Transport of gases Questions in Hindi

(B) मानव शरीर में,$97 \% O_{2}$ का परिवहन एरिथ्रोसाइट्स (RBCs) द्वारा ऑक्सीहीमोग्लोबिन के रूप में किया जाता है।
शेष $3 \% O_{2}$ का परिवहन रक्त प्लाज्मा के माध्यम से घुलित अवस्था में होता है।

(N/A) $CO_{2}$ का परिवहन रक्त में मुख्य रूप से तीन रूपों में होता है:
$1$. कार्बामिनो-हीमोग्लोबिन के रूप में: लगभग $20-25$ प्रतिशत $CO_{2}$ हीमोग्लोबिन द्वारा ले जाया जाता है। यह बंधन $CO_{2}$ के आंशिक दबाव से संबंधित है। $pO_{2}$ एक प्रमुख कारक है जो इस बंधन को प्रभावित करता है। जब ऊतकों में $pCO_{2}$ उच्च और $pO_{2}$ कम होता है,तो अधिक $CO_{2}$ हीमोग्लोबिन से जुड़ता है। इसके विपरीत,जब कूपिकाओं (alveoli) में $pCO_{2}$ कम और $pO_{2}$ उच्च होता है,तो $CO_{2}$ हीमोग्लोबिन से अलग हो जाता है।
$2$. बाइकार्बोनेट के रूप में: लगभग $70$ प्रतिशत $CO_{2}$ बाइकार्बोनेट $(HCO_{3}^{-})$ के रूप में परिवहन किया जाता है। $RBCs$ में कार्बोनिक एनहाइड्रेज एंजाइम की उच्च सांद्रता होती है,जो इस अभिक्रिया को सुगम बनाती है: $CO_{2} + H_{2}O \rightleftharpoons H_{2}CO_{3} \rightleftharpoons HCO_{3}^{-} + H^{+}$। ऊतक स्थल पर,$CO_{2}$ रक्त में विसरित होकर $HCO_{3}^{-}$ और $H^{+}$ बनाता है। कूपिका स्थल पर,अभिक्रिया विपरीत दिशा में चलती है जिससे $CO_{2}$ मुक्त होता है।
$3$. प्लाज्मा में घुलित अवस्था में: लगभग $7$ प्रतिशत $CO_{2}$ रक्त प्लाज्मा में घुलित अवस्था में परिवहन किया जाता है।

(D) सही उत्तर $D$ है।
कूपिकाओं में ऑक्सीहीमोग्लोबिन के निर्माण के लिए अनुकूल परिस्थितियाँ होती हैं,जिनमें उच्च $pO_2$,कम $pCO_2$,कम $H^+$ सांद्रता और कम तापमान शामिल हैं।
इसके विपरीत,ऊतकों में कम $pO_2$,उच्च $pCO_2$,उच्च $H^+$ सांद्रता और उच्च तापमान ऑक्सीहीमोग्लोबिन से ऑक्सीजन के वियोजन (dissociation) को बढ़ावा देते हैं।
इसलिए,कूपिकाओं में उच्च $H^+$ सांद्रता वास्तव में ऑक्सीहीमोग्लोबिन के निर्माण को बाधित करेगी,जिससे कथन $D$ गलत हो जाता है।

(C) ऑक्सीहीमोग्लोबिन का निर्माण कूपिकाओं में अनुकूल होता है जहाँ उच्च $P_{O_2}$,कम $P_{CO_2}$,कम $H^+$ सांद्रता और कम तापमान होता है।
इसके विपरीत,ऊतकों में उच्च $P_{CO_2}$,उच्च $H^+$ सांद्रता और उच्च तापमान ऑक्सीहीमोग्लोबिन के वियोजन (dissociation) को बढ़ावा देते हैं।
इसलिए,यह कथन कि 'कूपिकाओं में $H^+$ की उच्च सांद्रता ऑक्सीहीमोग्लोबिन के निर्माण में सहायता करती है' गलत है,क्योंकि $H^+$ की उच्च सांद्रता वियोजन को बढ़ावा देती है,निर्माण को नहीं।

(C) प्रत्येक हीमोग्लोबिन अणु अधिकतम $O_{2}$ के चार अणुओं का वहन कर सकता है।
इस अभिक्रिया को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है: $Hb_{4} + 4O_{2} \rightarrow Hb_{4}O_{8}$।
हीमोग्लोबिन के साथ ऑक्सीजन का जुड़ना मुख्य रूप से $O_{2}$ के आंशिक दाब,$CO_{2}$ के आंशिक दाब,हाइड्रोजन आयन सांद्रता और तापमान पर निर्भर करता है।

(B) $CO_{2}$ का परिवहन मुख्य रूप से बाइकार्बोनेट आयनों $(HCO_{3}^{-})$ के रूप में होता है।
$1$. ऊतक स्तर पर, चयापचय गतिविधियों द्वारा उत्पन्न $CO_{2}$ रक्त में विसरित होता है और लाल रक्त कोशिकाओं $(RBCs)$ में प्रवेश करता है $(A = RBC)$।
$2$. $RBCs$ के अंदर, $CO_{2}$ कार्बोनिक एनहाइड्रेज एंजाइम की उपस्थिति में पानी के साथ प्रतिक्रिया करके $HCO_{3}^{-}$ और $H^{+}$ बनाता है $(C = \text{बाइकार्बोनेट})$।
$3$. यह रक्त फेफड़ों तक पहुँचाया जाता है। कूपिकीय (alveolar) स्थान पर, $CO_{2}$ का आंशिक दबाव $(pCO_{2})$ कम होता है $(B = \text{कूपिकीय})$।
$4$. कम $pCO_{2}$ के कारण, अभिक्रिया विपरीत दिशा में आगे बढ़ती है, जिससे $HCO_{3}^{-}$ वापस $CO_{2}$ में परिवर्तित हो जाता है, जो फिर कूपिकाओं में मुक्त होता है और बाहर निकाल दिया जाता है $(D = CO_{2})$।
अतः, सही क्रम $A = RBC, B = \text{कूपिकीय}, C = \text{बाइकार्बोनेट}, D = CO_{2}$ है।

(B) $CO_2$ के परिवहन के दौरान,एरिथ्रोसाइट्स में बने बाइकार्बोनेट आयन $(HCO_3^-)$ प्लाज्मा में विसरित हो जाते हैं। कोशिकाओं की विद्युत तटस्थता बनाए रखने के लिए,क्लोराइड आयन $(Cl^-)$ प्लाज्मा से एरिथ्रोसाइट्स में चले जाते हैं। इस प्रक्रिया को क्लोराइड शिफ्ट या हैम्बर्गर घटना के रूप में जाना जाता है।

(A) सामान्य शारीरिक परिस्थितियों में,$100\; mL$ ऑक्सीजनित रक्त लगभग $20\; mL$ $O_{2}$ का वहन करता है।
इसमें से,यह प्रत्येक परिसंचरण चक्र के दौरान ऊतकों को लगभग $5\; mL$ $O_{2}$ पहुँचाता है।
अतः,सही उत्तर $5\; mL$ है।

(D) लगभग $7 \%$ कार्बन डाइऑक्साइड प्लाज्मा में घुली हुई अवस्था में,$23 \%$ कार्बामिनोहीमोग्लोबिन के रूप में और $70 \%$ बाइकार्बोनेट के रूप में परिवहन की जाती है।
रक्त प्लाज्मा में घुली अधिकांश कार्बन डाइऑक्साइड पानी के साथ प्रतिक्रिया करके कार्बोनिक एसिड बनाती है।
$RBCs$ में मौजूद सारा कार्बोनिक एसिड हाइड्रोजन और बाइकार्बोनेट आयनों में टूट जाता है,और ये बाइकार्बोनेट आयन $RBCs$ से रक्त प्लाज्मा में विसरित हो जाते हैं।

(C) कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ की हीमोग्लोबिन के साथ जुड़ने की क्षमता ऑक्सीजन $(O_2)$ की तुलना में लगभग $250$ गुना अधिक होती है।
जब $CO$ हीमोग्लोबिन के साथ जुड़ता है,तो यह कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन नामक एक स्थिर यौगिक बनाता है।
यह बंधन सामान्य शारीरिक स्थितियों में अपरिवर्तनीय (irreversible) होता है,जो हीमोग्लोबिन को शरीर के ऊतकों तक ऑक्सीजन पहुँचाने से रोकता है,जिससे कार्बन मोनोऑक्साइड विषाक्तता (poisoning) होती है।

(B) हीमोग्लोबिन $(Hb)$ लाल रक्त कोशिकाओं में पाया जाने वाला आयरन युक्त,गहरे लाल रंग का श्वसन वर्णक है।
यह फेफड़ों से ऊतकों तक ऑक्सीजन और ऊतकों से फेफड़ों तक कार्बन डाइऑक्साइड के परिवहन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
जब यह ऑक्सीजन के साथ जुड़ता है,तो यह ऑक्सीहीमोग्लोबिन बनाता है,जो इसे चमकीला लाल रंग देता है।

(B) रक्त द्वारा $CO_{2}$ का परिवहन मुख्य रूप से $\text{Carbonic Anhydrase}$ एंजाइम पर निर्भर करता है।
लगभग $70\%$ $CO_{2}$ बाइकार्बोनेट आयनों $(HCO_{3}^{-})$ के रूप में परिवहनित होता है।
एरिथ्रोसाइट्स (लाल रक्त कोशिकाओं) में, $\text{Carbonic Anhydrase}$ एंजाइम की उपस्थिति में $CO_{2}$ पानी के साथ प्रतिक्रिया करके कार्बोनिक एसिड $(H_{2}CO_{3})$ बनाता है।
यह $H_{2}CO_{3}$ फिर $H^{+}$ और $HCO_{3}^{-}$ आयनों में टूट जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $CO_{2} + H_{2}O \xrightarrow{\text{Carbonic Anhydrase}} H_{2}CO_{3} \rightleftharpoons HCO_{3}^{-} + H^{+}$.

(D) हीमोग्लोबिन लाल रक्त कोशिकाओं में मौजूद एक श्वसन वर्णक है जो गैसों के परिवहन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
$I.$ ऑक्सीजन हीमोग्लोबिन के साथ जुड़कर ऑक्सीहीमोग्लोबिन बनाती है,जो ऑक्सीजन परिवहन की प्राथमिक विधि है।
$III.$ कार्बन डाइऑक्साइड का परिवहन भी हीमोग्लोबिन द्वारा कार्बामिनो-हीमोग्लोबिन (लगभग $20-25\%$) के रूप में होता है।
अतः,कथन $I$ और $III$ सही हैं।

(A) क्लोराइड शिफ्ट,जिसे हैम्बर्गर घटना के रूप में भी जाना जाता है,$HCO_{3}^{-}$ आयनों की गति के प्रतिउत्तर में होती है।
प्लाज्मा की स्थिर-विद्युत तटस्थता बनाए रखने के लिए,जब बाइकार्बोनेट आयन $(HCO_{3}^{-})$ लाल रक्त कोशिकाओं (RBCs) से बाहर निकलकर प्लाज्मा में जाते हैं,तो उतनी ही संख्या में क्लोराइड आयन $(Cl^{-})$ प्लाज्मा से RBCs के अंदर प्रवेश करते हैं।
यह विनिमय कार्बन डाइऑक्साइड के परिवहन के दौरान विद्युत संतुलन सुनिश्चित करता है।
इसलिए,क्लोराइड शिफ्ट RBCs से $HCO_{3}^{-}$ आयनों के बाहर निकलने की प्रतिक्रिया के रूप में होती है।

(D) कूपिकाओं में कार्बामिनोहीमोग्लोबिन का वियोजन होता है क्योंकि वहाँ ऑक्सीजन का आंशिक दाब $(pO_{2})$ अधिक होता है और कार्बन डाइऑक्साइड का आंशिक दाब $(pCO_{2})$ कम होता है।
इस दाब प्रवणता के कारण, हीमोग्लोबिन से $CO_{2}$ अलग हो जाती है और $O_{2}$ हीमोग्लोबिन के साथ जुड़कर ऑक्सीहीमोग्लोबिन बनाती है।

(C) $98.5 \%$ $O_{2}$ का परिवहन रक्त द्वारा हीमोग्लोबिन की सहायता से होता है।
हीमोग्लोबिन की $O_{2}$ की तुलना में $CO$ के साथ जुड़ने की क्षमता $250$ गुना अधिक होती है।
जब $CO$ को सांस के माध्यम से लिया जाता है,तो यह हीमोग्लोबिन के साथ जुड़कर कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन बनाता है,जो एक स्थिर जटिल यौगिक है।
यह $O_{2}$ के परिवहन को रोकता है,जिससे ऊतकों को ऑक्सीजन नहीं मिल पाता और अंततः मृत्यु हो जाती है।

(A) ऑक्सीजन-हीमोग्लोबिन वियोजन वक्र ऑक्सीजन के आंशिक दबाव $(pO_2)$ और हीमोग्लोबिन की ऑक्सीजन के साथ संतृप्ति के प्रतिशत के बीच संबंध को दर्शाता है।
हीमोग्लोबिन सबयूनिट्स के साथ ऑक्सीजन अणुओं के सहकारी बंधन (cooperative binding) के कारण,यह वक्र एक विशिष्ट $S$-आकार या सिग्मॉइड रूप ले लेता है।

(B) $CO_{2}$ हीमोग्लोबिन द्वारा कार्बामिनोहीमोग्लोबिन के रूप में परिवहन किया जाता है (कुल $CO_{2}$ परिवहन का लगभग $20-25 \%$)।
यह बंधन मुख्य रूप से $CO_{2}$ के आंशिक दबाव से संबंधित है। ऑक्सीजन का आंशिक दबाव $(pO_{2})$ भी इस बंधन को प्रभावित करने वाला एक प्रमुख कारक है,क्योंकि एल्वियोली (कूपिकाओं) में उच्च $pO_{2}$ कार्बामिनोहीमोग्लोबिन से $CO_{2}$ के पृथक्करण को बढ़ावा देता है।

(C) क्लोराइड शिफ्ट $HCO_{3}^{-}$ के विसरण के जवाब में होता है।
प्लाज्मा की स्थिर-वैद्युत तटस्थता (electrostatic neutrality) बनाए रखने के लिए,कई क्लोराइड आयन $(Cl^{-})$ प्लाज्मा से $RBCs$ में विसरित होते हैं और बाइकार्बोनेट आयन $(HCO_{3}^{-})$ बाहर प्लाज्मा में चले जाते हैं।
जब ऑक्सीजनयुक्त रक्त विऑक्सीजनित (deoxygenated) हो जाता है,तो $RBCs$ में क्लोराइड की मात्रा बढ़ जाती है।
इस घटना को क्लोराइड शिफ्ट या हैम्बर्गर शिफ्ट कहा जाता है।

(B) $O_2$,$RBC$ के साथ जुड़ता है।
हीमोग्लोबिन एक लाल रंग का आयरन युक्त वर्णक है,जो $RBC$ (लाल रक्त कोशिकाओं) में मौजूद होता है।
$O_2$ हीमोग्लोबिन के साथ उत्क्रमणीय रूप से जुड़कर ऑक्सीहीमोग्लोबिन $(HbO_2)$ बनाता है।

(D) यदि कोई व्यक्ति सामान्य मात्रा में ऑक्सीजन $(21 \%)$ और थोड़ी मात्रा में कार्बन मोनोऑक्साइड वाली हवा में सांस लेता है,तो उसे दम घुटने लगता है क्योंकि हीमोग्लोबिन कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ जुड़कर कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन नामक एक स्थिर यौगिक बनाता है।
हीमोग्लोबिन की कार्बन मोनोऑक्साइड के प्रति आकर्षण शक्ति ऑक्सीजन की तुलना में लगभग $250$ गुना अधिक होती है।
केवल $0.1 \%$ कार्बन मोनोऑक्साइड शरीर के $50 \%$ हीमोग्लोबिन को ब्लॉक कर सकता है,जिससे रक्त की ऑक्सीजन ले जाने की क्षमता काफी कम हो जाती है।
इस स्थिति को,जो ऊतकों में ऑक्सीजन की कमी का कारण बनती है,हाइपोक्सिया कहा जाता है।

(B) हीमोग्लोबिन की ऑक्सीजन $(O_2)$ की तुलना में कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ के लिए लगभग $250$ गुना अधिक आत्मीयता होती है।
जब $CO$ हीमोग्लोबिन के साथ जुड़ता है,तो यह कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन $(HbCO)$ नामक एक स्थिर,चेरी-लाल रंग का यौगिक बनाता है।
यह बंधन ऑक्सीजन को हीमोग्लोबिन के साथ जुड़ने से रोकता है,जिससे हाइपोक्सिया और संभावित रूप से घातक कार्बन मोनोऑक्साइड विषाक्तता हो सकती है।

(C) सामान्य शारीरिक स्थितियों के तहत,प्रत्येक $100\; mL$ विऑक्सीजनित रक्त कूपिकाओं (alveoli) तक लगभग $4\; mL$ $CO_2$ पहुँचाता है ताकि उसे बाहर निकाला जा सके।

(B) फेफड़ों से शरीर के ऊतकों तक ऑक्सीजन का और ऊतकों से फेफड़ों तक $CO_{2}$ का परिवहन रक्त की महत्वपूर्ण भूमिका है।
कार्बन डाइऑक्साइड का परिवहन: रक्त प्लाज्मा में घुलने वाली अधिकांश $CO_{2}$ पानी के साथ प्रतिक्रिया करके कार्बोनिक एसिड बनाती है:
$CO_{2} + H_{2}O \rightarrow H_{2}CO_{3}$
RBCs में कार्बोनिक एनहाइड्रेज नामक एंजाइम मौजूद होता है,जो कार्बोनिक एसिड के निर्माण को लगभग $5000$ गुना तेज कर देता है। ऊतकों से रक्त द्वारा प्राप्त $CO_{2}$ का लगभग $70\%$ तुरंत RBCs में प्रवेश करता है और कार्बोनिक एसिड में जलयोजित हो जाता है। RBCs का सारा कार्बोनिक एसिड हाइड्रोजन और बाइकार्बोनेट आयनों में टूट जाता है। $H^{+}$ आयन ज्यादातर रक्त के pH $(7.4)$ को स्थिर अवस्था में रखने के लिए हीमोग्लोबिन के साथ जुड़ जाते हैं,जबकि बाइकार्बोनेट आयन RBCs से प्लाज्मा में विसरित हो जाते हैं। प्लाज्मा की विद्युत तटस्थता बनाए रखने के लिए,कई क्लोराइड आयन प्लाज्मा से RBCs में विसरित हो जाते हैं। इसे क्लोराइड शिफ्ट या हैम्बर्गर घटना कहा जाता है।

(A) $CO_{2}$ के परिवहन की प्रक्रिया में निम्नलिखित अभिक्रिया होती है: $CO_{2} + H_{2}O \xrightarrow{\text{Carbonic Anhydrase}} H_{2}CO_{3} \rightleftharpoons HCO_{3}^{-} + H^{+}$.
$RBC$ और प्लाज्मा की विद्युत तटस्थता बनाए रखने के लिए,$HCO_{3}^{-}$ आयन $RBC$ से बाहर निकलकर प्लाज्मा में विसरित हो जाते हैं,और इसके बदले में प्लाज्मा से समान मात्रा में $Cl^{-}$ आयन $RBC$ में प्रवेश करते हैं। इस घटना को हैम्बर्गर शिफ्ट या क्लोराइड शिफ्ट के रूप में जाना जाता है।
परिणामस्वरूप,जब ऑक्सीजनयुक्त रक्त ऑक्सीजनविहीन (शिरापरक रक्त) हो जाता है,तो $RBC$ में क्लोराइड की मात्रा बढ़ जाती है,जिससे शिरापरक रक्त की कोशिकाओं में $Cl^{-}$ की सांद्रता धमनी रक्त की कोशिकाओं की तुलना में काफी अधिक हो जाती है।

(C) $RBCs$ (लाल रक्त कोशिकाओं) में कार्बोनिक एनहाइड्रेज एंजाइम बहुत उच्च सांद्रता में होता है,और इसकी सूक्ष्म मात्रा रक्त प्लाज्मा में भी मौजूद होती है।
यह एंजाइम निम्नलिखित अभिक्रिया को दोनों दिशाओं में सुगम बनाता है:
$CO _2+ H _2 O \underset{\text { Carbonic anhydrase }}{\text { Carbonic anhydrase }} H _2 CO _3 \underset{\text { Carbonic anhydrase }}{\stackrel{\text { Carbonic anhydrase }}{\rightleftharpoons}} HCO _3^{-}+ H ^{+}$
अतः,दोनों एंजाइम $A$ और $B$ कार्बोनिक एनहाइड्रेज हैं।

(A) ऑक्सीजन-हीमोग्लोबिन वियोजन वक्र सिग्मॉइड आकार का होता है,जो ऑक्सीजन के आंशिक दबाव $(pO_2)$ और हीमोग्लोबिन की ऑक्सीजन के साथ संतृप्ति के प्रतिशत के बीच संबंध को दर्शाता है।
तापमान में वृद्धि,$pH$ में कमी या $pCO_2$ में वृद्धि जैसे कारक वक्र को दाईं ओर स्थानांतरित करते हैं (बोर प्रभाव),जो यह दर्शाता है कि हीमोग्लोबिन की ऑक्सीजन के प्रति आत्मीयता कम हो गई है।
इसके विपरीत,जब तापमान घटता है या $pH$ बढ़ता है,तो हीमोग्लोबिन की ऑक्सीजन के प्रति आत्मीयता बढ़ जाती है,जिससे वक्र बाईं ओर स्थानांतरित हो जाता है और अधिक तीव्र (steep) हो जाता है।

(C) ऊतक स्तर पर,कोशिकाओं द्वारा ऑक्सीजन के निरंतर चयापचय उपभोग के कारण ऑक्सीजन का आंशिक दबाव $(pO_2)$ कम होता है।
इसके विपरीत,कोशिकीय श्वसन के कारण कार्बन डाइऑक्साइड का आंशिक दबाव $(pCO_2)$ अधिक होता है।
ऑक्सीजन-हीमोग्लोबिन वियोजन वक्र (dissociation curve) के अनुसार,कम $pO_2$ और उच्च $pCO_2$ (बोह्र प्रभाव) ऑक्सीहीमोग्लोबिन से ऑक्सीजन के अलग होने की प्रक्रिया को सुगम बनाते हैं।
इसलिए,ऑक्सीहीमोग्लोबिन उन ऊतकों को ऑक्सीजन मुक्त करता है जहाँ चयापचय प्रक्रियाओं के लिए इसकी आवश्यकता होती है।

(C) रक्त बफरिंग क्रिया के कारण अम्लीय नहीं होता है।
कार्बन डाइऑक्साइड पानी के साथ प्रतिक्रिया करके कार्बोनिक एसिड $(H_2CO_3)$ बनाती है,जो हाइड्रोजन आयनों $(H^+)$ और बाइकार्बोनेट आयनों $(HCO_3^-)$ में टूट जाता है।
रक्त में बफर सिस्टम होते हैं,मुख्य रूप से बाइकार्बोनेट बफर सिस्टम,जो अतिरिक्त $H^+$ आयनों को उदासीन कर देते हैं,जिससे रक्त का $pH$ एक सीमित सीमा (लगभग $7.4$) के भीतर बना रहता है।

(A) लगभग $20-25 \%$ कार्बन डाइऑक्साइड का परिवहन $RBCs$ द्वारा किया जाता है। यह हीमोग्लोबिन द्वारा कार्बामिनोहीमोग्लोबिन के रूप में ले जाया जाता है।
$70 \%$ कार्बन डाइऑक्साइड बाइकार्बोनेट के रूप में ले जाया जाता है।
लगभग $97 \%$ ऑक्सीजन का परिवहन रक्त में $RBCs$ द्वारा होता है।
शेष $3 \%$ ऑक्सीजन प्लाज्मा के माध्यम से घुलित अवस्था में ले जाया जाता है।

(B) मानव शरीर में,रक्त श्वसन गैसों के परिवहन के लिए प्राथमिक माध्यम के रूप में कार्य करता है।
$O_{2}$ का परिवहन रक्त में मुख्य रूप से लाल रक्त कोशिकाओं $(RBCs)$ में मौजूद हीमोग्लोबिन के साथ जुड़कर होता है।
लगभग $97\%$ $O_{2}$ का परिवहन रक्त में $RBCs$ द्वारा ऑक्सीहीमोग्लोबिन के रूप में होता है।
शेष $3\%$ $O_{2}$ का परिवहन रक्त प्लाज्मा के माध्यम से घुलित अवस्था में होता है।
अतः,सही मान $A=97, B=RBC, C=3, D=plasma$ हैं।

(C) कार्बोनिक एनहाइड्रेज एक जिंक युक्त एंजाइम है जो कार्बन डाइऑक्साइड और पानी के बीच उत्क्रमणीय अभिक्रिया को उत्प्रेरित करके कार्बोनिक एसिड बनाता है। यह $RBCs$ (लाल रक्त कोशिकाओं) में बहुत उच्च सांद्रता में और रक्त प्लाज्मा में कम मात्रा में पाया जाता है।

(B) $2,3-DPG$ $(2,3-diphosphoglycerate)$ मानव लाल रक्त कोशिकाओं में पाया जाने वाला एक कार्बनिक फॉस्फेट है।
इसकी सांद्रता कम ऑक्सीजन स्तरों,जैसे कि अधिक ऊंचाई वाले क्षेत्रों में,के जवाब में बढ़ जाती है।
$2,3-DPG$ डीऑक्सीजनेटेड हीमोग्लोबिन से जुड़ता है,जो अणु की $T$ (तनावपूर्ण) अवस्था को स्थिर करता है।
यह बंधन हीमोग्लोबिन की $O_2$ के प्रति बंधुता को कम कर देता है,जिससे ऑक्सीजन-हीमोग्लोबिन वियोजन वक्र दाईं ओर स्थानांतरित हो जाता है।
यह तंत्र रक्त से ऊतकों तक $O_2$ के विमोचन (unloading) को सुगम बनाता है।

(D) ऊतकों में निम्नलिखित स्थितियाँ होती हैं:
$(a)$ कम $pO_{2}$
$(b)$ उच्च $pCO_{2}$
$(c)$ उच्च $H^{+}$ सांद्रता
$(d)$ उच्च तापमान
ये सभी स्थितियाँ ऑक्सीजन-हीमोग्लोबिन वियोजन वक्र को दाईं ओर स्थानांतरित करती हैं,जो ऑक्सीहीमोग्लोबिन से ऑक्सीजन के वियोजन के लिए अनुकूल होती हैं।

(B) कार्बामिनो हीमोग्लोबिन से $CO_{2}$ का वियोजन तब होता है जब कूपिकाओं (alveoli) में $pCO_{2}$ कम और $pO_{2}$ अधिक होता है।
ऊतकों में,जहाँ $pCO_{2}$ अधिक और $pO_{2}$ कम होता है,$CO_{2}$ हीमोग्लोबिन के साथ जुड़कर कार्बामिनो हीमोग्लोबिन बनाता है।
इसके विपरीत,कूपिकाओं में,जहाँ $pCO_{2}$ कम और $pO_{2}$ अधिक होता है,स्थितियाँ कार्बामिनो हीमोग्लोबिन से $CO_{2}$ के वियोजन के अनुकूल होती हैं,जिससे $CO_{2}$ मुक्त होकर कूपिकाओं में आ जाता है और उच्छ्वास द्वारा बाहर निकाल दिया जाता है।

(A) बोर का प्रभाव वह घटना है जिसमें $pCO_2$ में वृद्धि या $pH$ में गिरावट हीमोग्लोबिन की ऑक्सीजन के प्रति बंधुता को कम कर देती है।
$pCO_2$ में यह वृद्धि और अम्लता (कम $pH$) ऑक्सीहीमोग्लोबिन से ऑक्सीजन के पृथक्करण को बढ़ावा देती है,जिसे ऑक्सीजन-हीमोग्लोबिन वियोजन वक्र के दाईं ओर विस्थापन द्वारा दर्शाया जाता है।
यह प्रभाव उन ऊतकों तक ऑक्सीजन पहुँचाने में मदद करता है जहाँ चयापचय गतिविधि अधिक होती है।
इसके विपरीत,$pCO_2$ में कमी और $pH$ में वृद्धि हीमोग्लोबिन की ऑक्सीजन के प्रति बंधुता को बढ़ाती है।

(D) ऑक्सीजन का परिवहन हीमोग्लोबिन $(Hb)$ के साथ ऑक्सीजन के प्रतिवर्ती बंधन द्वारा होता है,जिससे ऑक्सीहीमोग्लोबिन $(HbO_{2})$ बनता है।
फेफड़ों में,ऑक्सीजन का उच्च आंशिक दबाव $(pO_{2})$ और कार्बन डाइऑक्साइड का कम आंशिक दबाव $(pCO_{2})$ हीमोग्लोबिन के साथ ऑक्सीजन के संयोजन का समर्थन करते हैं: $Hb + O_{2} \rightarrow HbO_{2}$।
ऊतकों में,ऑक्सीजन का कम आंशिक दबाव $(pO_{2})$ और कार्बन डाइऑक्साइड का उच्च आंशिक दबाव $(pCO_{2})$ ऑक्सीजन को मुक्त करने के लिए ऑक्सीहीमोग्लोबिन के वियोजन का समर्थन करते हैं: $HbO_{2} \rightarrow Hb + O_{2}$।
अतः,सही प्रतिवर्ती समीकरण $Hb + O_{2} \rightleftharpoons HbO_{2}$ है,जहाँ फेफड़ों में संयोजन होता है और ऊतकों में वियोजन होता है। विकल्प $D$ इस प्रक्रिया को सही ढंग से दर्शाता है।

(D) हीमोग्लोबिन के साथ $O_{2}$ का जुड़ना एक जटिल प्रक्रिया है जो कई कारकों से प्रभावित होती है।
प्रत्येक हीमोग्लोबिन अणु अधिकतम चार $O_{2}$ अणुओं का वहन कर सकता है,जैसा कि अभिक्रिया द्वारा दर्शाया गया है: $Hb_{4} + 4O_{2} \rightarrow Hb_{4}O_{8}$।
ऑक्सीहीमोग्लोबिन से ऑक्सीजन का वियोजन मुख्य रूप से $O_{2}$ के आंशिक दाब $(pO_{2})$,$CO_{2}$ के आंशिक दाब $(pCO_{2})$,हाइड्रोजन आयन सांद्रता $(pH)$ और तापमान से संबंधित है।
उच्च $pO_{2}$,निम्न $pCO_{2}$,कम $H^{+}$ सांद्रता और कम तापमान ऑक्सीहीमोग्लोबिन के निर्माण के अनुकूल होते हैं,जबकि विपरीत स्थितियाँ ऑक्सीहीमोग्लोबिन से ऑक्सीजन के वियोजन को बढ़ावा देती हैं।
अतः,ये चारों कारक ($I, II, III$ और $IV$) हीमोग्लोबिन के साथ ऑक्सीजन के जुड़ने और वियोजन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

(D) ऑक्सीहीमोग्लोबिन का वियोजन $O_{2}$ का कम आंशिक दाब,$CO_{2}$ का उच्च आंशिक दाब,$H^{+}$ आयनों की उच्च सांद्रता (कम $pH$) और उच्च तापमान जैसी स्थितियों द्वारा होता है।
$I.$ $O_{2}$ का बढ़ा हुआ आंशिक दाब हीमोग्लोबिन के साथ ऑक्सीजन के जुड़ाव (ऑक्सीहीमोग्लोबिन का निर्माण) को बढ़ावा देता है,न कि इसके वियोजन को।
$II.$ $CO_{2}$ का बढ़ा हुआ आंशिक दाब वियोजन को बढ़ावा देता है (बोर प्रभाव)।
$III.$ $H^{+}$ का बढ़ा हुआ आंशिक दाब (कम $pH$) वियोजन को बढ़ावा देता है।
$IV.$ $O_{2}$ का घटा हुआ आंशिक दाब वियोजन को बढ़ावा देता है।
अतः,केवल स्थिति $I$ ऑक्सीहीमोग्लोबिन के वियोजन में सहायक नहीं है।

(B) ऑक्सीहीमोग्लोबिन वियोजन वक्र तापमान में वृद्धि,$pH$ में कमी (अर्थात $H^+$ सांद्रता में वृद्धि) और $pCO_2$ में वृद्धि जैसे कारकों के कारण दाईं ओर खिसक जाता है,जो ऊतकों को ऑक्सीजन छोड़ने में मदद करते हैं।
इसके विपरीत,ऑक्सीहीमोग्लोबिन वियोजन वक्र का बाईं ओर झुकाव कम तापमान,उच्च $pH$ (कम $H^+$ सांद्रता) और कम $pCO_2$ की स्थिति में देखा जाता है। ये स्थितियाँ हीमोग्लोबिन की ऑक्सीजन के प्रति आकर्षण को बढ़ाती हैं,जिससे ऑक्सीजन का वियोजन कठिन हो जाता है।

(D) सामान्य शारीरिक स्थितियों में,हमारे शरीर के ऊतक धमनी रक्त द्वारा ले जाए जाने वाले $O_{2}$ का केवल $25 \%$ ही उपयोग करते हैं।
परिणामस्वरूप,शिरापरक रक्त अभी भी लगभग $75 \%$ $O_{2}$ से संतृप्त रहता है।
यह शेष ऑक्सीजन एक महत्वपूर्ण आरक्षित भंडार के रूप में कार्य करता है,जिसका उपयोग शरीर द्वारा तीव्र मांसपेशियों के व्यायाम जैसी बढ़ी हुई चयापचय मांग के दौरान किया जा सकता है।

(A) संपूर्ण रक्त की ऑक्सीजन वहन क्षमता केवल प्लाज्मा की तुलना में काफी अधिक होती है। चूंकि फेफड़ों से बाहर निकलने वाले रक्त में ऑक्सीजन की मात्रा फेफड़ों में प्रवेश करने वाले रक्त की तुलना में बहुत अधिक होती है,यह दर्शाता है कि अधिकांश ऑक्सीजन रक्त प्लाज्मा में घुलने के बजाय हीमोग्लोबिन $(HbO_2)$ के साथ जुड़कर परिवहन की जाती है।

(B) हीमोग्लोबिन $(Hb)$ $RBC$ में मौजूद एक लाल रंग का आयरन युक्त वर्णक है।
$O_2$ हीमोग्लोबिन के साथ उत्क्रमणीय रूप से जुड़कर ऑक्सीहीमोग्लोबिन $(HbO_2)$ बनाता है।
यह बंधन मुख्य रूप से $O_2$ के आंशिक दबाव से संबंधित है।
फेफड़ों में,उच्च $pO_2$ ऑक्सीहीमोग्लोबिन के निर्माण का पक्ष लेता है,जबकि ऊतकों में,कम $pO_2$ इसके वियोजन में सहायता करता है।
अन्य संयोजन इस प्रकार हैं:
$1$. $Hb + CO_2 \rightleftharpoons HbCO_2$ (कार्बामिनोहीमोग्लोबिन)
$2$. $Hb + CO \rightleftharpoons HbCO$ (कार्बोक्सीहीमोग्लोबिन)

(A) हीमोग्लोबिन $(Hb)$ एक संयुग्मित प्रोटीन है जो ग्लोबिन नामक प्रोटीन भाग और हीम नामक गैर-प्रोटीन भाग से बना होता है।
हीम समूह में फेरस $(Fe^{2+})$ अवस्था में एक आयरन परमाणु होता है।
इस $Fe^{2+}$ आयन में ऑक्सीजन के लिए एक विशिष्ट आकर्षण होता है,जो $O_2$ अणुओं को ऑक्सीहीमोग्लोबिन बनाने के लिए सीधे हीम समूह के साथ जुड़ने की अनुमति देता है।

(D) फेफड़ों में,ऑक्सीजन का आंशिक दाब $(pO_2)$ उच्च होता है और कार्बन डाइऑक्साइड का आंशिक दाब $(pCO_2)$ कम होता है,जो ऑक्सीहीमोग्लोबिन $(HbO_2)$ के निर्माण के अनुकूल होता है। अतः,अग्र अभिक्रिया फेफड़ों में होती है।
ऊतकों में,ऑक्सीजन का आंशिक दाब $(pO_2)$ कम होता है और कार्बन डाइऑक्साइड का आंशिक दाब $(pCO_2)$ उच्च होता है,जो ऑक्सीहीमोग्लोबिन के हीमोग्लोबिन $(Hb)$ और ऑक्सीजन $(O_2)$ में वियोजन के अनुकूल होता है। अतः,पश्च अभिक्रिया ऊतकों में होती है।

(C) $pO_{2}$ और हीमोग्लोबिन की $O_{2}$ के साथ प्रतिशत संतृप्ति के बीच के संबंध के ग्राफिकल निरूपण को ऑक्सीजन डिसोसिएशन कर्व (ऑक्सीजन वियोजन वक्र) या ऑक्सीजन-हीमोग्लोबिन डिसोसिएशन कर्व कहा जाता है।
यह एक सिग्मॉइड या $S$-आकार का वक्र होता है।

(A) हीमोग्लोबिन $(Hb)$ से ऑक्सीजन का वियोजन मुख्य रूप से शरीर के ऊतकों में मौजूद स्थितियों से प्रभावित होता है,जहाँ ऑक्सीजन मुक्त होती है। इन कारकों में शामिल हैं:
$1$. ऑक्सीजन का कम आंशिक दबाव $(pO_{2})$।
$2$. कार्बन डाइऑक्साइड का उच्च आंशिक दबाव $(pCO_{2})$।
$3$. कम $pH$ ($H^{+}$ आयनों की उच्च सांद्रता)।
$4$. उच्च तापमान।
ये स्थितियाँ ऑक्सीजन-हीमोग्लोबिन वियोजन वक्र को दाईं ओर स्थानांतरित करती हैं,जिससे ऊतकों में $O_{2}$ का मुक्त होना आसान हो जाता है।

(B) रक्त प्लाज्मा में $CO_{2}$ की घुलनशीलता $O_{2}$ की तुलना में काफी अधिक होती है।
प्लाज्मा में $CO_{2}$ और $O_{2}$ की घुलनशीलता का अनुपात लगभग $20-25:1$ होता है।
इस उच्च घुलनशीलता के कारण,$O_{2}$ की तुलना में $CO_{2}$ का एक बड़ा प्रतिशत प्लाज्मा में घुलित अवस्था में परिवहन किया जाता है।

(C) ऊतकों में,चयापचय गतिविधियों के कारण $CO_{2}$ उत्पन्न होता है,जो रक्त में विसरित हो जाता है।
इसके परिणामस्वरूप ऊतकों में कार्बन डाइऑक्साइड का आंशिक दबाव $(pCO_{2})$ उच्च होता है।
लाल रक्त कोशिकाओं में मौजूद कार्बोनिक एनहाइड्रेज एंजाइम इस प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है: $CO_{2} + H_{2}O \rightleftharpoons H_{2}CO_{3} \rightleftharpoons H^{+} + HCO_{3}^{-}$.
ले शैटेलियर के सिद्धांत के अनुसार,अभिकारकों $(CO_{2})$ की सांद्रता में वृद्धि संतुलन को दाईं ओर स्थानांतरित करती है,जिससे $H^{+}$ और $HCO_{3}^{-}$ आयनों का निर्माण अनुकूल हो जाता है।

(A) $CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3 \rightleftharpoons H^+ + HCO_3^-$ अभिक्रिया कार्बोनिक एनहाइड्रेज एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है।
यह एंजाइम $RBC$ में बहुत उच्च सांद्रता में और प्लाज्मा में कम मात्रा में उपस्थित होता है।
यह कार्बन डाइऑक्साइड का बाइकार्बोनेट आयनों में तेजी से रूपांतरण करने में मदद करता है, जो रक्त में $CO_2$ के परिवहन के लिए आवश्यक है।