પ્રકરણ 6: સજીવોમાં શ્વસન || વિજ્ઞાન ધોરણ 7

August 04, 2025

પ્રકરણ 6: સજીવોમાં શ્વસન

વિજ્ઞાન ધોરણ 7

પરિચય

એક દિવસ બૂઝો તેના દાદા-દાદી (grand parents), જે એક વર્ષ પછી શહેરમાં આવવાના હતાં, તેમની આતુરતાથી રાહ જોતો હતો. તે હકીકતમાં ખૂબ જ ઉતાવળમાં હતો, કારણ કે તે બસસ્ટોપ પરથી તેમને લઈ આવવા ઇચ્છતો હતો. તે ઝડપથી દોડ્યો અને થોડી જ મિનિટોમાં બસસ્ટોપ પર પહોંચ્યો. તે ઝડપી શ્વાસ (breathe) લઈ રહ્યો હતો. તેની દાદીએ પૂછ્યું કે તે શા માટે આટલો ઝડપી શ્વાસ લઈ રહ્યો છે? બૂઝોએ તેમને કહ્યું કે, તે આખા રસ્તે દોડતો આવ્યો હતો. પણ, તેના મનમાં એક પ્રશ્ન થયો. તેને આશ્ચર્ય થયું કે શા માટે દોડતી વખતે વ્યક્તિ ઝડપથી શ્વાસ લે છે? બૂઝોના આ પ્રશ્નમાં આપણે શ્વાસ શા માટે લઈએ છીએ, તેનો જવાબ સમાયેલ છે. શ્વાસ એ શ્વસનનો એક ભાગ છે. ચાલો, આપણે શ્વસન (respiration) વિશે શીખીએ.

નોંધ: આ પરિચય વિદ્યાર્થીઓને શ્વસનનું મહત્વ સમજાવે છે અને રોજિંદા જીવનના ઉદાહરણ દ્વારા શ્વસનની પ્રક્રિયા સાથે જોડે છે. વિદ્યાર્થીઓએ નોંધવું જોઈએ કે શ્વાસોચ્છ્વાસ અને શ્વસન એકબીજા સાથે સંકળાયેલા છે, પરંતુ શ્વસન એ વધુ વ્યાપક પ્રક્રિયા છે.

6.1 આપણે શ્વસન શા માટે કરીએ છીએ?

કોષો અને ઊર્જાની જરૂરિયાત

પ્રકરણ 1માં શીખ્યા મુજબ, દરેક સજીવ નાના સૂક્ષ્મદર્શી એકમો (microscopic units), જેને કોષો (cells) કહીએ છીએ, તેનો બનેલો છે.
કોષ એ સજીવનો સૌથી નાનો રચનાત્મક (structural) અને ક્રિયાત્મક (functional) એકમ છે.
સજીવનો દરેક કોષ કેટલાક કાર્યો, જેમ કે પોષણ, પરિવહન, ઉત્સર્જન અને પ્રજનન, કરવા માટે ઊર્જાની જરૂર પડે છે.
- ઉદાહરણ: ખાતી વખતે, સૂતી વખતે, કે વાંચતી વખતે પણ ઊર્જાની જરૂર પડે છે.
નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ સમજવું જોઈએ કે શરીરની દરેક પ્રવૃત્તિ માટે ઊર્જા જરૂરી છે, અને આ ઊર્જા કોષોમાં થતી પ્રક્રિયાઓ દ્વારા મળે છે.

ખોરાકમાંથી ઊર્જા

ખોરાકમાં સંગ્રહિત ઊર્જા રહેલી છે, જે શ્વસન દરમિયાન મુક્ત થાય છે.
શ્વાસોચ્છ્વાસ દરમિયાન આપણે હવા અંદર લઈએ છીએ, જેમાં ઑક્સિજન હોય છે.
ઉચ્છ્વાસ દરમિયાન આપણે કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ બહાર કાઢીએ છીએ.
હવા શરીરના વિવિધ ભાગોમાં પહોંચે છે અને છેલ્લે દરેક કોષમાં પહોંચે છે.
- નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ નોંધવું જોઈએ કે ઑક્સિજન શરીરના કોષો સુધી રુધિર દ્વારા પહોંચે છે, જે શ્વસનની પ્રક્રિયાનો મહત્વનો ભાગ છે.

કોષીય શ્વસન

કોષોમાં ઑક્સિજન ખોરાકના કણને તોડવામાં મદદરૂપ થાય છે.
કોષમાં ખોરાકના કણને તોડી ઊર્જા મુક્ત કરવાની ક્રિયાને કોષીય શ્વસન (cellular respiration) કહે છે.
કોષીય શ્વસન બધા સજીવોના કોષોમાં થાય છે.
- નોંધ: કોષીય શ્વસન એ શ્વસનનો મૂળભૂત ભાગ છે, જે ખોરાકમાંથી ઊર્જા મુક્ત કરે છે. વિદ્યાર્થીઓએ આ પ્રક્રિયાને શ્વાસોચ્છ્વાસથી અલગ સમજવું જોઈએ.

જારક અને અજારક શ્વસન

જારક શ્વસન (Aerobic Respiration):
- કોષમાં ઑક્સિજનનો ઉપયોગ કરી ગ્લુકોઝનું કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ અને પાણીમાં રૂપાંતર થાય છે.
- સમીકરણ:
  ગ્લુકોઝ + ઑક્સિજન → કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ + પાણી + ઊર્જા
- નોંધ: આ પ્રક્રિયા વધુ ઊર્જા ઉત્પન્ન કરે છે અને મોટાભાગના સજીવોમાં થાય છે.
અજારક શ્વસન (Anaerobic Respiration):
- ખોરાકનું વિઘટન ઑક્સિજનની ગેરહાજરીમાં થાય છે.
- સમીકરણ (યીસ્ટમાં):
  ગ્લુકોઝ → આલ્કોહૉલ + કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ + ઊર્જા
- સમીકરણ (સ્નાયુઓમાં):
  ગ્લુકોઝ → લૅક્ટિક એસિડ + ઊર્જા
- નોંધ: અજારક શ્વસન ઓછી ઊર્જા ઉત્પન્ન કરે છે અને ખાસ પરિસ્થિતિઓમાં (જેમ કે ઑક્સિજનની અછત) થાય છે.

યીસ્ટ અને અજારક શ્વસન

યીસ્ટ જેવા કેટલાક સજીવો હવાની ગેરહાજરીમાં જીવી શકે છે, જેને અજારક જીવી (anaerobes) કહે છે.
યીસ્ટ એકકોષી સજીવ છે, જે અજારક શ્વસન દ્વારા આલ્કોહૉલ અને કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ ઉત્પન્ન કરે છે.
ઉપયોગ: આ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ દારૂ (વાઇન) અને બિયર બનાવવા માટે થાય છે.
- નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ યીસ્ટની અજારક શ્વસનની પ્રક્રિયા અને તેના વ્યવહારિક ઉપયોગો યાદ રાખવા જોઈએ.

સ્નાયુઓમાં અજારક શ્વસન

આપણા સ્નાયુઓ (muscles) ઑક્સિજનના અસ્થાયી (temporary) ઘટાડામાં અજારક શ્વસન કરે છે.
ઉદાહરણો: ભારે કસરત, ઝડપી દોડવું, સાઇકલિંગ, કલાકો સુધી ચાલવું, અથવા વજન ઊંચકવું.
આ પ્રવૃત્તિઓમાં વધારે ઊર્જાની જરૂર પડે છે, પરંતુ ઑક્સિજનનો પુરવઠો મર્યાદિત હોય છે.
અજારક શ્વસનનું પરિણામ: ગ્લુકોઝનું અપૂર્ણ દહન થવાથી લૅક્ટિક એસિડ બને છે.
સ્નાયુઓમાં ખેંચાણ (cramps):
- લૅક્ટિક એસિડનો સંચય થવાથી સ્નાયુઓમાં ખેંચાણ ઊભું થાય છે.
- નિવારણ:
  - ગરમ પાણીથી સ્નાન અથવા માલિશ રુધિરાભિસરણ (blood circulation) વધારે છે.
  - રુધિરાભિસરણ વધવાથી સ્નાયુકોષોને ઑક્સિજનનો પુરવઠો વધે છે.
  - ઑક્સિજનનો પુરવઠો વધવાથી લૅક્ટિક એસિડનું કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ અને પાણીમાં રૂપાંતર થાય છે.
- નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ લૅક્ટિક એસિડના સંચયનું કારણ અને તેનો ઉપચાર સમજવો જોઈએ. આ શારીરિક પ્રવૃત્તિઓ અને શ્વસનની સીધી સંબંધ દર્શાવે છે.

6.2 શ્વાસોચ્છ્વાસ

શ્વાસોચ્છ્વાસની વ્યાખ્યા

શ્વાસોચ્છ્વાસ: ઑક્સિજનયુક્ત હવા શ્વસન અંગો દ્વારા અંદર લેવી અને કાર્બન ડાયૉક્સાઈડયુક્ત હવા બહાર કાઢવી.
- શ્વાસ (Inhalation): ઑક્સિજનયુક્ત હવા શરીરની અંદર લેવાની ક્રિયા.
- ઉચ્છ્વાસ (Exhalation): કાર્બન ડાયૉક્સાઈડયુક્ત હવા શરીરની બહાર કાઢવાની ક્રિયા.
શ્વાસોચ્છ્વાસ એક સતત ચાલતી પ્રક્રિયા છે, જે સજીવના જીવનકાળ દરમિયાન થતી રહે છે.
- નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ સમજવું જોઈએ કે શ્વાસોચ્છ્વાસ એ શ્વસનનો બાહ્ય ભાગ છે, જે શ્વસન અંગો દ્વારા થાય છે.

શ્વસનદર

શ્વસનદર (Breathing Rate): એક મિનિટમાં વ્યક્તિ જેટલી વાર શ્વાસોચ્છ્વાસ કરે છે.
શ્વાસ અને ઉચ્છ્વાસ વારાફરતી થાય છે, અને એક શ્વાસ + એક ઉચ્છ્વાસ = એક શ્વસન.
સામાન્ય શ્વસનદર:
- પુખ્ત વ્યક્તિ આરામદાયક સ્થિતિમાં 15-18 વાર/મિનિટ શ્વાસોચ્છ્વાસ કરે છે.
- ભારે કસરત દરમિયાન શ્વસનદર 25 વાર/મિનિટ સુધી વધે છે.
નોંધ: શ્વસનદર શરીરની ઑક્સિજનની જરૂરિયાત મુજબ બદલાય છે. વિદ્યાર્થીઓએ આ બદલાવનું કારણ (ઊર્જાની માંગ) સમજવું જોઈએ.

પ્રવૃત્તિ 6.1: શ્વાસ રોકવાનો સમય

સાવચેતી: આ પ્રવૃત્તિ શિક્ષકની દેખરેખ હેઠળ કરવી.
પદ્ધતિ:
- નસકોરાં અને મોંને ચુસ્તપણે બંધ કરો.
- ઘડિયાળમાં જોઈને શ્વાસ રોકવાનો સમય નોંધો.
અવલોકન:
- થોડા સમય પછી અસ્વસ્થતા અનુભવાય છે.
- શ્વાસ રોકવાનો સમય વ્યક્તિએ વ્યક્તિએ અલગ હોય છે.
નિષ્કર્ષ: શ્વાસોચ્છ્વાસ વિના લાંબો સમય જીવી શકાતું નથી.
- નોંધ: આ પ્રવૃત્તિ શ્વાસોચ્છ્વાસની જરૂરિયાત અને તેનું જીવનમાં મહત્વ દર્શાવે છે.

પ્રવૃત્તિ 6.2: શ્વસનદરનું અવલોકન

પદ્ધતિ:
- સામાન્ય રીતે શ્વાસ લો અને બહાર કાઢો.
- એક મિનિટમાં શ્વાસ અને ઉચ્છ્વાસની સંખ્યા ગણો.
- ઝડપી ચાલ્યા પછી અને દોડ્યા પછી શ્વસનદર ગણો.
- આરામદાયક સ્થિતિમાં અને પ્રવૃત્તિ પછી શ્વસનદર નોંધો.

કોષ્ટક 6.1: વિવિધ પરિસ્થિતિઓમાં શ્વસનદર:

ક્રમ	પ્રવૃત્તિ	શ્વસનદર (પ્રતિ મિનિટ)
1	આરામદાયક સ્થિતિમાં
2	10 મિનિટ ઝડપથી ચાલ્યા પછી
3	5 મિનિટ દોડ્યા પછી
4	આરામદાયક સ્થિતિમાં, પ્રવૃત્તિ કર્યા પછી

અવલોકન:
- શારીરિક પ્રવૃત્તિ વધે તેમ શ્વસનદર વધે છે.
- શ્વાસ અને ઉચ્છ્વાસની સંખ્યા સામાન્ય રીતે સમાન હોય છે.
નિષ્કર્ષ: શ્વસનદર શરીરની ઊર્જાની જરૂરિયાત અનુસાર બદલાય છે.
- નોંધ: આ પ્રવૃત્તિ શ્વસનદર અને શારીરિક પ્રવૃત્તિ વચ્ચેનો સંબંધ સમજાવે છે. વિદ્યાર્થીઓએ શ્વસનદરની સરખામણી સહપાઠીઓ સાથે કરવી જોઈએ.

પ્રવૃત્તિ 6.3: વિવિધ પ્રવૃત્તિઓ અને શ્વસનદર

પદ્ધતિ:
- આકૃતિ 6.3માં દર્શાવેલી દિવસ દરમિયાનની વિવિધ પ્રવૃત્તિઓનું અવલોકન કરો.
- નક્કી કરો કે કઈ પ્રવૃત્તિમાં શ્વસનદર સૌથી ઓછો અને સૌથી વધુ હશે.
- વધતા શ્વસનદર મુજબ પ્રવૃત્તિઓને ક્રમમાં ગોઠવો.
અવલોકન:
- સૌથી ઓછો શ્વસનદર: ઊંઘવું અથવા આરામદાયક સ્થિતિ.
- સૌથી વધુ શ્વસનદર: દોડવું અથવા ભારે કસરત.
નિષ્કર્ષ: શ્વસનદર શારીરિક પ્રવૃત્તિના સ્તર સાથે સંકળાયેલો છે.
- નોંધ: આ પ્રવૃત્તિ વિદ્યાર્થીઓને શ્વસનદરની વિવિધતા અને તેના કારણો સમજાવે છે.

શ્વસનદર અને શારીરિક પ્રવૃત્તિ

શારીરિક પ્રવૃત્તિઓ વધે તેમ શ્વસનદર વધે છે, કારણ કે:
- વધુ ઊર્જાની જરૂરિયાતને પહોંચી વળવા કોષોને વધુ ઑક્સિજનની જરૂર પડે છે.
- ઝડપી શ્વાસ દ્વારા વધુ ઑક્સિજન પૂરું પડે છે, જે ખોરાકના દહનને ઝડપી બનાવે છે.
ઉદાહરણ: ભારે કસરત પછી શ્વસનદર વધે છે, અને ઊંઘ દરમિયાન ઘટે છે.
પ્રશ્નો:
- શારીરિક પ્રવૃત્તિઓ પછી ભૂખ શા માટે લાગે છે? (જવાબ: ઊર્જાનો વપરાશ વધે છે, ખોરાકની જરૂર પડે છે.)
- ઊંઘ દરમિયાન શ્વસનદર ઘટે છે? (જવાબ: હા, કારણ કે ઊર્જાની જરૂરિયાત ઓછી થાય છે.)
- નોંધ: આ પ્રશ્નો વિદ્યાર્થીઓને શ્વસન અને ઊર્જાની જરૂરિયાતનો સંબંધ સમજવામાં મદદ કરે છે.

શ્વાસોચ્છ્વાસ અને આરોગ્ય

ધૂમ્રપાનની અસર:
- ધૂમ્રપાન ફેફસાંને નુકસાન પહોંચાડે છે અને કેન્સરનું જોખમ વધારે છે.
- સલાહ: ધૂમ્રપાન ટાળવું જોઈએ.
છીંકનું મહત્વ:
- હવામાં ધુમાડો, ધૂળ, પરાગરજ જેવા અનૈચ્છિક ઘટકો હોય છે.
- નસકોરાંમાં રહેલા વાળ આ ઘટકોને ફસાવે છે.
- જો રજકણો નાસિકાકોટરને ઉત્તેજિત કરે, તો છીંક આવે છે, જે રજકણોને બહાર કાઢે છે.
- સાવચેતી: છીંકતી વખતે નાક ઢાંકવું જોઈએ, જેથી રજકણો અન્યના શ્વાસમાં ન જાય.
- નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ ધૂમ્રપાનની હાનિકારક અસરો અને છીંકની રક્ષણાત્મક ભૂમિકા સમજવી જોઈએ.

6.3 આપણે કેવી રીતે શ્વાસ લઈએ છીએ?

શ્વસનની પ્રક્રિયા

સામાન્ય રીતે આપણે નસકોરાં (nostrils) દ્વારા શ્વાસ લઈએ છીએ.
હવાનો માર્ગ:
- નસકોરાં → નાસિકાકોટર (nasal cavity) → શ્વાસનળી (trachea) → ફેફસાં (lungs).
ફેફસાં:
- ફેફસાં **ઉરસગુહા (chest cavity)**માં આવેલા હોય છે.
- ઉરસગુહા પાંસળીઓ (ribs) દ્વારા બંને બાજુથી ઘેરાયેલી હોય છે.
- ઉરોદરપટલ (diaphragm): ઉરસગુહાના તળિયે આવેલી પડદા જેવી રચના.
નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ શ્વસન અંગો (નસકોરાં, શ્વાસનળી, ફેફસાં, ઉરોદરપટલ) અને તેમની ભૂમિકા યાદ રાખવી જોઈએ.

શ્વાસોચ્છ્વાસનું હલનચલન

શ્વાસ દરમિયાન:
- પાંસળીઓ ઉપર અને બહાર તરફ ખસે છે.
- ઉરોદરપટલ નીચે તરફ જાય છે.
- ઉરસગુહાનું કદ વધે છે, જેનાથી હવા ફેફસાંમાં પ્રવેશે છે.
ઉચ્છ્વાસ દરમિયાન:
- પાંસળીઓ નીચે અને અંદર તરફ ખસે છે.
- ઉરોદરપટલ ઉપરની તરફ ખસીને મૂળભૂત સ્થિતિમાં આવે છે.
- ઉરસગુહાનું કદ ઘટે છે, જેનાથી હવા ફેફસાંમાંથી બહાર નીકળે છે.
નોંધ: આ હલનચલન શ્વાસોચ્છ્વાસની યાંત્રિક પ્રક્રિયા દર્શાવે છે. વિદ્યાર્થીઓએ પાંસળીઓ અને ઉરોદરપટલની ભૂમિકા સમજવી જોઈએ.

પ્રવૃત્તિ 6.4: છાતીનું કદ માપવું

પદ્ધતિ:
- ઊંડો શ્વાસ લો અને માપપટ્ટી વડે છાતીનું કદ માપો.
- શ્વાસ બહાર કાઢો અને ફરી કદ માપો.
- સહપાઠીઓની છાતીના કદની સરખામણી કરો.

કોષ્ટક 6.2: છાતીનું કદ માપવું:

ક્રમ	વિદ્યાર્થીનું નામ	શ્વાસ લેતી વખતે છાતીનું કદ (cm)	શ્વાસ બહાર કાઢતી વખતે છાતીનું કદ (cm)	તફાવત (cm)
1
2
3
4
5

અવલોકન:
- શ્વાસ લેતી વખતે છાતીનું કદ વધે છે.
- ઉચ્છ્વાસ દરમિયાન છાતીનું કદ ઘટે છે.
નિષ્કર્ષ: શ્વાસોચ્છ્વાસ દરમિયાન ઉરસગુહાનું કદ બદલાય છે, જે ફેફસાંની હવા ભરવાની અને ખાલી કરવાની ક્ષમતા દર્શાવે છે.
- નોંધ: આ પ્રવૃત્તિ શ્વાસોચ્છ્વાસની યાંત્રિક પ્રક્રિયા અને ઉરસગુહાના કદમાં ફેરફારને સમજાવે છે.

પ્રવૃત્તિ 6.5: શ્વાસોચ્છ્વાસનું નમૂનું

પદ્ધતિ:
- પહોળા મોઢાવાળી પ્લાસ્ટિકની બોટલ લો અને તેના તળિયાને કાપી નાખો.
- Y આકારની કાચ/પ્લાસ્ટિકની નળી લો.
- બોટલના ઢાંકણામાં કાણું પાડો અને નળીને ગોઠવો.
- નળીના ખુલ્લા છેડે બે ફુલાવ્યા વગરના ફુગ્ગા લગાવો.
- બોટલના ખુલ્લા તળિયે રબર/પ્લાસ્ટિકનો પાતળો પડદો રબરબેન્ડથી બાંધો.
- રબર શીટને નીચે ખેંચો અને ફુગ્ગાનું અવલોકન કરો.
- રબર શીટને ઉપર ધકેલો અને ફરી અવલોકન કરો.
અવલોકન:
- રબર શીટ નીચે ખેંચવાથી ફુગ્ગા ફુલે છે (શ્વાસ).
- રબર શીટ ઉપર ધકેલવાથી ફુગ્ગા ચીસ પડે છે (ઉચ્છ્વાસ).
નિષ્કર્ષ:
- ફુગ્ગા ફેફસાં દર્શાવે છે.
- રબર શીટ ઉરોદરપટલ દર્શાવે છે.
- આ નમૂનું શ્વાસોચ્છ્વાસની યાંત્રિક પ્રક્રિયા સમજાવે છે.
- નોંધ: આ પ્રવૃત્તિ શ્વાસોચ્છ્વાસની યાંત્રિક પ્રક્રિયાને સરળ રીતે સમજવામાં મદદ કરે છે.

6.4 આપણે ઉચ્છ્વાસમાં શું બહાર કાઢીએ છીએ?

પ્રવૃત્તિ 6.6: ચૂનાના નીતર્યા પાણીની કસોટી

પદ્ધતિ:
- પાતળી, સ્વચ્છ કસનળી અથવા કાચ/પ્લાસ્ટિકની બોટલ લો.
- ઢાંકણામાં છિદ્ર પાડો અને બોટલ બંધ કરો.
- તાજું ચૂનાનું નીતર્યું પાણી નળીમાં નાખો, જેથી નળી ડૂબે.
- નળીમાં થોડા સમય માટે ફૂંક મારો.
અવલોકન:
- ચૂનાનું નીતર્યું પાણી દૂધિયું બને છે.
નિષ્કર્ષ:
- ઉચ્છ્વાસમાં કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ બહાર નીકળે છે, જે ચૂનાના પાણીને દૂધિયું બનાવે છે (પ્રકરણ 5ના આધારે).
- સમીકરણ:
  કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ (CO₂) + ચૂનાનું નીતર્યું પાણી [Ca(OH)₂] → કૅલ્શિયમ કાર્બોનેટ [CaCO₃] + પાણી (H₂O)
- નોંધ: આ પ્રવૃત્તિ કાર્બન ડાયૉક્સાઈડની હાજરીની પ્રમાણભૂત કસોટી દર્શાવે છે.

ઉચ્છ્વાસમાં બહાર નીકળતા ઘટકો

ઉચ્છ્વાસમાં કાઢેલી હવા વાયુઓનું મિશ્રણ છે, જેમાં મુખ્યત્વે કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ, થોડું ઑક્સિજન, અને પાણીની વરાળ હોય છે.
ઉદાહરણ: કાચ પર ઉચ્છ્વાસ કાઢવાથી ભેજનું સ્તર જોવા મળે છે, જે પાણીની વરાળ દર્શાવે છે.
શ્વાસ અને ઉચ્છ્વાસમાં વાયુઓની ટકાવારી:
- શ્વાસમાં લીધેલી હવા: 21% ઑક્સિજન, 0.04% કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ.
- ઉચ્છ્વાસમાં કાઢેલી હવા: 16.4% ઑક્સિજન, 4.4% કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ.
નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ વાયુઓની ટકાવારી અને તેમના મહત્વને યાદ રાખવું જોઈએ.

શ્વાસોચ્છ્વાસ અને આરોગ્ય

પ્રાણાયામ:
- પરંપરાગત શ્વાસોચ્છ્વાસની કસરત ફેફસાંની હવા ભરવાની ક્ષમતા વધારે છે.
- વધુ ઑક્સિજનથી કોષોને વધુ ઊર્જા મળે છે.
- નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ પ્રાણાયામના ફાયદા અને તેનું વૈજ્ઞાનિક મહત્વ સમજવું જોઈએ.

6.5 અન્ય પ્રાણીઓમાં શ્વાસોચ્છ્વાસ

ફેફસાં ધરાવતા પ્રાણીઓ

હાથી, સિંહ, ગાય, બકરી, દેડકા, ગરોળી, સાપ, અને પક્ષીઓમાં મનુષ્યની જેમ ફેફસાં હોય છે.
આ પ્રાણીઓ ફેફસાં દ્વારા શ્વાસોચ્છ્વાસ કરે છે.
- નોંધ: ફેફસાં ધરાવતા પ્રાણીઓની શ્વસન પ્રક્રિયા મનુષ્યની જેવી હોય છે.

વંદો અને કીટકો

શ્વસનછિદ્રો (Spiracles):
- વંદાના શરીરની બંને બાજુએ નાના છિદ્રો હોય છે, જેને શ્વસનછિદ્રો કહે છે.
શ્વાસનળીઓ (Tracheae):
- કીટકોમાં વાયુઓની આપ-લે માટે હવા નળીઓનું જાળું હોય છે.
- ઑક્સિજનયુક્ત હવા શ્વસનછિદ્રો દ્વારા શ્વાસનળીઓમાં પ્રવેશે અને પેશીઓમાં પ્રસરણ પામે છે.
- કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ શ્વાસનળીઓ દ્વારા બહાર નીકળે છે.
નોંધ: શ્વસનછિદ્રો અને શ્વાસનળીઓ એ કીટકોની વિશિષ્ટ શ્વસન પદ્ધતિ છે, જે અન્ય પ્રાણીઓમાં જોવા મળતી નથી.

અળસિયું

અળસિયું તેની ભીની અને ચીકણી ચામડી વડે શ્વાસ લે છે.
વાયુઓ ચામડીમાંથી પસાર થઈ શકે છે.
દેડકા: ફેફસાં ઉપરાંત ભીની ચામડી દ્વારા પણ શ્વાસ લે છે.
- નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ ધોરણ VIના પાઠનું પુનરાવર્તન કરીને અળસિયાની શ્વસન પદ્ધતિ યાદ કરવી જોઈએ.

માછલી

માછલીઓ ઝાલર (gills) દ્વારા શ્વાસ લે છે.
ઝાલર રુધિરવાહિનીઓ સાથે જોડાયેલી હોય છે, જે વાયુવિનિમય (gas exchange) કરે છે.
પાણીમાં દ્રાવ્ય (dissolved) ઑક્સિજન ઝાલર દ્વારા શોષાય છે, અને કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ બહાર નીકળે છે.
- નોંધ: ઝાલરની રચના અને કાર્ય પાણીમાં શ્વસન માટે અનુકૂળ છે. વિદ્યાર્થીઓએ ઝાલર અને ફેફસાંનો તફાવત સમજવો જોઈએ.

6.6 પાણીની અંદર શ્વાસોચ્છ્વાસ

મનુષ્ય પાણીની અંદર શ્વાસ લઈ શકતું નથી, પરંતુ પાણીમાં રહેતા સજીવો ઝાલર દ્વારા શ્વાસ લે છે.
ઝાલરની ભૂમિકા:
- ઝાલર બહાર નીકળેલી ત્વચા છે, જે રુધિરવાહિનીઓ સાથે જોડાયેલી હોય છે.
- પાણીમાં દ્રાવ્ય ઑક્સિજન ઝાલર દ્વારા શોષાય છે.
- કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ ઝાલર દ્વારા બહાર નીકળે છે.
નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ ધોરણ VIના પાઠનું પુનરાવર્તન કરીને ઝાલરની રચના અને કાર્ય સમજવું જોઈએ.

6.7 શું વનસ્પતિઓ પણ શ્વસન કરે છે?

વનસ્પતિઓમાં શ્વસન

વનસ્પતિઓ બધા સજીવોની જેમ શ્વસન કરે છે.
પ્રક્રિયા:
- ઑક્સિજન લઈને ગ્લુકોઝનું વિઘટન કરે છે.
- કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ અને પાણી ઉત્પન્ન થાય છે.
- સમીકરણ:
  ગ્લુકોઝ + ઑક્સિજન → કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ + પાણી + ઊર્જા
નોંધ: વનસ્પતિઓનું શ્વસન પ્રાણીઓની જેમ જ કોષીય શ્વસન છે, પરંતુ વાયુઓની આપ-લે અલગ રીતે થાય છે.

શ્વસન અંગો

પર્ણરંધ્રો (Stomata):
- પર્ણોમાં નાના છિદ્રો, જેના દ્વારા ઑક્સિજન અને કાર્બન ડાયૉક્સાઈડની આપ-લે થાય છે.
મૂળ:
- મૂળ જમીનના કણો વચ્ચેની જગ્યામાંથી હવા શોષે છે.
- પ્રશ્ન: વધુ પાણી આપવાથી શું થાય છે?
  - જવાબ: વધુ પાણીથી જમીનની જગ્યાઓ ભરાઈ જાય છે, જેનાથી મૂળને ઑક્સિજન ઓછું મળે છે, અને છોડ મરી શકે છે.
નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ પર્ણરંધ્રો અને મૂળની શ્વસનમાં ભૂમિકા યાદ રાખવી જોઈએ. પ્રકાશસંશ્લેષણ અને શ્વસનનો તફાવત પણ સમજવો જોઈએ.

તમે શું શીખ્યાં?

શ્વસનનું મહત્વ:
- દરેક સજીવને ઊર્જા મેળવવા માટે શ્વસનની આવશ્યકતા રહે છે.
- શ્વસન ખોરાકમાંથી ઊર્જા મુક્ત કરે છે.
કોષીય શ્વસન:
- ગ્લુકોઝનું ઑક્સિજનની મદદથી વિઘટન થાય છે, જે કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ, પાણી, અને ઊર્જા ઉત્પન્ન કરે છે.
જારક અને અજારક શ્વસન:
- જારક શ્વસન: ઑક્સિજનની હાજરીમાં, વધુ ઊર્જા.
- અજારક શ્વસન: ઑક્સિજનની ગેરહાજરીમાં, ઓછી ઊર્જા (યીસ્ટમાં આલ્કોહૉલ, સ્નાયુઓમાં લૅક્ટિક એસિડ).
શ્વાસોચ્છ્વાસ:
- શ્વસનનો બાહ્ય ભાગ, જેમાં ઑક્સિજન અંદર લેવાય છે અને કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ બહાર કાઢવામાં આવે છે.
- શ્વસનદર શારીરિક પ્રવૃત્તિ અનુસાર બદલાય છે.

તમે શું શીખ્યાં? (ચાલુ)

શ્વસન અંગોની વિવિધતા:
- વિવિધ સજીવોમાં શ્વસન અંગો અલગ-અલગ હોય છે.
- મનુષ્ય, ગાય, ભેંસ, કૂતરા, બિલાડી: ફેફસાં દ્વારા શ્વાસોચ્છ્વાસ.
- કીટકો (જેમ કે વંદો): શ્વસનછિદ્રો અને શ્વાસનળીઓ દ્વારા.
- અળસિયું: ભીની ચામડી દ્વારા.
- માછલી: ઝાલર દ્વારા.
- દેડકા: ફેફસાં અને ભીની ચામડી દ્વારા.
વનસ્પતિઓમાં શ્વસન:
- પર્ણરંધ્રો દ્વારા વાયુઓની આપ-લે.
- મૂળ જમીનની જગ્યાઓમાંથી હવા શોષે છે.
- ગ્લુકોઝનું વિઘટન પ્રાણીઓની જેમ જ થાય છે.
નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ શ્વસન અંગોની વિવિધતા અને તેમની રચનાને સમજવું જોઈએ. આ બાબતો પ્રાણીઓ અને વનસ્પતિઓની અનુકૂલન પ્રક્રિયા (adaptation) દર્શાવે છે.

પારિભાષિક શબ્દો

જારક શ્વસન (Aerobic respiration): ઑક્સિજનની હાજરીમાં ખોરાકનું વિઘટન.
અજારક શ્વસન (Anaerobic respiration): ઑક્સિજનની ગેરહાજરીમાં ખોરાકનું વિઘટન.
શ્વસનદર (Breathing rate): એક મિનિટમાં શ્વાસ-ઉચ્છ્વાસની સંખ્યા.
કોષીય શ્વસન (Cellular respiration): કોષોમાં ખોરાકનું વિઘટન દ્વારા ઊર્જા ઉત્પન્ન થવાની પ્રક્રિયા.
ઉરોદરપટલ (Diaphragm): ઉરસગુહાના તળિયે આવેલી પડદા જેવી રચના.
ઉચ્છ્વાસ (Exhalation): કાર્બન ડાયૉક્સાઈડયુક્ત હવા બહાર કાઢવાની ક્રિયા.
ઝાલર (Gills): માછલીઓમાં પાણીમાં દ્રાવ્ય ઑક્સિજન શોષવાનું અંગ.
શ્વાસ (Inhalation): ઑક્સિજનયુક્ત હવા અંદર લેવાની ક્રિયા.
ફેફસાં (Lungs): મનુષ્ય અને અન્ય પ્રાણીઓમાં શ્વસન અંગ.
પાંસળીઓ (Ribs): ઉરસગુહાને ઘેરતી હાડકાની રચના.
શ્વસનછિદ્રો (Spiracles): કીટકોમાં વાયુઓની આપ-લે માટેના નાના છિદ્રો.
શ્વાસનળી (Tracheae): કીટકોમાં હવા નળીઓનું જાળું.
નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ આ પારિભાષિક શબ્દોનો અર્થ અને તેમની ભૂમિકા યાદ રાખવી જોઈએ. આ શબ્દો પરીક્ષામાં મહત્વના છે.

સ્વાધ્યાય

1. ખાલી જગ્યા પૂરો:

(a) મનુષ્યના શરીરમાં ગ્લુકોઝનું વિઘટન થવાથી કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ અને પાણી બને છે.
(b) જો ખોરાકનું વિઘટન ઑક્સિજનની ગેરહાજરીમાં થાય તો તેને અજારક શ્વસન કહે છે.
(c) વંદાના શરીરની બંને બાજુએ આવેલા નાના છિદ્રોને શ્વસનછિદ્રો કહે છે.
(d) માછલીઓ પાણીમાં ઝાલર દ્વારા શ્વાસ લે છે.
(e) ભારે કસરત દરમિયાન સ્નાયુઓમાં લૅક્ટિક એસિડનો સંચય થવાથી ખેંચાણ ઊભું થાય છે.

નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ આ ખાલી જગ્યાઓ ભરવા માટે શ્વસનની પ્રક્રિયા અને તેના ઉત્પાદો યાદ રાખવા જોઈએ.

2. સાચા ઉત્તરને પસંદ કરો:

(a) વંદામાં વાત-વિનિમય થાય છે:
(iii) શ્વસનછિદ્રો દ્વારા
(b) ભારે કસરત દરમિયાન પગના સ્નાયુઓમાં ઉત્પન્ન થતો પદાર્થ:
(ii) લૅક્ટિક એસિડ
(c) આરામદાયક સ્થિતિમાં સામાન્ય પુખ્ત વ્યક્તિનો શ્વસનદર:
(ii) 15-18 પ્રતિ મિનિટ
(d) ઉચ્છ્વાસ દરમિયાન પાંસળીઓ:
(ii) નીચે અને અંદરની તરફ ખસે છે

નોંધ: આ પ્રશ્નો વિદ્યાર્થીઓની શ્વસન અંગો, શ્વસનદર, અને શ્વાસોચ્છ્વાસની યાંત્રિક પ્રક્રિયાની સમજણનું મૂલ્યાંકન કરે છે.

3. કૉલમ Aના શબ્દોને કૉલમ Bના વાક્યો સાથે જોડો:

કૉલમ A	કૉલમ B	જોડાણ
યીસ્ટ	(a) પાંદડાંમાં જોવા મળતી નાની છિદ્રયુક્ત રચના	(b) અજારક શ્વસન
ઉરોદરપટલ	(b) અજારક શ્વસન	(c) છાતીના તળિયે આવેલી પડદા જેવી રચના
ચામડી	(c) છાતીના તળિયે આવેલી પડદા જેવી રચના	(e) અળસિયાનું શ્વસન અંગ
પર્ણરંધ્ર	(d) કીટકોનું શ્વસન અંગ	(a) પાંદડાંમાં જોવા મળતી નાની છિદ્રયુક્ત રચના
માછલી	(e) અળસિયાનું શ્વસન અંગ	(f) ઝાલર
દેડકા	(f) ઝાલર	(g) ફેફસાં અને ચામડી
	(g) ફેફસાં અને ચામડી	-

નોંધ: આ પ્રશ્ન શ્વસન અંગો અને તેમની ભૂમિકાને સમજવામાં મદદ કરે છે.

4. શા માટે જ્યારે આપણે કસરત કરીએ છીએ ત્યારે ઝડપથી શ્વાસ લઈએ છીએ?

જવાબ:
- કસરત દરમિયાન શરીરને વધુ ઊર્જાની જરૂર પડે છે.
- વધુ ઊર્જા ઉત્પન્ન કરવા માટે કોષોને વધુ ઑક્સિજનની જરૂર પડે છે.
- ઝડપી શ્વાસ દ્વારા વધુ ઑક્સિજન શરીરમાં પ્રવેશે છે, જે ખોરાકના દહનને ઝડપી બનાવે છે અને વધુ ઊર્જા મુક્ત કરે છે.
નોંધ: આ પ્રશ્ન શ્વસનદર અને ઊર્જાની માંગ વચ્ચેનો સંબંધ સમજાવે છે.

5. જારક અને અજારક શ્વસન વચ્ચેનો તફાવત જણાવો.

જવાબ:

લક્ષણ	જારક શ્વસન	અજારક શ્વસન
ઑક્સિજનની હાજરી	ઑક્સિજનની હાજરીમાં થાય છે	ઑક્સિજનની ગેરહાજરીમાં થાય છે
ઉત્પાદો	કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ, પાણી, અને વધુ ઊર્જા	યીસ્ટમાં: આલ્કોહૉલ, કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ; સ્નાયુઓમાં: લૅક્ટિક એસિડ, ઓછી ઊર્જા
ઊર્જા	વધુ ઊર્જા ઉત્પન્ન થાય છે	ઓછી ઊર્જા ઉત્પન્ન થાય છે
ઉદાહરણ	મનુષ્ય, પ્રાણીઓ, વનસ્પતિઓ	યીસ્ટ, સ્નાયુઓ (ભારે કસરત દરમિયાન)

નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ આ તફાવતોનું કોષ્ટક યાદ રાખવું જોઈએ, કારણ કે આ પ્રશ્ન પરીક્ષામાં વારંવાર પૂછાય છે.

6. શા માટે જ્યારે તમે છીંકો ત્યારે તમારા નાક ઢાંકવું જોઈએ?

જવાબ:
- છીંક દ્વારા અનૈચ્છિક ઘટકો (ધૂળ, પરાગરજ, જંતુઓ) હવા સાથે બહાર નીકળે છે.
- નાક ન ઢાંકવાથી આ રજકણો અન્ય વ્યક્તિના શ્વાસમાં પ્રવેશી શકે છે, જે રોગ ફેલાવી શકે છે.
- નાક ઢાંકવાથી આ રજકણોનો ફેલાવો અટકે છે.
નોંધ: આ પ્રશ્ન જાહેર આરોગ્યના દૃષ્ટિકોણથી મહત્વનો છે.

7. અળસિયા તથા માછલીના શ્વસન અંગો જણાવો.

જવાબ:
- અળસિયું: ભીની અને ચીકણી ચામડી.
- માછલી: ઝાલર.
નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ શ્વસન અંગોની વિશિષ્ટતા અને તેમની ભૂમિકા સમજવી જોઈએ.

8. ઝાડના થડમાં હવા નળીઓનું જાળું આવેલું હોય છે, શું આ વિધાન સાચું છે? સમજાવો.

જવાબ:
- વિધાન ખોટું છે.
- ઝાડના થડમાં હવા નળીઓનું જાળું હોતું નથી. હવા નળીઓ (શ્વાસનળીઓ) કીટકોમાં જોવા મળે છે.
- ઝાડના થડમાં લેન્ટિસેલ્સ (lenticles) નામના નાના છિદ્રો હોય છે, જેના દ્વારા વાયુઓની આપ-લે થાય છે.
- વનસ્પતિઓમાં શ્વસન મુખ્યત્વે પર્ણરંધ્રો (પાંદડાંમાં) અને મૂળ દ્વારા થાય છે.
નોંધ: આ પ્રશ્ન વનસ્પતિઓ અને કીટકોની શ્વસન પદ્ધતિનો તફાવત સમજાવે છે.

9. પર્વતારોહકો તેમની સાથે ઑક્સિજનના સિલિન્ડર શા માટે રાખે છે?

જવાબ:
- ઊંચા પર્વતો પર હવામાં ઑક્સિજનનું પ્રમાણ ઓછું હોય છે.
- ઓછા ઑક્સિજનને કારણે શ્વસન દ્વારા પૂરતી ઊર્જા મળતી નથી, જે શારીરિક કાર્યોને અસર કરે છે.
- ઑક્સિજનના સિલિન્ડર પૂરતો ઑક્સિજન પૂરો પાડે છે, જેથી પર્વતારોહકો શ્વસન અને ઊર્જા ઉત્પાદન જાળવી શકે.
નોંધ: આ પ્રશ્ન ઑક્સિજનની જરૂરિયાત અને ઊંચાઈની અસર સમજાવે છે.

વિસ્તૃત અભ્યાસ માટેની પ્રવૃત્તિઓ અને પ્રૉજેક્ટ

શ્વસન કસરત અને યોગ:
- તમારા વડીલોને પૂછો કે તેઓ શા માટે નિયમિતપણે શ્વસન કસરત કે યોગ કરે છે.
- ફાયદાઓ:
  - ફેફસાંની ક્ષમતા વધે છે.
  - વધુ ઑક્સિજનથી શરીરની ઊર્જા વધે છે.
  - તણાવ ઘટે છે અને એકાગ્રતા વધે છે.
- નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ યોગ અને પ્રાણાયામના વૈજ્ઞાનિક ફાયદાઓની ચર્ચા કરવી જોઈએ.
શ્વસન અંગોનું કાર્યકારી મોડેલ:
- શ્વસન અંગો (ફેફસાં, ઉરોદરપટલ, શ્વાસનળી) દર્શાવતું મોડેલ બનાવો.
- સામગ્રી: પ્લાસ્ટિકની બોટલ, ફુગ્ગા, રબર શીટ, Y-આકારની નળી.
- નોંધ: આ પ્રવૃત્તિ શ્વાસોચ્છ્વાસની યાંત્રિક પ્રક્રિયાને વ્યવહારિક રીતે સમજવામાં મદદ કરે છે.
વનસ્પતિઓમાં શ્વસનની પ્રવૃત્તિ:
- વનસ્પતિના વિવિધ ભાગો (પાંદડાં, મૂળ, થડ) દ્વારા શ્વસન દર્શાવવા માટે પ્રવૃત્તિ તૈયાર કરો.
- ઉદાહરણ:
  - ચૂનાના નીતર્યા પાણીનો ઉપયોગ કરીને પાંદડાં અથવા મૂળમાંથી કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ નીકળતું હોવાનું દર્શાવો.
- નોંધ: આ પ્રવૃત્તિ વનસ્પતિઓમાં શ્વસનની પ્રક્રિયાને વ્યવહારિક રીતે સમજાવે છે.

વધારાની નોંધો (વિદ્યાર્થીઓ માટે મદદરૂપ)

શ્વસન અને પ્રકાશસંશ્લેષણનો તફાવત:
- શ્વસન: ગ્લુકોઝનું વિઘટન થાય છે, ઑક્સિજન વપરાય છે, અને કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ બહાર નીકળે છે.
- પ્રકાશસંશ્લેષણ: કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ અને પાણીનો ઉપયોગ કરી ગ્લુકોઝ અને ઑક્સિજન બને છે.
- નોંધ: વનસ્પતિઓ બંને પ્રક્રિયાઓ કરે છે, પરંતુ પ્રકાશસંશ્લેષણ દિવસે અને શ્વસન દિવસ-રાત ચાલે છે.
પરીક્ષાની તૈયારી માટે:
- શ્વસનની પ્રક્રિયા, સમીકરણો, અને શ્વસન અંગોની વિગતો યાદ રાખો.
- પ્રવૃત્તિઓના નિષ્કર્ષ અને કોષ્ટકોની માહિતી સમજો.
- પારિભાષિક શબ્દો અને તેમના અંગ્રેજી શબ્દો યાદ રાખો.
વ્યવહારિક ઉપયોગ:
- શ્વસનની સમજણ આરોગ્ય, રમતગમત, અને પર્યાવરણ સંબંધિત વિષયોમાં મદદરૂપ થાય છે.
- યોગ અને શ્વસન કસરતો શરીરની ક્ષમતા વધારે છે, જેનો ઉપયોગ રોજિંદા જીવનમાં થઈ શકે છે.

આ રીતે, આ પ્રકરણ શ્વસનની સંપૂર્ણ પ્રક્રિયા, તેના પ્રકારો, અને વિવિધ સજીવોમાં શ્વસનની વિવિધતાને વિગતવાર સમજાવે છે. વિદ્યાર્થીઓએ પ્રવૃત્તિઓ અને સ્વાધ્યાયના પ્રશ્નો દ્વારા આ વિષયની વ્યવહારિક સમજણ મેળવવી જોઈએ.

📚 અહીં ધોરણ 6, 7 અને 8 માટેના પ્રકરણ ક્રમબદ્ધ રીતે રજૂ કરવામાં આવ્યા છે (Textbook Edition 2023/24):
🔗 Website: LearnWithNohil.blogspot.com