Muscles Questions in Gujarati

(N/A) $(1)$ આંતરવર્તી તકતી: આ વિશિષ્ટ કોષ-કોષ જોડાણો છે જે પાસપાસેના હૃદયના સ્નાયુ કોષોને જોડે છે. તે વિદ્યુત આવેગોના ઝડપી વહન માટે જવાબદાર છે,જે હૃદયના સ્નાયુઓને એક એકમ (syncytium) તરીકે સંકોચન કરવામાં મદદ કરે છે.
$(2)$ ચેતા-સ્નાયુ સંધાન: આ ચાલક ચેતાકોષ (motor neuron) અને સ્નાયુ તંતુ વચ્ચે બનતું રાસાયણિક સંધાન છે. આ તે સ્થાન છે જ્યાં સ્નાયુ સંકોચન શરૂ કરવા માટે ચેતાપ્રેષક દ્રવ્ય (acetylcholine) મુક્ત થાય છે.

(N/A) $(1)$ સ્નાયુતંતુમાં,બે ક્રમિક $Z$-રેખાઓ વચ્ચેના વિસ્તારને સાર્કોમિયર કહેવામાં આવે છે. દરેક સાર્કોમિયરમાં એક $A$-બૅન્ડ અને બે અડધા $I$-બૅન્ડ હોય છે. તે સ્નાયુતંતુનો રચનાત્મક અને કાર્યાત્મક એકમ છે.
$(2)$ અંસમેખલા (Pectoral girdle) નું સ્કંધાસ્થિ (Scapula) એક મોટું,ચપટું અને ત્રિકોણાકાર અસ્થિ છે. તેના પર આવેલા સપાટ અને વિસ્તૃત પ્રવર્ધને એક્રોમિયન પ્રવર્ધ કહેવામાં આવે છે.

(N/A) $(1)$ એસીટાબ્યુલમ: નિતંબ મેખલાના ઈલિયમ,ઈસ્ચિયમ અને પ્યુબિસ અસ્થિઓના જોડાણના સ્થાને એક કપ જેવી ગુહા બને છે,જેને એસીટાબ્યુલમ કહે છે. સાથળના ફીમર અસ્થિનું શીર્ષ આ ગુહા સાથે જોડાઈને નિતંબ સાંધો બનાવે છે.
$(2)$ રક્ત સ્નાયુઓ: આ સ્નાયુ તંતુઓમાં માયોગ્લોબિનનું પ્રમાણ વધુ હોય છે,જે તેમને લાલ રંગ આપે છે. તેમાં કણાભસૂત્રોની સંખ્યા વધુ હોય છે અને તે જારક શ્વસન માટે સક્ષમ હોય છે,જેથી તે વધુ $O_2$ સંગ્રહિત કરી શકે છે અને લાંબા સમય સુધી કાર્ય કરવા માટે કાર્યક્ષમ રીતે $ATP$ નું સંશ્લેષણ કરી શકે છે,ઉદાહરણ તરીકે પક્ષીઓના ઉડયન સ્નાયુઓ.

(N/A) $(1)$ સ્થાન: મુક્ત રીતે હલનચલન કરી શકે તેવા સાંધાઓમાં,બે હાડકાંની સાંધાવાળી સપાટીઓ વચ્ચે એક જગ્યા જોવા મળે છે,જેને સાયનોવિયલ અવકાશ કહેવામાં આવે છે.
કાર્ય: સાયનોવિયલ અવકાશ ચીકણા સાયનોવિયલ પ્રવાહીથી ભરેલો હોય છે. તે હાડકાંના સાંધાને સરળ હલનચલન માટે લુબ્રિકેટ (ચીકણું) કરે છે.
$(2)$ સ્થાન: તે એક નાનું,જટિલ ગોળાકાર પ્રોટીન છે જે એક્ટિન તંતુઓ પર ટ્રોપોમાયોસિન સાથે ચોક્કસ અંતરે ગોઠવાયેલું હોય છે.
કાર્ય: શિથિલ અવસ્થામાં,ટ્રોપોનિન એક્ટિન તંતુઓ પર માયોસિન માટેના સક્રિય જોડાણ સ્થાનોને ઢાંકી દે છે,જેથી કેલ્શિયમ આયનો મુક્ત ન થાય ત્યાં સુધી સંકોચન અટકે છે.

(A) $(1)$ $A$-disc એટલે એનઆઈસોટ્રોપિક ડિસ્ક (Anisotropic disc). આ સ્નાયુ તંતુઓના માયોફિબ્રિલ્સમાં જોવા મળતા ઘેરા પટ્ટાઓ છે,જેમાં એક્ટિન અને માયોસિન બંને તંતુઓ હોય છે.
$(2)$ $I$-disc એટલે આઈસોટ્રોપિક ડિસ્ક (Isotropic disc). આ સ્નાયુ તંતુઓના માયોફિબ્રિલ્સમાં જોવા મળતા આછા પટ્ટાઓ છે,જેમાં માત્ર એક્ટિન તંતુઓ હોય છે.

(C) $(1)$ $Z-$ ડિસ્કને ક્રોઝની પટલ (Krause's membrane) અથવા મધ્યવર્તી ડિસ્ક (Zwischenscheibe) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
$(2)$ $H-$ ઝોન (અથવા $H-$ ડિસ્ક) ને હેન્સનની રેખા (Hensen's line) અથવા હેન્સનનો ઝોન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.

(N/A) $(1)$ $HMM$ એટલે હેવી મેરોમાયોસિન (Heavy Meromyosin),જે સ્નાયુ તંતુઓમાં માયોસિન તંતુનો એક ઘટક છે.
$(2)$ $ATP$ એટલે એડેનોસિન ટ્રાયફોસ્ફેટ (Adenosine Triphosphate),જે કોષનું મુખ્ય ઉર્જા ચલણ છે અને સ્નાયુઓના સંકોચન માટે જરૂરી છે.

(N/A) આ શબ્દો સ્નાયુ કોષ (સ્નાયુ તંતુ) સાથે સંબંધિત છે.
$1$. સારકોલેમા: સ્નાયુ તંતુનું કોષરસસ્તર.
$2$. સારકોપ્લાઝમ: સ્નાયુ તંતુનું કોષરસ.
$3$. સારકોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ: સ્નાયુ તંતુનું અંતઃકોષરસજાળ,જે $Ca^{++}$ આયનોના સંગ્રહસ્થાન તરીકે કાર્ય કરે છે.

(N/A) એક્ટિન તંતુ (પાતળો તંતુ) ત્રણ મુખ્ય પ્રોટીન ઘટકોનો બનેલો છે:
$1$. $F$-એક્ટિન: આ બે તંતુમય એક્ટિન કુંતલ છે જે તંતુનો મુખ્ય આધાર બનાવે છે.
$2$. ટ્રોપોમાયોસિન: આ ટ્રોપોમાયોસિન પ્રોટીનના બે તંતુઓ છે જે તેની સમગ્ર લંબાઈ દરમિયાન $F$-એક્ટિનની નજીક ગોઠવાયેલા હોય છે.
$3$. ટ્રોપોનીન: આ જટિલ પ્રોટીન છે જે ટ્રોપોમાયોસિન પર નિયમિત અંતરે વિતરિત થયેલા હોય છે.

(A) સામાન્ય રીતે,સ્નાયુઓ બે પ્રકારના હોય છે: $(1)$ લાલ સ્નાયુ,$(2)$ સફેદ સ્નાયુ.
લાલ સ્નાયુઓ લાંબા સમય સુધી કામ કરી શકે છે કારણ કે:
$(i)$ તેમાં માયોગ્લોબિન નામનું લાલ રંગનું ઓક્સિજન-બંધનકર્તા પ્રોટીન હોય છે. માયોગ્લોબિન ઓક્સિજનને ઓક્સિમાયોગ્લોબિન સ્વરૂપે સંગ્રહિત કરે છે,જે સ્નાયુ સંકોચન દરમિયાન $O_{2}$ મુક્ત કરે છે.
$(ii)$ તેમાં કણાભસૂત્રોની સંખ્યા વધુ હોય છે,જે સતત જારક શ્વસન માટે મદદરૂપ થાય છે.
$(iii)$ તેમાં સફેદ સ્નાયુઓની તુલનામાં સાર્કોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ ઓછું વિકસિત હોય છે.
$(iv)$ તેઓ લેક્ટિક એસિડનો સંગ્રહ કર્યા વિના લાંબા સમય સુધી જારક શ્વસન કરી શકે છે,જેથી થાક લાગવામાં વિલંબ થાય છે.
$(v)$ સંકોચનનો દર ધીમો હોય છે,જે લાંબા સમય સુધી કાર્યક્ષમતા જાળવી રાખે છે,ઉદાહરણ તરીકે,મનુષ્યના પીઠના સ્નાયુઓ.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે. વેઇટ ટ્રેનિંગ જેવી નિયમિત કસરત સ્નાયુ તંતુઓના હાયપરટ્રોફી (કદમાં વધારો) તરફ દોરી જાય છે.
જ્યારે કોઈ વ્યક્તિ નિયમિત કસરત કરે છે,ત્યારે સ્નાયુ કોષોમાં સાર્કોપ્લાઝમનું પ્રમાણ,માયોફિબ્રિલ્સની સંખ્યા અને માઇટોકોન્ડ્રિયાની ઘનતા વધવાને કારણે સ્નાયુઓનું કદ અને કદાવરપણું વધે છે.
નિયમિત શારીરિક પ્રવૃત્તિ દ્વારા ચરબીનું પ્રમાણ સામાન્ય રીતે ઘટે છે,પરંતુ શરીરનું કુલ વજન વધી શકે છે કારણ કે સ્નાયુ પેશીસી (muscle tissue) એ એડિપોઝ (ચરબી) પેશી કરતા વધુ ઘન અને ભારે હોય છે.
તેથી,નિયમિત કસરત કરતી વ્યક્તિમાં જોવા મળતું વજન વધવું એ મુખ્યત્વે ચરબીના સંચયને બદલે લીન મસલ માસ (lean muscle mass) ના વિકાસને કારણે હોય છે.

(B) $ATP$ એ સ્નાયુઓના સંકોચન માટે ઉર્જાનો સ્ત્રોત છે.
દરેક માયોસિન અણુમાં,તેના શીર્ષ (head) પ્રદેશમાં $ATPase$ ઉત્સેચક હાજર હોય છે.
આ ઉત્સેચકની હાજરીમાં,$Ca^{2+}$ અને $Mg^{2+}$ આયનો સાથે મળીને,$ATP$ અણુનું $ADP + Pi$ માં વિઘટન થાય છે.
માયોસિનના શીર્ષમાંથી ઉર્જા મુક્ત થાય છે. $ATP$ માંથી મેળવેલી આ ઉર્જા સાથે,ઉત્તેજિત માયોસિન એક્ટિન સાથે ક્રોસ-બ્રિજ બનાવે છે અને સ્નાયુ સંકોચનની પ્રક્રિયા શરૂ થાય છે.

(N/A) સ્નાયુ સંકોચનની ક્રિયાવિધિને 'સરકતા તંતુઓનો સિદ્ધાંત' (Sliding filament theory) દ્વારા શ્રેષ્ઠ રીતે સમજાવી શકાય છે,જે જણાવે છે કે સ્નાયુ તંતુનું સંકોચન પાતળા તંતુઓનું જાડા તંતુઓ પર સરકવાથી થાય છે.
આ સિદ્ધાંત એ.એફ. હક્સલી અને જે. હેન્સન દ્વારા આપવામાં આવ્યો હતો.
સ્નાયુ સંકોચનની શરૂઆત મધ્યસ્થ ચેતાતંત્ર $(CNS)$ દ્વારા મોટર ચેતાકોષ મારફતે મોકલવામાં આવેલા સંકેતથી થાય છે.
એક મોટર ચેતાકોષ અને તેની સાથે જોડાયેલા સ્નાયુ તંતુઓ મળીને એક 'મોટર એકમ' (Motor unit) બનાવે છે. મોટર ચેતાકોષ અને સ્નાયુ તંતુના સારકોલેમા વચ્ચેના જોડાણને 'ચેતા-સ્નાયુ જોડાણ' (Neuromuscular junction) કહેવામાં આવે છે.
આ જોડાણ પર પહોંચતો ચેતાકીય સંકેત એક ન્યુરોટ્રાન્સમીટર (એસીટાઈલ કોલીન) મુક્ત કરે છે,જે સારકોલેમામાં ક્રિયાત્મક પોટેન્શિયલ (Action potential) ઉત્પન્ન કરે છે. આ પોટેન્શિયલ સ્નાયુ તંતુમાં ફેલાય છે અને સારકોપ્લાઝમમાં $Ca^{++}$ (કેલ્શિયમ આયનો) મુક્ત કરવાનું કારણ બને છે.
$Ca^{++}$ ના સ્તરમાં વધારો થવાથી તે એક્ટિન તંતુઓ પર રહેલા ટ્રોપોનિનના એક સબયુનિટ સાથે જોડાય છે,જેનાથી માયોસિન માટેના સક્રિય સ્થાનો પરનું આવરણ દૂર થાય છે.
$ATP$ જળવિભાજનમાંથી મળતી ઉર્જાનો ઉપયોગ કરીને,માયોસિનનું શીર્ષ હવે એક્ટિન પરના ખુલ્લા સક્રિય સ્થાનો સાથે જોડાઈને 'ક્રોસ-બ્રિજ' (Cross-bridge) બનાવે છે.
આ જોડાણ એક્ટિન તંતુઓને '$A$' બેન્ડના 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.
ઉપરોક્ત પગલાંઓ પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે સ્નાયુના ટૂંકા થવા (સંકોચન) દરમિયાન,'$I$' બેન્ડ ટૂંકા થાય છે જ્યારે '$A$' બેન્ડ તેની લંબાઈ જાળવી રાખે છે.
માયોસિન,$ADP$ અને $P_i$ મુક્ત કરીને તેની શિથિલ અવસ્થામાં પાછું ફરે છે. એક નવું $ATP$ જોડાય છે અને ક્રોસ-બ્રિજ તૂટી જાય છે.
માયોસિન શીર્ષ દ્વારા $ATP$ નું ફરીથી જળવિભાજન થાય છે અને ક્રોસ-બ્રિજ નિર્માણ અને તૂટવાનું ચક્ર પુનરાવર્તિત થાય છે,જેનાથી વધુ સરકવાની ક્રિયા 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).
તંતુઓનો પ્રતિક્રિયા સમય અલગ-અલગ સ્નાયુઓમાં અલગ હોઈ શકે છે. સ્નાયુઓનું વારંવાર સક્રિયકરણ તેમાં ગ્લાયકોજનના અજારક વિઘટનને કારણે લેક્ટિક એસિડના સંચય તરફ દોરી શકે છે,જે સ્નાયુ થાક (Fatigue) પેદા કરે છે.

(N/A) ચેતાતંતુનો સંકેત જ્યારે ચેતા-સ્નાયુ જોડાણ (neuromuscular junction) પર પહોંચે છે,ત્યારે તે ન્યુરોટ્રાન્સમીટર (એસીટાઈલકોલીન) મુક્ત કરે છે,જે સારકોલેમામાં ક્રિયાત્મક પોટેન્શિયલ (action potential) ઉત્પન્ન કરે છે. આ સંકેત સ્નાયુ તંતુમાં ફેલાય છે અને સારકોપ્લાઝમમાં $Ca^{++}$ (કેલ્શિયમ આયનો) મુક્ત કરે છે.
$Ca^{++}$ ના સ્તરમાં વધારો થવાથી તે એક્ટિન તંતુઓ પર રહેલા ટ્રોપોનિનના એક સબયુનિટ સાથે જોડાય છે,જેનાથી માયોસિન માટેના સક્રિય સ્થાનો ખુલ્લા થાય છે.
$ATP$ ના જળવિભાજનમાંથી મળતી ઉર્જાનો ઉપયોગ કરીને,માયોસિનનું શીર્ષ એક્ટિન પરના ખુલ્લા સક્રિય સ્થાનો સાથે જોડાઈને ક્રોસ-બ્રિજ બનાવે છે.
આ જોડાણ એક્ટિન તંતુઓને '$A$' બેન્ડના 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 પગલાઓ પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે સ્નાયુના ટૂંકા થવા (સંકોચન) દરમિયાન,'$I$' બેન્ડ ટૂંકા થાય છે જ્યારે '$A$' બેન્ડ તેની લંબાઈ જાળવી રાખે છે.
માયોસિન,$ADP$ અને $P_i$ મુક્ત કરીને તેની શિથિલ અવસ્થામાં પાછું ફરે છે. નવું $ATP$ જોડાય છે અને ક્રોસ-બ્રિજ તૂટી જાય છે.
માયોસિન શીર્ષ દ્વારા $ATP$ નું ફરીથી જળવિભાજન થાય છે અને ક્રોસ-બ્રિજ બનવાની અને તૂટવાની પ્રક્રિયા પુનરાવર્તિત થાય છે,જેનાથી સ્નાયુ વધુ સરકે છે. આ પ્રક્રિયા ત્યાં સુધી ચાલુ રહે છે જ્યાં સુધી $Ca^{++}$ આયનો સારકોપ્લાઝમિક સિસ્ટર્નીમાં પાછા પંપ ન થાય,જેના પરિણામે એક્ટિન તંતુઓ ફરીથી ઢંકાઈ જાય છે. આના કારણે '$Z$' રેખાઓ તેમની મૂળ સ્થિતિમાં પાછી ફરે છે (એટલે કે શિથિલન).

(N/A) સ્નાયુ સંકોચનમાં કેલ્શિયમ આયનો $(Ca^{2+})$ મુખ્ય નિયામક ભૂમિકા ભજવે છે.
$1$. ઉત્તેજના મળતા,$Ca^{2+}$ આયનો સ્નાયુરસતંતુજાળ (sarcoplasmic reticulum) માંથી સ્નાયુરસ (sarcoplasm) માં મુક્ત થાય છે.
$2$. આ $Ca^{2+}$ આયનો પાતળા તંતુઓ ($F$-actin) પર રહેલા ટ્રોપોનિન સંકુલ સાથે જોડાય છે.
$3$. આ જોડાણને કારણે ટ્રોપોનિન-ટ્રોપોમાયોસિન સંકુલમાં રચનાત્મક ફેરફાર થાય છે,જે ટ્રોપોમાયોસિનનું સ્થાન બદલે છે,જેનાથી એક્ટિન તંતુઓ પરના સક્રિય જોડાણ સ્થાનો ખુલ્લા થાય છે.
$4$. ત્યારબાદ માયોસિનના શીર્ષ આ ખુલ્લા સક્રિય સ્થાનો સાથે જોડાઈને ક્રોસ-બ્રિજ (સેતુ) બનાવે છે.
$5$. માયોસિન શીર્ષ,જેમાં $ATPase$ ઉત્સેચક હોય છે,તે $ATP$ નું $ADP$ અને અકાર્બનિક ફોસ્ફેટ $(Pi)$ માં જળવિભાજન કરે છે. આ પ્રક્રિયામાંથી મુક્ત થતી ઉર્જા માયોસિન શીર્ષને વળવા માટે સક્ષમ બનાવે છે,જે એક્ટિન તંતુને સાર્કોમિયરના કેન્દ્ર તરફ ખેંચે છે (પાવર સ્ટ્રોક),જેના પરિણામે સ્નાયુનું સંકોચન થાય છે.
$6$. શિથિલન (relaxation) દરમિયાન,$Ca^{2+}$ આયનો સક્રિય વહન દ્વારા પાછા સ્નાયુરસતંતુજાળમાં પંપ કરવામાં આવે છે,જેના કારણે ટ્રોપોનિન-ટ્રોપોમાયોસિન સંકુલ તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછું આવે છે,જે એક્ટિન પરના સક્રિય સ્થાનોને ફરીથી અવરોધે છે અને વધુ ક્રોસ-બ્રિજ બનતા અટકાવે છે.

(A) $(1)$ શ્વેત સ્નાયુતંતુઓમાં લાલ સ્નાયુતંતુઓની સરખામણીએ કણાભસૂત્રોની સંખ્યા ઓછી હોય છે અને સ્નાયુરસજાળ વધુ વિકસિત હોય છે,જે ઝડપી સંકોચન અને અજારક ચયાપચયમાં મદદ કરે છે.
$(2)$ જ્યારે ચેતા સંદેશો ચેતાસ્નાયુ સંધાન પર પહોંચે છે,ત્યારે તે ચેતાપ્રેષક દ્રવ્ય એસિટાઇલકોલિનને ચેતાસ્નાયુ સંધાનમાં મુક્ત કરે છે,જે સ્નાયુતંતુના પટલમાં ક્રિયાત્મક પોટેન્શિયલ (action potential) ઉત્પન્ન કરે છે.

(A) $(1)$ સ્નાયુ સંકોચનનો ક્રિયાત્મક એકમ સ્નાયુતંતુખંડ (sarcomere) છે,જે બે ક્રમિક $Z$-રેખાઓ વચ્ચેના માયોફિબ્રિલના ભાગ તરીકે વ્યાખ્યાયિત થયેલ છે.
$(2)$ $A$-બિંબની મધ્યમાં રહેલા જાડા તંતુકો (માયોસિન) એક પાતળા તંતુમય પટલ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે,જેને $M$-રેખા કહેવામાં આવે છે.

(B) વિસેરલ સ્નાયુઓ,જેને અરેખિત (smooth) સ્નાયુઓ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે આંતરિક અંગોની દીવાલોમાં જોવા મળતા અનૈચ્છિક સ્નાયુઓ છે. તેઓ પાચનમાર્ગ દ્વારા ખોરાકનું વહન અને જનનમાર્ગ દ્વારા જનનકોષોના વહન જેવા કાર્યોમાં સામેલ હોય છે.

(N/A) સારકોલેમા એ વિશિષ્ટ કોષરસસ્તર છે જે દરેક સ્નાયુ તંતુને આવરે છે.
તે સારકોપ્લાઝમને ઘેરે છે,જે સ્નાયુ કોષનું કોષરસ છે.
સ્નાયુ તંતુમાં ઘણા કોષકેન્દ્રો હોવાથી,તેને 'સિનસિટિયમ' (syncytium) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(B) સ્નાયુ કોષોમાં,અંતઃકોષરસજાળના વિશિષ્ટ સ્વરૂપને સારકોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તે કેલ્શિયમ આયનો $(Ca^{2+})$ માટે પ્રાથમિક સંગ્રહસ્થાન તરીકે કાર્ય કરે છે.
સ્નાયુ સંકોચન દરમિયાન,એક્ટિન અને માયોસિન તંતુઓ વચ્ચેની આંતરક્રિયા શરૂ કરવા માટે આ કેલ્શિયમ આયનો સારકોપ્લાઝમમાં મુક્ત થાય છે.

(B) બે ક્રમિક $Z$-રેખાઓ વચ્ચેના માયોફાઈબ્રિલના ભાગને સંકોચનનો કાર્યાત્મક એકમ માનવામાં આવે છે અને તેને સારકોમિયર કહેવામાં આવે છે. તે રેખિત સ્નાયુ તંતુનો મૂળભૂત સંકોચનશીલ એકમ છે.

(B) $G$-actin (ગ્લોબ્યુલર એક્ટિન) એ એક મોનોમેરિક પ્રોટીન છે.
$Mg^{++}$ આયનો અને $ATP$ ની હાજરીમાં,$G$-actin ના અણુઓ પોલિમરાઈઝેશન પ્રક્રિયા દ્વારા લાંબા,કુંતલાકાર,પોલિમરિક તંતુમય બંધારણો બનાવે છે જેને $F$-actin (ફિલામેન્ટસ એક્ટિન) કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા સ્નાયુ તંતુઓમાં પાતળા તંતુઓના નિર્માણ માટે આવશ્યક છે.

(N/A) ટ્રોપોનિન એ સ્નાયુ તંતુઓમાં એક્ટિન તંતુ સાથે જોડાયેલ એક નિયમનકારી પ્રોટીન સંકુલ છે. તે ત્રણ અલગ-અલગ ઉપ-એકમોનું બનેલું છે:
$(a)$ ટ્રોપોનિન $I$ $(T_pI)$: આ ઉપ-એકમ એક્ટિન અને માયોસિન વચ્ચેની આંતરક્રિયાને અવરોધે છે.
$(b)$ ટ્રોપોનિન $T$ $(T_pT)$: આ ઉપ-એકમ ટ્રોપોમાયોસિન સાથે જોડાય છે,જે ટ્રોપોનિન સંકુલને ટ્રોપોમાયોસિન શૃંખલા સાથે જકડી રાખે છે.
$(c)$ ટ્રોપોનિન $C$ $(T_pC)$: આ ઉપ-એકમ કેલ્શિયમ આયનો $(Ca^{2+})$ માટે જોડાણ સ્થાન તરીકે કાર્ય કરે છે,જે સ્નાયુ સંકોચનની પ્રક્રિયાને ઉત્તેજિત કરે છે.

(B) દરેક માયોસિન તંતુ એ પોલિમરાઈઝ્ડ પ્રોટીન છે.
ઘણા મોનોમેરિક પ્રોટીન જેને મેરોમાયોસિન કહેવાય છે,તે એક જાડા તંતુની રચના કરે છે.
તેથી,એક જાડો તંતુ (માયોસિન) ઘણા મેરોમાયોસિન એકમોના પોલિમરાઈઝેશન દ્વારા બને છે.

(N/A) દરેક મેરોમાયોસિન અણુ બે મહત્વના ભાગો ધરાવે છે: ટૂંકા હાથ સાથેનું ગોળાકાર શીર્ષ અને પૂંછડી. ટૂંકા હાથ સાથેના ગોળાકાર શીર્ષને હેવી મેરોમાયોસિન $(HMM)$ કહેવામાં આવે છે,જ્યારે પૂંછડીના ભાગને લાઈટ મેરોમાયોસિન $(LMM)$ કહેવામાં આવે છે.

(C) સ્લાઈડિંગ ફિલામેન્ટ થિયરી (સરકતા તંતુનો સિદ્ધાંત) $1954$ માં એન્ડ્રુ એફ. હક્સલી અને જીન હેન્સન તેમજ હ્યુ ઈ. હક્સલી અને રોલ્ફ નિડરગર્કે દ્વારા રજૂ કરવામાં આવી હતી.
તે સ્નાયુ સંકોચનની ક્રિયાવિધિ સમજાવે છે,જેમાં પાતળા તંતુઓ જાડા તંતુઓ પર સરકે છે,જેનાથી તંતુઓની લંબાઈમાં ફેરફાર થયા વિના સાર્કોમિયરની લંબાઈ ટૂંકી થાય છે.

(A) સ્નાયુનો થાક એ એક એવી સ્થિતિ છે જેમાં લાંબા સમય સુધી અથવા તીવ્ર પ્રવૃત્તિ પછી સ્નાયુઓ અસરકારક રીતે સંકોચન કરવાની ક્ષમતા ગુમાવે છે.
સ્નાયુઓના વારંવારના સક્રિયકરણને કારણે સ્નાયુ તંતુઓમાં ગ્લાયકોજનના અજારક વિઘટનથી લેક્ટિક એસિડનો ભરાવો થાય છે.
લેક્ટિક એસિડનો આ ભરાવો થાકની અનુભૂતિ અને સ્નાયુઓમાં દુખાવો પેદા કરે છે.

(SKIN, CARDIAC MUSCLE) $(i)$ ત્વચા: દેડકા પાણી અને જમીન બંને પર તેમની ત્વચા દ્વારા શ્વસન (ત્વચીય શ્વસન) કરે છે,જે તેને સૌથી મહત્વનું શ્વસનાંગ બનાવે છે.
(ii) હૃદસ્નાયુ: હૃદસ્નાયુઓ અનૈચ્છિક છે અને જીવનભર તાલબદ્ધ,સ્વયંસ્ફુરિત સંકોચન દર્શાવે છે.

(D) સ્નાયુ સંકોચન ચક્ર દરમિયાન,માયોસિન હેડ ક્રોસ-બ્રિજ અવસ્થામાં એક્ટિન તંતુ સાથે જોડાયેલું રહે છે. જ્યારે $ATP$ નો નવો અણુ માયોસિન હેડ સાથે જોડાય છે,ત્યારે એક્ટિન માટે માયોસિન હેડની આકર્ષણ શક્તિ નોંધપાત્ર રીતે ઘટી જાય છે. પરિણામે,માયોસિન હેડ એક્ટિન તંતુથી અલગ થઈ જાય છે. તેથી,જ્યારે $ATP$ માયોસિન હેડ સાથે જોડાય છે ત્યારે આ અલગ થવાની પ્રક્રિયા થાય છે.

(B) કંકાલ સ્નાયુઓ (રેખિત સ્નાયુઓ) એ ઐચ્છિક સ્નાયુઓ છે,જેનો અર્થ છે કે તે સભાન નિયંત્રણ હેઠળ હોય છે,દા.ત.,હાથ અને પગનું હલનચલન.
અરેખિત સ્નાયુઓ (લીસા સ્નાયુઓ) એ અનૈચ્છિક સ્નાયુઓ છે,જેનો અર્થ છે કે તે સભાન નિયંત્રણ હેઠળ હોતા નથી,દા.ત.,અન્નનળીનો પાછળનો ભાગ,જઠર,આંતરડા અને રુધિરવાહિનીઓના સ્નાયુઓ.
હૃદસ્નાયુઓ એ વિશિષ્ટ અનૈચ્છિક સ્નાયુઓ છે જે હૃદયની દીવાલમાં જોવા મળે છે.
તેથી,અરેખિત સ્નાયુઓ $(b)$ અને હૃદસ્નાયુઓ $(c)$ બંને અનૈચ્છિક રીતે કાર્ય કરે છે.

(C) કંકાલ સ્નાયુ તંતુઓ લાંબા,નળાકાર અને અશાખિત રચનાઓ છે. આ તંતુઓ બહુકોષકેન્દ્રીય હોય છે,એટલે કે તેમાં ઘણા કોષકેન્દ્રો હોય છે. આ સ્નાયુ તંતુઓની એક લાક્ષણિકતા એ છે કે તેમના કોષકેન્દ્રો પરિઘ તરફ,એટલે કે કોષરસસ્તર (sarcolemma) ની બરાબર નીચે આવેલા હોય છે.

(A) હૃદયના સ્નાયુતંતુઓ લાક્ષણિક આડી ઘેરી અને આછી પટ્ટીઓ ધરાવે છે,જે એકબીજા સાથે એકાંતરે ગોઠવાયેલી હોય છે,જેના કારણે તે રેખિત દેખાય છે. વધુમાં,આ સ્નાયુઓ સ્વાયત્ત ચેતાતંત્ર દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે અને તે સભાન નિયંત્રણ હેઠળ હોતા નથી,તેથી તે અનૈચ્છિક છે.

(D) સ્નાયુઓ સંકોચનશીલ પ્રકૃતિ ધરાવે છે.
સ્નાયુ કોષોની અંદરની સંકોચનશીલ રચનાઓને માયોફાઈબ્રિલ્સ (myofibrils) કહેવામાં આવે છે.
માયોફાઈબ્રિલ્સ માયોફિલામેન્ટ્સના બનેલા હોય છે.
માયોફિલામેન્ટ્સ બે પ્રકારના હોય છે: માયોસિન અને એક્ટિન.
સ્નાયુનું સંકોચન એક્ટિન તંતુઓનું માયોસિન તંતુઓ પર સરકવાને કારણે થાય છે.

(C) બાયસેપ્સ સ્નાયુ એ કંકાલ સ્નાયુ (skeletal muscle) નો એક પ્રકાર છે,જેને રેખિત સ્નાયુ (striated muscle) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
કંકાલ સ્નાયુઓ ઐચ્છિક હોય છે,જેનો અર્થ છે કે આપણે સભાન વિચાર દ્વારા તેમના સંકોચનને નિયંત્રિત કરી શકીએ છીએ.
તેમાં એક્ટિન અને માયોસિન તંતુઓની ગોઠવણીને કારણે એકાંતરે પ્રકાશ અને ઘેરા પટ્ટાઓ (રેખાઓ) જોવા મળે છે.
તેના સ્નાયુ તંતુઓ સમાંતર રીતે એકસાથે જોડાયેલા હોય છે.
તેનાથી વિપરીત,લીસા સ્નાયુ (smooth muscle) તંતુઓ ત્રાકાકાર (spindle-shaped) હોય છે અને બંને છેડે સાંકડા હોય છે,જે કંકાલ સ્નાયુઓનું લક્ષણ નથી.

(A) સાર્કોમિયર એ સ્નાયુ સંકોચનનો કાર્યાત્મક એકમ છે,જે બે ક્રમિક $Z-$રેખાઓ વચ્ચેના ભાગ તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે.
તે જાડા તંતુઓ (માયોસિન) અને પાતળા તંતુઓ (એક્ટિન) ની ગોઠવણી ધરાવે છે.
વિરામ અવસ્થામાં,પાતળા તંતુઓ આંશિક રીતે જાડા તંતુઓ પર ગોઠવાયેલા હોય છે,જે સ્લાઇડિંગ ફિલામેન્ટ થિયરીનો માળખાકીય આધાર છે.
તેથી,સાર્કોમિયર એક્ટિન અને માયોસિન તંતુઓના ઓવરલેપિંગ દ્વારા લાક્ષણિકતા ધરાવે છે.

(C) ટ્રોપોનિન એ પાતળા તંતુ (એક્ટિન) સાથે જોડાયેલ એક નિયમનકારી પ્રોટીન સંકુલ છે. તે ત્રણ પેટા એકમોનું બનેલું છે: $TnC$ ($Ca^{2+}$ સાથે જોડાય છે),$TnI$ (એક્ટિન સાથે જોડાય છે),અને $TnT$ (ટ્રોપોમાયોસિન સાથે જોડાય છે). સ્નાયુ સંકોચન દરમિયાન,ટ્રોપોનિન ટ્રોપોમાયોસિન પ્રોટીન પર નિયમિત અંતરે વિતરિત થયેલું જોવા મળે છે,જે પોતે એક્ટિન તંતુની સાથે આવેલું હોય છે. તેથી,તે ટ્રોપોમાયોસિન સાથે ગાઢ રીતે જોડાયેલું છે.

(B) $Gluteus$ $maximus$ (નિતંબનું સ્નાયુ) એ માનવ શરીરનું સૌથી મોટું અને સૌથી શક્તિશાળી સ્નાયુ છે। તે મુખ્યત્વે નિતંબ અને સાથળના હલનચલન માટે જવાબદાર છે।

(A) કંડરા (Tendons) એ સઘન નિયમિત સંયોજક પેશીઓ છે જે મુખ્યત્વે કોલેજન તંતુઓ ધરાવે છે. તેઓ સ્નાયુઓને હાડકાં સાથે જોડવાનું વિશિષ્ટ કાર્ય કરે છે,જે સ્નાયુઓના સંકોચન દ્વારા ઉત્પન્ન થતા બળને હાડપિંજર તંત્ર સુધી પહોંચાડવાની મંજૂરી આપે છે,જેનાથી હલનચલન શક્ય બને છે.

(C) સ્નાયુ સંકોચનની ક્રિયાવિધિને $Sliding$ $Filament$ $Theory$ (સરકતા તંતુનો સિદ્ધાંત) દ્વારા સૌથી સારી રીતે સમજાવી શકાય છે.
આ સિદ્ધાંત મુજબ,સ્નાયુ તંતુનું સંકોચન પાતળા $Actin$ તંતુઓના જાડા $Myosin$ તંતુઓ પર સરકવાને કારણે થાય છે,જેનાથી તંતુઓની લંબાઈમાં ફેરફાર થયા વગર $Sarcomere$ ની લંબાઈ ઘટે છે.

(B) બંને પ્રોટીન,એટલે કે એક્ટિન અને માયોસિન,સળિયા જેવી રચનામાં એકબીજાને સમાંતર અને સ્નાયુતંતુકો (myofibrils) ની લંબ અક્ષને સમાંતર ગોઠવાયેલા હોય છે.
એક્ટિન તંતુઓ માયોસિન તંતુઓની સરખામણીમાં પાતળા હોય છે,તેથી તેમને અનુક્રમે પાતળા અને જાડા તંતુઓ કહેવામાં આવે છે.

(C) સાર્કોલેમામાં ઉદ્ભવતું એક્શન પોટેન્શિયલ $T$-ટ્યુબ્યુલ્સ દ્વારા વહન પામે છે અને સાર્કોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમમાંથી $Ca^{2+}$ આયનોને સાર્કોપ્લાઝમમાં મુક્ત કરવા માટે ઉત્તેજિત કરે છે.
સાર્કોપ્લાઝમમાં $Ca^{2+}$ ની સાંદ્રતામાં વધારો થવાથી તે એક્ટિન તંતુઓ પર રહેલા ટ્રોપોનિનના એક સબ-યુનિટ સાથે જોડાય છે.
આ જોડાણને કારણે ટ્રોપોનિન-ટ્રોપોમાયોસિન સંકુલમાં રચનાત્મક ફેરફાર થાય છે,જે એક્ટિન તંતુઓ પર માયોસિન હેડ માટેના સક્રિય સ્થાનો પરથી આવરણ દૂર કરે છે,અને આમ સ્નાયુ સંકોચનની શરૂઆત થાય છે.

(B) સારકોલેમા એ એક પાતળું,પારદર્શક અને સ્થિતિસ્થાપક કોષરસસ્તર છે જે સ્નાયુ તંતુ (માયોસાઇટ) ને આવરે છે.
તે સારકોપ્લાઝમને ઘેરે છે,જેમાં માયોફિબ્રિલ્સ,કણાભસૂત્ર અને અન્ય અંગિકાઓ હોય છે.
તેથી,સાચો જવાબ સ્નાયુ તંતુ છે.

(D) દરેક માયોફાઈબ્રિલમાં વૈકલ્પિક રીતે ઘેરા અને આછા પટ્ટાઓ આવેલા હોય છે. આછા પટ્ટાઓમાં એક્ટિન હોય છે અને તેને $I$-બેન્ડ અથવા આઈસોટ્રોપિક બેન્ડ કહેવામાં આવે છે,જ્યારે ઘેરા પટ્ટાઓને $A$-બેન્ડ અથવા એનઆઈસોટ્રોપિક બેન્ડ કહેવામાં આવે છે,જેમાં માયોસિન હોય છે.

(A) કંકાલ સ્નાયુઓ મગજના સભાન નિયંત્રણ હેઠળ સ્વૈચ્છિક હલનચલન કરે છે,તેથી તેમને સ્વૈચ્છિક સ્નાયુઓ કહેવામાં આવે છે.
દરેક સ્નાયુ તંતુમાં ઘણા સમાંતર તંતુઓ હોય છે જેને માયોફિબ્રિલ્સ કહેવાય છે.
બે નજીકના $Z$-રેખાઓ (અથવા $Z$-બેન્ડ્સ) વચ્ચે આવેલા માયોફિબ્રિલના ભાગને સારકોમિયર કહેવામાં આવે છે.
સારકોમિયરને કંકાલ સ્નાયુમાં સંકોચનનો કાર્યાત્મક એકમ માનવામાં આવે છે કારણ કે તેમાં સંકોચનશીલ પ્રોટીન,એક્ટિન અને માયોસિન હોય છે,જે ચોક્કસ રીતે ગોઠવાયેલા હોય છે જે સ્નાયુઓને ટૂંકા થવા દે છે.

(A) સારકોમિયર એ સ્નાયુ તંતુનો કાર્યાત્મક અને રચનાત્મક એકમ છે.
તેને માયોફિબ્રિલના બે ક્રમિક $Z-$રેખાઓ (અથવા $Z-$ડિસ્ક) વચ્ચે આવેલા વિસ્તાર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
આ $Z-$રેખાઓ એક્ટિન તંતુઓને જકડી રાખે છે,અને સ્નાયુનું સંકોચન સારકોમિયરના ટૂંકા થવાને કારણે થાય છે.

(C) સ્નાયુ પેશીની રચનાત્મક શ્રેણી નીચે મુજબ છે: $Actin$ અને $Myosin$ તંતુઓ સૌથી નાના સંકોચનશીલ પ્રોટીન છે।
$Actin$ અને $Myosin$ તંતુઓ ભેગા મળીને $Sarcomere$ બનાવે છે, જે સ્નાયુનો કાર્યાત્મક એકમ છે।
ઘણા $Sarcomere$ શ્રેણીબદ્ધ રીતે ગોઠવાઈને $Myofibril$ બનાવે છે।
ઘણા $Myofibril$ એકત્રિત થઈને $Muscle \text{ } fibre$ (સ્નાયુ કોષ) બનાવે છે।
તેથી, આપેલા વિકલ્પોમાંથી $Actin$ સૌથી નાનો ઘટક છે।

(A) સ્નાયુઓના સંકોચન માટે એક્ટિન અને માયોસિન તંતુઓના સરકવા માટે ઉર્જાની જરૂર હોય છે.
$ATP$ (એડેનોસિન ટ્રાયફોસ્ફેટ) આ પ્રક્રિયા માટે રાસાયણિક ઉર્જાનો તાત્કાલિક સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરે છે.
જ્યારે માયોસિન એટીપેઝ ઉત્સેચક દ્વારા $ATP$ નું જળવિભાજન થાય છે,ત્યારે તે માયોસિન હેડના પાવર સ્ટ્રોક માટે જરૂરી ઉર્જા મુક્ત કરે છે.

(C) -બેન્ડ (એનિસોટ્રોપિક બેન્ડ),જે જાડા તંતુઓ (માયોસિન) થી બનેલો છે,તે કંકાલ સ્નાયુના સંકોચન દરમિયાન તેની લંબાઈમાં બદલાતો નથી.
સંકોચન દરમિયાન,પાતળા તંતુઓ (એક્ટિન) જાડા તંતુઓ પર સરકે છે,જેના કારણે $I$-બેન્ડ ટૂંકો થાય છે અને $H$-ઝોન અદ્રશ્ય થઈ જાય છે અથવા સાંકડો થાય છે,પરંતુ $A$-બેન્ડની લંબાઈ અચળ રહે છે.

(C) મોટર યુનિટ એ એક મોટર ચેતાકોષ અને તેની સાથે જોડાયેલા સ્નાયુ તંતુઓનો બનેલો હોય છે. સ્નાયુનું સંકોચન મધ્યસ્થ ચેતાતંત્ર $(CNS)$ દ્વારા મોટર ચેતાકોષો મારફતે મોકલવામાં આવેલા સંકેત દ્વારા શરૂ થાય છે. એક મોટર ચેતાકોષ,તેની સાથે જોડાયેલા તમામ સ્નાયુ તંતુઓ સાથે મળીને એક મોટર યુનિટ બનાવે છે.

(A) સ્નાયુ તંતુના પાતળા તંતુઓ મુખ્યત્વે બે $F$-એક્ટિન તંતુઓ, તેમજ બે નિયંત્રક પ્રોટીન, $\text{ટ્રોપોનિન}$ અને $\text{ટ્રોપોમાયોસિન}$ ના બનેલા હોય છે.