9th Science (lesson 11-18)(English/Marathi)

 

Lesson 11: Reflection of Light (प्रकाशाचे परावर्तन)

English Notes:

• Plane Mirror: A flat and smooth glass piece with a thin reflecting film of aluminum or silver coated on its back surface. A protective lead oxide coat is applied over the reflecting film to make it opaque.

o    Image Formation: When light rays from a point source reflect off a plane mirror, they appear to originate from a point behind the mirror, forming a virtual image. For an extended source, images of all points combine to form the complete image.

o    Lateral Inversion: When a word is held in front of a mirror, it appears laterally inverted because the image of every point is formed behind the mirror at the same distance, but left and right is reversed.

o    Minimum Mirror Height: To see a person's full image, the mirror's minimum height must be half the person's height.

o    Multiple Images: When two plane mirrors are placed at an angle A to each other, the number of images formed (n) can be determined. If mirrors are parallel, an infinite number of images are formed.

• Spherical Mirrors: These are parts of a hollow glass sphere, with either the inner or outer surface coated to be reflecting.

o    Concave Mirror (अंतर्गोल आरसा): The inner surface is the reflecting surface. It is also called a converging mirror because parallel rays converge at a point after reflection. Used in barbershops, dental clinics, torches, headlights, floodlights, and solar devices.

o    Convex Mirror (बहिर्गोल आरसा): The outer surface is the reflecting surface. Used as side-view mirrors in vehicles and at road junctions due to its wider field of view and upright, diminished images.

• Terms Related to Spherical Mirrors:

o    Pole (P): The center of the mirror surface.

o    Centre of Curvature (C): The center of the sphere of which the mirror is a part.

o    Radius of Curvature (R): The radius of the sphere of which the mirror is a part.

o    Principal Axis: A straight line passing through the pole and the center of curvature.

o    Principal Focus (F): The point on the principal axis where parallel rays converge (concave) or appear to diverge from (convex) after reflection.

o    Focal Length (f): The distance between the pole and the principal focus (f = R/2).

• Ray Diagrams for Image Formation (Rules):

1.     Incident ray parallel to the principal axis passes through the principal focus after reflection.

2.     Incident ray passing through the principal focus becomes parallel to the principal axis after reflection.

3.     Incident ray passing through the center of curvature is reflected back along the same path.

• Nature of Images:

• Concave Mirror: Images can be real/virtual, inverted/erect, and magnified/diminished, depending on the object's position.
• Convex Mirror: Images are always virtual, smaller than the object, and formed behind the mirror.
• Mirror Formula: 1/v + 1/u = 1/f where u is object distance, v is image distance, f is focal length.
• Magnification (M): M = h2/h1 (height of image/height of object). Also, M = -v/u.

Marathi Notes:

• सपाट आरसा: सपाट आणि गुळगुळीत काचेच्या मागील पृष्ठभागावर ॲल्युमिनियम किंवा चांदीच्या धातूचा परावर्तक लेप दिल्याने सपाट आरसा तयार होतो. यावर संरक्षक लेप म्हणून लेड ऑक्साईडचा थर दिला जातो.

o    प्रतिमा निर्मिती: बिंदू स्रोतापासून निघणारे प्रकाशकिरण आरशावरून परावर्तित झाल्यावर आरशामागील एका बिंदूतून आल्यासारखे भासतात, याला आभासी प्रतिमा म्हणतात. विस्तारित स्रोतासाठी, प्रत्येक बिंदूची प्रतिमा तयार होऊन संपूर्ण स्रोताची प्रतिमा तयार होते.

o    पार्श्वीय उलटाव: आरशात शब्दाची प्रतिमा पार्श्वीय उलट (laterally inverted) दिसते कारण प्रत्येक बिंदूची प्रतिमा आरशामागे त्याच अंतरावर तयार होते, परंतु डावी-उजवी बाजू उलट होते.

o    आरशाची किमान उंची: व्यक्तीची पूर्ण प्रतिमा पाहण्यासाठी आरशाची किमान उंची व्यक्तीच्या उंचीच्या निम्मी असावी.

o    अनेक प्रतिमा: जेव्हा दोन सपाट आरसे A कोनात ठेवले जातात, तेव्हा तयार होणाऱ्या प्रतिमांची संख्या (n) काढता येते. जर आरसे समांतर ठेवले, तर अनंत प्रतिमा दिसतात.

• गोलीय आरसे: हे पोकळ काचेच्या गोलाचे भाग असतात, ज्याचा आतला किंवा बाहेरचा पृष्ठभाग परावर्तक बनवलेला असतो.

o    अंतर्गोल आरसा: गोलाकार पृष्ठभागाचा आतला भाग चकचकीत असल्यास त्याला अंतर्गोल आरसा म्हणतात. हा अभिसारी (converging) आरसा आहे कारण मुख्य अक्षाला समांतर असलेले किरण परावर्तनानंतर एका बिंदूत अभिसारित होतात. केशकर्तनालय, दातांचे दवाखाने, बॅटरी, वाहनांचे हेडलाईट, फ्लडलाईट्स, सौर उपकरणे यांत वापरतात.

o    बहिर्गोल आरसा: गोलाकार पृष्ठभागाचा बाहेरचा भाग चकचकीत असल्यास त्याला बहिर्गोल आरसा म्हणतात. वाहनांच्या बाजूचे आरसे आणि चौकात मोठ्या बहिर्गोल आरशांचा वापर केला जातो.

• गोलीय आरशाशी संबंधित संज्ञा:

o    ध्रुव (P): आरशाच्या पृष्ठभागाचे केंद्र.

o    वक्रता केंद्र (C): आरसा ज्या गोलाचा भाग आहे, त्या गोलाचे केंद्र.

o    वक्रता त्रिज्या (R): आरसा ज्या गोलाचा भाग आहे, त्या गोलाची त्रिज्या.

o    मुख्य अक्ष: ध्रुव आणि वक्रता केंद्रातून जाणारी सरळ रेषा.

o    मुख्य नाभी (F): मुख्य अक्षावरील असा बिंदू जेथे समांतर किरण परावर्तनानंतर एकत्र येतात (अंतर्गोल) किंवा विखुरल्यासारखे दिसतात (बहिर्गोल).

o    नाभीय अंतर (f): ध्रुव आणि मुख्य नाभीमधील अंतर (f = R/2).

• प्रतिमा निर्मितीसाठी किरण आकृत्या (नियम):

1.     मुख्य अक्षाला समांतर असलेला आपाती किरण परावर्तनानंतर मुख्य नाभितून जातो.

2.     मुख्य नाभितून जाणारा आपाती किरण परावर्तनानंतर मुख्य अक्षाला समांतर होतो.

3.     वक्रता केंद्रातून जाणारा आपाती किरण त्याच मार्गाने परत जातो.

• प्रतिमेचे स्वरूप:

• अंतर्गोल आरसा: वस्तूच्या स्थानानुसार प्रतिमा वास्तव/आभासी, उलटी/सुलटी आणि मोठी/लहान असू शकते.
• बहिर्गोल आरसा: प्रतिमा नेहमी आभासी, वस्तूंपेक्षा लहान आणि आरशामागे तयार होते.
• आरसा सूत्र: 1/v + 1/u = 1/f जिथे u वस्तूचे अंतर, v प्रतिमेचे अंतर, f नाभीय अंतर आहे.
• विशालन (M): M = h2/h1 (प्रतिमेची उंची/वस्तूची उंची). तसेच M = -v/u.

---

Lesson 12: Study of Sound (ध्वनीचा अभ्यास)

English Notes:

• Sound as Energy: Sound is a form of energy that creates the sensation of hearing. It travels in waves.
• Medium for Propagation: A medium (solid, liquid, or gas) is necessary for sound wave propagation. Sound waves cause a chain of compression (higher density) and rarefaction (lower density) in the medium.
• Types of Waves:

o    Longitudinal Waves: Particles of the medium oscillate parallel to the direction of wave propagation (e.g., sound waves in air).

o    Transverse Waves: Particles of the medium oscillate perpendicular to the direction of wave propagation (e.g., waves on water surface).

• Sound Wave Characteristics:

o    Wavelength (λ): The distance covered by one complete oscillation.

o    Frequency (ν): Determines the pitch of the sound (high or low).

o    Amplitude (A): Determines the strength or loudness of the sound.

o    Time Period (T): Time taken for one complete oscillation. Velocity (v) = νλ = λ/T.

• Velocity of Sound: The speed of sound varies in different mediums. For example, in dry air at 25°C, it's 343.2 m/s; in water, it's 1498 m/s; in steel, it's 5960 m/s. It depends on the temperature of the medium.
• Reflection of Sound: Sound waves reflect off surfaces, following the laws of reflection (angle of incidence equals angle of reflection).
• Echo: A distinct repetition of a sound caused by the reflection of sound waves from a surface. To hear a distinct echo, the reflecting surface should be at a minimum distance of 17.2 m (at 22°C) from the source. The Golghumat at Vijapur is famous for multiple echoes.
• Reverberation: Multiple reflections of sound waves from the walls and ceiling of a room, causing a single sound to be heard continuously, which can lead to unclear sound reception in auditoriums.
• Uses of Ultrasonic Sound:

1.     Communication between ships.

2.     Joining plastic surfaces.

3.     Sterilizing liquids (e.g., milk).

4.     Echocardiography and sonography (imaging internal organs).

5.     Cleaning intricate machine parts.

6.     Detecting cracks and faults in metal blocks.

• SONAR (Sound Navigation And Ranging): A technique that uses ultrasonic sound waves to measure the depth of the sea, locate underwater hills, valleys, submarines, icebergs, and sunken ships. It works by transmitting a sound pulse and measuring the time it takes for the echo to return.
• Human Ear: An important organ for hearing, divided into three parts.

• Outer Ear (Pinna): Collects sound waves and channels them through the auditory canal to the eardrum.
• Middle Ear: Contains the eardrum and a chain of three small bones (malleus, incus, stapes), which amplify vibrations. The Eustachian tube connects it to the pharynx.
• Inner Ear: Contains the cochlea (converts vibrations into electrical signals) and semi-circular canals (involved in balance). Electrical signals are sent to the brain via nerves.

Marathi Notes:

• ध्वनी ऊर्जा: ध्वनी ही एक प्रकारची ऊर्जा असून ती आपल्या कानात ऐकण्याची संवेदना निर्माण करते. ही ऊर्जा तरंगाच्या स्वरूपात असते.
• प्रसारासाठी माध्यम: ध्वनी प्रसारणासाठी माध्यमाची (स्थायू, द्रव, वायू) आवश्यकता असते. ध्वनी तरंगांमुळे माध्यमात संपीडन (अधिक घनतेचे क्षेत्र) व विरलन (कमी घनतेचे क्षेत्र) यांची श्रृंखला निर्माण होते.
• तरंगांचे प्रकार:
• अनुतरंग (Longitudinal Waves): माध्यमातील कणांचे दोलन तरंग प्रसारणाच्या समांतर दिशेने होते (उदा. हवेतील ध्वनी तरंग).
• अवतरंग (Transverse Waves): माध्यमातील कणांचे दोलन तरंग प्रसारणाच्या दिशेच्या लंबवत असते (उदा. पाण्यातील तरंग).
• ध्वनी तरंगांची वैशिष्ट्ये:
• तरंगलांबी (λ): एका पूर्ण दोलनाद्वारे कापलेले अंतर.
• वारंवारता (ν): ध्वनीचे स्वरमान (उच्च-नीचता) ठरवते.
• आयाम (A): ध्वनीची महत्ता किंवा तीव्रता ठरवते.
• तरंगकाल (T): एका दोलनासाठी लागणारा वेळ. वेग (v) = νλ = λ/T.
• ध्वनीचा वेग: ध्वनीचा वेग वेगवेगळ्या माध्यमांमध्ये बदलतो. उदा. कोरड्या हवेत 25°C ला 343.2 m/s; पाण्यात 1498 m/s; पोलादात 5960 m/s. हा माध्यमाच्या तापमानावर अवलंबून असतो.
• ध्वनीचे परावर्तन: ध्वनी तरंग पृष्ठभागावरून परावर्तित होतात, जे परावर्तनाच्या नियमांचे पालन करतात (आपाती कोन परावर्तन कोनाएवढा असतो).
• प्रतिध्वनी: ध्वनी तरंगांच्या परावर्तनामुळे ध्वनीची स्पष्ट पुनरावृत्ती ऐकू येते. स्पष्ट प्रतिध्वनी ऐकण्यासाठी परावर्तक पृष्ठभाग स्रोतापासून किमान 17.2 मी. (22°C ला) अंतरावर असावा. विजापूर येथील गोलघुमट अनेक प्रतिध्वनींसाठी प्रसिद्ध आहे.
• निनाद: एका खोलीच्या भिंती व छतावरून ध्वनी तरंगांचे अनेकदा परावर्तन झाल्यामुळे एकच ध्वनी सतत ऐकू येतो, ज्यामुळे सभागृहांमध्ये ध्वनी ग्रहण अस्पष्ट होऊ शकते.
• श्राव्यातीत ध्वनीचे उपयोग:

1.     समुद्रातील जहाजांमध्ये संदेशवहनासाठी.

2.     प्लॅस्टिक पृष्ठभाग जोडण्यासाठी.

3.     दूध यांसारख्या द्रव्यांचे निर्जंतुकीकरण करण्यासाठी.

4.     इकोकार्डिओग्राफी आणि सोनोग्राफी (अंतर्गत अवयवांची प्रतिमा काढण्यासाठी).

5.     यंत्रांचे गुंतागुंतीचे भाग स्वच्छ करण्यासाठी.

6.     धातूंच्या ठोकळ्यातील तडे शोधण्यासाठी.

• सोनार (SONAR): समुद्राची खोली मोजण्यासाठी, पाण्याखालील टेकड्या, दऱ्या, पाणबुड्या, हिमनग आणि बुडालेली जहाजे शोधण्यासाठी श्राव्यातीत ध्वनी तरंगांचा वापर करणारी पद्धत. यामध्ये ध्वनी तरंग प्रक्षेपित करून त्यांचा प्रतिध्वनी परत येण्यासाठी लागणारा वेळ मोजला जातो.
• मानवी कान: ऐकण्यासाठी एक महत्त्वाचे इंद्रिय, ज्याचे तीन भाग आहेत.

• बाह्यकर्ण (Pinna): ध्वनी तरंग गोळा करून कर्णनालिकेद्वारे मध्यकर्णाच्या पोकळीत पाठवतो.
• मध्यकर्ण: यात कर्णपटल आणि तीन लहान हाडांची साखळी (ऐरण, हातोडी, शंख) असते, जी कंपनांचे प्रवर्धन करते.
• अंतर्कर्ण: यात कॉक्लिया (कंपनांचे विद्युत संकेतांमध्ये रूपांतर करते) आणि अर्धवर्तुळाकार नलिका (संतुलनासाठी) असतात. विद्युत संकेत चेतांद्वारे मेंदूकडे पाठवले जातात.

---

Lesson 13: Carbon: An important element (कार्बन: एक महत्वाचे मूलद्रव्य)

English Notes:

• Carbon (C): A non-metallic element, abundantly available in nature. The name 'carbon' comes from the Latin word 'carbo' meaning coal.
• Atomic Properties: Symbol - C, Atomic number - 6, Atomic mass - 12, Electron configuration - 2,4, Valency - 4. Carbon forms covalent bonds by sharing four electrons.
• Occurrence of Carbon:

o    Free State: Found as diamond and graphite.

o    Combined State: In carbon dioxide (0.03% in atmosphere), carbonates (e.g., calcium carbonate, marble), fossil fuels (coal, petroleum, natural gas), and organic compounds (starch, proteins, fats, DNA, RNA).

• Allotropes of Carbon: Different forms of the same element with different physical properties but similar chemical properties.

o    Diamond:

§  Structure: Each carbon atom is bonded to four other carbon atoms in a rigid three-dimensional tetrahedral structure. This gives it extreme hardness.

§  Properties: Hardest natural substance, lustrous, good electrical insulator (no free electrons), high density, high melting point.

§  Uses: Glass cutting, rock drilling, ornaments, eye surgery (diamond knives), polishing other diamonds, radiation protection windows.

o    Graphite:

§  Structure: Carbon atoms arranged in hexagonal layers, with weak forces between layers. Free electrons move continuously within each layer.

§  Properties: Black, soft, brittle, slippery, good electrical conductor (due to free electrons), low density (1.9 to 2.3 g/cm³), insoluble in most solvents.

§  Uses: Lubricants, carbon electrodes, pencils (mixed with clay), paints, polish, arc lamps.

o    Fullerene: Rarely found in nature (soot, interstellar space). Buckminsterfullerene (C60) is the first example.

• Types of Coal: Formed from peat over millions of years under pressure and temperature.

o    Peat: Lowest grade, high water content, low carbon.

o    Lignite: 60-70% carbon.

o    Bituminous Coal: 70-90% carbon.

o    Anthracite: Purest form, hard, ~95% carbon.

• Charcoal: From animals (bones, horns) or plants (wood combustion with insufficient air).
• Hydrocarbons: Basic organic compounds containing carbon and hydrogen (e.g., methane). Carbon forms four covalent bonds.
• Covalent Compounds:

o    Properties: Low melting/boiling points, generally insoluble in water (soluble in organic solvents), poor conductors of heat and electricity.

• Carbon Dioxide (CO2):

o    Occurrence: 0.03% in air, 4% in exhaled air, in chalk, marble, limestone. Produced from combustion of wood and fossil fuels.

o    Preparation: Reaction of calcium carbonate (limestone/marble) with dilute hydrochloric acid. CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2.

o    Properties: Colorless, odorless, acidic (reacts with limewater to form milky CaCO3 precipitate), more dense than air.

o    Uses: Fire extinguishers (sodium bicarbonate + sulfuric acid releases CO2), in carbonated drinks, plant photosynthesis.

• Methane (CH4):

o    Occurrence: 87% in natural gas, from anaerobic decomposition of organic matter, in biogas, coal mines, marshy places (marsh gas).

o    Physical Properties: Colorless gas, melting point -182.5°C, boiling point -161.5°C, density of liquid methane less than water, slightly soluble in water.

o    Chemical Properties: Highly flammable, burns with a bluish flame releasing heat and CO2 (CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + heat). Under UV light, reacts with chlorine to form methyl chloride and hydrogen chloride (chlorination).

o    Uses: Natural gas for industries (fabric, paper, food processing, petrol refining), domestic fuel (clean burning), production of organic compounds (ethanol, methyl chloride, acetylene).

• Biogas Plant: Decomposes animal dung, dry leaves, wet garbage anaerobically to produce methane (biogas, 55-60% methane) and carbon dioxide. Biogas is a cheap, convenient fuel and produces good manure as a byproduct.

Marathi Notes:

• कार्बन (C): कार्बन हे एक अधातू मूलद्रव्य असून ते निसर्गात मुक्त तसेच संयुगावस्थेत मोठ्या प्रमाणात आढळते. 'कार्बन' हे नाव लॅटिन शब्द 'कार्बो' (कोळसा) वरून आले आहे.
• अणूचे गुणधर्म: चिन्ह - C, अणुक्रमांक - 6, अणुवस्तुमान - 12, इलेक्ट्रॉन संरूपण - 2,4, संयुजा - 4. कार्बन चार इलेक्ट्रॉनची भागीदारी करून सहसंयुज बंध तयार करतो.
• कार्बनचा आढळ:

o    मुक्त अवस्था: हिरा आणि ग्रॅफाइटमध्ये आढळतो.

o    संयुगावस्था: कार्बन डायऑक्साइडमध्ये (वातावरणात 0.03%), कार्बोनेटमध्ये (उदा. कॅल्शियम कार्बोनेट, संगमरवर), जीवाश्म इंधनात (दगडी कोळसा, पेट्रोलियम, नैसर्गिक वायू) आणि सेंद्रिय संयुगांमध्ये (पिष्टमय पदार्थ, प्रथिने, स्निग्ध पदार्थ, डीएनए, आरएनए).

• कार्बनची अपरूपे: एकाच मूलद्रव्याची भिन्न भौतिक गुणधर्म असलेली, परंतु रासायनिक गुणधर्मांमध्ये सारखी असणारी रूपे.

o    हिरा:

§  रचना: प्रत्येक कार्बन अणू शेजारील चार कार्बन अणूंशी सहसंयुज बंधाने दृढ त्रिमितीय चतुष्फलकीय रचनेत बांधलेला असतो. यामुळे त्याला कठोरपणा प्राप्त होतो.

§  गुणधर्म: निसर्गातील सर्वात कठीण पदार्थ, तेजस्वी, उत्तम विद्युत दुर्वाहक (मुक्त इलेक्ट्रॉन नसतात), उच्च घनता, उच्च द्रवणांक.

§  उपयोग: काच कापणे, खडक ड्रिलिंग, दागिने, नेत्र शस्त्रक्रिया (हिऱ्याची सुरी), इतर हिऱ्यांना पॉलिश करणे, अवकाशातील किरणोत्सर्गापासून संरक्षणासाठी खिडक्या.

o    ग्रॅफाइट:

§  रचना: कार्बन अणू षटकोनी स्तरांमध्ये मांडलेले असतात, स्तरांमध्ये दुर्बळ बले असतात. प्रत्येक स्तरामध्ये मुक्त इलेक्ट्रॉन सतत फिरत असतात.

§  गुणधर्म: काळा, मऊ, ठिसूळ, निसरडा, उत्तम विद्युत सुवाहक (मुक्त इलेक्ट्रॉनमुळे), कमी घनता (1.9 ते 2.3 g/cm³), बहुतेक द्रावकांत अविद्राव्य.

§  उपयोग: वंगण (lubricants), कार्बन इलेक्ट्रोड, पेन्सिल (माती मिसळून), रंग आणि पॉलिश, आर्क लॅम्प.

o    फुलेरिन: निसर्गात दुर्मिळपणे आढळते (काजळी, आंतरतारकीय अवकाशात). बकमिन्स्टरफुलेरिन (C60) हे पहिले उदाहरण.

• कोळशाचे प्रकार: लाखो वर्षांच्या दाब आणि तापमानामुळे पीटापासून तयार होतो.

o    पीट: सर्वात कमी प्रतीचा, उच्च पाणी आणि कमी कार्बन.

o    लिग्नाइट: 60-70% कार्बन.

o    बिटुमिनस कोळसा: 70-90% कार्बन.

o    अँथ्रॅसाइट: सर्वात शुद्ध रूप, कठीण, सुमारे 95% कार्बन.

• कोळसा (Charcoal): प्राण्यांच्या हाडे, शिंगे यांपासून किंवा वनस्पतींच्या लाकडाचे अपुऱ्या हवा पुरवठ्यात ज्वलन करून तयार होतो.
• हायड्रोकार्बन्स: कार्बन आणि हायड्रोजन असलेले मूलभूत सेंद्रिय संयुगे (उदा. मिथेन). कार्बन चार सहसंयुज बंध तयार करतो.
• सहसंयुज संयुगे:

o    गुणधर्म: कमी द्रवणांक व उत्कलनांक, सामान्यतः पाण्यात अविद्राव्य (सेंद्रिय द्रावकांत द्राव्य), उष्णता व विजेचे कमी प्रमाणात वाहक.

• कार्बन डायऑक्साइड (CO2):

o    आढळ: हवेत 0.03%, उच्छ्वासित हवेत 4%, खडू, संगमरवर, चुनखडीमध्ये. लाकूड आणि जीवाश्म इंधनाच्या ज्वलनातून निर्माण होतो.

o    निर्मिती: कॅल्शियम कार्बोनेट (चुनखडी/संगमरवर) आणि विरल हायड्रोक्लोरिक आम्लाच्या अभिक्रियेने. CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2.

o    गुणधर्म: रंगहीन, गंधहीन वायू, आम्लधर्मी (चुन्याच्या पाण्याशी अभिक्रिया करून दुधी CaCO3 अवक्षेप तयार करतो), हवेपेक्षा जड असतो.

o    उपयोग: अग्निशामक यंत्रात (सोडियम बायकार्बोनेट + सल्फ्युरिक आम्ल CO2 सोडते), शीतपेयांत, वनस्पतींच्या प्रकाशसंश्लेषणात.

• मिथेन (CH4):

o    आढळ: नैसर्गिक वायूत 87%, सेंद्रिय पदार्थांच्या ऑक्सिजनविरहित विघटनातून, बायोगॅसमध्ये, कोळसा खाणीत, दलदलीच्या ठिकाणी (दलदल वायू).

o    भौतिक गुणधर्म: रंगहीन वायू, द्रवणांक -182.5°C, उत्कलनांक -161.5°C, द्रव मिथेनची घनता पाण्यापेक्षा कमी, पाण्यात थोडे विद्राव्य.

o    रासायनिक गुणधर्म: अत्यंत ज्वलनशील, निळ्या ज्योतीने जळून उष्णता आणि CO2 बाहेर टाकतो (CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + उष्णता). अतिनील किरणांच्या उपस्थितीत क्लोरीन वायूबरोबर अभिक्रिया करून मिथिल क्लोराईड आणि हायड्रोजन क्लोराईड तयार करतो (क्लोरिनीकरण).

o    उपयोग: नैसर्गिक वायू म्हणून उद्योगांत (कापड गिरण्या, कागद गिरण्या, अन्न प्रक्रिया उद्योग, पेट्रोल शुद्धीकरण), घरगुती इंधन म्हणून (स्वच्छ ज्वलन), सेंद्रिय संयुगांच्या निर्मितीसाठी (इथेनॉल, मिथिल क्लोराईड, ॲसेटिलीन).

• बायोगॅस प्रकल्प: यामध्ये जनावरांचे शेण, सुकी पाने, ओला कचरा यांचा ऑक्सिजनविरहित सूक्ष्मजीवांमार्फत विघटन करून मिथेन वायू (बायोगॅस, 55-60% मिथेन) आणि कार्बन डायऑक्साइड तयार केला जातो. बायोगॅस हे स्वस्त, सोयीस्कर इंधन असून या प्रक्रियेतून उत्तम खतही उप-उत्पादन म्हणून मिळते.

---

Lesson 14: Substances in Common Use (पदार्थ आपल्या वापरातील)

English Notes:

• Salts: Ionic compounds formed by the reaction of an acid and a base. Their pH determines if they are acidic (<7, strong acid + weak base), basic (>7, weak acid + strong base), or neutral (=7, strong acid + strong base).

o    Salts in Sea Water: Sea is a rich source of salts, including sodium chloride, magnesium chloride, magnesium sulfate, potassium chloride, calcium carbonate, and magnesium bromide.

• Important Salts in Daily Use:

o    Sodium Chloride (NaCl) - Table Salt: Most used salt, formed by neutralization of NaOH and HCl. Neutral salt (pH 7).

§  Properties & Uses: Colorless, crystalline ionic compound, no water of crystallization, salty taste. Used in the production of Na2CO3, NaHCO3, and in daily food.

o    Bleaching Powder (CaOCl2): Obtained by the reaction of chlorine gas with slaked lime. Used as a strong oxidizing and disinfecting agent to destroy microbes in water (e.g., tap water, swimming pools).

o    Sodium Bicarbonate (NaHCO3) - Baking Soda: Basic in nature.

§  Properties & Uses: Whitish powder, turns red litmus blue. Used in bread, cake, dhokla (to make them spongy), to reduce stomach acidity, as CO2 source in fire extinguishers, and for cleaning ovens.

o    Washing Soda (Na2CO3.10H2O): Used to make hard water soft.

§  Properties & Uses: Whitish, odorless powder, aqueous solution turns litmus blue, hygroscopic (absorbs moisture). Used for washing clothes, in glass and paper industries, and petrol refining.

• Soap: Sodium or potassium salts of carboxylic acids (fatty acids), formed by boiling oil or animal fat with an aqueous solution of sodium or potassium hydroxide. Lathers less in hard water due to calcium and magnesium salts forming insoluble precipitates.
• Radioactive Substances: Emit three types of radiation: alpha (α), beta (β), and gamma (γ) rays. Discovered by Henry Becquerel (uranium compounds) and later by Madame Curie (thorium). Rutherford classified the rays based on their deviation in an electric field.
• Harmful Effects of Radiation (Chernobyl Disaster): Radioactive isotopes can enter the human body, causing genetic disorders, thyroid disorders, and passing on to future generations.
• Some Chemical Substances in Daily Use:

o    Food Colors and Essences: Mixed in soft drinks, foodstuffs (ice cream, sauce, fruit juices, pickles, jams, jelly, packaged meat, spices, sweets). Can be natural (seeds, beetroot, flowers) or artificial (tetrazene, sunset yellow).

§  Harmful Effects of Artificial Food Colors: Contain lead and mercury (harmful with regular consumption), can cause ADHD in children.

o    Dyes: Colored substances that impart color to articles. Generally soluble in water, insoluble in oil. Natural dyes from plants (roots, leaves, flowers, saffron) are used. Artificial dyes were invented by William Henry Perkin (1856), made from petroleum products and minerals.

§  Harmful Effects of Artificial Dyes: Red color in Rang Panchami can cause blindness, skin cancer, asthma, itching, blocked sweat pores due to high mercury content. Hair dyes can cause hair fall, bad hair quality, skin irritation, eye injury. Lipstick (carmine) can cause stomach ailments if ingested.

o    Deodorants: Used to prevent body odor by reducing sweat or killing bacteria.

§  Types: General deodorants (low aluminum compounds), antiperspirants (reduce sweat, 15% aluminum chlorohydrates), medical deodorants (20-25% aluminum, for excessive sweating, used at night).

§  Harmful Effects: Aluminum-zirconium are highly hazardous chemicals; can cause headaches, asthma, respiratory disorders, heart diseases. Aluminum chlorohydrates can cause various skin disorders and skin cancer.

o    Ceramics: Can withstand high temperatures, brittle, water-resistant, electrical insulators. Used in electrical instruments, kiln linings, outer surfaces of ships, jet engine blades, space shuttles (tiles), and as superconductors.

Marathi Notes:

• क्षार: आम्ल आणि आम्लारी यांच्या अभिक्रियेतून तयार होणारी आयनिक संयुगे. त्यांचा सामू (pH) अम्लीय (<7, तीव्र आम्ल + सौम्य आम्लारी), आम्लारीधर्मी (>7, सौम्य आम्ल + तीव्र आम्लारी) किंवा उदासीन (=7, तीव्र आम्ल + तीव्र आम्लारी) ठरवतो.

o    समुद्रातील क्षार: समुद्र हा क्षारांचा समृद्ध स्रोत आहे, ज्यात सोडियम क्लोराइड, मॅग्नेशियम क्लोराइड, मॅग्नेशियम सल्फेट, पोटॅशियम क्लोराइड, कॅल्शियम कार्बोनेट आणि मॅग्नेशियम ब्रोमाइड यांचा समावेश होतो.

• दैनंदिन वापरातील महत्त्वाचे क्षार:

o    सोडियम क्लोराइड (NaCl) - सामान्य मीठ: सर्वात जास्त वापरले जाणारे मीठ, NaOH आणि HCl च्या उदासीनीकरण अभिक्रियेतून तयार होते. उदासीन क्षार (pH 7) आहे.

§  गुणधर्म व उपयोग: रंगहीन, स्फटिकी आयनिक संयुग, स्फटिकजल नसते, चवीला खारट. Na2CO3, NaHCO3 च्या उत्पादनात आणि दैनंदिन आहारात वापरले जाते.

o    ब्लिचिंग पावडर (CaOCl2): क्लोरीन वायूची विझलेल्या चुन्याशी (slaked lime) अभिक्रिया करून मिळते. पाण्यात सूक्ष्मजंतू नष्ट करण्यासाठी तीव्र ऑक्सिडीकरण आणि निर्जंतुकीकरण घटक म्हणून वापरले जाते (उदा. नळाचे पाणी, जलतरण तलाव).

o    सोडियम बायकार्बोनेट (NaHCO3) - खाण्याचा सोडा: आम्लारीधर्मी असतो.

§  गुणधर्म व उपयोग: पांढरी पूड, लाल लिटमस निळा करते. ब्रेड, केक, ढोकळा (त्यांना स्पंजी बनवण्यासाठी), पोटातील आम्लपित्त कमी करण्यासाठी, अग्निशामक यंत्रात CO2 स्रोत म्हणून, आणि ओव्हन साफ करण्यासाठी वापरला जातो.

o    धुण्याचा सोडा (Na2CO3.10H2O): कठीण पाणी मृदू करण्यासाठी वापरला जातो.

§  गुणधर्म व उपयोग: पांढरी, गंधहीन पूड, जलीय द्रावण लिटमस निळा करते, आर्द्रताशोषक (हवेत ठेवल्यास ओलसर होतो). कपडे धुण्यासाठी, काच आणि कागद उद्योगांत आणि पेट्रोल शुद्धीकरणामध्ये वापरला जातो.

• साबण: तेल किंवा प्राण्यांची चरबी सोडियम किंवा पोटॅशियम हायड्रॉक्साईडच्या जलीय द्रावणासह उकळल्यावर कार्बोक्झिलिक आम्लांचे (फॅटी आम्ले) सोडियम किंवा पोटॅशियम क्षार तयार होतात. कठीण पाण्यात कमी फेस येतो कारण कॅल्शियम आणि मॅग्नेशियम क्षार अविद्राव्य अवक्षेप तयार करतात.
• किरणोत्सारी पदार्थ: अल्फा (α), बीटा (β) आणि गॅमा (γ) असे तीन प्रकारचे किरण उत्सर्जित करतात. हेनरी बेकरेले (युरेनियम संयुगे) यांनी याचा शोध लावला, नंतर मादाम क्युरी (थोरियम) यांनीही असे गुणधर्म शोधले. रुदरफोर्डने विद्युत क्षेत्रात त्यांच्या विचलनानुसार किरणांचे वर्गीकरण केले.
• किरणोत्साराचे हानिकारक परिणाम (चेर्नोबिल आपत्ती): किरणोत्सारी समस्थानिके मानवी शरीरात प्रवेश करून जनुकीय विकृती, थायरॉईड विकार आणि पुढील पिढ्यांमध्ये संसर्ग करू शकतात.
• दैनंदिन वापरातील काही रासायनिक पदार्थ:

o    खाद्य रंग व सुगंधी द्रव्ये: शीतपेये, खाद्यपदार्थ (आईस्क्रीम, सॉस, फळांचे रस, लोणची, जॅम, जेली, पॅकेज केलेले मांस, मसाले, मिठाई) यामध्ये मिसळलेले असतात. नैसर्गिक (बिया, बीट, फुले) किंवा कृत्रिम (टेट्राझीन, सनसेट यलो) असू शकतात.

§  कृत्रिम खाद्य रंगांचे हानिकारक परिणाम: यामध्ये शिस्ये (lead) आणि पारा (mercury) असू शकतात (नियमित सेवनाने हानिकारक), मुलांमध्ये ADHD (Attention Deficit Hyperactivity Disorder) होऊ शकते.

o    रंग (Dye): वस्तूंना रंग देणारे रंगीत पदार्थ. सामान्यतः पाण्यात विद्राव्य, तेलात अविद्राव्य. वनस्पतींपासून नैसर्गिक रंग (मुळे, पाने, फुले, केशर) वापरले जातात. कृत्रिम रंगांचा शोध विल्यम हेन्री पर्किनने (1856) लावला, जे पेट्रोलियम उत्पादने आणि खनिजांपासून बनवले जातात.

§  कृत्रिम रंगांचे हानिकारक परिणाम: रंगपंचमीतील लाल रंगात जास्त प्रमाणात पारा असल्यामुळे अंधत्व, त्वचेचा कर्करोग, अस्थमा, त्वचेची खाज सुटणे, घाम येणारी छिद्रे कायमची बंद होणे असे धोके उद्भवतात. केसांचे रंग केस गळणे, केसांचा पोत खराब होणे, त्वचेची आग होणे, डोळ्यांना इजा पोहोचवणे असे धोके निर्माण करतात. लिपस्टिकमधील कारमाइन पोटात गेल्यास पोटाचे विकार होऊ शकतात.

o    डिओडोरंट (Deodorants): शरीरातील घामाचा वास किंवा घाम कमी करण्यासाठी वापरले जातात.

§  प्रकार: सर्वसाधारण डिओडोरंट (ॲल्युमिनियम संयुगांचे प्रमाण कमी), घाम रोखणारे डिओडोरंट (ॲल्युमिनियम क्लोरोहायड्रेटचे प्रमाण 15%), वैद्यकीय डिओडोरंट (20-25% ॲल्युमिनियम, जास्त घामासाठी, रात्री वापरतात).

§  हानिकारक परिणाम: ॲल्युमिनियम-झिरकोनियम हे सर्वात घातक रसायने आहेत; डोकेदुखी, अस्थमा, श्वसनाचे विकार, हृदयविकार होऊ शकतात. ॲल्युमिनियम क्लोरोहायड्रेट्समुळे त्वचेचे विविध विकार आणि त्वचेचा कर्करोग होण्याची शक्यता असते.

o    सिरेमिक्स: उच्च तापमान सहन करू शकतात, ठिसूळ, जलरोधक आणि विद्युत दुर्वाहक असतात. विद्युत उपकरणांमध्ये, भट्ट्यांच्या आतील भागांना लेप देण्यासाठी, जहाजांच्या बाहेरील पृष्ठभागांवर आणि जेट इंजिनच्या ब्लेड्ससाठी, तसेच अंतराळयानाच्या बाहेरील स्तरावर विशिष्ट सिरेमिक टाइल्स वापरल्या जातात. काही प्रकारची सिरेमिक्स अतिसंवाहक म्हणून वापरली जातात.

---

Lesson 15: Life Processes in Living Organisms (सजीवांमधील जीवनप्रक्रिया)

English Notes:

• Life Processes: Basic functions carried out by living organisms for their survival (e.g., digestion, respiration, excretion, coordination).
• Transportation in Plants:

o    Xylem (जलवाहिनी): Conducts water and minerals from roots to other parts, only in the upward direction.

o    Phloem (रसवाहिनी): Conducts sugar and amino acids (food) from leaves to all parts, both upward and downward.

o    Root Pressure: The pressure developed in the roots helps push water upwards. This can be observed when a plant with intact roots is placed in stained water, and the stain appears in the stem and leaf veins.

o    Transpiration: The process of water loss from leaves through stomata. This creates a suction force, pulling water upwards.

• Excretion: The process of removing metabolic waste products from the body.

o    Excretion in Plants: Plants excrete waste products through leaf fall (e.g., yellowish leaves), bark shedding, formation of gum and resin, and release of latex.

o    Excretion in Humans: The human excretory system includes a pair of kidneys, a pair of ureters, a urinary bladder, and the urethra.

§  Kidneys: Bean-shaped, located on either side of the vertebral column. Each kidney contains about 10 lakh nephrons.

§  Nephron: The functional unit of the kidney. It has a Bowman's capsule (cup-like upper part) containing a glomerulus (network of capillaries).

§  Urine Formation: Blood containing urea (produced in the liver) is filtered in the glomerulus; urea and other waste are separated. Useful substances like water and small molecules are reabsorbed. Kidneys filter about 190 liters of blood daily, producing 1-1.9 liters of urine.

§  Dialysis: An artificial method of filtering blood when kidneys fail.

• Coordination: The integration of various activities of the body for efficient functioning.

o    Coordination in Plants:

§  Phototropic Response: Growth towards light (e.g., shoot system).

§  Gravitropic Response: Growth towards gravity (e.g., root system).

§  Thigmotropic Response: Response to touch (e.g., tendrils of climbers).

§  Chemotropic Response: Growth towards chemicals (e.g., pollen tube growing towards ovule).

§  Hormones: Auxin (cell enlargement), Gibberellins (stem elongation), Cytokinins (cell division), Abscisic acid (growth retardation, leaf wilting).

o    Coordination in Humans: Involves two main systems:

§  Nervous Control: Done by the nervous system, which is a network of nerve cells (neurons).

§  Nerve Cell (Neuron): Collects information via dendrites, generates electric impulses, which travel through the cell body to the axon and then to the axon terminal. These impulses are transferred to the next neuron via a synapse (minute space).

§  Human Nervous System Divisions:

1.     Central Nervous System (CNS): Brain and spinal cord.

2.     Peripheral Nervous System (PNS): Nerves originating from CNS (12 pairs of cranial nerves, 31 pairs of spinal nerves).

3.     Autonomic Nervous System: Nerves of involuntary organs (e.g., heart, lungs, stomach).

§  Human Brain: Weighs 1300-1400 grams, 100 billion neurons. Controls voluntary actions, thinking, memory, emotions. Left brain controls right body, speech, logic; right brain controls left body, artistic abilities.

§  Cerebrum: Largest part, two cerebral hemispheres, controls voluntary movements, concentration, planning, decision-making, memory, intellect.

§  Cerebellum: Smaller part, below cerebrum, coordinates voluntary movements, maintains body balance.

§  Medulla Oblongata: Hind-most part, continues as spinal cord. Controls involuntary activities (heartbeat, blood circulation, breathing, sneezing, coughing, salivation). Injury can be fatal.

§  Spinal Cord: Part of CNS, protected by vertebral column. Conducts impulses between skin/muscles/glands and brain, acts as a center for reflex actions.

§  Reflex Action: An involuntary, instantaneous response to an environmental event, controlled by the spinal cord without brain involvement.

§  Chemical Control (Hormonal): Hormones secreted by endocrine (ductless) glands control and coordinate body activities. Hormones are released directly into the bloodstream and have slow but long-lasting effects.

§  Endocrine Glands and Hormones: Hypothalamus (controls pituitary), Pituitary (growth hormone, thyroid stimulating hormone, prolactin, oxytocin, etc.), Thyroid (thyroxine, calcitonin), Parathyroid (parathormone), Pancreas (insulin, glucagon), Adrenal (adrenaline, nor-adrenaline), Thymus (thymosin), Ovary (estrogen, progesterone), Testis (testosterone).

Marathi Notes:

• जीवनप्रक्रिया: सजीवांच्या जगण्यासाठी आवश्यक असणारी मूलभूत कार्ये (उदा. पचन, श्वसन, उत्सर्जन, समन्वय).
• वनस्पतींमधील परिवहन:

o    जलवाहिनी (Xylem): पाणी आणि खनिजे मुळांपासून इतर भागांपर्यंत केवळ वरच्या दिशेने वाहून नेते.

o    रसवाहिनी (Phloem): साखर आणि अमिनो आम्ल (अन्न) पानांपासून सर्व भागांपर्यंत वर आणि खाली दोन्ही दिशांनी वाहून नेते.

o    मूळ दाब: मुळांमध्ये तयार होणारा दाब पाणी वर ढकलण्यास मदत करतो. रंगीत पाण्यात मूळासह ठेवलेल्या वनस्पतींच्या खोडात आणि पानांच्या शिरांमध्ये रंग दिसतो, यातून हे सिद्ध होते.

o    बाष्पोत्सर्जन: पानांमधून पर्णरंध्रांद्वारे पाण्याची वाफ बाहेर पडण्याची प्रक्रिया. यामुळे एक शोषण शक्ती निर्माण होते, जी पाणी वर खेचते.

• उत्सर्जन: शरीरातील चयापचय क्रियेतून तयार झालेले टाकाऊ पदार्थ बाहेर टाकण्याची प्रक्रिया.

o    वनस्पतींमधील उत्सर्जन: पाने गळणे (उदा. पिवळी पाने), साल गळणे, डिंक आणि राळ तयार करणे, आणि चीक बाहेर टाकणे यांद्वारे वनस्पती उत्सर्जन करतात.

o    मानवी उत्सर्जन: मानवी उत्सर्जन संस्थेत एक जोडी मूत्रपिंड, एक जोडी मूत्रवाहिनी, मूत्राशय आणि मूत्रोत्सर्जक नलिका यांचा समावेश होतो.

§  मूत्रपिंड: वाटाण्याच्या आकाराचे, पाठीच्या कण्याच्या दोन्ही बाजूंना स्थित. प्रत्येक मूत्रपिंडात सुमारे 10 लाख नेफ्रॉन्स असतात.

§  नेफ्रॉन: मूत्रपिंडाचे कार्यात्मक एकक. यात बोमन्स कॅप्सूल (कप-आकाराचा वरचा भाग) असतो, ज्यात ग्लोमेरुलस (केशिकांचे जाळे) असते.

§  मूत्र निर्मिती: यकृतात तयार झालेले युरिया असलेले रक्त ग्लोमेरुलसमध्ये गाळले जाते; युरिया आणि इतर टाकाऊ पदार्थ वेगळे केले जातात. पाणी आणि लहान रेणूंसारखे उपयुक्त पदार्थ पुन्हा शोषले जातात. मूत्रपिंड दररोज सुमारे 190 लिटर रक्त गाळते, त्यातून 1-1.9 लिटर मूत्र तयार होते.

§  डायलिसिस: मूत्रपिंड निकामी झाल्यास रक्त गाळण्याची कृत्रिम पद्धत.

• समन्वय: शरीरातील विविध क्रियांचे कार्यक्षमतेने आणि प्रभावीपणे नियंत्रण व एकात्मीकरण.

o    वनस्पतींमधील समन्वय:

§  प्रकाशानुवर्ती प्रतिसाद: प्रकाशाच्या दिशेने वाढ (उदा. प्ररोह संस्था).

§  गुरुत्वानुवर्ती प्रतिसाद: गुरुत्वाकर्षणाच्या दिशेने वाढ (उदा. मूळ संस्था).

§  स्पर्शानुवर्ती प्रतिसाद: स्पर्शाला प्रतिसाद (उदा. वेलींचे प्रताण).

§  रासायनअनुवर्ती प्रतिसाद: रसायनांच्या दिशेने वाढ (उदा. परागनलिकेची बीजांडाकडे वाढ).

§  संप्रेरके: ऑक्सिन (पेशी वाढ), जिबरेलिन (खोडाची लांबी वाढवणे), सायटोकायनिन (पेशी विभाजन), ॲब्सिसिक आम्ल (वाढ प्रतिबंध, पाने गळणे).

o    मानवामधील समन्वय: यात दोन मुख्य प्रणालींचा समावेश आहे:

§  चेता नियंत्रण: चेतासंस्थेद्वारे होते, जी चेतापेशींच्या (न्यूरॉन्स) जाळ्याने बनलेली असते.

§  चेतापेशी (न्यूरॉन): वृक्षकेंद्वारे माहिती गोळा करते, विद्युत आवेग निर्माण करते, जे पेशीकेंद्रातून अक्षतंतूकडे आणि नंतर अक्षतंतूच्या टोकाकडे जातात. हे आवेग एका चेतापेशीकडून दुसऱ्या चेतापेशीकडे संपर्काद्वारे (synapse) हस्तांतरित होतात.

§  मानवी चेतासंस्थेचे भाग:

1.     मध्यवर्ती चेतासंस्था (CNS): मेंदू आणि मेरुरज्जू.

2.     परिसर चेतासंस्था (PNS): मध्यवर्ती चेतासंस्थेतून निघणाऱ्या चेता (12 जोड्या कवटी चेता, 31 जोड्या मेरु चेता).

3.     स्वायत्त चेतासंस्था: हृदय, फुफ्फुस, जठर इत्यादी अनैच्छिक अवयवांच्या चेतांनी बनलेली असते.

§  मानवी मेंदू: वजन 1300-1400 ग्रॅम, सुमारे 100 अब्ज चेतापेशी. ऐच्छिक क्रिया, विचार, स्मृती, भावना नियंत्रित करतो. मेंदूची डावी बाजू शरीराच्या उजव्या बाजूला, भाषण, तर्कसंगत विचार नियंत्रित करते; उजवी बाजू शरीराच्या डाव्या बाजूला, कलात्मक क्षमता नियंत्रित करते.

§  प्रमस्तिष्क (Cerebrum): सर्वात मोठा भाग, दोन प्रमस्तिष्क गोलार्ध, ऐच्छिक हालचाली, एकाग्रता, नियोजन, निर्णयक्षमता, स्मृती, बुद्धिमत्ता नियंत्रित करतो.

§  अनुमस्तिष्क (Cerebellum): लहान भाग, प्रमस्तिष्काखाली, ऐच्छिक हालचालींमध्ये सुसंवाद साधतो, शरीराचा तोल सांभाळतो.

§  मस्तिष्कपुच्छ (Medulla Oblongata): मेंदूचा सर्वात शेवटचा भाग, पुढे मेरुरज्जू म्हणून चालू राहतो. हृदयाचे ठोके, रक्तप्रवाह, श्वासोच्छ्वास, शिंकणे, खोकणे, लाळ निर्मिती इत्यादी अनैच्छिक क्रिया नियंत्रित करतो. याला झालेली दुखापत जीवघेणी असू शकते.

§  मेरुरज्जू: मध्यवर्ती चेतासंस्थेचा भाग, पाठीच्या कण्यात सुरक्षित असतो. त्वचा/स्नायू/ग्रंथी आणि मेंदू यांच्यात आवेग वाहून नेतो, प्रतिक्षिप्त क्रियांचे समन्वय केंद्र म्हणून कार्य करतो.

§  प्रतिक्षिप्त क्रिया (Reflex action): पर्यावरणातील एखाद्या घटनेला अनैच्छिक, तात्काळ दिलेला प्रतिसाद, मेंदूच्या सहभागाशिवाय मेरुरज्जूद्वारे नियंत्रित.

§  रासायनिक नियंत्रण (संप्रेरकीय): अंतःस्त्रावी (वाहिनीविहीन) ग्रंथींद्वारे स्रवलेली संप्रेरके शरीरातील क्रिया नियंत्रित आणि समन्वित करतात. संप्रेरके थेट रक्तप्रवाहात सोडली जातात आणि त्यांचा परिणाम धीमा पण दीर्घकाळ टिकणारा असतो.

§  अंतःस्त्रावी ग्रंथी व संप्रेरके: अध:श्चेतक (पियुषिका ग्रंथी नियंत्रित करतो), पियुषिका (वृद्धी संप्रेरक, अवटु ग्रंथी संप्रेरक, प्रोलॅक्टिन, ऑक्सिटोसिन इत्यादी), अवटु (थायरॉक्सिन, कॅल्सिटोनिन), परावटु (पॅराथॉर्मोन), स्वादुपिंड (इन्सुलिन, ग्लुकागॉन), अधिवृक्क (ॲड्रेनलिन, नॉर-ॲड्रेनलिन), थायमस (थायमोसिन), अंडाशय (इस्ट्रोजेन, प्रोजेस्टेरॉन), वृषण (टेस्टोस्टेरॉन).

---

Lesson 16: Heredity and Variation (आनुवंशिकता व परिवर्तन)

English Notes:

• Genetics: The branch of biology that studies the transfer of characteristics from one generation to the next, focusing on genes.
• Inheritance/Heredity: The process of transferring physical or mental characteristics from parents to offspring.
• Variation: Differences among individuals of the same species.
• Asexual Reproduction: Produces offspring with minor variations.
• Sexual Reproduction: Produces offspring with comparatively greater variations.
• Chromosomes: Structures in the cell nucleus that carry hereditary characteristics, made of nucleic acids and proteins. Genes, which contain coded hereditary information, are located on chromosomes. Each species has a specific number of chromosomes (e.g., humans have 46 in 23 pairs).
• Chromosome Structure: Dumbbell-shaped during cell division, with a primary constriction (centromere) dividing it into two arms.
• Types of Chromosomes (based on centromere position):

1.     Metacentric: Centromere in the middle (V-shaped, equal arms).

2.     Sub-metacentric: Centromere near the middle (L-shaped, one arm slightly shorter).

3.     Acrocentric: Centromere near one end (J-shaped, one arm much smaller).

4.     Telocentric: Centromere at the end (I-shaped, only one arm).

• Homologous Chromosomes: Pairs of chromosomes similar in shape and organization.
• Heterologous Chromosomes: Pairs not similar.
• Sex Chromosomes (Allosomes): One pair in sexually reproducing organisms that determines sex (XX in females, XY in males).
• Autosomes: All other chromosomes (22 pairs in humans).
• Deoxyribonucleic Acid (DNA): The "Master Molecule" that controls cell functioning, growth, and reproduction.
• Discovery: Frederick Miescher (1869) discovered nucleic acid in white blood cells.
• Watson and Crick Model (1953): Double helix structure, two parallel threads of nucleotides coiled around each other.
• Nucleotides: Small molecules forming DNA strands, each consisting of a ribose sugar, a phosphate molecule, and one of four nitrogenous bases.
• Nitrogenous Bases: Adenine (A), Guanine (G) – purines; Cytosine (C), Thymine (T) – pyrimidines. A always pairs with T, and C always pairs with G via hydrogen bonds.
• DNA Fingerprinting: Identification of a person's unique gene sequence (genome), useful for identifying lineage and criminals.
• Ribonucleic Acid (RNA): Second important nucleic acid in cells. Made of ribose sugar, phosphate, and nitrogenous bases (A, G, C, Uracil (U) instead of T).
• Types of RNA (by function):

1.     Ribosomal RNA (rRNA): Component of ribosomes, involved in protein synthesis.

2.     Messenger RNA (mRNA): Carries genetic information from DNA (genes) to ribosomes for protein synthesis.

3.     Transfer RNA (tRNA): Carries specific amino acids to ribosomes according to mRNA's message.

• Gregor Johann Mendel (1822-1884): Austrian scientist, "Father of modern genetics." Studied pea plant inheritance, establishing principles of heredity.
• Mendel's Laws of Inheritance: Based on experiments with pea plant characteristics (e.g., tall/dwarf, round/wrinkled seeds, yellow/green seeds).
• Monohybrid Cross: Cross between two plants differing in one pair of contrasting characters.

• P1 Generation: Tall (TT) x Dwarf (tt) pea plants.
• F1 Generation: All tall (Tt), showing dominance of tallness.
• F2 Generation (Selfing of F1): Phenotypic ratio 3:1 (Tall:Dwarf); Genotypic ratio 1:2:1 (TT:Tt:tt).
• Dihybrid Cross: Cross involving two pairs of contrasting characteristics (e.g., round-yellow (RRYY) x wrinkled-green (rryy) seeds).
• F1 Generation: All round-yellow (RrYy).
• F2 Generation (Selfing of F1): Phenotypic ratio 9:3:3:1 (round-yellow:round-green:wrinkled-yellow:wrinkled-green).
• Genetic Disorders: Diseases or disorders due to abnormalities in chromosomes or gene mutations.
• Chromosomal Abnormalities: Increase/decrease in chromosome number, or deletion/translocation of parts.
• Down Syndrome (Mongolism): Trisomy of the 21st chromosome (47 chromosomes instead of 46). Symptoms: mental retardation, short height, flat nose, short lifespan.
• Turner Syndrome (Monosomy of X chromosome): Females with only one X chromosome (44+X). Symptoms: sterile, underdeveloped reproductive organs.
• Klinefelter Syndrome: Males with an extra X chromosome (44+XXY). Symptoms: underdeveloped males, infertile.
• Monogenic Disorders: Caused by mutation in a single gene (e.g., sickle cell anaemia).
• Polygenic Disorders: Involve multiple genes (e.g., diabetes).
• Mitochondrial Disorders: Affect mitochondria's DNA (e.g., Leber hereditary optic neuropathy).
• Sickle Cell Anaemia: A monogenic disorder affecting red blood cells, causing them to become sickle-shaped, leading to reduced oxygen transport.
• Types: Carrier (AS) or sufferer (SS).
• Symptoms: Swelling of hands/legs, joint pain, body aches, frequent colds/coughs, low-grade fever, exhaustion, pale face, low hemoglobin.
• Tobacco Addiction and Cancer: Tobacco consumption (smoking or chewing) causes cancer (uncontrolled cell growth) and various diseases like bronchitis, pericarditis, lung/mouth/larynx/pancreas/urinary bladder cancer. Nicotine affects the nervous system, leading to arteriosclerosis and hypertension.

Marathi Notes:

• आनुवंशिकीशास्त्र: जीवशास्त्राची अशी शाखा जी सजीवांमधील गुणधर्मांचे एका पिढीतून दुसऱ्या पिढीत कसे संक्रमण होते, याचा अभ्यास करते, विशेषतः जनुकांचा.
• आनुवंशिकता: मातापित्यांची शारीरिक किंवा मानसिक लक्षणे संततीमध्ये संक्रमित होण्याच्या प्रक्रियेला आनुवंशिकता म्हणतात.
• परिवर्तन (Variations): एकाच प्रजातीतील व्यक्तींमधील फरक.

o    अलैंगिक प्रजनन: यामुळे सूक्ष्म भेद असलेली संतती निर्माण होते.

o    लैंगिक प्रजनन: यामुळे तुलनेने जास्त भेद असलेली संतती निर्माण होते.

• गुणसूत्रे: पेशीकेंद्रकात असणारा आणि आनुवंशिक गुणधर्म वाहून नेणारा घटक, जो केंद्रकाम्ल आणि प्रथिनांनी बनलेला असतो. आनुवंशिक माहिती सांकेतिक रूपात धारण करणारी जनुके गुणसूत्रांवर स्थित असतात. प्रत्येक सजीवांच्या गुणसूत्रांची संख्या विशिष्ट असते (उदा. मानवात 23 जोड्यांमध्ये 46 गुणसूत्रे).

o    गुणसूत्राची रचना: पेशी विभाजनाच्या वेळी दंडगोलाकृती दिसते, प्राथमिक संकोचनाने (गुणसूत्रबिंदू) दोन भुजांमध्ये विभागलेले असते.

o    गुणसूत्रांचे प्रकार (गुणसूत्रबिंदूच्या स्थानानुसार):

1.     मध्यकेंद्री (Metacentric): गुणसूत्रबिंदू मध्यभागी (V-आकाराचे, समान लांबीच्या भुजा).

2.     उपमध्यकेंद्री (Sub-metacentric): गुणसूत्रबिंदू मध्यभागाजवळ (L-आकाराचे, एक भुजा दुसऱ्यापेक्षा थोडी लहान).

3.     अग्रकेंद्री (Acrocentric): गुणसूत्रबिंदू टोकाजवळ (J-आकाराचे, एक भुजा खूप लहान).

4.     अंत्यकेंद्री (Telocentric): गुणसूत्रबिंदू टोकाला (I-आकाराचे, एकच भुजा).

o    समजातीय गुणसूत्रे (Homologous Chromosomes): आकार आणि रचनेने सारख्या असलेल्या गुणसूत्रांच्या जोड्या.

o    विषमजातीय गुणसूत्रे (Heterologous Chromosomes): आकार आणि रचनेने सारख्या नसलेल्या जोड्या.

o    लिंग गुणसूत्रे (Allosomes): लैंगिक प्रजनन करणाऱ्या सजीवांमध्ये एक जोडी जी लिंग ठरवते (स्त्रीमध्ये XX, पुरुषात XY).

o    अलिंगी गुणसूत्रे (Autosomes): इतर सर्व गुणसूत्रे (मानवात 22 जोड्या).

• डीएनए (Deoxyribonucleic Acid): पेशींचे कार्य, वाढ आणि पुनरुत्पादन नियंत्रित करणारा "मास्टर रेणू".

o    शोध: फ्रेडरिक मिशर (1869) यांनी श्वेत रक्तपेशींमध्ये केंद्रकाम्ल शोधले.

o    वॉटसन आणि क्रिकचे मॉडेल (1953): दुहेरी सर्पिल रचना, न्यूक्लिओटाइडचे दोन समांतर धागे एकमेकांभोवती गुंडाळलेले.

o    न्यूक्लिओटाइड: डीएनए धागे बनवणारे लहान रेणू, प्रत्येक रायबोज शर्करा, फॉस्फोरिक आम्ल आणि चार नायट्रोजनयुक्त पदार्थांपैकी एकाने बनलेला असतो.

o    नायट्रोजनयुक्त पदार्थ: ॲडेनिन (A), ग्वानीन (G) – प्युरिन्स; सायटोसीन (C), थायमीन (T) – पिरिमिडिन्स. A नेहमी T शी, आणि C नेहमी G शी हायड्रोजन बंधाने जोडले जाते.

o    डीएनए फिंगरप्रिंटिंग: व्यक्तीच्या जनुकीय क्रमाची (जिनोमची) ओळख, वंशावळ ओळखण्यासाठी आणि गुन्हेगारांना ओळखण्यासाठी उपयुक्त.

• आरएनए (Ribonucleic Acid): पेशींमधील दुसरे महत्त्वाचे केंद्रकाम्ल. रायबोज शर्करा, फॉस्फेट आणि नायट्रोजनयुक्त पदार्थ (A, G, C, युरेसिल (U) थायमीनऐवजी) यांनी बनलेला असतो.

o    आरएनएचे प्रकार (कार्यानुसार):

1.     रायबोसोमल आरएनए (rRNA): रायबोसोम अंगकाचा घटक, प्रथिन संश्लेषणात सहभागी.

2.     मेसेंजर आरएनए (mRNA): डीएनएपासून (जनुकांकडून) प्रथिन संश्लेषणाची माहिती रायबोसोमकडे वाहून नेतो.

3.     ट्रान्सफर आरएनए (tRNA): mRNA च्या संदेशानुसार विशिष्ट अमिनो आम्ले रायबोसोमकडे आणतो.

• ग्रेगर जोहान मेंडेल (1822-1884): ऑस्ट्रियन शास्त्रज्ञ, "आधुनिक आनुवंशिकीशास्त्राचे जनक." वाटाण्याच्या झाडांवरील प्रयोगांद्वारे आनुवंशिकतेचे नियम स्थापित केले.

o    मेंडेलचे आनुवंशिकतेचे नियम: वाटाण्याच्या झाडांच्या दृश्य लक्षणांवरील प्रयोगांवर आधारित (उदा. उंच/बुटकी, गोल/सुरकुतलेली बी, पिवळी/हिरवी बी).

o    एकसंकर संकर: केवळ एका जोडीच्या भिन्न लक्षणांमधील संकर.

§  P1 पिढी: उंच (TT) x बुटकी (tt) वाटाण्याची झाडे.

§  F1 पिढी: सर्व उंच (Tt), उंचपणाचे प्राबल्य दर्शवते.

§  F2 पिढी (F1 चे स्वपरागण): स्वरूपविधा प्रमाण 3:1 (उंच:बुटकी); जनुकविधा प्रमाण 1:2:1 (TT:Tt:tt).

o    द्विसंकर संकर: दोन जोड्यांच्या भिन्न लक्षणांमधील संकर (उदा. गोल-पिवळी (RRYY) x सुरकुतलेली-हिरवी (rryy) बी).

§  F1 पिढी: सर्व गोल-पिवळी (RrYy).

§  F2 पिढी (F1 चे स्वपरागण): स्वरूपविधा प्रमाण 9:3:3:1 (गोल-पिवळी:गोल-हिरवी:सुरकुतलेली-पिवळी:सुरकुतलेली-हिरवी).

• आनुवंशिक विकृती: गुणसूत्रांमधील असामान्यता किंवा जनुकांमधील उत्परिवर्तनामुळे होणारे रोग किंवा विकृती.

o    गुणसूत्रीय असामान्यता: गुणसूत्रांच्या संख्येत वाढ/घट, किंवा गुणसूत्रांच्या भागांचे विलोपन/स्थानांतरण.

§  डाऊन सिंड्रोम (मंगोलिकता): 21व्या गुणसूत्राची ट्रायसोमी (46 ऐवजी 47 गुणसूत्रे). लक्षणे: मानसिक मंदता, कमी उंची, सपाट नाक, कमी आयुष्य.

§  टर्नर सिंड्रोम (X गुणसूत्राची मोनोसोमी): स्त्रियांमध्ये एकच X गुणसूत्र (44+X). लक्षणे: वांझ, अविकसित प्रजनन अवयव.

§  क्लाइनफेल्टर्स सिंड्रोम: पुरुषांमध्ये एक अतिरिक्त X गुणसूत्र (44+XXY). लक्षणे: अविकसित पुरुष, प्रजननक्षम नसणे.

o    एकजनुकीय विकृती: एकाच जनुकातील उत्परिवर्तनामुळे होते (उदा. सिकलसेल ॲनिमिया).

o    बहुघटकीय विकृती: अनेक जनुकांमुळे होणारी विकृती (उदा. मधुमेह).

o    तंतुकणिका विकृती (Mitochondrial Disorders): तंतुकणिकांच्या डीएनएला प्रभावित करते (उदा. लेबरची आनुवंशिक चेताविकृती).

• सिकलसेल ॲनिमिया: एकजनुकीय विकृती जी लाल रक्तपेशींना प्रभावित करते, त्यांना विळ्याचा आकार देते, ज्यामुळे ऑक्सिजन वहन कमी होते.

o    प्रकार: वाहक (AS) किंवा ग्रस्त (SS).

o    लक्षणे: हातापायांवर सूज, सांधेदुखी, असह्य वेदना, सतत सर्दी-खोकला, बारीक ताप, थकवा, निस्तेज चेहरा, कमी हिमोग्लोबिन.

• तंबाखू व्यसन आणि कर्करोग: तंबाखूचे सेवन (धूम्रपान किंवा चघळणे) कर्करोग (पेशींची अनियंत्रित वाढ) आणि ब्राँकायटिस, पेरिकार्डायटिस, फुफ्फुस/तोंड/स्वरयंत्र/स्वादुपिंड/मूत्राशयाचा कर्करोग यांसारख्या विविध रोगांना कारणीभूत ठरते. निकोटिन चेतासंस्थेवर परिणाम करते, ज्यामुळे आर्टेरियोस्क्लेरोसिस आणि उच्च रक्तदाब होतो.

---

Lesson 17: Introduction to Biotechnology (जैवतंत्रज्ञानाची ओळख)

English Notes:

• Tissue: A group of cells having the same origin, structure, and function. Multicellular organisms have specialized tissues for different functions.
• Animal Tissues:

1.     E-like tall cells, absorption, secretion (e.g., inner intestine).

§  Ciliated Epithelium: Hair-like processes, push mucus/air (e.g., respiratory tract).

§  Cuboidal Epithelium: Cuboidal cells, reabsorption, secretion (e.g., kidney tubules, salivary gland).

2.     Connective Tissue (संयोजी ऊती): Joins different parts, loosely arranged cells in a ground substance (solid, liquid, or jelly-like) [298 Striated, involuntary, rhythmic contraction/relaxation of heart.

3.     Nervous Tissue (चेता ऊती): Made of nerve cells (neurons), conducts information as electrical impulses.

• Plant Tissues:

1.     Meristematic Tissue (विभाजी ऊती): Found in specific growing parts, highly active cells, cause plant growth.

§  Apical Meristem: At root and stem tips, increases length. storage, photosynthesis.

§  Collenchyma (स्थूलकोन ऊती): Elongated living cells, thickened walls at corners (cellulose, pectin). Provides flexibility, support.

§  Sclerenchyma (दृढोती): Dead, fibrous cells, lignified thick walls. Provides strength, hardness (e.g., stem, leaf veins, seed coats, coconut outer covering).

§  Complex Permanent Tissues: More than one type of cells, work together. E.g. Xylem

o    Applications: Cash crops, improving crop varieties (pest-resistant), vaccine production, disease diagnosis, organ transplant, artificial skin/cartilage.

• Tissue Culture: Technique to produce plants on a large scale from totipotent cells using a bioreactor and nutritive medium, often disease-free and virus-free.

o    Genetically Modified Crops (GM Crops): Produced by introducing changes in DNA of natural crops to introduce useful traits (e.g., pest resistance in maize, rice, cotton).

o    Green Revolution: Achieved through tissue culture and GM crops, ensuring sufficient food production.

• Agritourism: A business where flowering, medicinal, ornamental, vegetable plants and fruit trees are produced by tissue culture and grown, attracting visitors.
• Agro-Complementary Occupations:

o    Animal Husbandry: Rearing cattle for milk (cows, buffaloes) and farm work (bulls). Includes local (sahiwal, sindhi) and exotic (jersey, holstein) varieties. Proper diet, clean sheds, vaccination are crucial.

o    Poultry Farming: Rearing chickens for eggs (layers) and meat (broilers). Hybrid varieties developed for high yield, heat resistance, and use of agricultural by-products as feed.

o    Sericulture: Rearing silkworms (Bombyx mori) for silk production. Silk moth life cycle: egg → larva → pupa → adult. Cocoons are boiled to kill pupae and loosen silk fibers.

Marathi Notes:

• ऊती: समान मूळ, समान रचना आणि समान कार्य असलेल्या पेशींचा समूह. बहुपेशीय सजीवांमध्ये विविध कार्यांसाठी विशिष्ट ऊती असतात.
• प्राणी ऊती:

1.     अभिस्तर ऊती (Epithelial Tissue): अवयवांचे आवरण किंवा अस्तरीकरण तयार करते.

§  सरल पट्‍टकी अभिस्तर (Squamous Epithelium): पातळ, लहान, सपाट पेशी, अर्धपारगम्य पटल, पदार्थांचे निवडक वहन (उदा. तोंडाचा आतील भाग, रक्तवाहिन्या).

§  स्तरित अभिस्तर (Stratified Epithelium): अनेक पेशींचे थर, अवयवांचे संरक्षण (उदा. त्वचेचा बाह्य थर).

§  ग्रंथीमय अभिस्तर (Glandular Epithelium): स्त्रावी पदार्थांनी भरलेल्या पुटिका असलेल्या पेशी, घाम, तेल, श्लेष्मल इत्यादी स्त्राव करतात (उदा. त्वचेचा आतील थर).

§  स्तंभीय अभिस्तर (Columnar Epithelium): खांबासारख्या उंच पेशी, शोषण आणि स्त्राव (उदा. आतड्याचा आतील पृष्ठभाग).

§  रोमक अभिस्तर (Ciliated Epithelium): केसांसारख्या रोमक असलेल्या पेशी, श्लेष्मल आणि हवा पुढे ढकलतात (उदा. श्वसनमार्ग).

§  घनाभरूप अभिस्तर (Cuboidal Epithelium): घनाकृती पेशी, मूत्रातून उपयुक्त पदार्थांचे पुनर्शोषण, लाळ स्त्राव (उदा. मूत्रपिंडाच्या नलिका, लाळ ग्रंथी).

2.     संयोजी ऊती (Connective Tissue): शरीराचे विविध भाग जोडते, पेशी शिथिलपणे मांडलेल्या आणि भू-पदार्थात (स्थायू, द्रव किंवा जेलीसारखा) विखुरलेल्या असतात. (उदा. रक्त, हाडे, कूर्चा, अस्थिबंध, स्नायूबंध).

3.     स्नायू ऊती (Muscular Tissue): हालचालीसाठी जबाबदार.

§  पट्टकी/ऐच्छिक स्नायू (Striated/Voluntary Muscles): गडद/हलके पट्टे, हालचाली इच्छेनुसार (उदा. हात, पाय).

§  अपट्टकी/अनैच्छिक स्नायू (Non-striated/Involuntary Muscles): पट्टे नसतात, हालचाली इच्छेनुसार नाहीत (उदा. पापण्यांची हालचाल, अन्ननलिकेतून अन्नाचा प्रवास).

§  हृदय स्नायू (Cardiac Muscles): पट्टकी, अनैच्छिक, हृदयाचे लयबद्ध आकुंचन-प्रसरन करतात.

4.     चेता ऊती (Nervous Tissue): चेतापेशींनी (न्यूरॉन्स) बनलेली असते, विद्युत आवेगांच्या स्वरूपात माहितीचे वहन करते.

• वनस्पती ऊती:

1.     विभाजी ऊती (Meristematic Tissue): वनस्पतींच्या विशिष्ट वाढणाऱ्या भागांत आढळते, पेशी अत्यंत सक्रिय असतात, वनस्पतींची वाढ करतात.

§  अग्रस्थ विभाजी ऊती (Apical Meristem): मूळ आणि खोडाच्या टोकाशी, लांबी वाढवते.

§  आंतरविभाजी ऊती (Intercalary Meristem): पानांच्या देठाच्या व फांद्यांच्या तळाशी, फांद्यांची वाढ, पाने व फुले तयार होणे.

§  पार्श्व विभाजी ऊती (Lateral Meristem): मूळ आणि खोडाच्या बाजूला, जाडी (व्यास) वाढवते.

2.     स्थायी ऊती (Permanent Tissue): वाढ पूर्ण झाल्यावर पेशींची विभाजन क्षमता नष्ट होते, विशिष्ट कार्ये करतात.

§  सरल स्थायी ऊती (Simple Permanent Tissues): एकाच प्रकारच्या पेशींनी बनलेली.

§  मृदूऊती (Parenchyma): जिवंत पेशी, पातळ पेशीभित्तिका, आंतरपेशीय जागा. सर्व भागांत, अन्न साठवण, प्रकाशसंश्लेषण.

§  स्थूलकोन ऊती (Collenchyma): लांबट जिवंत पेशी, कोपऱ्यांवर जाड पेशीभित्तिका (सेल्युलोज, पेक्टिनमुळे). लवचिकता, आधार देते.

§  दृढोती (Sclerenchyma): मृत, तंतुमय पेशी, लिग्निनयुक्त जाड पेशीभित्तिका. बळकटी, कठोरता देते (उदा. खोड, पानांच्या शिरा, बियांचे कवच, नारळाचे बाह्य आवरण).

§  जटिल स्थायी ऊती (Complex Permanent Tissues): एकापेक्षा जास्त प्रकारच्या पेशींनी बनलेली, एकत्र कार्य करतात.

§  जलवाहिनी (Xylem): पाणी आणि खनिजे वरच्या दिशेने वाहून नेते (वाहिका घटक, वाहिनी).

§  रसवाहिनी (Phloem): साखर आणि अमिनो आम्ले वर/खाली दोन्ही दिशांनी वाहून नेते (चाळणी नलिका, सहपेशी).

• जैवतंत्रज्ञान (Biotechnology): मानवाच्या कल्याणासाठी कृत्रिम जनुकीय बदल आणि संकरणाद्वारे सजीवांमध्ये सुधारणा घडवून आणण्याची तंत्रे.

• टोटीपोटन्सी: काही पेशींमध्ये योग्य वातावरण दिल्यास नवीन सजीव वाढवण्याची क्षमता.
• तंत्रे: जनुकीय अभियांत्रिकी आणि ऊती संवर्धन.
• उपयोग: नगदी पिके, पीक जातींमध्ये सुधारणा (कीटकनाशक-प्रतिरोधक), लस उत्पादन, रोगांचे निदान, अवयव प्रत्यारोपण, कृत्रिम त्वचा/कूर्चा.
• ऊती संवर्धन (Tissue Culture): टोटीपोटंट पेशी वापरून, बायोरेॲक्टर आणि पोषक माध्यमाच्या साहाय्याने मोठ्या प्रमाणात वनस्पती तयार करण्याचे तंत्र, जे बहुतेक वेळा रोगमुक्त आणि विषाणूमुक्त असतात.
• जनुकीय सुधारित पिके (GM Crops): नैसर्गिक पिकांच्या DNA मध्ये बदल करून उपयुक्त गुणधर्म (उदा. मका, भात, कापूस यामध्ये कीटकनाशक प्रतिरोधकता) आणलेली पिके.
• हरित क्रांती: ऊती संवर्धन आणि GM पिकांमुळे साध्य झाली, ज्यामुळे पुरेसे अन्न उत्पादन सुनिश्चित झाले.
• कृषी पर्यटन (Agritourism): एक व्यवसाय जेथे फुलझाडे, औषधी, शोभेच्या वनस्पती, भाजीपाला आणि फळझाडे ऊती संवर्धन तंत्राने मोठ्या प्रमाणात तयार केली जातात आणि वाढवली जातात, ज्यामुळे पर्यटक आकर्षित होतात.
• कृषी-पूरक व्यवसाय:
• पशुधन (Animal Husbandry): दुधासाठी (गाई, म्हशी) आणि शेतीच्या कामासाठी (बैल) जनावरे पाळणे. यामध्ये स्थानिक (साहिवाल, सिंधी) आणि विदेशी (जर्सी, हॉल्स्टीन) जातींचा समावेश होतो. योग्य आहार, स्वच्छ गोठे, लसीकरण महत्त्वाचे आहे.
• कुक्कुटपालन (Poultry Farming): अंडी (लेअर्स) आणि मांसासाठी (ब्रॉयलर्स) कोंबड्या पाळणे. जास्त उत्पादन, उष्णता प्रतिरोधकता आणि कृषी उप-उत्पादनांचा खाद्य म्हणून वापर यासाठी संकरित जाती विकसित केल्या जातात.
• रेशीम उत्पादन (Sericulture): रेशीम किड्यांची (बॉम्बिक्स मोरी) रेशीम उत्पादनासाठी पैदास. रेशीम किड्याचे जीवनचक्र: अंडे → अळी → कोष → पतंग. रेशीम धागे सैल करण्यासाठी कोष उकळत्या पाण्यात टाकले जातात.

---

Lesson 18: Observing Space: Telescopes (अवकाश निरीक्षण : दुर्बिणी)

English Notes:

• Space Observation: Man has always been curious about heavenly bodies (sun, moon, stars, and planets). Early observations were with naked eyes, linking star positions to seasons and navigation.
• Galileo's Contribution: In 1609, Galileo built a telescope and used it for space observations, discovering more stars, moons of Jupiter, and sunspots.
• Forms of Light: Light is an electromagnetic wave with a characteristic wavelength.

o    Visible Radiation: Wavelengths between 400 nm to 800 nm, visible to human eyes.

o    Other Electromagnetic Waves: Radio waves, microwaves, infrared, ultraviolet, X-rays, gamma rays. These have different wavelengths and are not visible to human eyes.

• Telescopes: Devices used to collect light/radiation from heavenly objects to study them.

o    Optical Telescopes: Use visible light.

§  Refracting Telescopes: Use two or more lenses. A large objective lens collects maximum light, and a smaller eyepiece magnifies the image. Light rays bend (refract) as they pass through lenses.

§  Limitations: Large lenses are difficult to make, heavy, cause chromatic aberration (color errors).

§  Reflecting Telescopes: Use concave mirrors to overcome refracting telescope limitations. Large mirrors are easier to make, lighter, and produce images without color errors.

§  Newtonian Telescope: Light from space reflects off a concave mirror, then off a small plane mirror to an eyepiece on the side.

§  Cassegrain Telescope: Light reflects off a concave mirror, then off a small convex mirror, passing through a hole in the main concave mirror to an eyepiece at the back.

§  Largest Optical Telescope in India: 3.6 m diameter mirror, at Aryabhatt Research Institute of Experimental Sciences, Nainital (largest in Asia).

o    Radio Telescopes: Used to receive radio waves emitted by heavenly objects.

§  Structure: Made of one or more parabolic dishes that reflect radio waves to a focal point where a radio receiver is placed. The receiver's information is analyzed by a computer to construct an image.

§  Giant Meterwave Radio Telescope (GMRT): Located near Pune, India. A collection of 30 dishes (45 m diameter each) spread over 25 km, functioning as a single 25 km diameter dish. Used to study the solar system, pulsars, supernovae, interstellar hydrogen clouds. Developed by Indian scientists.

o    Telescopes in Space: Placed in orbit to avoid atmospheric interference (which absorbs/scatters much of the radiation from space).

§  Astrosat (ISRO, 2015): Indian artificial satellite with ultraviolet and X-ray telescopes/detectors, unique for having different telescopes on a single satellite.

§  Hubble Space Telescope: (Not detailed in source, but mentioned as comparison).

§  Chandra X-ray Observatory: (Not detailed in source, but mentioned as comparison).

• Indian Space Research Organization (ISRO), Bengaluru:

o    Establishment: 1969.

o    Aim: Developing technology for making and launching artificial satellites.

o    Contributions: Launched numerous satellites for telecommunication (INSAT, GSAT series), television broadcasting, meteorological services, education (EDUSAT), natural resource monitoring and disaster management (IRS series). Played a big role in national and social development.

Marathi Notes:

• अवकाश निरीक्षण: मानवाला प्राचीन काळापासून सूर्य, चंद्र, तारे आणि ग्रह यांसारख्या खगोलीय वस्तूंबद्दल उत्सुकता होती. सुरुवातीचे निरीक्षण उघड्या डोळ्यांनी केले जात होते, ज्यातून ताऱ्यांच्या स्थितीचा संबंध ऋतू आणि दिशादर्शनाशी जोडला गेला.
• गॅलिलिओचे योगदान: 1609 मध्ये गॅलिलिओने दुर्बीण बनवली आणि ती अवकाश निरीक्षणासाठी वापरली, ज्यामुळे त्याला उघड्या डोळ्यांनी दिसणाऱ्यांपेक्षा जास्त तारे, गुरूचे चंद्र आणि सूर्यावरील डाग दिसले.
• प्रकाशाची रूपे: प्रकाश ही एक विद्युतचुंबकीय तरंग आहे, ज्याला विशिष्ट तरंगलांबी असते.

o    दृश्य प्रकाश (Visible Radiation): 400 nm ते 800 nm दरम्यानच्या तरंगलांबीचा प्रकाश, मानवी डोळ्यांना दिसतो.

o    इतर विद्युतचुंबकीय तरंग: रेडिओ लहरी, सूक्ष्म लहरी, अवरक्त, अतिनील, क्ष-किरणे, गॅमा किरणे. या वेगवेगळ्या तरंगलांबीच्या असून मानवी डोळ्यांना दिसत नाहीत.

• दुर्बिणी (Telescopes): खगोलीय वस्तूंकडून येणारा प्रकाश/किरणोत्सर्ग गोळा करून त्यांचा अभ्यास करण्यासाठी वापरली जाणारी उपकरणे.

o    प्रकाश दुर्बिणी (Optical Telescopes): दृश्य प्रकाशाचा वापर करतात.

§  अपवर्ती दुर्बिणी (Refracting Telescopes): दोन किंवा अधिक भिंगे वापरतात. एक मोठे वस्तूभिंग जास्तीत जास्त प्रकाश गोळा करते आणि एक लहान नेत्रिका भिंग प्रतिमेचे विशालन करते. प्रकाशकिरणे भिंगातून जाताना वाकतात (अपवर्तन).

§  मर्यादा: मोठी भिंगे बनवणे कठीण, जड असतात, आणि वर्णीय विपथन (रंगांच्या त्रुटी) निर्माण करतात.

§  परावर्ती दुर्बिणी (Reflecting Telescopes): अपवर्ती दुर्बिणींच्या मर्यादा दूर करण्यासाठी अंतर्गोल आरसे वापरतात. मोठे आरसे बनवणे सोपे, हलके असतात आणि रंगांच्या त्रुटींशिवाय प्रतिमा तयार करतात.

§  न्यूटन पद्धतीची दुर्बीण (Newtonian Telescope): अवकाशातून येणारा प्रकाश अंतर्गोल आरशावरून परावर्तित होऊन, एका सपाट आरशावरून पुन्हा परावर्तित होऊन बाजूला असलेल्या नेत्रिकेकडे जातो.

§  कॅसेग्रेन पद्धतीची दुर्बीण (Cassegrain Telescope): प्रकाश अंतर्गोल आरशावरून परावर्तित होऊन, एका लहान बहिर्गोल आरशावरून पुन्हा परावर्तित होतो आणि मुख्य अंतर्गोल आरशातील छिद्रातून मागील बाजूला असलेल्या नेत्रिकेकडे जातो.

§  भारतातील सर्वात मोठी प्रकाश दुर्बीण: 3.6 मीटर व्यासाचा आरसा, नैनिताल येथील आर्यभट्ट रिसर्च इन्स्टिट्यूट ऑफ एक्सपेरिमेंटल सायन्सेस येथे (आशियातील सर्वात मोठी).

o    रेडिओ दुर्बिणी (Radio Telescopes): खगोलीय वस्तूंमधून उत्सर्जित होणाऱ्या रेडिओ लहरी ग्रहण करण्यासाठी वापरल्या जातात.

§  रचना: एक किंवा अधिक परवलयाकार डिशेस वापरतात, जे रेडिओ लहरी परावर्तित करून एका केंद्रावर एकत्र करतात जिथे रेडिओ रिसीव्हर असतो. रिसीव्हरने गोळा केलेली माहिती संगणकाद्वारे विश्लेषण करून स्रोताची प्रतिमा तयार केली जाते.

§  जायंट मीटरवेव्ह रेडिओ टेलिस्कोप (GMRT): पुणे शहराजवळ नारायणगाव येथे स्थित. 30 डिशेस (प्रत्येकी 45 मीटर व्यास) 25 किमी क्षेत्रात पसरलेल्या असून, त्या 25 किमी व्यासाच्या एकाच डिशप्रमाणे कार्य करतात. याचा उपयोग सूर्यमाला, पल्सार, सुपरनोव्हा, आंतरतारकीय हायड्रोजन ढग यांचा अभ्यास करण्यासाठी होतो. भारतीय शास्त्रज्ञांनी विकसित केली.

o    अवकाशातील दुर्बिणी (Telescopes in Space): वातावरणातील अडथळे टाळण्यासाठी (जे अवकाशातून येणाऱ्या बऱ्याच किरणांना शोषून घेतात/विखुरतात) कक्षेत स्थापित केल्या जातात.

§  ॲस्ट्रोसॅट (ISRO, 2015): भारताने अवकाशात प्रक्षेपित केलेला कृत्रिम उपग्रह, ज्यात अतिनील आणि क्ष-किरण दुर्बिणी व डिटेक्टर आहेत. एकाच उपग्रहावर विविध प्रकारच्या दुर्बिणी असलेले हे एक अद्वितीय प्रणाली आहे.

§  हबल अवकाश दुर्बीण: (स्रोतमध्ये सविस्तर माहिती नसली तरी उल्लेख आहे).

§  चंद्रा क्ष-किरण वेधशाळा: (स्रोतमध्ये सविस्तर माहिती नसली तरी उल्लेख आहे).

• भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान केंद्र (ISRO), बेंगळुरू:

o    स्थापना: 1969.

o    उद्देश: कृत्रिम उपग्रह तयार करणे आणि त्यांचे प्रक्षेपण करण्यासाठी आवश्यक तंत्रज्ञान विकसित करणे.

o    योगदान: दूरसंचारासाठी (INSAT, GSAT मालिका), दूरदर्शन प्रसारणासाठी, हवामानशास्त्र सेवांसाठी, शिक्षणासाठी (EDUSAT), नैसर्गिक संसाधनांचे नियंत्रण व व्यवस्थापन आणि आपत्ती व्यवस्थापनासाठी (IRS मालिका) अनेक उपग्रह यशस्वीरित्या प्रक्षेपित केले आहेत. राष्ट्रीय आणि सामाजिक विकासात मोठे योगदान दिले आहे.

---