1. Topic Introduction
प्रिय विद्यार्थियों! JPathshala पर आपका स्वागत है। JAC बोर्ड 2026-27 के नए पाठ्यक्रम के अनुसार, आज हम कक्षा 10 विज्ञान के अध्याय 5 ‘जैव प्रक्रम’ (Life Processes) का एक बहुत ही महत्वपूर्ण हिस्सा ‘श्वसन’ (Respiration) विस्तार से समझेंगे। अक्सर हम साँस लेने को ही श्वसन मान लेते हैं, लेकिन असल में भोजन से ऊर्जा मुक्त होने की पूरी प्रक्रिया को श्वसन कहते हैं। इस पोस्ट में हम Rank Math SEO के मानकों को ध्यान में रखते हुए Jaiv Prakram Swasan के कम्पलीट नोट्स, 15 MCQs और परीक्षा के लिए महत्वपूर्ण Subjective Questions कवर करेंगे।
2. Complete Notes: श्वसन (Respiration)
श्वसन क्या है?
पोषण प्रक्रम के दौरान ग्रहण की गई खाद्य सामग्री का उपयोग कोशिकाओं में होता है, जिससे विभिन्न जैव प्रक्रमों के लिए ऊर्जा प्राप्त होती है। कोशिकाओं में ऑक्सीजन की उपस्थिति या अनुपस्थिति में ग्लूकोज (भोजन) के विखंडन से ऊर्जा मुक्त होने की प्रक्रिया को श्वसन (Respiration) कहते हैं।
- ATP (Adenosine Triphosphate): श्वसन में मुक्त होने वाली ऊर्जा तत्काल ही ATP नामक अणु के रूप में संचित हो जाती है। यह कोशिकाओं की ऊर्जा मुद्रा (Energy Currency) है।
ग्लूकोज के विखंडन के विभिन्न पथ
ग्लूकोज (6-कार्बन वाला अणु) सबसे पहले कोशिकाद्रव्य (Cytoplasm) में पाइरुवेट (3-कार्बन अणु) में टूटता है। इसके बाद पाइरुवेट का विखंडन तीन तरह से हो सकता है:
- 1. ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में (यीस्ट में): पाइरुवेट इथेनॉल और कार्बन डाइऑक्साइड में बदल जाता है। इसे किण्वन (Fermentation) कहते हैं।
- 2. ऑक्सीजन के अभाव में (हमारी पेशियों में): जब हम भारी व्यायाम करते हैं, तो पाइरुवेट ‘लैक्टिक अम्ल’ में बदल जाता है, जिससे पेशियों में ऐंठन (Cramp) होती है।
- 3. ऑक्सीजन की उपस्थिति में (माइटोकॉन्ड्रिया में): पाइरुवेट टूटकर कार्बन डाइऑक्साइड (CO2), जल (H2O) और भारी मात्रा में ऊर्जा (38 ATP) बनाता है।
मानव श्वसन तंत्र (Human Respiratory System)
- नासाद्वार (Nostrils): हवा यहाँ से प्रवेश करती है। बालों और श्लेष्मा (Mucus) द्वारा धूलकण यहीं रुक जाते हैं।
- ग्रसनी एवं श्वासनली (Trachea): गले में उपास्थि के वलय (Rings of cartilage) होते हैं जो सुनिश्चित करते हैं कि हवा का मार्ग सिकुड़े नहीं।
- फुप्फुस (Lungs) और कूपिका (Alveoli): श्वासनली छोटी-छोटी नलिकाओं में बंट जाती है, जिनके सिरों पर गुब्बारे जैसी संरचना कूपिका होती है। यहीं से गैसों (O2 और CO2) का विनिमय होता है।
- हीमोग्लोबिन: रक्त में मौजूद यह श्वसन वर्णक ऑक्सीजन को फेफड़ों से शरीर की सभी कोशिकाओं तक पहुँचाता है।
3. बहुविकल्पीय प्रश्न (15 MCQs)
Q1. पादपों में गैसों का आदान-प्रदान किसके द्वारा होता है?
Answer: (b) रंध्र (Stomata)
Q2. ग्लूकोज का पाइरुवेट में विखंडन कहाँ होता है?
Answer: (b) कोशिकाद्रव्य (Cytoplasm)
Q3. ऑक्सीजन की उपस्थिति में पाइरुवेट का पूर्ण विखंडन कहाँ होता है?
Answer: (a) माइटोकॉन्ड्रिया
Q4. कोशिकाओं की ऊर्जा मुद्रा (Energy Currency) किसे कहा जाता है?
Answer: (c) ATP
Q5. मछलियाँ श्वसन के लिए किस अंग का उपयोग करती हैं?
Answer: (c) क्लोम (Gills)
Q6. भारी व्यायाम करते समय हमारी पेशियों में किस अम्ल के जमा होने से ऐंठन (Cramp) होने लगती है?
Answer: (b) लैक्टिक अम्ल
Q7. मानव में श्वसन वर्णक (Respiratory pigment) कौन सा है?
Answer: (c) हीमोग्लोबिन
Q8. मनुष्य के श्वसन तंत्र में गैसों का विनिमय कहाँ होता है?
Answer: (c) कूपिका (Alveoli)
Q9. किण्वन (Fermentation) प्रक्रिया किसमें होती है?
Answer: (c) यीस्ट
Q10. जलीय जीवों की श्वसन दर, स्थलीय जीवों की तुलना में कैसी होती है?
Answer: (b) काफी तेज़
Q11. कंठ में उपस्थित उपास्थि के वलय (Rings of cartilage) का क्या कार्य है?
Answer: (b) हवा के मार्ग को पिचकने से रोकना
Q12. ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में होने वाले श्वसन को क्या कहते हैं?
Answer: (b) अवायवीय श्वसन
Q13. एक ATP अणु के विखंडन से कितनी ऊर्जा मुक्त होती है?
Answer: (b) 30.5 kJ/mol
Q14. पौधे रात के समय मुख्य रूप से कौन सी गैस बाहर निकालते हैं?
Answer: (b) कार्बन डाइऑक्साइड
Q15. यीस्ट में अवायवीय श्वसन के फलस्वरूप कौन सा उत्पाद बनता है?
Answer: (c) इथेनॉल + CO2 + ऊर्जा
4. 1 अंक स्तरीय प्रश्न तथा उत्तर (1 Mark Questions)
Q1. किस तरह के श्वसन में अधिक ऊर्जा मुक्त होती है?
Ans. ऑक्सी श्वसन (वायवीय श्वसन) में।
Q2. जड़ का कौन सा भाग श्वसन से संबंधित गैसों के लेन-देन में सम्मिलित होता है?
Ans. मूल रोम (Root Hairs)।
Q3. निम्नांकित जंतुओं के श्वसन अंगों के नाम लिखें:
Ans. (i) मछली – गिल (क्लोम), (ii) मच्छर – ट्रेकिया, (iii) केंचुआ – त्वचा, (iv) कुत्ता – फेफड़े।
Q4. निम्नांकित जंतुओं को ऑक्सीजन कहाँ से मिलती है?
Ans. (i) झींगा – जल से, (ii) चूहा – वायुमंडल से।
Q5. फुफ्फुस (फेफड़ों) को ढकने वाली झिल्ली का नाम लिखें।
Ans. फुफ्फुसावरणी (Pleural membrane)।
Q6. टिड्डे में कौन सा श्वसनांग पाया जाता है?
Ans. ट्रेकिया (Trachea) या श्वसन-नलिका।
Q7. केंचुआ किस अंग से श्वसन करता है?
Ans. केंचुआ अपनी नम ‘त्वचा’ से श्वसन करता है।
Q8. सरीसृपों (Reptiles) में श्वसन क्रिया किस अंग द्वारा होती है?
Ans. फेफड़ों द्वारा।
Q9. कोशिकीय श्वसन का सक्रिय स्थल क्या है?
Ans. माइटोकॉन्ड्रिया।
Q10. एक ऐसे जंतु का नाम बताएं जो त्वचा और फेफड़े दोनों से सांस लेता हो।
Ans. मेंढक (Frog)।
Q11. श्वसन और दहन में कोई एक समानता बताएं।
Ans. दोनों ही ऑक्सीकरण (Oxidation) की क्रियाएं हैं।
Q12. उस पदार्थ का नाम बताएं जो श्वसन के पहले चरण में बनता है।
Ans. पायरूवेट (Pyruvate)।
Q13. ग्लूकोज के एक अणु के पूर्ण ऑक्सीकरण से कितनी ऊर्जा मुक्त होती है?
Ans. 674 किलो कैलोरी।
Q14. एंजाइम क्या है?
Ans. एंजाइम एक प्रकार का जैव-उत्प्रेरक (Bio-catalyst) है।
Q15. उस एंजाइम का नाम लिखें जो स्टार्च को तोड़ता है।
Ans. सैलाइवरी एमाइलेज।
Q16. श्वसन का मध्यवर्ती पदार्थ क्या है?
Ans. पाइरूविक अम्ल।
Q17. पायरूवेट के निर्माण की क्रिया कहाँ होती है?
Ans. कोशिकाद्रव्य में।
Q18. पायरुवेट का पूर्ण विखंडन कहाँ होता है?
Ans. माइटोकॉन्ड्रिया में।
Q19. एटीपी (ATP) का पूरा नाम लिखें।
Ans. एडीनोसिन ट्राइफॉस्फेट।
Q20. ग्लूकोज के ऑक्सीकरण में एटीपी के कितने अणु बनते हैं?
Ans. 38 एटीपी अणु।
5. लघु उत्तरीय प्रश्न (Short Answer Type)
Q1. श्वसन को परिभाषित करें।
Ans. वह जटिल जैविक रासायनिक प्रक्रम जिसमें कार्बनिक पदार्थों (जैसे ग्लूकोज) के चरणबद्ध ऑक्सीकरण के फलस्वरुप ऊर्जा मुक्त होती है, कार्बन डाइऑक्साइड और जल बनते हैं, श्वसन कहलाता है। समीकरण: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ऊर्जा
Q2. जलीय जंतुओं में स्थलीय जंतुओं की अपेक्षा श्वसन दर अधिक तेज़ क्यों होती है?
Ans. वायु में ऑक्सीजन की मात्रा जल में घुलित ऑक्सीजन की मात्रा से अधिक होती है। अतः जल में ऑक्सीजन कम होने के कारण जलीय जंतुओं को आवश्यक ऑक्सीजन प्राप्त करने के लिए स्थलीय जंतुओं की अपेक्षा तेज़ दर से सांस लेना पड़ता है।
Q3. गैसों के अधिकतम विनिमय के लिए कूपिकाएं (Alveoli) किस प्रकार अभिकल्पित हैं?
Ans. कूपिका की भित्ति (दीवार) बहुत पतली होती है तथा रुधिर वाहिकाओं (Blood vessels) के सघन जाल से ढकी होती है। इनकी संरचना गुब्बारे के समान होती है, जो फेफड़ों के अंदर गैसीय विनिमय (O2 और CO2 के आदान-प्रदान) के लिए सतही क्षेत्रफल को बहुत अधिक (लगभग 80 वर्गमीटर तक) बढ़ा देती है।
Q4. हीमोग्लोबिन क्या है तथा हमारे शरीर में इसकी कमी के क्या परिणाम हो सकते हैं?
Ans. हीमोग्लोबिन लाल रक्त कणिकाओं में उपस्थित लाल रंग का एक श्वसन रंजक है। यह फेफड़ों से ऑक्सीजन को शरीर के विभिन्न भागों तक पहुँचाता है। यदि हीमोग्लोबिन की मात्रा कम हो जाएगी तो कोशिकाओं को आवश्यक ऑक्सीजन नहीं मिल सकेगी। इससे ऊर्जा का उत्पादन कम होगा, शारीरिक कमजोरी बढ़ेगी और ‘रक्त-अल्पता’ (Anemia) की स्थिति उत्पन्न हो जाएगी।
Q5. फेफड़ों से ऑक्सीजन ऊतकों तक कैसे पहुँचती है?
Ans. श्वसन क्रिया के दौरान रक्त में मौजूद हीमोग्लोबिन फेफड़ों की वायु से ऑक्सीजन को अवशोषित कर ‘ऑक्सीहीमोग्लोबिन’ बनाता है। यह ऑक्सीहीमोग्लोबिन रुधिर के माध्यम से पूरे शरीर में भ्रमण करते हुए ऊतकों में जाता है और वहाँ ऑक्सीजन मुक्त कर देता है।
Q6. जब हम दौड़ते हैं या भारी व्यायाम करते हैं, तो पेशियों में दर्द या ऐंठन (Cramps) क्यों होती है?
Ans. भारी व्यायाम के दौरान शरीर को अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, लेकिन पेशियों तक पर्याप्त ऑक्सीजन नहीं पहुँच पाती। ऑक्सीजन के अभाव में पेशियों में अवायवीय श्वसन होने लगता है, जिससे पाइरुवेट लैक्टिक अम्ल में टूट जाता है। इसी लैक्टिक अम्ल के जमा होने से पेशियों में ऐंठन या दर्द होता है।
Q7. ए.टी.पी. (ATP) क्या है?
Ans. ATP अधिकांश कोशिकीय क्रियाओं के लिए ऊर्जा का स्रोत (ऊर्जा मुद्रा) है। श्वसन की क्रिया में मुक्त हुई ऊर्जा का प्रयोग ADP तथा फॉस्फेट (P) से ATP बनाने में होता है। (ADP + P + ऊर्जा → ATP)
Q8. पौधों में गैसों का आदान-प्रदान कैसे होता है?
Ans. पौधों में गैसों का आदान-प्रदान मुख्य रूप से पत्तियों की सतह पर पाए जाने वाले छोटे छिद्रों, जिन्हें रंध्र (Stomata) कहते हैं, के द्वारा होता है। इसके अलावा पुराने तनों और जड़ों की सतह से भी विसरण (Diffusion) द्वारा गैसों का विनिमय होता है।
Q9. वायवीय तथा अवायवीय श्वसन में अंतर लिखिए।
Ans.
| वायवीय श्वसन (Aerobic) | अवायवीय श्वसन (Anaerobic) |
|---|---|
| 1. यह ऑक्सीजन की उपस्थिति में होता है। | 1. यह ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में होता है। |
| 2. इसमें अधिक ऊर्जा मुक्त होती है (38 ATP)। | 2. इसमें कम ऊर्जा मुक्त होती है (2 ATP)। |
| 3. इसमें ग्लूकोज का पूर्ण विखंडन होता है। | 3. इसमें ग्लूकोज का आंशिक विखंडन होता है। |
6. दीर्घ उत्तरीय प्रश्न (Long Answer Type)
Q1. मानव में श्वसन की क्रियाविधि का वर्णन करें?
Ans. श्वसन की क्रियाविधि मुख्य रूप से निम्नांकित चरणों में संपन्न होती है:
1. ग्लाइकोलाइसिस (Glycolysis): यह कोशिकाद्रव्य में ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में होता है।
a. फास्फोराइलेशन: ग्लूकोज टूटकर 3-कार्बन वाले अणुओं में बदलता है।
b. पाइरुविक अम्ल का बनना: एंजाइम के उत्प्रेरण द्वारा पाइरुविक अम्ल बनता है।
2. क्रेब्स चक्र (Krebs Cycle): पाइरुविक अम्ल कोशिका की माइटोकॉन्ड्रिया में प्रवेश करता है और ऑक्सीजन की उपस्थिति में उसका चरणबद्ध पूर्ण ऑक्सीकरण होता है। इस पूरी प्रक्रिया (वायवीय श्वसन) में कुल 38 ATP बनते हैं। एक ATP के विखंडन से लगभग 30.5 kJ/mol (या 7300 कैलोरी) ऊर्जा मुक्त होती है।
1. ग्लाइकोलाइसिस (Glycolysis): यह कोशिकाद्रव्य में ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में होता है।
a. फास्फोराइलेशन: ग्लूकोज टूटकर 3-कार्बन वाले अणुओं में बदलता है।
b. पाइरुविक अम्ल का बनना: एंजाइम के उत्प्रेरण द्वारा पाइरुविक अम्ल बनता है।
2. क्रेब्स चक्र (Krebs Cycle): पाइरुविक अम्ल कोशिका की माइटोकॉन्ड्रिया में प्रवेश करता है और ऑक्सीजन की उपस्थिति में उसका चरणबद्ध पूर्ण ऑक्सीकरण होता है। इस पूरी प्रक्रिया (वायवीय श्वसन) में कुल 38 ATP बनते हैं। एक ATP के विखंडन से लगभग 30.5 kJ/mol (या 7300 कैलोरी) ऊर्जा मुक्त होती है।
Q2. श्वसन और प्रकाश संश्लेषण में अंतर लिखें।
Ans.
| श्वसन (Respiration) | प्रकाश संश्लेषण (Photosynthesis) |
|---|---|
| 1. यह एक अपचयन (Catabolic) क्रिया है। | 1. यह एक उपचयन (Anabolic) क्रिया है। |
| 2. इसमें ग्लूकोज का ऑक्सीकरण (विखंडन) होता है। | 2. इसमें ग्लूकोज का संश्लेषण (निर्माण) होता है। |
| 3. इसमें ऑक्सीजन (O2) का उपयोग होता है। | 3. इसमें कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) का उपयोग होता है। |
| 4. यह जीवधारियों में ऊर्जा उत्पादन का एकमात्र जैविक प्रक्रम है। | 4. यह पौधों में भोजन उत्पादन का एकमात्र प्रक्रम है। |
| 5. इसके अंत में CO2 गैस मुक्त होती है। | 5. इसके अंत में O2 गैस मुक्त होती है। |
Q3. मनुष्यों में ऑक्सीजन तथा कार्बन डाइऑक्साइड का परिवहन कैसे होता है?
Ans. मनुष्य एक जटिल शारीरिक रचना वाला विकसित प्राणी है। अतः साधारणतः केवल विसरण क्रिया द्वारा इसके शरीर के सभी अंगों तक गैसीय विनिमय संभव नहीं है।
ऑक्सीजन का परिवहन: कुपिका भित्तियों की रक्त वाहिकाओं में पाए जाने वाला श्वसन वर्णक ‘हीमोग्लोबिन’ ऑक्सीजन के साथ संयुक्त होकर ‘ऑक्सीहीमोग्लोबिन’ बन जाता है। यह रक्त के माध्यम से शरीर के सभी ऊतकों तक पहुँचता है और ऑक्सीजन को वहाँ छोड़कर पुनः हीमोग्लोबिन बन जाता है।
कार्बन डाइऑक्साइड का परिवहन: कार्बन डाइऑक्साइड ऑक्सीजन की अपेक्षा जल में अधिक विलेय (घुलनशील) है। इसलिए ऊतकों में बनी CO2 मुख्य रूप से रक्त के प्लाज्मा में घुलकर फेफड़ों की कुपिकाओं तक वापस लाई जाती है। फेफड़ों के पिचकने (साँस छोड़ने) पर यह कार्बन डाइऑक्साइड स्वतः शरीर से बाहर निकल जाती है।
ऑक्सीजन का परिवहन: कुपिका भित्तियों की रक्त वाहिकाओं में पाए जाने वाला श्वसन वर्णक ‘हीमोग्लोबिन’ ऑक्सीजन के साथ संयुक्त होकर ‘ऑक्सीहीमोग्लोबिन’ बन जाता है। यह रक्त के माध्यम से शरीर के सभी ऊतकों तक पहुँचता है और ऑक्सीजन को वहाँ छोड़कर पुनः हीमोग्लोबिन बन जाता है।
कार्बन डाइऑक्साइड का परिवहन: कार्बन डाइऑक्साइड ऑक्सीजन की अपेक्षा जल में अधिक विलेय (घुलनशील) है। इसलिए ऊतकों में बनी CO2 मुख्य रूप से रक्त के प्लाज्मा में घुलकर फेफड़ों की कुपिकाओं तक वापस लाई जाती है। फेफड़ों के पिचकने (साँस छोड़ने) पर यह कार्बन डाइऑक्साइड स्वतः शरीर से बाहर निकल जाती है।