Role of Macro and Micro-nutrients Questions in Gujarati

(D) સાચી જોડી નીચે મુજબ છે:
$(a)$ આયર્ન: ક્લોરોફિલના જૈવસંશ્લેષણ માટે જરૂરી $(iii)$.
$(b)$ ઝિંક: $IAA$ (ઇન્ડોલ$-3-$એસેટિક એસિડ) ના જૈવસંશ્લેષણ માટે જરૂરી $(iv)$.
$(c)$ બોરોન: પરાગરજના અંકુરણ માટે આવશ્યક $(ii)$.
$(d)$ મેંગેનીઝ: પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન પાણીના પ્રકાશવિભાજન માટે આવશ્યક $(i)$.
તેથી,સાચો ક્રમ $(a-iii, b-iv, c-ii, d-i)$ છે,જે વિકલ્પ $(D)$ ને અનુરૂપ છે.

(C) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$(a)$ લોહ $(Fe)$: તે ક્લોરોફિલના નિર્માણ માટે આવશ્યક છે અને ફેરેડોક્સિન તથા સાયટોક્રોમનો ઘટક છે. તેથી,$(a)-(iii)$.
$(b)$ ઝીન્ક $(Zn)$: તે ઓક્સિન ($IAA$ - ઇન્ડોલ$-3-$એસેટિક એસિડ) ના સંશ્લેષણ માટે જરૂરી છે. તેથી,$(b)-(iv)$.
$(c)$ બોરોન $(B)$: તે પરાગરજના અંકુરણ,પરાગનલિકાની વૃદ્ધિ અને કાર્બોદિતોના સ્થળાંતરમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે. તેથી,$(c)-(ii)$.
$(d)$ મેંગેનીઝ $(Mn)$: તે પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન પાણીના પ્રકાશ વિભાજનમાં ભાગ લે છે. તેથી,$(d)-(i)$.
આમ,સાચો ક્રમ $(a)-(iii), (b)-(iv), (c)-(ii), (d)-(i)$ છે.

(B) મેગ્નેશિયમ $(Mg^{2+})$ આયનો રિબોઝોમ્સની રચનાત્મક અખંડિતતા જાળવવામાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.
તેઓ બે રિબોઝોમલ સબ્યુનિટ્સ (સુકોષકેન્દ્રીઓમાં $60S$ અને $40S$,અથવા આદિકોષકેન્દ્રીઓમાં $50S$ અને $30S$) ને જોડવામાં મદદ કરે છે,જેથી અનુક્રમે કાર્યકારી $80S$ અથવા $70S$ રિબોઝોમ બને છે.

(C) $Mn$ એટલે મેંગેનીઝ.
સૂક્ષ્મપોષકતત્વો (microelements) વનસ્પતિઓ દ્વારા ખૂબ જ ઓછી માત્રામાં (શુષ્ક પદાર્થના $10 \text{ mmol kg}^{-1}$ થી ઓછા) જરૂરી હોય છે.
$Ca$ (કેલ્શિયમ), $Mg$ (મેગ્નેશિયમ) અને $S$ (સલ્ફર) એ ગુરુપોષકતત્વો છે, જ્યારે $Mn$ (મેંગેનીઝ) એ સૂક્ષ્મપોષકતત્વ છે.

(A) લઘુપોષકતત્વો એવા આવશ્યક તત્વો છે જેની વનસ્પતિઓને ખૂબ જ ઓછી માત્રામાં (શુષ્ક પદાર્થના $10 \ mmol \ kg^{-1}$ કરતા ઓછી) જરૂર હોય છે.
આ તત્વો વનસ્પતિઓમાં વિવિધ દેહધાર્મિક અને ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ માટે અત્યંત મહત્વપૂર્ણ છે.
આવશ્યક લઘુપોષકતત્વોમાં આયર્ન $(Fe)$,મેંગેનીઝ $(Mn)$,ઝિંક $(Zn)$,બોરોન $(B)$,કોપર $(Cu)$,મોલિબ્ડેનમ $(Mo)$,ક્લોરિન $(Cl)$ અને નિકલ $(Ni)$ નો સમાવેશ થાય છે.
તેથી,$Mn, Zn, Fe, B, Cl, Ni$ નો સમૂહ લઘુપોષકતત્વો દર્શાવે છે.

(A) ગુરુપોષકતત્વો અને લઘુપોષકતત્વો બંને વનસ્પતિની વૃદ્ધિ અને વિકાસ માટે આવશ્યક છે.
તેઓ વનસ્પતિની ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ માટે સમાન રીતે મહત્વપૂર્ણ છે.
તેમની વચ્ચેનો તફાવત માત્ર વનસ્પતિ દ્વારા જરૂરી જથ્થાના આધારે છે.
ગુરુપોષકતત્વો મોટી માત્રામાં જરૂરી છે (સામાન્ય રીતે શુષ્ક પદાર્થના $ 10 \text{ mmol kg}^{-1}$ કરતા વધારે), જ્યારે લઘુપોષકતત્વો ખૂબ જ ઓછી માત્રામાં જરૂરી છે (સામાન્ય રીતે શુષ્ક પદાર્થના $ 10 \text{ mmol kg}^{-1}$ કરતા ઓછા).

(B) $ATP$ એટલે એડેનોસિન ટ્રાયફોસ્ફેટ.
તે કોષનું મુખ્ય ઉર્જા ચલણ છે.
$ATP$ ના રાસાયણિક બંધારણમાં એક એડેનાઈન બેઝ,એક રાઈબોઝ શર્કરા અને ત્રણ ફોસ્ફેટ સમૂહો આવેલા હોય છે.
તેથી,ફોસ્ફરસ એ $ATP$ નો એક આવશ્યક ઘટક છે.
આવશ્યક તત્વોને તેમના કાર્યોના આધારે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે:
$(i)$ જૈવિક અણુઓના બંધારણીય ઘટકો (દા.ત.,$C, H, O, N$).
$(ii)$ ઉર્જા સંબંધિત રાસાયણિક સંયોજનોના ઘટકો (દા.ત.,$ATP$ માં ફોસ્ફરસ).
$(iii)$ ઉત્સેચકોને સક્રિય અથવા અવરોધિત કરતા તત્વો (દા.ત.,$Mg^{2+}$).
$(iv)$ કોષના આસૃતિ પોટેન્શિયલમાં ફેરફાર કરતા તત્વો (દા.ત.,$K^+$).

(D) વનસ્પતિ દ્વારા અલ્પ માત્રામાં (શુષ્ક પદાર્થના $10 \ mmol \ kg^{-1}$ કરતા ઓછા) જરૂરી આવશ્યક તત્વોને લઘુપોષકતત્વો અથવા ટ્રેસ તત્વો તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આમાં આયર્ન $(Fe)$,મેંગેનીઝ $(Mn)$,કોપર $(Cu)$,મોલિબ્ડેનમ $(Mo)$,ઝિંક $(Zn)$,બોરોન $(B)$,ક્લોરિન $(Cl)$ અને નિકલ $(Ni)$ નો સમાવેશ થાય છે.
પોટેશિયમ $(K)$ એ ગુરુપોષકતત્વ છે કારણ કે તે વનસ્પતિની વૃદ્ધિ અને વિકાસ માટે મોટી માત્રામાં જરૂરી છે.
તેથી,$K$ એ લઘુપોષકતત્વ નથી.

(B) વનસ્પતિ કોષોમાં કેટાયન-એનાયન સંતુલન જાળવવા માટે જવાબદાર ખનિજો $Cl^{-}$ (ક્લોરાઇડ આયન) અને $K^{+}$ (પોટેશિયમ આયન) છે.
$1$. $Cl^{-}$ નું કાર્ય: તે પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન પાણીના પ્રકાશવિભાજન (photolysis) માટે આવશ્યક છે અને કોષની અંદર દ્રાવ્ય સાંદ્રતા અને આયનીય સંતુલન જાળવવામાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.
$2$. $K^{+}$ નું કાર્ય: પોટેશિયમ રક્ષક કોષોના આસૃતિ પોટેન્શિયલમાં ફેરફાર કરીને વાયુરંધ્ર (stomata) ખુલવા અને બંધ થવાની પ્રક્રિયાને નિયંત્રિત કરવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે. $Cl^{-}$ સાથે મળીને,તે કોષરસ પટલની આરપાર વિદ્યુત રાસાયણિક ઢાળ અને આયનીય સંતુલન જાળવવામાં મદદ કરે છે.

(C) વનસ્પતિઓ સલ્ફરને મુખ્યત્વે સલ્ફેટ $(SO_4^{2-})$ સ્વરૂપે મેળવે છે.
સલ્ફર બે આવશ્યક એમિનો એસિડનો બંધારણીય ઘટક છે: સિસ્ટીન અને મિથિઓનાઇન.
વધુમાં,તે ઘણા સહઉત્સેચકો,વિટામિન્સ (જેમ કે થાઇમિન,બાયોટિન અને કો-એન્ઝાઇમ $A$) અને ફેરેડોક્સિનનો મુખ્ય ઘટક છે.

(D) વનસ્પતિઓમાં આયર્ન $(Fe)$ ઘણી મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકાઓ ભજવે છે:
$1$. તે સાયટોક્રોમ અને ફેરેડોક્સિનનો એક મહત્વપૂર્ણ ઘટક છે,જે ઇલેક્ટ્રોન પરિવહનમાં સામેલ છે.
$2$. તે કેટલેઝ ઉત્સેચક માટે સક્રિયકારક તરીકે કાર્ય કરે છે.
$3$. તે હરિતદ્રવ્ય (ક્લોરોફિલ) ના સંશ્લેષણ માટે આવશ્યક છે.
આમ,ત્રણેય વિધાનો સાચા હોવાથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) આવશ્યક તત્વો વનસ્પતિઓમાં ઊર્જા સંબંધિત રાસાયણિક સંયોજનોના ઘટકો છે.
મેગ્નેશિયમ $(Mg^{2+})$ એ ક્લોરોફિલ અણુનો મુખ્ય ઘટક છે, જે પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે આવશ્યક છે.
ફોસ્ફરસ $(P)$ એ $ATP$ $(Adenosine Triphosphate)$ જેવા ઊર્જાથી ભરપૂર સંયોજનોનો ઘટક છે.
પ્રશ્નમાં ખાસ કરીને ક્લોરોફિલનો ઉલ્લેખ હોવાથી, સાચું તત્વ મેગ્નેશિયમ છે.

(B) $Fe$ (આયર્ન) એ ઇલેક્ટ્રોન સ્થાનાંતરણમાં સામેલ પ્રોટીન,જેમ કે ફેરેડોક્સિન અને સાયટોક્રોમનો એક મહત્વપૂર્ણ ઘટક છે. ઇલેક્ટ્રોન સ્થાનાંતરણ દરમિયાન તે $Fe^{2+}$ થી $Fe^{3+}$ માં પ્રતિવર્તી રીતે ઓક્સિડાઇઝ થાય છે.
$Cu$ (કોપર) એ વનસ્પતિના એકંદર ચયાપચય માટે આવશ્યક છે. આયર્નની જેમ,તે રેડોક્ષ પ્રતિક્રિયાઓમાં સામેલ ચોક્કસ ઉત્સેચકો સાથે સંકળાયેલું છે અને તે $Cu^+$ થી $Cu^{2+}$ માં પ્રતિવર્તી રીતે ઓક્સિડાઇઝ થાય છે.

(C) પરમાણુ પરીક્ષણ સ્થળોની નજીક ઉગતી વનસ્પતિઓ જમીનમાંથી કિરણોત્સર્ગી સમસ્થાનિકોનું શોષણ અને સંચય કરવા માટે જાણીતી છે. ખાસ કરીને,કિરણોત્સર્ગી $Strontium-90$ એ પરમાણુ પરીક્ષણની એક સામાન્ય આડપેદાશ છે,જેનું વનસ્પતિઓ દ્વારા શોષણ થાય છે કારણ કે તે રાસાયણિક રીતે કેલ્શિયમ જેવું જ વર્તે છે. જોકે કેટલીક અન્ય વનસ્પતિઓ સોનું અથવા સેલેનિયમ જેવા તત્વોના હાયપરએક્યુમ્યુલેટર (અતિ-સંચયક) તરીકે ઓળખાય છે,પરંતુ પરમાણુ પરીક્ષણ સ્થળોના સંદર્ભમાં,કિરણોત્સર્ગી સ્ટ્રોન્શિયમનો સંચય એ સૌથી મહત્વપૂર્ણ જૈવિક ચિંતા છે.

(B) સાચો જવાબ $Fe$ (આયર્ન/લોહ) છે.
$Fe$ વનસ્પતિઓમાં અનેક મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકાઓ ભજવે છે:
$1.$ તે કેટાલેઝ ઉત્સેચક માટે સક્રિયકારક તરીકે કાર્ય કરે છે.
$2.$ તે સાયટોક્રોમનો મહત્વનો ઘટક છે,જે હિમ ધરાવતા પ્રોટીન છે.
$3.$ તે ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ સિસ્ટમ $(ETS)$ માં સામેલ પ્રોટીન જેવા કે ફેરેડોક્સિન અને સાયટોક્રોમનો આવશ્યક ઘટક છે.
$4.$ તે ક્લોરોફિલના સંશ્લેષણ માટે જરૂરી છે,જોકે તે ક્લોરોફિલના અણુનો બંધારણીય ઘટક નથી.

(B) મેગ્નેશિયમ $(Mg^{2+})$ શ્વસન અને પ્રકાશસંશ્લેષણમાં સામેલ ઘણા ઉત્સેચકો માટે સક્રિયકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે,અને તે $DNA$ અને $RNA$ ના સંશ્લેષણ માટે પણ આવશ્યક છે. મેંગેનીઝ $(Mn^{2+})$ એ અન્ય એક આવશ્યક ખનિજ છે જે પ્રકાશસંશ્લેષણ,શ્વસન અને નાઈટ્રોજન ચયાપચયમાં સામેલ ઘણા ઉત્સેચકોને સક્રિય કરે છે.

(B) આવશ્યક પોષકતત્વો તે છે જે વનસ્પતિઓને તેમની ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ અને વૃદ્ધિ માટે જરૂરી હોય છે.
બોરોન,મોલિબ્ડેનમ અને ઝિંકને આવશ્યક સૂક્ષ્મપોષકતત્વો તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
નિકલને કેટલીક વનસ્પતિઓ માટે (જેમ કે યુરેઝ પ્રવૃત્તિ માટે) આવશ્યક સૂક્ષ્મપોષકતત્વ માનવામાં આવે છે,પરંતુ કેડમિયમ એક ઝેરી ભારે ધાતુ છે અને તે વનસ્પતિની વૃદ્ધિ માટે જરૂરી નથી.
તેથી,પ્રમાણભૂત વનસ્પતિ દેહધર્મવિદ્યાના સંદર્ભમાં નિકલ અને કેડમિયમને આવશ્યક સૂક્ષ્મપોષકતત્વો ગણવામાં આવતા નથી.

(D) $Ca^{2+}$ (કેલ્શિયમ આયન) નું એક મુખ્ય કાર્ય કોષદીવાલની સખતતામાં વધારો કરવાનું છે,જે મુખ્યત્વે મધ્યપટલમાં કેલ્શિયમ પેક્ટેટ બનાવીને કરવામાં આવે છે.
અન્ય મહત્વપૂર્ણ કાર્યો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ કોષવિભાજન દરમિયાન ત્રાકતંતુઓ (mitotic spindle) નું આયોજન.
$(ii)$ વર્ધનશીલ પેશીની સક્રિયતાનું નિયમન.
$(iii)$ ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓમાં ભાગીદારી.
$(iv)$ ખનિજ અને કાર્બનિક એસિડની ઝેરી અસરોને અટકાવવી.
$(v)$ વિવિધ અંતઃસ્ત્રાવી સંકેતો માટે દ્વિતીય સંદેશાવાહક તરીકે કાર્ય કરવું.

(B) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
- $(A)$ પાણીનું વિભાજન: પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન પાણીના પ્રકાશ-વિભાજન માટે $Cl^-$ આયનો (સાથે $Mn^{2+}$) જરૂરી છે.
- $(B)$ $Ca^{2+}$ નું શોષણ અને ઉપયોગ: કેલ્શિયમ આયનોના શોષણ અને ઉપયોગ માટે બોરોન આવશ્યક છે.
- $(C)$ ઓક્સિનનું સંશ્લેષણ: વનસ્પતિ વૃદ્ધિ અંતઃસ્ત્રાવ ઓક્સિનના સંશ્લેષણ માટે ઝિંક જરૂરી છે.
- $(D)$ રેડોક્ષ પ્રક્રિયા: કોપર વિવિધ રેડોક્ષ પ્રક્રિયાઓમાં સામેલ છે, ખાસ કરીને ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ ચેઇનમાં (દા.ત., પ્લાસ્ટોસાયનિન).
તેથી, સાચો ક્રમ $A \rightarrow 3, B \rightarrow 1, C \rightarrow 4, D \rightarrow 2$ છે.

(D) પોટેશિયમનું શોષણ વનસ્પતિ દ્વારા $K^+$ આયનોના સ્વરૂપમાં થાય છે.
તે એક આવશ્યક ગુરુપોષક તત્વ છે જે વિવિધ દેહધાર્મિક પ્રક્રિયાઓ માટે મોટી માત્રામાં જરૂરી છે.
પોટેશિયમ અત્યંત ગતિશીલ છે અને વનસ્પતિના ચયાપચયની દ્રષ્ટિએ સક્રિય ભાગો જેવા કે વર્ધનશીલ પેશીઓ,કલિકાઓ,પર્ણો અને મૂળની ટોચમાં પુષ્કળ પ્રમાણમાં જરૂરી છે.
તેથી,સૂચિબદ્ધ તમામ ભાગોને વૃદ્ધિ અને વિકાસ માટે પોટેશિયમની જરૂર હોય છે.

(A) $Cu$ (તાંબુ),$Mn$ (મેંગેનીઝ) અને $Fe$ (આયર્ન) એ ઇલેક્ટ્રોન પરિવહન શૃંખલાના વિવિધ સંકુલના આવશ્યક ઘટકો છે.
$Fe$ એ સાયટોક્રોમ અને ફેરેડોક્સિનનો મહત્વનો ઘટક છે,જે પ્રકાશસંશ્લેષણ અને કણાભસૂત્રીય ઇલેક્ટ્રોન પરિવહન બંનેમાં ભાગ લે છે.
$Cu$ એ પ્રકાશસંશ્લેષણમાં પ્લાસ્ટોસાયનિન અને કણાભસૂત્રીય ઇલેક્ટ્રોન પરિવહન શૃંખલામાં સાયટોક્રોમ $c$ ઓક્સિડેઝનો ઘટક છે.
$Mn$ એ પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન ફોટોસિસ્ટમ $II$ માં પાણીના વિભાજન માટે આવશ્યક છે અને શ્વસનમાં ઘણા ઉત્સેચકો માટે સહ-કારક તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેથી,આ ત્રણ તત્વોની ઉણપ પ્રકાશસંશ્લેષણ અને કણાભસૂત્રીય ઇલેક્ટ્રોન પરિવહન બંને પ્રક્રિયાઓને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરે છે.

(A) $I.$ સાચું: મેગ્નેશિયમ ક્લોરોફિલ અણુનો મુખ્ય ઘટક છે અને તે રિબોઝોમની રચના જાળવવામાં પણ મદદ કરે છે.
$II.$ સાચું: કોષ વિભાજન દરમિયાન સમભાજન ત્રાક (mitotic spindle) બનાવવા માટે કેલ્શિયમ જરૂરી છે.
$III.$ ખોટું: પાણીના પ્રકાશ-વિઘટન (photolysis) માટે મેંગેનીઝ અને ક્લોરાઈડ આયનો આવશ્યક છે,મેગ્નેશિયમ નહીં.
$IV.$ ખોટું: બોરોન શર્કરાના સ્થળાંતરમાં સામેલ છે,જ્યારે ઝિંક મુખ્યત્વે ઓક્સિનના સંશ્લેષણ માટે જરૂરી છે.

(D) મેંગેનીઝની ઝેરી અસરનું મુખ્ય લક્ષણ ક્લોરોટિક શિરાઓથી ઘેરાયેલા કથ્થઈ રંગના ટપકાંનું દેખાવું છે.
એ જાણવું મહત્વપૂર્ણ છે કે મેંગેનીઝ વનસ્પતિઓ દ્વારા શોષણ માટે આયર્ન અને મેગ્નેશિયમ સાથે સ્પર્ધા કરે છે અને ઉત્સેચકો સાથે જોડાવા માટે મેગ્નેશિયમ સાથે સ્પર્ધા કરે છે.
મેંગેનીઝ પ્રરોહાગ્ર (shoot apex) માં કેલ્શિયમના સ્થળાંતરને પણ અવરોધે છે.
તેથી,મેંગેનીઝની વધુ પડતી માત્રા આયર્ન,મેગ્નેશિયમ અને કેલ્શિયમની ઉણપ પ્રેરી શકે છે.

(D) $Mg^{2+}$ (મેગ્નેશિયમ આયન) પ્રકાશસંશ્લેષણમાં સામેલ ઘણા મુખ્ય ઉત્સેચકો માટે આવશ્યક કો-ફેક્ટર અથવા સક્રિયકારક તરીકે કાર્ય કરે છે.
ચોક્કસ રીતે,તે નીચેનાને સક્રિય કરે છે:
$1.$ રીબ્યુલોઝ બાયફોસ્ફેટ કાર્બોક્સિલેઝ ઓક્સિજીનેઝ (RuBisCO),જે કેલ્વિન ચક્રમાં કાર્બન સ્થાપન માટેનો પ્રાથમિક ઉત્સેચક છે.
$2.$ ફોસ્ફોઈનોલ પાયરુવેટ કાર્બોક્સિલેઝ (PEPCase),જે $C_4$ વનસ્પતિઓમાં કાર્બન સ્થાપન માટેનો પ્રાથમિક ઉત્સેચક છે.
તેથી,$III$ અને $IV$ બંને સાચા છે.

(D) વનસ્પતિઓને તેમની વૃદ્ધિ અને વિકાસ માટે $17$ આવશ્યક તત્વોની જરૂર હોય છે.
તેમને તેમની માત્રાત્મક જરૂરિયાતોને આધારે મેક્રોન્યુટ્રિઅન્ટ્સ (ગૌણ પોષકતત્વ) અને માઈક્રોન્યુટ્રિઅન્ટ્સ (લઘુ પોષકતત્વ) માં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
મેક્રોન્યુટ્રિઅન્ટ્સ વનસ્પતિ પેશીઓમાં મોટી માત્રામાં (શુષ્ક પદાર્થના $10 \text{ mmol kg}^{-1}$ થી વધુ) હાજર હોય છે.
આમાં કાર્બન, હાઇડ્રોજન, ઓક્સિજન, નાઇટ્રોજન, ફોસ્ફરસ, સલ્ફર, પોટેશિયમ, કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમનો સમાવેશ થાય છે.
મેંગેનીઝ, ઝીંક અને આયર્ન એ માઈક્રોન્યુટ્રિઅન્ટ્સ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે કારણ કે તેમની જરૂરિયાત ખૂબ જ ઓછી માત્રામાં હોય છે.
તેથી, મેગ્નેશિયમ એ એક મેક્રોન્યુટ્રિઅન્ટ છે.

(C) વનસ્પતિઓને જે પોષક તત્વોની વધુ માત્રામાં જરૂર હોય છે તેને ગુરુપોષક તત્વો (macronutrients) કહેવામાં આવે છે,જેમાં કાર્બન,હાઇડ્રોજન,ઓક્સિજન,નાઇટ્રોજન,ફોસ્ફરસ,સલ્ફર,પોટેશિયમ,કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમનો સમાવેશ થાય છે.
આયર્ન (લોહ) ની જરૂરિયાત વનસ્પતિઓને ખૂબ જ ઓછી માત્રામાં હોય છે,તેથી તેને લઘુપોષક તત્વ (micronutrient) તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
આથી,આયર્ન એ અલગ પડતો વિકલ્પ છે.

(C) લઘુપોષકતત્વોની જરૂરિયાત ખૂબ જ ઓછા પ્રમાણમાં (શુષ્ક પદાર્થના $10 \ mmol \ kg^{-1}$ કરતા ઓછી) હોય છે.
તેઓ ઘણીવાર ઉત્સેચકોના સક્રિયકરણમાં ભાગ લે છે અને જો વધુ પ્રમાણમાં હોય તો ઝેરી બની શકે છે.
જો કે,તેઓ જીવરસ (protoplasm) ના ઘટકોના નિર્માણમાં સામેલ હોતા નથી.
જીવરસના તત્વો (જેમ કે $C, H, O, N, P, S$) જીવરસના બંધારણીય ઘટકો બનાવવા માટે વધુ માત્રામાં (ગુરુપોષકતત્વો) જરૂરી હોય છે.

(D) ટ્રેસ તત્વો,જેને સૂક્ષ્મ પોષકતત્વો તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તેની વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓને ખૂબ જ ઓછી માત્રામાં જરૂર હોય છે.
તેમની મુખ્ય જૈવિક ભૂમિકા ઉત્સેચકો માટે સહ-કારક (cofactor) તરીકે સેવા આપવાની છે,જે વિવિધ જૈવરાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ઉદ્દીપ્ત કરવા માટે આવશ્યક છે.
$N$ (નાઈટ્રોજન) એ એમિનો એસિડ અને અંતઃસ્ત્રાવોનો મુખ્ય ઘટક છે.
$Mg$ (મેગ્નેશિયમ) એ ક્લોરોફિલ અણુનો કેન્દ્રીય ઘટક છે.

(D) $Mn$ પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન પાણીના પ્રકાશવિભાજન માટે આવશ્યક છે.
$Ca$ મધ્યપટલમાં કેલ્શિયમ પેક્ટેટના નિર્માણ માટે જરૂરી છે.
$P$ એ $ATP$, ન્યુક્લિક એસિડ અને કોષરસસ્તરનો મહત્વપૂર્ણ ઘટક છે.
$Zn$ આલ્કોહોલ ડિહાઈડ્રોજેનેઝ અને કાર્બોક્સિલેઝ જેવા ઉત્સેચકોને સક્રિય કરવામાં સામેલ છે, જ્યારે સલ્ફર $(S)$ એ કોએન્ઝાઇમ $A$, વિટામિન્સ (થાયમિન, બાયોટિન) અને ફેરેડોક્સિનનો ઘટક છે.
તેથી, "$Zn$ - કોએન્ઝાઇમ $A$ નો ઘટક" એ ખોટી જોડી છે.

(A) જે તત્વો વનસ્પતિમાં ગતિશીલ હોય છે,તેઓ જૂના અને વૃદ્ધ પેશીઓમાંથી નવા અને વિકાસ પામતા પેશીઓમાં સ્થળાંતરિત થઈ શકે છે.
$N$,$P$,અને $K$ ને વનસ્પતિમાં અત્યંત ગતિશીલ તત્વો માનવામાં આવે છે.
તેથી,$N, P, K$ ધરાવતું જૂથ ગતિશીલ તત્વોનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.

(A) વનસ્પતિ કોષોમાં ઋણાયન-ધનાયન સંતુલન મુખ્યત્વે $K^{+}$,$Cl^{-}$,$NO_{3}^{-}$ અને $SO_{4}^{2-}$ જેવા આવશ્યક તત્વો દ્વારા જળવાય છે.
ખાસ કરીને,$K^{+}$ રક્ષક કોષોની આસૃતિદાબ (turgidity) જાળવવામાં અને કોષની અંદર આસૃતિ પોટેન્શિયલનું નિયમન કરવામાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે,જે ઋણાયન-ધનાયન સંતુલન માટે અનિવાર્ય છે.

(C) ઝિંક $(Zn^{2+})$ વિવિધ ઉત્સેચકો માટે સહકારક (cofactor) તરીકે કાર્ય કરે છે.
ચોક્કસ રીતે,તે આલ્કોહોલ ડીહાઈડ્રોજીનેઝને સક્રિય કરે છે,જે એક એવો ઉત્સેચક છે જે $NAD^+$ નું $NADH$ માં રિડક્શન કરીને આલ્કોહોલ અને આલ્ડિહાઈડ અથવા કીટોન વચ્ચે આંતરરૂપાંતરણની પ્રક્રિયાને સરળ બનાવે છે.
તે ઉત્સેચક સાથે સબસ્ટ્રેટના જોડાણને પણ સ્થિર કરે છે.

(A) નાઈટ્રોજનેઝ ઉત્સેચક,જે જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપન માટે જવાબદાર છે,તે એક $Mo-Fe$ પ્રોટીન છે.
તે જ રીતે,નાઈટ્રેટ રિડક્ટેઝ,જે વનસ્પતિઓમાં નાઈટ્રેટનું નાઈટ્રાઈટમાં રિડક્શન કરવા માટે જવાબદાર ઉત્સેચક છે,તેને પણ તેની સક્રિયતા માટે મોલિબ્ડેનમ $(Mo)$ ની જરૂર હોય છે.
તેથી,મોલિબ્ડેનમ એ નાઈટ્રોજનેઝ અને નાઈટ્રેટ રિડક્ટેઝ બંને ઉત્સેચકો માટે એક આવશ્યક ઘટક છે.

(C) જે તત્વો કોષના બંધારણીય ઘટકો છે,જેમ કે $Ca$ (કેલ્શિયમ),તે વનસ્પતિ પેશીઓમાં અચલ હોય છે. તેઓ જૂના પર્ણોમાંથી નવા વિકાસ પામતા પેશીઓમાં ફરીથી સ્થાનાંતરિત થઈ શકતા નથી,તેથી તેમની ઉણપના લક્ષણો સૌપ્રથમ નવા પર્ણોમાં જોવા મળે છે.

(A) $Mg^{2+}$ એ આવશ્યક તત્વ છે જે $Rubisco$ અને $PEPCase$ (ફોસ્ફોઈનોલપાયરુવેટ કાર્બોક્સિલેઝ) ઉત્સેચકોને સક્રિય કરે છે.
$(1)$ $Mg^{2+}$ પાયરુવિક એસિડ ડીકાર્બોક્સિલેઝની પ્રવૃત્તિ માટે પણ જરૂરી છે,જ્યાં તે સક્રિય સ્થાન (active site) માં હાજર હોય છે. આ ઉત્સેચક પાયરુવિક એસિડના ડીકાર્બોક્સિલેશન દ્વારા એસીટાલ્ડિહાઈડ અને $CO_2$ ઉત્પન્ન કરે છે.
$(2)$ $Mn^{2+}$ પ્રકાશસંશ્લેષણમાં પાણીના વિભાજનની પ્રક્રિયા માટે આવશ્યક છે.
$(3)$ બોરોન $(B)$ કાર્બોદિતોના સ્થળાંતરમાં મદદ કરે છે.
$(4)$ મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ એ ક્લોરોફિલના વલય બંધારણનો ઘટક છે,ફાયટોલ પૂંછડીનો નહીં.

(D) પોટેશિયમ $(K^+)$ કોષોમાં એનાયન-કેશન સંતુલન જાળવવામાં,કોષોની આશૂનતા જાળવવામાં અને વાયુરંધ્રના ખુલવા અને બંધ થવાની પ્રક્રિયાને નિયંત્રિત કરવામાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.
ઓક્સિનનું સંશ્લેષણ મુખ્યત્વે ઝિંક $(Zn)$ દ્વારા થાય છે.
તેથી,ઓક્સિનનું સંશ્લેષણ એ પોટેશિયમનું શારીરિક કાર્ય નથી.

(C) નિકલ $(Ni)$ એ એક આવશ્યક સૂક્ષ્મપોષકતત્વ છે જે યુરેઝ ઉત્સેચક માટે સહકારક (cofactor) તરીકે કાર્ય કરે છે.
યુરેઝ ઉત્સેચક યુરિયાનું એમોનિયા અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાં જળવિભાજન કરવા માટે જવાબદાર છે,જે વનસ્પતિઓ અને વિવિધ સૂક્ષ્મજીવોમાં નાઇટ્રોજન ચયાપચયનું એક મહત્વપૂર્ણ પગલું છે.

(A) સાયટોક્રોમ એ આયર્ન (લોહ) ધરાવતા હિમોપ્રોટીન છે જે ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ ચેઇનમાં ઇલેક્ટ્રોન વાહક તરીકે કાર્ય કરે છે. સાયટોક્રોમના હિમ ગ્રુપમાં કેન્દ્રિય ધાતુ આયન આયર્ન $(Fe)$ હોય છે, જે ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફર દરમિયાન પ્રતિવર્તી ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન $(Fe^{2+} \leftrightarrow Fe^{3+})$ પામે છે. તેથી, આયર્ન એ સાયટોક્રોમનો આવશ્યક ઘટક છે.

(C) બોરોન ફ્લોએમ દ્વારા કાર્બોદિતોના સ્થળાંતર માટે આવશ્યક છે.
પોટેશિયમ મુખ્યત્વે પ્રકાશસંશ્લેષણ અને શ્વસનમાં સામેલ વિવિધ ઉત્સેચકોના સક્રિયકરણમાં ભાગ લે છે.
મોલિબ્ડેનમ $(Mo)$ નાઇટ્રોજન ચયાપચય માટે એક મુખ્ય ઘટક છે.

(B) $Cu$ (તાંબુ) અને $Fe$ (આયર્ન) બંને ઇલેક્ટ્રોન પરિવહન શૃંખલામાં સામેલ આવશ્યક સૂક્ષ્મપોષકતત્વો છે.
$Fe$ એ કણાભસૂત્રીય શ્વસન અને પ્રકાશસંશ્લેષી ઇલેક્ટ્રોન પરિવહન બંનેમાં સાયટોક્રોમ અને આયર્ન-સલ્ફર પ્રોટીનનો મુખ્ય ઘટક છે.
$Cu$ એ પ્રકાશસંશ્લેષણમાં પ્લાસ્ટોસાયનિન અને કણાભસૂત્રીય શ્વસનમાં સાયટોક્રોમ $c$ ઓક્સિડેઝ (સંકુલ $IV$) નો ઘટક છે,જ્યાં તે રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાઓ $(Cu^+ \leftrightarrow Cu^{2+})$ માં ભાગ લે છે.

(B) વનસ્પતિઓને ગૌણ પોષકતત્વોની જરૂરિયાત મોટી માત્રામાં હોય છે. તેઓ વનસ્પતિના બંધારણના નિર્માણમાં (દા.ત.,$C, H, O, N$),આસૃતિ પોટેન્શિયલ વિકસાવવામાં (દા.ત.,$K^+$) અને કેટલાક ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફરમાં (દા.ત.,ક્લોરોફિલમાં $Mg^{2+}$) ભૂમિકા ભજવે છે. સૂક્ષ્મ પોષકતત્વો (micronutrients),ગૌણ પોષકતત્વો નહીં,તે સામાન્ય રીતે વધુ પ્રમાણમાં હાજર હોય ત્યારે ઝેરી બને છે. તેથી,એવું વિધાન કે ગૌણ પોષકતત્વો સામાન્ય રીતે વધુ પ્રમાણમાં ઝેરી બને છે તે ખોટું છે.

(D) લઘુપોષકતત્વોની જરૂરિયાત વનસ્પતિઓને ખૂબ જ અલ્પ માત્રામાં હોય છે.
લઘુપોષકતત્વોનું પ્રમાણ વધી જાય તો તે ઝેરી અસર (toxicity) પેદા કરી શકે છે,જે અન્ય આવશ્યક તત્વોના શોષણમાં અવરોધ ઊભો કરે છે.
ગુરુપોષકતત્વોની સરખામણીમાં જીવરસની રચનામાં તેમનો ફાળો ખૂબ જ મર્યાદિત હોય છે.
તેથી,વિધાન $(A)$ અને $(B)$ બંને સાચા છે.

(B) $Fe$ (આયર્ન),$Cu$ (કોપર),$Zn$ (ઝિંક),$Ni$ (નિકલ) અને $Mo$ (મોલિબ્ડેનમ) જેવા ખનિજો રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાઓમાં સામેલ વિવિધ ઉત્સેચકો અને પ્રોટીનના આવશ્યક ઘટકો છે.
વિશેષરૂપે,$Fe$ એ ફેરેડોક્સિન અને સાયટોક્રોમનો ઘટક છે,જ્યારે $Cu$ એ પ્લાસ્ટોસાયનિનનો ઘટક છે,જે બંને પ્રકાશસંશ્લેષણ અને શ્વસનમાં ઇલેક્ટ્રોન પરિવહન માટે નિર્ણાયક છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Fe$ અને $Cu$ એ રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાઓ સાથે સંકળાયેલા મુખ્ય ખનિજો છે.

(A) પોટેશિયમ $(K^+)$ અને ક્લોરાઈડ $(Cl^-)$ આયનો કોષોની અંદર કેટાયન-એનાયન સંતુલન જાળવવા માટે આવશ્યક છે. પોટેશિયમ મુખ્ય કેટાયન તરીકે કાર્ય કરે છે,જ્યારે ક્લોરાઈડ કોષના આસૃતિ દબાણ અને વિદ્યુતીય તટસ્થતાને નિયંત્રિત કરવા માટે મુખ્ય એનાયન તરીકે કાર્ય કરે છે.

(B) જે તત્વો વનસ્પતિમાં સક્રિય રીતે સ્થળાંતરિત થઈ શકે છે તેને ગતિશીલ તત્વો કહેવામાં આવે છે. આમાં $N, P, K,$ અને $Mg$ નો સમાવેશ થાય છે.
$\rightarrow$ આ તત્વો ગતિશીલ હોવાથી,તેઓ જૂના,પરિપક્વ પેશીઓમાંથી યુવાન,વિકાસશીલ પેશીઓ તરફ વહન પામે છે.
$\rightarrow$ પરિણામે,આ તત્વોની ઉણપના લક્ષણો સૌપ્રથમ વનસ્પતિના જૂના,પરિપક્વ ભાગોમાં જોવા મળે છે.

(A) $Mg$ એ ક્લોરોફિલ અણુનો મુખ્ય ઘટક છે,જે પોર્ફિરિન વલયના કેન્દ્રમાં આવેલું હોય છે. $Fe$ (આયર્ન) ક્લોરોફિલના સંશ્લેષણ માટે આવશ્યક છે,કારણ કે તે ક્લોરોફિલના જૈવસંશ્લેષણ માર્ગમાં સામેલ ઉત્સેચકો માટે સહ-કારક (cofactor) તરીકે કાર્ય કરે છે.

(D) આવશ્યક તત્વોને તેમની જથ્થાત્મક જરૂરિયાતના આધારે બે શ્રેણીઓમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે: ગુરુપોષક તત્વો (macronutrients) અને લઘુપોષક તત્વો (micronutrients/trace elements).
$K$ (પોટેશિયમ) એ ગુરુપોષક તત્વ છે કારણ કે વનસ્પતિઓને તેની જરૂરિયાત વધુ માત્રામાં હોય છે.
$Mn$ (મેંગેનીઝ),$Cu$ (તાંબુ),અને $Mo$ (મોલિબ્ડેનમ) એ લઘુપોષક તત્વો છે,જેની જરૂરિયાત ખૂબ જ ઓછી માત્રામાં (અલ્પમાત્રામાં) હોય છે.

(A) ઝિંક $(Zn)$ એ વનસ્પતિઓ માટે એક આવશ્યક સૂક્ષ્મપોષકતત્વ છે. તે ટ્રિપ્ટોફેનના સંશ્લેષણ માટે જરૂરી છે,જે વનસ્પતિ અંતઃસ્ત્રાવ ઓક્સિન (ઇન્ડોલ$-3-$એસેટિક એસિડ) માટે પુરોગામી છે. ઝિંક કાર્બોનિક એનહાઇડ્રેઝ (એક કાર્બોક્સિલેઝ) સહિત વિવિધ ઉત્સેચકો માટે સહ-કારક તરીકે પણ કાર્ય કરે છે. ઝિંકની ઉણપને કારણે 'લિટલ લીફ' રોગ થાય છે,જેમાં પાંદડા નાના અને વિકૃત થઈ જાય છે.

(C) સલ્ફર $(S)$ એક આવશ્યક ખનિજ છે જે ઘણા મહત્વપૂર્ણ જૈવિક અણુઓમાં બંધારણીય ઘટક તરીકે કાર્ય કરે છે.
તે સિસ્ટીન અને મિથિઓનાઈન જેવા એમિનો એસિડનો મુખ્ય ઘટક છે,જે પ્રોટીનના બંધારણ માટે જરૂરી છે.
વધુમાં,સલ્ફર ઘણા સહઉત્સેચકો અને વિટામિન્સમાં હાજર હોય છે,જેમાં કો-એન્ઝાઈમ $A$ $(CoA)$,ફેરેડોક્સિન $(Fd)$,થાઈમીન (વિટામિન $B_1$),બાયોટિન અને લિપોઈક એસિડનો સમાવેશ થાય છે.
તેથી,સાચો જવાબ $S$ છે.

(A) $ATP$ ના નિર્માણ માટે વનસ્પતિઓને નાઈટ્રોજન $(N)$ અને ફોસ્ફરસ $(P)$ બંનેની જરૂર હોય છે. ફોસ્ફરસ એ $ATP$ (એડેનોસિન ટ્રાયફોસ્ફેટ) અણુનો મુખ્ય ઘટક છે,જ્યારે નાઈટ્રોજન એ એડેનાઈન બેઝ અને ઉર્જા ચયાપચયમાં સામેલ ઉત્સેચકો બનાવતા એમિનો એસિડનો આવશ્યક બંધારણીય ઘટક છે.