Mitochondria Questions in Hindi

(C) जेनस ग्रीन $B$ एक महत्वपूर्ण अभिरंजक है जिसका उपयोग विशेष रूप से जीवित कोशिकाओं में माइटोकॉन्ड्रिया का अवलोकन करने के लिए किया जाता है। यह माइटोकॉन्ड्रिया की श्वसन गतिविधि के संकेतक के रूप में कार्य करता है,और अपचयित (reduced) होने पर यह नीले रंग से रंगहीन हो जाता है।

(D) कोशिका का ऊर्जा गृह (powerhouse) के रूप में जानी जाने वाली कोशिकांग $\text{सूत्रकणिका}$ $(Mitochondrion)$ है।
इसे ऊर्जा गृह इसलिए कहा जाता है क्योंकि यह वायवीय श्वसन की प्रक्रिया के माध्यम से $ATP$ $(Adenosine Triphosphate)$ के रूप में कोशिकीय ऊर्जा का उत्पादन करती है।

(B) माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली कई वलन बनाती है जिन्हें क्रिस्टी (Cristae) कहा जाता है।
$1$. क्रिस्टी: ये माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली के वलन हैं जो जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए सतह क्षेत्र को बढ़ाते हैं।
$2$. सिस्टर्नी: ये गॉल्जी उपकरण या अंतःद्रव्यी जालिका में पाई जाने वाली लंबी,चपटी,समानांतर और थैली जैसी परस्पर जुड़ी हुई संरचनाएं हैं।
$3$. सूक्ष्म नलिकाएं: ये प्रोटीनयुक्त संरचनाएं हैं जो कोशिका के कंकाल (cytoskeleton) का हिस्सा बनाती हैं।
$4$. मीसोसोम: ये जीवाणु कोशिकाओं में प्लाज्मा झिल्ली के अंतर्वलन (invaginations) हैं,जो श्वसन और $DNA$ प्रतिकृति में मदद करते हैं।

(C) माइटोकॉन्ड्रिया अर्ध-स्वायत्त कोशिकांग हैं जो विखंडन द्वारा विभाजित होते हैं। उनके मैट्रिक्स में एक एकल गोलाकार $DNA$ अणु और राइबोसोम होते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली वलन बनाती है जिसे क्रिस्टी कहा जाता है,जो इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला और $ATP$ संश्लेषण में शामिल एंजाइमों के लिए सतह क्षेत्र को काफी बढ़ा देते हैं। इसलिए,यह कथन कि क्रिस्टी सतह क्षेत्र को कम करते हैं,गलत है।

(C) माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट को अर्ध-स्वायत्त कोशिकांग माना जाता है क्योंकि इनमें अपना स्वयं का वृत्ताकार $DNA$ और $70S$ राइबोसोम होते हैं,जो इन्हें अपने कुछ प्रोटीन का संश्लेषण करने की क्षमता प्रदान करते हैं।

(C) माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट को अर्ध-स्वायत्त अंगक माना जाता है क्योंकि उनमें $DNA$ के रूप में अपना स्वयं का आनुवंशिक पदार्थ होता है, साथ ही प्रोटीन संश्लेषण के लिए $RNA$ और $ribosomes$ भी होते हैं।
इसके बावजूद, वे अभी भी अपने कई प्रोटीनों और कार्यात्मक आवश्यकताओं के लिए केंद्रकीय जीनोम (nuclear genome) पर निर्भर रहते हैं।

(B) एंडोसिम्बायोन्ट परिकल्पना यह प्रस्तावित करती है कि माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट की उत्पत्ति स्वतंत्र रूप से रहने वाले प्रोकैरियोट्स से हुई है जिन्हें एक मेजबान कोशिका द्वारा निगल लिया गया था।
इसका समर्थन करने वाली मुख्य समानताएं इस प्रकार हैं:
$1$. माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट दोनों में गोलाकार $DNA$ होता है,जो बैक्टीरियल जीनोम के समान है।
$2$. यह $DNA$ हिस्टोन प्रोटीन के साथ नहीं जुड़ा होता है,जो प्रोकैरियोटिक $DNA$ की एक विशिष्ट विशेषता है।
$3$. इनमें $70S$ राइबोसोम होते हैं,जो प्रोकैरियोट्स की विशेषता है,जबकि यूकेरियोटिक कोशिका द्रव्य में $80S$ राइबोसोम पाए जाते हैं।

(B) एंडोसिम्बायोटिक सिद्धांत (Endosymbiotic Theory) के अनुसार,माइटोकॉन्ड्रिया (Mitochondria) और क्लोरोप्लास्ट (Chloroplast) को स्वतंत्र प्रोकैरियोटिक जीवों से उत्पन्न माना जाता है,जिन्हें एक मेजबान कोशिका द्वारा निगल लिया गया था। इसलिए,ऐसे $2$ कोशिकांग हैं।

(A) एक महत्वपूर्ण अभिरंजक (vital stain) वह रंजक है जिसका उपयोग जीवित कोशिकाओं को मारे बिना उन्हें अभिरंजित करने के लिए किया जाता है। जानूस ग्रीन $B$ जीवित कोशिकाओं में माइटोकॉन्ड्रिया की पहचान करने के लिए उपयोग किया जाने वाला एक विशिष्ट अभिरंजक है।
अपनी ऑक्सीकृत अवस्था में,जानूस ग्रीन $B$ नीला-हरा होता है और अपनी अपचयित (reduced) अवस्था में यह रंगहीन होता है।
माइटोकॉन्ड्रिया के अंदर,साइटोक्रोम ऑक्सीडेज एंजाइम (जो इलेक्ट्रॉन ट्रांसपोर्ट चेन का हिस्सा है) रंजक को उसकी ऑक्सीकृत (नीली-हरी) अवस्था में बनाए रखता है,जिससे माइटोकॉन्ड्रिया सूक्ष्मदर्शी के नीचे दिखाई देते हैं।
चूंकि कारण इस बात की सही व्याख्या करता है कि जानूस ग्रीन $B$ माइटोकॉन्ड्रिया को क्यों अभिरंजित करता है,इसलिए दोनों कथन सही हैं और कारण अभिकथन की सही व्याख्या है।

(B) माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट वे कोशिकांग हैं जो जीवित प्रणालियों में $ATP$ का संश्लेषण करते हैं।
दोनों प्रणालियों में इलेक्ट्रॉन परिवहन प्रणाली $(ETS)$ मौजूद होती है,जिसके माध्यम से इलेक्ट्रॉन वाहक अणुओं द्वारा रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला के माध्यम से स्थानांतरित किए जाते हैं।
इसलिए,ऊर्जा वाहक अणुओं का माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट के भीतर लगातार ऑक्सीकरण और अपचयन होता है।

(C) कोशिकीय श्वसन में चार मुख्य चरण शामिल होते हैं: ग्लाइकोलाइसिस,लिंक रिएक्शन,क्रेब्स चक्र और ऑक्सीडेटिव फास्फोराइलेशन।
ग्लाइकोलाइसिस कोशिका द्रव्य में होता है,जबकि शेष तीन चरण सूत्रकणिका (माइटोकॉन्ड्रिया) के भीतर होते हैं।
क्रेब्स चक्र के लिए एंजाइम माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में स्थित होते हैं,और ऑक्सीडेटिव फास्फोराइलेशन के लिए एंजाइम आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में स्थित होते हैं।
इसलिए,सूत्रकणिका श्वसन एंजाइमों के लिए प्राथमिक स्थल है।

(D) माइटोकॉन्ड्रिया को कोशिका का ऊर्जा गृह (power house) कहा जाता है,क्योंकि इसमें खाद्य पदार्थों का धीरे-धीरे ऑक्सीकरण होता है और उत्पन्न ऊर्जा $ATP$ के रूप में संग्रहीत होती है।
क्रेब्स चक्र (वायवीय श्वसन) और फैटी एसिड ऑक्सीकरण के लिए आवश्यक एंजाइम माइटोकॉन्ड्रिया के मैट्रिक्स में पाए जाते हैं।

(A) ऑक्सीडेटिव फास्फोराइलेशन की प्रक्रिया के दौरान,जो माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली में होती है,इलेक्ट्रॉन परिवहन तंत्र सक्रिय रहता है।
इस प्रक्रिया में भारी मात्रा में मुक्त ऊर्जा निकलती है।
इस ऊर्जा का उपयोग माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली पर स्थित $F_{1}$ उप-इकाइयों (जिन्हें $F_{0}-F_{1}$ कॉम्प्लेक्स का हेडपीस भी कहा जाता है) द्वारा किया जाता है।
$F_{1}$ कण में $ATP$ सिंथेज़ एंजाइम होता है,जो $ADP$ और अकार्बनिक फॉस्फेट से $ATP$ अणुओं के संश्लेषण को उत्प्रेरित करता है।

(A) सूत्रकणिका (माइटोकॉन्ड्रिया) को कोशिका का ऊर्जा गृह कहा जाता है क्योंकि यह कोशिका के लिए आवश्यक एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट $(ATP)$ की अधिकांश आपूर्ति उत्पन्न करती है,जिसका उपयोग रासायनिक ऊर्जा के स्रोत के रूप में किया जाता है।

(B) माइटोकॉन्ड्रिया एक दोहरी झिल्ली से घिरा हुआ कोशिकांग है।
बाह्य झिल्ली कोशिकांग की निरंतर सीमा बनाती है।
आंतरिक झिल्ली मैट्रिक्स की ओर कई वलन (folds) बनाती है जिन्हें $cristae$ (क्रिस्टी) कहा जाता है।
ये $cristae$ आंतरिक झिल्ली के पृष्ठीय क्षेत्रफल को काफी बढ़ा देते हैं ताकि इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला और $ATP$ संश्लेषण के लिए अधिक एंजाइमों को समायोजित किया जा सके।
इसलिए,आंतरिक झिल्ली का पृष्ठीय क्षेत्रफल बाह्य झिल्ली की तुलना में बहुत अधिक होता है।

(C) माइटोकॉन्ड्रिया आमतौर पर सॉसेज के आकार की या बेलनाकार संरचनाएं होती हैं।
$NCERT$ पाठ्यपुस्तक के अनुसार,माइटोकॉन्ड्रिया के आयाम इस प्रकार हैं:
व्यास: $0.2$ से $1.0 \ \mu m$ (औसत $0.5 \ \mu m$)।
लंबाई: $1.0$ से $4.1 \ \mu m$।
अतः,विकल्प $C$ सही उत्तर है।

(A) माइटोकॉन्ड्रिया दोहरी झिल्ली से घिरे कोशिकांग हैं। माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली मैट्रिक्स की ओर कई वलन (infoldings) बनाती है जिन्हें क्रिस्टी कहा जाता है। ये क्रिस्टी विभिन्न जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए सतह क्षेत्र को बढ़ाते हैं,जैसे कि इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला,जो $ATP$ उत्पादन के लिए आवश्यक है।

(A) $F_1$ कण,जिन्हें ऑक्सीसोम या $F_0-F_1$ कॉम्प्लेक्स के रूप में भी जाना जाता है,माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली पर स्थित होते हैं।
ये कण माइटोकॉन्ड्रिया के मैट्रिक्स (आधारक) की ओर उभरे हुए होते हैं।
ये ऑक्सीडेटिव फॉस्फोराइलेशन के दौरान $ATP$ संश्लेषण के लिए जिम्मेदार होते हैं।

(B) माइटोकॉन्ड्रिया अर्ध-स्वायत्त कोशिकांग हैं जो द्वि-विखंडन (binary fission) द्वारा विभाजित होते हैं,न कि बहुविखंडन द्वारा। इसलिए,यह कथन कि वे बहुविखंडन द्वारा विभाजित होते हैं,गलत है। माइटोकॉन्ड्रिया वास्तव में वायवीय श्वसन के स्थल हैं जहाँ $ATP$ का उत्पादन होता है,और प्रति कोशिका इनकी संख्या कोशिका की चयापचय मांग के आधार पर भिन्न होती है।

(A) वायवीय श्वसन में ऑक्सीजन की उपस्थिति में कार्बनिक पदार्थों का पूर्ण ऑक्सीकरण होता है,जिससे $CO_2$,जल और $ATP$ के रूप में बड़ी मात्रा में ऊर्जा मुक्त होती है।
यह प्रक्रिया सुकेंद्रकी कोशिकाओं के माइटोकॉन्ड्रिया में होती है।
क्रेब्स चक्र और इलेक्ट्रॉन परिवहन प्रणाली $(ETS)$ माइटोकॉन्ड्रिया के भीतर होती है,इसलिए यह वायवीय श्वसन का मुख्य स्थल है।

(C) फॉस्फोराइलेशन एक अणु में फॉस्फेट समूह को जोड़ने की प्रक्रिया है,जो आमतौर पर $ATP$ बनाने के लिए $ADP$ में होती है।
यूकेरियोटिक कोशिकाओं में,यह मुख्य रूप से दो तंत्रों के माध्यम से होता है: फोटोफॉस्फोराइलेशन और ऑक्सीडेटिव फॉस्फोराइलेशन।
$1$. फोटोफॉस्फोराइलेशन प्रकाश संश्लेषण के दौरान हरितलवक (Chloroplast) में होता है,जहाँ प्रकाश ऊर्जा का उपयोग $ATP$ को संश्लेषित करने के लिए किया जाता है।
$2$. ऑक्सीडेटिव फॉस्फोराइलेशन कोशिकीय श्वसन के दौरान माइटोकॉन्ड्रिया में होता है,जहाँ इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला से मुक्त ऊर्जा का उपयोग $ATP$ के संश्लेषण के लिए किया जाता है।
इसलिए,हरितलवक और माइटोकॉन्ड्रिया दोनों फॉस्फोराइलेशन के माध्यम से $ATP$ के संश्लेषण में शामिल प्रमुख कोशिकांग हैं।

(C) सभी जीवित कोशिकाओं में कोशिका झिल्ली,कोशिकाद्रव्य और आनुवंशिक पदार्थ ($DNA$ या $RNA$) होते हैं।
हालाँकि,सूत्रकणिका (माइटोकॉन्ड्रिया) झिल्ली-बद्ध कोशिकांग हैं जो केवल सुकेंद्रकी (यूकेरियोटिक) कोशिकाओं में पाए जाते हैं।
प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं,जैसे कि बैक्टीरिया में,माइटोकॉन्ड्रिया जैसे झिल्ली-बद्ध कोशिकांगों का अभाव होता है।
इसलिए,माइटोकॉन्ड्रिया सभी जीवित कोशिकाओं में अनिवार्य रूप से नहीं पाए जाते हैं।

(B) सही उत्तर है क्योंकि माइटोकॉन्ड्रिया कोशिका चक्र के साथ तालमेल में विभाजित नहीं होते हैं।
माइटोकॉन्ड्रिया अर्ध-स्वायत्त कोशिकांग हैं जो प्रोकैरियोट्स में होने वाले बाइनरी विखंडन (binary fission) के समान प्रक्रिया द्वारा कोशिका चक्र से स्वतंत्र रूप से विभाजित होते हैं।
वे अपना स्वयं का गोलाकार $DNA$ रखते हैं ($A$ सत्य है)।
वे वायवीय श्वसन के स्थल हैं जहाँ वे $ATP$ के रूप में रासायनिक ऊर्जा का भंडारण और विमोचन करते हैं ($C$ सत्य है)।
वे आंतरिक झिल्ली की परतों को धारण करते हैं जिन्हें क्रिस्टी कहा जाता है,जो जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए सतह क्षेत्र को बढ़ाते हैं ($D$ सत्य है)।