Excretory waste products Questions in Gujarati

(B) સાચો જવાબ $B$ છે.
મૂત્ર એ પારદર્શક,આછા પીળા રંગનું પ્રવાહી છે જેનો $pH$ થોડો એસિડિક (સરેરાશ $pH \ 6.0$) હોય છે.
મૂત્રનો પીળો રંગ યુરોક્રોમ નામના રંજકદ્રવ્યને કારણે હોય છે.
યુરોક્રોમ એ નાશ પામેલા રક્તકણો $(RBCs)$ માંથી હિમોગ્લોબિનના વિઘટનથી બનતી નીપજ છે.

(B) ઓર્નિથિન ચક્ર,જેને યુરિયા ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે જૈવ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની એક શ્રેણી છે જે મુખ્યત્વે યકૃતના કોષો (હેપેટોસાઇટ્સ) માં થાય છે.
આ ચક્રમાં,પ્રોટીન ચયાપચય દરમિયાન ઉત્પન્ન થતી ઝેરી એમોનિયા $(NH_3)$ ને યુરિયામાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે,જે ઓછી ઝેરી હોય છે અને તેને કિડની દ્વારા શરીરમાંથી સુરક્ષિત રીતે બહાર કાઢી શકાય છે.

(B) ક્રિએટિનાઇન એ સ્નાયુઓમાં રહેલા ક્રિએટાઇન ફોસ્ફેટનું વિઘટન ઉત્પાદન છે,અને તે વ્યક્તિના સ્નાયુઓના દળના આધારે પ્રમાણમાં સ્થિર દરે ઉત્પન્ન થાય છે.
યુરિયા,યુરિક એસિડ અથવા એમોનિયમ ક્ષારોથી વિપરીત,જે આહારમાં પ્રોટીન અને નાઇટ્રોજનયુક્ત ચયાપચય દ્વારા સીધી રીતે પ્રભાવિત થાય છે,ક્રિએટિનાઇનનું ઉત્સર્જન આહારમાં રહેલા પ્રોટીનથી મોટાભાગે સ્વતંત્ર રહે છે.
તેથી,પ્રોટીનયુક્ત આહાર મૂત્રમાં ક્રિએટિનાઇનના સ્તરમાં નોંધપાત્ર ફેરફાર કરતું નથી.

(D) સાચો જવાબ $D$ છે. યુરિયા સંશ્લેષણની પ્રક્રિયા યકૃતના કોષોમાં થતી જૈવરાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના પુનરાવર્તિત ચક્રીય ક્રમ દ્વારા થાય છે,જેને યુરિયા ચક્ર કહેવામાં આવે છે.
આ ચક્રમાં ત્રણ વિશિષ્ટ એમિનો એસિડનું નિર્માણ અને રૂપાંતરણ સામેલ છે: ઓર્નિથિન,સિટ્રુલિન અને આર્જિનિન.
આ મધ્યવર્તી સંયોજનોની સંડોવણીને કારણે,આ ચક્રને સામાન્ય રીતે ઓર્નિથિન ચક્ર અથવા આર્જિનિન ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.

(D) પ્રજાતિઓ અનુસાર પ્રોટીન ચયાપચય દરમિયાન એમોનિયા, યુરિયા અથવા યુરિક એસિડ જેવા નાઈટ્રોજનયુક્ત ઉત્સર્ગ પદાર્થો ઉત્પન્ન થાય છે.
ન્યુક્લિક એસિડના ચયાપચય દરમિયાન પણ થોડી માત્રામાં નાઈટ્રોજનયુક્ત કચરો ઉત્પન્ન થાય છે.
એમોનિયા સૌથી વધુ ઝેરી છે, ત્યારબાદ યુરિયા આવે છે અને યુરિક એસિડ આ બધામાં સૌથી ઓછો ઝેરી છે.

(C) યુરિયા ચક્ર,જેને ઓર્નિથિન ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે યકૃતમાં થતી જૈવ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી છે જે ઉત્સર્જન માટે ઝેરી એમોનિયાને યુરિયામાં રૂપાંતરિત કરે છે. આ ચક્રની શોધ હંસ ક્રેબ્સ અને કર્ટ હેન્સલેટ દ્વારા $1932$ માં કરવામાં આવી હતી. તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(C) ઓર્નિથિન ચક્ર,જેને યુરિયા ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે યકૃતમાં થાય છે.
આ એક ચયાપચયની પ્રક્રિયા છે જે ઝેરી એમોનિયા $(NH_3)$ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ ને યુરિયામાં રૂપાંતરિત કરે છે.
તેથી,આ પ્રક્રિયા દરમિયાન આ બે ઉત્સર્ગ દ્રવ્યો રુધિરમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે.

(D) ડીએમિનેશન એ એક જૈવરાસાયણિક પ્રક્રિયા છે જે મુખ્યત્વે યકૃતમાં થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં,એમિનો એસિડના અણુમાંથી એમિનો ગ્રુપ $(-NH_2)$ દૂર કરવામાં આવે છે.
બાકી રહેલા કાર્બન માળખાનો ઉપયોગ ઉર્જા ઉત્પાદન માટે અથવા ગ્લુકોઝ કે ચરબીમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે થાય છે.
દૂર થયેલ એમિનો ગ્રુપ એમોનિયા $(NH_3)$ માં રૂપાંતરિત થાય છે,જે અત્યંત ઝેરી છે અને ત્યારબાદ યુરિયા ચક્રમાં યુરિયામાં રૂપાંતરિત થાય છે જેથી તેને શરીરમાંથી બહાર કાઢી શકાય.
તેથી,એમિનો એસિડનું વિઘટન થઈને એમોનિયા મુક્ત થવો એ આ પ્રક્રિયાનો મુખ્ય ભાગ છે.

(A) ડીએમિનેશન એ એમિનો એસિડ અથવા અન્ય સંયોજનમાંથી એમિનો ગ્રુપ $(-NH_2)$ દૂર કરવાની પ્રક્રિયા છે.
યકૃતમાં,વધારાના એમિનો એસિડનું ડીએમિનેશન દ્વારા વિઘટન થાય છે,જેમાં એમિનો ગ્રુપ દૂર થઈને એમોનિયા $(NH_3)$ અને કીટો એસિડ બનાવે છે.
ત્યારબાદ આ એમોનિયાને ઉત્સર્જન માટે યુરિયામાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.

(A) મૂત્રપિંડનું મુખ્ય કાર્ય ચયાપચયની નકામી નીપજોનું ઉત્સર્જન કરવાનું છે.
આ ઉપરાંત,મૂત્રપિંડ આસૃતિનિયમન (Osmoregulation) જેવું મહત્વનું કાર્ય કરે છે,જે રુધિર અને શરીરના પ્રવાહીના આસૃતિ દબાણનું નિયમન કરે છે.
તે પાણી અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સના સંતુલનને નિયંત્રિત કરીને શરીરની હોમિયોસ્ટેસિસ જાળવી રાખે છે,જેથી શરીરના પ્રવાહીની સાંદ્રતા યોગ્ય મર્યાદામાં રહે છે.

(A) ઓર્નિથિન એ બિન-પ્રોટીન એમિનો એસિડ છે જે યુરિયા ચક્ર (જેને ઓર્નિથિન ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) માં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.
આ ચક્રમાં,ઓર્નિથિન એક વાહક અણુ તરીકે કાર્ય કરે છે જે એમોનિયા અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ સાથે જોડાઈને અંતે યુરિયા ઉત્પન્ન કરે છે,જે સસ્તન પ્રાણીઓ દ્વારા ઉત્સર્જિત થતો મુખ્ય નાઈટ્રોજનયુક્ત કચરો છે.
તેથી,તે યકૃતમાં યુરિયા સંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દરમિયાન મધ્યવર્તી તરીકે જોવા મળે છે.

(C) $Ornithine$ ચક્ર,જેને $Urea$ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે યકૃતમાં થતી જૈવરાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી છે.
તે ઝેરી એમોનિયા $(NH_3)$ ને યુરિયા $(CO(NH_2)_2)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે,જે ઓછું ઝેરી છે અને તેને પેશાબ દ્વારા શરીરમાંથી સુરક્ષિત રીતે બહાર કાઢી શકાય છે.
તેથી,આ ચક્ર ઉત્સર્જન તંત્રની એક પાયાની પ્રક્રિયા છે.

(A) ટ્રાન્સએમિનેશન એટલે એમિનો એસિડમાંથી એમિનો ગ્રુપ $(-NH_2)$ નું અન્ય કીટો એસિડમાં સ્થાનાંતરણ કરીને નવા એમિનો એસિડનું નિર્માણ કરવું.
આ પ્રક્રિયા બિન-આવશ્યક એમિનો એસિડના સંશ્લેષણ અને પ્રોટીન ચયાપચય માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.
પૃષ્ઠવંશી પ્રાણીઓમાં,ટ્રાન્સએમિનેશન માટેનું મુખ્ય સ્થાન યકૃત છે,જ્યાં ટ્રાન્સએમિનેઝ (અથવા એમિનોટ્રાન્સફરેઝ) ઉત્સેચકો આ પ્રક્રિયાને સરળ બનાવે છે.

(C) સાચો જવાબ $C$ છે. જ્યારે પેશાબને થોડા સમય માટે ખુલ્લામાં રાખવામાં આવે છે,ત્યારે તેમાંથી એમોનિયાની તીવ્ર ગંધ આવે છે. આનું કારણ એ છે કે વાતાવરણમાં રહેલા બેક્ટેરિયા પેશાબમાં રહેલા યુરિયા $(NH_2CONH_2)$ પર પ્રક્રિયા કરે છે અને બેક્ટેરિયલ વિઘટનની પ્રક્રિયા દ્વારા તેનું એમોનિયા $(NH_3)$ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ માં રૂપાંતર કરે છે.

(C) યુરિયાનું ઉત્પાદન યકૃતમાં યુરિયા ચક્ર (ઓર્નિથિન ચક્ર) દ્વારા થાય છે. આ ચક્રના અંતિમ તબક્કામાં,$Arginase$ (આર્જીનેઝ) ઉત્સેચક આર્જીનાઈનનું જળવિભાજન કરીને તેને યુરિયા અને ઓર્નિથિનમાં રૂપાંતરિત કરે છે. તેથી,$Arginase$ એ યુરિયાના ઉત્પાદન માટે જવાબદાર ઉત્સેચક છે.

(A) એમોનિયા એ અત્યંત ઝેરી નાઈટ્રોજનયુક્ત ઉત્સર્ગ દ્રવ્ય છે જે એમિનો એસિડના કેટાબોલિઝમ (વિઘટન) દરમિયાન શરીરના કોષોમાં બને છે. ખાસ કરીને,પેશી કોષોમાં ગ્લુટામિક એસિડ જેવા એમિનો એસિડના ઓક્સિડેટીવ ડિએમિનેશનને કારણે એમોનિયા ઉત્પન્ન થાય છે. જોકે મોટા આંતરડામાં રહેલા બેક્ટેરિયા પણ એમોનિયા ઉત્પન્ન કરે છે,પરંતુ આ પ્રક્રિયા આંતરડાના પોલાણમાં થાય છે,પેશી કોષોની અંદર નહીં. ઓર્નિથિન ચક્ર એ એવી પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા યકૃતમાં એમોનિયાનું યુરિયામાં રૂપાંતર થાય છે,તે એમોનિયા ઉત્પન્ન કરતી પ્રક્રિયા નથી. તેથી,પેશી કોષોમાં ઉત્પાદન અંગે માત્ર વિકલ્પ $(a)$ સાચો છે.

(A) યુરિયોટેલિક પ્રાણીઓમાં,જેમ કે સસ્તન પ્રાણીઓ અને ઘણા સ્થળજ ઉભયજીવીઓમાં,ચયાપચય દ્વારા ઉત્પન્ન થતી એમોનિયાને યકૃતમાં યુરિયામાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયાને ઓર્નિથિન ચક્ર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,જેને યુરિયા ચક્ર અથવા ક્રેબ્સ-હેન્સલેટ ચક્ર પણ કહેવામાં આવે છે.
આ ચક્રમાં,એમોનિયા અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ જોડાઈને યુરિયા બનાવે છે,જે એમોનિયાની તુલનામાં ઓછું ઝેરી છે અને ઉત્સર્જન માટે ઓછા પાણીની જરૂર પડે છે.

(A) ઓર્નિથિન ચક્ર,જેને યુરિયા ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે એક ચયાપચયની પ્રક્રિયા છે જે યકૃતના કોષોમાં ઝેરી એમોનિયાને યુરિયામાં રૂપાંતરિત કરે છે.
આ પ્રક્રિયા યુરિયાત્યાગી (ureotelic) પ્રાણીઓ માટે નાઇટ્રોજનયુક્ત કચરાનો સુરક્ષિત રીતે નિકાલ કરવા માટે આવશ્યક છે.
તેથી,ઓર્નિથિન ચક્રની અંતિમ નીપજ યુરિયા છે.

(B) મનુષ્યમાં,પ્રોટીન ચયાપચયના પરિણામે ઉત્પન્ન થતો મુખ્ય નાઈટ્રોજનયુક્ત ઉત્સર્ગ પદાર્થ યુરિયા છે.
આ યુરિયા રુધિર દ્વારા કિડની (મૂત્રપિંડ) સુધી પહોંચાડવામાં આવે છે,જ્યાં તેનું ગાળણ થાય છે અને પેશાબ બને છે.
તેથી,મનુષ્યના પેશાબમાં ઉત્સર્જિત થતો મુખ્ય પદાર્થ યુરિયા છે.

(C) યુરિયાનું જૈવસંશ્લેષણ,જેને ઓર્નિથિન ચક્ર અથવા યુરિયા ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે મુખ્યત્વે યકૃતમાં થાય છે.
યુરિયા ચક્રના કેટલાક ઉત્સેચકો કણાભસૂત્રમાં (જેમ કે કાર્બામોઈલ ફોસ્ફેટ સિન્થેટેઝ $I$ અને ઓર્નિથિન ટ્રાન્સકાર્બામાઈલેઝ) આવેલા હોય છે,જ્યારે અન્ય ઉત્સેચકો કોષરસમાં આવેલા હોય છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોના સંદર્ભમાં 'યુરિયા ચક્રના ઉત્સેચકો કણાભસૂત્રની અંદર આવેલા હોય છે' તે વિધાન સાચું છે,કારણ કે તે મુખ્ય પ્રારંભિક પ્રતિક્રિયાઓનું સ્થાન છે.
યુરિયાનું સંશ્લેષણ મૂત્રપિંડમાં થતું નથી,અને યુરિક એસિડ પણ તેનો પ્રારંભિક પદાર્થ નથી; એમોનિયા અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ તેના મુખ્ય સબસ્ટ્રેટ છે.

(D) સ્થળજ પ્રાણીઓ બાષ્પીભવન અને ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓને કારણે સતત પાણી ગુમાવવાનો સામનો કરે છે.
પાણીની મર્યાદિત ઉપલબ્ધતા ધરાવતા વાતાવરણમાં ટકી રહેવા માટે,આ પ્રાણીઓએ પાણીનું સંરક્ષણ કરવાની પદ્ધતિઓ વિકસાવી છે.
યુરિક એસિડ એ સૌથી ઓછો દ્રાવ્ય નાઈટ્રોજનયુક્ત કચરો છે,અને $1 \,g$ યુરિક એસિડના ઉત્સર્જન માટે માત્ર $10 \,ml$ પાણીની જરૂર પડે છે.
તેથી,યુરિકોટેલિઝમ એ સ્થળજ જીવન માટે એક મહત્વપૂર્ણ ઉત્ક્રાંતિ અનુકૂલન છે,જે પ્રાણીઓને નાઈટ્રોજનયુક્ત કચરાના ઉત્સર્જન દરમિયાન પાણીનો વ્યય ઘટાડવામાં મદદ કરે છે.

(B) યકૃત એ યુરિયા ચક્ર (ઓર્નિથિન ચક્ર) દ્વારા એમોનિયાનું યુરિયામાં રૂપાંતર કરવાનું મુખ્ય સ્થાન છે.
એમોનિયા,જે એમિનો એસિડના ચયાપચયની ઝેરી આડપેદાશ છે,તેનું યકૃતના કોષો (હેપેટોસાઇટ્સ) માં યુરિયામાં રૂપાંતર થાય છે.
પરિણામે,યકૃતમાંથી યકૃત શિરા (hepatic vein) દ્વારા બહાર નીકળીને હૃદય તરફ જતા રુધિરમાં,યકૃતમાં પ્રવેશતા રુધિરની તુલનામાં યુરિયાનું પ્રમાણ નોંધપાત્ર રીતે વધારે હોય છે.

(B) ઓર્નિથિન ચક્ર (જેને યુરિયા ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) એ જૈવ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની એક શ્રેણી છે જે યકૃતમાં ઝેરી એમોનિયાને યુરિયામાં રૂપાંતરિત કરે છે.
આ ચક્રમાં સામેલ મુખ્ય એમિનો એસિડ ઓર્નિથિન,સિટ્રુલિન અને આર્જિનિન છે.
ઓર્નિથિન એક વાહક અણુ તરીકે કાર્ય કરે છે જે સિટ્રુલિન બનાવવા માટે કાર્બામોઇલ ફોસ્ફેટ સાથે જોડાય છે.
ત્યારબાદ સિટ્રુલિન એસ્પાર્ટેટ સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને આર્જિનીનોસક્સિનેટ બનાવે છે,જે અંતે આર્જિનિનમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
અંતે,આર્જિનિનને આર્જિનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા જળવિભાજિત કરવામાં આવે છે જેથી યુરિયા ઉત્પન્ન થાય છે અને ઓર્નિથિનનું પુનર્જીવન થાય છે,જેનાથી ચક્ર ચાલુ રહે છે.

(B) ઉત્સર્ગ દ્રવ્યો એ ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓના પરિણામે બનતા પદાર્થો છે જેનો શરીરમાંથી નિકાલ કરવો જરૂરી છે.
$1$. $\text{એલેન્ટોઈન}$ એ ઘણા સસ્તન પ્રાણીઓમાં યુરિક એસિડના ઓક્સિડેશનથી બનતું નાઈટ્રોજનયુક્ત ઉત્સર્ગ દ્રવ્ય છે.
$2$. $\text{હિપ્યુરિક}$ $\text{એસિડ}$ યકૃતમાં બેન્ઝોઈક એસિડ અને ગ્લાયસીનના જોડાણથી બને છે અને તે મૂત્ર દ્વારા ઉત્સર્જિત થાય છે.
$3$. $\text{યુરિક}$ $\text{એસિડ}$ એ યુરિકોટેલિક પ્રાણીઓ (જેમ કે પક્ષીઓ અને સરીસૃપો) માં મુખ્ય નાઈટ્રોજનયુક્ત ઉત્સર્ગ દ્રવ્ય છે.
તેથી,અંતિમ ઉત્સર્ગ દ્રવ્યો ધરાવતું જૂથ $\text{એલેન્ટોઈન}, \text{હિપ્યુરિક એસિડ}, \text{યુરિક એસિડ}$ છે.

(A) સસ્તન પ્રાણીઓના મૂત્રપિંડનું મુખ્ય કાર્ય આસૃતિ નિયમન (osmoregulation) અને ચયાપચયની નકામી નીપજોનું ઉત્સર્જન કરવાનું છે.
તે રુધિરને ગાળીને નાઈટ્રોજનયુક્ત નકામો કચરો દૂર કરે છે,જેમાં મુખ્યત્વે $Urea$ હોય છે,જે સસ્તન પ્રાણીઓમાં મુખ્ય ઉત્સર્ગ દ્રવ્ય છે.
વધુમાં,મૂત્રપિંડ હોમિયોસ્ટેસિસ જાળવવા માટે વધારાનું પાણી અને વધારાના ક્ષારો (જેમ કે $NaCl$) ઉત્સર્જિત કરીને શરીરના પાણીનું સંતુલન અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સાંદ્રતાનું નિયમન કરે છે.
એમિનો એસિડ સામાન્ય રીતે મૂત્રપિંડ નલિકાઓ દ્વારા પુનઃશોષણ પામે છે અને સ્વસ્થ વ્યક્તિઓમાં તે નોંધપાત્ર માત્રામાં ઉત્સર્જિત થતા નથી.

(A) જે પ્રાણીઓ નાઇટ્રોજનયુક્ત કચરાને મુખ્યત્વે યુરિક એસિડના સ્વરૂપમાં ઉત્સર્જિત કરે છે તેમને યુરિકોટેલિક પ્રાણીઓ કહેવામાં આવે છે.
યુરિક એસિડ સૌથી ઓછું ઝેરી અને પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોવાથી,તેને ખૂબ જ ઓછા પાણીના વ્યય સાથે ગોળી અથવા પેસ્ટ (લગભગ ઘન સ્વરૂપ) તરીકે સંગ્રહિત અથવા ઉત્સર્જિત કરી શકાય છે.
આ પાણીની અછત ધરાવતા વાતાવરણમાં રહેતા પ્રાણીઓ માટે પાણી બચાવવા માટેની એક મહત્વપૂર્ણ ઉત્ક્રાંતિ અનુકૂલન છે.

(A) સાચું વિધાન એ છે કે જ્યારે પાણી ઉપલબ્ધ ન હોય ત્યારે ઊંટ પેશાબ ઉત્પન્ન કરતા નથી પરંતુ આસૃતિ સંતુલન જાળવવા માટે તેમના પેશીઓમાં યુરિયાનો સંગ્રહ કરે છે.
ઊંટ રણના વાતાવરણમાં અનુકૂલિત હોય છે,જ્યાં તેઓ પાણી બચાવવા માટે લગભગ સૂકા મળ અને અત્યંત સાંદ્ર પેશાબ ઉત્પન્ન કરે છે.
પાણીની અછતની સ્થિતિમાં,તેઓ ચયાપચય દ્વારા મળતા પાણી (metabolic water) પર આધાર રાખે છે અને પાણીનો વ્યય અટકાવવા માટે તેમના પેશીઓમાં યુરિયાનો સંગ્રહ કરે છે.

(C) પ્રોટીનનો અપચય એ એમિનો એસિડના વિઘટન સાથે સંકળાયેલ છે. એમિનો સમૂહ $(-NH_2)$ ને ડીએમિનેશન પ્રક્રિયા દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે,જેના પરિણામે એમોનિયા $(NH_3)$ બને છે. એમોનિયા અત્યંત ઝેરી હોવાથી યકૃતમાં યુરિયા ચક્ર દ્વારા તેનું યુરિયામાં રૂપાંતર થાય છે. આ ઉપરાંત,પ્રોટીન અને ન્યુક્લિક એસિડના ચયાપચય દરમિયાન યુરિક એસિડ અને ક્રિએટીન જેવા અન્ય નાઈટ્રોજનયુક્ત ઉત્સર્ગ દ્રવ્યો પણ ઉત્પન્ન થાય છે. તેથી,પ્રોટીન અપચયની મુખ્ય નાઈટ્રોજનયુક્ત નીપજોમાં યુરિયા,$NH_3$ અને યુરિક એસિડનો સમાવેશ થાય છે.

(D) કોપરોસ્ટેરોલ એ એક સ્ટેરોલ વ્યુત્પન્ન છે જે આંતરડામાં બેક્ટેરિયા દ્વારા કોલેસ્ટેરોલના રિડક્શનથી બને છે. તે માનવ મળ (ઉત્સર્ગ દ્રવ્યો) માં જોવા મળતા લિપિડ અંશનો મુખ્ય ઘટક છે. તેથી,તેને ઉત્સર્ગ દ્રવ્યોમાં જોવા મળતા લિપિડ વ્યુત્પન્ન તરીકે ગણવામાં આવે છે.

(B) યકૃત એ એમિનો એસિડના ચયાપચય માટેનું મુખ્ય સ્થાન છે.
શરીરમાં વધારાના એમિનો એસિડનો સંગ્રહ થઈ શકતો નથી.
ડિએમિનેશનની પ્રક્રિયા દ્વારા,યકૃતમાં એમિનો એસિડમાંથી એમિનો ગ્રુપ $(-NH_2)$ દૂર કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં એમોનિયા ઉત્પન્ન થાય છે,જે અત્યંત ઝેરી હોય છે.
ત્યારબાદ યકૃત આ એમોનિયાને યુરિયા ચક્ર (ઓર્નિથિન ચક્ર) દ્વારા યુરિયામાં રૂપાંતરિત કરે છે.
યુરિયા ઓછું ઝેરી છે અને ત્યારબાદ તેને ઉત્સર્જન માટે મૂત્રપિંડમાં મોકલવામાં આવે છે.

(B) યકૃત એ $Ornithine$ ચક્ર (અથવા યુરિયા ચક્ર) દ્વારા એમોનિયાનું યુરિયામાં રૂપાંતર કરવાનું મુખ્ય સ્થાન છે.
યકૃત એમોનિયામાંથી યુરિયાનું સંશ્લેષણ કરતું હોવાથી,યકૃતમાંથી બહાર નીકળતા અને યકૃત શિરા દ્વારા હૃદય તરફ જતા રુધિરમાં,યકૃતમાં પ્રવેશતા રુધિરની સરખામણીમાં યુરિયાનું પ્રમાણ નોંધપાત્ર રીતે વધારે હોય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(C) ઓર્નીથીન ચક્ર,જેને યુરિયા ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે જૈવરાસાયણિક પ્રક્રિયાઓની એક શ્રેણી છે જે યકૃતમાં થાય છે.
આ ચક્રમાં,એમોનિયા $(NH_3)$,જે પ્રોટીન ચયાપચયની ઝેરી આડપેદાશ છે,તેનું યુરિયા $(CO(NH_2)_2)$ માં રૂપાંતર થાય છે.
યુરિયા એ એમોનિયા કરતા ઓછું ઝેરી છે અને ત્યારબાદ તેને ઉત્સર્જન માટે મૂત્રપિંડમાં મોકલવામાં આવે છે.
તેથી,યકૃતમાં એમોનિયાના નિર્વિષીકરણ (detoxification) માટે ઓર્નીથીન ચક્ર આવશ્યક છે.

(D) એમોનિયા અત્યંત ઝેરી છે અને તેને શરીરમાંથી દૂર કરવા માટે પુષ્કળ પ્રમાણમાં પાણીની જરૂર પડે છે.
તેથી,જે પ્રાણીઓ તેમના મુખ્ય નાઈટ્રોજનયુક્ત ઉત્સર્ગ પદાર્થ તરીકે એમોનિયાનો ત્યાગ કરે છે તેમને એમોનોટેલિક પ્રાણીઓ કહેવામાં આવે છે.
એમોનિયા પાણીમાં ખૂબ જ દ્રાવ્ય હોવાથી,આ પ્રક્રિયા જલીય પ્રાણીઓ જેવા કે અસ્થિ મત્સ્ય,ઘણા ઉભયજીવીઓ અને જલીય કીટકોમાં સામાન્ય છે.
સ્થળજ પ્રાણીઓ સામાન્ય રીતે પાણીની બચત કરવા માટે યુરિયા અથવા યુરિક એસિડનું ઉત્સર્જન કરે છે.

(B) એમોનિયા અત્યંત ઝેરી છે અને તેના નિકાલ માટે પુષ્કળ પાણીની જરૂર પડે છે. ટેડપોલ જલીય વાતાવરણમાં રહે છે,જે તેમને નાઇટ્રોજનયુક્ત કચરાને એમોનિયા તરીકે ઉત્સર્જિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. જો કે,પુખ્ત દેડકા અર્ધ-સ્થલીય હોય છે અને તેઓએ એમોનિયાને યુરિયામાં રૂપાંતરિત કરવાની ક્ષમતા વિકસાવી છે,જે ઓછું ઝેરી છે અને ઉત્સર્જન માટે ઓછા પાણીની જરૂર પડે છે,આમ તેઓ તેમના વાતાવરણમાં પાણીનું સંરક્ષણ કરે છે.

(B) ઉત્સર્જન એ જૈવિક પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા સજીવ તેના શરીરમાંથી ચયાપચયની નકામી નીપજો અને અન્ય ઝેરી અથવા બિનજરૂરી પદાર્થોનો નિકાલ કરે છે.
આ પદાર્થોમાં ચયાપચયની નકામી નીપજો (જેમ કે યુરિયા,યુરિક એસિડ,એમોનિયા) અને વધારાના પદાર્થો (જેમ કે વધારાનું પાણી,ક્ષાર અથવા આયનો) નો સમાવેશ થાય છે જે શરીરમાં જરૂરી સ્તર કરતા વધારે હોય છે.
તેથી,ઉત્સર્જનમાં હોમિયોસ્ટેસિસ (સમસ્થિતિ) જાળવી રાખવા માટે બિનજરૂરી ચયાપચયની નકામી નીપજો અને વધારાના પદાર્થો બંનેનો નિકાલ કરવામાં આવે છે.

(D) ઉત્સર્ગ પદાર્થો એ શરીરના તમામ જીવંત કોષોમાં થતી વિવિધ જૈવરાસાયણિક પ્રક્રિયાઓના પરિણામે ઉત્પન્ન થતા ચયાપચયી નકામા પદાર્થો છે. જોકે મૂત્રપિંડ અને યકૃત જેવા અંગો આ નકામા પદાર્થોના પ્રક્રિયા અને નિકાલ માટે વિશિષ્ટ છે,પરંતુ ચયાપચયી આડપેદાશો (જેમ કે $CO_2$,યુરિયા,એમોનિયા,વગેરે) નું વાસ્તવિક નિર્માણ કોષીય ચયાપચય દરમિયાન શરીરના તમામ દૈહિક કોષોમાં થાય છે. તેથી,સાચો જવાબ $D$ છે.

(B) જે પ્રાણીઓ નાઈટ્રોજનયુક્ત ઉત્સર્ગ પદાર્થનો યુરિક એસિડ સ્વરૂપે ત્યાગ કરે છે,તેમને યુરિકોટેલિક પ્રાણીઓ કહેવામાં આવે છે.
યુરિક એસિડનો ત્યાગ પાણીના ન્યૂનતમ વ્યય સાથે ગોળી કે પેસ્ટ સ્વરૂપે કરવામાં આવે છે.
આ પાણીના સંરક્ષણ માટેનું એક અનુકૂલન છે.
પક્ષીઓ,સરીસૃપ (જેમ કે ગરોળી અને સાપ) અને જમીન પર રહેતા ગોકળગાય યુરિકોટેલિક સજીવોના ઉદાહરણો છે.
તેથી,પક્ષીઓ અને ગરોળી તેમના મુખ્ય નાઈટ્રોજનયુક્ત ઉત્સર્ગ પદાર્થ તરીકે યુરિક એસિડનો ત્યાગ કરે છે.

(A) ચયાપચયીક ઉત્સર્ગ દ્રવ્યો એવા પદાર્થો છે જે ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન ઉત્પન્ન થાય છે,જેનો ઉપયોગ શરીર દ્વારા થઈ શકતો નથી અને તેનો નિકાલ કરવો જરૂરી છે.
નાઇટ્રોજનયુક્ત ઉત્સર્ગ દ્રવ્યો એ પ્રોટીન અને ન્યુક્લીક એસિડના વિઘટનથી ઉત્પન્ન થતા મુખ્ય ચયાપચયીક કચરા છે.
આમાં એમોનિયા $(NH_3)$,યુરિયા,યુરિક એસિડ અને ક્રિએટીનાઇનનો સમાવેશ થાય છે.
વિકલ્પ $A$ માં યુરિયા,એમોનિયા અને ક્રિએટીનાઇનને નાઇટ્રોજનયુક્ત ચયાપચયીક ઉત્સર્ગ દ્રવ્યો તરીકે યોગ્ય રીતે દર્શાવવામાં આવ્યા છે.
ઓક્સિજન અને $N_2$ (વિકલ્પ $B$) વાયુઓ છે,ચયાપચયીક ઉત્સર્ગ દ્રવ્યો નથી.
એલેનિન (વિકલ્પ $C$) એ પ્રોટીન સંશ્લેષણ માટે વપરાતું એમિનો એસિડ છે.
$CO_2$ (વિકલ્પ $D$) એ ચયાપચયીક ઉત્સર્ગ દ્રવ્ય છે પરંતુ તે નાઇટ્રોજનયુક્ત નથી.

(D) એમોનિયાના ઉત્સર્જનની પ્રક્રિયાને એમોનોટેલિઝમ કહેવામાં આવે છે. એમોનિયા અત્યંત ઝેરી છે અને તેના નિકાલ માટે પુષ્કળ પાણીની જરૂર પડે છે. તેથી,તે મુખ્યત્વે જલીય સજીવો જેવા કે અસ્થિમત્સ્ય,ઘણા ઉભયજીવીઓ અને જલીય કીટકો દ્વારા ઉત્સર્જિત થાય છે. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,મીઠા પાણીની મત્સ્ય એમોનોટેલિક છે. કાસ્થિમત્સ્ય (જેમ કે શાર્ક) યુરિયોટેલિક છે,અને સસ્તન પ્રાણીઓ (જેમ કે ઊંટ અને વ્હેલ) પણ યુરિયોટેલિક છે.

(B) પ્રાણીઓને તેમના મુખ્ય નાઈટ્રોજનયુક્ત ઉત્સર્ગ પદાર્થના આધારે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે:
$1$. એમોનોટેલિક: એમોનિયાનો ત્યાગ કરે છે (દા.ત.,મોટાભાગના જલીય અપૃષ્ઠવંશીઓ અને અસ્થિ મત્સ્ય).
$2$. યુરિયોટેલિક: યુરિયાનો ત્યાગ કરે છે (દા.ત.,સસ્તન પ્રાણીઓ,ઘણા સ્થળજ ઉભયજીવીઓ અને દરિયાઈ માછલીઓ).
$3$. યુરિકોટેલિક: યુરિક એસિડનો ત્યાગ કરે છે (દા.ત.,સરીસૃપ,પક્ષીઓ,જમીન પરના ગોકળગાય અને કીટકો).
પ્રશ્નમાં 'યુરિયોટેલિક' પ્રાણીઓ વિશે પૂછવામાં આવ્યું હોવાથી,તેમનો મુખ્ય નાઈટ્રોજનયુક્ત ઉત્સર્ગ પદાર્થ યુરિયા છે.

(C) ઓર્નીથીન ચક્ર,જેને યુરિયા ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે યકૃતના કોષો (હેપેટોસાઇટ્સ) માં થાય છે.
આ ચક્રમાં,યુરિયા $(NH_2CONH_2)$ ના એક અણુના સંશ્લેષણ માટે એમોનિયા $(NH_3)$ ના બે અણુઓ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ ના એક અણુનો ઉપયોગ થાય છે.
તેથી,$CO_2$ અને એમોનિયા એ મુખ્ય પદાર્થો છે જે ઉત્સર્ગ પદાર્થ તરીકે યુરિયા ઉત્પન્ન કરવા માટે રુધિરમાંથી વપરાય છે/દૂર થાય છે.
આમ,સાચી જોડ $CO_2$ અને એમોનિયા છે.

(D) સજીવો તેમના નાઈટ્રોજનયુક્ત ઉત્સર્ગ દ્રવ્યોના આધારે નીચે મુજબ વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે:
$1$. એમોનોટેલિક: એમોનિયાનું ઉત્સર્જન કરે છે (દા.ત.,મોટાભાગની અસ્થિ મત્સ્ય,જલીય ઉભયજીવી).
$2$. યુરિયોટેલિક: યુરિયાનું ઉત્સર્જન કરે છે (દા.ત.,સસ્તન પ્રાણીઓ,સ્થળજ ઉભયજીવી અને દરિયાઈ માછલીઓ).
$3$. યુરિકોટેલિક: યુરિક એસિડનું ઉત્સર્જન કરે છે (દા.ત.,સરીસૃપ,પક્ષીઓ,સ્થળજ ગોકળગાય અને કીટકો).
સાપ,પક્ષીઓ અને કીટકો યુરિકોટેલિક છે,જેનો અર્થ છે કે તેઓ પાણી બચાવવા માટે યુરિક એસિડનું ઉત્સર્જન કરે છે. તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી કોઈ પણ યુરિયોટેલિક નથી.

(C) જ્યારે કોઈ વ્યક્તિ ઉપવાસ કરે છે (ખોરાક કે પીણું લેતી નથી),ત્યારે શરીર ચયાપચયની ક્રિયાઓ જાળવી રાખવા માટે તેના પોતાના સંગ્રહિત ઉર્જા ભંડારનું વિઘટન કરવાનું શરૂ કરે છે.
વ્યક્તિ આહારમાં પ્રોટીન લેતી ન હોવાથી,શરીર આવશ્યક પ્રક્રિયાઓ માટે એમિનો એસિડ પૂરા પાડવા માટે તેના પોતાના પેશી પ્રોટીન (સ્નાયુ પ્રોટીન) નું વિઘટન કરે છે.
આ એમિનો એસિડના વિઘટન (deamination) થી નાઈટ્રોજનયુક્ત કચરો,ખાસ કરીને યુરિયા ઉત્પન્ન થાય છે.
પરિણામે,સામાન્ય સ્થિતિની તુલનામાં મૂત્રમાં યુરિયાનું પ્રમાણ વધે છે,કારણ કે શરીર ઉર્જા અને જાળવણી માટે આંતરિક પ્રોટીનનું સક્રિયપણે વિઘટન કરી રહ્યું હોય છે.

(C) યકૃતમાં,યુરિયા ચક્ર (જેને ઓર્નિથિન ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) ઝેરી એમોનિયાને ઉત્સર્જન માટે યુરિયામાં રૂપાંતરિત કરે છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,કાર્બામોઇલ ફોસ્ફેટ બનાવવા માટે એમોનિયા $(NH_3)$ નો એક અણુ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ નો એક અણુ વપરાય છે.
ત્યારબાદ,યુરિયા $(NH_2CONH_2)$ ના નિર્માણને પૂર્ણ કરવા માટે એસ્પાર્ટીક એસિડ નામના એમિનો એસિડ દ્વારા અન્ય નાઇટ્રોજન પરમાણુ આપવામાં આવે છે.
તેથી,યુરિયાના સંશ્લેષણ માટે એમોનિયા,કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને એસ્પાર્ટીક એસિડની જરૂર પડે છે.

(A) જ્યારે કોઈ વ્યક્તિ લાંબી ભૂખ હડતાલ પર હોય છે,ત્યારે શરીરને ખોરાકમાંથી પ્રોટીન મળતું નથી.
યુરિયા એ પ્રોટીન ચયાપચયની અંતિમ નીપજ હોવાથી,શરીરના પ્રોટીનનું વિઘટન (કેટાબોલિઝમ) ઊર્જા મેળવવા માટે ચાલુ રહે છે.
જો કે,નાઈટ્રોજનયુક્ત સંયોજનોનું કુલ સેવન શૂન્ય હોય છે.
જેમ જેમ શરીર અસ્તિત્વ ટકાવી રાખવા માટે પોતાના પેશીઓનું વિઘટન કરે છે,તેમ સામાન્ય આહારની તુલનામાં યુરિયાનું ઉત્પાદન નોંધપાત્ર રીતે ઘટી જાય છે.
તેથી,મૂત્રમાં ઉત્સર્જિત યુરિયાનું પ્રમાણ ઓછું હશે.

(B) ઓર્નિથિન ચક્ર,જેને યુરિયા ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે જૈવરાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની એક શ્રેણી છે જેમાં યકૃતમાં એમોનિયા $(NH_3)$ નું યુરિયા $(CO(NH_2)_2)$ માં રૂપાંતર થાય છે.
આ પ્રક્રિયા શરીરમાંથી ઝેરી નાઈટ્રોજનયુક્ત કચરાને દૂર કરવા માટે આવશ્યક છે.
તેથી,ઓર્નિથિન ચક્ર સીધી રીતે ઉત્સર્જનની પ્રક્રિયા સાથે સંબંધિત છે.

(C) યુરિયાનું સંશ્લેષણ $\text{યકૃત}$ (Liver) માં $\text{ઓર્નિથિન}$ ચક્ર અથવા $\text{યુરિયા}$ ચક્ર તરીકે ઓળખાતા ચયાપચયના ચક્ર દ્વારા થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં, પ્રોટીન ચયાપચયની ઝેરી આડપેદાશ એવા એમોનિયા $(NH_3)$ ને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ નો ઉપયોગ કરીને ઓછા ઝેરી યુરિયા $(NH_2CONH_2)$ માં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે।
યકૃતમાં ઉત્પાદન થયા પછી, યુરિયા રુધિરમાં મુક્ત થાય છે અને ત્યારબાદ મૂત્રપિંડ દ્વારા ગળાઈને મૂત્ર સ્વરૂપે ઉત્સર્જિત થાય છે।

(A) પ્રોટીન એ એમિનો એસિડના બનેલા હોય છે. જ્યારે એમિનો એસિડનું ચયાપચય થાય છે,ત્યારે એમિનો ગ્રુપ $(-NH_2)$ ને 'ડીએમિનેશન' (deamination) નામની પ્રક્રિયા દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન એમોનિયા $(NH_3)$ મુક્ત થાય છે,જે ઝેરી હોય છે. યકૃતમાં,ઓર્નિથિન ચક્ર (યુરિયા ચક્ર) આ એમોનિયાને યુરિયા $(CO(NH_2)_2)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે. તેથી,વધુ પ્રોટીનયુક્ત આહાર લેવાથી શરીરમાં યુરિયાનું ઉત્પાદન વધે છે અને કિડની દ્વારા તેનું વધુ ઉત્સર્જન થાય છે.

(C) યકૃતમાં થતા યુરિયા ચક્ર (ઓર્નિથિન ચક્ર) દરમિયાન,$Arginase$ (આર્જીનેઝ) ઉત્સેચક $L-arginine$ નું જળવિભાજન કરીને તેને $L-ornithine$ અને યુરિયામાં રૂપાંતરિત કરે છે.
આ યુરિયા ચક્રનું અંતિમ સોપાન છે,જેમાં યુરિયા ચયાપચયની આડપેદાશ તરીકે મુક્ત થાય છે.

(A) જે સજીવો પાણીની અછતવાળા વાતાવરણમાં રહે છે,જેમ કે પક્ષીઓ,સરીસૃપો અને કીટકો,તેઓ નાઇટ્રોજનયુક્ત ઉત્સર્ગ પદાર્થોનો ત્યાગ યુરિક એસિડ સ્વરૂપે કરે છે.
યુરિક એસિડ પ્રમાણમાં ઓછું ઝેરી છે અને પાણીમાં અલ્પ દ્રાવ્ય છે.
તે અદ્રાવ્ય હોવાથી,તેને ખૂબ જ ઓછા પાણીના વ્યય સાથે પેસ્ટ અથવા ઘન ગોળીઓના સ્વરૂપમાં ઉત્સર્જિત કરી શકાય છે.
આ અનુકૂલન શુષ્ક અથવા પાણીની અછતવાળા વાતાવરણમાં જીવંત રહેવા માટે અત્યંત ફાયદાકારક છે.