अध्याय 20 गति और चालन अभ्यास
अभ्यास
1. विभिन्न क्षेत्रों को दिखाते हुए कंकाल की पेशी के एक सारकोमीर का चित्र बनाएं।
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उत्तर
एक सारकोमीर का आरेखीय चित्र इस प्रकार है:
2. पेशी संकुचन का स्लाइडिंग फिलामेंट सिद्धांत परिभाषित करें।
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उत्तर
स्लाइडिंग फिलामेंट सिद्धांत पेशी संकुचन की प्रक्रिया को समझाता है जिसमें पतली फिलामेंटें मोटी फिलामेंटों पर फिसलती हैं, जिससे मायोफिब्रिल छोटी हो जाती है।
प्रत्येक पेशी तंतु में एकान्तर प्रकाश और गहरे बैंड होते हैं, जिनमें क्रमशः एक विशेष संकुचनशील प्रोटीन, एक्टिन और मायोसिन होता है। एक्टिन प्रकाश बैंड में उपस्थित पतला संकुचनशील प्रोटीन है और इसे I-बैंड कहा जाता है, जबकि मायोसिन गहरे बैंड में उपस्थित मोटा संकुचनशील प्रोटीन है और इसे A-बैंड कहा जाता है। एक लोची फाइबर होती है जिसे $z$ लाइन कहा जाता है जो प्रत्येक I-बैंड को द्विभाजित करती है। पतली फिलामेंट दृढ़ता से $z$ लाइन से जुड़ी होती है। मोटी फिलामेंट का वह केंद्रीय भाग जो पतली फिलामेंट से ओवरलैप नहीं होता, उसे $H$-ज़ोन कहा जाता है।
पेशी संकुचन के दौरान, मायोसिन सिर या क्रॉस ब्रिज पतली फिलामेंटों के बेहद निकट आ जाते हैं। परिणामस्वरूप, पतली फिलामेंट सारकोमेर के मध्य की ओर खींची जाती हैं। एक्टिन फिलामेंट से जुड़ी Z-रेखा भी खिंचती है, जिससे सारकोमेर छोटा हो जाता है। इस प्रकार, बैंड की लंबाई अपनी मूल लंबाई के समान बनी रहती है, I-बैंड छोटा हो जाता है और H-ज़ोन गायब हो जाता है।
संकुचित सारकोमेर
3. पेशी संकुचन के महत्वपूर्ण चरणों का वर्णन कीजिए।
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उत्तर
कंकाल की पेशी के संकुचन के दौरान, मोटी फिलामेंट पतली फिलामेंट पर इसके ऊपर फिसलती है क्योंकि मायोसिन फिलामेंट के साथ बार-बार बंधन बनाती और छोड़ती है। यह संपूर्ण प्रक्रम क्रमबद्ध तरीके से होती है।
चरण 1: पेशी संकुचन की शुरुआत उन संकेतों से होती है जो एक्सॉन के साथ यात्रा कर न्यूरोमस्कुलर जंक्शन या मोटर एंड प्लेट तक पहुँचते हैं। न्यूरोमस्कुलर जंक्शन न्यूरॉन और पेशी फाइबर की सार्कोलेमा के बीच का संधि-स्थल है। परिणामस्वरूप, एसिटिलकोलिन (एक न्यूरोट्रांसमीटर) सिनैप्टिक क्लेफ्ट में छोड़ा जाता है, जिससे सार्कोलेमा में एक्शन पोटेंशल उत्पन्न होता है।
चरण 2: इस एक्शन पोटेंशल के उत्पन्न होने से सार्कोप्लाज़्मिक रेटिकुलम से सार्कोप्लाज़्म में कैल्शियम आयन मुक्त होते हैं।
चरण 3: सारकोप्लाज्म में कैल्शियम आयनों की वृद्धि एक्टिन स्थलों के सक्रियण की ओर ले जाती है। कैल्शियम आयन एक्टिन फिलामेंट्स पर ट्रोपोनिन से बंधते हैं और ट्रोपोमायोसिन को हटा देते हैं, जो एक्टिन फिलामेंट्स के चारों ओर लिपटा होता है। इस प्रकार, सक्रिय एक्टिन स्थल उजागर हो जाते हैं और यह मायोसिन सिरों को इस स्थल से जुड़ने की अनुमति देता है।
चरण 4: इस चरण में, मायोसिन सिर एक्टिन के उजागर स्थल से जुड़ता है और ATP हाइड्रोलिसिस से ऊर्जा का उपयोग कर क्रॉस ब्रिज बनाता है। एक्टिन फिलामेंट्स खींचे जाते हैं। परिणामस्वरूप, $H$-ज़ोन घटता है। यह वह चरण है जिसमें पेशी का संकुचन होता है।
चरण 5: पेशी संकुचन के बाद, मायोसिन सिर एक्टिन फिलामेंट को खींचता है और ADP के साथ-साथ अकार्बनिक फॉस्फेट को मुक्त करता है। ATP अणु बंधते हैं और मायोसिन को अलग करते हैं और क्रॉस ब्रिज टूट जाते हैं।
चरण 6: क्रॉस ब्रिज के बनने और टूटने की यह प्रक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक उत्तेजना में गिरावट नहीं आती, जो कैल्शियम में वृद्धि का कारण बनता है। परिणामस्वरूप, कैल्शियम आयनों की सांद्रता घट जाती है, जिससे एक्टिन फिलामेंट्स ढक जाते हैं और पेशी विश्राम की ओर ले जाता है।
4. सत्य या असत्य लिखें। यदि असत्य है तो कथन को इस प्रकार बदलें कि वह सत्य हो जाए।
(a) एक्टिन पतली फिलामेंट में उपस्थित होता है
(b) पट्टित पेशी तंतु का H-क्षेत्र मोटी और पतली दोनों फिलामेंट्स को दर्शाता है।
(c) मानव कंकाल में 206 अस्थियाँ होती हैं।
(d) मनुष्य में पसलियों की 11 जोड़ियाँ होती हैं।
(e) स्टर्नम शरीर की वेंट्रल ओर उपस्थित होता है।
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उत्तर
(a) उत्तर: सत्य
(b) उत्तर: असत्य
$H$-जोन पट्टित मांसपेशी तंतु का वह केंद्रीय भाग है जो मोटे तंतु का होता है और जिस पर पतले तंतु का आच्छादन नहीं होता।
(c) उत्तर: सत्य
(d) उत्तर: असत्य
मनुष्य में पसलियों के 12 जोड़े होते हैं।
(e) उत्तर: सत्य
5. अंतर लिखिए :
(a) ऐक्टिन और मायोसिन
(b) लाल और सफेद मांसपेशियाँ
(c) वक्षीय और श्रोणि पाश
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उत्तर
(a) ऐक्टिन और मायोसिन
| ऐक्टिन | मायोसिन |
|---|---|
| 1 ऐक्टिन एक पतला संकुचनशील प्रोटीन है। | 1 मायोसिन एक मोटा संकुचनशील प्रोटीन है। |
| 2 यह प्रकाश बैंड्स में उपस्थित होता है और इसे समदिश्य बैंड कहा जाता है। | 2 यह गहरे बैंड्स में उपस्थित होता है और इसे विषमदिश्य बैंड कहा जाता है। |
(b) लाल और सफेद मांसपेशियाँ
| लाल मांसपेशी तंतु | सफेद मांसपेशी तंतु |
|---|---|
| 1 लाल मांसपेशी तंतु पतले और छोटे आकार के होते हैं। | 1 सफेद मांसपेशी तंतु मोटे और बड़े आकार के होते हैं। |
| 2 ये लाल रंग के होते हैं क्योंकि इनमें मायोग्लोबिन की बड़ी मात्रा होती है। | 2 ये सफेद रंग के होते हैं क्योंकि इनमें मायोग्लोबिन की कम मात्रा होती है। |
| 3 इनमें बड़ी संख्या में माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं। | 3 इनमें माइटोकॉन्ड्रिया की संख्या कम होती है। |
| 4 ये लंबे समय तक धीमे और निरंतर संकुचन करते हैं। | 4 ये अल्पकाल के लिए तेज कार्य करते हैं। |
| 5 ये ऑक्सीजनयुक्त श्वसन द्वारा ऊर्जा प्रदान करते हैं। | 5 ये अनॉक्सीजनयुक्त श्वसन द्वारा ऊर्जा प्रदान करते हैं। |
(c) वक्षीय और श्रोणि पाश
| वक्षीय पाश | श्रोणि पाश |
|---|---|
| 1 यह अस्थि-आधार है जहाँ से कशेरुकियों की पूर्व-अंगुलियाँ जुड़ी होती हैं। | 1 यह अस्थि-आधार है जहाँ से कशेरुकियों की पश्च-अंगुलियाँ जुड़ी होती हैं। |
| 2 यह दो अस्थियों—क्लैविकल (ग्रीवा अस्थि) व स्केपुला (कंधे की अस्थि)—से बना है। | यह तीन अस्थियों—ऊपरी इलियम, आंतरिक प्यूबिक व इस्कियम—से बना है। |
6. कॉलम I का कॉलम II से मिलान कीजिए :
| कॉलम I | कॉलम II |
|---|---|
| (a) स्नायुबंधी पेशी | (i) मायोग्लोबिन |
| (b) ट्रोपोमायोसिन | (ii) पतली तंतुक |
| (c) लाल पेशी | (iii) स्यूचर्स |
| (d) कपाल | (iv) अनैच्छिक |
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उत्तर
| कॉलम I | कॉलम II |
|---|---|
| (a) स्नायुबंधी पेशी | (iv) अनैच्छिक |
| (b) ट्रोपोमायोसिन | (ii) पतली तंतुक |
| (c) लाल पेशी | (i) मायोग्लोबिन |
| (d) कपाल | (iii) स्यूचर्स |
7. मानव शरीर की कोशिकाएँ किस प्रकार की गति प्रदर्शित करती हैं?
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उत्तर
गति जीवित जीवों की विशिष्ट विशेषता है। मानव शरीर की कोशिकाओं द्वारा प्रदर्शित विभिन्न प्रकार की गतियाँ हैं:
- अमीबीय गति: रक्त में उपस्थित श्वेत रक्त कोशिकाएँ अमीबीय गति प्रदर्शित करती हैं। ऊतक क्षति के दौरान ये रक्त कोशिकाएँ परिसंचरण तंत्र से चोट के स्थान की ओर बढ़कर प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया आरंभ करती हैं।
- रेशिकीय गति: प्रजनन कोशिकाएँ जैसे शुक्राणु और अंडाणु रेशिकीय गति प्रदर्शित करते हैं। फैलोपियन नली के माध्यम से अंडाणु का गर्भाशय की ओर गमन इस गति द्वारा सुगम होता है।
- पेशीय गति: पेशी कोशिकाएँ पेशीय गति प्रदर्शित करती हैं।
8. आप कंकालीय पेशी और हृदय पेशी में कैसे भेद करते हैं?
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उत्तर
| कंकालीय पेशी | हृदय पेशी |
|---|---|
| 1. कंकालीय पेशियों की कोशिकाएँ शाखित नहीं होतीं। | 1. हृदय पेशियों की कोशिकाएँ शाखित होती हैं। |
| 2. इंटरकेलेटेड डिस्क उपस्थित नहीं होते। | 2. कोशिकाएँ एक-दूसरे से इंटरकेलेटेड डिस्क द्वारा जुड़ी होती हैं जो हृदय गति के समन्वय या समकालीनता में सहायता करते हैं। |
| 3. वैकल्पिक रूप से हल्की और गहरी पट्टियाँ उपस्थित होती हैं। | 3. हल्की पट्टियाँ उपस्थित होती हैं। |
| 4. ये इच्छानुसार पेशियाँ होती हैं। | 4. ये अनिच्छानुसार पेशियाँ होती हैं। |
| 5. ये तेजी से संकुचित होती हैं और थोड़े समय में थक जाती हैं। | 5. ये तेजी से संकुचित होती हैं परंतु थकती नहीं हैं |
9. निम्नलिखित के बीच संधि का प्रकार बताइए:
(a) ऐटलस/ऐक्सिस
(b) अंगूठे की कर्पल/मेटाकर्पल
(c) फैलेंजों के बीच
(d) फीमर/ऐसिटैबुलम
(e) कपालीय अस्थियों के बीच
(f) श्रोणि पट्टी में लिंगास्थियों के बीच
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उत्तर
(a) एटलस/एक्सिस: क्रांतिक संधि
(b) अंगूठे की कैर्पल/मेटाकैर्पल: सैडल संधि
(c) फैलेंजों के बीच: कब्जा संधि
(d) फीमर/एसीटैबुलम: बॉल एंड सॉकेट संधि
(e) कपालीय अस्थियों के बीच: रेशेदार संधि
(f) श्रोणि पट्टी में लिंगास्थियों के बीच: उपास्थि संधि
10. रिक्त स्थानों को भरें:
(a) सभी स्तनधारियों (कुछ को छोड़कर) में __________ ग्रीवा कशेरुक होते हैं।
(b) मानव के प्रत्येक अंग में फैलेंजों की संख्या __________ है।
(c) मायोफाइब्रिल की पतली तंतु में 2 ‘F’ एक्टिन और दो अन्य प्रोटीन होते हैं, जिनका नाम __________ और __________ है।
(d) एक मांसपेशी तंतु में Ca++ __________ में संग्रहित होता है।
(e) __________ और __________ पसलियों की जोड़ी को तैरती पसलियाँ कहा जाता है।
(f) मानव की कपाली __________ अस्थियों से बनी होती है।
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उत्तर
(a) सभी स्तनधारियों (कुछ को छोड़कर) में $\underline{\text{सात}}$ ग्रीवा कशेरुक होते हैं।
(b) मानव के प्रत्येक अंग में फैलेंजों की संख्या $\underline{\text{14}}$ है।
(c) मायोफाइब्रिल की पतली तंतु में 2 ’ $F$ ’ एक्टिन और दो अन्य प्रोटीन, जिनका नाम $\underline{\text{ट्रोपोनिन}}$ और $\underline{\text{ट्रोपोमायोसिन}}$ है।
(d) एक मांसपेशी तंतु में, $Ca^{++}$ $\underline{\text{सार्कोप्लाज्मिक रेटिकुलम}}$ में संग्रहित होता है।
(e) $\underline{\text{11}^{वीं}}$ और $\underline{\text{12}^{वीं}}$ पसलियों की जोड़ी को तैरती पसलियाँ कहा जाता है।
(f) मानव की कपाली $\underline{\text{आठ}}$ अस्थियों से बनी होती है।
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