Muscles Questions in Gujarati

(C) $ATP$ બાઈન્ડિંગ સાઈટ માયોસિન અણુના શીર્ષ (head) પર આવેલી હોય છે. માયોસિન શીર્ષમાં $ATPase$ ઉત્સેચક પ્રવૃત્તિ પણ હોય છે,જે સ્નાયુ સંકોચન માટે જરૂરી ઉર્જા પૂરી પાડવા માટે $ATP$ નું જળવિભાજન કરે છે.

(B) તીવ્ર કસરત દરમિયાન,કંકાલ સ્નાયુઓને મળતો ઓક્સિજનનો પુરવઠો જારક શ્વસન માટે અપૂરતો બને છે.
પરિણામે,સ્નાયુઓ અજારક શ્વસન કરે છે.
આ પ્રક્રિયામાં લેક્ટેટ ડિહાઈડ્રોજનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા પાયરુવિક એસિડનું લેક્ટિક એસિડમાં રૂપાંતર થાય છે.
સ્નાયુ તંતુઓમાં લેક્ટિક એસિડનો ભરાવો થવાથી સ્નાયુઓનો થાક અને દુખાવો અનુભવાય છે.

(D) સાર્કોમિયર એ સ્નાયુ સંકોચનનો કાર્યાત્મક એકમ છે.
સાર્કોમિયરની રચનામાં,$A-$બેન્ડ (એનિસોટ્રોપિક બેન્ડ) મધ્ય ભાગમાં આવેલું હોય છે.
$H-$ઝોન એ $A-$બેન્ડની અંદરનો એક આછો મધ્ય ભાગ છે જ્યાં માત્ર જાડા તંતુઓ (માયોસિન) હાજર હોય છે.
$M-$લાઇન એ એક પાતળી,ઘેરી રેખા છે જે $H-$ઝોનની મધ્યમાંથી પસાર થાય છે અને જાડા તંતુઓને જકડી રાખે છે.
તેથી,આપેલા તમામ વિધાનો સાચા છે.

(B) સ્નાયુ સંકોચન દરમિયાન,સાર્કોપ્લાઝમમાં મુક્ત થતા $Ca^{2+}$ આયનો ટ્રોપોનિન સંકુલના $TpC$ (ટ્રોપોનિન $C$) સબયુનિટ સાથે જોડાય છે.
આ જોડાણને કારણે ટ્રોપોનિન સંકુલના બંધારણમાં ફેરફાર થાય છે,જે ટ્રોપોમાયોસિન અણુને એક્ટિન તંતુ પરના સક્રિય સ્થાનોથી દૂર ખસેડે છે.
આનાથી એક્ટિન પરના માયોસિન-બંધન સ્થાનો ખુલ્લા થાય છે,જે એક્ટિન અને માયોસિન વચ્ચે ક્રોસ-બ્રિજ બનાવવાની મંજૂરી આપે છે,જેના પરિણામે સ્નાયુનું સંકોચન થાય છે.

(C) કંકાલ સ્નાયુ તંતુના સંકોચન દરમિયાન,સ્લાઇડિંગ ફિલામેન્ટ સિદ્ધાંત આ પ્રક્રિયા સમજાવે છે:
$1$. $A-$પટ્ટીની લંબાઈ અચળ રહે છે કારણ કે માયોસિન તંતુઓની લંબાઈ બદલાતી નથી.
$2$. $I-$પટ્ટી ટૂંકી થાય છે કારણ કે એક્ટિન તંતુઓ માયોસિન તંતુઓ પર સરકે છે.
$3$. $H-$ઝોન ટૂંકો થાય છે અથવા મહત્તમ સંકોચન દરમિયાન સંપૂર્ણપણે અદ્રશ્ય થઈ શકે છે.
$4$. $M-$રેખા માયોસિન તંતુઓ માટે કેન્દ્રીય જોડાણ બિંદુ તરીકે દ્રશ્યમાન રહે છે.
આમ,આપેલા વિકલ્પોમાંથી કોઈ પણ સંપૂર્ણ સાચું નથી,પરંતુ $A-$પટ્ટીની લંબાઈ અચળ રહે છે તે એકમાત્ર સાચું વિધાન છે.

(B) સ્નાયુઓના સંકોચન માટે $Mg^{2+}$ અને $Ca^{2+}$ આયનો આવશ્યક છે.
$1$. $G-\text{actin}$ નું $F-\text{actin}$ તંતુઓમાં પોલિમરાઈઝેશન (બહુલકીકરણ) કરવા માટે $Mg^{2+}$ આયનો જરૂરી છે.
$2$. $Ca^{2+}$ આયનો ટ્રોપોનિનના $TpC$ સબયુનિટ સાથે જોડાય છે,જેના કારણે રચનાત્મક ફેરફાર થાય છે જે ટ્રોપોનિન-ટ્રોપોમાયોસિન સંકુલને દૂર કરે છે,જેથી એક્ટિન તંતુ પર માયોસિન-બંધનકર્તા સક્રિય સ્થાનો ખુલ્લા થાય છે.

(C) સફેદ સ્નાયુ તંતુઓ,જેને ફાસ્ટ-ટ્વિચ ફાઇબર્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તેમાં માયોગ્લોબિન અને કણાભસૂત્રો ઓછા હોય છે. તેઓ ઝડપી અને શક્તિશાળી સંકોચન માટે અનુકૂલિત હોય છે પરંતુ ઝડપથી થાકી જાય છે.
તેઓ મુખ્યત્વે નીચેના કાર્યો માટે વપરાય છે:
$1$. આંખના ડોળાનું હલનચલન.
$2$. ટૂંકા ગાળા માટે ઝડપી અને સખત કામ.
$3$. ચકલી જેવા પક્ષીઓની ઝડપી ઉડાન.
તેઓ લાંબા સમય સુધી ધીમી ગતિએ સતત કામ કરવા માટે વપરાતા નથી,કારણ કે આ કાર્ય લાલ સ્નાયુ તંતુઓ (સ્લો-ટ્વિચ ફાઇબર્સ) દ્વારા કરવામાં આવે છે,જે માયોગ્લોબિન અને કણાભસૂત્રોથી સમૃદ્ધ હોય છે અને થાક સામે પ્રતિરોધક હોય છે.

(D) ઘૂંટણના સાંધા પર પગના નીચેના ભાગને (shank) પાછળની તરફ વાળવાની ક્રિયાને ફ્લેક્સન (flexion) કહેવામાં આવે છે.
આ હલનચલન મુખ્યત્વે સાથળના પાછળના ભાગમાં આવેલા હેમસ્ટ્રિંગ સ્નાયુઓ દ્વારા કરવામાં આવે છે.
ગેસ્ટ્રોકનેમિયસ સ્નાયુ પણ ઘૂંટણના સાંધા પર કાર્ય કરીને આ ક્રિયામાં મદદ કરે છે.
તેથી,સાચો જવાબ $D$ છે.

(C) લાલ સ્નાયુ તંતુઓ સફેદ સ્નાયુ તંતુઓની તુલનામાં નાના વ્યાસ,વધુ સંખ્યામાં કણાભસૂત્રો અને રુધિર કેશિકાઓની વધુ ઘનતા ધરાવે છે.
તેમાં સાર્કોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ ઓછું હોય છે કારણ કે તેઓ ઝડપી અને ટૂંકા ગાળાના સંકોચન કરતા જારક શ્વસન પર વધુ આધાર રાખે છે.
તેથી,'વધારે સાર્કોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ' હોવું એ લાલ કંકાલ સ્નાયુનું લક્ષણ નથી.

(B) સ્નાયુ પેશીઓને મળતો રુધિર પુરવઠો તેમની ચયાપચયની પ્રવૃત્તિ અને કાર્યના આધારે અલગ-અલગ હોય છે.
હૃદયના સ્નાયુઓને ઓક્સિજન અને પોષક તત્વોનો સતત અને વધુ પુરવઠો જરૂરી છે,તેથી તેમાં રુધિર પુરવઠો ખૂબ જ વધુ હોય છે.
કંકાલ સ્નાયુઓમાં પણ સંકોચન અને પુનઃપ્રાપ્તિ માટે નોંધપાત્ર રુધિર પુરવઠો હોય છે.
લીસા સ્નાયુઓ,જે પોલા અંગોની દીવાલોમાં જોવા મળે છે,તેમાં સામાન્ય રીતે હૃદય અને કંકાલ સ્નાયુઓની તુલનામાં સૌથી ઓછો રુધિર પુરવઠો હોય છે,કારણ કે તેમની ચયાપચયની માંગ ઓછી હોય છે અને તેઓ ઘણીવાર સતત,ધીમા સંકોચન દર્શાવે છે.

(B) મૂત્રાશયના સ્નાયુઓ અનૈચ્છિક સરળ સ્નાયુ તંતુઓ (smooth muscle fibres) ના બનેલા હોય છે,જે ચેતાતંત્રના સ્વૈચ્છિક નિયંત્રણ હેઠળ હોતા નથી.
તેની સામે,ગ્રસની,અન્નનળીનો અગ્ર ભાગ અને જીભ કંકાલ સ્નાયુઓના બનેલા હોય છે,જે દૈહિક ચેતાતંત્રના સ્વૈચ્છિક નિયંત્રણ હેઠળ હોય છે.

(A) $Ca^{2+}$ આયનો સ્નાયુ સંકોચનમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે. જ્યારે $Ca^{2+}$ સાર્કોપ્લાઝમમાં મુક્ત થાય છે,ત્યારે તે ટ્રોપોનિનના $TpC$ સબયુનિટ સાથે જોડાય છે. આ જોડાણને કારણે ટ્રોપોનિન સંકુલમાં રચનાત્મક ફેરફાર થાય છે,જે એક્ટિન તંતુ પરના સક્રિય સ્થાનો પરથી ટ્રોપોમાયોસિનને દૂર કરે છે. આનાથી માયોસિનના શીર્ષ એક્ટિન સાથે જોડાઈ શકે છે,જેનાથી એક્ટિોમાયોસિન સંકુલ બને છે અને સંકોચનની પ્રક્રિયા શરૂ થાય છે.

(D) 'All or None' (બધું અથવા કંઈ નહીં) નો સિદ્ધાંત જણાવે છે કે જ્યારે થ્રેશોલ્ડ ઉત્તેજના દ્વારા ઉત્તેજિત કરવામાં આવે ત્યારે એક સ્નાયુ તંતુ સંપૂર્ણપણે સંકોચાય છે અથવા બિલકુલ સંકોચાતો નથી.
જો કે,આખો સ્નાયુ ઘણા સ્નાયુ તંતુઓનો બનેલો હોય છે.
જ્યારે આખા સ્નાયુ પર ઉત્તેજના લાગુ કરવામાં આવે છે,ત્યારે સંકોચનનું બળ કેટલા સ્નાયુ તંતુઓ ઉત્તેજિત થયા છે તેના પર આધાર રાખે છે.
તેથી,આખો સ્નાયુ 'All or None' ના સિદ્ધાંતનું પાલન કરતું નથી; તે ક્રમિક પ્રતિભાવો દર્શાવે છે.
આમ,વિધાન ખોટું છે,અને કારણ પણ ખોટું છે કારણ કે તે 'All or None' ના સિદ્ધાંતને વ્યક્તિગત સ્નાયુ તંતુઓને બદલે આખા સ્નાયુને ખોટી રીતે લાગુ કરે છે.

(C) : સ્નાયુ શરીરવિજ્ઞાનમાં ટેટનસ એ સતત સંકોચનની સ્થિતિનો સંદર્ભ આપે છે જ્યાં સ્નાયુ તંતુ ઉત્તેજનાઓ વચ્ચે આરામ કરતું નથી કારણ કે ચેતા આવેગોની આવૃત્તિ ખૂબ વધારે હોય છે. આ એક સાચું વિધાન છે.
$R$: આપણી ઘણી દૈનિક પ્રવૃત્તિઓ,જેમ કે પુસ્તક પકડવું,તેમાં સ્નાયુને સંપૂર્ણ ટેટનિક સંકોચનને બદલે સતત તણાવ (tonus) જાળવી રાખવાની જરૂર હોય છે. ટેટનિક સંકોચન એ મહત્તમ સતત સંકોચનની રોગવિજ્ઞાનિક અથવા પ્રાયોગિક સ્થિતિ છે,જ્યારે પુસ્તક પકડવામાં અસિંક્રોનસ મોટર યુનિટ ભરતી દ્વારા જાળવવામાં આવતા સતત સ્નાયુ ટોન (tonus) નો સમાવેશ થાય છે. તેથી,કારણ ખોટું છે.

(C) વિધાન $A$ સાચું છે કારણ કે 'ટ્રેપે' (staircase effect) એ એક એવી ઘટના છે જેમાં સ્નાયુ તંતુને શિથિલન શરૂ થાય ત્યારે વારંવાર ઉત્તેજિત કરવાથી ક્રમશઃ મજબૂત સંકોચન જોવા મળે છે.
આ ઘટના સાર્કોપ્લાઝમમાં $Ca^{2+}$ આયનોની વધેલી ઉપલબ્ધતા અને સ્નાયુની ગરમીને કારણે થાય છે,જે ઉત્સેચકોની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે.
જોકે,કારણ $R$ ખોટું છે કારણ કે ટ્રેપે એ સબ-થ્રેશોલ્ડ ઉત્તેજનાઓના સરવાળાને કારણે થતું નથી.
સબ-થ્રેશોલ્ડ ઉત્તેજનાઓ એટલી નબળી હોય છે કે તે ક્રિયાત્મક પોટેન્શિયલ (action potential) ઉત્પન્ન કરી શકતી નથી,જ્યારે ટ્રેપે એ થ્રેશોલ્ડ સ્તર અથવા તેનાથી ઉપરની ઉત્તેજનાઓ સાથે થાય છે.

(C) લેટન્ટ પિરિયડ એ ઉત્તેજના આપવા અને સ્નાયુના સંકોચનની શરૂઆત વચ્ચેનો સમયગાળો છે.
કંકાલ સ્નાયુઓમાં,લેટન્ટ પિરિયડ ખૂબ જ ટૂંકો હોય છે (આશરે $0.01$ સેકન્ડ).
હૃદયના સ્નાયુઓમાં,લેટન્ટ પિરિયડ નોંધપાત્ર રીતે લાંબો હોય છે કારણ કે તેમાં રિફ્રેક્ટરી પિરિયડ લાંબો હોય છે,જે ટેટાનિક સંકોચનને અટકાવે છે.
તેથી,હૃદયના સ્નાયુઓમાં લેટન્ટ પિરિયડ ન્યૂનતમ હોય છે તે વિધાન ખોટું છે.
આમ,વિધાન સાચું છે,પરંતુ કારણ ખોટું છે.

(A) સ્નાયુ સંકોચનના સ્લાઈડિંગ ફિલામેન્ટ સિદ્ધાંત મુજબ:
$1$. $'H'$ ઝોન અદ્રશ્ય થઈ જાય છે કારણ કે એક્ટિન તંતુઓ માયોસિન તંતુઓ પર સરકે છે.
$2$. $'A'$ બેન્ડ (એનિસોટ્રોપિક બેન્ડ) તેની લંબાઈ જાળવી રાખે છે કારણ કે તે માયોસિન તંતુઓની લંબાઈ દર્શાવે છે,જે ટૂંકા થતા નથી.
$3$. $'I'$ બેન્ડ (આઈસોટ્રોપિક બેન્ડ) ની પહોળાઈ ઘટે છે કારણ કે એક્ટિન તંતુઓ સાર્કોમિયરના કેન્દ્ર તરફ ખેંચાય છે.
$4$. માયોસિન હેડ $ATP$ નું $ADP$ અને $Pi$ માં જળવિભાજન કરે છે,જે પાવર સ્ટ્રોક માટે ઉર્જા પૂરી પાડે છે.
$5$. એક્ટિન તંતુઓ સાથે જોડાયેલી $Z$-લાઈનો સાર્કોમિયરના કેન્દ્ર તરફ અંદરની તરફ ખેંચાય છે,જેનાથી સાર્કોમિયર ટૂંકું થાય છે.
તેથી,ઘટનાઓ $(a), (c), (d),$ અને $(e)$ સાચી છે.

(A) $1$. દ્વિશીર (Biceps) એ હાડકાં સાથે જોડાયેલા ઐચ્છિક સ્નાયુઓ છે,જેને કંકાલ સ્નાયુઓ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
$2$. કનીનિકા (Iris) માં અરેખિત સ્નાયુઓ (અનૈચ્છિક) હોય છે જે કીકીનું કદ નિયંત્રિત કરે છે.
$3$. હૃદય હ્રદ સ્નાયુઓનું બનેલું છે,જે વિશિષ્ટ અનૈચ્છિક સ્નાયુઓ છે.
તેથી,સાચો ક્રમ છે: દ્વિશીર (કંકાલ સ્નાયુ),કનીનિકા (અરેખિત સ્નાયુ),હૃદય (હ્રદ સ્નાયુ).

(D) પટ્ટા (striations) એ સ્નાયુઓની લાક્ષણિકતા છે જેમાં સુવ્યવસ્થિત સારકોમિયર (sarcomeres) હોય છે.
$1$. કંકાલ સ્નાયુઓ ઐચ્છિક અને પટ્ટાવાળા હોય છે.
$2$. હૃદસ્નાયુઓ અનૈચ્છિક અને પટ્ટાવાળા હોય છે.
$3$. અરેખિત સ્નાયુઓ પટ્ટા વગરના (અરેખિત) અને અનૈચ્છિક હોય છે.
તેથી,કંકાલ સ્નાયુ અને હૃદસ્નાયુ બંને પટ્ટા દર્શાવે છે.

(D) સ્નાયુઓ મધ્યગર્ભસ્તરીય મૂળ ધરાવતી વિશિષ્ટ પેશીઓ છે. તેઓમાં અનેક અજોડ ગુણધર્મો હોય છે જે તેમને તેમના કાર્યો અસરકારક રીતે કરવામાં મદદ કરે છે:
$1$. ઉત્તેજનાશીલતા: સ્નાયુઓ રાસાયણિક,વિદ્યુત અથવા યાંત્રિક સંકેતો જેવા ઉત્તેજકો પ્રત્યે પ્રતિભાવ આપે છે.
$2$. સંકોચનશીલતા: સ્નાયુઓ ઉત્તેજનાના પ્રતિભાવમાં તેમની લંબાઈમાં ટૂંકા થઈ શકે છે,જે હલનચલન માટેની પ્રાથમિક પદ્ધતિ છે.
$3$. વિસ્તરણશીલતા: સ્નાયુઓમાં તેમની આરામની લંબાઈ કરતા વધુ ખેંચાવાની ક્ષમતા હોય છે.
$4$. સ્થિતિસ્થાપકતા: સ્નાયુઓ ખેંચાયા પછી તેમના મૂળ આકાર અને લંબાઈમાં પાછા આવી શકે છે.
આપેલા તમામ વિકલ્પો (ઉત્તેજનાશીલતા,સંકોચનશીલતા અને વિસ્તરણશીલતા) સ્નાયુ પેશીના મૂળભૂત ગુણધર્મો હોવાથી,સાચો જવાબ $D$ છે.

(A) કંકાલ સ્નાયુઓ મુખ્યત્વે શરીરના હાડપિંજરના ઘટકો સાથે સંકળાયેલા હોય છે.
તેઓ હલનચલન અને શરીરની સ્થિતિ (posture) બદલવાની ક્રિયામાં સામેલ હોય છે.
આ સ્નાયુઓ ઐચ્છિક નિયંત્રણ હેઠળ હોય છે અને કંડરા (tendons) દ્વારા હાડકાં સાથે જોડાયેલા હોય છે.
અરેખિત સ્નાયુઓ અને હૃદ સ્નાયુઓ અનૈચ્છિક હોય છે અને તે આંતરિક અંગોના કાર્યોમાં સામેલ હોય છે,શરીરની સ્થિતિ જાળવવામાં નહીં.

(A) કંકાલ સ્નાયુની રચનામાં,સ્નાયુઓ સ્નાયુતંતુઓના જૂથમાં ગોઠવાયેલા હોય છે જેને સ્નાયુજૂથ (Fascicle) $(P)$ કહેવામાં આવે છે.
દરેક સ્નાયુજૂથમાં ઘણા સ્નાયુતંતુઓ $(Q)$ હોય છે.
આ તંતુઓ ઓક્સિજન અને પોષક તત્વો પૂરા પાડવા માટે રુધિરકેશિકાઓ $(R)$ ના જાળાથી ઘેરાયેલા હોય છે.

(C) સ્નાયુ કોષોમાં, $Sarcoplasmic$ $Reticulum$ $(SR)$ એ કેલ્શિયમ આયનો $(Ca^{2+})$ માટે વિશિષ્ટ સંગ્રહસ્થાન તરીકે કાર્ય કરે છે.
વિશ્રામી અવસ્થા દરમિયાન, સ્નાયુઓના સંકોચનને રોકવા માટે કેલ્શિયમ આયનોને $SR$ ની અંદર જકડી રાખવામાં આવે છે.
જ્યારે ચેતાકીય આવેગ સ્નાયુ તંતુ સુધી પહોંચે છે, ત્યારે આ કેલ્શિયમ આયનો સારકોપ્લાઝમમાં મુક્ત થાય છે, જે કેલ્શિયમનું ટ્રોપોનિન સાથે જોડાણ પ્રેરે છે, જેના પરિણામે સ્નાયુનું સંકોચન થાય છે.

(D) સારકોમિયરની રચનામાં,$I$-બિંબ (આઈસોટ્રોપિક બિંબ) માં ફક્ત પાતળા એક્ટિન તંતુઓ હોય છે.
$A$-બિંબ (એનિસોટ્રોપિક બિંબ) માં એક્ટિન અને માયોસીન બંને પ્રકારના તંતુઓ હોય છે.
$H$-ઝોન (હેન્સનનો ઝોન) એ $A$-બિંબનો મધ્ય ભાગ છે જેમાં ફક્ત જાડા માયોસીન તંતુઓ હોય છે.
તેથી,ફક્ત એક્ટિન ધરાવતું બિંબ $I$-બિંબ છે અને ફક્ત માયોસીન ધરાવતો વિસ્તાર $H$-ઝોન છે.

(B) સ્નાયુ સંકોચનનો કાર્યાત્મક એકમ સાર્કોમિયર છે.
સાર્કોમિયરમાં,$A$-બિંબ (એનિસોટ્રોપિક બિંબ) કેન્દ્રમાં આવેલું હોય છે,જેમાં એક્ટિન અને માયોસિન બંને તંતુઓ હોય છે.
$M$-રેખા એ એક પાતળી ઘેરી રેખા છે જે $A$-બિંબના કેન્દ્રમાંથી પસાર થાય છે.
$I$-બિંબ (આઈસોટ્રોપિક બિંબ) માં માત્ર એક્ટિન તંતુઓ હોય છે અને તે $Z$-રેખા દ્વારા દુભાગે છે.
જ્યારે બે ક્રમિક $M$-રેખાઓ વચ્ચેના બંધારણનો વિચાર કરવામાં આવે,ત્યારે તે બે નજીકના સાર્કોમિયરને આવરી લે છે.
ચોક્કસ રીતે કહીએ તો,બે $M$-રેખાઓ વચ્ચેનો પ્રદેશ એક સંપૂર્ણ $A$-બિંબ (પ્રથમ સાર્કોમિયરમાંથી) અને બે અડધા $I$-બિંબ ($Z$-રેખાની બંને બાજુએથી) ધરાવે છે.

(B) $1$. કંકાલ સ્નાયુઓ એ ઐચ્છિક સ્નાયુઓ છે જે હાડકાં સાથે જોડાયેલા હોય છે,જેમ કે દ્વિશીર સ્નાયુ $(P-I)$.
$2$. અરેખિત સ્નાયુઓ એ અનૈચ્છિક સ્નાયુઓ છે જે આંખની કનીનિકા જેવા આંતરિક અંગોમાં જોવા મળે છે $(Q-II)$.
$3$. હદ સ્નાયુઓ એ અનૈચ્છિક સ્નાયુઓ છે જે ફક્ત હૃદયમાં જ જોવા મળે છે $(R-III)$.
તેથી,સાચી જોડ $(P-I), (Q-II), (R-III)$ છે.

(B) તેમના સ્થાન,દેખાવ અને નિયમનના સ્વભાવના આધારે,સ્નાયુઓને $3$ મુખ્ય પ્રકારોમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે:
$1$. કંકાલ સ્નાયુઓ: આ સ્નાયુઓ શરીરના કંકાલ તંત્ર સાથે જોડાયેલા હોય છે અને પટ્ટીદાર (striated) હોય છે.
$2$. વિસરલ (અરેખિત) સ્નાયુઓ: આ સ્નાયુઓ શરીરના અંદરના પોલા અંગોની દીવાલોમાં આવેલા હોય છે અને અરેખિત (non-striated) હોય છે.
$3$. હૃદયના સ્નાયુઓ: આ હૃદયના સ્નાયુઓ છે જે પટ્ટીદાર અને અનૈચ્છિક હોય છે.

(B) સ્નાયુતંતુકખંડ (Sarcomere) એ રેખિત સ્નાયુતંતુનો કાર્યાત્મક એકમ છે.
તેને બે ક્રમિક $Z$-રેખાઓ (અથવા $Z$-તકતીઓ) વચ્ચે આવેલા સ્નાયુતંતુકના ભાગ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
આ $Z$-રેખાઓ ઘટ્ટ પ્રોટીનયુક્ત રચનાઓ છે જે એક્ટિન તંતુઓને જકડી રાખે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(D) સ્નાયુતંતુખંડ (sarcomere) ની રચનામાં:
$P$ એ $Z$-રેખા (અથવા $Z$-બિંબ) દર્શાવે છે,જે $I$-બિંબને દુભાગે છે.
$Q$ એ $M$-રેખા દર્શાવે છે,જે $A$-બિંબની મધ્યમાં આવેલી રેખા છે.
$R$ એ $H$-ઝોન દર્શાવે છે,જે $A$-બિંબનો મધ્યભાગ છે જેમાં માત્ર જાડા તંતુઓ હોય છે.
$S$ એ $I$-બિંબ (isotropic band) દર્શાવે છે,જેમાં માત્ર પાતળા તંતુઓ હોય છે અને તે $Z$-રેખા દ્વારા દુભાગે છે.
તેથી,$I$-બિંબ માટેની સાચી સંજ્ઞા $S$ છે.

(A) સારકોમિયરની રચનામાં,$M$-રેખા એ $A$-બેન્ડની મધ્યમાં આવેલી એક પાતળી તંતુમય પટલ છે જ્યાં જાડા તંતુઓ (માયોસીન) જોડાયેલા હોય છે.
તેનાથી વિપરીત,$Z$-રેખા (અથવા $Z$-ડિસ્ક) એ એક ઘેરી તંતુમય પટલ છે જે $I$-બેન્ડને દુભાગે છે,જ્યાં પાતળા તંતુઓ (એક્ટિન) મજબૂતીથી જોડાયેલા હોય છે.
તેથી,$M$-રેખા સાથે જોડાયેલ પ્રોટીન/તંતુ માયોસીન $(P)$ છે અને $Z$-રેખા સાથે જોડાયેલ પ્રોટીન/તંતુ એક્ટિન $(Q)$ છે.

(C) પાતળા તંતુ (એક્ટિન તંતુ) ની રચનામાં,$F$-એક્ટિનના બે તંતુઓ એકબીજા સાથે કુંતલાકાર રીતે વીંટળાયેલા હોય છે. ટ્રોપોમાયોસિન નામના પ્રોટીનના બે તંતુઓ પણ તેની સમગ્ર લંબાઈ દરમિયાન $F$-એક્ટિનની નજીક આવેલા હોય છે. ટ્રોપોનીન નામનું જટિલ પ્રોટીન ટ્રોપોમાયોસિન પર નિયત અંતરે વિતરણ પામેલું હોય છે. આરામની સ્થિતિમાં,ટ્રોપોનીન એક્ટિન તંતુઓ પર માયોસિન માટેના સક્રિય જોડાણ સ્થાનોને ઢાંકી દે છે.

(B) માયોસિન તંતુ એ ઘણા એકલક પ્રોટીનનો બનેલો પોલિમરાઈઝ્ડ પ્રોટીન છે જેને મેરોમાયોસિન કહેવાય છે. દરેક મેરોમાયોસિનના બે ભાગ હોય છે: ટૂંકા હાથ સાથેનું ગોળાકાર શીર્ષ અને પૂંછડી. ગોળાકાર શીર્ષ એ સક્રિય $ATPase$ ઉત્સેચક છે અને તેમાં $ATP$ માટેના જોડાણ સ્થાનો અને એક્ટિન માટેના સક્રિય સ્થાનો હોય છે. આ શીર્ષ અને ટૂંકા હાથને સામૂહિક રીતે હેવી મેરોમાયોસિન $(HMM)$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,જ્યારે પૂંછડીના ભાગને લાઈટ મેરોમાયોસિન $(LMM)$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. તેથી,$ATPase$ ઉત્સેચકની પ્રવૃત્તિ માયોસિન અણુના $HMM$ ભાગમાં જોવા મળે છે.

(A) પાતળા તંતુઓ ($actin$ તંતુઓ) બે $F-actin$ પોલિમરના બનેલા હોય છે,જે એકબીજા સાથે કુંતલાકાર રીતે વીંટળાયેલા હોય છે.
દરેક $F-actin$ એ એકલક $G-actin$ (ગ્લોબ્યુલર એક્ટિન) પ્રોટીનનો પોલિમર છે.
અન્ય પ્રોટીન,$tropomyosin$ ના બે તંતુઓ પણ $F-actin$ ની સમગ્ર લંબાઈ પર તેની નજીક આવેલા હોય છે.
એક જટિલ પ્રોટીન,$troponin$,$tropomyosin$ પર નિયમિત અંતરે ગોઠવાયેલું હોય છે.
વિશ્રામી અવસ્થામાં,$troponin$ નો એક ઉપએકમ $actin$ તંતુઓ પરના $myosin$ માટેના સક્રિય જોડાણ સ્થાનોને ઢાંકી દે છે.
તેથી,$myosin$ માટેના સક્રિય જોડાણ સ્થાનો $actin$ (ખાસ કરીને $F-actin$) અણુઓ પર આવેલા હોય છે.

(B) સ્નાયુના બંધારણના સંદર્ભમાં,ખાસ કરીને માયોસિન તંતુના વિષયમાં,$HMM$ નો અર્થ $Heavy$ $Meromyosin$ થાય છે.
દરેક માયોસિન અણુ બે ભાગોનો બનેલો હોય છે: ટૂંકી ભુજા સાથેનું ગોળાકાર શીર્ષ અને પૂંછડી.
શીર્ષ અને ટૂંકી ભુજાને સાથે મળીને $Heavy$ $Meromyosin$ $(HMM)$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,
જ્યારે પૂંછડીના ભાગને $Light$ $Meromyosin$ $(LMM)$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) આપેલ એક્ટિન તંતુકની આકૃતિમાં:
$P$ એ ટ્રોપોનિન સંકુલ દર્શાવે છે.
$Q$ એ ટ્રોપોમાયોસિન તંતુક દર્શાવે છે.
$R$ એ $F$-એક્ટિન (તંતુમય એક્ટિન) શૃંખલા દર્શાવે છે.
સ્નાયુસંકોચન દરમિયાન,$Ca^{++}$ આયનો ટ્રોપોનિન સંકુલ $(P)$ સાથે જોડાય છે,જે ટ્રોપોનિન-ટ્રોપોમાયોસિન સંકુલમાં રચનાત્મક ફેરફાર પ્રેરે છે,જેનાથી એક્ટિન તંતુકો પરના સક્રિય જોડાણ સ્થાનો માયોસિન શીર્ષો સાથે જોડાવા માટે ખુલ્લા થાય છે. તેથી,સાચો જવાબ $P$ છે.

(D) આ આકૃતિ માયોસિન મોનોમર દર્શાવે છે. $P$ તરીકે દર્શાવેલ શીર્ષના ભાગમાં બે મહત્વના જોડાણ સ્થાનો હોય છે: એક એક્ટિન માટે અને બીજું $ATP$ માટે.
સ્નાયુ સંકોચન દરમિયાન,માયોસિનનું શીર્ષ એક્ટિન સાથે જોડાઈને ક્રોસ-બ્રિજ બનાવે છે.
વધુમાં,માયોસિન શીર્ષમાં $ATPase$ પ્રવૃત્તિ હોય છે,જે સંકોચનની પ્રક્રિયા માટે ઉર્જા પૂરી પાડવા માટે $ATP$ ના જળવિભાજનને ઉત્પ્રેરિત કરે છે.
તેથી,માયોસિન શીર્ષ $(P)$ પર એક્ટિન જોડાણ અને $ATP$ નું જળવિભાજન બંને થાય છે.

(C) સ્લાઇડિંગ ફિલામેન્ટ થિયરી (તંતુ સરકવાનો સિદ્ધાંત) મુજબ,સ્નાયુ સંકોચન દરમિયાન પાતળા તંતુઓ (એક્ટિન) જાડા તંતુઓ (માયોસિન) પર સરકે છે.
$1$. $A$-બિંબ (એનિસોટ્રોપિક બિંબ) ની લંબાઈ અચળ રહે છે કારણ કે માયોસિન તંતુઓની લંબાઈ બદલાતી નથી.
$2$. $I$-બિંબ (આઈસોટ્રોપિક બિંબ) ની લંબાઈ ઘટે છે કારણ કે એક્ટિન તંતુઓ $A$-બિંબમાં વધુ અંદરની તરફ જાય છે.
$3$. $Z$-રેખાઓ એકબીજાની નજીક આવે છે,જેનાથી સાર્કોમિયર ટૂંકું થાય છે.
$4$. વ્યક્તિગત તંતુઓની (એક્ટિન અને માયોસિન) લંબાઈ બદલાતી નથી; માત્ર તેમના ઓવરલેપિંગનું પ્રમાણ બદલાય છે. તેથી,તંતુઓની લંબાઈ ઘટે છે તે વિધાન અસંગત (ખોટું) છે.

(A) ચેતાસ્નાયુ સંધાન $(NMJ)$ એ પ્રેરક ચેતાકોષ અને સ્નાયુતંતુ વચ્ચેનું એક વિશિષ્ટ રાસાયણિક ચેતાસંધાન છે.
તે પ્રેરક ચેતાકોષને સ્નાયુતંતુ સુધી સંકેત મોકલવાની મંજૂરી આપે છે,જેનાથી સ્નાયુનું સંકોચન થાય છે.
આ સંધાન પ્રેરક ચેતાકોષના અક્ષતંતુના છેડા (axon terminal) અને સ્નાયુતંતુના કોષરસસ્તરના વિશિષ્ટ ભાગ,જેને સારકોલેમા (sarcolemma) કહેવાય છે,તેની વચ્ચે બને છે.
તેથી,સાચો જવાબ પ્રેરક ચેતાકોષ અને સ્નાયુતંતુનું કોષરસસ્તર છે.

(A) સ્નાયુસંકોચન દરમિયાન,સંકોચન માટેનો સંકેત મધ્યસ્થ ચેતાતંત્ર દ્વારા પ્રેરક ચેતાકોષ (motor neuron) મારફતે મોકલવામાં આવે છે.
જ્યારે ચેતા-સ્નાયુ જોડાણ (neuromuscular junction) પર ક્રિયાત્મક પોટેન્શિયલ (action potential) 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 સારકોપ્લાઝમમાં $Ca^{2+}$ આયનો મુક્ત કરાવે છે.
આ $Ca^{2+}$ આયનો એક્ટિન તંતુઓ પર રહેલા ટ્રોપોનીન (Troponin) સબયુનિટ સાથે જોડાય છે.
આ જોડાણને કારણે ટ્રોપોનીન-ટ્રોપોમાયોસિન સંકુલમાં બંધારણીય ફેરફાર થાય છે,જેનાથી $F$-એક્ટિન તંતુઓ પરના સક્રિય સ્થાનો ખુલ્લા થાય છે જેથી માયોસિનના શીર્ષ તેની સાથે જોડાઈ શકે અને સંકોચનની શરૂઆત થાય છે.

(B) સ્નાયુ સંકોચન દરમિયાન,એક્ટિન અને માયોસિન તંતુઓ વચ્ચે સેતુ નિર્માણ ત્યારે થાય છે જ્યારે $Ca^{2+}$ આયનો ટ્રોપોનિન સાથે જોડાય છે,જેનાથી એક્ટિન પરના સક્રિય સ્થાનો ખુલ્લા થાય છે. આ તબક્કા માટે સીધી રીતે $ATP$ ના જળવિભાજનની જરૂર હોતી નથી.
જોકે,સેતુ તૂટવા માટે (માયોસિન હેડનું એક્ટિનથી અલગ થવું) માયોસિન હેડ સાથે નવા $ATP$ અણુનું જોડાણ અનિવાર્ય છે. ત્યારબાદ આ $ATP$ નું જળવિભાજન માયોસિન હેડને તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછા ફરવા માટે ઉર્જા પૂરી પાડે છે.
તેથી,સેતુ નિર્માણ $Ca^{2+}$ ની હાજરીમાં થાય છે,જ્યારે સેતુ તૂટવા માટે $ATP$ ની હાજરી અનિવાર્ય છે.

(C) લાલ સ્નાયુતંતુઓ નીચે મુજબના લક્ષણો ધરાવે છે:
$1$. તેમાં કણાભસૂત્રોની સંખ્યા વધુ હોય છે,જે $ATP$ ના ઉત્પાદન માટે તેમાં સંગ્રહિત મોટા જથ્થામાં $O_2$ નો ઉપયોગ કરી શકે છે.
$2$. તેમાં માયોગ્લોબિનનું પ્રમાણ વધુ હોય છે,જે તેમને લાલ રંગ આપે છે.
$3$. સફેદ સ્નાયુતંતુઓની સરખામણીમાં તેમાં સ્નાયુરસજાળ (Sarcoplasmic reticulum) ઓછી વિકસિત હોય છે.
આપેલા વિધાનોના આધારે:
- વિધાન $I$ (ઘણા કણાભસૂત્ર) સાચું છે.
- વિધાન $II$ ($O_2$ નો વધુ ઉપયોગ) સાચું છે.
- વિધાન $III$ (ઓછી માત્રામાં માયોગ્લોબિન) ખોટું છે,કારણ કે લાલ સ્નાયુતંતુઓમાં માયોગ્લોબિનનું પ્રમાણ વધુ હોય છે.
- વિધાન $IV$ (ઓછી સ્નાયુરસજાળ) સાચું છે.
તેથી,સાચા લક્ષણો $I, II$ અને $IV$ છે.

(B) સ્નાયુતંતુખંડ (Sarcomere) ની રચનામાં:
$1$. $H$-ઝોન $(P)$ એ $A$-બિંબનો મધ્ય ભાગ છે જ્યાં માત્ર જાડા માયોસિન તંતુઓ હાજર હોય છે.
$2$. $I$-બિંબ $(Q)$ એ આછું બિંબ છે જેમાં માત્ર પાતળા એક્ટિન તંતુઓ હોય છે,જે $Z$-રેખા દ્વારા દુભાગે છે.
$3$. $A$-બિંબ $(R)$ એ ઘેરું બિંબ છે જેમાં એક્ટિન અને માયોસિન બંને તંતુઓ હોય છે.
તેથી,સાચી ઓળખ $P = H$-બિંબ,$Q = I$-બિંબ અને $R = A$-બિંબ છે.

(B) સ્લાઇડિંગ ફિલામેન્ટ સિદ્ધાંત જણાવે છે કે સ્નાયુનું સંકોચન ત્યારે થાય છે જ્યારે પાતળા એક્ટિન તંતુઓ જાડા માયોસિન તંતુઓ પર સરકે છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,$A$-બેન્ડની લંબાઈ અચળ રહે છે કારણ કે માયોસિન તંતુઓની લંબાઈ બદલાતી નથી.
જેમ એક્ટિન તંતુઓ સાર્કોમિયરના કેન્દ્ર તરફ ખેંચાય છે,તેમ $I$-બેન્ડ ટૂંકો થાય છે.
$H$-ઝોન પણ ટૂંકો થાય છે અથવા અદૃશ્ય થઈ જાય છે.
પરિણામે,સાર્કોમિયરની એકંદર લંબાઈ ઘટે છે,જે સ્નાયુના સંકોચન તરફ દોરી જાય છે.

(C) વિધાન $A$ ખોટું છે કારણ કે સ્નાયુના જૂથો કોલેજનયુક્ત સંયોજક પેશીના સ્તર દ્વારા જોડાયેલા હોય છે જેને ફેસિયા (fascia) કહેવાય છે,ફેસિકલ નહીં. સ્નાયુના જૂથોને પોતે ફેસિકલ કહેવામાં આવે છે.
વિધાન $B$ સાચું છે કારણ કે સ્નાયુ તંતુનું સાર્કોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ કેલ્શિયમ આયનોનો સંગ્રહસ્થાન છે,જે સ્નાયુના સંકોચન માટે આવશ્યક છે.
વિધાન $C$ સાચું છે કારણ કે કંકાલ સ્નાયુ તંતુનો પટ્ટીદાર દેખાવ એક્ટિન અને માયોસિન પ્રોટીનની નિયમિત ગોઠવણીને કારણે હોય છે.
વિધાન $D$ ખોટું છે કારણ કે બે ક્રમિક $Z$-લાઇન વચ્ચેના માયોફિબ્રિલના ભાગને સંકોચનનો કાર્યાત્મક એકમ માનવામાં આવે છે,જેને સાર્કોમિયર કહેવાય છે,$M$-લાઇન નહીં.
તેથી,માત્ર વિધાન $B$ અને $C$ સાચા છે.

(A) સ્નાયુ સંકોચનની ક્રિયાવિધિ સ્લાઇડિંગ ફિલામેન્ટ થિયરી દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે:
$1$. સ્નાયુ સંકોચન $\text{CNS}$ દ્વારા મોટર ન્યુરોન (સંવેદી ન્યુરોન નહીં) દ્વારા મોકલાયેલા સંકેતથી શરૂ થાય છે,તેથી વિધાન $A$ ખોટું છે.
$2$. મોટર ન્યુરોન ન્યુરોટ્રાન્સમીટર (એસીટીલકોલીન) મુક્ત કરે છે જે સાર્કોલેમામાં ક્રિયાત્મક પોટેન્શિયલ ઉત્પન્ન કરે છે,તેથી વિધાન $B$ સાચું છે.
$3$. આ ક્રિયાત્મક પોટેન્શિયલ સાર્કોપ્લાઝમમાં $Ca^{++}$ આયનોના મુક્ત થવાને ઉત્તેજિત કરે છે. $Ca^{++}$ નું વધેલું સ્તર એક્ટિન તંતુઓ પર ટ્રોપોનિન સાથે કેલ્શિયમના જોડાણ તરફ દોરી જાય છે,જે સક્રિય સાઇટ્સને ખુલ્લી કરે છે,તેથી વિધાન $C$ સાચું છે.
$4$. સક્રિય સાઇટનું માસ્કિંગ સંકોચનને અટકાવે છે,જ્યારે અનમાસ્કિંગ સંકોચન તરફ દોરી જાય છે,તેથી વિધાન $D$ ખોટું છે.
$5$. માયોસિન હેડ ત્યારબાદ એક્ટિન તંતુ સાથે ક્રોસ-બ્રિજ બનાવવા માટે $\text{ATP}$ જળવિભાજનમાંથી ઉર્જાનો ઉપયોગ કરે છે,તેથી વિધાન $E$ સાચું છે.
આમ,વિધાનો $B, C$ અને $E$ સાચા છે.

(C) સ્નાયુ તંતુઓમાં $ATP$ase ઉત્સેચકની પ્રવૃત્તિ $Myosin$ (માયોસિન) તંતુના શીર્ષ સાથે સંકળાયેલી હોય છે.
સ્નાયુ સંકોચન દરમિયાન,$Myosin$ શીર્ષ $ATP$ase તરીકે કાર્ય કરે છે,જે $ATP$ નું $ADP$ અને અકાર્બનિક ફોસ્ફેટ $(Pi)$ માં જળવિભાજન કરે છે.
આ ઉર્જા મુક્તિ $Myosin$ શીર્ષને $Actin$ (એક્ટિન) તંતુ પરના સક્રિય સ્થાનો સાથે જોડાવા દે છે,જેનાથી ક્રોસ-બ્રિજ બને છે અને સ્નાયુ સંકોચન શક્ય બને છે.

(B) સારકોમિયરની રચનામાં,જાડા તંતુઓ (માયોસિન) $A-$બેન્ડના મધ્યમાં આવેલા હોય છે.
સ્નાયુના સંકોચન અને શિથિલન દરમિયાન,પાતળા તંતુઓ (એક્ટિન) $Z-$રેખાઓથી સારકોમિયરના કેન્દ્ર તરફ વિસ્તરે છે.
જાડા તંતુનો મધ્ય ભાગ જે પાતળા તંતુઓ દ્વારા આવરી લેવામાં આવતો નથી તેને $H-$ઝોન (હેન્સનનો ઝોન) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(D) પાતળો તંતુ (જેને $I$-બેન્ડ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) મુખ્યત્વે ત્રણ પ્રોટીનનો બનેલો છે: $Actin$,$Tropomyosin$ અને $Troponin$।
$Actin$ એ પાતળા તંતુનો મુખ્ય આધાર બનાવે છે.
$Tropomyosin$ એ $Actin$ તંતુઓ પર ગોઠવાયેલું હોય છે જે જોડાણ સ્થાનોનું નિયમન કરે છે.
$Troponin$ એ $Tropomyosin$ સાથે જોડાયેલા ત્રણ પ્રોટીનનું સંકુલ છે.
$Meromyosin$ એ જાડા તંતુ $(Myosin)$ નો બંધારણીય એકમ છે,પાતળા તંતુનો નહીં.

(A) પાતળા તંતુ (એક્ટિન ફિલામેન્ટ) ની રચનામાં, $F$-એક્ટિન એ પોલિમરાઈઝ્ડ $G$-એક્ટિન અણુઓની બે કુંતલાકાર શૃંખલાઓનું બનેલું હોય છે。
દરેક $G$-એક્ટિન મોનોમરમાં માયોસિન હેડ માટે એક ચોક્કસ બાઈન્ડિંગ સાઈટ હોય છે。
વિશ્રામી અવસ્થામાં, એક્ટિન તંતુઓ પરની આ બાઈન્ડિંગ સાઈટ્સ નિયંત્રક પ્રોટીન ટ્રોપોમાયોસિન દ્વારા ઢંકાયેલી હોય છે, જે એક્ટિન અને માયોસિન વચ્ચેની આંતરક્રિયાને અટકાવે છે。
તેથી, માયોસિન બાઈન્ડિંગ સાઈટ એક્ટિન પ્રોટીન પર આવેલી હોય છે。

(A) પાતળા તંતુ (એક્ટિન) બે $F-actin$ ના બનેલા હોય છે જે એકબીજા સાથે સર્પાકાર રીતે વીંટળાયેલા હોય છે. દરેક $F-actin$ એ મોનોમેરિક $G-actin$ (ગ્લોબ્યુલર એક્ટિન) પ્રોટીનનો પોલિમર છે. અન્ય પ્રોટીન,$Tropomyosin$ ના બે તંતુઓ પણ તેની સમગ્ર લંબાઈ દરમિયાન $F-actin$ ની નજીક ચાલે છે. એક જટિલ પ્રોટીન,$Troponin$,$Tropomyosin$ પર નિયમિત અંતરે વિતરિત થયેલું હોય છે. આરામની સ્થિતિમાં,$Troponin$ નો એક સબયુનિટ એક્ટિન તંતુઓ પર $Myosin$ માટેના સક્રિય જોડાણ સ્થાનોને ઢાંકી દે છે.