Cell Cycle Questions in Gujarati

(B) સાચો જવાબ $G_{0}$-તબક્કો છે.
પુખ્ત પ્રાણીઓમાં કેટલાક કોષો વિભાજન પામતા નથી (દા.ત. હૃદયના કોષો) અને ઘણા અન્ય કોષો માત્ર જરૂરિયાત મુજબ જ વિભાજન પામે છે,જેમ કે ઈજા અથવા કોષ મૃત્યુને કારણે ગુમાવેલા કોષોને બદલવા માટે.
જે કોષો આગળ વિભાજન પામતા નથી,તેઓ $G_{1}$-તબક્કામાંથી બહાર નીકળીને કોષચક્રના એક નિષ્ક્રિય તબક્કામાં પ્રવેશે છે જેને શાંત અવસ્થા $(G_{0})$ કહેવામાં આવે છે.
આ $G_{0}$ અવસ્થામાં રહેલા કોષો ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય રહે છે પરંતુ જ્યાં સુધી સજીવની જરૂરિયાત મુજબ તેમને વિભાજન માટે સંકેત ન મળે ત્યાં સુધી તેઓ આગળ વધતા નથી.

(C) કોષચક્ર મુખ્ય બે તબક્કાઓમાં વહેંચાયેલું છે:
$(i)$ આંતરાવસ્થા (Interphase)
$(ii)$ $M$-તબક્કો (ભાજન અવસ્થા)
આંતરાવસ્થાને વધુ ત્રણ તબક્કાઓમાં વહેંચવામાં આવે છે:
$(i)$ $G_{1}$-તબક્કો (ગેપ $1$)
$(ii)$ $S$-તબક્કો (સંશ્લેષણ)
$(iii)$ $G_{2}$-તબક્કો (ગેપ $2$)
આમ,કોષચક્રનો સાચો ક્રમ $G_{1} \rightarrow S \rightarrow G_{2} \rightarrow M$ છે.

(C) આંતરાવસ્થા એ કોષચક્રનો બે ક્રમિક $M$-તબક્કાઓ વચ્ચેનો તબક્કો છે. તે તીવ્ર ચયાપચયની પ્રક્રિયા અને વૃદ્ધિનો સમયગાળો છે.
આંતરાવસ્થા ત્રણ પેટા-તબક્કાઓમાં વહેંચાયેલી છે:
$1$. $G_{1}$-તબક્કો (પ્રથમ ગેપ તબક્કો): કોષ વૃદ્ધિ પામે છે અને સામાન્ય ચયાપચયના કાર્યો કરે છે.
$2$. $S$-તબક્કો (સંશ્લેષણ તબક્કો): $DNA$ નું સ્વયંજનન (replication) થાય છે.
$3$. $G_{2}$-તબક્કો (બીજો ગેપ તબક્કો): કોષ પ્રોટીન અને અંગિકાઓનું સંશ્લેષણ કરીને સમભાજન (mitosis) માટે તૈયારી કરે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $G_{1}$-તબક્કો,$S$-તબક્કો અને $G_{2}$-તબક્કો છે.

(B) કોષ ચક્રનું વર્ણન હોવર્ડ અને પેલ્ક દ્વારા $1953$ માં કરવામાં આવ્યું હતું.
ઘટનાઓનો એવો ક્રમ જેના દ્વારા કોષ તેના જનીન (genome) ની નકલ કરે છે,કોષના અન્ય ઘટકોનું સંશ્લેષણ કરે છે અને અંતે બે બાળ કોષોમાં વિભાજિત થાય છે,તેને કોષ ચક્ર કહેવામાં આવે છે.

(A) કોષચક્ર મુખ્ય બે તબક્કામાં વહેંચાયેલું છે: આંતરાવસ્થા (Interphase) અને $M$-તબક્કો (ભાજન અવસ્થા). આંતરાવસ્થાને વધુ $G_{1}$ તબક્કો,$S$ તબક્કો અને $G_{2}$ તબક્કામાં વહેંચવામાં આવે છે.
પુખ્ત પ્રાણીઓમાં કેટલાક કોષો વિભાજન પામતા નથી (દા.ત.,હૃદયના કોષો) અને ઘણા અન્ય કોષો માત્ર જરૂરિયાત મુજબ જ વિભાજન પામે છે,જેમ કે ઈજા કે કોષ મૃત્યુને કારણે ગુમાવેલા કોષોને બદલવા માટે. જે કોષો આગળ વિભાજન પામતા નથી,તેઓ $G_{1}$ તબક્કામાંથી બહાર નીકળીને કોષચક્રની નિષ્ક્રિય અવસ્થામાં પ્રવેશે છે,જેને શાંત અવસ્થા $(G_{0})$ કહેવામાં આવે છે.
આપેલ આકૃતિના આધારે:
$A$ એ શાંત અવસ્થા $(G_{0})$ દર્શાવે છે,
$B$ એ $G_{1}$ તબક્કો દર્શાવે છે,
$C$ એ $S$ તબક્કો દર્શાવે છે,
$D$ એ $G_{2}$ તબક્કો દર્શાવે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $A=G_{0}, B=G_{1}, C=S, D=G_{2}$ છે.

(C) આંતરાવસ્થાને આરામનો તબક્કો પણ કહેવામાં આવે છે.
આ એ સમયગાળો છે જે દરમિયાન કોષ વ્યવસ્થિત રીતે કોષ વૃદ્ધિ અને $DNA$ પ્રતિકૃતિ દ્વારા વિભાજન માટે તૈયાર થાય છે.

(A) કોષચક્રના $G_{1}$-તબક્કા દરમિયાન,કોષ $DNA$ પ્રતિકૃતિ માટે જરૂરી વિવિધ જૈવ-રસાયણોનું સંશ્લેષણ કરીને તૈયારી કરે છે.
આમાં $RNAs$,નિયમનકારી પ્રોટીન અને $DNA$ પોલિમરેઝ જેવા આવશ્યક ઉત્સેચકોનો સમાવેશ થાય છે,જે પછીના $S$-તબક્કા માટે જરૂરી છે.
હિસ્ટોન પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ $S$-તબક્કા દરમિયાન $DNA$ ના સ્વયંજનન સાથે થાય છે.
ટ્યુબ્યુલિન પ્રોટીન મુખ્યત્વે $G_{2}$-તબક્કા દરમિયાન સંશ્લેષિત થાય છે જેથી ત્રાકતંતુઓનું નિર્માણ થઈ શકે.

(B) આંતરાવસ્થા દરમિયાન,રંગસૂત્ર દ્રવ્ય $(DNA)$ નું સ્વયંજનન થાય છે અને તે બમણું થાય છે.
ખૂબ જ છૂટક રીતે ગૂંચવાયેલા તંતુઓના સ્વરૂપમાં રહેલા રંગસૂત્ર દ્રવ્યને રંગસૂત્ર દ્રવ્ય (Chromatin) કહેવામાં આવે છે.

(D) $S$-તબક્કો એ $G_{1}$-તબક્કા અને $G_{2}$-તબક્કા વચ્ચેનો પેટા-તબક્કો છે,જે દરમિયાન $DNA$ નું સંશ્લેષણ અથવા પ્રતિકૃતિ થાય છે.
પ્રાણી કોષોમાં,$S$-તબક્કા દરમિયાન,$DNA$ ની પ્રતિકૃતિ કોષકેન્દ્રમાં શરૂ થાય છે અને તારાકેન્દ્રનું બેવડાવું કોષરસમાં થાય છે.
કોષ દીઠ $DNA$ નું પ્રમાણ કોષકેન્દ્રમાં બમણું થાય છે. જો $DNA$ નું પ્રારંભિક પ્રમાણ $2C$ હોય,તો તે વધીને $4C$ થાય છે.
જોકે,રંગસૂત્રોની સંખ્યામાં કોઈ વધારો થતો નથી; રંગસૂત્રોની સંખ્યા $G_{1}$-તબક્કામાં હતી તેટલી જ રહે છે.
તેથી,વિધાનો $I, II,$ અને $III$ સાચા છે,જ્યારે વિધાન $IV$ ખોટું છે.

(B) $G_{1}$-તબક્કો (ગેપ $1$) એ આંતરાવસ્થાનો પ્રથમ તબક્કો છે,છેલ્લો નથી. તેથી,વિધાન $I$ ખોટું છે.
$G_{1}$-તબક્કા દરમિયાન,કોષ ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય હોય છે અને સતત વૃદ્ધિ પામે છે. કોષીય અંગિકાઓની સંખ્યામાં વધારો થાય છે,તેથી વિધાન $II$ ખોટું છે.
કોષ કદ અને ઘટકો બંનેમાં વૃદ્ધિ પામે છે,તેથી વિધાન $III$ સાચું છે.
આ તબક્કામાં,કોષ $RNAs$,પ્રોટીન અને અન્ય જૈવરસાયણોનું સંશ્લેષણ કરે છે જે કોષની વૃદ્ધિ અને ત્યારબાદ $S$-તબક્કામાં $DNA$ ના સ્વયંજનન માટે જરૂરી છે. આમ,વિધાન $IV$ સાચું છે.
જેથી વિધાન $III$ અને $IV$ સાચા હોવાથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(A) આપેલી આકૃતિમાં એક કોષ દર્શાવવામાં આવ્યો છે જેમાં સ્પષ્ટ કોષકેન્દ્રપટલ,એક સુસ્પષ્ટ કોષકેન્દ્રિકા અને રંગસૂત્ર દ્રવ્ય દોરાઓના જાળા સ્વરૂપે જોવા મળે છે. તારાકેન્દ્રો (centrioles) કોષકેન્દ્રની બહાર આવેલા છે. આ લક્ષણો કોષચક્રની આંતરાવસ્થા (Interphase),ખાસ કરીને $G_2$ તબક્કાના છે,જ્યાં કોષ વિભાજન માટે તૈયારી કરે છે. આ સમયગાળા દરમિયાન,રંગસૂત્રોનું $DNA$ સ્વયંજનન પામે છે. રંગસૂત્ર દ્રવ્ય ખૂબ જ ઢીલી રીતે ગૂંચવાયેલા દોરાઓ તરીકે હોય છે જેને ક્રોમેટિન કહેવાય છે. તારાકેન્દ્રો પહેલેથી જ સ્વયંજનન પામી ચૂક્યા હોય છે.

(C) કોષચક્રનું નિયંત્રણ સાયક્લિન ડિપેન્ડન્ટ કાઈનેઝ $(CdKs)$ જેવા ઉત્સેચકો દ્વારા થાય છે.
$CdKs$ સેરીન અને થ્રીઓનાઈન જેવા એમિનો એસિડનું ફોસ્ફોરાઈલેશન કરે છે, જે કોષચક્ર સંબંધિત પ્રવૃત્તિઓને શરૂ કરે છે અથવા અટકાવે છે.
કોષચક્રમાં સામેલ અન્ય મુખ્ય ચેકપોઈન્ટ્સ નીચે મુજબ છે:
$1.$ $G_{1}$ ચેકપોઈન્ટ ($S$ અથવા સંશ્લેષણ તબક્કામાં પ્રવેશ) નું નિયંત્રણ $CdK_{4} / \text{Cyclin } D$ અને $CdK_{6} / \text{Cyclin } D$ દ્વારા થાય છે.
$2.$ $G_{2}$ ચેકપોઈન્ટ ($M$ તબક્કામાં પ્રવેશ અથવા મેચ્યુરેશન પ્રમોટિંગ ફેક્ટર) નું નિયંત્રણ $CdK_{2} / \text{Cyclin } B$ દ્વારા થાય છે.
$3.$ મેટાફેઝ ચેકપોઈન્ટનું નિયંત્રણ $\text{Cyclin } B$ ના વિઘટન દ્વારા થાય છે.

(C) ઘટનાઓનો એવો ક્રમ જેના દ્વારા કોષ તેના જિનોમની નકલ કરે છે, કોષના અન્ય ઘટકોનું સંશ્લેષણ કરે છે અને અંતે બે સંતતિ કોષોમાં વિભાજિત થાય છે, તેને $\text{કોષચક્ર}$ $(Cell \ cycle)$ કહેવામાં આવે છે.
$A$. $\text{શાંત } \text{અવસ્થા}$ ($G_0$ તબક્કો): આ તબક્કામાં કોષ ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય રહે છે પરંતુ જ્યાં સુધી જરૂર ન પડે ત્યાં સુધી તે વિભાજન પામતા નથી.
$B$. $\text{જનરેશન } \text{ટાઈમ}$: એક કોષચક્ર પૂર્ણ કરવા માટે કોષ દ્વારા લેવાયેલ સમય, એટલે કે કોષોની સંખ્યા બમણી થવા માટે જરૂરી સમય.
$C$. $\text{કોષચક્ર}$: જિનોમ ડુપ્લિકેશન અને કોષ વિભાજનની સમગ્ર પ્રક્રિયા માટેનો સાચો શબ્દ.
$D$. $\text{કાઈનેટોકોર}$: સેન્ટ્રોમિયર પર હાજર ત્રિ-સ્તરીય પ્રોટીનયુક્ત રચના, જે સ્પિન્ડલ તંતુઓ માટે જોડાણ સ્થાન તરીકે કાર્ય કરે છે.

(A) $DNA$ નું પ્રતિકૃતિ (replication) કોષચક્રના $S$ તબક્કા (સંશ્લેષણ તબક્કો) દરમિયાન થાય છે.
$G_{1}$ તબક્કો: આ તબક્કામાં કોષ વૃદ્ધિ પામે છે અને અંગિકાઓનું બેવડાવું થાય છે.
$S$ તબક્કો: $DNA$ નું પ્રતિકૃતિ અને હિસ્ટોન પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ થાય છે.
$G_{2}$ તબક્કો: ટ્યુબ્યુલિન પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ અને સમભાજન (mitosis) માટેની તૈયારી થાય છે.
$M$ તબક્કો: સમભાજન તબક્કો જેમાં કોષ વિભાજન થાય છે.

(C) કોષચક્રને બે મુખ્ય તબક્કાઓમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે: $M$ તબક્કો (ભાજન) અને આંતરાવસ્થા.
આંતરાવસ્થા એ બે ક્રમિક $M$ તબક્કાઓ વચ્ચેનો સમયગાળો છે.
આંતરાવસ્થા દરમિયાન,કોષ વૃદ્ધિ,$DNA$ નું સ્વયંજનન અને પ્રોટીન સંશ્લેષણ દ્વારા વિભાજન માટે તૈયારી કરે છે.
તેથી,બે ક્રમિક $M$ તબક્કાઓ વચ્ચેના તબક્કાને આંતરાવસ્થા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) જૈવસંશ્લેષણીય તબક્કો એ $G_1$ તબક્કો,$S$ તબક્કો અને $G_2$ તબક્કો છે,જે સામૂહિક રીતે $Interphase$ (આંતરાવસ્થા) બનાવે છે.
$Interphase$ દરમિયાન,કોષ પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરીને,$DNA$ નું સ્વયંજનન કરીને અને કોષીય અંગિકાઓની પ્રતિકૃતિ બનાવીને વિભાજન માટે તૈયારી કરે છે.
$Prophase$ (પૂર્વાવસ્થા): રંગસૂત્રદ્રવ્યનું સંઘનન થઈ રંગસૂત્રો બને છે.
$Anaphase$ (ભાજનાવસ્થા): સેન્ટ્રોમિયરનું વિભાજન થાય છે અને રંગસૂત્રિકાઓ છૂટી પડે છે.
$Metaphase$ (ભાજનાંતરાવસ્થા): રંગસૂત્રો વિષુવવૃત્તીય તલ પર ગોઠવાય છે.

(B) કોષચક્ર એ ઘટનાઓની શ્રેણી છે જે કોષમાં થાય છે, જે તેના વિભાજન અને તેના $DNA$ ના સ્વયંજનન તરફ દોરી જાય છે જેથી બે સંતતિ કોષો ઉત્પન્ન થાય છે.
ઈસ્ટ $(Saccharomyces \text{ } cerevisiae)$ ના કિસ્સામાં, અનુકૂળ વૃદ્ધિની સ્થિતિમાં સમગ્ર કોષચક્ર આશરે $90$ મિનિટમાં પૂર્ણ થાય છે.

(D) આંતરાવસ્થા (Interphase) ને કોષચક્રની સૌથી સક્રિય અવસ્થા માનવામાં આવે છે કારણ કે આ તબક્કા દરમિયાન કોષ વિભાજન માટેની તૈયારી કરવા માટે તીવ્ર ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ,$DNA$ નું સ્વયંજનન અને પ્રોટીન તથા અંગિકાઓનું સંશ્લેષણ કરે છે. આ તબક્કા દરમિયાન,કોષ કદમાં વધારો કરે છે અને તેના આનુવંશિક દ્રવ્યનું સ્વયંજનન કરે છે,જે પછીના વિભાજનના તબક્કાઓ માટે અત્યંત આવશ્યક છે.

(B) આંતરાવસ્થાને આરામની અવસ્થા કહેવામાં આવે છે કારણ કે,જોકે કોષ ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ ખૂબ જ સક્રિય હોય છે અને વૃદ્ધિ પામે છે,પરંતુ આ તબક્કા દરમિયાન કોષ વિભાજન (સમભાજન અથવા અર્ધીકરણ) ની વાસ્તવિક પ્રક્રિયાને લગતી કોઈ દ્રશ્યમાન કે સ્પષ્ટ પ્રવૃત્તિ જોવા મળતી નથી. કોષ તેના $DNA$ નું સ્વયંજનન કરીને અને પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરીને વિભાજન માટે તૈયારી કરે છે,પરંતુ વિભાજન સાથે સંકળાયેલા બાહ્ય ફેરફારો આ અવસ્થામાં ગેરહાજર હોય છે.

(D) $G_1$ તબક્કો (ગેપ $1$ તબક્કો) એ કોષચક્રનો પ્રથમ વૃદ્ધિ તબક્કો છે.
આ તબક્કા દરમિયાન,કોષ ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય હોય છે અને સતત વૃદ્ધિ પામે છે.
તે $DNA$ ના સ્વયંજનન માટે જરૂરી ઉત્સેચકો,પ્રોટીન અને $RNA$ નું સંશ્લેષણ કરે છે,જે પછીના $S$ તબક્કામાં થાય છે.
તેથી,$G_1$ તબક્કો કોષને $DNA$ સંશ્લેષણ માટે તૈયાર કરે છે.

(C) જે કોષો આગળ વિભાજન પામતા નથી,તેઓ $G_1$ તબક્કામાંથી બહાર નીકળીને એક નિષ્ક્રિય અવસ્થામાં પ્રવેશ કરે છે જેને $G_0$ તબક્કો ($G_0$ phase) કહેવામાં આવે છે,જેને શાંત અવસ્થા (Quiescent phase) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. આ અવસ્થામાં,કોષો ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય રહે છે પરંતુ જ્યાં સુધી સજીવની જરૂરિયાત મુજબ તેમને વિભાજન માટે સંકેત ન મળે ત્યાં સુધી તેઓ વિભાજન પામતા નથી.

(D) $G_0$ તબક્કો,જેને શાંત અવસ્થા (quiescent stage) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે એવી સ્થિતિ છે જ્યાં કોષો ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય રહે છે પરંતુ જ્યાં સુધી તેમને જરૂર ન પડે ત્યાં સુધી તેઓ વિભાજન પામતા નથી. આ તબક્કામાં,કોષો કોષચક્રમાંથી બહાર નીકળી જાય છે અને સજીવમાં વિશિષ્ટ કાર્યો કરવા માટે ચોક્કસ પ્રકારના કોષોમાં વિભેદિત થવાનું શરૂ કરે છે.

(D) કોષચક્રના $S$ તબક્કા (સંશ્લેષણ તબક્કો) દરમિયાન,કોષમાં રહેલા $DNA$ નું પ્રમાણ બમણું થાય છે.
જો $DNA$ ની પ્રારંભિક માત્રા $8$ $C$ હોય,તો $S$ તબક્કામાં પ્રતિકૃતિ (replication) ની પ્રક્રિયા પછી,$DNA$ ની માત્રા $8 \times 2 = 16$ $C$ થશે.

(A) કોષચક્રના $S$ તબક્કા (સંશ્લેષણ તબક્કો) દરમિયાન,કોષમાં $DNA$ નું પ્રમાણ બમણું થાય છે,પરંતુ રંગસૂત્રોની સંખ્યા સમાન રહે છે.
$G_1$ તબક્કામાં,કોષમાં $36$ રંગસૂત્રો હોય છે.
$S$ તબક્કામાં $DNA$ નું સ્વયંજનન થાય છે પરંતુ સેન્ટ્રોમિયરનું વિભાજન થતું નથી,તેથી $S$ તબક્કા દરમિયાન રંગસૂત્રોની સંખ્યા $36$ જ રહે છે.
પ્રતિકૃતિ (replication) પછી દરેક રંગસૂત્ર બે ભગિની રંગસૂત્રિકાઓ (sister chromatids) ધરાવે છે.

(B) કોષચક્ર બે મુખ્ય તબક્કાઓ ધરાવે છે: આંતરાવસ્થા અને $M$-તબક્કો. આંતરાવસ્થા એ તૈયારીનો તબક્કો છે જેમાં કોષ વૃદ્ધિ પામે છે,તેના $DNA$ નું સ્વયંજનન કરે છે અને વિભાજન માટે જરૂરી પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરે છે. આ કોષચક્રનો સૌથી લાંબો તબક્કો છે,જે કોષચક્રના કુલ સમયગાળાના $95\%$ થી વધુ સમય લે છે.

(A) કોષચક્ર ચોક્કસ નિયંત્રણ બિંદુઓ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે જેને ચેકપોઈન્ટ્સ કહેવામાં આવે છે.
સૌથી મહત્વપૂર્ણ ચેકપોઈન્ટ,જેને ઘણીવાર 'રિસ્ટ્રિક્શન પોઈન્ટ' અથવા 'સ્ટાર્ટ' તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,તે $G_1 \rightarrow S$ સંક્રમણ સમયે જોવા મળે છે.
આ તબક્કે,કોષ આંતરિક અને બાહ્ય સંકેતોના આધારે $DNA$ પ્રતિકૃતિ અને વિભાજન માટે પ્રતિબદ્ધ થાય છે.
બીજો એક મહત્વપૂર્ણ ચેકપોઈન્ટ $G_2 \rightarrow M$ સંક્રમણ પર હોય છે,જે સુનિશ્ચિત કરે છે કે કોષ સમભાજન (mitosis) માં પ્રવેશતા પહેલા $DNA$ પ્રતિકૃતિ પૂર્ણ અને સચોટ છે.

(D) કોષચક્રમાં $G_1$ તબક્કાથી $S$ તબક્કા તરફનું સંક્રમણ એક મહત્વપૂર્ણ ચેકપોઇન્ટ છે. આ સંક્રમણ મુખ્યત્વે $G_1$ સાયક્લિન્સ અને સાયક્લિન-ડિપેન્ડન્ટ કાઇનેઝ (ખાસ કરીને cdc$2$ કાઇનેઝ અથવા તેના સમધર્મીઓ) વચ્ચેના સંકુલ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. આ સંકુલ લક્ષ્ય પ્રોટીનનું ફોસ્ફોરાયલેશન કરે છે જે $DNA$ પ્રતિકૃતિની શરૂઆત કરે છે,જેનાથી કોષ $G_1$ તબક્કામાંથી $S$ તબક્કામાં પ્રવેશ કરી શકે છે.

(C) સાયકલિન ડિપેન્ડન્ટ કાઈનેઝ ($CDK$s) એ પ્રોટીન કાઈનેઝનો એક સમૂહ છે જે ચોક્કસ સાયકલિન સાથે જોડાઈને સક્રિય થાય છે. તેઓ કોષચક્રના વિવિધ તબક્કાઓ અને ચેકપોઈન્ટ્સ (જેમ કે $G_1/S$ અને $G_2/M$ સંક્રમણ) પર લક્ષ્ય પ્રોટીનનું ફોસ્ફોરાયલેશન કરીને કોષચક્રની પ્રગતિને નિયંત્રિત કરવામાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે. તેથી,તેઓ કોષચક્રના વિવિધ તબક્કાઓનું નિયંત્રણ કરે છે.

(C) કોષચક્રના $S$-તબક્કા (સંશ્લેષણ તબક્કો) માં,કોષ દીઠ $DNA$ નો જથ્થો બમણો થાય છે,પરંતુ રંગસૂત્રોની સંખ્યા સમાન રહે છે.
- વિધાન $a$ સાચું છે: $G_1$ તબક્કામાં ચયાપચયની પ્રક્રિયા અને પ્રોટીન સંશ્લેષણ થાય છે,પરંતુ $DNA$ નું સ્વયંજનન થતું નથી.
- વિધાન $b$ સાચું છે: $S$-તબક્કામાં $DNA$ નું સ્વયંજનન થાય છે,જેના પરિણામે સિસ્ટર ક્રોમેટિડ્સ જનીનોની નકલ ધરાવે છે.
- વિધાન $c$ સાચું છે: $S$-તબક્કા પછી,$DNA$ નો જથ્થો પ્રારંભિક $2C$ ની સરખામણીમાં $4C$ થઈ જાય છે.
- વિધાન $d$ ખોટું છે: $S$-તબક્કા દરમિયાન રંગસૂત્રોની સંખ્યા બમણી થતી નથી; તે $2n$ જ રહે છે કારણ કે સિસ્ટર ક્રોમેટિડ્સ સેન્ટ્રોમિયર પર જોડાયેલા રહે છે.
તેથી,માત્ર વિધાન $d$ ખોટું છે.

(A) $G_1$ તબક્કો (Gap $1$) એ કોષચક્રનો સૌથી મહત્વનો ચેકપોઈન્ટ છે. આ તબક્કા દરમિયાન,કોષ તેના આંતરિક અને બાહ્ય વાતાવરણનું મૂલ્યાંકન કરે છે જેથી તે નક્કી કરી શકે કે $DNA$ પ્રતિકૃતિ ($S$ તબક્કો) સાથે આગળ વધવું કે કોષચક્રમાંથી બહાર નીકળીને $G_0$ તબક્કામાં (શાંત અવસ્થા) પ્રવેશ કરવો. $G_0$ તબક્કામાં,કોષો ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય રહે છે પરંતુ જ્યાં સુધી તેમને ફરીથી કોષચક્રમાં પ્રવેશવા માટે સંકેત ન મળે ત્યાં સુધી તેઓ વિભાજન પામતા નથી.

(D) કોષચક્રની આકૃતિના આધારે:
$A$ એ $M$-તબક્કો (ભાજન અવસ્થા) દર્શાવે છે,જે કાર્યોકિનેસિસથી શરૂ થાય છે અને સાયટોકિનેસિસ પર સમાપ્ત થાય છે.
$B$ એ $G_0$ તબક્કો (શાંત અવસ્થા) દર્શાવે છે. આ તબક્કામાં,કોષો ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય રહે છે પરંતુ જ્યાં સુધી તેમને જરૂર ન પડે ત્યાં સુધી તેઓ વિભાજન પામતા નથી.
$C$ એ $G_1$ તબક્કો દર્શાવે છે,જ્યાં કોષ વૃદ્ધિ પામે છે અને સામાન્ય ચયાપચયની પ્રક્રિયા કરે છે.
$D$ એ $S$ તબક્કો (સંશ્લેષણ તબક્કો) દર્શાવે છે,જ્યાં $DNA$ નું સ્વયંજનન થાય છે,કોષરસની વૃદ્ધિ નહીં (જે મુખ્યત્વે $G_1$ અને $G_2$ માં થાય છે).
તેથી,વિધાન '$D$ - કોષરસની વૃદ્ધિનો સમયગાળો' ખોટું છે,જે વિકલ્પ $D$ ને અસંગત જોડ બનાવે છે.

(C) કોષચક્રનો સંશ્લેષણ $(S)$ તબક્કો નીચેની ઘટનાઓ દ્વારા લાક્ષણિક છે:
$1$. $DNA$ પ્રતિકૃતિ: કોષ દીઠ $DNA$ નું પ્રમાણ બમણું થાય છે ($2C$ થી $4C$).
$2$. ક્રોમેટિન તંતુઓનું સ્વયંજનન: જેમ $DNA$ પ્રતિકૃતિ પામે છે,તેમ ક્રોમેટિન તંતુઓ પણ સ્વયંજનન પામે છે.
$3$. હિસ્ટોન પ્રોટીન સંશ્લેષણ: હિસ્ટોન કોષરસમાં સંશ્લેષિત થાય છે અને નવા બનેલા $DNA$ ને પેક કરવા માટે કોષકેન્દ્રમાં મોકલવામાં આવે છે.
$4$. સેન્ટ્રિઓલનું સ્વયંજનન: પ્રાણી કોષોમાં,$S$ તબક્કા દરમિયાન કોષરસમાં સેન્ટ્રિઓલનું સ્વયંજનન થાય છે.
પટલમય અંગિકાઓનું સ્વયંજનન (જેમ કે કણાભસૂત્ર અને ગોલ્ગી પ્રસાધન) સામાન્ય રીતે $G_1$ અને $G_2$ તબક્કા દરમિયાન થાય છે,$S$ તબક્કામાં નહીં.
તેથી,$S$ તબક્કા સાથે સંકળાયેલી લાક્ષણિકતાઓ છે: $DNA$ પ્રતિકૃતિ,ક્રોમેટિન તંતુઓનું સ્વયંજનન,હિસ્ટોન પ્રોટીન સંશ્લેષણ અને સેન્ટ્રિઓલનું સ્વયંજનન. આમ કુલ ચાર લાક્ષણિકતાઓ છે.

(D) કોષ સમભાજન દ્વારા વિભાજન પામે છે,જ્યાં દરેક પેઢીમાં એક કોષમાંથી $2$ સંતતિ કોષો ઉત્પન્ન થાય છે.
આ માટેનું સૂત્ર $2^n = N$ છે,જ્યાં $n$ એ પેઢીઓની સંખ્યા છે અને $N$ એ કોષોની કુલ સંખ્યા છે.
અહીં $N = 128$ આપેલ છે,તેથી $2^n = 128$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $128 = 2^7$,તેથી $n = 7$.
આમ,$128$ કોષો ઉત્પન્ન કરવા માટે $7$ પેઢીઓની જરૂર પડે છે.
$1 \xrightarrow{1} 2 \xrightarrow{2} 4 \xrightarrow{3} 8 \xrightarrow{4} 16 \xrightarrow{5} 32 \xrightarrow{6} 64 \xrightarrow{7} 128$

(D) અંડકોષ એ એકકીય કોષ $(n)$ છે અને તેનું $DNA$ પ્રમાણ $C$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
આપેલ છે કે અંડકોષમાં $10 \; pg$ $DNA$ છે,તેથી $C = 10 \; pg$.
દ્વિતીય કોષ $(2n)$ માં $G_1$ તબક્કે $2C$ જેટલું $DNA$ હોય છે.
કોષચક્રના $S$ તબક્કા દરમિયાન $DNA$ નું સ્વયંજનન થાય છે,જેનાથી $DNA$ ની માત્રા બમણી થાય છે.
તેથી,$G_2$ તબક્કામાં દ્વિતીય કોષમાં $DNA$ ની માત્રા $4C$ થાય છે.
$C$ ની કિંમત મૂકતા: $4 \times 10 \; pg = 40 \; pg$.

(C) અર્ધીકરણની નીપજો (જન્યુઓ) એકકીય $(n)$ હોય છે અને તેમાં $C$ જેટલું $DNA$ હોય છે. આપેલ છે કે $C = 20 \; pg$ છે.
દૈહિક કોષ દ્વિકીય $(2n)$ હોય છે અને $G_1$ તબક્કામાં તેમાં $2C$ જેટલું $DNA$ હોય છે.
$S$ તબક્કા દરમિયાન,$DNA$ નું પ્રમાણ બમણું થાય છે,તેથી $G_2$ તબક્કામાં કોષમાં $4C$ જેટલું $DNA$ હોય છે.
તેથી,$G_2$ તબક્કામાં $DNA$ નું પ્રમાણ = $4 \times 20 \; pg = 80 \; pg$ થાય.

(A) $G_1$-તબક્કા (ગેપ $1$ તબક્કો) દરમિયાન,કોષ કદમાં વધારો કરે છે અને વિવિધ પ્રોટીન અને $RNA$ નું સંશ્લેષણ કરે છે. કોષની મોટાભાગની અંગિકાઓ,જેમ કે કણાભસૂત્ર,હરિતકણ અને અંતઃકોષરસજાળ,કોષ વિભાજનની તૈયારી માટે આ તબક્કા દરમિયાન સ્વયંજનન (duplication) પામે છે.

(C) $G_2$-તબક્કાને પૂર્વ-ભાજન તબક્કો અથવા દ્વિતીય વૃદ્ધિ તબક્કો કહેવામાં આવે છે,જે દરમિયાન કોષ પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરીને અને કણાભસૂત્ર તથા હરિતકણ જેવા અંગિકાઓનું સ્વયંજનન કરીને ભાજન માટે તૈયારી કરે છે.
રંગસૂત્રોનું સંઘનન $G_2$-તબક્કામાં થતું નથી; તે ભાજનની પૂર્વાવસ્થા (prophase) નું લાક્ષણિક લક્ષણ છે.
તેથી,વિધાન સાચું છે,પરંતુ કારણ ખોટું છે.

(C) કોષચક્ર દરમિયાન,સંશ્લેષણ તબક્કો ($S$ તબક્કો) એવો સમયગાળો છે જેમાં $DNA$ નું સ્વયંજનન (replication) થાય છે. આ તબક્કામાં,કોષ દીઠ $DNA$ ની માત્રા બમણી થાય છે,જોકે રંગસૂત્રોની સંખ્યા સમાન રહે છે. આ સુનિશ્ચિત કરે છે કે સમભાજન પછી દરેક બાળ કોષને આનુવંશિક દ્રવ્યનો સમાન જથ્થો પ્રાપ્ત થાય.

(A) પ્રાણીકોષોમાં,સેન્ટ્રિઓલ એ કોષ વિભાજન દરમિયાન ત્રાકતંતુઓના નિર્માણમાં સામેલ એક મહત્વપૂર્ણ અંગિકા છે.
કોષચક્રના $S-$તબક્કા (સંશ્લેષણ તબક્કો) દરમિયાન,કોષકેન્દ્રમાં $DNA$ નું સ્વયંજનન થાય છે.
તે જ સમયે,કોષરસમાં રહેલી સેન્ટ્રિઓલની જોડી પણ સ્વયંજનન પામે છે જેથી દરેક બાળકોષને સેન્ટ્રિઓલની એક જોડી પ્રાપ્ત થાય.
તેથી,સેન્ટ્રિઓલના સ્વયંજનન માટેનો સાચો તબક્કો $S-$તબક્કો છે.

(A) કોષચક્રમાં,$S$ તબક્કો (સંશ્લેષણ તબક્કો) $DNA$ ના સ્વયંજનન (replication) દ્વારા લાક્ષણિકતા ધરાવે છે.
આ તબક્કા દરમિયાન,કોષ દીઠ $DNA$ નું પ્રમાણ બમણું થાય છે ($2C$ થી $4C$),પરંતુ રંગસૂત્રોની સંખ્યા સમાન રહે છે.
કારણ કે $G_1$ તબક્કે રંગસૂત્રોની સંખ્યા $8$ છે,તેથી $S$ તબક્કા પછી પણ રંગસૂત્રોની સંખ્યા $8$ જ રહેશે કારણ કે રંગસૂત્રિકાઓ સેન્ટ્રોમિયર પર જોડાયેલી રહે છે.
તેથી,સાચો જવાબ $8$ છે.

(B) કોષચક્ર મુખ્ય બે તબક્કાઓ ધરાવે છે: આંતરાવસ્થા (Interphase) અને $M$ તબક્કો (ભાજન અવસ્થા). આંતરાવસ્થાને $G_1$,$S$ અને $G_2$ તબક્કાઓમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.
$S$ તબક્કા (સંશ્લેષણ તબક્કો) દરમિયાન,$DNA$ નું સ્વયંજનન (replication) થાય છે,જેનો અર્થ છે કે કોષમાં રહેલા આનુવંશિક દ્રવ્ય $(DNA)$ ની માત્રા બમણી થાય છે.
જો $DNA$ ની પ્રારંભિક માત્રા $2C$ હોય,તો $S$ તબક્કાના અંતે તે $4C$ થઈ જાય છે,જોકે રંગસૂત્રોની સંખ્યા સમાન રહે છે.

(B) કોષચક્ર બે મુખ્ય તબક્કાઓ ધરાવે છે: આંતરાવસ્થા (Interphase) અને $M$-તબક્કો (ભાજન અવસ્થા). આંતરાવસ્થાને આગળ $G_1$,$S$,અને $G_2$ તબક્કાઓમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.
આપેલ આકૃતિમાં,$P$ એ $G_1$ તબક્કો દર્શાવે છે,$Q$ એ $S$ તબક્કો (સંશ્લેષણ તબક્કો) દર્શાવે છે,$R$ એ $G_2$ તબક્કો દર્શાવે છે,અને $S$ એ $M$-તબક્કો દર્શાવે છે.
$DNA$ પોલીમરેઝ એ $DNA$ ના સ્વયંજનન (replication) માટે જવાબદાર મુખ્ય ઉત્સેચક છે.
$DNA$ નું સ્વયંજનન કોષચક્રના $S$ તબક્કા (સંશ્લેષણ તબક્કો) દરમિયાન થાય છે.
તેથી,આ ઉત્સેચકની જરૂરિયાત $Q$ તબક્કામાં હોય છે.

(A) કોષચક્ર મુખ્યત્વે બે તબક્કામાં વહેંચાયેલું છે: $\text{આંતરાવસ્થા}$ (Interphase) અને $M$ તબક્કો (ભાજન અવસ્થા).
$\text{આંતરાવસ્થા}$ એ તૈયારીનો તબક્કો છે જેમાં કોષ વૃદ્ધિ પામે છે, $DNA$ નું સ્વયંજનન કરે છે અને વિભાજન માટે તૈયાર થાય છે.
તે કોષચક્રના કુલ સમયગાળાના $95\%$ થી વધુ સમય રોકે છે.
તેની સરખામણીમાં, $M$ તબક્કો એ વાસ્તવિક વિભાજનનો તબક્કો છે, જે પ્રમાણમાં ટૂંકો હોય છે.
તેથી, $\text{આંતરાવસ્થા}$ સૌથી લાંબો સમય ચાલે છે.

(B) કોષચક્રનો સમયગાળો વિવિધ સજીવોમાં નોંધપાત્ર રીતે અલગ હોય છે:
$1$. યીસ્ટ ($Saccharomyces$ $cerevisiae$) સામાન્ય રીતે તેનું કોષચક્ર આશરે $90$ મિનિટ અથવા $1.5$ કલાકમાં પૂર્ણ કરે છે.
$2$. $E. coli$ (બેક્ટેરિયા) ખૂબ જ ઝડપી કોષચક્ર ધરાવે છે,જે અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓમાં દર $20$ મિનિટે વિભાજન પામે છે.
$3$. સંવર્ધિત માનવકોષોમાં કોષચક્રનો સમયગાળો આશરે $24$ કલાકનો હોય છે.
આમ,યોગ્ય જોડકા નીચે મુજબ છે:
$P$ (યીસ્ટ) $II$ ($1.5$ કલાક) સાથે જોડાય છે.
$Q$ $(E. coli)$ $I$ ($20$ મિનિટ) સાથે જોડાય છે.
$R$ (માનવકોષ) $III$ ($24$ કલાક) સાથે જોડાય છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $(P-II), (Q-I), (R-III)$ છે.

(D) કોષચક્ર મુખ્ય બે તબક્કામાં વહેંચાયેલું છે: $M$ અવસ્થા (ભાજન અવસ્થા) અને આંતરાવસ્થા.
આંતરાવસ્થા એ બે ક્રમિક $M$ અવસ્થાઓ વચ્ચેનો સમયગાળો છે.
તેને વધુ ત્રણ પેટા-તબક્કાઓમાં વહેંચવામાં આવે છે: $G_1$ અવસ્થા (ગેપ $1$),$S$ અવસ્થા (સંશ્લેષણ),અને $G_2$ અવસ્થા (ગેપ $2$).
આમ,આંતરાવસ્થા એ બે $M$ અવસ્થાઓ વચ્ચેનો સંપૂર્ણ સમયગાળો દર્શાવે છે,તેથી તે સાચો જવાબ છે.

(D) આંતરાવસ્થા એ કોષચક્રનો એવો તબક્કો છે જેમાં સામાન્ય કોષ તેના જીવનનો મોટાભાગનો સમય વિતાવે છે.
તે ત્રણ અલગ-અલગ ઉપતબક્કાઓમાં વહેંચાયેલું છે:
$1$. $G_1$ તબક્કો (ગેપ $1$): કોષ વૃદ્ધિ પામે છે અને તેના સામાન્ય ચયાપચયના કાર્યો કરે છે.
$2$. $S$ તબક્કો (સંશ્લેષણ): $DNA$ નું સ્વયંજનન થાય છે.
$3$. $G_2$ તબક્કો (ગેપ $2$): કોષ પ્રોટીન અને અંગિકાઓનું સંશ્લેષણ કરીને સમભાજન માટે તૈયારી કરે છે.
તેથી,આપેલા તમામ વિકલ્પો આંતરાવસ્થાના ઉપતબક્કાઓ છે.

(C) કોષચક્રમાં,$G_1$ અવસ્થા એ પ્રારંભિક વૃદ્ધિનો તબક્કો છે જ્યાં $DNA$ નું પ્રમાણ $2C$ અને રંગસૂત્રોની સંખ્યા $2n$ હોય છે.
$S$ તબક્કા (સંશ્લેષણ તબક્કો) દરમિયાન,$DNA$ નું સ્વયંજનન થાય છે,જેનાથી $DNA$ નું પ્રમાણ $2C$ થી વધીને $4C$ થાય છે,પરંતુ રંગસૂત્રોની સંખ્યા $2n$ જ રહે છે કારણ કે રંગસૂત્રિકાઓ સેન્ટ્રોમિયર સાથે જોડાયેલી રહે છે.
$S$ તબક્કા પછી,કોષ $G_2$ અવસ્થામાં પ્રવેશ કરે છે.
તેથી,$G_2$ અવસ્થામાં $DNA$ નું પ્રમાણ $4C$ હોય છે અને રંગસૂત્રોની સંખ્યા $2n$ જળવાઈ રહે છે.
આમ,$G_1$ થી $G_2$ માં જતી વખતે $DNA$ નું પ્રમાણ $2C$ થી $4C$ થાય છે,જ્યારે રંગસૂત્રની સંખ્યા $(2n)$ સમાન રહે છે.

(B) પ્રાણીકોષોમાં,કોષચક્રના $S$ તબક્કા (સંશ્લેષણ તબક્કો) દરમિયાન કોષકેન્દ્રીય $DNA$ ના સ્વયંજનનની સાથે તારાકેન્દ્રનું પણ સ્વયંજનન થાય છે. આ પ્રક્રિયા સુનિશ્ચિત કરે છે કે કોષ વિભાજન દરમિયાન દરેક બાળકોષને તારાકેન્દ્રની એક જોડ પ્રાપ્ત થાય.

(B) કોષચક્ર મુખ્ય બે તબક્કાઓમાં વહેંચાયેલું છે: આંતરાવસ્થા (Interphase) અને $M$ તબક્કો (ભાજન અવસ્થા).
આંતરાવસ્થાને ત્રણ પેટા-તબક્કાઓમાં વહેંચવામાં આવે છે: $G_1$ તબક્કો,$S$ તબક્કો અને $G_2$ તબક્કો.
$S$ તબક્કા (સંશ્લેષણ તબક્કો) દરમિયાન $DNA$ નું સ્વયંજનન (replication) થાય છે.
આ તબક્કામાં,કોષમાં $DNA$ નું પ્રમાણ બમણું થાય છે,જોકે રંગસૂત્રોની સંખ્યા સમાન રહે છે.

(C) સુકોષકેન્દ્રી સજીવોમાં,$DNA$ નું પ્રતિકૃતિ કોષચક્રના $S$ તબક્કા (સંશ્લેષણ તબક્કો) દરમિયાન થાય છે.
આ તબક્કા દરમિયાન,કોષમાં $DNA$ નું પ્રમાણ બમણું થાય છે,જોકે રંગસૂત્રોની સંખ્યા સમાન રહે છે.
તેની સરખામણીમાં,$G_1$ તબક્કામાં કોષની વૃદ્ધિ અને મોટાભાગની કોષીય અંગિકાઓનું સ્વયંજનન થાય છે,જ્યારે $G_2$ તબક્કામાં પ્રોટીન સંશ્લેષણ અને ભાજન (mitosis) માટેની તૈયારી થાય છે.