Everyday science — सामान्य जागरूकता नोट्स

अवधारणा और विधि

बल गति बदलता है; दाब बल और क्षेत्रफल पर निर्भर है; ऊष्मा चालन, संवहन या विकिरण से स्थानांतरित होती है। रसायन में अम्ल-क्षार, ऑक्सीकरण और पृथक्करण विधियां सामान्य संकेत हैं।

उदाहरण 1

समान बल पर तेज चाकू अधिक दाब डालता है क्योंकि उसका संपर्क क्षेत्रफल छोटा होता है।

उदाहरण 2

धातु ऊष्मा की अच्छी चालक हैं; थर्मस की बनावट चालन, संवहन और विकिरण घटाती है।

उदाहरण 3

निस्यंदन अघुलनशील ठोस को द्रव से अलग करता है, जबकि आसवन अलग क्वथनांक का उपयोग करता है।

सामान्य त्रुटियां

ऊष्मा और तापमान, द्रव्यमान और भार, तथा निस्यंदन और वाष्पीकरण को न मिलाएं।

पुनरावृत्ति

हर घटना का कारण, मापनीय राशि, इकाई और एक दैनिक उदाहरण लिखें।

अवधारणा और विधि

कोशिकाएं जीवन की मूल इकाइयां हैं और अंग तंत्रों में काम करते हैं। टीके प्रतिरक्षा-स्मृति तैयार करते हैं, एंटीबायोटिक संवेदनशील बैक्टीरिया को लक्ष्य करते हैं और संतुलित पोषण ऊर्जा तथा निर्माण सामग्री देता है। वैज्ञानिक दावे में परिकल्पना, अवलोकन और नियंत्रित परीक्षण अलग रखें।

उदाहरण 1

टीका प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया तैयार करता है; वह बैक्टीरियल संक्रमण के एंटीबायोटिक उपचार के समान नहीं है।

उदाहरण 2

लौह की कमी हीमोग्लोबिन निर्माण को प्रभावित कर सकती है; पोषक तत्व और शरीर-कार्य पहचानें।

उदाहरण 3

नियंत्रित प्रयोग में एक कारक बदला जाता है, परिणाम मापा जाता है और अन्य स्थितियां तुलनीय रखी जाती हैं।

सामान्य त्रुटियां

वायरस को बैक्टीरिया न कहें और छोटे अवलोकन के सहसंबंध को कारण का प्रमाण न मानें।

पुनरावृत्ति

हर स्वास्थ्य संकेत को कारक, शरीर-प्रक्रिया, रोकथाम और प्रमाण-स्तर से जोड़ें।

1. क्लासिकल मैकेनिक्स: आधार

क्लासिकल मैकेनिक्स उन वस्तुओं की गति से संबंधित है जिन्हें हम देख सकते हैं। इसे Statics (विराम अवस्था), Kinematics (बिना कारणों के गति), और Dynamics (बलों के साथ गति) में विभाजित किया गया है।

2. न्यूटन का प्रथम नियम: जड़त्व का नियम

प्रत्येक वस्तु अपनी विराम अवस्था या सरल रेखा में एकसमान गति की अवस्था में बनी रहती है, जब तक कि उस पर कोई बाहरी असंतुलित बल न लगाया जाए।

जड़त्व (Inertia): यह वस्तु का वह गुण है जो अपनी स्थिति में किसी भी परिवर्तन का विरोध करता है। द्रव्यमान (Mass) जड़त्व की माप है।

3. न्यूटन का द्वितीय नियम: बल और त्वरण

संवेग परिवर्तन की दर लगाए गए बल के समानुपाती होती है। सरल शब्दों में, बल = द्रव्यमान × त्वरण (F = ma)।

महत्व: यह बताता है कि भारी वस्तुओं को हिलाने के लिए अधिक बल की आवश्यकता क्यों होती है और तेज गति वाली वस्तुओं को रोकने में अधिक बल क्यों लगता है।

4. न्यूटन का तृतीय नियम: क्रिया और प्रतिक्रिया

प्रत्येक क्रिया की एक समान और विपरीत प्रतिक्रिया होती है। बल हमेशा जोड़ों में मौजूद होते हैं।

ध्यान दें: क्रिया और प्रतिक्रिया बल अलग-अलग वस्तुओं पर कार्य करते हैं, इसलिए वे एक-दूसरे को शून्य नहीं करते।

5. मूलभूत बल: गुरुत्वाकर्षण और घर्षण

A. गुरुत्वाकर्षण का सार्वत्रिक नियम

ब्रह्मांड की प्रत्येक वस्तु दूसरी वस्तु को आकर्षित करती है। यह बल द्रव्यमान के गुणनफल के समानुपाती और उनके बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

B. घर्षण (Friction)

घर्षण वह बल है जो दो सतहों के बीच होने वाली सापेक्ष गति का विरोध करता है। यह सतह की प्रकृति पर निर्भर करता है।

6. वृत्तीय गति

1. अभिकेंद्र बल (Centripetal Force): केंद्र की ओर लगने वाला बल जो वस्तु को वृत्ताकार पथ पर रखता है।

2. अपकेंद्र बल (Centrifugal Force): एक आभासी बल जो घूमती हुई वस्तु में बाहर की ओर महसूस होता है।

1. कार्य (Work)

जब किसी वस्तु पर लगाया गया बल उसमें विस्थापन (स्थिति में परिवर्तन) उत्पन्न करता है, तो उसे 'कार्य' कहा जाता है। यदि विस्थापन शून्य है, तो कार्य भी शून्य होगा।

मात्रक: जूल (J)। 1 जूल = 1 न्यूटन x 1 मीटर।

2. शक्ति (Power)

कार्य करने की दर को शक्ति कहते हैं। यह बताता है कि कोई कार्य कितनी जल्दी किया गया है।

मात्रक: वाट (Watt)। 1 वाट = 1 जूल/सेकंड। अन्य मात्रक 'हॉर्स पावर' (hp) भी है।

3. ऊर्जा (Energy)

कार्य करने की क्षमता को ऊर्जा कहते हैं।

1. गतिज ऊर्जा (Kinetic Energy): गति के कारण उत्पन्न ऊर्जा (1/2 mv2)।

2. स्थितिज ऊर्जा (Potential Energy): स्थिति या आकार में परिवर्तन के कारण ऊर्जा (mgh)।

3. यांत्रिक ऊर्जा: गतिज और स्थितिज ऊर्जा का योग।

4. ऊर्जा संरक्षण का नियम

ऊर्जा को न तो बनाया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है; इसे केवल एक रूप से दूसरे रूप में परिवर्तित किया जा सकता है।

ऊर्जा रूपांतरण:

विद्युत बल्ब: विद्युत ऊर्जा से प्रकाश ऊर्जा।

सेल/बैटरी: रासायनिक ऊर्जा से विद्युत ऊर्जा।

माइक्रोफोन: ध्वनि ऊर्जा से विद्युत ऊर्जा।

5. अन्य संरक्षण नियम

1. द्रव्यमान का संरक्षण: पदार्थ को न तो बनाया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है।

2. संवेग संरक्षण: यदि कोई बाहरी बल न लगे, तो तंत्र का कुल संवेग स्थिर रहता है।

1. ध्वनि तरंगों की प्रकृति

ध्वनि ऊर्जा का एक रूप है जो यांत्रिक तरंग के रूप में चलती है। इसे संचरण के लिए माध्यम की आवश्यकता होती है।

A. अनुदैर्ध्य बनाम अनुप्रस्थ तरंगें

1. अनुदैर्ध्य तरंगें (Longitudinal Waves): ध्वनि तरंगें इसी श्रेणी में आती हैं। इसमें माध्यम के कण तरंग की दिशा के समांतर कंपन करते हैं, जिससे संपीड़न (Compression) और विरलन (Rarefaction) बनते हैं।

2. अनुप्रस्थ तरंगें (Transverse Waves): इसमें कण तरंग की दिशा के लंबवत (ऊपर-नीचे) गति करते हैं, जैसे प्रकाश की तरंगें।

2. ध्वनि के प्रमुख गुण

आयाम (Amplitude): यह ध्वनि की प्रबलता (Loudness) निर्धारित करता है। अधिक आयाम यानी तेज आवाज।

आवृत्ति (Frequency): इसे हर्ट्ज़ (Hz) में मापा जाता है। यह ध्वनि का तारत्व (Pitch) निर्धारित करती है। उच्च आवृत्ति यानी तीखी आवाज।

तरंगदैर्घ्य (Wavelength): दो क्रमिक संपीड़नों या विरलनों के बीच की दूरी।

3. ध्वनि की चाल

1. माध्यम: ध्वनि की चाल ठोसों में सबसे अधिक, द्रवों में कम और गैसों में सबसे कम होती है।

2. तापमान: तापमान बढ़ने पर ध्वनि की चाल बढ़ जाती है।

4. प्रतिध्वनि (Echo)

जब ध्वनि किसी परावर्तक सतह से टकराकर वापस आती है, तो उसे प्रतिध्वनि कहते हैं। स्पष्ट प्रतिध्वनि सुनने के लिए बाधा की न्यूनतम दूरी 17.2 मीटर होनी चाहिए।

5. डॉप्लर प्रभाव (Doppler Effect)

जब स्रोत और श्रोता के बीच सापेक्ष गति होती है, तो ध्वनि की आवृत्ति बदली हुई प्रतीत होती है। इसे डॉप्लर प्रभाव कहते हैं (जैसे पास आती ट्रेन की सीटी का तीखा होना)।

1. प्रकाश की प्रकृति और गति

प्रकाश ऊर्जा का एक रूप है जो हमें वस्तुओं को देखने में मदद करता है। यह निर्वात (खाली जगह) में भी यात्रा कर सकता है। इसकी गति 3 लाख किलोमीटर प्रति सेकंड है।

2. प्रकाश का परावर्तन (Reflection)

जब प्रकाश किसी चमकदार सतह से टकराकर वापस लौटता है, तो उसे परावर्तन कहते हैं।

नियम: आपतन कोण हमेशा परावर्तन कोण के बराबर होता है।

3. प्रकाश का अपवर्तन (Refraction)

जब प्रकाश एक माध्यम (जैसे हवा) से दूसरे माध्यम (जैसे पानी) में जाता है, तो उसकी गति बदल जाती है और वह मुड़ जाता है।

तारे क्यों टिमटिमाते हैं? हवा की अलग-अलग परतों के कारण होने वाले अपवर्तन के कारण तारे टिमटिमाते हुए दिखाई देते हैं।

4. पूर्ण आंतरिक परावर्तन (TIR)

जब प्रकाश सघन (Dense) से विरल (Rare) माध्यम में जाता है और एक निश्चित कोण से अधिक पर मुड़ता है, तो वह बाहर निकलने के बजाय वापस अंदर ही परावर्तित हो जाता है।

उदाहरण: हीरा इसी कारण चमकता है और ऑप्टिकल फाइबर इसी पर काम करते हैं।

5. विक्षेपण (Dispersion)

सफेद प्रकाश का सात रंगों में टूटना विक्षेपण कहलाता है। लाल रंग सबसे कम मुड़ता है और बैंगनी रंग सबसे ज्यादा मुड़ता है।

1. प्रकाश का व्यतिकरण (Interference)

जब समान आवृत्ति की दो प्रकाश तरंगें एक साथ चलती हैं और एक-दूसरे पर अध्यारोपित (overlap) होती हैं, तो प्रकाश की तीव्रता कहीं बहुत अधिक और कहीं बहुत कम हो जाती है। इसे व्यतिकरण कहते हैं।

उदाहरण: साबुन के बुलबुले का रंगीन दिखना।

2. प्रकाश का प्रकीर्णन (Scattering) और टिंडल प्रभाव

जब प्रकाश हवा के अणुओं या धूल के कणों से टकराता है, तो वह चारों दिशाओं में फैल जाता है। इसे प्रकीर्णन कहते हैं।

टिंडल प्रभाव (Tyndall Effect): धूल भरे कमरे में खिड़की से आती रोशनी का रास्ता दिखना।

आकाश का रंग: प्रकीर्णन के कारण ही हमें आकाश नीला और सूर्यास्त के समय सूर्य लाल दिखाई देता है।

3. कॉम्पटन प्रकीर्णन (Compton Scattering)

यह घटना यह सिद्ध करती है कि प्रकाश कणों (Photons) से बना है। जब एक फोटॉन किसी इलेक्ट्रॉन से टकराता है, तो उसकी ऊर्जा कम हो जाती है।

4. पृष्ठ तनाव (Surface Tension)

तरल का वह गुण जिसके कारण उसकी सतह एक खिंची हुई झिल्ली की तरह व्यवहार करती है और अपना क्षेत्रफल कम से कम रखने की कोशिश करती है।

वर्षा की बूंदें: पृष्ठ तनाव के कारण ही बूंदें गोल होती हैं।

पानी पर तैरते कीड़े: पानी की सतह एक लचीली चादर की तरह काम करती है जिससे हल्के कीड़े डूबते नहीं हैं।

1. ऊष्मागतिकी (Thermodynamics)

यह ऊष्मा, तापमान और कार्य के बीच संबंधों का अध्ययन है।

समतापी (Isothermal): जब तापमान स्थिर रहे।

समदाबी (Isobaric): जब दबाव स्थिर रहे।

रुद्धोष्म (Adiabatic): जब कोई ऊष्मा अंदर या बाहर न आए।

2. ऊष्मागतिकी के नियम

शून्यवाँ नियम: तापमान मापने का आधार।

प्रथम नियम: ऊर्जा संरक्षण का नियम।

द्वितीय नियम: ब्रह्मांड की एंट्रॉपी (अव्यवस्था) हमेशा बढ़ती है।

3. चुंबकत्व (Magnetism)

चुंबक के हमेशा दो ध्रुव होते हैं—उत्तर और दक्षिण।

समान ध्रुव एक-दूसरे को विकर्षित (repel) करते हैं और विपरीत ध्रुव आकर्षित करते हैं।

चुंबकीय प्रेरण (Induction): किसी चुंबक की उपस्थिति में किसी लोहे के टुकड़े का चुंबक की तरह व्यवहार करना।

4. विद्युत (Electricity)

स्थिर विद्युत (Static Electricity): रगड़ने से उत्पन्न आवेश जो प्रवाहित नहीं होता।

विद्युत धारा (Current): आवेश या इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह। इसके लिए विभवांतर (Voltage) आवश्यक है।

1. बादल और बिजली (Lightning)

बादलों में घर्षण (Friction) के कारण विद्युत आवेश उत्पन्न होता है।

आवेश का वितरण: बादल की ऊपरी परत धनात्मक (Positive) और निचली परत ऋणात्मक (Negative) हो जाती है।

गर्जन (Thunder): बिजली की अत्यधिक गर्मी के कारण हवा अचानक फैलती है, जिससे तेज आवाज उत्पन्न होती है जिसे हम बिजली कड़कना कहते हैं।

2. अर्थिंग (Earthing)

बिजली के झटकों और इमारतों को बिजली गिरने से बचाने के लिए अतिरिक्त विद्युत आवेश को सीधे पृथ्वी में भेजने की प्रक्रिया अर्थिंग कहलाती है।

नमक और कोयला: मिट्टी की चालकता (Conductivity) बढ़ाने के लिए अर्थिंग पिट में नमक और चारकोल की परतें डाली जाती हैं।

3. विद्युत चुंबकत्व (Electromagnetism)

जब किसी तार से विद्युत धारा प्रवाहित होती है, तो वह एक चुंबक की तरह व्यवहार करता है।

फैराडे का नियम: यदि किसी चालक के पास चुंबकीय क्षेत्र को बदला जाए, तो उसमें विद्युत धारा उत्पन्न होती है। इसी सिद्धांत पर जनरेटर काम करते हैं।

1. पदार्थ (Matter) क्या है?

पदार्थ वह है जिसमें द्रव्यमान होता है और जो स्थान घेरता है। यह छोटे-छोटे कणों से बना होता है जिन्हें परमाणु कहते हैं।

2. परमाणु सिद्धांत का विकास

डाल्टन: परमाणु अविभाज्य हैं।

थॉमसन: इलेक्ट्रॉन की खोज की।

रदरफोर्ड: नाभिक (Nucleus) की खोज की।

नील्स बोर: इलेक्ट्रॉन निश्चित कक्षाओं (Shells) में घूमते हैं।

3. उप-परमाणु कण

प्रोटॉन: धनात्मक (+) आवेश। यह नाभिक में होता है और तत्व की 'परमाणु संख्या' तय करता है।

न्यूट्रॉन: उदासीन (कोई आवेश नहीं)। यह नाभिक को बांधे रखने के लिए 'गोंद' की तरह काम करता है।

इलेक्ट्रॉन: ऋणात्मक (-) आवेश। यह नाभिक के चारों ओर घूमता है और रासायनिक क्रियाओं के लिए जिम्मेदार है।

4. इलेक्ट्रॉन विन्यास (Configuration)

इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर परतों (Shells) में रहते हैं। पहली परत में 2 और दूसरी में 8 इलेक्ट्रॉन आ सकते हैं।

अष्टक नियम (Octet Rule): परमाणु तब सबसे स्थिर होते हैं जब उनकी बाहरी परत में 8 इलेक्ट्रॉन होते हैं।

1. परमाणु क्रमांक (Atomic Number - Z)

नाभिक में मौजूद प्रोटॉन की संख्या को परमाणु क्रमांक कहते हैं। यह तत्व की रासायनिक पहचान है।

एक उदासीन परमाणु में, प्रोटॉन की संख्या इलेक्ट्रॉन की संख्या के बराबर होती है।

2. परमाणु द्रव्यमान (Atomic Mass)

परमाणु का भार उसके प्रोटॉन और न्यूट्रॉन पर निर्भर करता है। इसे amu (atomic mass unit) में मापा जाता है।

1 amu = कार्बन-12 परमाणु के द्रव्यमान का 1/12वां भाग।

3. तत्व और उनके प्रतीक (Symbols)

तत्व एक शुद्ध पदार्थ है जिसके सभी परमाणुओं में प्रोटॉन की संख्या समान होती है।

प्रतीक का पहला अक्षर हमेशा बड़ा (Capital) और दूसरा अक्षर छोटा (Small) होता है (जैसे - Al, Co)।

4. समस्थानिक (Isotopes)

एक ही तत्व के वे परमाणु जिनकी परमाणु संख्या समान होती है लेकिन द्रव्यमान संख्या अलग-अलग होती है, समस्थानिक कहलाते हैं।

हाइड्रोजन के समस्थानिक: प्रोटियम (1H1), ड्यूटेरियम (1H2), और ट्रिटियम (1H3)।

इनके रासायनिक गुण समान होते हैं, लेकिन घनत्व और क्वथनांक जैसे भौतिक गुण भिन्न होते हैं।

1. कृत्रिम तत्व (Synthetic Elements)

ये वे 24 तत्व हैं जो पृथ्वी पर प्राकृतिक रूप से नहीं पाए जाते। इन्हें वैज्ञानिकों द्वारा प्रयोगशालाओं में बनाया गया है।

2. अणु (Molecules) और परमाणुता (Atomicity)

दो या दो से अधिक परमाणुओं के समूह को अणु कहते हैं।

परमाणुता: एक अणु बनाने वाले परमाणुओं की संख्या (जैसे: O2 की परमाणुता 2 है)।

3. आयन (Ions)

आवेशित कणों को आयन कहते हैं।

धनायन (Cation): धनात्मक आवेश वाला कण (जैसे: Na+)।

ऋणायन (Anion): ऋणात्मक आवेश वाला कण (जैसे: Cl-)।

4. रासायनिक बंधन (Chemical Bonding)

A. आयनिक बंधन (Ionic Bond)

यह इलेक्ट्रॉनों के पूर्ण स्थानांतरण (Transfer) से बनता है। यह आमतौर पर धातुओं और अधातुओं के बीच होता है।

गुण: इनका गलनांक (Melting Point) और क्वथनांक (Boiling Point) बहुत उच्च होता है।

1. सहसंयोजक बंधन (Covalent Bond)

यह बंधन दो परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों की समान साझेदारी से बनता है। यह मुख्य रूप से अधातुओं के बीच होता है।

अवस्था: ये ठोस, द्रव या गैस हो सकते हैं।

गलनांक/क्वथनांक: आयनिक बंधनों की तुलना में इनका गलनांक और क्वथनांक कम होता है।

2. धात्विक बंधन (Metallic Bond)

यह धातुओं (जैसे लोहा) में पाया जाता है। यहाँ इलेक्ट्रॉन किसी एक परमाणु से बंधे नहीं होते, बल्कि परमाणुओं के चारों ओर एक 'इलेक्ट्रॉन के बादल' की तरह होते हैं।

सुचालकता: 'मुक्त इलेक्ट्रॉनों' की उपस्थिति के कारण धातुएं ऊष्मा और बिजली की अच्छी सुचालक होती हैं।

3. आणविक बल (Intermolecular Forces)

ये वे आकर्षण बल हैं जो अणुओं को एक साथ जोड़कर रखते हैं।

हाइड्रोजन बॉन्डिंग: यह पानी जैसे अणुओं में पाया जाने वाला एक मजबूत आकर्षण बल है।

1. ध्रुवीय और अध्रुवीय अणु (Polar & Non-Polar)

अध्रुवीय (Non-Polar): जब दो परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी समान होती है (जैसे H2, O2)। इनका 'डिपोल मोमेंट' शून्य होता है।

ध्रुवीय (Polar): जब इलेक्ट्रॉनों का वितरण असमान होता है, जिससे अणु के सिरों पर हल्का आवेश (Charge) आ जाता है (जैसे पानी - H2O)।

2. रासायनिक यौगिक (Compound)

दो या दो से अधिक तत्वों के निश्चित अनुपात में रासायनिक मेल से बने पदार्थ को यौगिक कहते हैं।

उदाहरण: पानी (H2O) हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का यौगिक है।

3. कार्बनिक यौगिक (Organic Compounds)

वे पदार्थ जिनमें कार्बन (Carbon) मुख्य तत्व होता है। पृथ्वी पर सभी जीवित चीजें कार्बनिक यौगिकों पर निर्भर हैं।

प्रोटीन, विटामिन, और कार्बोहाइड्रेट सभी कार्बनिक यौगिक हैं।

4. कार्बन बंधन

एकल बंध (Alkanes): कार्बन परमाणुओं के बीच एक-एक इलेक्ट्रॉन की साझेदारी।

द्वि-बंध (Alkenes): दो-दो इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी।

त्रि-बंध (Alkynes): तीन-तीन इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी।

1. पॉलिमर (Polymers) क्या हैं?

पॉलिमर बहुत बड़े अणु होते हैं जो मोनोमर नामक छोटी इकाइयों के जुड़ने से बनते हैं।

हाइड्रोकार्बन बैकबोन: अधिकांश पॉलिमर कार्बन और हाइड्रोजन की लंबी श्रृंखलाओं से बने होते हैं।

2. सफाई का रसायन: साबुन और डिटर्जेंट

साबुन: यह वसायुक्त अम्लों (Fatty acids) से बनता है। यह त्वचा के लिए कोमल होता है लेकिन 'कठोर जल' में काम नहीं करता।

डिटर्जेंट: इसमें सफाई की शक्ति अधिक होती है और यह कठोर जल में भी प्रभावी होता है।

3. दैनिक जीवन की घटनाएं

प्याज और आँसू: प्याज काटने पर एक गैस निकलती है जो आँखों की नमी के संपर्क में आकर जलन पैदा करती है।

फलों का पकना: एथिलीन (Ethylene) नामक गैस फलों को पकाने में मुख्य भूमिका निभाती है।

4. यूपीएससी के लिए महत्वपूर्ण प्रश्न

बर्फ पानी पर क्यों तैरती है? क्योंकि बर्फ का घनत्व पानी से कम होता है।

एंटासिड (Antacid): यह पेट की अम्लता (Acidity) को खत्म करने वाला एक 'क्षार' (Base) है।

1. थर्मोप्लास्टिक बनाम थर्मोसेटिंग प्लास्टिक

A. थर्मोप्लास्टिक (Thermoplastics)

ये गर्म करने पर नरम हो जाते हैं और इन्हें बार-बार नया आकार दिया जा सकता है।

उदाहरण: पॉलीथीन, पीवीसी (PVC)।

B. थर्मोसेटिंग प्लास्टिक (Thermosetting Plastics)

एक बार आकार देने के बाद, इन्हें गर्म करके दोबारा नरम नहीं किया जा सकता।

उदाहरण: बेकेलाइट (बिजली के स्विच), मेलामाइन (अग्निरोधक बर्तन)।

2. खाद्य परिरक्षकों का रसायन (Food Preservatives)

भोजन को बैक्टीरिया और फंगस से बचाने के लिए इनमें परिरक्षक मिलाए जाते हैं।

नमक और चीनी: ये नमी को सोख लेते हैं जिससे बैक्टीरिया नहीं पनप पाते।

सोडियम बेंजोएट: इसका उपयोग फलों के रस और शरबत को सुरक्षित रखने में किया जाता है।

3. अन्य महत्वपूर्ण तथ्य

एंटीऑक्सीडेंट: ये तेल और वसा को विकृतगंधिता (Rancidity) से बचाते हैं, जिससे बासी खाने में दुर्गंध नहीं आती।

कृत्रिम मिठास: एस्पार्टेम जैसे रसायन बिना कैलोरी के मिठास देते हैं।

1. जीव विज्ञान क्या है?

जीव विज्ञान (Biology) ग्रीक शब्द 'Bios' (जीवन) और 'Logos' (अध्ययन) से बना है। यह जीवित प्रणालियों और उनके पर्यावरण के साथ उनके संबंधों का अध्ययन है।

2. जीव विज्ञान की प्रमुख शाखाएं

वनस्पति विज्ञान (Botany): पौधों का अध्ययन।

जंतु विज्ञान (Zoology): जानवरों का अध्ययन।

आनुवंशिकी (Genetics): पीढ़ियों के बीच लक्षणों के हस्तांतरण का अध्ययन।

पारिस्थितिकी (Ecology): जीवों और पर्यावरण के बीच संबंधों का अध्ययन।

3. कोशिका विज्ञान (Cell Biology)

कोशिका जीवन की मूलभूत इकाई है।

रॉबर्ट हुक (1665): उन्होंने सबसे पहले कोशिका की खोज की और यह नाम दिया।

रॉबर्ट ब्राउन (1831): उन्होंने कोशिका के केंद्रक (Nucleus) की खोज की।

कोशिका सिद्धांत: श्लाइडेन और श्वान ने बताया कि सभी सजीव कोशिकाओं से बने हैं।

1. पादप कोशिका (Plant Cell)

पादप कोशिकाएं जंतु कोशिकाओं से बड़ी होती हैं और इनका आकार निश्चित होता है।

कोशिका भित्ति (Cell Wall): यह सेल्यूलोज की बनी होती है और पौधे को मजबूती देती है।

क्लोरोप्लास्ट (Chloroplast): इसमें क्लोरोफिल होता है जो प्रकाश संश्लेषण में मदद करता है।

बड़ी रिक्तिका (Vacuole): यह पानी और पोषक तत्वों के भंडारण के लिए होती है।

2. जंतु कोशिका (Animal Cell)

जंतु कोशिकाओं में कोशिका भित्ति नहीं होती, जिससे ये लचीली होती हैं।

इनमें क्लोरोप्लास्ट नहीं होता (जानवर अपना भोजन खुद नहीं बनाते)।

इनमें रिक्तिकाएं (Vacuoles) बहुत छोटी और अस्थायी होती हैं।

3. प्रमुख कोशिकांग (Organelles)

माइटोकॉन्ड्रिया: इसे कोशिका का 'ऊर्जा घर' (Powerhouse) कहा जाता है।

राइबोसोम: यहाँ प्रोटीन का निर्माण होता है।

लाइसोसोम: इन्हें कोशिका की 'आत्मघाती थैली' (Suicide Bag) कहा जाता है।

1. कोशिका के तीन मूलभूत भाग

मानव शरीर की लगभग हर कोशिका में तीन मुख्य भाग होते हैं:

1. कोशिका झिल्ली: यह बाहरी परत है जो कोशिका को आकार देती है और पदार्थों के आवागमन को नियंत्रित करती है।

2. केंद्रक (Nucleus): इसे कोशिका का 'नियंत्रण केंद्र' कहा जाता है क्योंकि इसमें डीएनए (DNA) होता है।

3. कोशिका द्रव्य (Cytoplasm): झिल्ली और केंद्रक के बीच भरा हुआ एक जैली जैसा पदार्थ।

2. कोशिकांग (Cell Organelles) क्या हैं?

कोशिकांग कोशिका के जीवित भाग हैं। ये विशिष्ट कार्यों को करने के लिए जिम्मेदार होते हैं। परस्पर कार्यों में बाधा न आए, इसके लिए ये अंगक झिल्ली से घिरे होते हैं।

3. प्रमुख कोशिकांग और उनके कार्य

माइटोकॉन्ड्रिया: इसे कोशिका का 'शक्ति केंद्र' (Powerhouse) कहा जाता है क्योंकि यह ऊर्जा (ATP) बनाता है।

गॉल्जी काय (Golgi Body): यह 'डाकघर' की तरह काम करता है, जो प्रोटीन की पैकिंग और वितरण करता है।

लाइसोसोम: इन्हें 'आत्मघाती थैली' (Suicide Bag) कहा जाता है क्योंकि ये अपशिष्ट को पचाने का काम करते हैं।

अंतर्द्रव्यी जालिका (ER): यह पदार्थों के परिवहन के लिए 'राजमार्ग' की तरह कार्य करती है।

1. सूक्ष्मजीवों का वर्गीकरण

सूक्ष्मजीवों को चार मुख्य समूहों में बांटा गया है:

जीवाणु (Bacteria): सरल कोशिकीय संरचना वाले जीव।

कवक (Fungi): जैसे खमीर (Yeast) और मशरूम।

प्रोटोजोआ (Protozoa): जैसे अमीबा।

शैववाल (Algae): पौधों के समान जीव जो प्रकाश संश्लेषण करते हैं।

2. वायरस (Viruses)

वायरस केवल किसी जीवित कोशिका (बैक्टेरिया, पौधे या जानवर) के अंदर ही प्रजनन कर सकते हैं।

बीमारियां: जुकाम, इन्फ्लुएंजा, पोलियो और चेचक वायरस के कारण होते हैं।

3. बैक्टीरिया (Bacteria)

ये पृथ्वी पर आने वाले पहले जीव माने जाते हैं (लगभग 4 अरब साल पहले)।

संरचना: इनमें केंद्रक नहीं होता, बल्कि DNA का एक लूप होता है। कुछ में प्लाज्मिड होता है जो उन्हें एंटीबायोटिक दवाओं से बचने में मदद करता है।

आकार: ये मुख्य रूप से गोलाकार (Coccus), छड़ के आकार (Bacillus) और सर्पिल (Spiral) होते हैं।

1. कवक (Fungi): अपघटक

कवक मिट्टी और पौधों पर पाए जाते हैं। ये कार्बन चक्र में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

प्रकार: मोल्ड (Moulds), मशरूम (Mushrooms) और यीस्ट (Yeasts)।

बीमारियाँ: पौधों में रस्ट (Rust) और मनुष्यों में दाद (Ringworm) और एथलीट फुट।

2. वायरस (Viruses): सूक्ष्म संक्रामक

ये सबसे छोटे सूक्ष्मजीव हैं जो केवल जीवित कोशिकाओं (Host cell) के अंदर ही प्रजनन कर सकते हैं।

संरचना: इनके केंद्र में DNA या RNA होता है और बाहर प्रोटीन का कवर (Capsid) होता है।

स्थिति: ये न तो पौधे हैं, न जानवर और न ही बैक्टीरिया। इन्हें सजीव और निर्जीव के बीच की कड़ी माना जाता है।

1. रोगजनक बैक्टीरिया (Pathogenic Bacteria)

बैक्टीरिया शरीर के अंदर या बाहर रहकर बीमारियाँ पैदा कर सकते हैं। ये मुख्य रूप से विषाक्त पदार्थों (Toxins) के स्राव के माध्यम से नुकसान पहुँचाते हैं।

2. वायरस के साथ संबंध

यदि वायरस के कारण प्रतिरक्षा प्रणाली (Immune System) कमजोर हो जाती है, तो शरीर में जीवाणु संक्रमण (Bacterial infection) होने का खतरा बढ़ जाता है।

3. एंटीबायोटिक्स और प्रतिरोध (Resistance)

बैक्टीरिया के इलाज के लिए एंटीबायोटिक्स दी जाती हैं।

खतरा: एंटीबायोटिक्स के अत्यधिक उपयोग से बैक्टीरिया उनके प्रति 'प्रतिरोधी' (Resistant) हो जाते हैं, जिससे दवाएं काम करना बंद कर देती हैं।

4. प्रमुख जीवाणु जनित रोग

पाचन तंत्र: हैजा (Cholera), टाइफाइड, साल्मोनेला।

श्वसन तंत्र: तपेदिक (TB), डिप्थीरिया।

तंत्रिका तंत्र: टिटनस, बैक्टीरियल मेनिनजाइटिस।

अन्य: सिफलिस, गोनोरिया, यूटीआई (UTI)।

1. वायरस कैसे प्रजनन करते हैं?

वायरस हमारे शरीर की कोशिकाओं के भीतर प्रवेश करते हैं और खुद की नकल (Replication) बनाने के लिए हमारी ही कोशिका की मशीनरी का उपयोग करते हैं।

2. सुशुप्तावस्था (Dormancy)

कुछ वायरस दिनों या हफ्तों तक शरीर में निष्क्रिय रह सकते हैं। यही कारण है कि एक व्यक्ति ठीक होने के बाद फिर से बीमार पड़ सकता है।

3. उपचार की चुनौतियाँ

वायरल संक्रमण का इलाज कठिन है क्योंकि वायरस पर एंटीबायोटिक्स का कोई असर नहीं होता। इन्हें केवल एंटीवायरल दवाओं या टीकों (Vaccines) से नियंत्रित किया जा सकता है।

4. प्रमुख वायरल बीमारियाँ

श्वसन: जुकाम, फ्लू, कोरोना वायरस, खसरा (Measles)।

मच्छर जनित: डेंगू, पीला बुखार (Yellow fever)।

अन्य: चेचक (Chickenpox), हेपेटाइटिस, एचआईवी (HIV/AIDS)।

1. कवक जनित रोग (Fungal Diseases)

कवक के पास एक मोटी कोशिका भित्ति होती है, जिससे उन्हें मारना कठिन हो जाता है।

त्वचा के रोग: दाद (Ringworm), एथलीट फुट, और नाखूनों का संक्रमण।

श्वसन रोग: एस्परगिलोसिस (Aspergillosis) और हिस्टोप्लाज्मोसिस।

यीस्ट संक्रमण: कैंडिडिआसिस और थ्रश (Thrush)।

2. प्रोटोजोआ जनित रोग (Protozoan Diseases)

प्रोटोजोआ एककोशिकीय जीव हैं जो शरीर के अंदर प्रजनन कर सकते हैं।

प्रसार: यह दूषित भोजन/पानी (Fecal-oral) या मच्छरों जैसे वाहकों (Vectors) के माध्यम से फैलता है।

वर्गीकरण: इन्हें उनकी गति के आधार पर चार समूहों (Sarcodina, Mastigophora, Ciliophora, Sporozoa) में बांटा गया है।

1. हेल्मिन्थ जनित रोग (Helminthic Diseases)

हेल्मिन्थ बहुकोशिकीय परजीवी कीड़े हैं। हालांकि वयस्क कीड़े बड़े होते हैं, लेकिन उनके अंडे और लार्वा सूक्ष्म होते हैं, जो बीमारी फैलाते हैं।

प्रसार: दूषित पानी पीने या भोजन खाने से।

प्रमुख समूह: चपटे कृमि (Flatworms), गोल कृमि (Roundworms), और कंटीले सिर वाले कृमि।

2. मित्रवत सूक्ष्मजीव

दही और ब्रेड: लैक्टोबैसिलस बैक्टीरिया दूध को दही में बदलता है। यीस्ट का उपयोग ब्रेड को फुलाने के लिए किया जाता है।

किण्वन (Fermentation): चीनी को अल्कोहल में बदलने की प्रक्रिया। इसकी खोज लुई पाश्चर ने की थी।

3. औषधीय उपयोग (Antibiotics)

बीमारी पैदा करने वाले सूक्ष्मजीवों को मारने वाली दवाओं को एंटीबायोटिक्स कहते हैं।

पेनिसिलिन: अलेक्जेंडर फ्लेमिंग द्वारा खोजा गया पहला एंटीबायोटिक।

सावधानी: एंटीबायोटिक्स वायरस (जुकाम/फ्लू) पर काम नहीं करती हैं।

1. टीका (Vaccine)

जब कोई रोगजनक सूक्ष्मजीव शरीर में प्रवेश करता है, तो शरीर उससे लड़ने के लिए एंटीबॉडी (Antibodies) बनाता है।

कार्यप्रणाली: शरीर इन एंटीबॉडी को याद रखता है ताकि भविष्य में उसी बीमारी से रक्षा हो सके।

खोज: एडवर्ड जेनर ने चेचक (Smallpox) के टीके की खोज की थी।

2. मिट्टी की उर्वरता बढ़ाना

कुछ बैक्टीरिया और नीले-हरे शैवाल वायुमंडल से नाइट्रोजन को सोखकर मिट्टी में मिला देते हैं।

इन्हें जैविक नाइट्रोजन स्थिरीकरणकर्ता (Biological Nitrogen Fixer) कहा जाता है। यह रासायनिक खाद के बिना मिट्टी को उपजाऊ बनाते हैं।

3. पादप कार्यिकी (Plant Physiology)

यह वनस्पति विज्ञान (Botany) की वह शाखा है जो पौधों की आंतरिक गतिविधियों का अध्ययन करती है।

इसमें प्रकाश संश्लेषण (Photosynthesis), श्वसन, खनिज पोषण और पौधों के विकास जैसी प्रक्रियाओं का विश्लेषण किया जाता है।

1. जड़ की संरचना और कार्य

जड़ पौधे का वह हिस्सा है जो जमीन के अंदर होता है। इसमें गांठें (nodes) और पत्तियां नहीं होतीं।

उत्पत्ति: बीज से निकलने वाले मूलांकुर (Radicle) से प्राथमिक जड़ का विकास होता है।

कार्य: पानी और खनिजों का अवशोषण, पौधे को सहारा देना और भोजन का भंडारण करना।

2. द्विबीजपत्री (Dicot) बनाम एकबीजपत्री (Monocot) जड़

जाइलम और फ्लोएम: द्विबीजपत्री में इनकी संख्या कम (2-6) होती है, जबकि एकबीजपत्री में यह बहुत अधिक (8-46) होती है।

मज्जा (Pith): द्विबीजपत्री में मज्जा बहुत छोटी या अनुपस्थित होती है, जबकि एकबीजपत्री में यह अच्छी तरह विकसित होती है।

द्वितीयक वृद्धि (Secondary Growth): यह केवल द्विबीजपत्री जड़ों में होती है, जिससे वे समय के साथ मोटी हो जाती हैं।

1. जाइलम और फ्लोएम: परिवहन ऊतक

जाइलम (Xylem): यह जड़ों से पानी और खनिजों को पत्तियों तक ले जाता है। इसका प्रवाह केवल ऊपर की ओर (एकदिशीय) होता है। जाइलम का अधिकांश हिस्सा मृत होता है।

फ्लोएम (Phloem): यह पत्तियों द्वारा बनाए गए भोजन को पूरे पौधे में पहुँचाता है। इसका प्रवाह ऊपर-नीचे (द्विदिशीय) हो सकता है। फ्लोएम का अधिकांश हिस्सा जीवित होता है।

2. तना (Stem): पौधे का मुख्य अक्ष

तना भ्रूण के प्रांकुर (Plumule) से विकसित होता है।

विशेषताएं: इसमें गांठें (Nodes) और पोरियां (Internodes) होती हैं। यह प्रकाश की ओर (धनात्मक प्रकाशानुवर्ती) बढ़ता है।

कार्य: यह पत्तियों और फूलों को सहारा देता है और जाइलम-फ्लोएम के लिए रास्ते का काम करता है।

3. आर्थिक महत्व

भोजन: गन्ना और बांस।

दवा: कुनैन (Quinine) जैसी दवाएं तने की छाल से प्राप्त होती हैं।

1. पत्ती की संरचना

पत्ती नोड (गांठ) पर विकसित होती है। इसके आधार पर एक कक्षस्थ कली (Axillary Bud) होती है जो बाद में शाखा बन जाती है।

2. पत्तियों के रूपांतरण

पत्ती प्रतान (Leaf Tendrils): पत्ती तार जैसी संरचना में बदल जाती है जो पौधे को चढ़ने में मदद करती है। उदाहरण: जंगली मटर।

पत्ती कंटक (Leaf Spine): वाष्पोत्सर्जन को रोकने या सुरक्षा के लिए पत्तियां कांटों में बदल जाती हैं। उदाहरण: नागफनी (Opuntia), एलोवेरा।

शल्क पत्र (Leaf Scale): ये पतली और सूखी होती हैं, जो कलियों की रक्षा करती हैं या भोजन संचित करती हैं। उदाहरण: प्याज।

1. फूल की संरचना (Floral Whorls)

फूलों के अध्ययन को एन्थोलॉजी (Anthology) कहते हैं। एक फूल में मुख्य रूप से 4 भाग होते हैं:

बाह्यदल (Sepal): कली की अवस्था में फूल की रक्षा करते हैं।

पंखुड़ी (Petal): कीटों को आकर्षित करने के लिए रंगीन भाग।

पुमंग (Androecium): यह नर जननांग (Stamen) है।

जायंग (Gynoecium): यह मादा जननांग (Carpel) है।

2. फूलों का वर्गीकरण

द्विलिंगी (Bisexual): जिसमें पुमंग और जायंग दोनों हों (जैसे: गुड़हल)।

एकलिंगी (Unisexual): जिसमें या तो केवल पुमंग हो या केवल जायंग (जैसे: पपीता, तरबूज)।

3. फल का निर्माण

निषेचन के बाद अंडाशय (Ovary) फल बन जाता है और बीजांड (Ovule) बीज बन जाता है।

1. परागकण के प्रकार

स्व-परागकण (Self-Pollination): जब परागकण उसी फूल या उसी पौधे के दूसरे फूल के वर्तिकाग्र पर पहुँचते हैं।

पर-परागकण (Cross-Pollination): जब परागकण एक पौधे के फूल से दूसरे पौधे के फूल के वर्तिकाग्र पर पहुँचते हैं। इससे नई और मजबूत प्रजातियाँ विकसित होती हैं।

2. परागकण के कारक (Agents)

पौधे परागकणों को स्थानांतरित करने के लिए विभिन्न माध्यमों का उपयोग करते हैं:

कीट-परागकण: जैसे मधुमक्खियाँ और तितलियाँ (सबसे सामान्य)।

वायु-परागकण: घास और मक्के में, जहाँ परागकण हल्के होते हैं।

जल-परागकण: जलीय पौधों में होता है।

पक्षी और चमगादड़: इनके द्वारा भी परागकण होता है।

1. जिम्नोस्पर्म (Gymnosperms)

इनका नाम 'नग्न बीज' (Naked Seeds) से आया है। इनके बीज किसी फल या अंडाशय के अंदर बंद नहीं होते, बल्कि शंकु (Cones) के रूप में होते हैं।

विशेषता: ये सदाबहार होते हैं और इनकी पत्तियां सुई की तरह नुकीली होती हैं।

प्रजनन: ये मुख्य रूप से हवा (Wind) पर निर्भर करते हैं।

2. एंजियोस्पर्म (Angiosperms)

इन्हें 'पुष्पीय पौधे' भी कहा जाता है। इनके बीज फल के अंदर सुरक्षित होते हैं।

विशेषता: ये दुनिया के सबसे विविध पौधे हैं। इनमें फूल खिलते हैं।

उपयोग: भोजन, दवाइयां और कपड़े मुख्य रूप से इन्हीं से प्राप्त होते हैं।

1. पुमंग (Androecium): नर जननांग

पुमंग पुंकेसर (Stamens) का समूह है।

परागकोश (Anther): इसमें परागकण बनते हैं।

तंतु (Filament): यह परागकोश को सहारा देने वाला डंठल है।

2. जायांग (Gynoecium): मादा जननांग

यह फूल के केंद्र में स्थित होता है और इसके तीन भाग होते हैं:

वर्तिकाग्र (Stigma): परागकणों को पकड़ने के लिए चिपचिपा सिरा।

वर्तिका (Style): एक लंबी नली जो स्टिग्मा को ओवरी से जोड़ती है।

अंडाशय (Ovary): इसमें बीजांड होते हैं जो भविष्य में बीज बनते हैं।

3. फल और बीज

फल: निषेचन के बाद अंडाशय की दीवार से विकसित होता है।

अनिषेकफलन (Parthenocarpy): बिना निषेचन के फल बनने की प्रक्रिया (जैसे: केला)।

1. पाचन की प्रक्रिया

हमारा शरीर कार्बोहाइड्रेट या प्रोटीन का उनके मूल रूप में उपयोग नहीं कर सकता है। उन्हें सरलतम इकाइयों में परिवर्तित किया जाना चाहिए:

कार्बोहाइड्रेट -> ग्लूकोज

वसा -> फैटी एसिड और ग्लिसरॉल

प्रोटीन -> अमीनो एसिड

2. मुख और मुख गुहा (Mouth and Buccal Cavity)

पाचन की पहली प्रक्रिया अंतर्ग्रहण (Ingestion) है।

रासायनिक पाचन: लार में लार एमाइलेज (Salivary Amylase) होता है, जो स्टार्च को तोड़ना शुरू करता है।

सुरक्षा: लार में लाइसोजाइम (Lysozyme) होता है, जो एक जीवाणुरोधी एजेंट के रूप में कार्य करता है।

एपिग्लॉटिस: यह भोजन को श्वासनली (Windpipe) में जाने से रोकता है।

1. आमाशय (Stomach): रासायनिक पाचन

आमाशय एक जे-आकार की थैली है जो भोजन का रासायनिक उपचार करती है:

म्यूकस (Mucus): यह आमाशय के आंतरिक अस्तर को एसिड से बचाता है।

हाइड्रोक्लोरिक एसिड (HCl): यह बैक्टीरिया को मारता है और प्रोटीन पाचन के लिए अम्लीय माध्यम प्रदान करता है।

पाचक रस: यह मुख्य रूप से प्रोटीन को सरल पदार्थों में तोड़ता है।

2. छोटी आंत (Small Intestine): अवशोषण केंद्र

छोटी आंत लगभग 5 मीटर लंबी होती है और इसके तीन भाग होते हैं: डुओडेनम, जेजुनम और इलियम।

स्त्राव: यह यकृत (पित्त) और अग्न्याशय से पाचक रस प्राप्त करती है।

विली (Villi): ये उंगली जैसी संरचनाएं अवशोषण के लिए सतह क्षेत्र को बढ़ाती हैं।

स्वांगीकरण (Assimilation): अवशोषित पोषक तत्वों का उपयोग शरीर द्वारा ऊर्जा और ऊतकों के निर्माण के लिए किया जाता है।

1. संरचना और आयाम

बड़ी आंत लगभग 1.5 मीटर लंबी होती है। इसे 'बड़ी' इसलिए कहा जाता है क्योंकि इसका व्यास छोटी आंत की तुलना में बहुत अधिक होता है।

भाग: इसके मुख्य भाग अंधांत्र (Caecum), कोलन (Colon) और मलाशय (Rectum) हैं।

अपेंडिक्स: यह अंधांत्र से जुड़ा एक अवशेषी अंग है।

2. मुख्य कार्य: अवशोषण

जल पुनरप्राप्ति: इसका मुख्य कार्य अपाच्य भोजन से पानी और कुछ लवणों का अवशोषण करना है।

म्यूकस का स्राव: यह अपशिष्ट कणों को आपस में चिपकाने और उन्हें चिकना बनाने के लिए बलगम (Mucus) छोड़ता है।

3. मल त्याग (Egestion)

अपाच्य भोजन ठोस मल के रूप में मलाशय में जमा हो जाता है और समय-समय पर गुदा (Anus) के माध्यम से शरीर से बाहर निकाल दिया जाता है।

1. यकृत (Liver): शरीर की रासायनिक प्रयोगशाला

यकृत मानव शरीर की सबसे बड़ी ग्रंथि है।

पित्त का स्राव: यह पित्त रस (Bile Juice) बनाता है, जो वसा के पाचन (पायसीकरण) के लिए अनिवार्य है।

2. पित्ताशय (Gallbladder): भंडारण इकाई

कार्य: यह पित्त का निर्माण नहीं करता है, बल्कि इसे जमा और सांद्रित (Concentrate) करता है। भोजन आने पर यह पित्त को छोटी आंत में छोड़ देता है।

3. अग्न्याशय (Pancreas): दोहरी ग्रंथि

यह पेट के ठीक नीचे स्थित होता है और इसके दो मुख्य कार्य हैं:

पाचक कार्य: यह कार्बोहाइड्रेट, वसा और प्रोटीन को पचाने के लिए अग्न्याशयी रस छोड़ता है।

हार्मोनल कार्य: यह इंसुलिन (रक्त शर्करा कम करने के लिए) और ग्लूकागन (रक्त शर्करा बढ़ाने के लिए) स्रावित करता है।

1. श्वसन की क्रियाविधि

श्वसन में दो चरण होते हैं: अंतःश्वसन (हवा अंदर लेना) और उच्छ्वसन (हवा बाहर छोड़ना)।

जब डायाफ्राम नीचे की ओर जाता है, तो फेफड़ों में हवा भर जाती है।

2. कूपिका (Alveoli): विनिमय का मुख्य स्थल

फेफड़ों में लाखों सूक्ष्म कूपिकाएं होती हैं।

यहाँ हवा से ऑक्सीजन रक्त में जाती है और रक्त से कार्बन डाइऑक्साइड बाहर निकलने के लिए कूपिकाओं में आती है।

3. गैस परिवहन: हीमोग्लोबिन की भूमिका

हीमोग्लोबिन: यह RBC में पाया जाने वाला प्रोटीन है जो ऑक्सीजन को सोख लेता है और उसे शरीर के अंगों तक पहुँचाता है।

कार्बन डाइऑक्साइड का अधिकांश परिवहन प्लाज्मा में घुलकर 'बाइकार्बोनेट' के रूप में होता है।

1. मानव हृदय की संरचना

मानव हृदय एक चार कक्षों वाला पेशीय अंग है।

आलिंद (Atria): ऊपरी दो छोटे कक्ष जो रक्त प्राप्त करते हैं।

निलय (Ventricles): निचले दो बड़े कक्ष जो रक्त को पंप करते हैं। निलय की दीवारें आलिंद से मोटी होती हैं।

वाल्व: ये सुनिश्चित करते हैं कि रक्त का प्रवाह केवल एक दिशा में हो और वापस न लौटे।

2. कार्डियक चक्र और रक्तचाप

एक स्वस्थ हृदय प्रति मिनट लगभग 72 बार धड़कता है।

रक्तचाप (BP): सामान्य रक्तचाप 120/80 mmHg होता है। 120 'सिस्टोलिक' (संकुचन) और 80 'डायस्टोलिक' (विश्राम) दबाव है।

3. दोहरा परिसंचरण

मनुष्यों में रक्त शरीर का एक चक्कर पूरा करने के लिए हृदय से दो बार गुजरता है।

धमनियाँ (Arteries): ये हृदय से शरीर के अंगों तक शुद्ध (ऑक्सीजन युक्त) रक्त ले जाती हैं।

शिराएँ (Veins): ये शरीर के अंगों से हृदय तक अशुद्ध रक्त वापस लाती हैं।

1. उत्सर्जन तंत्र की भूमिका

चयापचय (Metabolism) के दौरान कई विषाक्त नाइट्रोजनयुक्त अपशिष्ट बनते हैं जिन्हें शरीर से बाहर निकालना जरूरी है।

मुख्य अंग: एक जोड़ी सेम के आकार के वृक्क (Kidneys)।

2. वृक्क का कार्य: निस्पंदन प्रक्रिया

नेफ्रॉन (Nephron): प्रत्येक वृक्क में लाखों सूक्ष्म फिल्टर होते हैं जिन्हें नेफ्रॉन कहा जाता है। ये रक्त को छानकर मूत्र का निर्माण करते हैं।

पुनः अवशोषन: छनने के बाद, ग्लूकोज और पानी जैसे उपयोगी पदार्थों को रक्त में वापस सोख लिया जाता है।

3. मूत्र का मार्ग

वृक्क से मूत्र मूत्रवाहिनी (Ureter) के माध्यम से मूत्राशय (Urinary Bladder) में जाता है और अंत में मूत्रमार्ग (Urethra) से बाहर निकल जाता है।

1. नेफ्रॉन की संरचना

प्रत्येक वृक्क में लगभग 10 लाख नेफ्रॉन होते हैं।

ग्लोमेरुलस: यहाँ उच्च दबाव में रक्त को छाना जाता है।

बोमन कैप्सूल: यह छने हुए द्रव को इकट्ठा करता है।

2. मूत्र निर्माण के तीन चरण

1. निस्पंदन (Filtration): रक्त से अपशिष्ट और पानी को अलग करना।

2. पुनरावशोषण (Reabsorption): छने हुए द्रव में से 99% हिस्सा (पानी और ग्लूकोज) रक्त में वापस सोख लिया जाता है।

3. स्राव (Secretion): शरीर के आयनिक संतुलन को बनाए रखने के लिए कुछ पदार्थों को मूत्र में मिलाना।

3. ग्लोमेरुलर फिल्ट्रेशन रेट (GFR)

एक स्वस्थ व्यक्ति में GFR लगभग 125 मिली/मिनट होता है। इसका मतलब है कि गुर्दे एक दिन में 180 लीटर द्रव छानते हैं।

1. अंतःस्रावी तंत्र (Endocrine System)

ये ग्रंथियां नलिकाविहीन (Ductless) होती हैं और सीधे रक्त में हार्मोन छोड़ती हैं।

हाइपोथैलेमस: यह पिट्यूटरी ग्रंथि को नियंत्रित करता है।

थायराइड: यह थायरोक्सिन बनाता है जो मेटाबॉलिज्म को नियंत्रित करता है।

अग्न्याशय (Pancreas): यह इंसुलिन और ग्लूकागन बनाता है।

2. कशेरुक प्रणाली (Vertebral System)

रीढ़ की हड्डी 26 छोटी हड्डियों (कशेरुक) से बनी होती है।

कार्य: यह मेरुरज्जु (Spinal Cord) की रक्षा करती है और शरीर को सीधा रखती है।

क्षेत्र: ग्रीवा (गर्दन), वक्ष (पीठ का ऊपरी हिस्सा), और कटि (कमर)।

1. मस्तिष्क की संरचना

मस्तिष्क को तीन मुख्य भागों में बांटा गया है:

अग्र-मस्तिष्क: इसमें सेरेब्रम (बुद्धि का केंद्र) और हाइपोथैलेमस (तापमान और भूख का नियंत्रण) शामिल हैं।

मध्य-मस्तिष्क: यह दृष्टि और श्रवण संकेतों के लिए रिले स्टेशन का कार्य करता है।

पश्च-मस्तिष्क: इसमें सेरेबेलम (शरीर का संतुलन) और मेडुला (अनैच्छिक क्रियाएं जैसे श्वसन और हृदय गति) होते हैं।

2. सेरेब्रम और गोलार्ध

सेरेब्रम दो हिस्सों में बंटा होता है जिन्हें 'पॉन्ड्स' (Corpus Callosum) जोड़ता है। यह याददाश्त और सोच का मुख्य केंद्र है।

3. ब्रेन स्टेम

यह मस्तिष्क को मेरुरज्जु (Spinal Cord) से जोड़ता है और जीवन के लिए आवश्यक अनैच्छिक क्रियाओं को नियंत्रित करता है।

1. न्यूरॉन की संरचना

एक न्यूरॉन के तीन मुख्य भाग होते हैं:

कोशिका काय (Cell Body): इसमें केंद्रक और 'निसल ग्रेन्यूल्स' होते हैं।

द्रुमाक्ष्य (Dendrites): ये शाखाओं जैसी संरचनाएं हैं जो संकेतों को प्राप्त करती हैं।

तंत्रिकाक्ष (Axon): यह एक लंबी पूंछ जैसी संरचना है जो संकेतों को आगे भेजती है।

2. न्यूरॉन के प्रकार

संवेदी न्यूरॉन: अंगों से मस्तिष्क तक संकेत ले जाते हैं।

मोटर न्यूरॉन: मस्तिष्क से मांसपेशियों तक आदेश ले जाते हैं।

3. सिनैप्स (Synapse)

दो न्यूरॉन्स के बीच के जोड़ को सिनैप्स कहते हैं। यहाँ संकेतों को रासायनिक रूप से (न्यूरोट्रांसमीटर के माध्यम से) भेजा जाता है।

1. जैव प्रौद्योगिकी क्या है?

यह व्यावहारिक विज्ञान की वह शाखा है जो उत्पादों को बनाने के लिए जीवित जीवों का उपयोग करती है।

प्राचीन जैव प्रौद्योगिकी: यीस्ट (Yeast) का उपयोग करके ब्रेड बनाना इसका एक सरल उदाहरण है।

आधुनिक जैव प्रौद्योगिकी: 1970 के दशक में जेनेटिक इंजीनियरिंग के उदय के साथ इसमें नए आयाम जुड़े।

2. आधुनिक अनुप्रयोग

स्वास्थ्य सेवा: इंसुलिन जैसे बायोफार्मास्यूटिकल्स और टीकों का निर्माण।

कृषि: कीट-प्रतिरोधी और सूखा-प्रतिरोधी जीएम (GM) फसलें तैयार करना।

बायोरेमेडिएशन: प्रदूषकों को साफ करने के लिए सूक्ष्मजीवों का उपयोग करना।

1. पारंपरिक संकरण बनाम जेनेटिक इंजीनियरिंग

पारंपरिक संकरण में वांछित गुणों के साथ-साथ कई अवांछित गुण भी आ जाते हैं।

जेनेटिक इंजीनियरिंग हमें केवल उस विशिष्ट जीन को चुनने की अनुमति देती है जिसकी हमें आवश्यकता है।

2. अनुवांशिक संशोधन के तीन चरण

पहचान: वांछित गुणों वाले DNA की पहचान करना।

प्रवेश: उस DNA को मेजबान (Host) जीव में डालना।

निरंतरता: यह सुनिश्चित करना कि वह DNA अगली पीढ़ी (Progeny) में भी स्थानांतरित हो।

1. गुणसूत्र (Chromosomes)

ये कोशिका के केंद्रक में धागे जैसी संरचनाएं हैं।

बनावट: डीएनए हिस्टोन नामक प्रोटीन के चारों ओर लिपटा होता है।

संख्या: मनुष्य में 23 जोड़े (कुल 46) गुणसूत्र होते हैं।

2. मेंडल के वंशानुक्रम के नियम

मेंडल ने मटर के पौधों पर प्रयोग करके बताया कि गुण कैसे एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी में जाते हैं।

एलील (Alleles): मेंडल ने बताया कि गुणों को नियंत्रित करने वाले 'कारक' (जीन) जोड़ों में होते हैं, जिन्हें एलील कहते हैं।

3. आधुनिक तकनीक

क्लोनिंग और जीन ट्रांसफर: विशिष्ट गुणों को बदलने या उनकी नकल करने की तकनीक।

1. IT बनाम ICT

IT: डेटा को स्टोर और मैनिपुलेट करने के लिए कंप्यूटर का उपयोग।

ICT: इसमें कंप्यूटर के साथ-साथ टेलीकॉम, ऑप्टिकल फाइबर और सैटेलाइट संचार भी शामिल है।

2. विद्युत चुंबकीय (EM) स्पेक्ट्रम

रेडियो तरंगें: रेडियो और टीवी प्रसारण के लिए।

माइक्रोवेव: खाना पकाने और खगोल विज्ञान के लिए।

इन्फ्रारेड: नाइट विजन और रिमोट कंट्रोल के लिए।

दृश्य प्रकाश (Visible): जिसे हम अपनी आँखों से देख सकते हैं।

एक्स-रे और गामा किरणें: उच्च ऊर्जा वाली तरंगें, चिकित्सा और सुरक्षा में उपयोगी।

1. आधुनिक डिजिटल इंटरैक्शन के स्तंभ

ई-मेल: त्वरित संचार और डेटा ट्रांसफर का आधार।

ई-कॉमर्स: इंटरनेट के माध्यम से व्यापार, जैसे अमेज़न या फ्लिपकार्ट।

ऑनलाइन बैंकिंग: 24/7 बैंकिंग सुविधाएं। भारत में UPI इसका सबसे बड़ा उदाहरण है।

ई-लर्निंग: शिक्षा को सुलभ बनाना, जहाँ छात्र कहीं से भी सीख सकते हैं।

ई-गवर्नेंस: सरकारी सेवाओं (जैसे पैन कार्ड, टैक्स) को सीधे नागरिकों तक पहुँचाना और पारदर्शिता बढ़ाना।

1. ग्रह की परिभाषा

एक खगोलीय पिंड जो तारे (सूर्य) के चारों ओर दीर्घवृत्ताकार (elliptical) कक्षा में घूमता है।

2. आंतरिक ग्रह (स्थलीय ग्रह)

ये सूर्य और क्षुद्रग्रह बेल्ट (Asteroid Belt) के बीच स्थित हैं।

बनावट: ये चट्टानों और धातुओं से बने हैं और इनका घनत्व अधिक होता है।

सदस्य: बुध (Mercury), शुक्र (Venus), पृथ्वी (Earth), और मंगल (Mars)।

3. बाहरी ग्रह (जोवियन ग्रह)

इन्हें 'गैस जायंट्स' भी कहा जाता है।

बनावट: ये मुख्य रूप से गैसों से बने हैं और इनका घनत्व कम होता है।

सदस्य: बृहस्पति (Jupiter), शनि (Saturn), अरुण (Uranus), और वरुण (Neptune)।

1. बेल्ट और रिंग

क्षुद्रग्रह बेल्ट (Asteroid Belt): मंगल और बृहस्पति के बीच स्थित चट्टानी टुकड़ों की श्रृंखला।

कूपर बेल्ट (Kuiper Belt): नेपच्यून के परे बर्फीली वस्तुओं का एक बड़ा घेरा। प्लूटो यहीं स्थित है।

2. धूमकेतु (Comets)

ये बर्फ और धूल से बने होते हैं। जब ये सूर्य के करीब आते हैं, तो गर्मी से गैसें निकलने लगती हैं, जिससे एक चमकती हुई पूंछ बन जाती है।

3. मीटियोरॉइड, मीटियोर और मीटियोराइट

मीटियोरॉइड (Meteoroid): अंतरिक्ष में तैरता हुआ पत्थर का टुकड़ा।

मीटियोर (Meteor): जब यह पृथ्वी के वायुमंडल में जलकर रोशनी पैदा करता है (टूटता तारा)।

मीटियोराइट (Meteorite): जब पत्थर का टुकड़ा पूरी तरह नहीं जल पाता और पृथ्वी की सतह पर गिर जाता है।

1. कक्षा की बनावट

अधिकांश कक्षाएं दीर्घवृत्ताकार (Elliptical) होती हैं।

पेरिजी (Perigee): पृथ्वी से निकटतम बिंदु। अपोजी (Apogee): पृथ्वी से दूरतम बिंदु।

पेरिहेलियन (Perihelion): सूर्य से निकटतम बिंदु। एफेलियन (Aphelion): सूर्य से दूरतम बिंदु।

2. पृथ्वी की कक्षाओं के प्रकार

LEO (लो अर्थ ऑर्बिट): इमेजिंग और जासूसी के लिए।

MEO (मीडियम अर्थ ऑर्बिट): GPS और नेविगेशन के लिए।

GEO (जियोस्टेशनरी ऑर्बिट): टीवी और संचार के लिए। यह पृथ्वी की गति के साथ मेल खाता है।

SSO (सन-सिंक्रोनस ऑर्बिट): पृथ्वी के अवलोकन के लिए महत्वपूर्ण।

1. क्षय का विज्ञान

अर्ध-आयु (Half-Life): वह समय जिसमें किसी रेडियोधर्मी पदार्थ की मात्रा आधी रह जाती है। कार्बन-14 की अर्ध-आयु 5,730 वर्ष है।

बेकरेल (Bq): रेडियोधर्मिता को मापने की इकाई।

2. रेडियोधर्मी क्षय के प्रकार

अल्फा (alpha) क्षय: हीलियम नाभिक का उत्सर्जन। यह भारी तत्वों (जैसे यूरेनियम) में आम है।

बीटा (beta) क्षय: इलेक्ट्रॉन या पॉज़िट्रॉन का उत्सर्जन। इससे परमाणु क्रमांक बदल जाता है।

गामा (gamma) क्षय: यह केवल ऊर्जा की लहरें (फोटॉन) हैं। इनकी भेदन क्षमता (Penetration) सबसे अधिक होती है।

3. प्रमुख उपयोग (2026)

कार्बन डेटिंग: जीवाश्मों और प्राचीन लकड़ी की आयु पता करने के लिए।

चिकित्सा: कोबाल्ट-60 का उपयोग कैंसर के इलाज (रेडियोथेरेपी) में किया जाता है।

खाद्य संरक्षण: गामा किरणों के जरिए मसालों और फलों को कीटाणुमुक्त करना।

1. अर्ध-आयु की परिभाषा

वह समय जिसमें किसी रेडियोधर्मी नमूने के परमाणु नाभिकों की संख्या आधी रह जाती है।

यह सामग्री की विकिरण दर (disintegrations per second) को आधा होने में लगने वाला समय भी है।

2. क्षय का गणितीय स्वरूप

1 अर्ध-आयु के बाद: 50% सामग्री बचती है।

2 अर्ध-आयु के बाद: 25% सामग्री बचती है।

3 अर्ध-आयु के बाद: 12.5% सामग्री बचती है।

3. व्यावहारिक महत्व

चिकित्सा: कम अर्ध-आयु वाले पदार्थों (जैसे आयोडीन-131) का उपयोग शरीर के अंगों की जाँच के लिए किया जाता है।

भूविज्ञान: लंबी अर्ध-आयु वाले यूरेनियम का उपयोग चट्टानों और पृथ्वी की आयु ज्ञात करने के लिए किया जाता है।

1. नैनोमटेरियल क्या हैं?

पैमाना: 1 नैनोमीटर मीटर का एक अरबवां हिस्सा होता है। तुलना के लिए, एक मानव बाल लगभग 80,000 नैनोमीटर चौड़ा होता है।

विशिष्ट गुण: नैनो स्तर पर पदार्थ अपना रंग, मजबूती और बिजली के प्रति व्यवहार बदल लेते हैं। जैसे, कार्बन नैनोट्यूब स्टील से 100 गुना मजबूत होते हैं।

2. नैनोमटेरियल का वर्गीकरण

0D: क्वांटम डॉट्स (Quantum Dots)।

1D: नैनोवायर और नैनोट्यूब।

2D: ग्राफीन (Graphene) - यह दुनिया का सबसे पतला और मजबूत पदार्थ माना जाता है।

3. प्रमुख अनुप्रयोग (2026)

चिकित्सा: कैंसर कोशिकाओं को सीधे निशाना बनाने वाली नैनो-दवाएं।

इलेक्ट्रॉनिक्स: 2nm प्रक्रिया वाले शक्तिशाली और छोटे माइक्रोचिप्स।

जल शोधन: नैनो-फिल्टर जो पानी से जहरीली धातुओं और वायरस को पूरी तरह हटा सकते हैं।

1. नैनोकण क्या हैं?

उच्च प्रतिक्रियाशीलता: इनके बड़े सतह क्षेत्र के कारण, ये अपने सामान्य स्वरूप की तुलना में रासायनिक रूप से बहुत अधिक सक्रिय होते हैं।

क्वांटम प्रभाव: इस आकार पर इलेक्ट्रॉन की गति सीमित हो जाती है, जिससे पदार्थ के ऑप्टिकल और इलेक्ट्रिकल गुण बदल जाते हैं।

2. नैनोकणों के प्रकार

कार्बन-आधारित: जैसे फुलरीन और कार्बन नैनोट्यूब, जो अपनी मजबूती के लिए जाने जाते हैं।

अकार्बनिक: जैसे सोना, चाँदी और जिंक ऑक्साइड। इनका उपयोग सनस्क्रीन और जीवाणुरोधी कोटिंग में किया जाता है।

जैविक: लिपोसोम्स, जिनका उपयोग दवाओं को शरीर के सही अंगों तक पहुँचाने के लिए किया जाता है।

3. प्रमुख अनुप्रयोग (2026)

कॉस्मेटिक्स: पारदर्शी सनस्क्रीन में UV किरणों को रोकने के लिए नैनोकणों का उपयोग।

स्वास्थ्य सेवा: सिल्वर नैनोकणों का उपयोग घाव भरने और सर्जिकल उपकरणों को कीटाणुमुक्त रखने के लिए।

इलेक्ट्रॉनिक्स: QLED टीवी स्क्रीन में जीवंत रंगों के लिए क्वांटम डॉट्स का उपयोग।