पोषण, रोग, टीके, पादप और आनुवंशिकता

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पोषक तत्व

कार्बोहाइड्रेट ऊर्जा का मुख्य स्रोत हैं और प्रोटीन शरीर का निर्माण तथा मरम्मत करते हैं; दोनों प्रति ग्राम लगभग 4 kcal देते हैं, जबकि वसा प्रति ग्राम लगभग 9 kcal देती है। विटामिन और खनिज शरीर की रक्षा करते हैं, और रुक्षांश (आहारी रेशे) कब्ज से बचाते हैं। प्रोटीन की कमी से क्वाशियोरकर (पेट और अंगों में सूजन) और प्रोटीन तथा ऊर्जा दोनों की कमी से मरास्मस (शरीर का क्षीण होना) होता है। आयोडीन विलयन मंड को नीला-काला कर देता है। कासिमिर फंक ने 1912 में 'विटामिन' शब्द दिया।

विटामिन और खनिज

विटामिन A, D, E और K वसा में घुलनशील हैं और शरीर में संचित होते हैं; B-समूह और C जल में घुलनशील हैं। कमी से होने वाले रोग: A (रेटिनॉल) से रतौंधी (night blindness) और जीरोफ्थैल्मिया; B1 (थायमिन) से बेरी-बेरी; B2 (राइबोफ्लेविन) से होंठ फटना; B3 (नियासिन) से पेलाग्रा; B9 (फोलिक अम्ल) से रक्ताल्पता; B12 (कोबालामिन, जिसमें कोबाल्ट होता है) से घातक रक्ताल्पता (pernicious anaemia); C (ऐस्कॉर्बिक अम्ल, आँवले और खट्टे फलों से) से स्कर्वी, जिसमें मसूड़ों से खून आता है; D (कैल्सिफेरॉल), जो धूप में त्वचा में बनता है, से बच्चों में रिकेट्स और वयस्कों में ऑस्टियोमलेशिया; और K, जिसे आँत के जीवाणु बनाते हैं, से रक्त का थक्का ठीक से न जमना। विटामिन E (टोकोफेरॉल) प्रतिऑक्सीकारक है। विटामिन C पकाने से नष्ट हो जाता है। लौह की कमी से रक्ताल्पता और आयोडीन की कमी से घेंघा होता है; कैल्शियम अस्थियाँ और दाँत बनाता है; फ्लोराइड की अधिकता से फ्लोरोसिस होता है।

संचारी रोग

जीवाणुजनित रोगों में क्षय रोग (माइकोबैक्टीरियम ट्यूबरकुलोसिस, जिसे रॉबर्ट कोख ने 1882 में खोजा), हैजा (विब्रियो कॉलेरी; ORS से उपचार), टाइफाइड (साल्मोनेला टाइफी; वाइडल परीक्षण), टिटनेस, डिप्थीरिया, काली खाँसी, कुष्ठ और प्लेग (चूहों के पिस्सू से फैलता है) आते हैं। विषाणुजनित रोगों में सामान्य जुकाम, इन्फ्लुएंजा, खसरा, गलसुआ, छोटी माता (चिकनपॉक्स), पोलियो, रेबीज, हेपेटाइटिस, डेंगू और चिकनगुनिया (दोनों एडीज मच्छर से फैलते हैं) तथा एड्स (HIV; ELISA परीक्षण) आते हैं; चेचक (स्मॉलपॉक्स) के उन्मूलन की घोषणा 1980 में हुई। प्रोटोजोआजनित रोगों में मलेरिया (प्लाज्मोडियम, मादा एनॉफिलीज मच्छर से फैलता है; अल्फोंस लैवेरन ने 1880 में मानव रक्त में यह परजीवी खोजा, और 1897 में रोनाल्ड रॉस ने इसे एनॉफिलीज मच्छर के भीतर विकसित होते पाया, जो यह सिद्ध करने का निर्णायक कदम था कि मच्छर मलेरिया फैलाते हैं), काला-अजार (लीशमैनिया, बालू मक्खी), अमीबी पेचिश (एंटअमीबा) और निद्रा रोग (सीसी मक्खी) आते हैं। दाद (रिंगवर्म) और एथलीट फुट कवकजनित हैं; फाइलेरिया एक कृमि से होता है जिसे क्यूलेक्स मच्छर फैलाता है।

टीके और खोजकर्ता

टीके में मारे गए या दुर्बल किए गए रोगाणु या उनके अंश होते हैं, जो शरीर को प्रतिरक्षी और स्मृति कोशिकाएँ बनाना सिखाते हैं (सक्रिय प्रतिरक्षा, active immunity)। एडवर्ड जेनर ने 1796 में काउपॉक्स का उपयोग करके चेचक के विरुद्ध पहला टीका बनाया; 'वैक्सीन' शब्द लैटिन 'वक्का' (गाय) से आया है। लुई पाश्चर ने 1885 में रेबीज का टीका बनाया और पाश्चरीकरण की विधि दी। जोनास साल्क ने इंजेक्शन वाला पोलियो टीका और अल्बर्ट सेबिन ने मुँह से दी जाने वाली पोलियो की बूँदें विकसित कीं; क्षय रोग का BCG टीका कैलमेट और ग्वेरिन के नाम पर है। अलेक्जेंडर फ्लेमिंग ने 1928 में पेनिसिलियम फफूँद से पेनिसिलिन की खोज की। बने-बनाए प्रतिरक्षी, जैसे सर्पविष-रोधी (एंटी-वेनम) में, निष्क्रिय प्रतिरक्षा (passive immunity) देते हैं।

प्रकाश संश्लेषण

हरे पौधे हरितलवक में स्थित क्लोरोफिल द्वारा अवशोषित सूर्य के प्रकाश की सहायता से कार्बन डाइऑक्साइड और जल से भोजन बनाते हैं: 6CO2 + 12H2O से C6H12O6 + 6O2 + 6H2O बनता है। प्रकाश अभिक्रिया में जल का विघटन होता है, इसलिए मुक्त होने वाली ऑक्सीजन जल से आती है; अंधकार अभिक्रिया में कार्बन डाइऑक्साइड ग्लूकोज में बदलती है, जो मंड के रूप में संचित होता है। क्लोरोफिल मुख्यतः लाल और नीला प्रकाश अवशोषित करता है। गैसें रंध्रों से आती-जाती हैं, जिन्हें द्वार कोशिकाएँ खोलती और बंद करती हैं, और इनसे होने वाली जल-हानि (वाष्पोत्सर्जन, transpiration) जाइलम में जल को ऊपर खींचती है। अमरबेल (कस्कुटा) क्लोरोफिल रहित परजीवी है।

पादप हॉर्मोन और गतियाँ

ऑक्सिन कोशिका दीर्घीकरण और कलमों में जड़ निकलने को बढ़ावा देते हैं तथा प्रकाशानुवर्तन (phototropism) कराते हैं: तना प्रकाश की ओर इसलिए मुड़ता है क्योंकि ऑक्सिन उसकी छाया वाली ओर एकत्र हो जाता है; संश्लिष्ट ऑक्सिन 2,4-D खरपतवारनाशी है। जिबरेलिन तने को लंबा करते हैं और अंगूर का आकार बढ़ाते हैं; साइटोकाइनिन कोशिका विभाजन को बढ़ावा देते हैं और पत्तियों की जीर्णता को टालते हैं; एब्सिसिक अम्ल वृद्धि रोकता है, रंध्र बंद करता है और प्रसुप्ति लाता है; एथिलीन, एकमात्र गैसीय पादप हॉर्मोन, फलों को पकाता है। जड़ें गुरुत्व और जल की ओर तथा तने प्रकाश की ओर बढ़ते हैं। छुईमुई (Mimosa pudica) की पत्तियों का मुड़ना एक त्वरित गति है, वृद्धि नहीं।

पौधों में जनन

कायिक प्रवर्धन (vegetative propagation) से नए पौधे तनों (आलू के कंद, अदरक के प्रकंद, गन्ने और गुलाब की कलम), जड़ों (शकरकंद, डहेलिया) और पत्तियों (ब्रायोफिलम) से बनते हैं; यीस्ट मुकुलन से तथा फर्न और कवक बीजाणुओं से जनन करते हैं। फूल में पुंकेसर (नर) अपने परागकोशों में परागकण बनाते हैं, और अंडप (मादा) में वर्तिकाग्र, वर्तिका तथा बीजांडों वाला अंडाशय होता है। परागण में परागकण वायु, जल, कीटों या पक्षियों द्वारा वर्तिकाग्र तक पहुँचते हैं। पुष्पी पौधों में निषेचन दोहरा होता है: एक नर युग्मक अंड से मिलकर युग्मनज (zygote) बनाता है और दूसरा ध्रुवीय केंद्रकों से मिलकर भ्रूणपोष (endosperm)। बीजांड बीज बनता है और अंडाशय फल।

मेंडल, आनुवंशिकता और DNA

आनुवंशिकी के जनक ग्रेगर मेंडल ने उद्यान मटर में सात जोड़ी विपरीत लक्षणों पर संकरण प्रयोग किए और 1866 में अपना कार्य प्रकाशित किया, जिसकी 1900 में पुनः खोज हुई। शुद्ध लंबे (TT) और बौने (tt) पौधों के संकरण से F1 में केवल लंबे पौधे मिले, क्योंकि लंबापन प्रभावी है, और F2 में लंबे तथा बौने पौधे 3:1 के अनुपात में, और जीनोटाइप 1:2:1 के अनुपात में मिले; द्विसंकर संकरण 9:3:3:1 देता है। उनके नियम हैं: प्रभाविता (dominance), पृथक्करण (segregation) और स्वतंत्र अपव्यूहन (independent assortment)। जेम्स वॉटसन और फ्रांसिस क्रिक ने 1953 में रोज़लिंड फ्रैंकलिन और मॉरिस विल्किंस के X-किरण कार्य के आधार पर DNA का द्विकुंडली (डबल हेलिक्स) मॉडल प्रस्तुत किया; एडेनिन थाइमिन से और ग्वानिन साइटोसिन से जुड़ता है, तथा RNA में थाइमिन के स्थान पर यूरेसिल होता है। मनुष्य में गुणसूत्रों के 23 जोड़े होते हैं, 22 जोड़े अलिंगसूत्र (autosomes) और एक जोड़ा लिंग गुणसूत्र (स्त्री में XX, पुरुष में XY), इसलिए संतान का लिंग पिता का शुक्राणु तय करता है। हीमोफीलिया और वर्णांधता लिंग-सहलग्न (sex-linked) रोग हैं; डाउन सिंड्रोम गुणसूत्र 21 की एक अतिरिक्त प्रति से होता है।

मुख्य तथ्य

प्रति ग्राम ऊर्जा: कार्बोहाइड्रेट और प्रोटीन लगभग 4 kcal, वसा लगभग 9 kcal; क्वाशियोरकर = प्रोटीन की कमी, मरास्मस = प्रोटीन और ऊर्जा दोनों की कमी।
वसा में घुलनशील विटामिन: A, D, E, K; जल में घुलनशील: B-समूह और C। D धूप में त्वचा में बनता है, K आँत के जीवाणु बनाते हैं; B12 में कोबाल्ट होता है।
अभावजन्य रोग: A रतौंधी; B1 बेरी-बेरी; B3 पेलाग्रा; B12 घातक रक्ताल्पता; C स्कर्वी; D रिकेट्स (वयस्कों में ऑस्टियोमलेशिया); K थक्का न जमना; लौह की कमी रक्ताल्पता; आयोडीन की कमी घेंघा।
जीवाणुजनित: क्षय रोग (कोख, 1882; BCG टीका), हैजा (विब्रियो; ORS), टाइफाइड (साल्मोनेला; वाइडल परीक्षण), टिटनेस, डिप्थीरिया, काली खाँसी, कुष्ठ, प्लेग।
विषाणुजनित: पोलियो, खसरा, गलसुआ, छोटी माता, रेबीज, डेंगू, हेपेटाइटिस, इन्फ्लुएंजा, एड्स (HIV; ELISA)। प्रोटोजोआजनित: मलेरिया (परजीवी की खोज लैवेरन, 1880; मच्छर से संबंध रोनाल्ड रॉस, 1897), काला-अजार, अमीबी पेचिश, निद्रा रोग।
टीके: जेनर - चेचक (1796); पाश्चर - रेबीज (1885); साल्क - इंजेक्शन वाला पोलियो टीका; सेबिन - मुँह से दिया जाने वाला पोलियो टीका; BCG - कैलमेट और ग्वेरिन; फ्लेमिंग - पेनिसिलिन (1928)।
प्रकाश संश्लेषण: मुक्त ऑक्सीजन जल से आती है; यह हरितलवक में होता है; गैसें रंध्रों से आती-जाती हैं; आयोडीन मंड को नीला-काला करता है।
पादप हॉर्मोन: ऑक्सिन (प्रकाशानुवर्तन, जड़ निकलना; 2,4-D खरपतवारनाशी), जिबरेलिन (तने का दीर्घीकरण, बड़े अंगूर), साइटोकाइनिन (कोशिका विभाजन), एब्सिसिक अम्ल (तनाव, रंध्र बंद करना), एथिलीन (फल पकाना; एकमात्र गैसीय हॉर्मोन)।
कायिक प्रवर्धन: आलू (तना कंद), अदरक (प्रकंद), शकरकंद (जड़), ब्रायोफिलम (पत्ती); निषेचन के बाद बीजांड बीज और अंडाशय फल बनता है।
मेंडल की मटर: F2 में एकसंकर अनुपात 3:1 (जीनोटाइप 1:2:1), द्विसंकर 9:3:3:1; DNA का द्विकुंडली मॉडल वॉटसन और क्रिक (1953); A का युग्म T से, G का C से; संतान का लिंग पिता का शुक्राणु तय करता है।

एक नज़र में दोहराव

वसा 9 kcal/ग्राम, कार्बोहाइड्रेट और प्रोटीन 4; क्वाशियोरकर प्रोटीन की कमी; A, D, E, K वसा में घुलनशील; B1 बेरी-बेरी, C स्कर्वी, D रिकेट्स, K थक्का, B12 में कोबाल्ट; क्षय रोग कोख 1882; टाइफाइड वाइडल; HIV ELISA; मलेरिया प्लाज्मोडियम (लैवेरन 1880), मादा एनॉफिलीज (रॉस 1897); चेचक उन्मूलन 1980; जेनर 1796, पाश्चर रेबीज 1885, फ्लेमिंग पेनिसिलिन 1928; प्रकाश संश्लेषण की ऑक्सीजन जल से; एथिलीन फल पकाता है; बीजांड बीज बनता है; मेंडल 1866, 3:1 और 9:3:3:1; DNA द्विकुंडली 1953; पुरुष XY।

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