Cell Cycle Questions in Gujarati

(D) કોષચક્રને બે મુખ્ય તબક્કાઓમાં વહેંચવામાં આવે છે: આંતરાવસ્થા (Interphase) અને $M$-તબક્કો (ભાજન અવસ્થા).
આંતરાવસ્થાને વધુ ત્રણ પેટા-તબક્કાઓમાં વહેંચવામાં આવે છે: $G_1$ તબક્કો (Gap $1$),$S$ તબક્કો (સંશ્લેષણ),અને $G_2$ તબક્કો (Gap $2$).
$G_1$ એ પ્રથમ તબક્કો છે,ત્યારબાદ $S$ તબક્કો આવે છે,અને અંતે $G_2$ તબક્કો આવે છે.
તેથી,$G_2$ તબક્કો એ કોષના $M$-તબક્કામાં પ્રવેશતા પહેલાનો આંતરાવસ્થાનો છેલ્લો તબક્કો છે.

(D) $G_0$ તબક્કો,જેને શાંત અવસ્થા (quiescent stage) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે કોષચક્રનો એક એવો સમયગાળો છે જેમાં કોષો શાંત અવસ્થામાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
આ તબક્કામાં કોષો ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય રહે છે પરંતુ જ્યાં સુધી સજીવની જરૂરિયાત મુજબ તેમને વિભાજન કરવા માટે કહેવામાં ન આવે ત્યાં સુધી તેઓ પ્રજનન (વિભાજન) કરતા નથી.
તેથી,તેને ઘણીવાર કોષ વિભાજનનો નિષ્ક્રિય તબક્કો કહેવામાં આવે છે.

(A) કોષચક્ર મુખ્ય બે તબક્કાઓમાં વહેંચાયેલું છે: આંતરાવસ્થા (Interphase) અને $M$ તબક્કો (સમભાજન).
આંતરાવસ્થાને ત્રણ પેટા-તબક્કાઓમાં વહેંચવામાં આવે છે: $G_1$ તબક્કો,$S$ તબક્કો અને $G_2$ તબક્કો.
$G_1$ તબક્કો (ગેપ $1$) એ સમભાજન ($M$ તબક્કો) ના અંત અને $DNA$ પ્રતિકૃતિ ($S$ તબક્કો) ની શરૂઆત વચ્ચેનો સમયગાળો છે.
આ તબક્કા દરમિયાન,કોષ ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય હોય છે અને સતત કદમાં વધારો કરે છે પરંતુ તેના $DNA$ ની પ્રતિકૃતિ કરતું નથી.

(C) $G_0$ તબક્કો,જેને શાંત અવસ્થા (quiescent stage) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે એવી સ્થિતિ છે જેમાં કોષો ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય રહે છે પરંતુ જ્યાં સુધી સજીવની જરૂરિયાત મુજબ તેમને સંકેત ન મળે ત્યાં સુધી તેઓ વિભાજન પામતા નથી.
આ તબક્કામાં,કોષો $G_1$ તબક્કામાંથી કોષચક્રની બહાર નીકળીને નિષ્ક્રિય અવસ્થામાં પ્રવેશ કરે છે.
તેઓ તેમના વિશિષ્ટ કાર્યો કરવાનું ચાલુ રાખે છે પરંતુ $DNA$ નું સ્વયંજનન કે કોષવિભાજન કરતા નથી.

(D) કોષચક્રને કોષની અંદર થતી ઘટનાઓની શ્રેણી તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે જે તેના બેવડાવા અને વિભાજન તરફ દોરી જાય છે.
તેમાં $DNA$ નું પ્રતિકૃતિ નિર્માણ (replication) અને અન્ય કોષીય ઘટકોનું સંશ્લેષણ સામેલ છે,ત્યારબાદ કોષનું બે સંતતિ કોષોમાં વિભાજન થાય છે.
વિકલ્પ $D$ આ પ્રક્રિયાને કોષની અંદર થતી ઘટનાઓની શ્રેણી તરીકે યોગ્ય રીતે વર્ણવે છે જે કોષ વિભાજન અને કોષના બેવડાવા તરફ દોરી જાય છે.

(A) આંતરાવસ્થા એ બે ક્રમિક $M$ તબક્કાઓ વચ્ચેનો તબક્કો છે. જોકે તેને ઐતિહાસિક રીતે 'આરામની અવસ્થા' કહેવામાં આવે છે,પરંતુ તે વાસ્તવમાં તીવ્ર ચયાપચયની પ્રવૃત્તિનો સમયગાળો છે. આ તબક્કા દરમિયાન,કોષ તેના $DNA$ નું પ્રતિકૃતિ બનાવીને,પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરીને અને ત્યારબાદની કોષ વિભાજન પ્રક્રિયા માટે જરૂરી ઘટકો એકઠા કરીને વિભાજન માટે તૈયારી કરે છે.

(B) કોષચક્રના $S$ તબક્કા (સંશ્લેષણ તબક્કો) દરમિયાન,પ્રતિ કોષ $DNA$ નું પ્રમાણ બમણું થાય છે.
પ્રાણી કોષો સહિતના સુકોષકેન્દ્રી કોષોમાં,$DNA$ નું પ્રતિકૃતિ કોષકેન્દ્રની અંદર થાય છે.
તે જ સમયે,કોષકેન્દ્રની નજીક કોષરસમાં આવેલી સેન્ટ્રિઓલની જોડી,ભાજન દરમિયાન ત્રાકતંતુઓના યોગ્ય નિર્માણ માટે બેવડાય છે.

(B) કોષચક્ર બે મુખ્ય તબક્કાઓ ધરાવે છે: આંતરાવસ્થા અને $M$-તબક્કો (સમભાજન).
આંતરાવસ્થાને $G_1$,$S$ અને $G_2$ તબક્કાઓમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.
$1$. $G_1$ તબક્કો (Gap $1$): કોષ વૃદ્ધિ પામે છે અને $DNA$ ના સ્વયંજનન માટે તૈયારી કરે છે.
$2$. $S$ તબક્કો (Synthesis): $DNA$ નું સ્વયંજનન થાય છે,જેનાથી કોષમાં $DNA$ નું પ્રમાણ બમણું થાય છે.
$3$. $G_2$ તબક્કો (Gap $2$): કોષ પ્રોટીન અને અંગિકાઓનું સંશ્લેષણ કરીને સમભાજન માટે તૈયારી કરે છે.
$4$. $M$-તબક્કો: કોષકેન્દ્ર અને કોષરસનું વાસ્તવિક વિભાજન થાય છે.
તેથી,$DNA$ નું સ્વયંજનન $S$ તબક્કામાં થાય છે તે વિધાન સાચું છે.

(A) $S$ તબક્કો (સંશ્લેષણ તબક્કો) એ આંતરાવસ્થા દરમિયાન થતો કોષચક્રનો એક મહત્વપૂર્ણ તબક્કો છે. આ તબક્કા દરમિયાન $DNA$ નું સ્વયંજનન (replication) થાય છે. પરિણામે,દરેક કોષમાં $DNA$ નું પ્રમાણ બમણું થાય છે,જોકે રંગસૂત્રોની સંખ્યા સમાન રહે છે (સિસ્ટર ક્રોમેટિડ્સનું નિર્માણ થાય છે).

(C) કોષચક્રમાં,$S$ તબક્કો (સંશ્લેષણ તબક્કો) એવો સમયગાળો છે જે દરમિયાન $DNA$ નું સ્વયંજનન (replication) થાય છે.
આ તબક્કા દરમિયાન,કોષ દીઠ $DNA$ નું પ્રમાણ બમણું થાય છે.
જો $DNA$ નું શરૂઆતનું પ્રમાણ $2C$ હોય,તો તે $S$ તબક્કા દરમિયાન સ્વયંજનન પામીને $4C$ બને છે.
તેથી,$S$ તબક્કા દરમિયાન $DNA$ નું પ્રમાણ $4C$ થાય છે.

(B) કોષચક્ર આંતરાવસ્થા અને $M$ તબક્કાનું બનેલું છે. આંતરાવસ્થાને આગળ $G_1$,$S$ અને $G_2$ તબક્કામાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.
$S$ તબક્કા (સંશ્લેષણ તબક્કો) દરમિયાન,$DNA$ નું સ્વયંજનન થાય છે.
$DNA$ ના સ્વયંજનન સાથે,નવા સંશ્લેષિત $DNA$ ને પેક કરવા માટે કોષકેન્દ્રમાં હિસ્ટોન પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ પણ થાય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(D) કોષચક્ર એ કોષમાં થતી ઘટનાઓની શ્રેણી છે જે તેના વિભાજન અને $DNA$ ના સ્વયંજનન તરફ દોરી જાય છે,જેના પરિણામે બે બાળ કોષો ઉત્પન્ન થાય છે.
તે મુખ્ય બે તબક્કાઓમાં વહેંચાયેલું છે: આંતરાવસ્થા (Interphase) અને $M$-તબક્કો (ભાજન).
આંતરાવસ્થાને વધુ ત્રણ પેટા-તબક્કાઓમાં વહેંચવામાં આવે છે: $G_{1}$ તબક્કો (Gap $1$),$S$ તબક્કો (સંશ્લેષણ),અને $G_{2}$ તબક્કો (Gap $2$).
આ ક્રમ $G_{1}$ તબક્કાથી શરૂ થાય છે,જ્યાં કોષ વૃદ્ધિ પામે છે અને $DNA$ ના સ્વયંજનન માટે તૈયારી કરે છે.
ત્યારબાદ $S$ તબક્કો આવે છે,જ્યાં $DNA$ નું સ્વયંજનન થાય છે.
ત્યાર પછી $G_{2}$ તબક્કો આવે છે,જ્યાં કોષ ભાજન માટે તૈયારી કરે છે.
અંતે,$M$ તબક્કો (ભાજન) આવે છે,જ્યાં કોષનું વિભાજન થાય છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $G_{1} \rightarrow S \rightarrow G_{2} \rightarrow M$ છે.

(A) $G_0$ તબક્કો,જેને શાંત અવસ્થા (quiescent stage) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે એવી સ્થિતિ છે જેમાં કોષો કોષચક્રમાંથી બહાર નીકળી જાય છે.
આ તબક્કામાં,કોષો ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય રહે છે પરંતુ જ્યાં સુધી સજીવની જરૂરિયાત મુજબ તેમને ફરીથી વિભાજન માટે સંકેત ન મળે ત્યાં સુધી તેઓ કોષ વિભાજન કરતા નથી.
તેથી,$G_0$ તબક્કામાં રહેલા કોષો કોષચક્રમાંથી બહાર નીકળી ગયા છે તેમ માનવામાં આવે છે.

(D) અગાઉ,આંતરાવસ્થાને આરામનો તબક્કો કહેવામાં આવતો હતો કારણ કે કોષ વિભાજનને લગતી કોઈ દેખીતી બાહ્ય પ્રવૃત્તિ જોવા મળતી નથી.
જોકે,આંતરાવસ્થામાં કોષ ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ ખૂબ જ સક્રિય હોય છે.
આંતરાવસ્થા ત્રણ પેટા-તબક્કાઓ ($G_1$,$S$,અને $G_2$) ની બનેલી છે.
$DNA$ નું સંશ્લેષણ $S$ તબક્કામાં થાય છે.
$G_1$ એ સમભાજનના અંત અને $S$ તબક્કાની શરૂઆત વચ્ચેનો સમયગાળો છે.
$G_2$ એ $S$ તબક્કા અને પછીના સમભાજન વચ્ચેનો તબક્કો છે.
આંતરાવસ્થા દરમિયાન $DNA$ અને પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ થતું હોવાથી,તેને ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય તબક્કો માનવામાં આવે છે.
તેથી,વિધાન ખોટું છે કારણ કે તે આરામનો તબક્કો નથી,અને કારણ પણ ખોટું છે કારણ કે કોષ ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય હોય છે.

(B) સ્તનધારી કોષ માટે સરેરાશ કોષચક્રનો સમયગાળો આશરે $24$ કલાકનો હોય છે.
આ સમયગાળામાં આંતરાવસ્થા ($G_1$,$S$,અને $G_2$ તબક્કાઓ) અને $M$ તબક્કો (ભાજન) નો સમાવેશ થાય છે.

(N/A) આંતરાવસ્થામાં શ્રેણીબદ્ધ ફેરફારોનો સમાવેશ થાય છે જે કોષને વિભાજન માટે તૈયાર કરે છે. આ એવો સમયગાળો છે જે દરમિયાન કોષ વ્યવસ્થિત રીતે વૃદ્ધિ અને $DNA$ નું સ્વયંજનન (replication) અનુભવે છે. આંતરાવસ્થાને ત્રણ તબક્કામાં વહેંચવામાં આવી છે:
$G_{1}$ તબક્કો
$S$ તબક્કો
$G_{2}$ તબક્કો
$G_{1}$ તબક્કો: આ એવો તબક્કો છે જેમાં કોષ વૃદ્ધિ પામે છે અને તેના $DNA$ ને સ્વયંજનન માટે તૈયાર કરે છે. આ તબક્કામાં કોષ ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય હોય છે.
$S$ તબક્કો: આ એવો તબક્કો છે જેમાં $DNA$ નું સંશ્લેષણ થાય છે. આ તબક્કામાં $DNA$ ની માત્રા (કોષ દીઠ) બમણી થાય છે,પરંતુ રંગસૂત્રોની સંખ્યા સમાન રહે છે.
$G_{2}$ તબક્કો: આ તબક્કામાં કોષ વૃદ્ધિ કરવાનું ચાલુ રાખે છે અને પોતાની જાતને વિભાજન માટે તૈયાર કરે છે. સમભાજન (mitosis) માટે જરૂરી પ્રોટીન અને $RNA$ નું સંશ્લેષણ આ તબક્કા દરમિયાન થાય છે.

(C) $G_{0}$ અથવા શાંત અવસ્થા (quiescent phase) એ એવી અવસ્થા છે જેમાં કોષો ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય રહે છે,પરંતુ જ્યાં સુધી તેમને વિભાજન માટે સંકેત ન મળે ત્યાં સુધી તેઓ વિભાજન પામતા નથી.
આવા કોષો ઈજા દરમિયાન નાશ પામેલા કોષોને બદલવા માટે ઉપયોગી થાય છે.

(B) $S$ તબક્કામાં $DNA$ ના પ્રતિકૃતિ (replication) વગર સમભાજન (mitotic cell division) થઈ શકતું નથી.
$S$ તબક્કા દરમિયાન બે મહત્વની ઘટનાઓ બને છે: એક $DNA$ નું સંશ્લેષણ અથવા સ્વયંજનન (duplication) અને બીજી તારાકેન્દ્ર (centriole) નું સ્વયંજનન.
$DNA$ નું સ્વયંજનન આવશ્યક છે કારણ કે તે બાળ કોષોમાં રંગસૂત્રોની સંખ્યા જાળવી રાખે છે.
સમભાજન એ સમવિભાજન છે,જેનો અર્થ છે કે રંગસૂત્રોની સંખ્યા પિતૃ કોષ જેટલી જ રહે છે.
તેથી,$DNA$ નું સ્વયંજનન એ સમભાજન માટે એક અનિવાર્ય પૂર્વશરત છે.

(A) હા,કોષ વિભાજન વગર $DNA$ નું પ્રતિકૃતિ શક્ય છે.
સામાન્ય કોષ વિભાજન દરમિયાન,પિતૃ કોષ બે બાળ કોષોમાં વિભાજિત થાય છે.
જો કે,જો કોષ વિભાજન થયા વગર $DNA$ નું વારંવાર પ્રતિકૃતિ થાય,તો આ $DNA$ કોષના કોષકેન્દ્રમાં એકઠું થાય છે.
આનાથી કોષકેન્દ્રનું કદ વધે છે,જેના પરિણામે કોષનું કદ પણ વધે છે.
કોષ વિભાજન વગર $DNA$ ના દ્વિગુણનનું ઉદાહરણ સામાન્ય રીતે $Drosophila$ (ફળમાખી) ની લાળ ગ્રંથિઓમાં જોવા મળે છે.
વારંવાર $DNA$ ના દ્વિગુણનને કારણે બનતા રંગસૂત્રોને પોલીટીન રંગસૂત્રો (polytene chromosomes) કહેવામાં આવે છે.

(N/A) $\Rightarrow$ કોષ વિભાજન એ તમામ સજીવોમાં એક ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયા છે.
$\Rightarrow$ કોષ વિભાજન દરમિયાન $DNA$ નું સ્વયંજનન અને કોષની વૃદ્ધિ થાય છે.
$\Rightarrow$ કોષ વિભાજન,$DNA$ નું સ્વયંજનન અને કોષની વૃદ્ધિ જેવી તમામ પ્રક્રિયાઓ સુસંગત રીતે થવી જોઈએ જેથી યોગ્ય વિભાજન થાય અને અખંડ જનીનસમૂહ ધરાવતા બાળ કોષોનું નિર્માણ થાય.
$\Rightarrow$ કોષચક્ર: ઘટનાઓનો એવો ક્રમ જેના દ્વારા કોષ તેના જનીનસમૂહનું સ્વયંજનન કરે છે,કોષના અન્ય ઘટકોનું સંશ્લેષણ કરે છે અને અંતે બે બાળ કોષોમાં વિભાજિત થાય છે,તેને કોષચક્ર કહેવામાં આવે છે.
$\Rightarrow$ જોકે કોષની વૃદ્ધિ (કોષરસના વધારાના સંદર્ભમાં) એક સતત પ્રક્રિયા છે,પરંતુ $DNA$ નું સંશ્લેષણ કોષચક્રના માત્ર એક ચોક્કસ તબક્કા દરમિયાન જ થાય છે.
$\Rightarrow$ ત્યારબાદ સ્વયંજનિત રંગસૂત્રો $(2n)$ $(DNA)$ કોષ વિભાજન દરમિયાન જટિલ ઘટનાઓની શ્રેણી દ્વારા બાળ કોષકેન્દ્રોમાં વહેંચાય છે.
$\Rightarrow$ આ ઘટનાઓ જનીનિક નિયંત્રણ હેઠળ હોય છે.

(N/A) $ \Rightarrow $ એક લાક્ષણિક સુકોષકેન્દ્રી કોષનું ઉદાહરણ સંવર્ધિત માનવ કોષો દ્વારા આપી શકાય છે.
$ \Rightarrow $ કોષચક્રનો સમયગાળો સજીવથી સજીવ અને કોષના પ્રકાર મુજબ બદલાય છે.
$ \Rightarrow $ મનુષ્યમાં કોષચક્ર દર $ 24 $ કલાકે પૂર્ણ થાય છે.
$ \Rightarrow $ યીસ્ટ કોષચક્ર પૂર્ણ કરવામાં લગભગ $ 90 $ મિનિટ લે છે.
$ \Rightarrow $ કોષચક્રને બે મુખ્ય તબક્કાઓમાં વહેંચવામાં આવે છે:
$ (1) $ આંતરાવસ્થા (Interphase)
$ (2) $ $ M $-તબક્કો (ભાજન અવસ્થા)
$ \Rightarrow $ $ M $-તબક્કો એ તબક્કો છે જ્યારે વાસ્તવિક કોષ વિભાજન અથવા સમભાજન થાય છે.
$ \Rightarrow $ આંતરાવસ્થા એ બે ક્રમિક $ M $-તબક્કાઓ વચ્ચેનો સમયગાળો છે.
$ \Rightarrow $ એ નોંધવું મહત્વપૂર્ણ છે કે માનવ કોષના $ 24 $ કલાકના સરેરાશ કોષચક્રમાં, કોષ વિભાજન માત્ર એક કલાક માટે જ ચાલે છે.
$ \Rightarrow $ આંતરાવસ્થા કોષચક્રના સમયગાળાના $ 95\% $ થી વધુ સમય લે છે.
$ \Rightarrow $ $ M $-તબક્કો કોષકેન્દ્રના વિભાજનથી શરૂ થાય છે, જે બાળ રંગસૂત્રોના અલગીકરણ (કોષકેન્દ્ર વિભાજન - Karyokinesis) ને અનુરૂપ છે અને સામાન્ય રીતે કોષરસના વિભાજન (કોષરસ વિભાજન - Cytokinesis) સાથે સમાપ્ત થાય છે.
$ \Rightarrow $ આંતરાવસ્થા, જેને આરામની અવસ્થા કહેવામાં આવે છે, તે સમય છે જે દરમિયાન કોષ કોષવૃદ્ધિ અને $ DNA $ પ્રતિકૃતિ બંનેને વ્યવસ્થિત રીતે પૂર્ણ કરીને વિભાજન માટે તૈયારી કરે છે. તેને $ G_1 $, $ S $ અને $ G_2 $ તબક્કાઓમાં વહેંચવામાં આવે છે.

(N/A) $\Rightarrow$ $G_{1}$ તબક્કો એ આંતરાવસ્થાનો પ્રારંભિક તબક્કો છે.
$\Rightarrow$ આ તબક્કો સમભાજન અને $DNA$ પ્રતિકૃતિની શરૂઆત વચ્ચેનો સમયગાળો છે.
$\Rightarrow$ $G_{1}$ તબક્કા દરમિયાન $DNA$ ના સંશ્લેષણ માટે જરૂરી ઉત્સેચકો,$RNA$ અને પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ થાય છે.
$\Rightarrow$ આ તબક્કામાં $DNA$ નું સંશ્લેષણ થતું નથી.
$\Rightarrow$ $G_{1}$ તબક્કામાં કોષો ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય હોય છે અને સતત વૃદ્ધિ પામે છે.

(N/A) $\Rightarrow$ પુખ્ત પ્રાણીઓમાં કેટલાક કોષો વિભાજન પામતા નથી (દા.ત.,હૃદયના કોષો,ચેતાકોષો) અને અન્ય ઘણા કોષો માત્ર જરૂરિયાત મુજબ જ વિભાજન પામે છે,જેથી ઈજા કે કોષ મૃત્યુને કારણે નાશ પામેલા કોષોનું સ્થાન લઈ શકાય.
$\Rightarrow$ જે કોષો આગળ વિભાજન પામતા નથી,તેઓ $G_{1}$ તબક્કામાંથી બહાર નીકળીને કોષચક્રની એક નિષ્ક્રિય અવસ્થામાં પ્રવેશે છે,જેને શાંત અવસ્થા $(G_{0})$ કહેવામાં આવે છે.
$\Rightarrow$ આ અવસ્થામાં કોષો ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય રહે છે,પરંતુ જ્યાં સુધી સજીવની જરૂરિયાત મુજબ તેમને વિભાજન માટે સંકેત ન મળે ત્યાં સુધી તેઓ આગળ વિભાજન પામતા નથી.
$\Rightarrow$ નોંધ: પ્રાણીઓમાં,સમભાજન માત્ર દ્વિકીય $(2n)$ દૈહિક કોષોમાં જ જોવા મળે છે. વનસ્પતિઓ એકકીય $(n)$ અને દ્વિકીય $(2n)$ બંને પ્રકારના કોષોમાં સમભાજન દર્શાવી શકે છે.

(N/A) $(1)$ કોષ જે ઘટનાક્રમ દ્વારા તેના જનીનદ્રવ્યનું સ્વયંજનન કરે છે,કોષના અન્ય ઘટકોનું સંશ્લેષણ કરે છે અને અંતે બે બાળકોષોમાં વિભાજિત થાય છે,તેને કોષચક્ર કહેવામાં આવે છે.
$(2)$ આંતરાવસ્થા એ બે ક્રમિક $M$ તબક્કાઓ વચ્ચેનો તબક્કો છે. આ તૈયારીનો સમયગાળો છે જેમાં કોષ વૃદ્ધિ પામે છે,$DNA$ નું સ્વયંજનન કરે છે અને ત્યારબાદના કોષવિભાજન માટે જરૂરી દ્રવ્યોનું સંશ્લેષણ કરે છે.

(C) $\Rightarrow$ $DNA$ નું પ્રતિકૃતિ (replication) કોષકેન્દ્રમાં થાય છે અને તારાકેન્દ્ર (centriole) નું બેવડાવું કોષરસમાં જોવા મળે છે.
તારાકેન્દ્ર એ નળાકાર રચનાઓ છે જે પ્રાણી કોષોમાં કોષ વિભાજન દરમિયાન ત્રાકતંતુઓ (spindle fibers) બનાવે છે,જે રંગસૂત્રોની હિલચાલને નિયંત્રિત કરે છે.
$DNA$ કોષકેન્દ્રની અંદર હોય છે,તેથી તેનું પ્રતિકૃતિ ત્યાં થાય છે,જ્યારે તારાકેન્દ્ર એ કોષરસમાં કોષકેન્દ્રની નજીક આવેલી અંગિકાઓ છે.

(A) પ્રોકેરિયોટિક કોષોનો કોષ વિભાજનનો સમય યુકેરિયોટિક કોષોની તુલનામાં નોંધપાત્ર રીતે ટૂંકો હોય છે.
ઉદાહરણ તરીકે,બેક્ટેરિયા $E. coli$ અનુકૂળ પરિસ્થિતિમાં આશરે $20$ મિનિટમાં વિભાજન પામી શકે છે.
તેની સામે,સામાન્ય યુકેરિયોટિક કોષો,જેમ કે મનુષ્યના કોષો,કોષ ચક્ર પૂર્ણ કરવા માટે લગભગ $24$ કલાકનો સમય લે છે.
તેથી,પ્રોકેરિયોટ્સ કોષ વિભાજનનો ખૂબ જ ઝડપી દર દર્શાવે છે.

(D) કોષચક્ર મુખ્યત્વે બે તબક્કાઓમાં વહેંચાયેલું છે: $Interphase$ (આંતરાવસ્થા) અને $M$ તબક્કો (ભાજન).
$Interphase$ એ એવો તબક્કો છે જેમાં કોષ વૃદ્ધિ કરીને અને તેના $DNA$ નું સ્વયંજનન કરીને વિભાજન માટે તૈયારી કરે છે.
તે કોષચક્રના કુલ સમયગાળાના $95\%$ કરતા પણ વધુ સમય લે છે.
તેથી, $Interphase$ એ કોષચક્રનો સૌથી લાંબો તબક્કો છે.

(A) ક્રોમેટિડ એ $DNA$ નો એક અણુ છે જે દ્વિગુણિત રંગસૂત્રનો અડધો ભાગ બનાવે છે.
કોષચક્ર દરમિયાન,ખાસ કરીને $DNA$ ના સ્વયંજનન પછી,બે સમાન ક્રોમેટિડ્સ સેન્ટ્રોમિયર નામના વિસ્તારમાં એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે.
જ્યારે કોષ વિભાજન દરમિયાન (જેમ કે ભાજન અવસ્થામાં) આ ક્રોમેટિડ્સ અલગ થાય છે,ત્યારે દરેક વ્યક્તિગત ક્રોમેટિડને સ્વતંત્ર રીતે રંગસૂત્ર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,ક્રોમેટિડને રંગસૂત્ર તરીકે વર્ગીકૃત કરવા માટે જરૂરી મુખ્ય ગુણધર્મ તેના પોતાના કાર્યકારી સેન્ટ્રોમિયરની હાજરી છે,જે તેને ત્રાકતંતુઓ દ્વારા ખસેડવાની મંજૂરી આપે છે.

(B) $DNA$ નું સંશ્લેષણ કોષચક્રની આંતરાવસ્થાના $S$ (સંશ્લેષણ) તબક્કા દરમિયાન થાય છે.
આ તબક્કા દરમિયાન,કોષ દીઠ $DNA$ ની માત્રા બમણી થાય છે,જોકે રંગસૂત્રોની સંખ્યા સમાન રહે છે.

(A) માનવ કોષોમાં કોષ ચક્રનો કુલ સમયગાળો આશરે $24$ કલાકનો હોય છે.
આંતરાવસ્થા એ કોષ ચક્રનો તે તબક્કો છે જેમાં કોષ વૃદ્ધિ કરીને અને તેના $DNA$ નું સ્વયંજનન કરીને વિભાજન માટે તૈયારી કરે છે.
આ કોષ ચક્રનો સૌથી લાંબો તબક્કો છે,જે કુલ સમયના લગભગ $95 \%$ જેટલો ભાગ રોકે છે.
તેથી,સાચો જવાબ આંતરાવસ્થા છે.

(A) હૃદયના કોષો વિશિષ્ટ કોષો છે જે પરિપક્વતા પ્રાપ્ત કર્યા પછી વધુ વિભાજન પામતા નથી.
આ કોષો કોષચક્રના $G_{1}$ તબક્કામાંથી બહાર નીકળી જાય છે અને $G_{0}$ તબક્કા (જેને શાંત અવસ્થા પણ કહેવાય છે) તરીકે ઓળખાતા નિષ્ક્રિય તબક્કામાં પ્રવેશ કરે છે.
$G_{0}$ તબક્કામાં,કોષો ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય રહે છે પરંતુ જ્યાં સુધી તેમને ચોક્કસ સંકેતો દ્વારા ઉત્તેજિત કરવામાં ન આવે ત્યાં સુધી તેઓ કોષ વિભાજન કરતા નથી.

(D) $G_{1}$ તબક્કો,જેને પ્રથમ ગેપ તબક્કો પણ કહેવામાં આવે છે,તે સમભાજન અને $DNA$ પ્રતિકૃતિની શરૂઆત વચ્ચેનો ગાળો છે. આ તબક્કા દરમિયાન,કોષ ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય હોય છે અને સતત કદમાં વૃદ્ધિ પામે છે,પરંતુ તે તેના $DNA$ ની પ્રતિકૃતિ કરતું નથી.

(B) જે કોષો આગળ વિભાજન પામતા નથી,તેઓ $G_{1}$ તબક્કામાંથી બહાર નીકળીને કોષચક્રની એક નિષ્ક્રિય અવસ્થામાં પ્રવેશ કરે છે,જેને શાંત અવસ્થા $(G_{0})$ કહેવામાં આવે છે.
આ અવસ્થામાં,કોષો ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય રહે છે પરંતુ જ્યાં સુધી સજીવની જરૂરિયાત મુજબ તેમને સંકેત ન મળે ત્યાં સુધી તેઓ આગળ વિભાજન પામતા નથી.

(C) કોષચક્ર મુખ્ય બે તબક્કાઓમાં વહેંચાયેલું છે: આંતરાવસ્થા અને $M$-તબક્કો.
આંતરાવસ્થાને $G_1$ તબક્કો,$S$ તબક્કો અને $G_2$ તબક્કામાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.
$G_1$ તબક્કા (ગેપ-$1$) દરમિયાન,કોષ ચયાપચયી રીતે સક્રિય હોય છે અને સતત કદમાં વૃદ્ધિ પામે છે.
જોકે,આ તબક્કા દરમિયાન $DNA$ નું સ્વયંજનન થતું નથી; $DNA$ નું સ્વયંજનન ખાસ કરીને $S$ તબક્કા (સંશ્લેષણ તબક્કો) દરમિયાન થાય છે.
તેથી,સાચું વિધાન એ છે કે કોષ ચયાપચયી રીતે સક્રિય હોય છે અને વૃદ્ધિ પામે છે,પરંતુ $DNA$ નું સ્વયંજનન કરતું નથી.

(D) કોષચક્ર $G_{1}$ અવસ્થા,$S$ અવસ્થા,$G_{2}$ અવસ્થા અને $M$ અવસ્થાનું બનેલું છે.
જે કોષો આગળ વિભાજન પામતા નથી,તેઓ $G_{1}$ અવસ્થામાંથી બહાર નીકળીને એક નિષ્ક્રિય અવસ્થામાં પ્રવેશે છે,જેને ક્વાઈસેન્ટ અવસ્થા $(G_{0})$ કહેવાય છે.
તેથી,$G_{0}$ અવસ્થા $G_{1}$ અવસ્થાના અંતે જોવા મળે છે.

(B) એક કોષ (જેમ કે યુગ્મનજ) માંથી પેશીઓના નિર્માણ માટે બે મૂળભૂત પ્રક્રિયાઓ જરૂરી છે: કોષ વિભાજન (કોષોની સંખ્યા વધારવા માટે) અને કોષ વિભેદન (જ્યાં કોષો ચોક્કસ કાર્યો કરવા માટે વિશિષ્ટ બને છે). આપેલા વિકલ્પોમાંથી,કોષ વિભાજન એ પ્રાથમિક અને આવશ્યક પ્રક્રિયા છે જે પેશી નિર્માણ માટે જરૂરી કોષીય જથ્થો પૂરો પાડે છે.

(C) કોષચક્ર મુખ્યત્વે બે તબક્કાઓમાં વહેંચાયેલું છે: આંતરાવસ્થા (Interphase) અને $M$-તબક્કો (સમભાજન).
આંતરાવસ્થાને ત્રણ પેટા-તબક્કાઓમાં વહેંચવામાં આવે છે: $G_{1}$ તબક્કો (Gap $1$),$S$ તબક્કો (સંશ્લેષણ),અને $G_{2}$ તબક્કો (Gap $2$).
આંતરાવસ્થા પૂર્ણ થયા પછી,કોષ $M$-તબક્કામાં પ્રવેશ કરે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $G_{1} \rightarrow S \rightarrow G_{2} \rightarrow M$ છે.

(B) $G_{1}$-તબક્કો એ કોષચક્રનો પ્રથમ ગેપ તબક્કો છે,જે $S$-તબક્કા (સંશ્લેષણ તબક્કો) પહેલા આવે છે.
$S$-તબક્કા દરમિયાન $DNA$ નું સ્વયંજનન થાય છે,જેનાથી કોષ દીઠ $DNA$ ની માત્રા બમણી થાય છે,પરંતુ રંગસૂત્રોની સંખ્યા સમાન રહે છે.
આંતરાવસ્થા દરમિયાન કોષમાં $14$ રંગસૂત્રો હોય છે અને $G_{1}$-તબક્કો એ આંતરાવસ્થાનો જ એક ભાગ હોવાથી,$G_{1}$-તબક્કામાં રંગસૂત્રોની સંખ્યા $14$ જ રહેશે.
રંગસૂત્રોની સંખ્યા માત્ર $M$-તબક્કા (ભાજન અથવા અર્ધીકરણ) દરમિયાન જ બદલાય છે જ્યારે રંગસૂત્રિકાઓ અથવા સમજાત રંગસૂત્રો અલગ પડે છે.

(B) $G_{1}$-તબક્કાને પૂર્વ-સંશ્લેષણ તબક્કો અથવા પશ્ચ-ભાજન તબક્કો કહેવામાં આવે છે.
તે કોષચક્રનો સૌથી લાંબો તબક્કો છે.
$G_{1}$-તબક્કા દરમિયાન,કોષ ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ કરે છે,કદમાં વૃદ્ધિ પામે છે અને તેના સામાન્ય શારીરિક કાર્યો કરે છે.
આ તબક્કા પછી,કોષ પાસે બે વિકલ્પો હોય છે:
$1.$ તે કોષચક્ર ચાલુ રાખે છે અને $DNA$ સ્વયંજનન માટે $S$-તબક્કામાં પ્રવેશ કરે છે.
$2.$ તે કોષચક્ર અટકાવે છે અને વિભેદન માટે અથવા વિભાજન પામ્યા વિના ચયાપચયની રીતે સક્રિય રહેવા માટે $G_{0}$-તબક્કામાં (શાંત અવસ્થા) પ્રવેશ કરે છે.

(C) જે કોષો આગળ વિભાજન પામતા નથી,તેઓ $G_{1}$ તબક્કાથી આગળ વધતા નથી. તેના બદલે,તેઓ કોષચક્રમાંથી બહાર નીકળીને એક નિષ્ક્રિય તબક્કામાં પ્રવેશ કરે છે જેને શાંત અવસ્થા અથવા $G_{0}$ તબક્કો કહેવામાં આવે છે. આ તબક્કામાં,કોષો ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય રહે છે પરંતુ જ્યાં સુધી તેમને જરૂર ન પડે ત્યાં સુધી તેઓ વિભાજન પામતા નથી,અને ઘણીવાર સજીવમાં ચોક્કસ કાર્યો કરવા માટે વિભેદન પામે છે.

(B) કોષચક્રના $S$-તબક્કા (સંશ્લેષણ તબક્કો) દરમિયાન,$DNA$ નું સ્વયંજનન થાય છે,જે રંગસૂત્ર દીઠ $DNA$ ની માત્રાને બમણી કરે છે.
$G_{1}$-તબક્કામાં,દરેક રંગસૂત્ર એક અર્ધરંગસૂત્રિકા ($DNA$ નો એક અણુ) ધરાવે છે.
$S$-તબક્કામાં $DNA$ ના સ્વયંજનન પછી,દરેક રંગસૂત્ર બે ભગિની અર્ધરંગસૂત્રિકાઓનું બનેલું હોય છે,જેમાં દરેક એક $DNA$ અણુ ધરાવે છે.
તેથી,$G_{2}$-તબક્કે,દરેક રંગસૂત્રમાં સેન્ટ્રોમિયર દ્વારા જોડાયેલી બે $DNA$ શૃંખલાઓ (અર્ધરંગસૂત્રિકાઓ) હોય છે.

(D) પુખ્ત પ્રાણીઓમાં કેટલાક કોષો વિભાજન દર્શાવતા નથી (દા.ત.,ચેતાકોષો,હૃદયના કોષો). ઘણા અન્ય કોષો માત્ર પ્રસંગોપાત વિભાજન પામે છે,ઉદાહરણ તરીકે,જ્યારે ઈજા અથવા કોષ મૃત્યુને કારણે ગુમાવેલા કોષોને બદલવાની જરૂર હોય ત્યારે.
આ કોષો જે આગળ વિભાજન પામતા નથી,તેઓ $G_{1}$-તબક્કામાંથી બહાર નીકળીને કોષચક્રની એક નિષ્ક્રિય અવસ્થામાં પ્રવેશે છે જેને શાંત અવસ્થા $(G_{0})$ કહેવામાં આવે છે.
આ અવસ્થામાં કોષો ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય રહે છે પરંતુ વધુ પ્રજનન (કોષવિભાજન) કરતા નથી.

(C) સંશ્લેષણ તબક્કો અથવા $S-$તબક્કો એ કોષચક્રનો એવો સમયગાળો છે જેમાં $DNA$ ની પ્રતિકૃતિ (replication) થાય છે.
આ તબક્કા દરમિયાન,કોષ દીઠ $DNA$ ની માત્રા બમણી થાય છે,પરંતુ રંગસૂત્રની સંખ્યા સમાન રહે છે.
વધુમાં,આ તબક્કામાં હિસ્ટોન પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ પણ થાય છે અને દરેક રંગસૂત્ર બે ભગિની રંગસૂત્રિકાઓ (sister chromatids) ધરાવે છે.

(C) સમભાજનના અંતે બે બાળકોષો ઉત્પન્ન થાય છે,જેમાં પિતૃકોષ જેટલા જ રંગસૂત્રો હોય છે. જો કોષમાં સમભાજનના અંતે $12$ રંગસૂત્રો હોય,તો તેનો અર્થ એ છે કે દ્વિકીય સંખ્યા $(2n)$ $12$ છે.
આગામી કોષચક્રના $S$-તબક્કા દરમિયાન,$DNA$ નું પ્રમાણ બમણું થાય છે,પરંતુ રંગસૂત્રોની સંખ્યા સમાન રહે છે.
$G_{2}$-તબક્કામાં,કોષમાં સમભાજન પછી જેટલા રંગસૂત્રો હતા તેટલા જ રંગસૂત્રો રહે છે,જોકે દરેક રંગસૂત્ર હવે બે ભગિની રંગસૂત્રિકાઓ (sister chromatids) ધરાવે છે.
તેથી,$G_{2}$-તબક્કામાં રંગસૂત્રોની સંખ્યા $12$ જ રહેશે.

(B) $DNA$ નું પ્રતિકૃતિ કોષચક્રના $S$-તબક્કા (સંશ્લેષણ તબક્કો) દરમિયાન માત્ર એક જ વાર થાય છે. આ સુનિશ્ચિત કરે છે કે કોષ વિભાજન પામે તે પહેલાં જનીનિક દ્રવ્યનું બરાબર એક વાર બેવડાવું થાય,પછી તે સમભાજન હોય કે અર્ધીકરણ.

(C) $G_{0}$ તબક્કો,જેને શાંત અવસ્થા (quiescent stage) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે એવી સ્થિતિ છે જેમાં કોષો કોષચક્રમાંથી બહાર નીકળી જાય છે.
આ તબક્કા દરમિયાન,કોષો ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય રહે છે,જેનો અર્થ છે કે તેઓ પ્રોટીન સંશ્લેષણ અને શ્વસન જેવી આવશ્યક કોષીય કાર્યો કરવાનું ચાલુ રાખે છે.
જો કે,તેઓ સામાન્ય સ્થિતિમાં વધુ વિભાજન કે પ્રસાર પામતા નથી,સિવાય કે ઈજા અથવા અન્ય શારીરિક જરૂરિયાતોને પ્રતિસાદ આપવા માટે ચોક્કસ સંકેતો દ્વારા તેમને ઉત્તેજિત કરવામાં આવે.

(D) $G_{1}$-તબક્કો એ સમભાજન અને $DNA$ પ્રતિકૃતિની શરૂઆત વચ્ચેનો સમયગાળો છે.
$G_{1}$-તબક્કા દરમિયાન,કોષ ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય હોય છે અને સતત વૃદ્ધિ પામે છે,પરંતુ તે તેના $DNA$ ની પ્રતિકૃતિ બનાવતું નથી.
તેથી,$DNA$ નું પ્રમાણ અગાઉના કોષ વિભાજનના અંતે હતું તેટલું જ રહે છે.

(A) કોષચક્ર મુખ્યત્વે બે તબક્કાઓમાં વહેંચાયેલું છે: આંતરાવસ્થા (Interphase) અને $M$-તબક્કો (ભાજન).
આંતરાવસ્થા ત્રણ પેટા-તબક્કાઓ ધરાવે છે: $G_{1}$ (ગેપ $1$),$S$ (સંશ્લેષણ),અને $G_{2}$ (ગેપ $2$).
આંતરાવસ્થા પછી,કોષ $M$-તબક્કામાં પ્રવેશ કરે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $G_{1} \rightarrow S \rightarrow G_{2} \rightarrow M$ છે.

(A) કોષચક્રના $S$-તબક્કા (સંશ્લેષણ તબક્કો) દરમિયાન,$DNA$ નું સ્વયંજનન થાય છે.
જોકે કોષ દીઠ $DNA$ નું પ્રમાણ બમણું થાય છે ($2C$ થી $4C$),પરંતુ રંગસૂત્રોની સંખ્યા સમાન રહે છે.
આનું કારણ એ છે કે સિસ્ટર ક્રોમેટિડ્સ સેન્ટ્રોમિયર પર જોડાયેલા રહે છે.
જો $G_1$ તબક્કે કોષમાં $2n$ રંગસૂત્રો હોય,તો $S$-તબક્કા પછી પણ તેમાં $2n$ રંગસૂત્રો જ રહેશે.