C3 and Dark reaction Questions in Gujarati

(B) પ્રકાશસંશ્લેષણનો જૈવસંશ્લેષણ તબક્કો,જેને અંધકાર પ્રક્રિયા અથવા કેલ્વિન ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તેમાં $CO_2$ નું શર્કરામાં સ્થાપન થાય છે.
આ પ્રક્રિયા મેલ્વિન કેલ્વિન અને તેમના સહયોગીઓ દ્વારા શેવાળના પ્રકાશસંશ્લેષણના અભ્યાસમાં રેડિયોએક્ટિવ $^{14}C$ નો ઉપયોગ કરીને સમજાવવામાં આવી હતી.
તેથી,પ્રકાશસંશ્લેષણના જૈવસંશ્લેષણ તબક્કાની શોધનો શ્રેય મેલ્વિન કેલ્વિનને જાય છે.

(D) $RuBP$ એટલે રિબ્યુલોઝ$-1,5-$બાયફોસ્ફેટ,જે $5$-કાર્બન ધરાવતી કીટોઝ શર્કરા (પેન્ટોઝ શર્કરા) છે.
$RuBisCO$ એટલે રિબ્યુલોઝ$-1,5-$બાયફોસ્ફેટ કાર્બોક્સિલેઝ-ઓક્સિજનેઝ,જે કેલ્વિન ચક્રમાં પ્રાથમિક કાર્બોક્સિલેશનના તબક્કા માટે જવાબદાર ઉત્સેચક છે.
તેથી,$RuBP$ એ પેન્ટોઝ શર્કરા છે અને $RuBisCO$ એ ઉત્સેચક છે.

(A) $C_3$ ચક્ર (કેલ્વિન ચક્ર) માં,$RuBisCO$ (રાયબ્યુલોઝ-$1,5$-બાયફોસ્ફેટ કાર્બોક્સિલેઝ-ઓક્સિજનેઝ) ઉત્સેચક $RuBP$ (રાયબ્યુલોઝ-$1,5$-બાયફોસ્ફેટ) ના કાર્બોક્સિલેશનને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
જ્યારે $RuBisCO$ કાર્બોક્સિલેઝ તરીકે કાર્ય કરે છે,ત્યારે તે $RuBP$ ની $CO_2$ અને $H_2O$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $3$-ફોસ્ફોગ્લિસરેટ ($3$-$PGA$) ના $2$ અણુઓ ઉત્પન્ન કરે છે.
આ $C_3$ વનસ્પતિઓમાં કાર્બન સ્થાપનનું પ્રાથમિક પગલું છે.

(B) $C_3$ ચક્ર (કેલ્વિન ચક્ર) માં,પ્રાથમિક કાર્બોક્સિલેશન પ્રક્રિયામાં $RuBP$ દ્વારા $CO_2$ નું સ્થાપન થઈને $3$-ફોસ્ફોગ્લિસેરિક એસિડ $(PGA)$ ના બે અણુઓ બને છે,જે પ્રથમ સ્થાયી નીપજ છે $(P = PGA)$.
$C_4$ ચક્ર (હેચ-સ્લેક પથ) માં,પ્રાથમિક કાર્બોક્સિલેશન મધ્યપર્ણ કોષોમાં થાય છે જ્યાં $PEP$ એ $CO_2$ સાથે જોડાઈને ઓક્ઝેલોએસેટિક એસિડ $(OAA)$ બનાવે છે,જે $4$-કાર્બન ધરાવતું સંયોજન છે અને તે પ્રથમ સ્થાયી નીપજ છે $(Q = OAA)$.

(D) કેલ્વિનચક્ર ત્રણ મુખ્ય તબક્કાઓ ધરાવે છે: કાર્બોક્સિલેશન,રિડક્શન અને પુનઃસર્જન.
ગ્લુકોઝ $(C_6H_{12}O_6)$ ના એક અણુના નિર્માણ માટે,ચક્ર $6$ વખત ફરવું પડે છે કારણ કે દરેક ચક્રમાં $CO_2$ નો એક અણુ સ્થાપિત થાય છે.
રિડક્શનના તબક્કામાં,દરેક $CO_2$ ના અણુના સ્થાપન માટે $2 \, ATP$ ફોસ્ફોરાયલેશન માટે અને $2 \, NADPH$ રિડક્શન માટે વપરાય છે.
ગ્લુકોઝના એક અણુ માટે $6$ ચક્ર જરૂરી હોવાથી,રિડક્શનના તબક્કા માટે કુલ $6 \times 2 = 12 \, ATP$ અને $6 \times 2 = 12 \, NADPH$ ની જરૂર પડે છે.

(D) કેલ્વિન ચક્રમાં,$1,3$-બિસ્ફોસ્ફોગ્લિસરેટનું $3$-ફોસ્ફોગ્લિસરેટમાં રૂપાંતર એ એક એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં અણુમાંથી ફોસ્ફેટ સમૂહ દૂર થાય છે. આ પ્રક્રિયા ફોસ્ફોગ્લિસરેટ કાઇનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે. ફોસ્ફેટ સમૂહ દૂર થતો હોવાથી,આ પ્રક્રિયાને વિફોસ્ફોરીકરણ (Dephosphorylation) કહેવામાં આવે છે. આ તબક્કા દરમિયાન $ADP$ માંથી $ATP$ નું નિર્માણ પણ થાય છે.

(C) કેલ્વિન ચક્ર ત્રણ મુખ્ય તબક્કાઓ ધરાવે છે:
$1$. કાર્બોક્સિલેશન: $CO_2$ નું સ્થાયી કાર્બનિક મધ્યવર્તી સંયોજનમાં સ્થાપન,જ્યાં $RuBP$ ના કાર્બોક્સિલેશન માટે $CO_2$ નો ઉપયોગ થાય છે.
$2$. રિડક્શન: પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી જે ગ્લુકોઝના નિર્માણ તરફ દોરી જાય છે,જેમાં $3-PGA$ ના રિડક્શન માટે $ATP$ અને $NADPH$ નો ઉપયોગ થાય છે.
$3$. પુન:નિર્માણ: $CO_2$ સ્વીકારનાર અણુ $(RuBP)$ નું ફરીથી નિર્માણ,જે ચક્રને ચાલુ રાખવા માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.
તેથી,સાચો ક્રમ કાર્બોક્સિલેશન $\rightarrow$ રિડક્શન $\rightarrow$ પુન:નિર્માણ છે.

(A) કેલ્વિન ચક્ર ત્રણ મુખ્ય તબક્કાઓ ધરાવે છે: કાર્બોક્સિલેશન,રિડક્શન અને પુનઃસર્જન.
$1$. કાર્બોક્સિલેશન: $CO_2$ એ $5$-કાર્બનયુક્ત શર્કરા રિબ્યુલોઝ $1,5$-બાયફોસ્ફેટ $(RuBP)$ (જે $P$ દ્વારા દર્શાવેલ છે) સાથે જોડાઈને $3$-કાર્બનયુક્ત એસિડ,$3$-ફોસ્ફોગ્લિસરેટ ($3$-$PGA$) (જે $R$ દ્વારા દર્શાવેલ છે) બનાવે છે.
$2$. રિડક્શન: $3$-$PGA$ નું રૂપાંતર $ATP$ અને $NADPH$ નો ઉપયોગ કરીને ટ્રાયોઝ ફોસ્ફેટ (જે $Q$ દ્વારા દર્શાવેલ છે) માં થાય છે.
$3$. પુનઃસર્જન: ચક્ર ચાલુ રાખવા માટે ટ્રાયોઝ ફોસ્ફેટનો ઉપયોગ $RuBP$ ના પુનઃસર્જન માટે થાય છે.
તેથી,$P$ એ પેન્ટોઝ શર્કરા $(RuBP)$ છે,$R$ એ $3$-કાર્બનયુક્ત એસિડ ($3$-$PGA$) છે,અને $Q$ એ ટ્રાયોઝ શર્કરા (ટ્રાયોઝ ફોસ્ફેટ) છે.

(A) કેલ્વિન ચક્રમાં,$CO_2$ ના એક અણુના સ્થાપન માટે $3\,ATP$ અને $2\,NADPH$ અણુઓની જરૂર પડે છે.
ત્રણ $CO_2$ અણુઓના સ્થાપન માટેની ગણતરી નીચે મુજબ છે:
જરૂરી $ATP$ = $3 \times 3 = 9\,ATP$
જરૂરી $NADPH$ = $3 \times 2 = 6\,NADPH$
તેથી,ત્રણ $CO_2$ અણુઓને સ્થાપિત કરવા માટે $9\,ATP$ અને $6\,NADPH$ ની જરૂર પડે છે.

(A) $C_3$ વનસ્પતિઓમાં,પ્રકાશસંશ્લેષણની સંપૂર્ણ પ્રક્રિયા મધ્યપર્ણકોષોમાં થાય છે.
પ્રકાશ-આધારિત પ્રક્રિયા (પ્રકાશપ્રક્રિયા) હરિતકણના થાઇલેકોઇડ પટલ (ગ્રેના) માં થાય છે.
કેલ્વિનચક્ર (અંધકાર પ્રક્રિયા) એ જ મધ્યપર્ણકોષોના હરિતકણના સ્ટ્રોમામાં થાય છે.
આથી,$C_3$ વનસ્પતિઓમાં બંને પ્રક્રિયાઓ મધ્યપર્ણકોષોમાં જ જોવા મળે છે.

(A) કેલ્વિન ચક્રમાં,રિડક્શન તબક્કામાં $3$-ફોસ્ફોગ્લિસરેટ ($3$-$PGA$) નું ગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ $3$-ફોસ્ફેટ (ટ્રાયોઝ ફોસ્ફેટ) માં રૂપાંતર થાય છે.
$CO_2$ ના એક અણુના સ્થાપન માટે,રિડક્શન તબક્કામાં $1$ અણુ $ATP$ (ફોસ્ફોરાયલેશન માટે) અને $1$ અણુ $NADPH$ (રિડક્શન માટે) ની જરૂર પડે છે.
જોકે,$3$ અણુ $CO_2$ માંથી ટ્રાયોઝ ફોસ્ફેટના એક અણુના ઉત્પાદન માટે રિડક્શન તબક્કામાં કુલ $6$ $ATP$ અને $6$ $NADPH$ ની જરૂર પડે છે.
તેથી,એક $CO_2$ અણુના સ્થાપન માટે,રિડક્શન તબક્કા માટે $1$ $ATP$ અને $1$ $NADPH$ ની જરૂરિયાત રહે છે.

(C) કેલ્વિન ચક્રમાં પ્રવેશતા દરેક $CO_2$ ના અણુ માટે,$3$ અણુ $ATP$ અને $2$ અણુ $NADPH_2$ ની જરૂર પડે છે.
ગ્લુકોઝ $(C_6H_{12}O_6)$ ના એક અણુના સંશ્લેષણ માટે કેલ્વિન ચક્રના $6$ ચક્ર પૂર્ણ થવા જરૂરી છે,કારણ કે દરેક ચક્ર એક કાર્બન પરમાણુનું સ્થાપન કરે છે.
તેથી,કુલ જરૂરિયાતની ગણતરી નીચે મુજબ છે:
$6 \times (3\,ATP + 2\,NADPH_2) = 18\,ATP$ અને $12\,NADPH_2$.

(B) પ્રકાશસંશ્લેષણની અંધકાર પ્રક્રિયા,જેને કેલ્વિન ચક્ર અથવા પ્રકાશ-સ્વતંત્ર પ્રક્રિયા તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે હરિતકણના સ્ટ્રોમામાં થાય છે.
તેને સીધી રીતે પ્રકાશ,ક્લોરોફિલ અથવા પ્રકાશ-ગ્રહણ કરનાર તંત્રની જરૂર હોતી નથી.
તેના બદલે,તે કાર્બન ડાયોક્સાઇડને ગ્લુકોઝમાં ફેરવવા માટે પ્રકાશ-આધારિત પ્રક્રિયાઓની નીપજોનો ઉપયોગ કરે છે.
અંધકાર પ્રક્રિયા માટેની આવશ્યક જરૂરિયાતો નીચે મુજબ છે:
$1$. $CO_2$: શર્કરાના સંશ્લેષણ માટે કાર્બન સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરે છે.
$2$. $ATP$: રિડક્શન પ્રક્રિયા માટે જરૂરી ઊર્જા પૂરી પાડે છે.
$3$. $NADPH$: $3-PGA$ ને $G3P$ માં રૂપાંતરિત કરવા માટે રિડક્શન કર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેથી,$C, D$ અને $E$ એ સાચી જરૂરિયાતો છે.

(C) કેલ્વિન ચક્રમાં $CO_2$ ના $1$ અણુના સ્થાપન માટે ત્રણ તબક્કાઓનો સમાવેશ થાય છે: કાર્બોક્સિલેશન,રિડક્શન અને પુનઃસર્જન.
રિડક્શન તબક્કા દરમિયાન,$3-PGA$ ના $1$ અણુના રિડક્શન માટે $G3P$ માં રૂપાંતરિત કરવા માટે $ATP$ ના $2$ અણુઓ અને $NADPH$ ના $2$ અણુઓ વપરાય છે.
વધારામાં,$RuMP$ ને ફરીથી $RuBP$ માં રૂપાંતરિત કરવા માટે પુનઃસર્જન તબક્કા દરમિયાન $ATP$ ના $1$ અણુની જરૂર પડે છે.
તેથી,$CO_2$ ના $1$ અણુના સ્થાપન માટે કુલ $3$ અણુ $ATP$ અને $2$ અણુ $NADPH$ વપરાય છે.

(D) $RuBisCO$ (Ribulose$-1,5-$bisphosphate carboxylase-oxygenase) એ પૃથ્વી પરનો સૌથી વધુ પ્રમાણમાં જોવા મળતો ઉત્સેચક છે.
તે કેલ્વિન ચક્રમાં કાર્બોક્સિલેઝ તરીકે કાર્ય કરે છે,જ્યાં તે $RuBP$ (Ribulose$-1,5-$bisphosphate) માં $CO_2$ ઉમેરીને તેના કાર્બોક્સિલેશનને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.
વિકલ્પ $A$ ખોટો છે કારણ કે $RuBisCO$ પ્રકાશ પર આધારિત છે અને દિવસ દરમિયાન સક્રિય હોય છે.
વિકલ્પ $B$ ખોટો છે કારણ કે જોકે તે બંને સાથે જોડાઈ શકે છે,પરંતુ સામાન્ય શારીરિક પરિસ્થિતિઓમાં તે $O_2$ કરતા $CO_2$ માટે વધુ આકર્ષણ ધરાવે છે.
વિકલ્પ $C$ ખોટો છે કારણ કે પાણીનું પ્રકાશ-વિઘટન ફોટોસિસ્ટમ $II$ સાથે સંકળાયેલ ઓક્સિજન-ઉત્પાદક સંકુલ દ્વારા થાય છે,$RuBisCO$ દ્વારા નહીં.
તેથી,સાચું વિધાન એ છે કે તે $RuBP$ ના કાર્બોક્સિલેશનને ઉદ્દીપ્ત કરે છે.

(D) કેલ્વિન ચક્ર ત્રણ મુખ્ય તબક્કાઓ ધરાવે છે: કાર્બોક્સિલેશન,રિડક્શન અને પુનઃસર્જન.
$1$. કાર્બોક્સિલેશન: $\text{CO}_2$ નું $\text{RuBisCO}$ ઉત્સેચક દ્વારા $\text{RuBP}$ સાથે જોડાણ થાય છે. અહીં $\text{ATP}$ વપરાતો નથી.
$2$. રિડક્શન: આ તબક્કામાં $3$-ફોસ્ફોગ્લિસરેટનું ગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ-$3$-ફોસ્ફેટમાં રૂપાંતર કરવા માટે $\text{ATP}$ અને $\text{NADPH}$ બંનેનો ઉપયોગ થાય છે.
$3$. પુનઃસર્જન: આ તબક્કામાં ટ્રાયોઝ ફોસ્ફેટમાંથી $\text{RuBP}$ ને ફરીથી બનાવવા માટે $\text{ATP}$ ની જરૂર પડે છે જેથી ચક્ર ચાલુ રહી શકે.
તેથી,રિડક્શન અને પુનઃસર્જન બંને તબક્કાઓ $\text{ATP}$ નો ઉપયોગ કરે છે.

(A) $C_3$-ચક્ર (કેલ્વિન ચક્ર) માં,ગ્લુકોઝ $(C_6H_{12}O_6)$ ના $1$ અણુના સંશ્લેષણ માટે $18$ $\text{ATP}$ અને $12$ $\text{NADPH}$ ની જરૂર પડે છે.
ગ્લુકોઝના $3$ અણુઓ બનાવવા માટે,આપણે જરૂરિયાતને $3$ વડે ગુણવી પડે.
કુલ જરૂરી $\text{ATP} = 3 \times 18 = 54$ $\text{ATP}$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(A) પ્રકાશસંશ્લેષણના જૈવસંશ્લેષણ તબક્કાને અંધકાર પ્રક્રિયા અથવા કેલ્વિન ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
આ તબક્કાને સીધી રીતે પ્રકાશની જરૂર હોતી નથી પરંતુ તે પ્રકાશ-આધારિત પ્રક્રિયાની નીપજો ($ATP$ અને $NADPH$) પર આધાર રાખે છે.
જૈવસંશ્લેષણ તબક્કાની મુખ્ય પ્રક્રિયાઓમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:
$1$. $ATP$ નો ઉપયોગ (ઉર્જા સ્ત્રોત).
$2$. $NADPH + H^{+}$ નો ઉપયોગ (રિડક્શન કરતા તરીકે).
$3$. $CO_2$ નું રિડક્શન થઈને કાર્બોદિત (શર્કરા) બનવી.
વિકલ્પ $(A)$,$(C)$ અને $(E)$ આ તબક્કાના સાચા ઘટકો છે.
વિકલ્પ $(B)$ ($NADPH + H^{+}$ નું સંશ્લેષણ) અને $(D)$ (ઓક્સિજન મુક્ત થવો) પ્રકાશ-આધારિત તબક્કા (પ્રકાશ-રાસાયણિક તબક્કો) દરમિયાન થાય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ માત્ર $A, C$ અને $E$ છે.

(C) વિધાન $I$ સાચું છે કારણ કે પ્રકાશસંશ્લેષણનો જૈવસંશ્લેષણ તબક્કો,જેમાં $CO_2$ નું શર્કરામાં સ્થાપન થાય છે,તેને પરંપરાગત રીતે અંધકાર પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
વિધાન $II$ ખોટું છે કારણ કે આ પ્રક્રિયાઓ માટે અંધકારની જરૂર હોતી નથી; તે પ્રકાશની હાજરીમાં પણ થાય છે. તેને 'અંધકાર પ્રક્રિયા' એટલા માટે કહેવામાં આવે છે કારણ કે તેને ઉત્સેચકીય તબક્કાઓ માટે સીધી પ્રકાશ ઉર્જા (ફોટોન) ની જરૂર હોતી નથી,પરંતુ તે પ્રકાશ-આધારિત પ્રક્રિયાઓની નીપજો ($ATP$ અને $NADPH$) પર પરોક્ષ રીતે આધારિત છે. તેથી,તે દિવસ દરમિયાન પણ થઈ શકે છે.

(A) કેલ્વિન ચક્ર ત્રણ મુખ્ય તબક્કાઓ ધરાવે છે: કાર્બોક્સિલેશન,રિડક્શન અને પુનઃસર્જન.
$1$. કાર્બોક્સિલેશન: આ તબક્કામાં,$\text{RuBisCO}$ ઉત્સેચકની મદદથી $\text{RuBP}$ દ્વારા $CO_2$ નું સ્થાપન થાય છે. આ પગલામાં $\text{ATP}$ કે $\text{NADPH}$ ની જરૂર પડતી નથી.
$2$. રિડક્શન: આ તબક્કામાં દરેક $3$-ફોસ્ફોગ્લિસરેટ ($3$-$PGA$) અણુના ગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ $3$-ફોસ્ફેટમાં રિડક્શન માટે $2$ $\text{ATP}$ અને $2$ $\text{NADPH}$ અણુઓનો ઉપયોગ થાય છે.
$3$. પુનઃસર્જન: આ તબક્કામાં $\text{RuBP}$ ને પુનઃજીવિત કરવા માટે રિબ્યુલોઝ $5$-ફોસ્ફેટના ફોસ્ફોરાયલેશન માટે $1$ $\text{ATP}$ અણુની જરૂર પડે છે.
તેથી,કાર્બોક્સિલેશન એકમાત્ર એવો તબક્કો છે જેમાં $\text{ATP}$ નું ડિફોસ્ફોરાયલેશન થતું નથી.

(A) કેલ્વિન ચક્ર દ્વારા ગ્લુકોઝ $(C_6H_{12}O_6)$ ના એક અણુના સંશ્લેષણ માટે $18$ $ATP$ અને $12$ $NADPH_2$ ના અણુઓની જરૂર પડે છે.
$10$ ગ્લુકોઝના અણુઓનું સંશ્લેષણ કરવા માટે,આપણે પ્રતિ ગ્લુકોઝ અણુની જરૂરિયાતને $10$ વડે ગુણીએ છીએ.
ગણતરી: $12 \text{ અણુ } NADPH_2 \times 10 \text{ ગ્લુકોઝ અણુ} = 120 \text{ અણુ } NADPH_2$.
તેથી,$NADPH_2$ ના $120$ અણુઓની જરૂર પડશે.

(D) સાચો જવાબ $D$ છે.
કેલ્વિન ચક્ર (જેને $C_3$ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) એ પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રકાશ-સ્વતંત્ર પ્રક્રિયા છે.
ગ્લુકોઝ $(C_6H_{12}O_6)$ ના એક અણુના સંશ્લેષણ માટે,આ ચક્ર છ વખત ફરવું પડે છે.
એક ગ્લુકોઝ અણુના ઉત્પાદન માટેનું એકંદર સમીકરણ આ મુજબ છે:
$6 CO_2 + 18 ATP + 12 NADPH + 12 H^+ \rightarrow 1 C_6H_{12}O_6 + 18 ADP + 18 Pi + 12 NADP^+ + 6 H_2O$.
આમ,ચોખ્ખા પરિણામમાં $1$ ગ્લુકોઝ,$18 ADP$ અને $12 NADP^+$ નો સમાવેશ થાય છે.

(A) સાચો વિકલ્પ $A$ છે.
કેલ્વિન ચક્ર (અંધકાર પ્રક્રિયા) માં,પ્રક્રિયા ત્રણ મુખ્ય તબક્કાઓ ધરાવે છે:
$1$. કાર્બોક્સિલેશન $(A)$: $CO_2$ નું $RuBP$ દ્વારા સ્થાપન થાય છે,જે અસ્થાયી સંયોજન બનાવે છે જેનું વિઘટન $PGA$ માં થાય છે.
$2$. રિડક્શન ($B$ અને $C$): આમાં બે પગલાં સામેલ છે:
- ફોસ્ફોરાયલેશન $(B)$: $ATP$ નો ઉપયોગ કરીને $PGA$ નું રૂપાંતર $1,3$-બાયફોસ્ફોગ્લિસરેટમાં થાય છે.
- રિડક્શન $(C)$: $NADPH$ નો ઉપયોગ કરીને $1,3$-બાયફોસ્ફોગ્લિસરેટનું રિડક્શન $G3P$ (અથવા $3-PGA$ આલ્ડિહાઇડ) માં થાય છે.
$3$. પુનઃસર્જન $(D)$: ચક્ર ચાલુ રાખવા માટે $ATP$ નો ઉપયોગ કરીને $RuMP$ માંથી $RuBP$ નું પુનઃસર્જન થાય છે.

(A) ખોટું વિધાન $A$ છે.
કેલ્વિન ચક્રમાં,કાર્બન સ્થાપન દરમિયાન $ATP$ ના $18$ અણુઓનું સંશ્લેષણ થતું નથી; તેના બદલે,$ATP$ વપરાય છે.
ગ્લુકોઝના એક અણુ ($6$ કાર્બન) ના ઉત્પાદન માટે,કેલ્વિન ચક્ર $6$ વખત ફરવું પડે છે.
દરેક ચક્રમાં $3$ $ATP$ અને $2$ $NADPH$ અણુઓની જરૂર પડે છે.
તેથી,આ પ્રક્રિયા દરમિયાન કુલ $18$ $ATP$ અને $12$ $NADPH$ વપરાય છે,સંશ્લેષણ થતું નથી.
વિકલ્પ $B$ સાચો છે કારણ કે $NADPH$ નો ઉપયોગ $1,3$-બાયફોસ્ફોગ્લિસરેટના ગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ-$3$-ફોસ્ફેટમાં રિડક્શન માટે થાય છે.
વિકલ્પ $C$ સાચો છે કારણ કે $RuBisCO$ એ $RuBP$ ના કાર્બોક્સિલેશન માટે જવાબદાર ઉત્સેચક છે.
વિકલ્પ $D$ સાચો છે કારણ કે $3$-ફોસ્ફોગ્લિસરેટ ($3$-$PGA$) એ કેલ્વિન ચક્રની પ્રથમ સ્થાયી નીપજ છે.

(D) સાચો જવાબ $D$ છે.
પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયામાં,કાર્બનનો સ્ત્રોત $CO_2$ છે,જે કેલ્વિન ચક્ર દરમિયાન ગ્લુકોઝના અણુમાં સમાવિષ્ટ થાય છે.
જ્યારે વનસ્પતિને રેડિયોએક્ટિવ આઇસોટોપ $^{14}CO_2$ આપવામાં આવે છે,ત્યારે પરિણામી ગ્લુકોઝના અણુમાં રહેલા કાર્બન પરમાણુઓ રેડિયોએક્ટિવ (લેબલ થયેલ) હશે.
પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન મુક્ત થતો ઓક્સિજન પાણી $(H_2O)$ ના પ્રકાશવિભાજન (photolysis) માંથી મેળવવામાં આવે છે,$CO_2$ માંથી નહીં.
તેથી,મુક્ત થતો ઓક્સિજન સામાન્ય $(^{16}O)$ હશે અને લેબલ થયેલ હશે નહીં.

(B) કેલ્વિન ચક્રમાં,RuBisCO (RuBP કાર્બોક્સિલેઝ-ઓક્સિજનેઝ) ઉત્સેચક કાર્બોક્સિલેશનના તબક્કાને ઉદ્દીપિત કરે છે.
આ ઉત્સેચક વાતાવરણીય $CO_2$ નું રિબ્યુલોઝ $1,5$-બિસફોસ્ફેટ (RuBP) નામના $5$-કાર્બન ધરાવતી શર્કરામાં સ્થાપન કરવામાં મદદ કરે છે.

(B) કેલ્વિન ચક્ર દ્વારા ગ્લુકોઝ $(C_6H_{12}O_6)$ ના એક અણુના સંશ્લેષણ માટે $6$ ચક્રની જરૂર પડે છે.
દરેક ચક્ર એક $CO_2$ અણુનું સ્થાપન કરે છે,જેમાં $3$ $ATP$ અને $2$ $NADPH$ વપરાય છે.
તેથી,$6$ $CO_2$ અણુઓ માટે કુલ જરૂરિયાત નીચે મુજબ છે:
$6 \times 3 = 18$ $ATP$
$6 \times 2 = 12$ $NADPH$
આમ,ગ્લુકોઝનો એક અણુ બનાવવા માટે $18$ $ATP$ અને $12$ $NADPH$ અણુઓની જરૂર પડે છે.