धन (Animal Husbandry):

दूध व दुग्धजन्य पदार्थांचे उत्पादन तसेच शेतीच्या कामात श्रमिक म्हणून मदत होण्यासाठी पशुपालन केले जाते.  हा शेतीपूरक व्यवसाय आहे.

गोठ्यातील जनावरांची (गाई-म्हशींची) संख्या व त्यांच्या विविध जाती, एकूण दुग्ध उत्पादन, गोठ्यातील स्वच्छता, जनावरांच्या आरोग्याची काळजी घेण्यासाठी योजलेले उपाय इत्यादी बाबींचा पशुसंवर्धन यासाठी विचार केला जातो.

पशुधन : आपल्या देशात दूध उत्पादन व शेतीच्या कामात श्रमिक म्हणून मदत होण्यासाठी पशुपालन केले जाते. जसे दूध देणाऱ्या गाई, म्हशी तसेच ओझी अढणारे बैल, रेडे इत्यादी.

साहिवाल, सिंधी, गीर तसेच लाल कंधारी, देवणी, खिल्लारी व डांगी या देशी गाई व जर्सी , ब्राऊन स्विस, होलस्टेन या विदेशी गाईंचा वापर दूध उत्पादनासाठी करतात.

पशुधनाची काळजी :

• दुधाचे स्वच्छ व उच्च प्रतीचे उत्पादन मिळावे, म्हणून पशुधनाची काळजी घेणे आवश्यक आहे.
• गुरांना चौरस आहार देणे. जाडेभरडे कोंडायुक्त अन्न, चारा व पुरेसे पाणी देणे.
• गुरांचा गोठा स्वच्छ, कोरडा व हवेशीर आणि छत असलेला असावा.
• गुरांना नियमितपणे रोगप्रतिबंधक लस टोचली जावी.

(II) कुक्कुटपालन (Poultry Farming):

• कुक्कुटपालन म्हणजे अंडी आणि मांस मिळवण्यासाठी कोंबड्यांचे पोषण करून त्यांची केलेली पैदास.
• परदेशी (लेगहॉर्न) आणि भारतीय प्रजातींच्या (असील) कोंबड्यांचा संकर करून चांगल्या गुणवत्तेच्या नव्या प्रजाती निर्माण केल्या जातात.
• अशा कोंबड्यांना जास्त तापमान सहन करण्याची क्षमता आणि चांगल्या गुणवत्तेची उत्पादने निर्माण करण्याची क्षमता असते.
• अंडी व मांस दोन्हींसाठी पाळण्यात येणाऱ्या कोंबड्यांच्या जाती : ऱ्होड आयलंड रेड, न्यू हॅम्पशायर, प्लायमाऊथ रॉक, ब्लॅक रॉक.
• लेयर्स म्हणजे अंडी देणाऱ्या कोंबड्यांच्या जाती : उदा., लेगहॉर्न, मिनॉर्का, अँकोना, लेहमन.
• ब्रॉयलर्स म्हणजे मांस देणाऱ्या कोंबड्यांच्या जाती : उदा., ब्रहमा, लाँग, कोचिन, असिल.