C4 Questions in Hindi

(C) क्रान्ज़ शारीरिकी $C_4$ पौधों की पत्तियों में पाई जाने वाली एक विशिष्ट संरचना है।
यह संवहनी बंडलों के चारों ओर वलय के रूप में व्यवस्थित बंडल शीथ कोशिकाओं की उपस्थिति द्वारा पहचानी जाती है।
इस प्रकार की शारीरिकी एकबीजपत्री (जैसे,गन्ना,मक्का और ज्वार) और कुछ द्विबीजपत्री (जैसे,एमारैन्थस एडुलिस,एट्रिप्लेक्स रोज़िया) दोनों में देखी जाती है।
अतः,सही विकल्प $(c)$ है।

(B) $C_4$ प्रकाशसंश्लेषण पथ में,प्राथमिक कार्बोक्सिलेशन की प्रक्रिया पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में होती है।
$CO_2$ को फॉस्फोइनोलपाइरुवेट $(PEP)$ नामक $3$-कार्बन अणु द्वारा स्वीकार किया जाता है।
यह अभिक्रिया $PEP$ कार्बोक्सिलेज $(PEPCase)$ एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है।
इसके परिणामस्वरूप $4$-कार्बन वाला यौगिक,ऑक्जेलोएसेटिक एसिड $(OAA)$ बनता है।

(B) $C_4$ पौधे जल उपयोग दक्षता के मामले में $C_3$ पौधों की तुलना में अधिक कुशल होते हैं।
वे कम सांद्रता पर भी $CO_2$ का स्थिरीकरण कर सकते हैं,जो उन्हें दिन के दौरान अपने रंध्रों (stomata) को आंशिक रूप से बंद रखने की अनुमति देता है,जिससे वाष्पोत्सर्जन के माध्यम से जल की हानि कम हो जाती है और साथ ही प्रकाश संश्लेषण की उच्च दर भी बनी रहती है।
इसलिए,$C_4$ पौधे $C_3$ पौधों की तुलना में वाष्पोत्सर्जन द्वारा होने वाली जल की हानि को बेहतर ढंग से नियंत्रित करते हैं।

(B) $CAM$ (Crassulacean Acid Metabolism) पौधों में,जो आमतौर पर $Succulents$ (मांसल) होते हैं,वाष्पोत्सर्जन के माध्यम से पानी की हानि को रोकने के लिए रंध्र दिन के दौरान बंद रहते हैं और $CO_2$ लेने के लिए रात में खुलते हैं। इस प्रकार के रंध्रों को $scotoactive$ (अंधकार-सक्रिय) रंध्र कहा जाता है।

(C) स्कोटोएक्टिव रंध्र वे होते हैं जो दिन के दौरान बंद रहते हैं और रात में खुलते हैं।
यह तंत्र शुष्क वातावरण में पानी की अत्यधिक हानि को रोकने के लिए एक अनुकूलन है।
$CAM$ (Crassulacean Acid Metabolism) पौधे,जो आमतौर पर मांसल होते हैं,पानी बचाने के लिए रात के ठंडे घंटों के दौरान गैसों का आदान-प्रदान करते हैं,इसलिए उनमें स्कोटोएक्टिव रंध्र पाए जाते हैं।

(D) $CAM$ (Crassulacean Acid Metabolism) पादप शुष्क वातावरण के प्रति एक अद्वितीय अनुकूलन प्रदर्शित करते हैं।
इनमें स्कोटोएक्टिव (scotoactive) रंध्र पाए जाते हैं,जिसका अर्थ है कि इनके रंध्र रात के समय $CO_2$ लेने के लिए खुलते हैं और दिन के समय वाष्पोत्सर्जन द्वारा पानी की हानि को कम करने के लिए बंद हो जाते हैं।
यह क्रियाविधि उन्हें अत्यधिक शुष्क परिस्थितियों में जीवित रहने में सक्षम बनाती है।

(B) सकुलेंट पौधों ($CAM$ पौधों) में,रंध्र रात में $CO_2$ लेने के लिए खुलते हैं।
रात के दौरान,$CO_2$ के अंधकार स्थिरीकरण की प्रक्रिया के माध्यम से कार्बोहाइड्रेट का अधूरा ऑक्सीकरण होता है,जिससे कार्बनिक अम्ल,मुख्य रूप से मैलिक एसिड बनते हैं।
कार्बनिक अम्लों का यह संचय रक्षक कोशिकाओं की परासरणी सांद्रता को बढ़ाता है,जिससे पानी का प्रवेश होता है और रंध्र खुल जाते हैं।
दिन के दौरान,ये कार्बनिक अम्ल टूटकर प्रकाश संश्लेषण के लिए $CO_2$ छोड़ते हैं,और पानी की हानि को रोकने के लिए रंध्र बंद हो जाते हैं।

(B) $CO_2$ स्थिरीकरण के $CAM$ ($Crassulacean$ $Acid$ $Metabolism$) पथ का वर्णन सबसे पहले $M.D.$ $Thomas$ द्वारा किया गया था और बाद में $1950$ और $1960$ के दशक में $Rouhani$ और उनके सहयोगियों द्वारा इसका व्यापक अध्ययन किया गया था।
यह पथ रसीले (succulent) पौधों में पाया जाने वाला एक अनुकूलन है,जो रात में $CO_2$ को स्थिर करके प्रकाश-श्वसन $(photorespiration)$ और पानी की हानि को कम करने में मदद करता है।

(C) $C_4$ पथ,जिसे हैच-स्लैक पथ के रूप में भी जाना जाता है,की खोज $1966$ में एम.डी. हैच और सी.आर. स्लैक द्वारा की गई थी। इस पथ में,$CO_2$ को शुरू में मेसोफिल कोशिकाओं में स्थिर करके एक $4$-कार्बन यौगिक (ऑक्सालोएसीटेट) बनाया जाता है,जिसे बाद में बंडल शीथ कोशिकाओं में ले जाया जाता है,जहाँ यह केल्विन चक्र के लिए $CO_2$ मुक्त करने हेतु डिकार्बोक्सिलेशन प्रक्रिया से गुजरता है। अतः,सही उत्तर $C$ है।

(A) गन्ना एक ${C_4}$ पौधा है।
${C_4}$ पौधों की पत्तियों में क्रान्ज़ शारीरिकी (Kranz anatomy) पाई जाती है,जहाँ हरितलवक द्विरूपी (दो आकारिकीय रूप से भिन्न प्रकार के) होते हैं।
पुल आच्छद (bundle sheath) कोशिकाओं में बड़े हरितलवक होते हैं जिनमें ग्रैना का अभाव होता है और ये अक्सर स्टार्च के भंडारण से जुड़े होते हैं।
पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में छोटे,सामान्य प्रकार के हरितलवक होते हैं जिनमें प्रकाश-निर्भर अभिक्रियाओं के लिए सुविकसित ग्रैना पाए जाते हैं।

(A) $C_4$ पौधों में,प्राथमिक $CO_2$ स्थिरीकरण पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में होता है।
$CO_2$ एक $3$-कार्बन यौगिक जिसे फॉस्फोइनोलपाइरुवेट $(PEP)$ कहा जाता है,के साथ जुड़कर $4$-कार्बन यौगिक,ऑक्सालोएसेटिक एसिड $(OAA)$ बनाता है।
यह अभिक्रिया $PEP$ कार्बोक्सिलेज $(PEPCase)$ एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है।
$RuBP$ कार्बोक्सिलेज मुख्य रूप से पूलाच्छद (bundle sheath) कोशिकाओं में केल्विन चक्र ($C_3$ चक्र) में शामिल होता है।

(C) $C_4$ पौधों में,डार्क रिएक्शन (केल्विन चक्र) स्थानिक रूप से अलग होती है।
$1$. प्रारंभिक $CO_2$ स्थिरीकरण मीसोफिल कोशिकाओं में हैच-स्लैक चक्र ($PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम) के माध्यम से होता है।
$2$. केल्विन चक्र (डार्क रिएक्शन) के एंजाइम,जैसे कि RuBisCO,बंडल शीथ क्लोरोप्लास्ट में स्थित होते हैं।
$3$. चूंकि दोनों प्रकार की कोशिकाएं डार्क रिएक्शन की पूरी प्रक्रिया में भाग लेती हैं,इसलिए डार्क रिएक्शन के एंजाइम मीसोफिल और बंडल शीथ दोनों कोशिकाओं में पाए जाते हैं।

(C) गन्ने जैसे $C_4$ पौधों में,पत्तियां क्रांज़ (Kranz) शारीरिक रचना प्रदर्शित करती हैं।
इन पौधों में दो प्रकार के क्लोरोप्लास्ट होते हैं:
$1$. मीसोफिल क्लोरोप्लास्ट,जिनमें सुविकसित ग्रैना होते हैं और वे प्रकाश अभिक्रिया करते हैं।
$2$. बंडल शीथ क्लोरोप्लास्ट,जो एग्रनल (ग्रैना रहित) होते हैं और केल्विन चक्र (अंधकार अभिक्रिया) करते हैं।
इसलिए,गन्ने की बंडल शीथ कोशिकाओं में पाए जाने वाले क्लोरोप्लास्ट में ग्रैना नहीं होते हैं।

(B) ऑक्सेलोएसेटिक एसिड $(OAA)$ का मैलिक एसिड में रूपांतरण एक अपचयन (रिडक्शन) प्रक्रिया है।
$C_4$ पथ में,$OAA$ का अपचयन मैलेट डिहाइड्रोजनेज एंजाइम की उपस्थिति में होता है,जिसमें अपचायक के रूप में $NADPH + H^+$ का उपयोग किया जाता है।
यह प्रक्रिया $C_4$ पौधों में $CO_2$ के परिवहन के लिए आवश्यक है,और परिणामी मैलिक एसिड अक्सर पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं की रिक्तिकाओं (vacuoles) में संग्रहीत होता है।

(D) $C_4$ प्रकाश संश्लेषण पथ (हैच-स्लैक चक्र) में,ऑक्सालोएसेटिक एसिड $(OAA)$ मेसोफिल कोशिकाओं में बनने वाला पहला स्थिर उत्पाद है।
इसके बाद इस $OAA$ का मैलेट डिहाइड्रोजिनेज एंजाइम द्वारा मैलिक एसिड (या एस्पार्टिक एसिड) में अपचयन (reduction) किया जाता है।
इस प्रतिक्रिया के लिए एक अपचायक (reducing agent) के रूप में $NADPH + H^+$ की आवश्यकता होती है,जो $NADP^+$ में परिवर्तित हो जाता है।
इसलिए,इस रूपांतरण में शामिल सही एंजाइम मैलेट डिहाइड्रोजिनेज है।

(B) $C_4$ प्रकाश संश्लेषण पथ (हैच-स्लैक चक्र) में,मेसोफिल कोशिकाओं में ऑक्सेलोएसेटिक एसिड $(OAA)$ का निर्माण होता है।
इसके बाद इस $OAA$ का मैलेट डिहाइड्रोजनेज एंजाइम द्वारा मैलिक एसिड (या एस्पार्टिक एसिड) में अपचयन (reduction) किया जाता है।
इस अपचयन प्रक्रिया के लिए $NADPH_2$ की आवश्यकता होती है,जो कीटो समूह को हाइड्रॉक्सिल समूह में बदलने के लिए आवश्यक हाइड्रोजन परमाणु प्रदान करता है।

(C) गुदेदार मरुद्भिद पौधे (जैसे $Crassulaceae$ परिवार के सदस्य) प्रकाश संश्लेषण का एक विशेष पथ प्रदर्शित करते हैं जिसे $Crassulacean$ $Acid$ $Metabolism$ $(CAM)$ कहा जाता है।
इन पौधों में,रात के दौरान रंध्र (stomata) खुलते हैं और $CO_2$ ग्रहण करते हैं,जिसे ऑक्सेलोएसेटिक एसिड में स्थिर किया जाता है और बाद में मैलिक एसिड में परिवर्तित कर दिया जाता है।
यह मैलिक एसिड रात में रिक्तिकाओं (vacuoles) में जमा हो जाता है और दिन के दौरान इसका डिकार्बोक्सिलेशन होता है,जिससे $Calvin$ चक्र के लिए $CO_2$ मुक्त होता है। यह प्रक्रिया पौधों को शुष्क वातावरण में पानी बचाने में मदद करती है।

(C) $C_4$ पौधों में,पर्णमध्योतक कोशिकाएं और बंडल शीथ कोशिकाएं मैलेट और पाइरूवेट जैसे मेटाबोलाइट्स के परिवहन की सुविधा के लिए संरचनात्मक और कार्यात्मक रूप से जुड़ी होती हैं। यह संबंध $Plasmodesmata$ (प्लाज्मोडेस्मेटा) के माध्यम से स्थापित होता है,जो पादप कोशिकाओं की कोशिका भित्ति से होकर गुजरने वाली कोशिकाद्रव्यी नलिकाएं हैं,जो निकटवर्ती कोशिकाओं के बीच सीधा संचार और पदार्थों के परिवहन की अनुमति देती हैं।

(C) $CAM$ पादप अंधकार अम्लीकरण प्रदर्शित करते हैं। रात के दौरान,$CO_2$ को कार्बनिक अम्लों,मुख्य रूप से मैलिक एसिड में स्थिर किया जाता है,जिससे रिक्तिकाओं (vacuoles) में अम्लता बढ़ जाती है। इस प्रक्रिया को अंधकार अम्लीकरण कहा जाता है। दिन के समय,इस मैलिक एसिड का वि-कार्बोक्सिलीकरण (decarboxylation) होता है जिससे $CO_2$ मुक्त होती है,जिसका उपयोग $C_3$ चक्र में किया जाता है।

(B) $C_4$ पथ में,प्राथमिक $CO_2$ ग्राही फॉस्फोइनोलपायरूवेट $(PEP)$ है,जो एक $3-C$ यौगिक है।
$CO_2$ पर्णमध्योतक कोशिकाओं में $PEP$ के साथ मिलकर ऑक्सेलोएसेटिक एसिड $(OAA)$ नामक एक $4-C$ यौगिक बनाता है।
यह अभिक्रिया $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है।

(D) $C_4$ पादप उच्च तापमान और उच्च प्रकाश तीव्रता के लिए अनुकूलित होते हैं।
मक्का ($Zea$ $mays$) $C_4$ पादप का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।
$C_4$ पादपों में,प्रारंभिक $CO_2$ स्थिरीकरण पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में होता है जिससे $4$-कार्बन वाला यौगिक ऑक्सेलोएसीटेट बनता है,इसीलिए इन्हें $C_4$ पादप कहा जाता है।
पपीता,मटर और आलू $C_3$ पादपों के उदाहरण हैं।

(A) $C_4$ पौधों को हैच और स्लैक प्रकार के पौधों के रूप में भी जाना जाता है।
इसका कारण यह है कि $C_4$ प्रकाश संश्लेषण पथ का विस्तृत अध्ययन सबसे पहले $1966$ में एम.डी. हैच और सी.आर. स्लैक द्वारा किया गया था।
इस विशिष्ट कार्बन स्थिरीकरण पथ की पहचान करने में उनके अग्रणी कार्य के कारण,$C_4$ चक्र को आमतौर पर हैच और स्लैक चक्र के रूप में जाना जाता है।

(A) $C_4$ पौधों में,प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया दो प्रकार की कोशिकाओं के बीच विभाजित होती है: मीसोफिल कोशिकाएं और बंडल शीथ कोशिकाएं।
$1$. $CO_2$ का प्रारंभिक स्थिरीकरण मीसोफिल कोशिकाओं में होता है,जहाँ $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम $CO_2$ को $4$-कार्बन यौगिक (ऑक्सालोएसेटिक एसिड) में बदल देता है।
$2$. यह $4$-कार्बन यौगिक बंडल शीथ कोशिकाओं में स्थानांतरित हो जाता है।
$3$. बंडल शीथ कोशिकाओं में,इस $4$-कार्बन यौगिक का विघटन होता है जिससे $CO_2$ मुक्त होती है,जो फिर केल्विन चक्र में प्रवेश करती है।
$4$. इसलिए,केल्विन चक्र विशेष रूप से बंडल शीथ क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में होता है।

(B) $1965$ में,कोर्टशैक,हार्ट और बर ने गन्ने की पत्तियों पर $^{14}CO_2$ के साथ काम करते हुए पाया कि प्रकाश संश्लेषण की बहुत कम अवधि के दौरान $C_4$ डाइकार्बोक्सिलिक एसिड,विशेष रूप से मैलेट और एस्पार्टेट,प्रमुख लेबल वाले उत्पाद थे।
इस अवलोकन की पुष्टि $1967$ में एम.डी. हैच और सी.आर. स्लैक द्वारा की गई थी। हैच-स्लैक पथ,जिसे $C_4$ पथ के रूप में भी जाना जाता है,$CO_2$ स्थिरीकरण के लिए एक वैकल्पिक तंत्र है जो उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय घास और कुछ द्विबीजपत्री पौधों में पाया जाता है,जो उन्हें कम सांद्रता में भी उच्च दक्षता के साथ $CO_2$ को स्थिर करने की अनुमति देता है।

(D) $C_4$ पौधे उच्च तापमान और उच्च प्रकाश तीव्रता के लिए अनुकूलित होते हैं। $C_4$ पौधों के उदाहरणों में मक्का $(Zea \, mays)$, गन्ना $(Saccharum \, officinarum)$ और $Saccharum \, munja$ जैसी विभिन्न घास शामिल हैं। $Euphorbia \, splendens$ एक $CAM$ (Crassulacean Acid Metabolism) पौधा है, न कि $C_4$ पौधा। इसलिए, $Euphorbia \, splendens$ में $C_4$ प्रकाश संश्लेषण नहीं होता है।

(A) $C_4$ पौधों में,प्राथमिक $CO_2$ ग्राही $3$-कार्बन वाला अणु होता है जिसे फॉस्फोइनोल पाइरुवेट $(PEP)$ कहा जाता है।
यह अभिक्रिया पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में होती है और $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है।
$CO_2$ स्थिरीकरण के बाद बनने वाला उत्पाद ऑक्जेलोएसेटिक एसिड $(OAA)$ है,जो एक $4$-कार्बन यौगिक है।

(B) सही उत्तर $B$ है। हैच-स्लैक पथ ($C_4$ चक्र) में,$CO_2$ स्थिरीकरण का पहला स्थिर उत्पाद $4$ कार्बन वाला यौगिक होता है जिसे ऑक्सालोएसेटिक एसिड $(OAA)$ कहा जाता है।
चूंकि यह पहला स्थिर उत्पाद $4$ कार्बन वाला होता है,इसलिए इन पौधों को ${C_4}$ पौधे कहा जाता है।
बाद में,यह एसिड एक अन्य $4$-कार्बन वाले एसिड में परिवर्तित हो जाता है,जो मैलिक एसिड है।

(C) सही उत्तर $C_4$ पादप है।
$C_4$ पादपों की एक आधारभूत विशेषता उनकी पत्तियों में "क्रान्ज़" (जर्मन शब्द जिसका अर्थ 'हेलो' या 'माला' होता है) प्रकार की शारीरिकी की उपस्थिति है।
$C_4$ पत्तियों में, संवहनी बंडल (vascular bundles) बंडल आच्छद (bundle sheath) कोशिकाओं की एक परत से घिरे होते हैं जिनमें बड़ी संख्या में हरितलवक (chloroplasts) होते हैं।
$C_4$ पत्तियों में हरितलवक द्विरूपी (dimorphic) होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे दो आकारिकीय रूप से भिन्न प्रकारों में मौजूद होते हैं: एक पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में और दूसरे बंडल आच्छद कोशिकाओं में।

(C) $CAM$ (Crassulacean Acid Metabolism) कार्बन स्थिरीकरण का एक मार्ग है जो कुछ पौधों में शुष्क परिस्थितियों के अनुकूलन के रूप में विकसित हुआ है।
$CAM$ पौधों में,पानी की हानि को कम करने के लिए दिन के दौरान रंध्र बंद रहते हैं और $CO_2$ एकत्र करने के लिए रात में खुलते हैं।
$CAM$ पौधों के उदाहरणों में $Agave$,$Opuntia$,अनानास और कैक्टस जैसे रसीले पौधे शामिल हैं।
मक्का और गन्ना $C_4$ पौधे हैं,जबकि आम एक $C_3$ पौधा है।

(A) $C_4$ पादप,जैसे मक्का और गन्ना,$Kranz$ शारीरिक संरचना के रूप में जानी जाने वाली एक विशेष पत्ती संरचना रखते हैं।
यह अनुकूलन उन्हें प्रकाश-श्वसन (photorespiration) को कम करने में मदद करता है,जो उच्च तापमान पर $C_3$ पादपों में होने वाली एक हानिकारक प्रक्रिया है।
पुल आच्छद (bundle sheath) कोशिकाओं में $RuBisCO$ एंजाइम के चारों ओर $CO_2$ की सांद्रता बढ़ाकर,$C_4$ पादप गर्म और शुष्क वातावरण में भी प्रकाश संश्लेषण की उच्च दर बनाए रख सकते हैं,जहाँ जल संरक्षण आवश्यक होता है।

(B) $Atriplex$ $spongiosa$ एक $C_4$ पादप का एक प्रसिद्ध उदाहरण है।
$C_4$ पादप उच्च तापमान और उच्च प्रकाश तीव्रता के लिए अनुकूलित होते हैं।
इनमें $Kranz$ शारीरिकी (anatomy) पाई जाती है,जो इन्हें पूलाच्छद (bundle sheath) कोशिकाओं में $RuBisCO$ एंजाइम के चारों ओर $CO_2$ की सांद्रता बढ़ाकर प्रकाश-श्वसन (photorespiration) को कम करने में मदद करती है।

(A) $C_4$ पादप 'क्रान्ज़' (Kranz) शारीरिक संरचना प्रदर्शित करते हैं,जिसमें दो प्रकार की प्रकाश संश्लेषी कोशिकाएं होती हैं: पर्दमध्योतक (mesophyll) कोशिकाएं और बंडल आच्छद (bundle sheath) कोशिकाएं।
इन दो प्रकार की कोशिकाओं में हरितलवक की द्विरूपता पाई जाती है,जिसका अर्थ है कि वे संरचना और कार्य में भिन्न होते हैं।
पर्दमध्योतक हरितलवक आमतौर पर ग्रैनायुक्त (सुविकसित थाइलाकोइड्स वाले) होते हैं,जबकि बंडल आच्छद हरितलवक अग्रैना (ग्रैना रहित या कम विकसित थाइलाकोइड्स वाले) होते हैं और केल्विन चक्र के लिए विशिष्ट होते हैं।

(A) $CAM$ (Crassulacean Acid Metabolism) पौधों में,$CO_2$ के अवशोषण के लिए रंध्र रात के दौरान खुले रहते हैं।
रात के समय,$CO_2$ को $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम द्वारा स्थिर किया जाता है जिससे ऑक्सेलोएसेटिक एसिड बनता है,जो बाद में मैलिक एसिड में परिवर्तित हो जाता है।
यह मैलिक एसिड दिन के समय उपयोग के लिए रिक्तिकाओं (vacuoles) में जमा हो जाता है।
इसलिए,मैलिक एसिड के निर्माण के दौरान (जो रात में होता है),रंध्र खुले रहते हैं।

(C) $C_4$ पादप वे होते हैं जो $C_4$ कार्बन स्थिरीकरण पथ का उपयोग करते हैं,जो गर्म और शुष्क वातावरण में प्रकाश-श्वसन (photorespiration) को कम करने के लिए एक अनुकूलन है।
स्पाइरोगाइरा $(Spirogyra)$ एक शैवाल है।
पाइनस $(Pinus)$ एक अनावृतबीजी ($C_3$ पादप) है।
सोरघम $(Sorghum)$ एक प्रसिद्ध $C_4$ घास है।
फ्यूनेरिया $(Funaria)$ एक ब्रायोफाइट है।
अतः,सोरघम $(Sorghum)$ सही उत्तर है।

(B) सही उत्तर $B$ है। $C_4$ पौधों में पत्तियां क्रान्ज़ (Kranz) शारीरिक रचना प्रदर्शित करती हैं,जिसमें दो प्रकार की प्रकाश संश्लेषक कोशिकाएं होती हैं: पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाएं और बंडल आच्छद (bundle sheath) कोशिकाएं।
पर्णमध्योतक कोशिकाओं में सुविकसित ग्रैना वाले सामान्य हरितलवक होते हैं।
हालाँकि,बंडल आच्छद कोशिकाओं में अग्रानल हरितलवक होते हैं,जिनमें ग्रैना का अभाव होता है और ये मुख्य रूप से केल्विन चक्र में भाग लेते हैं।

$(C)$ $Panicum$ $milioides$ पादप $C_3$ और $C_4$ दोनों प्रकाशसंश्लेषण पथों के लक्षण प्रदर्शित करता है।
यह सामान्य $C_3$ पादपों की तुलना में कम प्रकाशश्वसन (photorespiration) दर्शाता है, लेकिन इसमें $C_4$ पादपों में पाई जाने वाली पूर्ण क्रान्ज़ (Kranz) शारीरिक संरचना नहीं होती है।
इसलिए, इसे $C_3$ और $C_4$ प्रकार के पादपों के बीच एक मध्यवर्ती पादप माना जाता है।

(D) $C_4$ पादप एक विशेष प्रकार की पत्ती की शारीरिक संरचना प्रदर्शित करते हैं जिसे क्रांज़ (Kranz) शारीरिक संरचना कहा जाता है।
$1$. बंडल शीथ कोशिकाएं बड़ी,मोटी दीवार वाली होती हैं और इनमें बड़ी संख्या में हरितलवक होते हैं,जो केल्विन चक्र के लिए आवश्यक हैं।
$2$. $C_4$ पादपों में जल की हानि को कम करने और $CO_2$ के कुशल स्थिरीकरण को बनाए रखने के लिए अक्सर छोटे रंध्र होते हैं।
$3$. पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाएं बंडल शीथ के चारों ओर सघन रूप से व्यवस्थित होती हैं,जो चयापचय पदार्थों के तेजी से प्रसार को सुविधाजनक बनाने के लिए अंतरकोशिकीय स्थानों को कम करती हैं।
अतः,ये सभी विशेषताएं $C_4$ पादपों की विशिष्टताएँ हैं।

(C) 'Kranz' शारीरिक संरचना और $CO_2$ के स्वांगीकरण के $C_4$ पथ के बीच संबंध को पहली बार $W.J.S. \text{Downton}$ और $E.B. \text{Tregunna}$ द्वारा $1968$ में स्थापित किया गया था।
उन्होंने देखा कि जिन पौधों में $C_4$ प्रकाश संश्लेषण पथ पाया जाता है, उनमें 'Kranz' शारीरिक संरचना नामक एक विशेष पत्ती की संरचना होती है, जो संवहनी बंडलों के चारों ओर बंडल म्यान (bundle sheath) कोशिकाओं की उपस्थिति द्वारा पहचानी जाती है।

(B) $C_4$ चक्र में (जिसे $Hatch-Slack$ पथ के रूप में भी जाना जाता है),वायुमंडलीय $CO_2$ सबसे पहले पर्णमध्योतक कोशिकाओं में स्थिर होता है।
फॉस्फोइनोलपाइरुवेट $(PEP)$,जो एक $3$-कार्बन यौगिक है,प्राथमिक $CO_2$ ग्राही के रूप में कार्य करता है।
यह अभिक्रिया $PEP$ कार्बोक्सिलेज $(PEPCase)$ एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है,जिसके परिणामस्वरूप ऑक्जेलोएसिटिक एसिड $(OAA)$ नामक एक $4$-कार्बन यौगिक का निर्माण होता है।

(B) $Crassulaceae$ कुल के सदस्य $Crassulacean$ $Acid$ $Metabolism$ $(CAM)$ प्रदर्शित करने के लिए जाने जाते हैं।
$CAM$ पौधों में,पानी की हानि को कम करने के लिए रंध्र दिन के दौरान बंद रहते हैं और $CO_2$ लेने के लिए रात में खुलते हैं।
रात में ली गई $CO_2$ को कार्बनिक अम्लों (मुख्य रूप से मैलिक एसिड) में स्थिर किया जाता है और रिक्तिकाओं (vacuoles) में संग्रहीत किया जाता है।
दिन के दौरान,इन कार्बनिक अम्लों का डिकार्बोक्सिलेशन होता है जिससे $CO_2$ मुक्त होती है,जो फिर शर्करा संश्लेषण के लिए $Calvin$ चक्र में प्रवेश करती है।
इसलिए,सही उत्तर $CAM$ प्रकाश संश्लेषण है।

(B) $C_4$ पादप 'क्रांज' (Kranz) शारीरिक संरचना नामक एक विशेष पर्ण संरचना प्रदर्शित करते हैं।
इस संरचना में दो अलग-अलग प्रकार की प्रकाश संश्लेषी कोशिकाएं होती हैं:
$1$. पर्णमध्योतक (Mesophyll) कोशिकाएं: ये ढीले ढंग से व्यवस्थित होती हैं और इनमें सामान्य हरितलवक होते हैं।
$2$. बंडल आच्छद (Bundle sheath) कोशिकाएं: ये संवहनी बंडलों के चारों ओर स्थित बड़ी,मोटी भित्ति वाली कोशिकाएं होती हैं,जिनमें विशिष्ट हरितलवक (अक्सर ग्रैना रहित) पाए जाते हैं।
अतः,$C_4$ पादपों में दो प्रकार की प्रकाश संश्लेषी कोशिकाएं होती हैं।

(C) $C_4$ पौधों में,पुल आच्छद कोशिकाएं (bundle sheath cells) बड़ी,मोटी भित्ति वाली होती हैं और इनमें बड़ी संख्या में हरित लवक पाए जाते हैं।
ये कोशिकाएं स्टार्च के भंडारण के लिए विशिष्ट होती हैं,जो इनके भीतर होने वाले केल्विन चक्र का अंतिम उत्पाद है।
इसलिए,पर्णमध्योतक कोशिकाओं की तुलना में पुल आच्छद कोशिकाएं स्टार्च से प्रमुख रूप से भरी होती हैं।

(B) गन्ना एक $C_4$ पौधा है। $C_4$ पौधे कार्बन स्थिरीकरण के लिए एक विशेष मार्ग प्रदर्शित करते हैं जिसे $C_4$ मार्ग या हैच और स्लैक चक्र के रूप में जाना जाता है। यह मार्ग इन पौधों को $C_3$ पौधों की तुलना में $CO_2$ को अधिक कुशलता से स्थिर करने की अनुमति देता है,विशेष रूप से उच्च तापमान और उच्च प्रकाश तीव्रता की स्थिति में,क्योंकि यह प्रकाश-श्वसन (photorespiration) को कम करता है।

(B) $C_4$ पौधों में,कार्बन डाइऑक्साइड के स्थिरीकरण की प्रक्रिया दो चरणों में और अलग-अलग कोशिकाओं में होती है।
$1$. प्राथमिक $CO_2$ स्थिरीकरण मध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में होता है,जहाँ $CO_2$ को फॉस्फोइनोलपाइरुवेट $(PEP)$ द्वारा ग्रहण किया जाता है और $4$-कार्बन वाला यौगिक ऑक्सेलोएसेटिक एसिड $(OAA)$ बनता है।
$2$. यह $4$-कार्बन वाला यौगिक फिर पुल आच्छद (bundle sheath) कोशिकाओं में स्थानांतरित हो जाता है,जहाँ इसका डिकार्बोक्सिलेशन होता है और केल्विन चक्र के लिए $CO_2$ मुक्त होता है।
$3$. अतः,$CO_2$ का प्रारंभिक स्थिरीकरण मध्योतक कोशिकाओं में होता है।
$4$. दिए गए विकल्पों के अनुसार,चूंकि प्राथमिक स्थिरीकरण मध्योतक कोशिकाओं की विशेषता है,इसलिए मध्योतक कोशिकाएं सही उत्तर हैं।

(C) ${C_4}$ पौधों में,प्राथमिक $CO_2$ ग्राही एक $3$-कार्बन वाला अणु होता है जिसे फॉस्फोइनोल पाइरुवेट $(PEP)$ कहा जाता है।
यह अभिक्रिया पर्णमध्योतक कोशिकाओं में $PEP$ कार्बोक्सिलेज $(PEPCase)$ एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है।
$CO_2$ का $PEP$ के साथ संयोजन होने से $4$-कार्बन वाला यौगिक ऑक्सेलोएसेटिक एसिड $(OAA)$ बनता है,इसीलिए इन पौधों को ${C_4}$ पौधे कहा जाता है।

(C) ${C_4}$ पादप कम $CO_2$ सांद्रता में प्रकाश संश्लेषण के लिए अधिक कुशल होते हैं क्योंकि उनके पास $C_4$ चक्र या हैच-स्लैक पथ नामक एक विशेष तंत्र होता है।
इस पथ में,$CO_2$ का प्राथमिक स्थिरीकरण मेसोफिल कोशिकाओं में $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम द्वारा होकर $4$-कार्बन यौगिक (ऑक्सालोएसीटेट) बनता है।
यह $4$-कार्बन यौगिक फिर बंडल शीथ कोशिकाओं में ले जाया जाता है,जहाँ इसका डिकार्बोक्सिलेशन होता है,जिससे $Rubisco$ एंजाइम के चारों ओर $CO_2$ की उच्च सांद्रता मुक्त होती है।
यह प्रभावी पंपिंग तंत्र यह सुनिश्चित करता है कि $Rubisco$ $CO_2$ से संतृप्त रहे,जिससे प्रकाश श्वसन (photorespiration) कम से कम हो और वायुमंडलीय $CO_2$ का स्तर कम होने पर भी प्रकाश संश्लेषण जारी रहे।

(C) $CAM$ (Crassulacean Acid Metabolism) शुष्क या अर्ध-शुष्क वातावरण में रहने वाले पौधों में पाया जाने वाला एक अनुकूलन है।
इन पौधों में मांसल (fleshy) पत्तियां या तने होते हैं जो जल संचय में मदद करते हैं।
पत्तियों की मांसल प्रकृति उन्हें रात के दौरान उत्पादित कार्बनिक अम्लों को संग्रहीत करने की अनुमति देती है,जिनका उपयोग दिन के दौरान केल्विन चक्र के लिए किया जाता है,जब जल की हानि को रोकने के लिए रंध्र (stomata) बंद रहते हैं।

(B) $C_4$ पौधों में,प्राथमिक $CO_2$ ग्राही $3$-कार्बन वाला अणु होता है जिसे फॉस्फोइनोलपाइरुवेट $(PEP)$ कहा जाता है।
यह अभिक्रिया पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में $PEP$ कार्बोक्सिलेज $(PEPCase)$ एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है।
इसके विपरीत,$C_3$ पौधे प्राथमिक $CO_2$ ग्राही के रूप में रिबुलोज $1,5$-बिसफॉस्फेट $(RuBP)$ का उपयोग करते हैं।

(C) गन्ना एक $C_4$ पौधा है। $C_4$ पौधों में,$CO_2$ का प्राथमिक स्थिरीकरण पर्दमध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में होता है।
फॉस्फोइनोलपाइरुवेट कार्बोक्सिलेज (PEPCase) एंजाइम $CO_2$ को फॉस्फोइनोलपाइरुवेट $(PEP)$ के साथ जोड़कर ऑक्सेलोएसेटिक एसिड $(OAA)$ बनाता है।
यह $OAA$ बाद में मैलिक एसिड या एस्पार्टिक एसिड में परिवर्तित हो जाता है,जिसे बंडल शीथ कोशिकाओं में ले जाया जाता है।
इसलिए,$CO_2$ के प्रारंभिक स्थिरीकरण में शामिल सही एंजाइम फॉस्फोइनोलपाइरुवेट कार्बोक्सिलेज है।

(D) $C_4$ पादप उच्च तापमान और उच्च प्रकाश तीव्रता के लिए अनुकूलित होते हैं। इसके उदाहरणों में गन्ना,मक्का और ज्वार शामिल हैं। गेहूँ एक $C_3$ पादप है,जो कार्बन स्थिरीकरण के लिए केल्विन चक्र का अनुसरण करता है। इसलिए,गेहूँ $C_4$ पादप नहीं है।