सूक्ष्मजीव क्या हैं?
सूक्ष्मजीव (माइक्रोब) ऐसा जीव है जिसे देखने के लिए सूक्ष्मदर्शी (माइक्रोस्कोप) चाहिए। "सूक्ष्म" यानी बहुत छोटा।
इन्हें माइक्रोमीटर (µm) में नापते हैं। 1 µm = मिलीमीटर का हज़ारवाँ हिस्सा। 400 से 1000 गुना बड़ा दिखाने वाले साधारण सूक्ष्मदर्शी से जीवाणु, यीस्ट और अमीबा दिख जाते हैं। वायरस इससे भी छोटे हैं, उनके लिए इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी चाहिए।
सूक्ष्मजीव लगभग हर जगह हैं: मिट्टी, पानी, हवा, गर्म झरने, बर्फ़, और हमारे शरीर पर व अंदर। कुछ अकेली एक कोशिका हैं, कुछ (जैसे फफूँद) लंबे धागों में बढ़ते हैं।
करके देखिए: सूक्ष्मजीव देखिए
दही के पानी की एक बूँद काँच की स्लाइड पर रखिए, कवर स्लिप लगाइए और स्कूल के सूक्ष्मदर्शी में देखिए। छोटी-छोटी छड़ें दिखेंगी: ये जीवाणु हैं। तालाब के पानी की बूँद में अक्सर चलते प्रोटोज़ोआ और हरे शैवाल दिखते हैं।
सूक्ष्मजीवों के मुख्य समूह
- जीवाणु (बैक्टीरिया): एक कोशिका, केंद्रक नहीं। आकार: गोल (कोकस), छड़ (बैसिलस), सर्पिल (स्पिरिलम), कॉमा (विब्रियो)। उदाहरण: दही का लैक्टोबैसिलस।
- कवक (फंजाई): केंद्रक और कोशिका-भित्ति वाली कोशिकाएँ। यीस्ट एककोशिकीय है; ब्रेड पर उगने वाली फफूँद धागों (कवकतंतु) में बढ़ती है और बीजाणुओं से फैलती है। कुकुरमुत्ता बड़ा कवक है।
- प्रोटोज़ोआ: केंद्रक वाली एक कोशिका, जंतु जैसी; चलती और भोजन खाती है। उदाहरण: अमीबा, पैरामीशियम, प्लाज़्मोडियम (मलेरिया)।
- शैवाल (छोटे वाले): पर्णहरित वाली पौधों जैसी कोशिकाएँ, जो प्रकाश-संश्लेषण से भोजन बनाती हैं। उदाहरण: क्लैमाइडोमोनास, डायटम।
- विषाणु (वायरस): कोशिका नहीं। DNA या RNA के चारों ओर प्रोटीन का खोल। ये सिर्फ़ किसी जीवित कोशिका के अंदर अपनी नकल बनाते हैं; बाहर निष्क्रिय रहते हैं।
प्रोकैरियोट और यूकैरियोट
जीवाणु प्रोकैरियोट हैं: उनका DNA कोशिका में खुला पड़ा रहता है, केंद्रक नहीं होता। कवक, प्रोटोज़ोआ और शैवाल यूकैरियोट हैं: DNA केंद्रक के अंदर, और माइटोकॉन्ड्रिया जैसे दूसरे भाग भी। यूकैरियोटिक सूक्ष्मजीवों के जीवन-चक्र में अक्सर लैंगिक और अलैंगिक दोनों चरण होते हैं; जीवाणुओं में आमतौर पर नहीं।
सूक्ष्मजीव कैसे बढ़ते हैं
- द्विविभाजन (जीवाणु, अमीबा): कोशिका अपना DNA दोहराती है और दो बराबर कोशिकाओं में बँट जाती है।
- मुकुलन (यीस्ट): माँ कोशिका पर छोटी कली उगती है और अलग हो जाती है।
- बीजाणु (फफूँद, कुछ जीवाणु): हवा से फैलने वाली मज़बूत नन्ही कोशिकाएँ, जो भोजन और नमी मिलते ही उग जाती हैं।
- वायरस: मेज़बान कोशिका में घुसकर उससे सैकड़ों नए वायरस बनवाते हैं।
तेज़ी से दोगुना होना बताता है कि खाना जल्दी क्यों खराब होता है। अगर एक जीवाणु हर 20 मिनट में दोगुना हो, तो n बार के बाद 2n जीवाणु होंगे। 3 घंटे (9 बार) में 1 से 512। ठंड से दोगुना होना धीमा होता है, इसीलिए फ्रिज में खाना ताज़ा रहता है।
माइक्रोबायोटा, स्वास्थ्य और मित्र सूक्ष्मजीव
हमारे शरीर में खरबों सूक्ष्मजीव रहते हैं, ज़्यादातर आँत में। इन सबको मिलाकर माइक्रोबायोटा कहते हैं। ये रेशे (फ़ाइबर) पचाने में मदद करते हैं, कुछ विटामिन (जैसे विटामिन K) बनाते हैं और हानिकारक रोगाणुओं को जगह नहीं लेने देते। यह सहजीवन है: दोनों को फ़ायदा।
दूसरे सहजीवी उदाहरण: मटर-चने की जड़-गाँठों में राइज़ोबियम जीवाणु पौधे के लिए नाइट्रोजन स्थिर करते हैं; गाय के पेट के सूक्ष्मजीव घास पचाते हैं; लाइकेन एक कवक और एक शैवाल का साथ है।
जैव-प्रौद्योगिकी में सूक्ष्मजीव: ब्रेड और किण्वन के लिए यीस्ट; दही, पनीर, सिरके के लिए जीवाणु; इंसुलिन बनाने वाले बदले हुए जीवाणु; सीवेज साफ़ करने और बायोगैस बनाने वाले सूक्ष्मजीव; एंटीबायोटिक और एंज़ाइम बनाने वाली फफूँद और जीवाणु।
अपघटक सूक्ष्मजीव मरे पौधों-जंतुओं को तोड़कर पोषक तत्व मिट्टी में लौटाते हैं, जिससे जीवन चलता रहता है।
हानिकारक सूक्ष्मजीव, एंटीबायोटिक और प्रतिरोध
रोग फैलाने वाले सूक्ष्मजीव को रोगाणु (पैथोजन) कहते हैं। उदाहरण: हैजा और टाइफ़ाइड (जीवाणु), मलेरिया (प्रोटोज़ोआ), फ़्लू और खसरा (वायरस), दाद (कवक)। कुछ पानी से, कुछ हवा से, कुछ मच्छर जैसे कीटों से फैलते हैं।
एंटीबायोटिक वे दवाएँ हैं जो जीवाणुओं को मारती हैं या उनकी बढ़त रोकती हैं। पहली, पेनिसिलिन, एक फफूँद से मिली (अलेक्ज़ेंडर फ़्लेमिंग, 1928)। एंटीबायोटिक वायरस पर काम नहीं करते, क्योंकि वायरस में वे कोशिका-भाग होते ही नहीं जिन पर ये हमला करते हैं। सर्दी-ज़ुकाम में आराम, पानी और ज़रूरत हो तो एंटीवायरल दवा चाहिए।
एंटीबायोटिक प्रतिरोध: बिना ज़रूरत एंटीबायोटिक लेने या कोर्स बीच में छोड़ने से सबसे मज़बूत जीवाणु बच जाते हैं और बढ़ते हैं। फिर दवा असर करना बंद कर देती है। इसलिए: एंटीबायोटिक सिर्फ़ डॉक्टर के कहने पर, पूरा कोर्स, और कभी किसी से साझा नहीं।
हाथ धोना, साफ़ पानी, अच्छी तरह पका खाना, टीके और खाना ठंडा रखना भी हमें बचाते हैं।
सूक्ष्मजीवों पर सुरक्षित प्रयोग
स्कूल लैब में सूक्ष्मजीव सिर्फ़ बंद आगार प्लेटों पर उगाइए, उगने के बाद प्लेट मत खोलिए, हाथ धोइए और प्लेटें शिक्षक को नष्ट करने दीजिए। निष्पक्ष प्रयोग में एक बार में एक ही चीज़ बदलिए, जैसे तापमान, और कॉलोनियाँ गिनिए।
मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ
- सूक्ष्मजीव: बिना सूक्ष्मदर्शी न दिखने वाला जीव
- 1 µm (माइक्रोमीटर) = 0.001 mm
- प्रोकैरियोट: बिना केंद्रक की कोशिका (जीवाणु)
- यूकैरियोट: केंद्रक वाली कोशिका (कवक, प्रोटोज़ोआ, शैवाल)
- वायरस: कोशिका नहीं; प्रोटीन खोल + DNA या RNA; सिर्फ़ मेज़बान कोशिका में बढ़ता है
- द्विविभाजन: n बार दोगुना होने पर संख्या = 2ⁿ
- रोगाणु (पैथोजन): रोग फैलाने वाला सूक्ष्मजीव
- माइक्रोबायोटा: शरीर पर और अंदर रहने वाले सारे सूक्ष्मजीव
- एंटीबायोटिक: जीवाणुओं को मारता या रोकता है; वायरस पर असर नहीं
हल किए गए उदाहरण
1. दूध में 1 जीवाणु है। जीवाणु हर 20 मिनट में दोगुने होते हैं। 2 घंटे बाद कितने होंगे?
2 घंटे = 120 मिनट = 120 ÷ 20 = 6 बार दोगुना। संख्या = 2⁶ = 64 जीवाणु।
2. रिया को वायरस से ज़ुकाम है। वह एंटीबायोटिक लेना चाहती है। क्या यह ठीक है?
नहीं। ज़ुकाम वायरस से होता है। एंटीबायोटिक सिर्फ़ जीवाणुओं पर काम करते हैं, इसलिए फ़ायदा नहीं होगा। बेवजह लेने से प्रतिरोधी जीवाणु बढ़ते हैं। आराम और पानी ठीक है, जब तक डॉक्टर कुछ और न कहें।
3. एक छात्र को केंद्रक वाली, अंदर से हरी, न हिलने वाली एक कोशिका दिखती है। यह किस समूह की होगी?
केंद्रक है, तो यूकैरियोट है (जीवाणु नहीं)। हरा रंग यानी पर्णहरित, यानी अपना भोजन ख़ुद बनाती है: यह सबसे अधिक संभावना से शैवाल है।
4. गर्म रसोई में रखे पके चावल फ्रिज वाले चावल से जल्दी क्यों खराब होते हैं?
गर्मी (लगभग 30–40 °C) में जीवाणु जल्दी दोगुने होते हैं। फ्रिज (लगभग 4 °C) में बहुत धीरे, इसलिए उनकी संख्या देर तक कम रहती है।
आम गलतियाँ
- सोचना कि सारे सूक्ष्मजीव रोगाणु हैं। ज़्यादातर हानिरहित या उपयोगी हैं; बस कुछ ही रोग फैलाते हैं।
- सोचना कि एंटीबायोटिक से सर्दी-फ़्लू ठीक होता है। ये वायरस से होते हैं; एंटीबायोटिक सिर्फ़ जीवाणुओं पर काम करते हैं।
- वायरस को जीवाणु कहना। वायरस बहुत छोटे हैं और कोशिका ही नहीं हैं।
- ठीक लगते ही एंटीबायोटिक छोड़ देना। बचे जीवाणु लौट सकते हैं और प्रतिरोधी हो सकते हैं।