Muscles Questions in Gujarati

(C) સ્નાયુ તંતુઓનું વર્ગીકરણ તેમના સંકોચન દર અને ચયાપચયના માર્ગોના આધારે કરવામાં આવે છે.
$1$. $\text{ધીમા}$ $\text{ઓક્સિડેટીવ}$ $\text{તંતુઓ}$ ($Type$ $I$) માં માયોગ્લોબિન અને કણાભસૂત્રો વધુ પ્રમાણમાં હોય છે, જે તેમને થાક સામે વધુ પ્રતિરોધક બનાવે છે.
$2$. $\text{ઝડપી}$ $\text{ઓક્સિડેટીવ}-\text{ગ્લાયકોલિટીક}$ $\text{તંતુઓ}$ ($Type$ $IIa$) મધ્યવર્તી ગુણધર્મો ધરાવે છે.
$3$. $\text{ઝડપી}$ $\text{ગ્લાયકોલિટીક}$ $\text{તંતુઓ}$ ($Type$ $IIb$) ઉર્જા માટે મુખ્યત્વે અજારક ગ્લાયકોલિસિસ પર આધાર રાખે છે. તેમાં કણાભસૂત્રો અને માયોગ્લોબિન ઓછા હોય છે, જેના કારણે લેક્ટિક એસિડનો ઝડપથી ભરાવો થાય છે અને ગ્લાયકોજનનો સંગ્રહ ઝડપથી વપરાઈ જાય છે, પરિણામે અન્ય પ્રકારના તંતુઓની સરખામણીમાં તેઓ ખૂબ જ ઝડપથી થાકી જાય છે.

(C) સ્લાઇડિંગ ફિલામેન્ટ થિયરી મુજબ,સ્નાયુ સંકોચન ત્યારે થાય છે જ્યારે પાતળા તંતુઓ (એક્ટિન) જાડા તંતુઓ (માયોસિન) પર સરકે છે.
$1$. વ્યક્તિગત એક્ટિન અને માયોસિન તંતુઓની લંબાઈ બદલાતી નથી.
$2$. $A$ બેન્ડ,જે માયોસિન તંતુઓની લંબાઈ દર્શાવે છે,તેની લંબાઈ અચળ રહે છે.
$3$. જેમ એક્ટિન તંતુઓ સારકોમિયરના કેન્દ્ર તરફ સરકે છે,તેમ $I$ બેન્ડ અને $H$ ઝોન ટૂંકા થાય છે.
$4$. સારકોમિયર પોતે ટૂંકું થાય છે કારણ કે $Z$ રેખાઓ એકબીજાની નજીક ખેંચાય છે.
તેથી,સંકોચન દરમિયાન $A$ બેન્ડની લંબાઈ સમાન રહે છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ (રેનિન) છે.
$1$. એક્ટિન,ટ્રોપોમાયોસિન અને માયોસિન એ સ્નાયુ તંતુઓમાં જોવા મળતા મુખ્ય સંકોચનશીલ પ્રોટીન છે.
$2$. એક્ટિન અને ટ્રોપોમાયોસિન એ પાતળા તંતુઓના પ્રોટીન છે,જ્યારે માયોસિન એ જાડા તંતુનું પ્રોટીન છે.
$3$. રેનિન એ મૂત્રપિંડના જક્ષ્ટા-ગ્લોમેર્યુલર કોષો દ્વારા સ્ત્રવિત થતો ઉત્સેચક છે,જે રુધિરના દબાણને નિયંત્રિત કરવા માટે રેનિન-એન્જિયોટેન્સિન-એલ્ડોસ્ટેરોન સિસ્ટમ $(RAAS)$ માં ભૂમિકા ભજવે છે.
$4$. તેથી,રેનિન અસંગત છે કારણ કે તે સ્નાયુ પ્રોટીન નથી.

(B) સ્લાઇડિંગ ફિલામેન્ટ થિયરી જણાવે છે કે સ્નાયુનું સંકોચન પાતળા તંતુઓ (એક્ટિન) નું જાડા તંતુઓ (માયોસિન) પર સરકવાને કારણે થાય છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,વ્યક્તિગત તંતુઓની લંબાઈ (એક્ટિન અને માયોસિન) અચળ રહે છે; તેઓ ટૂંકા થતા નથી.
તેના બદલે,તંતુઓ એકબીજા પર સરકે છે,જે તેમની વચ્ચેનું ઓવરલેપ વધારે છે,જેનાથી સાર્કોમિયર ટૂંકું થાય છે અને સ્નાયુનું સંકોચન થાય છે.

(C) સારકોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ એ લીસા અને રેખિત સ્નાયુ તંતુઓમાં જોવા મળતી વિશિષ્ટ પ્રકારની લીસી અંતઃકોષરસજાળ છે.
તેનું મુખ્ય કાર્ય કેલ્શિયમ આયનો $(Ca^{2+})$ નો સંગ્રહ અને મુક્તિ કરવાનું છે.
જ્યારે સ્નાયુ તંતુ ઉત્તેજિત થાય છે,ત્યારે સારકોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમમાંથી કેલ્શિયમ આયનો સારકોપ્લાઝમમાં મુક્ત થાય છે,જે સ્નાયુ સંકોચનની પ્રક્રિયાને ઉત્તેજિત કરે છે.
તેથી,સાચો જવાબ $C$ છે.

(D) એન્ડોમાયસિયમ એ સંયોજક પેશીનું સૌથી અંદરનું સ્તર છે જે વ્યક્તિગત સ્નાયુ તંતુઓને ઘેરે છે.
તે ત્રણેય પ્રકારના સ્નાયુ પેશીઓની લાક્ષણિકતા છે: કંકાલ સ્નાયુ,હૃદયના સ્નાયુ અને લીસા સ્નાયુ.
કંકાલ સ્નાયુમાં,તે દરેક સ્નાયુ તંતુને ઘેરે છે.
હૃદયના સ્નાયુમાં,તે વ્યક્તિગત કાર્ડિયોમાયોસાઇટ્સને ઘેરે છે.
લીસા સ્નાયુમાં,તે વ્યક્તિગત લીસા સ્નાયુ કોષોને ઘેરે છે.
તેથી,સાચો જવાબ એ છે કે તે આ તમામ પ્રકારના સ્નાયુઓમાં હાજર હોય છે.

(B) સ્નાયુ સંકોચન દરમિયાન,એક એક્શન પોટેન્શિયલ સાર્કોલેમા સાથે મુસાફરી કરે છે અને $T$-ટ્યુબ્યુલ્સ સુધી પહોંચે છે,જે સાર્કોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમમાંથી $Ca^{+2}$ આયનોને સાર્કોપ્લાઝમમાં મુક્ત કરવા માટે ઉત્તેજિત કરે છે.
આ $Ca^{+2}$ આયનો પાતળા તંતુઓ (એક્ટિન) પર રહેલા ટ્રોપોનિન સંકુલ સાથે જોડાય છે.
આ જોડાણને કારણે ટ્રોપોનિન-ટ્રોપોમાયોસિન સંકુલમાં રચનાત્મક ફેરફાર થાય છે,જે ટ્રોપોમાયોસિનને એક્ટિન તંતુ પરના સક્રિય સ્થાનોથી દૂર ખસેડે છે.
સક્રિય સ્થાનો ખુલ્લા થવાથી માયોસિનના શીર્ષ એક્ટિન સાથે જોડાઈ શકે છે,ક્રોસ-બ્રિજ બનાવે છે અને સ્નાયુ સંકોચનની શરૂઆત કરે છે.

(C) દરેક માયોસિન તંતુ એ ઘણા મોનોમેરિક પ્રોટીનનું બનેલું પોલિમરાઇઝ્ડ પ્રોટીન છે જેને $Meromyosin$ કહેવામાં આવે છે. દરેક $Meromyosin$ ના બે મહત્વના ભાગો હોય છે: ટૂંકા હાથ સાથેનું ગોળાકાર શીર્ષ અને પૂંછડી. ગોળાકાર શીર્ષ એ સક્રિય $ATPase$ ઉત્સેચક છે અને તેમાં $ATP$ માટે બાઈન્ડિંગ સાઇટ્સ અને $Actin$ માટે સક્રિય સાઇટ્સ હોય છે.

(A) સ્નાયુ શરીરવિજ્ઞાનમાં,જ્યારે સ્નાયુને વારંવાર ઊંચી આવૃત્તિ પર ઉત્તેજિત કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેને ક્રમિક ઉત્તેજનાઓ વચ્ચે શિથિલ થવા માટે પૂરતો સમય મળતો નથી.
આના પરિણામે સતત સંકોચનની સ્થિતિ સર્જાય છે જેને $Tetanus$ કહેવામાં આવે છે.
$Paralysis$ એટલે સ્નાયુઓની કાર્યક્ષમતા ગુમાવવી.
$Osteoporosis$ એ હાડકાનો વિકાર છે જે હાડકાના દ્રવ્યમાનમાં ઘટાડો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.
$Fatigue$ એટલે લાંબા સમય સુધી પ્રવૃત્તિ કર્યા પછી સ્નાયુની બળ ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતામાં ઘટાડો.

(D) વિધાન $(I)$ સાચું છે: કંકાલ સ્નાયુઓ ઘણા સ્નાયુબંધો (fascicles) ના બનેલા હોય છે.
વિધાન $(II)$ સાચું છે: દરેક સ્નાયુબંધમાં ઘણા સ્નાયુતંતુઓ હોય છે,અને દરેક સ્નાયુતંતુ સારકોલેમા તરીકે ઓળખાતી કોષરસસ્તર દ્વારા આવરિત હોય છે.
વિધાન $(III)$ ખોટું છે: સ્નાયુતંતુઓ બહુકોષકેન્દ્રીય (syncytial) હોય છે,એટલે કે સારકોપ્લાઝમમાં ઘણા કોષકેન્દ્રો હોય છે.
વિધાન $(IV)$ સાચું છે: સ્નાયુતંતુનું સારકોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ એ કેલ્શિયમ આયનોનું સંગ્રહસ્થાન છે,જે સ્નાયુના સંકોચન માટે જરૂરી છે.
તેથી,વિધાન $(I), (II)$ અને $(IV)$ સાચા છે.

(D) વિસેરલ સ્નાયુઓ (લીસા સ્નાયુઓ) પાચનમાર્ગ અને પ્રજનન માર્ગ જેવા પોલા આંતરિક અંગોની દીવાલોમાં આવેલા હોય છે.
તેઓ સૂક્ષ્મદર્શક યંત્ર નીચે કોઈ પણ પટ્ટાઓ દર્શાવતા નથી,તેથી તેમને અરેખિત અથવા લીસા સ્નાયુઓ કહેવામાં આવે છે.
તેમની પ્રવૃત્તિઓ ચેતાતંત્રના સ્વૈચ્છિક નિયંત્રણ હેઠળ હોતી નથી; તે અનૈચ્છિક સ્નાયુઓ છે.
તેથી,વિધાન $A$ સાચું છે,પરંતુ વિધાન $R$ ખોટું છે.

(A) સારકોમિયરની રચનામાં,$A$-બેન્ડમાં એક્ટિન અને માયોસિન બંને તંતુઓ હોય છે.
$A$-બેન્ડની અંદર,એક મધ્યવર્તી વિસ્તાર હોય છે જ્યાં માત્ર જાડા માયોસિન તંતુઓ હાજર હોય છે,જેને $H$-ઝોન કહેવામાં આવે છે.
$H$-ઝોન એક પાતળી,ઘેરી તંતુમય પટલ દ્વારા દુભાગવામાં આવે છે જેને $M$-લાઈન કહેવાય છે.
તેથી,$H$-ઝોનની મધ્યમાં આવેલી ઘેરી રેખા $M$-લાઈન છે.

(C) સ્નાયુ સંકોચનના સ્લાઇડિંગ ફિલામેન્ટ સિદ્ધાંત મુજબ:
$1$. પાતળા અને જાડા તંતુઓની લંબાઈ અચળ રહે છે; તેઓ એકબીજા પર સરકે છે,જે સાચું વિધાન છે.
$2$. સંકોચન દરમિયાન,સાર્કોમિયરને વ્યાખ્યાયિત કરતી $Z$-રેખાઓ એકબીજાની નજીક ખેંચાય છે,જે સાચું વિધાન છે.
$3$. સંકોચન દરમિયાન,પ્રકાશિત પટ્ટો ($I$-બેન્ડ) ટૂંકો થાય છે કારણ કે એક્ટિન તંતુઓ $A$-બેન્ડમાં સરકે છે. તેથી,પ્રકાશિત પટ્ટામાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી તેવું વિધાન ખોટું છે.
પ્રશ્નમાં જે વિધાન સાચું નથી તે પૂછવામાં આવ્યું હોવાથી,વિકલ્પ $C$ સાચો જવાબ છે.

(C) વિધાન $(A)$ સાચું છે: કેલ્શિયમ આયનો $(Ca^{2+})$ એક્ટિન તંતુઓ પર રહેલા ટ્રોપોનિન સાથે જોડાય છે,જેનાથી રચનામાં ફેરફાર થાય છે અને એક્ટિન પર માયોસિન માટેના સક્રિય સ્થાનો ખુલ્લા થાય છે,આમ આંતરક્રિયા સક્રિય થાય છે.
કારણ $(R)$ ખોટું છે: ક્રોસ-બ્રિજ બનવા માટે $ATP$ ના જળવિભાજનની જરૂર હોય છે,પરંતુ ક્રોસ-બ્રિજને તોડવા કે અલગ કરવા માટે માયોસિન હેડ સાથે નવા $ATP$ અણુનું જોડાણ અનિવાર્ય છે. વિધાનમાં જણાવ્યા મુજબ $ATP$ ની ગેરહાજરીમાં ક્રોસ-બ્રિજ તૂટતો નથી,પરંતુ તે સ્થિર થઈ જાય છે (જેને 'રાયગર મોર્ટિસ' કહેવાય છે).
તેથી,$A$ સાચું છે અને $R$ ખોટું છે.

(D) વિધાન $(A)$ ખોટું છે કારણ કે $G$-એક્ટિન (ગ્લોબ્યુલર એક્ટિન) એ મોનોમેરિક સ્વરૂપ છે,જ્યારે $F$-એક્ટિન (ફિલામેન્ટસ એક્ટિન) એ પોલીમેરિક સ્વરૂપ છે. વિધાનમાં આ શબ્દોની અદલાબદલી કરવામાં આવી છે.
કારણ $(R)$ સાચું છે. ટ્રોપોમાયોસિન એ ખરેખર સળિયા આકારનું તંતુમય પ્રોટીન છે જે બે કુંતલાકાર શૃંખલાઓ બનાવે છે,જે સ્નાયુઓના સંકોચનને નિયંત્રિત કરવા માટે $F$-એક્ટિન તંતુઓની લંબાઈ સાથે ગોઠવાયેલી હોય છે.

(D) વિશ્રામી અવસ્થામાં,ટ્રોપોનિન પ્રોટીન સંકુલ ટ્રોપોમાયોસિન તંતુ પર નિયમિત અંતરે ગોઠવાયેલું હોય છે.
ચોક્કસ રીતે કહીએ તો,ટ્રોપોનિનનો એક સબ-યુનિટ એક્ટિન તંતુઓ પર માયોસિન હેડ માટેના સક્રિય જોડાણ સ્થાનોને ઢાંકી દે છે.
આ એક્ટિન અને માયોસિન વચ્ચેની આંતરક્રિયાને અટકાવે છે,જેનાથી સ્નાયુ વિશ્રામી અવસ્થામાં રહે છે.

(D) હૃદયના સ્નાયુઓ અનૈચ્છિક,પટ્ટીદાર સ્નાયુઓ છે જે હૃદયમાં જોવા મળે છે.
$1$. તેઓમાં આંતરવર્તી તકતીઓ (Intercalated discs) હોય છે,જે વિશિષ્ટ જોડાણો છે જે કોષો વચ્ચે ઝડપી સંદેશાવ્યવહારની મંજૂરી આપે છે.
$2$. તેઓ એક્ટિન અને માયોસિન તંતુઓની ગોઠવણીને કારણે આછા અને ઘેરા પટ્ટાઓ (પટ્ટીઓ) દર્શાવે છે.
$3$. તેઓ એક એકમ તરીકે સંકોચાય છે કારણ કે આંતરવર્તી તકતીઓ આવેગને ઝડપથી ફેલાવા દે છે,જે સુનિશ્ચિત કરે છે કે હૃદય સુમેળભરી રીતે ધબકે છે.
$4$. હૃદયના સ્નાયુ કોષો સામાન્ય રીતે એકકોષકેન્દ્રીય (અથવા ક્યારેક દ્વિ-કોષકેન્દ્રીય) હોય છે,જ્યારે કંકાલ સ્નાયુ કોષો બહુકોષકેન્દ્રીય હોય છે. તેથી,બહુકોષકેન્દ્રીય કોષ હોવું એ હૃદયના સ્નાયુની લાક્ષણિકતા નથી.

(B) રેખિત સ્નાયુમાં સંકોચનનું કાર્યકારી એકમ $Sarcomere$ (સ્નાયુતંતુક ખંડ) છે.
તેને બે ક્રમિક $Z$-લાઈન્સ વચ્ચેના સ્નાયુતંતુકના ભાગ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
દરેક $Sarcomere$ માં સંકોચનશીલ પ્રોટીન,એક્ટિન અને માયોસિન હોય છે,જે ચોક્કસ ભાતમાં ગોઠવાયેલા હોય છે,જે સ્નાયુના સંકોચન દરમિયાન સ્નાયુને ટૂંકા થવામાં મદદ કરે છે.

(D) અનૈચ્છિક સ્નાયુઓ (સરળ સ્નાયુઓ) રુધિર વાહિનીઓ,ગ્રંથિઓની નલિકાઓ અને કીકી જેવા આંતરિક અંગોની દીવાલોમાં જોવા મળે છે. જોકે,મૂત્રમાર્ગમાં અનૈચ્છિક સરળ સ્નાયુઓ (આંતરિક મૂત્રમાર્ગીય સંકોચક સ્નાયુ) અને સ્વૈચ્છિક કંકાલ સ્નાયુઓ (બાહ્ય મૂત્રમાર્ગીય સંકોચક સ્નાયુ) બંને હોય છે,જે મૂત્રત્યાગની પ્રક્રિયાને નિયંત્રિત કરે છે. તેથી,મૂત્રમાર્ગ ફક્ત અનૈચ્છિક સ્નાયુઓનો બનેલો નથી.

(A) સ્નાયુ સંકોચન સાર્કોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમમાંથી સાર્કોપ્લાઝમમાં કેલ્શિયમ આયનો $(Ca^{2+})$ મુક્ત થવાથી શરૂ થાય છે.
આ $Ca^{2+}$ આયનો એક્ટિન તંતુઓ પરના ટ્રોપોનિન સંકુલ સાથે જોડાય છે,જે બંધારણીય ફેરફાર પ્રેરે છે અને એક્ટિન પરના માયોસિન-બંધન સ્થાનોને ખુલ્લા કરે છે.
આ પ્રક્રિયા માયોસિન હેડને એક્ટિન સાથે જોડાવા દે છે,જેનાથી ક્રોસ-બ્રિજ બને છે અને સ્લાઇડિંગ ફિલામેન્ટ મિકેનિઝમ દ્વારા સ્નાયુનું સંકોચન થાય છે.

(A) સ્નાયુનું સંકોચન મુખ્યત્વે બે મહત્વના સંકોચનશીલ પ્રોટીન: $Actin$ (ઍક્ટિન) અને $Myosin$ (માયોસીન) વચ્ચેની આંતરક્રિયા દ્વારા થાય છે.
$Actin$ પાતળા તંતુઓ બનાવે છે,જ્યારે $Myosin$ જાડા તંતુઓ બનાવે છે.
સંકોચનની પ્રક્રિયા દરમિયાન આ પ્રોટીન એકબીજા પર સરકે છે,જેને સ્લાઇડિંગ ફિલામેન્ટ થિયરી કહેવામાં આવે છે.
$Tubulin$ એ માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સના નિર્માણમાં સામેલ પ્રોટીન છે,જે સ્નાયુના સંકોચનમાં ભાગ લેતું નથી.
તેથી,$Actin$ અને $Myosin$ બંને સંકોચનશીલ પ્રોટીન હોવાથી,સાચો જવાબ 'ઉપરોક્ત બધા જ' છે.

(D) સ્નાયુતંતુક ખંડ (Sarcomere) એ રેખિત સ્નાયુતંતુનો કાર્યાત્મક એકમ છે.
તેને બે ક્રમિક $Z$-રેખાઓ (અથવા $Z$-તકતીઓ) વચ્ચે આવેલા સ્નાયુતંતુના ભાગ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
આ $Z$-રેખાઓ ઘટ્ટ પ્રોટીન રચનાઓ છે જે $I$-બિંબને દ્વિભાજિત કરે છે અને એક્ટિન તંતુઓ માટે જોડાણ બિંદુ તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(B) સ્નાયુ સંકોચનના સ્લાઈડિંગ ફિલામેન્ટ સિદ્ધાંત મુજબ:
$1$. સંકોચન દરમિયાન,પાતળા તંતુઓ જાડા તંતુઓ પર સરકે છે,જે $Z$-રેખાઓને એકબીજાની નજીક ખેંચે છે,જેનાથી સાર્કોમિયરની લંબાઈ ઘટે છે.
$2$. $A$-બિંબ (એનિસોટ્રોપિક બિંબ) માં માયોસિન તંતુઓ હોય છે અને તેની લંબાઈ સંકોચન પ્રક્રિયા દરમિયાન અચળ રહે છે.
$3$. જેમ એક્ટિન તંતુઓ $A$-બિંબમાં ઊંડે જાય છે,તેમ $I$-બિંબ (આઈસોટ્રોપિક બિંબ) અને $H$-પ્રદેશ ટૂંકા થાય છે.
$4$. તેથી,$A$-બિંબની લંબાઈ અચળ રહે છે તે વિધાન સાચું છે.

(C) $ATPase$ ઉત્સેચક માયોસીન તંતુના શીર્ષ (head) પર આવેલો હોય છે.
સ્નાયુ સંકોચન દરમિયાન,માયોસીનનું શીર્ષ ઍક્ટિન પરના સક્રિય સ્થાન સાથે જોડાઈને ક્રોસ-બ્રિજ બનાવે છે.
માયોસીન શીર્ષની $ATPase$ પ્રવૃત્તિ $ATP$ નું જળવિભાજન કરીને તેને $ADP$ અને અકાર્બનિક ફોસ્ફેટ $(Pi)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે,જે પાવર સ્ટ્રોક અને સ્નાયુ સંકોચન માટે જરૂરી ઉર્જા પૂરી પાડે છે.

(A) કંકાલ સ્નાયુઓમાં રહેલા સંકોચનશીલ પ્રોટીનમાં એક્ટિન અને માયોસીનનો સમાવેશ થાય છે.
માયોસીન એ એક મોટર પ્રોટીન છે જે જાડા તંતુઓ (thick filaments) બનાવે છે.
માયોસીન અણુના શીર્ષ (head) ભાગમાં $ATPase$ ઉત્સેચકનું સ્થાન હોય છે,જે સ્નાયુના સંકોચન માટે જરૂરી ઉર્જા પૂરી પાડવા માટે $ATP$ નું જળવિભાજન (hydrolysis) કરે છે.
તેથી,માયોસીન એ $ATPase$ સક્રિયતા સાથે સંકળાયેલ પ્રોટીન છે.

(A) કંકાલ સ્નાયુ તંતુમાં,$A$-બિંબમાં એક્ટિન અને માયોસિન બંને પ્રકારના તંતુઓ હોય છે.
જોકે,જાડા તંતુ (માયોસિન) નો મધ્ય ભાગ એવો હોય છે જે પાતળા તંતુઓ (એક્ટિન) દ્વારા આચ્છાદિત હોતો નથી.
$A$-બિંબની અંદરના આ મધ્યસ્થ,પ્રમાણમાં આછા વિસ્તારને $H$-બિંબ ($H$-zone) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,$H$-બિંબ એ માયોસિન તંતુનો એવો ભાગ દર્શાવે છે જે એક્ટિન તંતુઓ સાથે આચ્છાદિત થતો નથી.

(C) સ્નાયુ સંકોચન દરમિયાન,સંકોચન માટેનો સંકેત મધ્યસ્થ ચેતાતંત્ર દ્વારા પ્રેરક ચેતાકોષ (motor neuron) મારફતે મોકલવામાં આવે છે.
જ્યારે ચેતા-સ્નાયુ સંધાન (neuromuscular junction) પર ક્રિયાત્મક પોટેન્શિયલ પહોંચે છે,ત્યારે તે ચેતાપ્રેષકોના મુક્ત થવાને પ્રેરે છે,જેના પરિણામે સારકોલેમામાં ક્રિયાત્મક પોટેન્શિયલ ઉત્પન્ન થાય છે.
આ ક્રિયાત્મક પોટેન્શિયલ $T$-ટ્યુબ્યુલ્સ દ્વારા ફેલાય છે અને સારકોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમમાંથી $Ca^{2+}$ આયનોને સારકોપ્લાઝમમાં મુક્ત કરે છે.
આ $Ca^{2+}$ આયનો એક્ટિન તંતુઓ પર રહેલા ટ્રોપોનિન સબયુનિટ સાથે જોડાય છે.
આ જોડાણને કારણે બંધારણીય ફેરફાર થાય છે જે ટ્રોપોમાયોસિનને એક્ટિન તંતુના સક્રિય સ્થાનોથી દૂર ખસેડે છે,આમ તે સ્થાનોને 'ખુલ્લા' (unmask) કરે છે.
એકવાર સક્રિય સ્થાનો ખુલ્લા થઈ જાય,પછી માયોસીન શીર્ષ તેમની સાથે જોડાઈને ત્રાંસા સેતુ (cross-bridge) બનાવે છે,જે સંકોચનની પ્રક્રિયા શરૂ કરે છે.
તેથી,આ પ્રક્રિયા માટે $Ca^{2+}$ આયનો જવાબદાર છે.

(B) જ્યારે સ્નાયુને વારંવાર અને ઝડપી ઉત્તેજના આપવામાં આવે છે,ત્યારે તેને ઉત્તેજનાની વચ્ચે આરામ કરવા માટે પૂરતો સમય મળતો નથી. આના પરિણામે સ્નાયુ સતત સંકોચાયેલી સ્થિતિમાં રહે છે,જેને $Tetanus$ (ધનુર) કહેવામાં આવે છે. આ સ્થિતિ $Clostridium$ $tetani$ બેક્ટેરિયા દ્વારા થતા ધનુર રોગથી અલગ છે.

(A) ચાલક ચેતાકોષ દ્વારા સ્નાયુતંતુઓને ઉત્તેજના ચેતાસ્નાયુ સંધાન (જેને મોટર એન્ડ પ્લેટ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) પર પ્રાપ્ત થાય છે.
આ એક રાસાયણિક ચેતાસંધાન છે જે ચાલક ચેતાકોષ અને સ્નાયુતંતુ વચ્ચે રચાય છે.
જ્યારે ક્રિયાત્મક પોટેન્શિયલ ચાલક ચેતાકોષના અક્ષતંતુના છેડે પહોંચે છે,ત્યારે તે ચેતાપ્રેષક દ્રવ્ય એસિટાઈલકોલીનનો ચેતાસંધાનની ફાટમાં મુક્ત થવા માટે ઉત્તેજિત કરે છે.
આ ચેતાપ્રેષક દ્રવ્ય સ્નાયુતંતુના સારકોલેમા પરના ગ્રાહકો સાથે જોડાય છે,જે ક્રિયાત્મક પોટેન્શિયલની શરૂઆત કરે છે અને સ્નાયુ સંકોચન તરફ દોરી જાય છે.

(B) કંકાલ સ્નાયુના સંકોચન દરમિયાન,$Ca^{2+}$ આયનોનું $Troponin$ સંકુલ સાથે જોડાણ એક નિર્ણાયક પગલું છે.
શિથિલ અવસ્થામાં,એક્ટિન તંતુ પરના સક્રિય સ્થાનો $Tropomyosin$ પ્રોટીન દ્વારા ઢંકાયેલા હોય છે.
જ્યારે $Ca^{2+}$ આયનો સાર્કોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમમાંથી મુક્ત થાય છે,ત્યારે તેઓ $Troponin$ સાથે જોડાય છે.
આ જોડાણને કારણે $Troponin-Tropomyosin$ સંકુલમાં રચનાત્મક ફેરફાર થાય છે,જે $Tropomyosin$ ને એક્ટિન તંતુ પરના સક્રિય સ્થાનોથી દૂર ખસેડે છે.
આ ખુલ્લા થયેલા સ્થાનોને કારણે માયોસિન હેડ એક્ટિન સાથે જોડાઈ શકે છે,ક્રોસ-બ્રિજ બનાવે છે અને સ્નાયુ સંકોચનની શરૂઆત કરે છે.

(C) સ્ફિંક્ટર એ વિશિષ્ટ ગોળાકાર સ્નાયુઓ છે જે શરીરના છિદ્રો દ્વારા પદાર્થોના પસાર થવા પર નિયંત્રણ રાખે છે.
$(i)$ સ્ફિંક્ટર ઉદ્ભવમાં મધ્યગર્ભસ્તરીય હોય છે,કારણ કે તે સ્નાયુ પેશીના બનેલા હોય છે.
$(ii)$ તેઓ ખેંચાણ ગ્રાહકો ધરાવે છે જે પદાર્થોની હાજરીના આધારે તેમના ટોન અને સંકોચનને નિયંત્રિત કરવામાં મદદ કરે છે.
$(iii)$ લયબદ્ધ સંકોચન એ હૃદયના સ્નાયુઓ અથવા પરિસંકોચન (peristaltic) હલનચલનની લાક્ષણિકતા છે,સામાન્ય સ્ફિંક્ટરની નહીં,જે સામાન્ય રીતે સંકોચનની સ્થિતિ જાળવી રાખે છે.
$(iv)$ સ્ફિંક્ટર પ્રાણીના જીવનકાળ દરમિયાન થાકતા નથી કારણ કે તે લીકેજ અટકાવવા માટે સતત સંકોચનની સ્થિતિ જાળવી રાખવા માટે રચાયેલ છે.
તેથી,લક્ષણો $(i), (ii)$ અને $(iv)$ સ્ફિંક્ટર સાથે સંકળાયેલા છે.

(D) લાંબા સમય સુધી સખત શારીરિક કાર્ય દરમિયાન,સ્નાયુ કોષોમાં $ATP$ ની માંગ નોંધપાત્ર રીતે વધે છે. જ્યારે આ માંગને પહોંચી વળવા માટે ઓક્સિજનનો પુરવઠો અપૂરતો હોય,ત્યારે સ્નાયુ કોષો અજારક શ્વસન (anaerobic respiration) તરફ વળે છે. આ પ્રક્રિયામાં,ગ્લુકોઝનું વિઘટન લેક્ટિક એસિડમાં થાય છે. સ્નાયુ પેશીઓમાં લેક્ટિક એસિડનો ભરાવો થવાથી $pH$ માં ઘટાડો થાય છે અને તે સ્નાયુઓના સંકોચનમાં અવરોધ ઊભો કરે છે,જેના પરિણામે થાકની અનુભૂતિ થાય છે.

(B) પગલું $A$: માયોસિન હેડનું એક્ટિન સાથે જોડાણ થઈને ક્રોસ-બ્રિજ બનાવે છે.
પગલું $B$: ફોસ્ફેટનું મુક્ત થવું. માયોસિન એક્ટિનને ખેંચવા માટે તેનો આકાર બદલે છે.
પગલું $C$: માયોસિન હેડ સાથે નવા $ATP$ નું જોડાણ. ક્રોસ-બ્રિજ અલગ થાય છે.
પગલું $D$: $ATP$ નું $ADP$ અને $Pi$ માં વિભાજન. માયોસિન તેની ઉચ્ચ-ઊર્જા સંરચનામાં ગોઠવાય છે.

(A) સ્નાયુનો થાક એટલે લાંબા સમય સુધી અથવા વારંવાર ઉત્તેજના મળ્યા પછી સ્નાયુનું અસરકારક રીતે સંકોચન કે શિથિલ ન થઈ શકવાની સ્થિતિ.
આ સ્થિતિ મુખ્યત્વે સ્નાયુ પેશીમાં લેક્ટિક એસિડના જમા થવાને કારણે થાય છે,જે તીવ્ર અથવા વારંવારના સ્નાયુ સંકોચન દરમિયાન અજારક શ્વસનને કારણે ઉદ્ભવે છે.
તેથી,વિધાન અને કારણ બંને સાચા છે અને કારણ એ સ્નાયુના થાકની ઘટના માટે યોગ્ય સમજૂતી આપે છે.

(C) વિધાન સાચું છે કારણ કે સ્નાયુ સંકોચનમાં માયોસિન હેડ અને એક્ટિન તંતુઓ વચ્ચે ક્રોસ-બ્રિજનું નિર્માણ અને તૂટવાની પ્રક્રિયાનો સમાવેશ થાય છે,જેને સ્લાઇડિંગ ફિલામેન્ટ થિયરી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
કારણ ખોટું છે કારણ કે સ્નાયુ સંકોચન પેરિફેરલ નર્વસ સિસ્ટમ દ્વારા નહીં,પરંતુ $Central \ Nervous \ System$ $(CNS)$ દ્વારા મોટર ન્યુરોન મારફતે મોકલવામાં આવેલા સંકેતથી શરૂ થાય છે.
તેથી,વિધાન સાચું છે,પરંતુ કારણ ખોટું છે.

(N/A) સાર્કોમિયર એ કંકાલ સ્નાયુ તંતુનો કાર્યાત્મક એકમ છે. તેને બે ક્રમિક $Z$-રેખાઓ વચ્ચેના માયોફિબ્રિલના ભાગ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
મુખ્ય ઘટકોમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:
$1$. $Z$-રેખા: એક ઘેરી,તંતુમય પ્રોટીન પટ્ટી જે $I$-બેન્ડને દુભાગે છે.
$2$. $I$-બેન્ડ (આઈસોટ્રોપિક બેન્ડ): જેમાં માત્ર પાતળા એક્ટિન તંતુઓ હોય છે.
$3$. $A$-બેન્ડ (એનિસોટ્રોપિક બેન્ડ): જેમાં જાડા માયોસિન તંતુઓ અને તેની ઉપર આચ્છાદિત પાતળા એક્ટિન તંતુઓ બંને હોય છે.
$4$. $M$-રેખા: $A$-બેન્ડની મધ્યમાં આવેલી એક પાતળી તંતુમય પટલ.
$5$. $H$-ઝોન: $A$-બેન્ડનો મધ્ય ભાગ જ્યાં માત્ર જાડા તંતુઓ હાજર હોય છે.

(N/A) સરકતા તંતુ સિદ્ધાંત સ્નાયુ સંકોચનની પ્રક્રિયા સમજાવે છે,જે દરમિયાન પાતળા તંતુઓ જાડા તંતુઓ પર સરકે છે,જેનાથી માયોફિબ્રિલ ટૂંકું થાય છે.
દરેક સ્નાયુ તંતુમાં એકાંતરે પ્રકાશિત અને અંધકારમય પટ્ટાઓ હોય છે,જેમાં અનુક્રમે એક્ટિન અને માયોસિન નામના વિશિષ્ટ સંકોચનશીલ પ્રોટીન હોય છે.
એક્ટિન એ પ્રકાશિત પટ્ટામાં રહેલું પાતળું સંકોચનશીલ પ્રોટીન છે,જેને $I$-બેન્ડ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,જ્યારે માયોસિન એ અંધકારમય પટ્ટામાં રહેલું જાડું સંકોચનશીલ પ્રોટીન છે,જેને $A$-બેન્ડ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$Z$-રેખા નામનો એક સ્થિતિસ્થાપક તંતુ હોય છે જે દરેક $I$-બેન્ડને દુભાગે છે. પાતળો તંતુ $Z$-રેખા સાથે મજબૂતીથી જોડાયેલ હોય છે.
જાડા તંતુનો મધ્ય ભાગ જે પાતળા તંતુ દ્વારા ઓવરલેપ થતો નથી તેને $H$-ઝોન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
સ્નાયુ સંકોચન દરમિયાન,માયોસિનના શીર્ષ અથવા ક્રોસ-બ્રિજ પાતળા તંતુઓના સંપર્કમાં આવે છે.
પરિણામે,પાતળા તંતુઓ સાર્કોમિયરની મધ્ય તરફ ખેંચાય છે.
એક્ટિન તંતુઓ સાથે જોડાયેલી $Z$-રેખા પણ ખેંચાય છે,જેનાથી સાર્કોમિયર ટૂંકું થાય છે.
આમ,$A$-બેન્ડની લંબાઈ અચળ રહે છે,જ્યારે $I$-બેન્ડ ટૂંકો થાય છે અને $H$-ઝોન અદૃશ્ય થઈ જાય છે.

(N/A) કંકાલ સ્નાયુના સંકોચન દરમિયાન,જાડા તંતુઓ (માયોસિન) પાતળા તંતુઓ (એક્ટિન) પર સરકે છે,જે માયોસિનના વારંવાર જોડાવા અને છૂટા પડવાની પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે. આ સમગ્ર પ્રક્રિયા ક્રમબદ્ધ રીતે થાય છે.
તબક્કો $1$: સ્નાયુ સંકોચનની શરૂઆત ચેતાતંતુ (axon) દ્વારા આવતા સંકેતોથી થાય છે જે ન્યુરોમસ્ક્યુલર જંકશન અથવા મોટર એન્ડ પ્લેટ સુધી પહોંચે છે. ન્યુરોમસ્ક્યુલર જંકશન એ ચેતાકોષ અને સ્નાયુ તંતુના સારકોલેમા વચ્ચેનું જોડાણ છે. પરિણામે,એસિટિલકોલાઇન (એક ન્યુરોટ્રાન્સમીટર) સિનેપ્ટિક ક્લેફ્ટમાં મુક્ત થાય છે,જે સારકોલેમામાં ક્રિયાત્મક પોટેન્શિયલ (action potential) ઉત્પન્ન કરે છે.
તબક્કો $2$: આ ક્રિયાત્મક પોટેન્શિયલના નિર્માણને કારણે સારકોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમમાંથી કેલ્શિયમ આયનો $(Ca^{2+})$ સારકોપ્લાઝમમાં મુક્ત થાય છે.
તબક્કો $3$: સારકોપ્લાઝમમાં કેલ્શિયમ આયનોનું વધતું પ્રમાણ એક્ટિન સાઇટ્સને સક્રિય કરે છે. કેલ્શિયમ આયનો એક્ટિન તંતુઓ પર રહેલા ટ્રોપોનિન સાથે જોડાય છે અને એક્ટિન તંતુઓ પર વીંટળાયેલા ટ્રોપોમાયોસિનને દૂર કરે છે. આમ,સક્રિય એક્ટિન સાઇટ્સ ખુલ્લી થાય છે,જેનાથી માયોસિન હેડ આ સાઇટ્સ સાથે જોડાઈ શકે છે.
તબક્કો $4$: આ તબક્કે,માયોસિન હેડ એક્ટિનની ખુલ્લી સાઇટ સાથે જોડાય છે અને $ATP$ જળવિભાજનમાંથી ઉર્જાનો ઉપયોગ કરીને ક્રોસ-બ્રિજ બનાવે છે. એક્ટિન તંતુઓ ખેંચાય છે,જેના પરિણામે $H$-ઝોન ટૂંકો થાય છે. આ તબક્કે સ્નાયુનું વાસ્તવિક સંકોચન થાય છે.
તબક્કો $5$: સ્નાયુ સંકોચન પછી,માયોસિન હેડ એક્ટિન તંતુને ખેંચે છે અને $ADP$ તથા અકાર્બનિક ફોસ્ફેટ મુક્ત કરે છે. નવા $ATP$ અણુઓ માયોસિન હેડ સાથે જોડાય છે,જેનાથી તે છૂટું પડે છે અને ક્રોસ-બ્રિજ તૂટી જાય છે.
તબક્કો $6$: ક્રોસ-બ્રિજ બનવાની અને તૂટવાની આ પ્રક્રિયા ત્યાં સુધી ચાલુ રહે છે જ્યાં સુધી ઉત્તેજના ચાલુ હોય. જ્યારે ઉત્તેજના બંધ થાય છે,ત્યારે કેલ્શિયમ આયનો પાછા સારકોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમમાં પમ્પ કરવામાં આવે છે. પરિણામે,સારકોપ્લાઝમમાં કેલ્શિયમ આયનોની સાંદ્રતા ઘટે છે,જેનાથી એક્ટિન તંતુઓ ફરીથી ઢંકાઈ જાય છે અને સ્નાયુ શિથિલન (relaxation) થાય છે.

(N/A) $-\quad$ સ્નાયુ એ મધ્યગર્ભસ્તરીય (mesodermal) ઉદ્ભવ ધરાવતી વિશિષ્ટ પેશી છે.
$\Rightarrow$ તે પુખ્ત મનુષ્યના શરીરના કુલ વજનના $40-50 \%$ જેટલો હિસ્સો ધરાવે છે.
- સ્નાયુઓ ઉત્તેજનશીલતા,સંકોચનશીલતા,વિસ્તરણશીલતા અને સ્થિતિસ્થાપકતા જેવા વિશિષ્ટ ગુણધર્મો ધરાવે છે.
- સ્નાયુઓનું વર્ગીકરણ તેમના સ્થાન,દેખાવ અને કાર્યપદ્ધતિના આધારે કરવામાં આવે છે.
- સ્થાનના આધારે સ્નાયુઓના ત્રણ પ્રકાર છે: $(i)$ કંકાલ સ્નાયુઓ,$(ii)$ કોષ્ઠાંતર સ્નાયુઓ,$(iii)$ હૃદયના સ્નાયુઓ.
$(i)$ કંકાલ સ્નાયુઓ: આ સ્નાયુઓ શરીરના કંકાલ તંત્ર સાથે ગાઢ રીતે જોડાયેલા હોય છે (દા.ત.,હાથ-પગ,ધડ).
- સૂક્ષ્મદર્શક યંત્ર નીચે જોતા તેમાં ઘેરા અને આછા પટ્ટાઓ જોવા મળે છે,તેથી તેમને રેખિત સ્નાયુઓ કહેવાય છે.
- તે ઈચ્છાશક્તિ મુજબ કાર્ય કરે છે,તેથી તેમને ઐચ્છિક સ્નાયુઓ પણ કહેવામાં આવે છે.
- આ સ્નાયુઓ પ્રચલન અને શરીરની સ્થિતિ બદલવામાં મદદરૂપ થાય છે.
$(ii)$ કોષ્ઠાંતર સ્નાયુઓ (અરેખિત): આ સ્નાયુઓ શરીરના પોલા કોષ્ઠાંતર અંગો જેવા કે પાચનમાર્ગ,પ્રજનન માર્ગ,શ્વાસનળી વગેરેની અંદરની દીવાલમાં આવેલા હોય છે.
- તેમાં કોઈ રેખાઓ જોવા મળતી નથી અને તે દેખાવમાં લીસા હોય છે,તેથી તેમને લીસા સ્નાયુઓ (અરેખિત સ્નાયુઓ) કહેવાય છે.
- તેમની પ્રવૃત્તિઓ ઈચ્છાશક્તિના નિયંત્રણ હેઠળ હોતી નથી,તેથી તેમને અનૈચ્છિક સ્નાયુઓ કહેવામાં આવે છે.
- તેઓ પાચનમાર્ગમાં ખોરાકનું વહન અને પ્રજનન માર્ગમાં જનનકોષોના વહન જેવી ક્રિયાઓમાં સામેલ છે.
$(iii)$ હૃદયના સ્નાયુઓ: આ હૃદયના સ્નાયુઓનો સમૂહ છે. ઘણા હૃદયના સ્નાયુકોષો શાખિત ભાત બનાવે છે. હૃદયના સ્નાયુઓ ટૂંકા,નળાકાર અને શાખિત પ્રવર્ધો દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે.
- આ સ્નાયુઓ સ્વાયત્ત ચેતાતંત્ર દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે,તેથી તે સ્વભાવે અનૈચ્છિક છે.
- હૃદયના સ્નાયુઓનું સંકોચન ઝડપી,લયબદ્ધ અને સતત હોય છે (તેઓ થાકતા નથી). તેઓ આંતરવર્તી તકતીઓ (intercalated discs) દ્વારા જોડાયેલા હોય છે અને પુષ્કળ રુધિર પુરવઠો મેળવે છે.

(N/A) આપણા શરીરમાં દરેક વ્યવસ્થિત કંકાલ સ્નાયુ સ્નાયુબદ્ધ જૂથો અથવા પુલક (fascicles) ના બનેલા હોય છે,જે એક સામાન્ય કોલેજનયુક્ત સંયોજક પેશીના સ્તર દ્વારા જોડાયેલા હોય છે જેને ફેસિયા (fascia) કહેવામાં આવે છે. દરેક સ્નાયુબદ્ધ જૂથમાં ઘણા સ્નાયુતંતુઓ હોય છે.
- દરેક સ્નાયુતંતુ કોષરસસ્તર દ્વારા આવરિત હોય છે જેને સારકોલેમા (sarcolemma) કહેવાય છે,જે સારકોપ્લાઝમ (sarcoplasm) ને ઘેરે છે.
- સ્નાયુતંતુ એક સિન્સિટિયમ (syncytium) છે કારણ કે સારકોપ્લાઝમમાં ઘણા કોષકેન્દ્રો હોય છે.
- સ્નાયુતંતુઓનું અંતઃકોષરસજાળ (સારકોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ) કેલ્શિયમ આયનોનું સંગ્રહસ્થાન છે.
- સ્નાયુતંતુની એક લાક્ષણિકતા સારકોપ્લાઝમમાં સમાંતર ગોઠવાયેલા મોટી સંખ્યામાં તંતુઓની હાજરી છે,જેને માયોફિલામેન્ટ્સ અથવા માયોફિબ્રિલ્સ કહેવામાં આવે છે.
- દરેક માયોફિબ્રિલ પર એકાંતરે ઘેરા અને આછા પટ્ટાઓ હોય છે. આ બે મહત્વપૂર્ણ પ્રોટીન - એક્ટિન અને માયોસિનની વિતરણ પદ્ધતિને કારણે છે.
- આછા પટ્ટાઓમાં એક્ટિન હોય છે અને તેને $I$-બેન્ડ (આઈસોટ્રોપિક બેન્ડ) કહેવામાં આવે છે.
- ઘેરા પટ્ટાને $A$-બેન્ડ (એનિસોટ્રોપિક બેન્ડ) કહેવામાં આવે છે અને તેમાં માયોસિન પ્રોટીન હોય છે.
- બંને પ્રોટીન સળિયા જેવા બંધારણો તરીકે ગોઠવાયેલા હોય છે,જે એકબીજાને અને માયોફિબ્રિલ્સની લંબાઈની ધરીને સમાંતર હોય છે.
- એક્ટિન તંતુઓ માયોસિન તંતુઓની તુલનામાં પાતળા હોય છે.
- દરેક $I$-બેન્ડના કેન્દ્રમાં એક સ્થિતિસ્થાપક તંતુ હોય છે જેને $Z$-રેખા કહેવાય છે,જે તેને દુભાગે છે. પાતળા તંતુઓ $Z$-રેખા સાથે મજબૂતીથી જોડાયેલા હોય છે.
- $A$-બેન્ડમાં જાડા તંતુઓ પણ આ બેન્ડની મધ્યમાં એક પાતળી તંતુમય પટલ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે જેને $M$-રેખા કહેવાય છે.
- $A$ અને $I$ બેન્ડ માયોફિબ્રિલ્સની સમગ્ર લંબાઈ દરમિયાન એકાંતરે ગોઠવાયેલા હોય છે.
- બે ક્રમિક $Z$-રેખાઓ વચ્ચેના માયોફિબ્રિલના ભાગને સંકોચનનો કાર્યાત્મક એકમ માનવામાં આવે છે અને તેને સારકોમિયર (sarcomere) કહેવામાં આવે છે.
- આરામની સ્થિતિમાં,જાડા તંતુઓની બંને બાજુએ પાતળા તંતુઓની કિનારીઓ જાડા તંતુઓના મુક્ત છેડાઓને આંશિક રીતે ઓવરલેપ કરે છે,જે જાડા તંતુઓના મધ્ય ભાગને છોડી દે છે. જાડા તંતુનો આ મધ્ય ભાગ,જે પાતળા તંતુઓ દ્વારા ઓવરલેપ થતો નથી,તેને $H$-ઝોન કહેવામાં આવે છે.

(N/A) સંકોચનશીલ પ્રોટીન એક્ટિન (પાતળા) તંતુઓ અને માયોસિન (જાડા) તંતુઓ ધરાવે છે.
$1$. એક્ટિન તંતુઓ:
- દરેક એક્ટિન તંતુ બે '$F$' (તંતુમય) એક્ટિનના બનેલા હોય છે જે એકબીજા સાથે કુંતલાકાર રીતે વીંટળાયેલા હોય છે.
- દરેક '$F$' એક્ટિન એ એકલઅણુ '$G$' (ગોળાકાર) એક્ટિનનો પોલીમર છે.
- ટ્રોપોમાયોસિન નામના અન્ય પ્રોટીનના બે તંતુઓ પણ '$F$' એક્ટિનની સમગ્ર લંબાઈ પર તેની નજીક આવેલા હોય છે.
- ટ્રોપોનિન નામનું જટિલ પ્રોટીન ટ્રોપોમાયોસિન પર નિયમિત અંતરે વિતરિત થયેલું હોય છે.
- આરામની સ્થિતિમાં,ટ્રોપોનિનનો એક ઉપ-એકમ એક્ટિન તંતુઓ પર માયોસિન માટેના સક્રિય જોડાણ સ્થાનોને ઢાંકી દે છે.
$2$. માયોસિન તંતુઓ:
- દરેક માયોસિન તંતુ એ મેરોમાયોસિન નામના ઘણા એકલઅણુ પ્રોટીનનો બનેલો પોલીમરાઇઝ્ડ પ્રોટીન છે.
- દરેક મેરોમાયોસિનના બે મહત્વના ભાગો હોય છે: ટૂંકા હાથ સાથેનું ગોળાકાર શીર્ષ અને પૂંછડી.
- શીર્ષ અને ટૂંકા હાથને હેવી મેરોમાયોસિન $(HMM)$ કહેવામાં આવે છે,અને પૂંછડીને લાઈટ મેરોમાયોસિન $(LMM)$ કહેવામાં આવે છે.
- $HMM$ ઘટક પોલીમરાઇઝ્ડ માયોસિન તંતુની સપાટીથી નિયમિત અંતરે અને ખૂણે બહારની તરફ નીકળે છે જેને ક્રોસ-આર્મ (ભુજાની ચોકડી) કહેવામાં આવે છે.
- ગોળાકાર શીર્ષ એ સક્રિય $ATPase$ ઉત્સેચક છે અને તેમાં $ATP$ માટેના જોડાણ સ્થાનો અને એક્ટિન માટેના સક્રિય સ્થાનો આવેલા હોય છે.

(N/A) સ્નાયુ સંકોચનની ક્રિયાવિધિ 'સરકતા તંતુઓના સિદ્ધાંત' (Sliding filament theory) દ્વારા શ્રેષ્ઠ રીતે સમજાવી શકાય છે,જે જણાવે છે કે સ્નાયુ તંતુનું સંકોચન જાડા તંતુઓ પર પાતળા તંતુઓના સરકવાથી થાય છે.
આ સિદ્ધાંત $A$.$F$. Huxley અને $J$. Jensen દ્વારા આપવામાં આવ્યો હતો.
સ્નાયુ સંકોચનની શરૂઆત મધ્યસ્થ ચેતાતંત્ર $(CNS)$ દ્વારા ચાલક ચેતા (motor neuron) મારફતે મોકલવામાં આવેલા સંકેતથી થાય છે.
એક ચાલક ચેતા અને તેની સાથે જોડાયેલા સ્નાયુ તંતુઓ મળીને એક 'ચાલક એકમ' (motor unit) બનાવે છે. ચાલક ચેતા અને સ્નાયુ તંતુના સારકોલેમા (sarcolemma) વચ્ચેના જોડાણને 'ચેતા-સ્નાયુ જોડાણ' (neuromuscular junction) કહે છે.
આ જોડાણ સુધી પહોંચતો ચેતા સંકેત એક ચેતાપ્રેષક દ્રવ્ય (એસીટાઈલ કોલીન) મુક્ત કરે છે,જે સારકોલેમામાં ક્રિયાત્મક પોટેન્શિયલ (action potential) ઉત્પન્ન કરે છે. આ સંકેત સ્નાયુ તંતુમાં ફેલાય છે અને સારકોપ્લાઝમમાં $Ca^{++}$ (કેલ્શિયમ આયનો) મુક્ત કરાવે છે.
$Ca^{++}$ ના સ્તરમાં વધારો થવાથી તે એક્ટિન તંતુઓ પર રહેલા ટ્રોપોનિનના એક ઉપએકમ સાથે જોડાય છે,અને તેનાથી માયોસિન માટેના સક્રિય સ્થાનો પરનું આવરણ દૂર થાય છે.
$ATP$ ના જળવિભાજનમાંથી મળતી ઉર્જાનો ઉપયોગ કરીને,માયોસિનનું શીર્ષ હવે એક્ટિન પરના ખુલ્લા સક્રિય સ્થાનો સાથે જોડાઈને 'સેતુ' (cross-bridge) બનાવે છે.
આ જોડાણ જોડાયેલા એક્ટિન તંતુઓને '$A$' પટ્ટીના કેન્દ્ર તરફ ખેંચે છે. આ એક્ટિન સાથે જોડાયેલી '$Z$' રેખા પણ અંદરની તરફ ખેંચાય છે,જેનાથી સારકોમિયર ટૂંકું થાય છે,એટલે કે સંકોચન થાય છે.
ઉપરના પગલાંઓ પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે સ્નાયુના ટૂંકા થવા (સંકોચન) દરમિયાન,'$I$' પટ્ટીઓ ટૂંકી થાય છે જ્યારે '$A$' પટ્ટી તેની લંબાઈ જાળવી રાખે છે.
માયોસિન,$ADP$ અને $P_i$ મુક્ત કરીને તેની શિથિલ અવસ્થામાં પાછું ફરે છે. એક નવો $ATP$ જોડાય છે અને સેતુ તૂટી જાય છે.
માયોસિન શીર્ષ દ્વારા $ATP$ નું ફરીથી જળવિભાજન થાય છે અને સેતુ નિર્માણ તથા તૂટવાનું ચક્ર પુનરાવર્તિત થાય છે,જેનાથી વધુ સરકવાની પ્રક્રિયા થાય છે. આ પ્રક્રિયા ત્યાં સુધી ચાલુ રહે છે જ્યાં સુધી $Ca^{++}$ આયનોને સારકોપ્લાઝમિક સિસ્ટર્નીમાં પાછા પમ્પ કરવામાં ન આવે,જેના પરિણામે એક્ટિન તંતુઓ ફરીથી ઢંકાઈ જાય છે. આનાથી '$Z$' રેખાઓ તેમની મૂળ સ્થિતિમાં પાછી ફરે છે (એટલે કે શિથિલન).
જુદા જુદા સ્નાયુઓમાં તંતુઓનો પ્રતિક્રિયા સમય અલગ હોઈ શકે છે. સ્નાયુઓની વારંવારની સક્રિયતાને કારણે તેમાં ગ્લાયકોજનના અજારક વિઘટનને લીધે લેક્ટિક એસિડનો સંગ્રહ થઈ શકે છે,જે થાકનું કારણ બને છે.

(N/A) સ્નાયુઓમાં $O_{2}$ સંગ્રહિત કરતું લાલ રંગનું રંજકદ્રવ્ય હોય છે જેને માયોગ્લોબિન કહેવાય છે.
કેટલાક સ્નાયુઓમાં માયોગ્લોબિનનું પ્રમાણ વધુ હોય છે,જે તેમને લાલ રંગ આપે છે; આવા સ્નાયુઓને લાલ તંતુઓ કહેવામાં આવે છે.
લાલ તંતુઓમાં કણાભસૂત્રોની સંખ્યા વધુ હોય છે,જે $ATP$ ના ઉત્પાદન માટે સંગ્રહિત ઓક્સિજનનો ઉપયોગ કરે છે,તેથી તેમને જારક સ્નાયુઓ પણ કહેવાય છે (દા.ત.,પક્ષીઓના ઉડ્ડયન સ્નાયુઓ).
તેનાથી વિપરીત,કેટલાક સ્નાયુઓમાં માયોગ્લોબિનનું પ્રમાણ ખૂબ ઓછું હોય છે અને તે આછા અથવા સફેદ દેખાય છે; આને સફેદ તંતુઓ કહેવામાં આવે છે.
સફેદ તંતુઓમાં કણાભસૂત્રો ઓછા હોય છે પરંતુ સાર્કોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમનું પ્રમાણ વધુ હોય છે,અને તેઓ ઉર્જા માટે અજારક પ્રક્રિયા પર આધાર રાખે છે (દા.ત.,માનવ આંખના સ્નાયુઓ).

(B) કંકાલ સ્નાયુઓ મુખ્યત્વે કંકાલના હાડકાં સાથે જોડાયેલા હોય છે.
તેઓ ઐચ્છિક ચેતાતંત્રના નિયંત્રણ હેઠળ હોય છે,તેથી તેમને ઐચ્છિક સ્નાયુઓ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
સૂક્ષ્મદર્શક યંત્ર હેઠળ જોતા,એક્ટિન અને માયોસિન તંતુઓની ગોઠવણીને કારણે તેઓ પટ્ટીયુક્ત દેખાવ ધરાવે છે,તેથી તેમને પટ્ટીયુક્ત સ્નાયુઓ કહેવામાં આવે છે.
આ સ્નાયુઓ મુખ્યત્વે પ્રચલન ક્રિયાઓ અને શરીરની મુદ્રામાં ફેરફાર કરવામાં મદદરૂપ થાય છે.

(A) શિથિલન ત્યારે થાય છે જ્યારે $Ca^{++}$ આયનો સ્નાયુરસજાળ (sarcoplasmic reticulum) માં પાછા પંપ થાય છે,જેના પરિણામે એક્ટિન તંતુઓ ઢંકાઈ જાય છે.
જેમ $Ca^{++}$ ની સાંદ્રતા ઘટે છે,તેમ ટ્રોપોનિન-ટ્રોપોમાયોસિન સંકુલ તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછું ફરે છે અને એક્ટિન તંતુ પરના સક્રિય સ્થાનોને ઢાંકી દે છે.
આનાથી સેતુનિર્માણ (cross-bridge) અટકી જાય છે,જેના કારણે સ્નાયુતંતુ તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછો ફરે છે (શિથિલન) અને '$Z$' રેખાઓ તેમની મૂળ સ્થિતિમાં પાછી આવે છે.

(N/A)

રેખિત સ્નાયુતંતુ	અરેખિત (વિસરલ) સ્નાયુતંતુ
$(1)$ તે કંકાલ સાથે ગાઢ રીતે જોડાયેલા હોય છે.	$(1)$ તે આંતરિક અંગોની રચનામાં જોવા મળે છે.
$(2)$ સંકોચન અને શિથિલન ખૂબ જ ઝડપી હોય છે.	$(2)$ સંકોચન અને શિથિલન ખૂબ જ ધીમું હોય છે.
$(3)$ તે સરળતાથી થાકી જાય છે.	$(3)$ તે સરળતાથી થાકતા નથી.
$(4)$ તેમાં ઘેરા અને આછા પટ્ટાઓ જોવા મળે છે.	$(4)$ તેમાં કોઈ ઘેરા કે આછા પટ્ટાઓ જોવા મળતા નથી.
$(5)$ તે ઐચ્છિક ચેતાઓ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.	$(5)$ તે અનૈચ્છિક ચેતાઓ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.

(N/A)

લાલ સ્નાયુઓ	સફેદ સ્નાયુઓ
$(1)$ માયોગ્લોબિનની વધુ માત્રાને કારણે સ્નાયુઓ લાલ રંગના દેખાય છે.	$(1)$ માયોગ્લોબિન ઓછું હોય છે,તેથી તે આછા અથવા સફેદ રંગના દેખાય છે.
$(2)$ તેમાં કણાભસૂત્રોની સંખ્યા વધુ હોય છે.	$(2)$ તેમાં કણાભસૂત્રોની સંખ્યા ઓછી હોય છે.
$(3)$ તે વધુ $O_2$ સંગ્રહિત કરે છે અને જારક શ્વસન દ્વારા વધુ $ATP$ ઉત્પન્ન કરે છે.	$(3)$ તે ઓછો $O_2$ સંગ્રહિત કરે છે અને અજારક પ્રક્રિયાઓ પર વધુ આધાર રાખે છે,પરિણામે ઓછું $ATP$ ઉત્પન્ન થાય છે.
$(4)$ સાર્કોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ પ્રમાણમાં ઓછું વિકસિત હોય છે.	$(4)$ સાર્કોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ પુષ્કળ પ્રમાણમાં જોવા મળે છે.
$(5)$ ઉદાહરણ: કબૂતરના ઉડવા માટેના સ્નાયુઓ.	$(5)$ ઉદાહરણ: આંખના ડોળાના સ્નાયુઓ.

(N/A) રેખિત સ્નાયુઓ ઝડપથી સંકોચન અને શિથિલન પામે છે.
$\Rightarrow$ તીવ્ર પ્રવૃત્તિ દરમિયાન,ગ્લાયકોજનનું અજારક શ્વસન દ્વારા વિઘટન થાય છે,જેના પરિણામે લેક્ટિક એસિડનો સંગ્રહ થાય છે.
- લેક્ટિક એસિડના જમા થવાને કારણે અને ઉર્જાના સ્ત્રોત વપરાઈ જવાને કારણે,સ્નાયુઓ વધુ ઉત્તેજના સામે પ્રતિભાવ આપતા નથી.
$=$ સ્નાયુઓની આ સ્થિતિને સ્નાયુનો થાક (muscle fatigue) કહેવામાં આવે છે.

(N/A) પક્ષીઓ ઉડતી વખતે જલ્દી થાકતા નથી કારણ કે તેમના ઉડ્ડયન સ્નાયુઓ મુખ્યત્વે લાલ સ્નાયુ તંતુઓ (red muscle fibers) ના બનેલા હોય છે.
- લાલ સ્નાયુ તંતુઓમાં માયોગ્લોબિનનું પ્રમાણ વધુ હોય છે,જે ઓક્સિજન સંગ્રહક રંજકદ્રવ્ય તરીકે કાર્ય કરે છે.
- આ સ્નાયુઓમાં કણાભસૂત્રો (mitochondria) ની સંખ્યા વધુ હોય છે,જે પુષ્કળ પ્રમાણમાં $ATP$ ઉત્પન્ન કરવા માટે જારક શ્વસન (aerobic respiration) માં મદદ કરે છે.
- જારક માર્ગો દ્વારા $ATP$ ના કાર્યક્ષમ અને સતત ઉત્પાદનને કારણે,આ સ્નાયુઓમાં લેક્ટિક એસિડનો ભરાવો થતો નથી અને તેથી તેઓ જલ્દી થાકતા નથી,જેનાથી પક્ષીઓ લાંબા અંતર સુધી ઉડી શકે છે.

(N/A) $(1)$ કંકાલ સ્નાયુઓ: આ સ્નાયુઓ શરીરના કંકાલના ભાગો જેવા કે માથું,ધડ અને અંગો સાથે ગાઢ રીતે જોડાયેલા હોય છે. આ જોડાણને કારણે તેમને કંકાલ સ્નાયુઓ કહેવામાં આવે છે. તેઓ સામાન્ય રીતે રેખિત હોય છે અને ઐચ્છિક નિયંત્રણ હેઠળ હોય છે.
$(2)$ અંતરંગ સ્નાયુઓ: આ સ્નાયુઓ શરીરના પોલા અંતરંગ અંગોની અંદરની દીવાલોમાં આવેલા હોય છે,જેમ કે પાચનમાર્ગ (પાચનતંત્ર),શ્વસનતંત્ર અને પ્રજનન માર્ગ. તેઓ દેખાવમાં અરેખિત (લીસા) હોય છે અને અનૈચ્છિક નિયંત્રણ હેઠળ હોય છે.