શ્વસન દરમિયાન $CO_2$ મુક્ત થાય છે તે દર્શાવવા માટેના પ્રાયોગિક સેટઅપમાં, શંકુ આકારના ફ્લાસ્કની અંદર રાખેલી નાની ટેસ્ટ ટ્યુબમાં લેવામાં આવતા પદાર્થનું નામ જણાવો. તેનું કાર્ય અને તેના ઉપયોગનું પરિણામ જણાવો.

યોગ્ય શબ્દ વડે ખાલી જગ્યા પૂરો: મનુષ્યમાં શ્વસનના અંગો . . . . . . છે.

ફેફસાં ખૂબ જ નાની કોથળી જેવી રચનાઓમાં શા માટે વિભાજિત હોય છે?

આથવણ (fermentation) માં, ગ્લુકોઝનું અપૂર્ણ ઓક્સિડેશન અજારક પરિસ્થિતિઓમાં એવી પ્રક્રિયાઓ દ્વારા થાય છે જેમાં પાયરુવિક એસિડનું રૂપાંતર $CO_2$ અને ઇથેનોલમાં થાય છે. પાયરુવિક એસિડ ડિકાર્બોક્સિલેઝ અને આલ્કોહોલ ડિહાઇડ્રોજનેઝ ઉત્સેચકો આ પ્રક્રિયાઓને ઉદ્દીપ્ત કરે છે. નીચેના પ્રશ્નોના જવાબ આપો:
$(i)$ આલ્કોહોલિક આથવણ માટેનું રાસાયણિક સમીકરણ લખો.
(ii) મોલાસીસ (શીરા) ના દ્રાવણ અને યીસ્ટ ધરાવતી ટેસ્ટ ટ્યુબને રાત્રિ દરમિયાન ગરમ જગ્યાએ રાખવામાં આવે છે. મિશ્રણમાંથી કયો વાયુ એકત્રિત થશે?
(iii) ઇથિલ આલ્કોહોલનું આથવણ કેવી રીતે થાય છે?
(iv) પાયરુવિક એસિડ શું છે?

નીચેના વાંચો અને $(i)$ થી $(v)$ સુધીના પ્રશ્નોના જવાબ આપો.
આપણને વિવિધ પ્રવૃત્તિઓ કરવા માટે ઉર્જાની જરૂર હોય છે. આ ઉર્જા ખોરાકના વિવિધ ઘટકો, જેમ કે પ્રોટીન, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, ચરબી વગેરેના અપચય (catabolism) માંથી મેળવવામાં આવે છે. અપચય પ્રક્રિયાઓ માટે ઓક્સિજન જરૂરી છે અને આ પ્રક્રિયામાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ મુક્ત થાય છે. તેથી, શરીરને વાયુઓના સતત વિનિમયની જરૂર હોય છે; વાતાવરણમાંથી ઓક્સિજન અંદર લેવામાં આવે છે, અને ઉત્પન્ન થયેલ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ બહાર કાઢવામાં આવે છે. મનુષ્યોમાં, RBCs માં હાજર હિમોગ્લોબિન નામના શ્વસન રંજકદ્રવ્યની ઓક્સિજન માટે ખૂબ ઊંચી આત્મીયતા હોય છે. પેશીઓમાં, વાયુઓનો વિનિમય ઓક્સિજનયુક્ત રક્ત અને પેશી કોષો વચ્ચે થાય છે.
$(i)$ દરિયાની સપાટી પર રહેતા લોકોના રક્તના પ્રતિ ઘન મિલીમીટરમાં લગભગ $5$ મિલિયન RBCs હોય છે, જ્યારે $5400$ મીટરની ઊંચાઈએ રહેતા લોકોમાં લગભગ $8$ મિલિયન હોય છે. આનું કારણ એ છે કે વધુ ઊંચાઈ પર:
$(a)$ લોકો વધુ પૌષ્ટિક ખોરાક ખાય છે, તેથી વધુ RBCs બને છે.
$(b)$ લોકોને શ્વાસ લેવા માટે પ્રદૂષણ મુક્ત હવા મળે છે અને વધુ ઓક્સિજન ઉપલબ્ધ હોય છે.
$(c)$ ઓક્સિજનનું આંશિક દબાણ $(PO_2)$ ઓછું હોય છે, અને તેથી જીવવા માટે જરૂરી $O_2$ ની માત્રાને શોષવા માટે વધુ RBCs ની જરૂર પડે છે.
$(d)$ વધુ $UV$ કિરણોત્સર્ગ હોય છે જે $RBC$ ઉત્પાદનને વધારે છે.
(ii) આપેલ આલેખ શ્વાસ લેવાની પ્રક્રિયા દરમિયાન ફેફસાના કદમાં થતા ફેરફારો દર્શાવે છે. $II$ થી $III$ સુધીનો ફેરફાર શું સૂચવે છે:
$(a)$ ડાયાફ્રામનું ફેફસાંથી દૂર જવું.
$(b)$ થોરાસિક પોલાણનું વિસ્તરણ.
$(c)$ ફેફસાંમાંથી હવા બહાર નીકળવી.
$(d)$ પાંસળીઓનું વિસ્તરણ.
(iii) શ્વાસ લેવાની બાબતમાં આપણામાંના મોટાભાગના લોકો માટે સભાન પ્રયાસ કરીને નીચેનામાંથી કઈ શક્યતા છે?
$(a)$ કોઈ પણ ઓક્સિજન વગર સંપૂર્ણપણે હવા બહાર કાઢી શકે છે.
$(b)$ કોઈ પણ નાક અને મોં બંને બંધ કરીને યુસ્ટેશિયન ટ્યુબ દ્વારા હવા બહાર કાઢી શકે છે.
$(c)$ કોઈ પણ પાંસળીઓને હલાવ્યા વિના માત્ર ડાયાફ્રામને હલાવીને સભાનપણે શ્વાસ અંદર લઈ શકે છે અને બહાર કાઢી શકે છે.
$(d)$ ફેફસાંમાંથી બધી હવાને જોરપૂર્વક બહાર કાઢીને તેમને સંપૂર્ણપણે ખાલી કરી શકાય છે.
(iv) આપેલ આકૃતિ જુઓ અને નીચેના જોડકાં જોડો પ્રશ્નનો જવાબ આપો:
$(I)$ શ્વસન વાયુ વિનિમયના વાસ્તવિક સ્થળો છે?
$(II)$ હવા અને ખોરાક માટે સામાન્ય માર્ગ છે?
$(III)$ અપૂર્ણ કાર્ટિલેજિનસ રિંગ્સ (cartilaginous rings) સાથે પ્રદાન કરવામાં આવે છે?
$(IV)$ શ્વાસ બહાર કાઢતી વખતે (expiration) આરામ કરે છે અને તેના મૂળ આકારમાં પાછું આવે છે?
$(V)$ શ્વાસ લેતી વખતે (inspiration) ઉપર અને બહારની તરફ જાય છે?
$(a)$ $(I) - s, (II) - p, (III) - q, (IV) - r, (V) - t$
$(b)$ $(I) - r, (II) - p, (III) - q, (IV) - s, (V) - t$
$(c)$ $(I) - t, (II) - q, (III) - r, (IV) - s, (V) - p$
$(d)$ $(I) - p, (II) - q, (III) - r, (IV) - s, (V) - t$
$(v)$ શ્વાસ લેવાની પ્રક્રિયા (inspiration) શરૂ કરવા માટે નીચેનામાંથી કયો ક્રમ સાચો છે?
$(I)$ ઇન્ટરકોસ્ટલ સ્નાયુઓનું સંકોચન પાંસળીઓ અને સ્ટર્નમને ઉપર ઉઠાવે છે.
$(II)$ થોરેક્સનું કદ વધે છે.
$(III)$ ફેફસાંનું ઇન્ટ્રાથોરાસિક દબાણ ઘટે છે.
$(IV)$ ડાયાફ્રામનું સંકોચન.
$(V)$ હવા ફેફસામાં ઝડપથી પ્રવેશે છે.
$(a)$ $(I), (II), (IV), (V), (III)$
$(b)$ $(I), (II), (III), (IV), (V)$
$(c)$ $(I), (IV), (II), (III), (V)$
$(d)$ $(V), (I), (II), (III), (IV)$

શ્વાસોચ્છવાસનું ચક્ર વાયુઓના વિનિમય માટે એક આવશ્યક પ્રક્રિયા છે. આ વિધાનને ન્યાયી ઠેરવો.