अ Hindi
C4 Questions in Hindi
Class 11 Biology · Photosynthesis in Higher Plants · C4
261+
Questions
Hindi
Language
100%
With Solutions
Showing 50 of 261 questions in Hindi
51
MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा कथन $C_4$ पथ के संबंध में सत्य नहीं है?
A
ग्लूकोज के उत्पादन के लिए इसे $C_3$ पथ की तुलना में अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
B
यह प्रकाश-श्वसन (photorespiration) के कारण होने वाले नुकसान को दूर करता है।
C
$CO_2$ ग्राही एक $C_3$ यौगिक है।
D
यह उच्च $CO_2$ सांद्रता द्वारा बाधित होता है।
Solution
(D) $C_4$ पथ पौधों में प्रकाश-श्वसन को कम करने और गर्म,शुष्क वातावरण में प्रकाश संश्लेषण की दक्षता को अधिकतम करने के लिए एक अनुकूलन है।
$1$. इसे $C_3$ पथ की तुलना में अधिक ऊर्जा $(ATP)$ की आवश्यकता होती है क्योंकि इसमें बंडल शीथ कोशिकाओं में $CO_2$ को केंद्रित करने के लिए एक अतिरिक्त चक्र शामिल होता है।
$2$. यह RuBisCO एंजाइम के चारों ओर $CO_2$ की उच्च सांद्रता बनाए रखकर प्रकाश-श्वसन को प्रभावी ढंग से समाप्त करता है।
$3$. मेसोफिल कोशिकाओं में प्राथमिक $CO_2$ ग्राही फॉस्फोइनोलपाइरुवेट $(PEP)$ है,जो एक $C_3$ यौगिक है।
$4$. $C_4$ पथ उच्च $CO_2$ सांद्रता से बाधित नहीं होता है; वास्तव में,यह कम $CO_2$ स्तरों पर अत्यधिक कुशल है और उच्च प्रकाश और तापमान की स्थिति में अच्छी तरह से कार्य करता है। इसलिए,यह कथन कि यह उच्च $CO_2$ सांद्रता द्वारा बाधित होता है,गलत है।
$1$. इसे $C_3$ पथ की तुलना में अधिक ऊर्जा $(ATP)$ की आवश्यकता होती है क्योंकि इसमें बंडल शीथ कोशिकाओं में $CO_2$ को केंद्रित करने के लिए एक अतिरिक्त चक्र शामिल होता है।
$2$. यह RuBisCO एंजाइम के चारों ओर $CO_2$ की उच्च सांद्रता बनाए रखकर प्रकाश-श्वसन को प्रभावी ढंग से समाप्त करता है।
$3$. मेसोफिल कोशिकाओं में प्राथमिक $CO_2$ ग्राही फॉस्फोइनोलपाइरुवेट $(PEP)$ है,जो एक $C_3$ यौगिक है।
$4$. $C_4$ पथ उच्च $CO_2$ सांद्रता से बाधित नहीं होता है; वास्तव में,यह कम $CO_2$ स्तरों पर अत्यधिक कुशल है और उच्च प्रकाश और तापमान की स्थिति में अच्छी तरह से कार्य करता है। इसलिए,यह कथन कि यह उच्च $CO_2$ सांद्रता द्वारा बाधित होता है,गलत है।
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MediumMCQ
$C_4$ चक्र में कार्बोक्सिलेशन की संख्या कितनी है?
A
$1$
B
$2$
C
$5$
D
$3$
Solution
(B) $C_4$ चक्र में कार्बोक्सिलेशन दो बार होता है।
प्रथम,कार्बोक्सिलेशन पर्णमध्योतक कोशिकाओं में होता है जहाँ फॉस्फोइनोल पाइरूवेट $(PEP)$ का $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम द्वारा कार्बोक्सिलेशन होकर ऑक्सेलोएसेटिक एसिड $(OAA)$ बनता है।
दूसरा,कार्बोक्सिलेशन बंडल शीथ कोशिकाओं में होता है जहाँ केल्विन चक्र के दौरान रिबुलोज $1, 5$-बाइफॉस्फेट $(RuBP)$ का $RuBisCO$ एंजाइम द्वारा कार्बोक्सिलेशन होता है।
प्रथम,कार्बोक्सिलेशन पर्णमध्योतक कोशिकाओं में होता है जहाँ फॉस्फोइनोल पाइरूवेट $(PEP)$ का $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम द्वारा कार्बोक्सिलेशन होकर ऑक्सेलोएसेटिक एसिड $(OAA)$ बनता है।
दूसरा,कार्बोक्सिलेशन बंडल शीथ कोशिकाओं में होता है जहाँ केल्विन चक्र के दौरान रिबुलोज $1, 5$-बाइफॉस्फेट $(RuBP)$ का $RuBisCO$ एंजाइम द्वारा कार्बोक्सिलेशन होता है।
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MediumMCQ
हैच और स्लैक पथ में:
A
हरितलवक समान प्रकार के होते हैं।
B
यह क्रान्ज़ शारीरिकी में होता है जहाँ पर्णमध्योतक कोशिकाओं में छोटे हरितलवक होते हैं,जबकि पूलाच्छद कोशिकाओं में अग्रानल (grana रहित) हरितलवक होते हैं।
C
यह क्रान्ज़ शारीरिकी में होता है जहाँ पर्णमध्योतक कोशिकाओं में छोटे हरितलवक होते हैं,जबकि पूलाच्छद कोशिकाओं में बड़े हरितलवक होते हैं।
D
क्रान्ज़ शारीरिकी जहाँ पर्णमध्योतक कोशिकाएँ विसरित होती हैं।
Solution
(B) हैच और स्लैक पथ ($C_4$ चक्र) उन पौधों में होता है जो क्रान्ज़ शारीरिकी प्रदर्शित करते हैं।
इस शारीरिकी में,पूलाच्छद कोशिकाओं में बड़े आकार के हरितलवक होते हैं जिनमें ग्रैना का अभाव होता है ($Agranal$ हरितलवक) और उनमें स्टार्च के कण पाए जाते हैं।
इसके विपरीत,पर्णमध्योतक कोशिकाओं में छोटे आकार के हरितलवक होते हैं जिनमें ग्रैना उपस्थित होते हैं और स्टार्च के कणों का अभाव होता है।
इस शारीरिकी में,पूलाच्छद कोशिकाओं में बड़े आकार के हरितलवक होते हैं जिनमें ग्रैना का अभाव होता है ($Agranal$ हरितलवक) और उनमें स्टार्च के कण पाए जाते हैं।
इसके विपरीत,पर्णमध्योतक कोशिकाओं में छोटे आकार के हरितलवक होते हैं जिनमें ग्रैना उपस्थित होते हैं और स्टार्च के कणों का अभाव होता है।
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MediumMCQ
क्रेन्ज़ (Kranz) शारीरिक संरचना के बारे में निम्नलिखित में से कौन सा कथन गलत है?
A
बंडल शीथ कोशिकाओं में बड़े क्लोरोप्लास्ट और कम विकसित ग्रैना होते हैं।
B
मीसोफिल कोशिकाओं में बड़े क्लोरोप्लास्ट और अधिक विकसित ग्रैना होते हैं।
C
यह एट्रीप्लेक्स (Atriplex),गन्ना और मक्का में पाया जाता है।
D
$C_3$ पौधों की तुलना में इस संरचना वाले पौधों में प्रकाश संश्लेषण की शक्ति बेहतर होती है।
Solution
(B) क्रेन्ज़ शारीरिक संरचना $C_4$ पौधों की एक विशिष्ट विशेषता है।
$C_4$ पौधों में,बंडल शीथ कोशिकाओं में बड़े,एग्रनल (या कम विकसित ग्रैना वाले) क्लोरोप्लास्ट होते हैं,जबकि मीसोफिल कोशिकाओं में छोटे,सुविकसित,ग्रैनल क्लोरोप्लास्ट होते हैं।
विकल्प $B$ कहता है कि मीसोफिल कोशिकाओं में बड़े क्लोरोप्लास्ट और अधिक विकसित ग्रैना होते हैं; हालांकि दूसरा भाग सही है,लेकिन पहला भाग गलत है क्योंकि मीसोफिल क्लोरोप्लास्ट आमतौर पर बंडल शीथ के क्लोरोप्लास्ट की तुलना में छोटे होते हैं।
इसलिए,विकल्प $B$ में दिया गया कथन गलत है।
$C_4$ पौधों में,बंडल शीथ कोशिकाओं में बड़े,एग्रनल (या कम विकसित ग्रैना वाले) क्लोरोप्लास्ट होते हैं,जबकि मीसोफिल कोशिकाओं में छोटे,सुविकसित,ग्रैनल क्लोरोप्लास्ट होते हैं।
विकल्प $B$ कहता है कि मीसोफिल कोशिकाओं में बड़े क्लोरोप्लास्ट और अधिक विकसित ग्रैना होते हैं; हालांकि दूसरा भाग सही है,लेकिन पहला भाग गलत है क्योंकि मीसोफिल क्लोरोप्लास्ट आमतौर पर बंडल शीथ के क्लोरोप्लास्ट की तुलना में छोटे होते हैं।
इसलिए,विकल्प $B$ में दिया गया कथन गलत है।
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MediumMCQ
$C_4$ पादप निम्न में से किस स्थिति में भी दक्षता प्रदर्शित करते हैं?
A
कम $CO_2$ सांद्रता
B
कम तापमान
C
उच्च $O_2$ सांद्रता
D
कम जल उपलब्धता
Solution
(A) $C_4$ पादप अत्यधिक कुशल होते हैं क्योंकि उनके पास $RuBisCO$ एंजाइम के चारों ओर $CO_2$ की सांद्रता बढ़ाने के लिए $C_4$ चक्र (हैच-स्लैक पथ) नामक एक विशेष तंत्र होता है।
यह आंतरिक $CO_2$ सांद्रता बढ़ाने वाला तंत्र उन्हें तब भी प्रकाश संश्लेषण की उच्च दर बनाए रखने की अनुमति देता है जब बाहरी $CO_2$ सांद्रता बहुत कम होती है।
इसलिए,$C_4$ पादप कम $CO_2$ सांद्रता में भी दक्षता प्रदर्शित करते हैं।
यह आंतरिक $CO_2$ सांद्रता बढ़ाने वाला तंत्र उन्हें तब भी प्रकाश संश्लेषण की उच्च दर बनाए रखने की अनुमति देता है जब बाहरी $CO_2$ सांद्रता बहुत कम होती है।
इसलिए,$C_4$ पादप कम $CO_2$ सांद्रता में भी दक्षता प्रदर्शित करते हैं।
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MediumMCQ
$CAM$ पौधों में दिन के दौरान प्रकाश संश्लेषण के लिए $CO_2$ का स्रोत क्या है?
A
$3-PGA$
B
मैलिक एसिड
C
ऑक्सालोएसेटिक एसिड
D
पाइरूवेट
Solution
(B) $CAM$ पौधों में,रंध्र रात में खुलते हैं और $CO_2$ को ग्रहण करते हैं,जिसे मैलिक एसिड में स्थिर करके रिक्तिका (vacuole) में जमा किया जाता है।
दिन के दौरान,पानी की हानि को रोकने के लिए रंध्र बंद रहते हैं।
जमा हुआ मैलिक एसिड रिक्तिका से बाहर आता है और इसका डिकार्बोक्सिलेशन होता है,जिससे $CO_2$ और पाइरूविक एसिड मुक्त होते हैं।
इस मुक्त $CO_2$ का उपयोग प्रकाश संश्लेषण के लिए $C_3$ चक्र (केल्विन चक्र) में किया जाता है।
दिन के दौरान,पानी की हानि को रोकने के लिए रंध्र बंद रहते हैं।
जमा हुआ मैलिक एसिड रिक्तिका से बाहर आता है और इसका डिकार्बोक्सिलेशन होता है,जिससे $CO_2$ और पाइरूविक एसिड मुक्त होते हैं।
इस मुक्त $CO_2$ का उपयोग प्रकाश संश्लेषण के लिए $C_3$ चक्र (केल्विन चक्र) में किया जाता है।
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MediumMCQ
अधिकांश पौधों में रंध्र दिन के दौरान खुलते हैं और रात में बंद हो जाते हैं। इसका अपवाद क्या है?
A
क्रैसुलेशियन एसिड मेटाबॉलिज्म $(CAM)$ पौधे
B
$C_3$ पौधे
C
$C_4$ पौधे
D
इनमें से कोई नहीं
Solution
(A) अधिकांश पौधों में,प्रकाश संश्लेषण के लिए गैस विनिमय की सुविधा के लिए रंध्र दिन के दौरान खुलते हैं और पानी की हानि को रोकने के लिए रात में बंद हो जाते हैं।
हालाँकि,$CAM$ (क्रैसुलेशियन एसिड मेटाबॉलिज्म) पौधे शुष्क वातावरण के लिए एक अनूठा अनुकूलन प्रदर्शित करते हैं।
इन पौधों में,$CO_2$ लेने के लिए रंध्र रात में खुलते हैं,जिसे बाद में कार्बनिक एसिड (मैलिक एसिड) के रूप में संग्रहीत किया जाता है।
दिन के दौरान,पानी बचाने के लिए रंध्र बंद रहते हैं और संग्रहीत $CO_2$ को केल्विन चक्र के लिए आंतरिक रूप से जारी किया जाता है।
इसलिए,$CAM$ पौधे इसका अपवाद हैं।
हालाँकि,$CAM$ (क्रैसुलेशियन एसिड मेटाबॉलिज्म) पौधे शुष्क वातावरण के लिए एक अनूठा अनुकूलन प्रदर्शित करते हैं।
इन पौधों में,$CO_2$ लेने के लिए रंध्र रात में खुलते हैं,जिसे बाद में कार्बनिक एसिड (मैलिक एसिड) के रूप में संग्रहीत किया जाता है।
दिन के दौरान,पानी बचाने के लिए रंध्र बंद रहते हैं और संग्रहीत $CO_2$ को केल्विन चक्र के लिए आंतरिक रूप से जारी किया जाता है।
इसलिए,$CAM$ पौधे इसका अपवाद हैं।
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EasyMCQ
बंडल शीथ कोशिकाओं की अल्ट्रास्ट्रक्चर (अतिसूक्ष्म संरचना) का अध्ययन किसने किया था?
A
आर्नोन
B
लीच
C
फुजिता
D
हिल
Solution
(C) $C_4$ पौधों में बंडल शीथ कोशिकाओं की अल्ट्रास्ट्रक्चर का अध्ययन $1970$ में $Fujita$ और $Miyachi$ द्वारा किया गया था।
इन कोशिकाओं की विशेषता यह है कि इनमें बड़ी संख्या में क्लोरोप्लास्ट होते हैं,इनकी कोशिका भित्ति मोटी होती है जो गैसीय विनिमय के लिए अभेद्य होती है और इनमें कोई अंतरकोशिकीय स्थान नहीं होता है।
इन कोशिकाओं की विशेषता यह है कि इनमें बड़ी संख्या में क्लोरोप्लास्ट होते हैं,इनकी कोशिका भित्ति मोटी होती है जो गैसीय विनिमय के लिए अभेद्य होती है और इनमें कोई अंतरकोशिकीय स्थान नहीं होता है।
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MediumMCQ
${C_3}$ पादप की तुलना में,${C_4}$ पादपों द्वारा हेक्सोज शर्करा के एक अणु के शुद्ध उत्पादन के लिए $ATP$ के कितने अतिरिक्त अणुओं की आवश्यकता होती है?
A
दो
B
छह
C
शून्य
D
बारह
Solution
(D) ${C_3}$ पादपों में,ग्लूकोज $(C_6H_{12}O_6)$ के एक अणु के संश्लेषण के लिए $18$ $ATP$ और $12$ $NADPH$ अणुओं की आवश्यकता होती है।
${C_4}$ पादपों में,$RuBisCO$ एंजाइम के चारों ओर $CO_2$ को सांद्रित करने के लिए एक अतिरिक्त ${C_4}$ चक्र (हैच-स्लैक पथ) कार्य करता है।
इस प्रक्रिया में फॉस्फोइनोलपायरूवेट $(PEP)$ को पुनर्जीवित करने के लिए प्रति $CO_2$ अणु $2$ अतिरिक्त $ATP$ अणुओं की आवश्यकता होती है।
चूंकि हेक्सोज शर्करा के एक अणु के उत्पादन के लिए $6$ $CO_2$ अणुओं की आवश्यकता होती है,इसलिए कुल अतिरिक्त $ATP$ की आवश्यकता $6 \times 2 = 12$ $ATP$ अणु है।
अतः,${C_4}$ पादपों को ग्लूकोज के एक अणु के उत्पादन के लिए कुल $30$ $ATP$ $(18 + 12)$ की आवश्यकता होती है।
${C_4}$ पादपों में,$RuBisCO$ एंजाइम के चारों ओर $CO_2$ को सांद्रित करने के लिए एक अतिरिक्त ${C_4}$ चक्र (हैच-स्लैक पथ) कार्य करता है।
इस प्रक्रिया में फॉस्फोइनोलपायरूवेट $(PEP)$ को पुनर्जीवित करने के लिए प्रति $CO_2$ अणु $2$ अतिरिक्त $ATP$ अणुओं की आवश्यकता होती है।
चूंकि हेक्सोज शर्करा के एक अणु के उत्पादन के लिए $6$ $CO_2$ अणुओं की आवश्यकता होती है,इसलिए कुल अतिरिक्त $ATP$ की आवश्यकता $6 \times 2 = 12$ $ATP$ अणु है।
अतः,${C_4}$ पादपों को ग्लूकोज के एक अणु के उत्पादन के लिए कुल $30$ $ATP$ $(18 + 12)$ की आवश्यकता होती है।
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EasyMCQ
$C_4$ पादप किनमें पाए जाते हैं?
A
केवल ग्रैमिनी (Gramineae)
B
केवल एकबीजपत्री (Monocots)
C
केवल द्विबीजपत्री (Dicots)
D
एकबीजपत्री और द्विबीजपत्री दोनों
Solution
(D) $C_4$ पादप एकबीजपत्री और द्विबीजपत्री दोनों प्रकार के पौधों में पाए जाते हैं।
$C_4$ एकबीजपत्री पौधों के उदाहरणों में गन्ना,मक्का और साइपरस की प्रजातियां शामिल हैं।
$C_4$ द्विबीजपत्री पौधों के उदाहरणों में ऐमारैन्थस (Amaranthus) और एट्रिप्लेक्स (Atriplex) शामिल हैं।
अतः,$C_4$ पथ केवल आवृतबीजी पौधों के एक ही समूह तक सीमित नहीं है।
$C_4$ एकबीजपत्री पौधों के उदाहरणों में गन्ना,मक्का और साइपरस की प्रजातियां शामिल हैं।
$C_4$ द्विबीजपत्री पौधों के उदाहरणों में ऐमारैन्थस (Amaranthus) और एट्रिप्लेक्स (Atriplex) शामिल हैं।
अतः,$C_4$ पथ केवल आवृतबीजी पौधों के एक ही समूह तक सीमित नहीं है।
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MediumMCQ
पादपों में हैच और स्लैक $(C_4)$ चक्र में $CO_2$ स्थिरीकरण का प्रथम उत्पाद है
A
पुल आच्छद कोशिकाओं में फॉस्फोइनोल पाइरुवेट $(PEP)$ के कार्बोक्सिलेशन द्वारा ऑक्सालोएसीटेट का निर्माण
B
पर्णमध्योतक कोशिकाओं में फॉस्फोग्लिसरिक एसिड का निर्माण
C
पुल आच्छद कोशिकाओं का निर्माण
D
पर्णमध्योतक कोशिकाओं में फॉस्फोइनोल पाइरुवेट $(PEP)$ के कार्बोक्सिलेशन द्वारा ऑक्सालोएसीटेट का निर्माण
Solution
(D) $C_4$ चक्र (हैच और स्लैक पथ) में,प्राथमिक $CO_2$ ग्राही फॉस्फोइनोलपाइरुवेट $(PEP)$ होता है।
यह अभिक्रिया पत्तियों की पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में होती है।
$PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम $PEP$ के कार्बोक्सिलेशन को उत्प्रेरित करके एक $4-carbon$ यौगिक बनाता है जिसे ऑक्सालोएसीटिक एसिड $(OAA)$ कहा जाता है।
अतः,$C_4$ चक्र में $CO_2$ स्थिरीकरण का प्रथम स्थायी उत्पाद ऑक्सालोएसीटेट है,जो पर्णमध्योतक कोशिकाओं में बनता है।
यह अभिक्रिया पत्तियों की पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में होती है।
$PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम $PEP$ के कार्बोक्सिलेशन को उत्प्रेरित करके एक $4-carbon$ यौगिक बनाता है जिसे ऑक्सालोएसीटिक एसिड $(OAA)$ कहा जाता है।
अतः,$C_4$ चक्र में $CO_2$ स्थिरीकरण का प्रथम स्थायी उत्पाद ऑक्सालोएसीटेट है,जो पर्णमध्योतक कोशिकाओं में बनता है।
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MediumMCQ
पादपों में $CAM$ का क्या कार्य है?
A
जल संरक्षण
B
द्वितीयक वृद्धि
C
रोग प्रतिरोधक क्षमता
D
प्रजनन
Solution
(A) $CAM$ (Crassulacean Acid Metabolism) पादप आमतौर पर शुष्क वातावरण में पाए जाते हैं। दिन के सबसे गर्म और शुष्क भागों के दौरान अपने रंध्रों (stomata) को बंद रखने की क्षमता के कारण वाष्पोत्सर्जन द्वारा होने वाली जल की हानि काफी कम हो जाती है,जिससे यह जल संरक्षण में सहायक होता है।
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MediumMCQ
$C_3$ चक्र में निम्नलिखित में से कौन सा चार कार्बन वाला यौगिक है?
A
एरिथ्रोस-$P$
B
$DHAP$
C
$PGAL$
D
$OAA$
Solution
(D) $C_3$ चक्र (केल्विन चक्र) में $CO_2$ का स्थिरीकरण $3$-फॉस्फोग्लिसरिक एसिड ($3$-$PGA$) नामक तीन कार्बन वाले यौगिक में होता है।
हालाँकि,कार्बन चयापचय के संदर्भ में,$OAA$ (ऑक्सालोएसेटिक एसिड) एक चार कार्बन वाला यौगिक है।
यद्यपि $OAA$ मुख्य रूप से $C_4$ चक्र (हैच-स्लैक पथ) में पहले स्थिर उत्पाद के रूप में जाना जाता है,लेकिन दिए गए विकल्पों में से $OAA$ ही एकमात्र चार कार्बन वाला यौगिक है।
एरिथ्रोस-$P$ एक चार कार्बन वाली शर्करा फॉस्फेट है,लेकिन यह केल्विन चक्र के पुनरुद्धार चरण में एक मध्यवर्ती है,जिसे आमतौर पर चक्र की तुलना के संदर्भ में प्राथमिक चार कार्बन वाले उत्पाद के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जाता है।
दिए गए मानक विकल्पों को देखते हुए,$OAA$ सही विकल्प है क्योंकि यह एक प्रसिद्ध चार कार्बन वाला कार्बनिक अम्ल है।
हालाँकि,कार्बन चयापचय के संदर्भ में,$OAA$ (ऑक्सालोएसेटिक एसिड) एक चार कार्बन वाला यौगिक है।
यद्यपि $OAA$ मुख्य रूप से $C_4$ चक्र (हैच-स्लैक पथ) में पहले स्थिर उत्पाद के रूप में जाना जाता है,लेकिन दिए गए विकल्पों में से $OAA$ ही एकमात्र चार कार्बन वाला यौगिक है।
एरिथ्रोस-$P$ एक चार कार्बन वाली शर्करा फॉस्फेट है,लेकिन यह केल्विन चक्र के पुनरुद्धार चरण में एक मध्यवर्ती है,जिसे आमतौर पर चक्र की तुलना के संदर्भ में प्राथमिक चार कार्बन वाले उत्पाद के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जाता है।
दिए गए मानक विकल्पों को देखते हुए,$OAA$ सही विकल्प है क्योंकि यह एक प्रसिद्ध चार कार्बन वाला कार्बनिक अम्ल है।
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MediumMCQ
गन्ने के पौधों में $^{14}CO_2$ का मैलिक एसिड में स्थिरीकरण होता है। इस प्रक्रिया में $CO_2$ के स्थिरीकरण के लिए कौन सा एंजाइम जिम्मेदार है?
A
रूबिलोज बिसफॉस्फेट कार्बोक्सिलेज
B
फॉस्फोइनोल पाइरुविक एसिड कार्बोक्सिलेज $(PEP-case)$
C
रूबिलोज काइनेज फॉस्फेटेज
D
फ्रुक्टोज फॉस्फेट
Solution
(B) गन्ना एक $C_4$ पौधा है। $C_4$ पौधों में,$CO_2$ का प्राथमिक स्थिरीकरण पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में होता है।
$CO_2$ फॉस्फोइनोल पाइरुवेट $(PEP)$ के साथ प्रतिक्रिया करके ऑक्सेलोएसेटिक एसिड $(OAA)$ बनाता है,जो एक $4$-कार्बन यौगिक है।
यह प्रतिक्रिया फॉस्फोइनोल पाइरुवेट कार्बोक्सिलेज एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है,जिसे आमतौर पर $PEP-case$ के रूप में जाना जाता है।
इसके बाद $OAA$ को मैलिक एसिड या एस्पार्टिक एसिड में परिवर्तित किया जाता है,जिसे बंडल शीथ कोशिकाओं में ले जाया जाता है।
इसलिए,गन्ने में $CO_2$ के प्रारंभिक स्थिरीकरण के लिए जिम्मेदार एंजाइम $PEP-case$ है।
$CO_2$ फॉस्फोइनोल पाइरुवेट $(PEP)$ के साथ प्रतिक्रिया करके ऑक्सेलोएसेटिक एसिड $(OAA)$ बनाता है,जो एक $4$-कार्बन यौगिक है।
यह प्रतिक्रिया फॉस्फोइनोल पाइरुवेट कार्बोक्सिलेज एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है,जिसे आमतौर पर $PEP-case$ के रूप में जाना जाता है।
इसके बाद $OAA$ को मैलिक एसिड या एस्पार्टिक एसिड में परिवर्तित किया जाता है,जिसे बंडल शीथ कोशिकाओं में ले जाया जाता है।
इसलिए,गन्ने में $CO_2$ के प्रारंभिक स्थिरीकरण के लिए जिम्मेदार एंजाइम $PEP-case$ है।
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EasyMCQ
गन्ने जैसे उष्णकटिबंधीय पौधों में $CO_2$ स्थिरीकरण की क्षमता बहुत अधिक होती है,इसका कारण क्या है?
A
केल्विन चक्र
B
हैच-स्लैक चक्र
C
चक्रीय फोटोफॉस्फोराइलेशन
D
$TCA$ चक्र
Solution
(B) गन्ना एक $C_4$ पौधा है। $C_4$ पौधे उष्णकटिबंधीय वातावरण के अनुकूल होते हैं और इनमें कार्बन स्थिरीकरण के लिए एक विशेष मार्ग होता है जिसे $C_4$ मार्ग या हैच-स्लैक चक्र कहा जाता है। इस मार्ग में,$CO_2$ का प्रारंभिक स्थिरीकरण पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम द्वारा होता है,जिसकी $CO_2$ के प्रति आत्मीयता $RuBisCO$ की तुलना में बहुत अधिक होती है। यह तंत्र प्रकाश-श्वसन (photorespiration) को कम करता है और उच्च तापमान तथा कम $CO_2$ सांद्रता में भी अत्यधिक कुशल $CO_2$ स्थिरीकरण की अनुमति देता है।
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MediumMCQ
$C_4$ पादपों में फ्रुक्टोज का संश्लेषण किन कोशिकाओं के हरितलवक में होता है?
A
पर्णमध्योतक कोशिकाएं
B
पुल आच्छद कोशिकाएं
C
द्वार कोशिकाएं
D
स्तंभ ऊतक
Solution
(B) $C_4$ पादपों में प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया दो प्रकार की कोशिकाओं में होती है: पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाएं और पुल आच्छद (bundle sheath) कोशिकाएं।
$1$. $CO_2$ का प्राथमिक स्थिरीकरण पर्णमध्योतक कोशिकाओं में होता है,जहाँ $CO_2$ को $4$-कार्बन वाले यौगिक (ऑक्सेलोएसीटेट) में परिवर्तित किया जाता है।
$2$. यह $4$-कार्बन वाला यौगिक पुल आच्छद कोशिकाओं में स्थानांतरित कर दिया जाता है।
$3$. पुल आच्छद कोशिकाओं में,इस यौगिक का विकार्बोक्सिलीकरण होता है जिससे $CO_2$ मुक्त होती है,जो केल्विन चक्र ($C_3$ चक्र) में प्रवेश करती है।
$4$. केल्विन चक्र,जिसके परिणामस्वरूप फ्रुक्टोज जैसी शर्करा का संश्लेषण होता है,विशेष रूप से पुल आच्छद कोशिकाओं के हरितलवक के भीतर होता है।
$1$. $CO_2$ का प्राथमिक स्थिरीकरण पर्णमध्योतक कोशिकाओं में होता है,जहाँ $CO_2$ को $4$-कार्बन वाले यौगिक (ऑक्सेलोएसीटेट) में परिवर्तित किया जाता है।
$2$. यह $4$-कार्बन वाला यौगिक पुल आच्छद कोशिकाओं में स्थानांतरित कर दिया जाता है।
$3$. पुल आच्छद कोशिकाओं में,इस यौगिक का विकार्बोक्सिलीकरण होता है जिससे $CO_2$ मुक्त होती है,जो केल्विन चक्र ($C_3$ चक्र) में प्रवेश करती है।
$4$. केल्विन चक्र,जिसके परिणामस्वरूप फ्रुक्टोज जैसी शर्करा का संश्लेषण होता है,विशेष रूप से पुल आच्छद कोशिकाओं के हरितलवक के भीतर होता है।
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MediumMCQ
$C_4$ पौधों में प्रकाश संश्लेषण वायुमंडलीय $CO_2$ के स्तर से अपेक्षाकृत कम सीमित होता है क्योंकि:
A
प्राथमिक प्रारंभिक $CO_2$ स्थिरीकरण उत्पाद एक $4$-कार्बन अम्ल है।
B
$CO_2$ का प्राथमिक स्थिरीकरण $PEP$ कार्बोक्सिलेज द्वारा मध्यस्थ होता है।
C
बंडल शीथ कोशिकाओं में $CO_2$ को सांद्रित करने की एक प्रभावी क्रियाविधि होती है।
D
$C_4$ पौधों में $RuBisCO$ की $CO_2$ के प्रति उच्च आत्मीयता होती है।
Solution
(C) $C_4$ पौधों में प्रकाश संश्लेषण वायुमंडलीय $CO_2$ के स्तर से कम सीमित होता है क्योंकि इनमें $CO_2$ को सांद्रित करने की एक प्रभावी क्रियाविधि होती है।
इन पौधों में $CO_2$ का प्राथमिक स्थिरीकरण पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम द्वारा होता है,जिसमें $CO_2$ के प्रति बहुत उच्च आत्मीयता होती है और यह $O_2$ के साथ नहीं जुड़ता है।
इस स्थिर $CO_2$ को फिर $4$-कार्बन कार्बनिक अम्ल के रूप में बंडल शीथ कोशिकाओं में स्थानांतरित किया जाता है।
बंडल शीथ कोशिकाओं में,इस अम्ल का डिकार्बोक्सिलेशन होता है जिससे $CO_2$ मुक्त होती है,जो $RuBisCO$ एंजाइम के आसपास $CO_2$ की सांद्रता को काफी बढ़ा देती है।
यह उच्च सांद्रता यह सुनिश्चित करती है कि $RuBisCO$ केल्विन चक्र में कुशलतापूर्वक कार्य करे और प्रकाश-श्वसन (photorespiration) की दर को कम करे।
इन पौधों में $CO_2$ का प्राथमिक स्थिरीकरण पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम द्वारा होता है,जिसमें $CO_2$ के प्रति बहुत उच्च आत्मीयता होती है और यह $O_2$ के साथ नहीं जुड़ता है।
इस स्थिर $CO_2$ को फिर $4$-कार्बन कार्बनिक अम्ल के रूप में बंडल शीथ कोशिकाओं में स्थानांतरित किया जाता है।
बंडल शीथ कोशिकाओं में,इस अम्ल का डिकार्बोक्सिलेशन होता है जिससे $CO_2$ मुक्त होती है,जो $RuBisCO$ एंजाइम के आसपास $CO_2$ की सांद्रता को काफी बढ़ा देती है।
यह उच्च सांद्रता यह सुनिश्चित करती है कि $RuBisCO$ केल्विन चक्र में कुशलतापूर्वक कार्य करे और प्रकाश-श्वसन (photorespiration) की दर को कम करे।
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MediumMCQ
$C_4$ पौधों की पत्तियों में $CO_2$ के स्थिरीकरण के दौरान मैलिक एसिड का संश्लेषण किन कोशिकाओं में होता है?
A
पुल आच्छद कोशिकाएं
B
द्वार कोशिकाएं
C
अधिचर्म कोशिकाएं
D
पर्णमध्योतक कोशिकाएं
Solution
(D) $C_4$ पौधों में प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में दो प्रकार की कोशिकाएं शामिल होती हैं: पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाएं और पुल आच्छद (bundle sheath) कोशिकाएं।
$1$. $CO_2$ का प्राथमिक स्थिरीकरण पर्णमध्योतक कोशिकाओं में होता है।
$2$. $CO_2$ को $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम की मदद से फॉस्फोइनोलपाइरूवेट $(PEP)$ द्वारा स्वीकार किया जाता है,जिससे $4$-कार्बन वाला यौगिक ऑक्सेलोएसेटिक एसिड $(OAA)$ बनता है।
$3$. इसके बाद,इस $OAA$ को पर्णमध्योतक कोशिकाओं में ही मैलिक एसिड या एस्पार्टिक एसिड जैसे अन्य $4$-कार्बन वाले यौगिकों में परिवर्तित किया जाता है।
$4$. अतः,मैलिक एसिड का संश्लेषण पर्णमध्योतक कोशिकाओं में होता है।
$1$. $CO_2$ का प्राथमिक स्थिरीकरण पर्णमध्योतक कोशिकाओं में होता है।
$2$. $CO_2$ को $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम की मदद से फॉस्फोइनोलपाइरूवेट $(PEP)$ द्वारा स्वीकार किया जाता है,जिससे $4$-कार्बन वाला यौगिक ऑक्सेलोएसेटिक एसिड $(OAA)$ बनता है।
$3$. इसके बाद,इस $OAA$ को पर्णमध्योतक कोशिकाओं में ही मैलिक एसिड या एस्पार्टिक एसिड जैसे अन्य $4$-कार्बन वाले यौगिकों में परिवर्तित किया जाता है।
$4$. अतः,मैलिक एसिड का संश्लेषण पर्णमध्योतक कोशिकाओं में होता है।
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EasyMCQ
कौन सा एंजाइम प्रकाश संश्लेषी $C_4$ चक्र को उत्प्रेरित करता है?
A
$RuBP$ कार्बोक्सिलेज
B
$PEP$ कार्बोक्सिलेज
C
कार्बोनिक एनहाइड्रेज
D
इनमें से कोई नहीं
Solution
(B) $C_4$ प्रकाश संश्लेषी पथ में,प्राथमिक कार्बन डाइऑक्साइड का स्थिरीकरण पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में होता है।
$PEP$ (फॉस्फोइनोलपाइरुवेट) कार्बोक्सिलेज वह मुख्य एंजाइम है जो $CO_2$ के प्रारंभिक स्थिरीकरण के लिए जिम्मेदार है,जिससे यह ऑक्सालोएसीटेट नामक $4$-कार्बन यौगिक में परिवर्तित हो जाता है।
$C_3$ पौधों के विपरीत,जहाँ $RuBP$ कार्बोक्सिलेज $(RuBisCO)$ प्राथमिक एंजाइम होता है,$C_4$ पौधे $PEP$ कार्बोक्सिलेज का उपयोग करते हैं क्योंकि इसमें $CO_2$ के लिए उच्च आकर्षण होता है और यह ऑक्सीजनेज गतिविधि नहीं दिखाता है।
$PEP$ (फॉस्फोइनोलपाइरुवेट) कार्बोक्सिलेज वह मुख्य एंजाइम है जो $CO_2$ के प्रारंभिक स्थिरीकरण के लिए जिम्मेदार है,जिससे यह ऑक्सालोएसीटेट नामक $4$-कार्बन यौगिक में परिवर्तित हो जाता है।
$C_3$ पौधों के विपरीत,जहाँ $RuBP$ कार्बोक्सिलेज $(RuBisCO)$ प्राथमिक एंजाइम होता है,$C_4$ पौधे $PEP$ कार्बोक्सिलेज का उपयोग करते हैं क्योंकि इसमें $CO_2$ के लिए उच्च आकर्षण होता है और यह ऑक्सीजनेज गतिविधि नहीं दिखाता है।
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EasyMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा $C_4$ पादप है?
A
मक्का
B
एट्रीप्लेक्स
C
गन्ना
D
उपरोक्त सभी
Solution
(D) $C_4$ पादप वे होते हैं जो कार्बन स्थिरीकरण के लिए $C_4$ डाइकार्बोक्सिलिक एसिड पथ का उपयोग करते हैं。
$C_4$ पादपों के सामान्य उदाहरणों में मक्का ($Zea$ $mays$), गन्ना ($Saccharum$ $officinarum$), और $Atriplex$ वंश की विभिन्न प्रजातियां शामिल हैं。
चूंकि दिए गए सभी विकल्प ($\text{मक्का}$, $\text{एट्रीप्लेक्स}$, और $\text{गन्ना}$) $C_4$ पादप हैं, इसलिए सही उत्तर $D$ है。
$C_4$ पादपों के सामान्य उदाहरणों में मक्का ($Zea$ $mays$), गन्ना ($Saccharum$ $officinarum$), और $Atriplex$ वंश की विभिन्न प्रजातियां शामिल हैं。
चूंकि दिए गए सभी विकल्प ($\text{मक्का}$, $\text{एट्रीप्लेक्स}$, और $\text{गन्ना}$) $C_4$ पादप हैं, इसलिए सही उत्तर $D$ है。
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MediumMCQ
$C_4$ पादप $C_3$ पादपों की तुलना में प्रकाश संश्लेषण में अधिक कुशल होते हैं,जिसका कारण है:
A
पर्ण का बड़ा क्षेत्रफल
B
पर्ण कोशिकाओं में अधिक संख्या में हरितलवक की उपस्थिति
C
पतले क्यूटिकल की उपस्थिति
D
प्रकाश संश्लेषण की धीमी दर
Solution
(B) $C_4$ पादप $C_3$ पादपों की तुलना में प्रकाश संश्लेषण में अधिक कुशल होते हैं क्योंकि इनमें $Kranz$ शारीरिक संरचना (anatomy) पाई जाती है।
$C_4$ पादपों में,बंडल शीथ कोशिकाओं में बड़ी संख्या में हरितलवक (chloroplasts) होते हैं,जो $CO_2$ स्थिरीकरण की प्रक्रिया को अधिक कुशल बनाते हैं।
यह संरचनात्मक अनुकूलन प्रकाश श्वसन (photorespiration) को कम करता है,जो $C_3$ पादपों में होने वाली एक हानिकारक प्रक्रिया है,जिससे $C_4$ पादपों की कुल प्रकाश संश्लेषी दक्षता बढ़ जाती है।
$C_4$ पादपों में,बंडल शीथ कोशिकाओं में बड़ी संख्या में हरितलवक (chloroplasts) होते हैं,जो $CO_2$ स्थिरीकरण की प्रक्रिया को अधिक कुशल बनाते हैं।
यह संरचनात्मक अनुकूलन प्रकाश श्वसन (photorespiration) को कम करता है,जो $C_3$ पादपों में होने वाली एक हानिकारक प्रक्रिया है,जिससे $C_4$ पादपों की कुल प्रकाश संश्लेषी दक्षता बढ़ जाती है।
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EasyMCQ
$CAM$ पादप मुख्य रूप से........ होते हैं।
A
मरुद्भिद (Xerophytes)
B
जलोद्भिद (Hydrophytes)
C
अधिपादप (Epiphytes)
D
उपरोक्त में से कोई नहीं
Solution
(A) $CAM$ का अर्थ $Crassulacean$ $Acid$ $Metabolism$ है।
$CAM$ पादप मुख्य रूप से मरुद्भिद (xerophytes) होते हैं,जो रेगिस्तान या बर्फ से ढके क्षेत्रों जैसे कम पानी वाले वातावरण में जीवित रहने के लिए अनुकूलित होते हैं।
इन पादपों ने प्रकाश-श्वसन (photorespiration) और जल की हानि को कम करने के लिए $CAM$ पथ विकसित किया है,जिसमें वे केवल रात में अपने रंध्रों को खोलकर $CO_2$ ग्रहण करते हैं और इसे कार्बनिक अम्लों में स्थिर करते हैं,जिनका उपयोग दिन के दौरान प्रकाश संश्लेषण के लिए किया जाता है।
$CAM$ पादप मुख्य रूप से मरुद्भिद (xerophytes) होते हैं,जो रेगिस्तान या बर्फ से ढके क्षेत्रों जैसे कम पानी वाले वातावरण में जीवित रहने के लिए अनुकूलित होते हैं।
इन पादपों ने प्रकाश-श्वसन (photorespiration) और जल की हानि को कम करने के लिए $CAM$ पथ विकसित किया है,जिसमें वे केवल रात में अपने रंध्रों को खोलकर $CO_2$ ग्रहण करते हैं और इसे कार्बनिक अम्लों में स्थिर करते हैं,जिनका उपयोग दिन के दौरान प्रकाश संश्लेषण के लिए किया जाता है।
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MediumMCQ
किन पौधों में बंडल शीथ (bundle sheath) कोशिकाओं में हरितलवक (chloroplasts) पाए जाते हैं?
A
$C_3$ पौधे
B
$C_4$ पौधे
C
$CAM$ पौधे
D
प्रकाश संश्लेषी पौधे
Solution
(B) $C_4$ पौधों में,पत्तियों में एक विशेष शारीरिक रचना पाई जाती है जिसे 'क्रान्ज़' (Kranz) एनाटॉमी कहते हैं।
इस रचना में,बंडल शीथ कोशिकाएं बड़ी,मोटी भित्ति वाली होती हैं और इनमें बड़ी संख्या में हरितलवक पाए जाते हैं।
ये हरितलवक केल्विन चक्र के लिए उत्तरदायी होते हैं,जो $C_4$ पौधों की बंडल शीथ कोशिकाओं में होता है,जबकि $C_3$ पौधों में यह मध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में होता है।
इस रचना में,बंडल शीथ कोशिकाएं बड़ी,मोटी भित्ति वाली होती हैं और इनमें बड़ी संख्या में हरितलवक पाए जाते हैं।
ये हरितलवक केल्विन चक्र के लिए उत्तरदायी होते हैं,जो $C_4$ पौधों की बंडल शीथ कोशिकाओं में होता है,जबकि $C_3$ पौधों में यह मध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में होता है।
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EasyMCQ
$C_4$ पादपों में कितने प्रकार की प्रकाश संश्लेषी कोशिकाएं पाई जाती हैं?
A
एक
B
दो
C
चार
D
आठ
Solution
(B) $C_4$ पादप $Kranz$ शारीरिक (anatomy) प्रदर्शित करते हैं।
इस शारीरिक रचना में,पत्तियों में दो अलग-अलग प्रकार की प्रकाश संश्लेषी कोशिकाएं होती हैं:
$1$. पर्णमध्योतक कोशिकाएं (Mesophyll cells): ये कोशिकाएं $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम का उपयोग करके प्राथमिक $CO_2$ स्थिरीकरण करती हैं।
$2$. बंडल आच्छद कोशिकाएं (Bundle sheath cells): ये कोशिकाएं $C_4$ अम्लों से मुक्त हुए $CO_2$ का उपयोग करके केल्विन चक्र ($C_3$ चक्र) को पूरा करती हैं।
अतः,$C_4$ पादपों में दो प्रकार की प्रकाश संश्लेषी कोशिकाएं उपस्थित होती हैं।
इस शारीरिक रचना में,पत्तियों में दो अलग-अलग प्रकार की प्रकाश संश्लेषी कोशिकाएं होती हैं:
$1$. पर्णमध्योतक कोशिकाएं (Mesophyll cells): ये कोशिकाएं $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम का उपयोग करके प्राथमिक $CO_2$ स्थिरीकरण करती हैं।
$2$. बंडल आच्छद कोशिकाएं (Bundle sheath cells): ये कोशिकाएं $C_4$ अम्लों से मुक्त हुए $CO_2$ का उपयोग करके केल्विन चक्र ($C_3$ चक्र) को पूरा करती हैं।
अतः,$C_4$ पादपों में दो प्रकार की प्रकाश संश्लेषी कोशिकाएं उपस्थित होती हैं।
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MediumMCQ
$C_4$ पादपों में $CO_2$ का स्थिरीकरण $RuBP$ द्वारा निम्नलिखित में से किसमें होता है?
A
पर्णमध्योतक कोशिकाएं
B
पुल आच्छद कोशिकाएं
C
रंध्र की द्वार कोशिकाएं
D
अधिचर्म कोशिकाएं
Solution
(B) $C_4$ पादपों में प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया दो प्रकार की कोशिकाओं में होती है: पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाएं और पुल आच्छद (bundle sheath) कोशिकाएं।
$1$. पर्णमध्योतक कोशिकाओं में,$CO_2$ का प्रारंभिक स्थिरीकरण $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम द्वारा होकर $4$-कार्बन यौगिक,ऑक्सेलोएसीटेट बनता है।
$2$. यह $4$-कार्बन यौगिक फिर पुल आच्छद कोशिकाओं में स्थानांतरित किया जाता है।
$3$. पुल आच्छद कोशिकाओं में,इस $4$-कार्बन यौगिक का डिकार्बोक्सिलेशन होता है जिससे $CO_2$ मुक्त होती है।
$4$. यह मुक्त $CO_2$ केल्विन चक्र में $RuBisCO$ एंजाइम द्वारा $RuBP$ (राइबुलोज $1,5$-बिसफॉस्फेट) के साथ स्थिर की जाती है,जो $C_4$ पादपों में विशेष रूप से पुल आच्छद कोशिकाओं में होता है।
$1$. पर्णमध्योतक कोशिकाओं में,$CO_2$ का प्रारंभिक स्थिरीकरण $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम द्वारा होकर $4$-कार्बन यौगिक,ऑक्सेलोएसीटेट बनता है।
$2$. यह $4$-कार्बन यौगिक फिर पुल आच्छद कोशिकाओं में स्थानांतरित किया जाता है।
$3$. पुल आच्छद कोशिकाओं में,इस $4$-कार्बन यौगिक का डिकार्बोक्सिलेशन होता है जिससे $CO_2$ मुक्त होती है।
$4$. यह मुक्त $CO_2$ केल्विन चक्र में $RuBisCO$ एंजाइम द्वारा $RuBP$ (राइबुलोज $1,5$-बिसफॉस्फेट) के साथ स्थिर की जाती है,जो $C_4$ पादपों में विशेष रूप से पुल आच्छद कोशिकाओं में होता है।
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MediumMCQ
$C_4$ पथ के संदर्भ में,पहला चरण ......... है।
A
$CO_2$,$RuDP$ के साथ जुड़ता है।
B
$CO_2$,$GA$ के साथ जुड़ता है।
C
$CO_2$,$PEP$ के साथ जुड़ता है।
D
$CO_2$,$RMP$ के साथ जुड़ता है।
Solution
(C) $C_4$ पथ (हैच-स्लैक चक्र) में,प्राथमिक $CO_2$ ग्राही $3$-कार्बन वाला अणु होता है जिसे फॉस्फोइनोलपायरुवेट $(PEP)$ कहा जाता है।
यह अभिक्रिया पर्णमध्योतक कोशिकाओं में $PEP$ कार्बोक्सिलेज $(PEPCase)$ एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है।
$CO_2$,$PEP$ के साथ जुड़कर $4$-कार्बन वाला यौगिक बनाता है जिसे ऑक्जेलोएसेटिक एसिड $(OAA)$ कहते हैं।
अतः,पहले चरण में $PEP$ द्वारा $CO_2$ का स्थिरीकरण होता है।
यह अभिक्रिया पर्णमध्योतक कोशिकाओं में $PEP$ कार्बोक्सिलेज $(PEPCase)$ एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है।
$CO_2$,$PEP$ के साथ जुड़कर $4$-कार्बन वाला यौगिक बनाता है जिसे ऑक्जेलोएसेटिक एसिड $(OAA)$ कहते हैं।
अतः,पहले चरण में $PEP$ द्वारा $CO_2$ का स्थिरीकरण होता है।
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MediumMCQ
अत्यधिक कुशल प्रकाश संश्लेषण और बंडल शीथ (bundle sheath) कोशिकाओं की उपस्थिति ......... की एक विशेषता है।
A
$C_3$ पादप
B
$C_2$ पादप
C
$C_4$ पादप
D
$CAM$ पादप
Solution
(C) $C_4$ पादपों में एक विशेष प्रकार की पत्ती की शारीरिक संरचना पाई जाती है जिसे क्रान्ज़ (Kranz) एनाटॉमी कहा जाता है।
इस संरचना में,बंडल शीथ कोशिकाएं बड़ी होती हैं और उनमें कई हरितलवक (chloroplasts) होते हैं,जो $C_4$ प्रकाश संश्लेषण पथ के लिए आवश्यक हैं।
यह पथ अत्यधिक कुशल है क्योंकि यह बंडल शीथ कोशिकाओं में $RuBisCO$ एंजाइम के चारों ओर $CO_2$ की सांद्रता बढ़ाकर प्रकाश-श्वसन (photorespiration) को कम करता है,जिससे ये पौधे उच्च तापमान और उच्च प्रकाश तीव्रता वाले वातावरण में पनप सकते हैं।
इस संरचना में,बंडल शीथ कोशिकाएं बड़ी होती हैं और उनमें कई हरितलवक (chloroplasts) होते हैं,जो $C_4$ प्रकाश संश्लेषण पथ के लिए आवश्यक हैं।
यह पथ अत्यधिक कुशल है क्योंकि यह बंडल शीथ कोशिकाओं में $RuBisCO$ एंजाइम के चारों ओर $CO_2$ की सांद्रता बढ़ाकर प्रकाश-श्वसन (photorespiration) को कम करता है,जिससे ये पौधे उच्च तापमान और उच्च प्रकाश तीव्रता वाले वातावरण में पनप सकते हैं।
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MediumMCQ
$C_4$ पौधों में ......... के क्लोरोप्लास्ट में कार्बन का पुनः स्थिरीकरण (re-fixation) होता है।
A
पर्णमध्योतक कोशिकाएं
B
पुल आच्छद कोशिकाएं
C
द्वार कोशिकाएं
D
अधिचर्म कोशिकाएं
Solution
(B) $C_4$ पौधों में कार्बन स्थिरीकरण की प्रक्रिया दो चरणों में और अलग-अलग प्रकार की कोशिकाओं में होती है।
$1$. प्राथमिक $CO_2$ स्थिरीकरण पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में होता है,जहाँ $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम की मदद से $CO_2$ को $4$-कार्बन यौगिक ऑक्सालोएसीटेट में परिवर्तित किया जाता है।
$2$. यह $4$-कार्बन यौगिक फिर पुल आच्छद (bundle sheath) कोशिकाओं में स्थानांतरित कर दिया जाता है।
$3$. पुल आच्छद कोशिकाओं में,इस $4$-कार्बन यौगिक का विघटन होकर $CO_2$ मुक्त होता है,जिसे केल्विन चक्र में $RuBisCO$ एंजाइम द्वारा पुनः स्थिर किया जाता है।
अतः,अंतिम कार्बन स्थिरीकरण (पुनः स्थिरीकरण) पुल आच्छद कोशिकाओं के क्लोरोप्लास्ट में होता है।
$1$. प्राथमिक $CO_2$ स्थिरीकरण पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में होता है,जहाँ $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम की मदद से $CO_2$ को $4$-कार्बन यौगिक ऑक्सालोएसीटेट में परिवर्तित किया जाता है।
$2$. यह $4$-कार्बन यौगिक फिर पुल आच्छद (bundle sheath) कोशिकाओं में स्थानांतरित कर दिया जाता है।
$3$. पुल आच्छद कोशिकाओं में,इस $4$-कार्बन यौगिक का विघटन होकर $CO_2$ मुक्त होता है,जिसे केल्विन चक्र में $RuBisCO$ एंजाइम द्वारा पुनः स्थिर किया जाता है।
अतः,अंतिम कार्बन स्थिरीकरण (पुनः स्थिरीकरण) पुल आच्छद कोशिकाओं के क्लोरोप्लास्ट में होता है।
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MediumMCQ
$C_4$ पौधों की पत्तियों में,$CO_2$ के स्थिरीकरण के दौरान मैलिक एसिड का निर्माण किन कोशिकाओं में होता है?
A
अधिचर्मीय
B
पर्णमध्योतक (Mesophyll)
C
पुल आच्छद (Bundle sheath)
D
फ्लोएम
Solution
(B) $C_4$ पौधों में,प्राथमिक $CO_2$ स्थिरीकरण पर्णमध्योतक (Mesophyll) कोशिकाओं में होता है।
$1$. $PEP$ कार्बोक्सिलेज $(PEPCase)$ एंजाइम पर्णमध्योतक कोशिकाओं में $CO_2$ को ग्रहण करके $4$-कार्बन युक्त यौगिक ऑक्सेलोएसेटिक एसिड $(OAA)$ बनाता है।
$2$. इसके बाद,इस $OAA$ को उन्हीं पर्णमध्योतक कोशिकाओं में मैलिक एसिड (या एस्पार्टिक एसिड) में परिवर्तित किया जाता है।
$3$. अंत में,यह मैलिक एसिड केल्विन चक्र के लिए पुल आच्छद (Bundle sheath) कोशिकाओं में स्थानांतरित कर दिया जाता है।
$1$. $PEP$ कार्बोक्सिलेज $(PEPCase)$ एंजाइम पर्णमध्योतक कोशिकाओं में $CO_2$ को ग्रहण करके $4$-कार्बन युक्त यौगिक ऑक्सेलोएसेटिक एसिड $(OAA)$ बनाता है।
$2$. इसके बाद,इस $OAA$ को उन्हीं पर्णमध्योतक कोशिकाओं में मैलिक एसिड (या एस्पार्टिक एसिड) में परिवर्तित किया जाता है।
$3$. अंत में,यह मैलिक एसिड केल्विन चक्र के लिए पुल आच्छद (Bundle sheath) कोशिकाओं में स्थानांतरित कर दिया जाता है।
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MediumMCQ
$C_4$ पादप $C_3$ पादपों की तुलना में प्रकाशसंश्लेषण की दृष्टि से अधिक कुशल होते हैं,क्योंकि:
A
$CO_2$ का बहिर्वाह (efflux) नहीं रुकता है।
B
उनमें हरितलवकों की संख्या अधिक होती है।
C
उनका $CO_2$ क्षतिपूर्ति बिंदु (compensation point) उच्च होता है।
D
प्रकाशश्वसन के दौरान उत्पन्न $CO_2$ को ग्रहण कर लिया जाता है और $PEP$ कार्बोक्सिलेज द्वारा पुनर्चक्रित किया जाता है।
Solution
(D) $C_4$ पादप अधिक कुशल होते हैं क्योंकि उन्होंने प्रकाशश्वसन (photorespiration) को कम करने के लिए एक तंत्र विकसित किया है।
$C_4$ पादपों में,प्रकाशश्वसन के दौरान निकलने वाली $CO_2$ या बंडल शीथ कोशिकाओं में सांद्रित $CO_2$ को $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम द्वारा कुशलतापूर्वक पुनः स्थिर (refix) कर लिया जाता है।
$PEP$ कार्बोक्सिलेज की $CO_2$ के प्रति बहुत अधिक आत्मीयता होती है और यह $RuBisCO$ के विपरीत $O_2$ के साथ नहीं जुड़ता है।
यह तंत्र सुनिश्चित करता है कि $CO_2$ की हानि न्यूनतम हो और कम $CO_2$ सांद्रता की स्थिति में भी प्रकाशसंश्लेषण की दर उच्च बनी रहे।
$C_4$ पादपों में,प्रकाशश्वसन के दौरान निकलने वाली $CO_2$ या बंडल शीथ कोशिकाओं में सांद्रित $CO_2$ को $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम द्वारा कुशलतापूर्वक पुनः स्थिर (refix) कर लिया जाता है।
$PEP$ कार्बोक्सिलेज की $CO_2$ के प्रति बहुत अधिक आत्मीयता होती है और यह $RuBisCO$ के विपरीत $O_2$ के साथ नहीं जुड़ता है।
यह तंत्र सुनिश्चित करता है कि $CO_2$ की हानि न्यूनतम हो और कम $CO_2$ सांद्रता की स्थिति में भी प्रकाशसंश्लेषण की दर उच्च बनी रहे।
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EasyMCQ
$C_4$ पादप ......... के प्रति अनुकूलन दर्शाते हैं।
A
गर्म और शुष्क जलवायु
B
शीतोष्ण जलवायु
C
ठंडी और शुष्क जलवायु
D
गर्म और आर्द्र जलवायु
Solution
(A) $C_4$ पादप,जैसे मक्का और गन्ना,विशेष रूप से उच्च तापमान और तीव्र प्रकाश वाले वातावरण के लिए अनुकूलित होते हैं,जो अक्सर शुष्क परिस्थितियों से जुड़े होते हैं।
इन पादपों में $Kranz$ शारीरिक संरचना (anatomy) पाई जाती है,जो उन्हें प्रकाश-श्वसन (photorespiration) को कम करने में सक्षम बनाती है।
$RuBisCO$ एंजाइम के चारों ओर $CO_2$ की सांद्रता बढ़ाकर,$C_4$ पादप उन परिस्थितियों में भी उच्च प्रकाश-संश्लेषण दक्षता बनाए रखते हैं जहाँ $C_3$ पादप प्रकाश-श्वसन के कारण महत्वपूर्ण ऊर्जा खो देते हैं।
अतः,$C_4$ पादप गर्म और शुष्क जलवायु के लिए अत्यधिक अनुकूलित होते हैं।
इन पादपों में $Kranz$ शारीरिक संरचना (anatomy) पाई जाती है,जो उन्हें प्रकाश-श्वसन (photorespiration) को कम करने में सक्षम बनाती है।
$RuBisCO$ एंजाइम के चारों ओर $CO_2$ की सांद्रता बढ़ाकर,$C_4$ पादप उन परिस्थितियों में भी उच्च प्रकाश-संश्लेषण दक्षता बनाए रखते हैं जहाँ $C_3$ पादप प्रकाश-श्वसन के कारण महत्वपूर्ण ऊर्जा खो देते हैं।
अतः,$C_4$ पादप गर्म और शुष्क जलवायु के लिए अत्यधिक अनुकूलित होते हैं।
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EasyMCQ
निम्नलिखित में से किसमें '$Kranz$' (क्रान्ज़) शारीरिक संरचना पाई जाती है?
A
फूल
B
बीज
C
पत्तियां
D
तना
Solution
(C) '$Kranz$' (क्रान्ज़) शारीरिक संरचना $C_4$ पौधों की पत्तियों में पाई जाने वाली एक विशिष्ट संरचना है (उदाहरण के लिए,मक्का,गन्ना)।
इस संरचना में,पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाएं बंडल म्यान (bundle sheath) कोशिकाओं के चारों ओर एक वलय के रूप में व्यवस्थित होती हैं।
यह व्यवस्था $CO_2$ के कुशल परिवहन की सुविधा प्रदान करती है और प्रकाश-श्वसन (photorespiration) को कम करती है,जिससे ये पौधे उच्च तापमान और उच्च प्रकाश तीव्रता वाले वातावरण में पनप सकते हैं।
इस संरचना में,पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाएं बंडल म्यान (bundle sheath) कोशिकाओं के चारों ओर एक वलय के रूप में व्यवस्थित होती हैं।
यह व्यवस्था $CO_2$ के कुशल परिवहन की सुविधा प्रदान करती है और प्रकाश-श्वसन (photorespiration) को कम करती है,जिससे ये पौधे उच्च तापमान और उच्च प्रकाश तीव्रता वाले वातावरण में पनप सकते हैं।
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MediumMCQ
निम्नलिखित में से किस पौधे का $CO_2$ क्षतिपूर्ति बिंदु (compensation point) कम होता है?
A
$C_3$ पौधे
B
$C_4$ पौधे
C
$C_2$ पौधे
D
अल्पाइन पौधे
Solution
(B) $CO_2$ क्षतिपूर्ति बिंदु $CO_2$ की वह सांद्रता है जिस पर प्रकाश संश्लेषण की दर श्वसन की दर के बिल्कुल बराबर होती है।
$C_4$ पौधे $C_3$ पौधों की तुलना में प्रकाश संश्लेषण में अधिक कुशल होते हैं क्योंकि उनमें $CO_2$ को केंद्रित करने की एक क्रियाविधि (क्रान्ज़ शारीरिक रचना) होती है जो प्रकाश-श्वसन (photorespiration) को कम करती है।
इस क्रियाविधि के कारण,$C_4$ पौधे $CO_2$ की बहुत कम सांद्रता पर भी शुद्ध प्रकाश संश्लेषण दर बनाए रख सकते हैं।
इसलिए,$C_4$ पौधों का $CO_2$ क्षतिपूर्ति बिंदु $(0-10 \ ppm)$ $C_3$ पौधों $(20-100 \ ppm)$ की तुलना में कम होता है।
$C_4$ पौधे $C_3$ पौधों की तुलना में प्रकाश संश्लेषण में अधिक कुशल होते हैं क्योंकि उनमें $CO_2$ को केंद्रित करने की एक क्रियाविधि (क्रान्ज़ शारीरिक रचना) होती है जो प्रकाश-श्वसन (photorespiration) को कम करती है।
इस क्रियाविधि के कारण,$C_4$ पौधे $CO_2$ की बहुत कम सांद्रता पर भी शुद्ध प्रकाश संश्लेषण दर बनाए रख सकते हैं।
इसलिए,$C_4$ पौधों का $CO_2$ क्षतिपूर्ति बिंदु $(0-10 \ ppm)$ $C_3$ पौधों $(20-100 \ ppm)$ की तुलना में कम होता है।
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MediumMCQ
$CAM$ पौधों की किसमें मदद करता है?
A
जल संरक्षण
B
द्वितीयक वृद्धि
C
रोग प्रतिरोधक क्षमता
D
प्रजनन
Solution
(A) $CAM$ का अर्थ 'Crassulacean Acid Metabolism' है।
यह एक विशेष प्रकाश संश्लेषण मार्ग है जिसे शुष्क या अर्ध-शुष्क वातावरण में उगने वाले पौधों द्वारा अपनाया जाता है।
$CAM$ पौधों में,रंध्र (stomata) दिन के दौरान बंद रहते हैं ताकि अत्यधिक वाष्पोत्सर्जन को रोका जा सके और वे केवल रात में $CO_2$ लेने के लिए खुलते हैं।
यह तंत्र पानी की हानि को काफी कम कर देता है,जिससे पौधों को पानी की कमी वाली स्थितियों में जीवित रहने में मदद मिलती है।
इसलिए,$CAM$ मुख्य रूप से जल संरक्षण में मदद करता है।
यह एक विशेष प्रकाश संश्लेषण मार्ग है जिसे शुष्क या अर्ध-शुष्क वातावरण में उगने वाले पौधों द्वारा अपनाया जाता है।
$CAM$ पौधों में,रंध्र (stomata) दिन के दौरान बंद रहते हैं ताकि अत्यधिक वाष्पोत्सर्जन को रोका जा सके और वे केवल रात में $CO_2$ लेने के लिए खुलते हैं।
यह तंत्र पानी की हानि को काफी कम कर देता है,जिससे पौधों को पानी की कमी वाली स्थितियों में जीवित रहने में मदद मिलती है।
इसलिए,$CAM$ मुख्य रूप से जल संरक्षण में मदद करता है।
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EasyMCQ
$C_4$ पौधों में $PEP$ कार्बोक्सिलेज द्वारा $CO_2$ का स्थिरीकरण कहाँ होता है?
A
पर्णमध्योतक कोशिकाएं
B
पुल आच्छद कोशिकाएं
C
द्वार कोशिकाएं
D
अधिचर्म कोशिकाएं
Solution
(A) $C_4$ पौधों में,प्राथमिक $CO_2$ स्थिरीकरण पर्णमध्योतक (Mesophyll) कोशिकाओं में होता है।
$PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम $PEP$ ($3$-कार्बन यौगिक) और $CO_2$ पर क्रिया करके ऑक्सालोएसीटेट बनाता है,जो एक $4$-कार्बन यौगिक है।
यह प्रक्रिया $C_4$ पथ (हैच-स्लैक पथ) का प्रारंभिक चरण है और यह केल्विन चक्र के लिए $CO_2$ को पुल आच्छद (Bundle sheath) कोशिकाओं में भेजने से पहले पर्णमध्योतक कोशिकाओं में संपन्न होती है।
$PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम $PEP$ ($3$-कार्बन यौगिक) और $CO_2$ पर क्रिया करके ऑक्सालोएसीटेट बनाता है,जो एक $4$-कार्बन यौगिक है।
यह प्रक्रिया $C_4$ पथ (हैच-स्लैक पथ) का प्रारंभिक चरण है और यह केल्विन चक्र के लिए $CO_2$ को पुल आच्छद (Bundle sheath) कोशिकाओं में भेजने से पहले पर्णमध्योतक कोशिकाओं में संपन्न होती है।
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EasyMCQ
$C_4$ पादपों में प्राथमिक $CO_2$ ग्राही ......... है।
A
फॉस्फोइनोलपाइरुवेट $(PEP)$
B
रूब्यूलोज़-$1,5$-बिसफॉस्फेट $(RuBP)$
C
$NADP$
D
रूब्यूलोज़-$5$-फॉस्फेट
Solution
(A) $C_4$ पादपों में,प्राथमिक $CO_2$ ग्राही एक $3$-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।
$RuBP$,$C_3$ पादपों में प्राथमिक $CO_2$ ग्राही है,$C_4$ पादपों में नहीं।
यह अभिक्रिया पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में $PEP$ कार्बोक्सिलेज $(PEPCase)$ एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है।
$RuBP$,$C_3$ पादपों में प्राथमिक $CO_2$ ग्राही है,$C_4$ पादपों में नहीं।
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MediumMCQ
$C_3$ पादपों की तुलना में $C_4$ पादपों में हेक्सोज़ के एक अणु के उत्पादन के लिए $ATP$ के कुल कितने अतिरिक्त अणुओं की आवश्यकता होती है?
A
दो
B
छह
C
शून्य
D
बारह
Solution
(D) $C_3$ पादपों में ग्लूकोज $(C_6H_{12}O_6)$ के एक अणु के संश्लेषण के लिए $18$ $ATP$ और $12$ $NADPH$ अणुओं की आवश्यकता होती है।
$C_4$ पादपों में पर्णमध्योतक कोशिकाओं में फॉस्फोइनोलपाइरुवेट $(PEP)$ के पुनरुद्धार के लिए अतिरिक्त $6$ $ATP$ अणुओं की आवश्यकता होती है,जिससे कुल $30$ $ATP$ $(18 + 12 = 30)$ और $12$ $NADPH$ अणु उपयोग होते हैं।
अतः,$C_3$ पादपों की तुलना में $C_4$ पादपों में हेक्सोज़ के प्रति अणु $ATP$ की अतिरिक्त आवश्यकता $30 - 18 = 12$ $ATP$ अणु है।
$C_4$ पादपों में पर्णमध्योतक कोशिकाओं में फॉस्फोइनोलपाइरुवेट $(PEP)$ के पुनरुद्धार के लिए अतिरिक्त $6$ $ATP$ अणुओं की आवश्यकता होती है,जिससे कुल $30$ $ATP$ $(18 + 12 = 30)$ और $12$ $NADPH$ अणु उपयोग होते हैं।
अतः,$C_3$ पादपों की तुलना में $C_4$ पादपों में हेक्सोज़ के प्रति अणु $ATP$ की अतिरिक्त आवश्यकता $30 - 18 = 12$ $ATP$ अणु है।
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MediumMCQ
$C_4$ पादप किसमें पाए जाते हैं?
A
केवल एकबीजपत्री
B
केवल द्विबीजपत्री
C
एकबीजपत्री और द्विबीजपत्री दोनों
D
उपरोक्त में से कोई नहीं
Solution
(C) $C_4$ पादपों की विशेषता उनकी क्रान्ज (Kranz) शारीरिक संरचना है,जो उन्हें उच्च तापमान और कम $CO_2$ की स्थिति में भी कुशल प्रकाश संश्लेषण करने में सक्षम बनाती है।
ये पादप आवृतबीजियों के किसी एक समूह तक सीमित नहीं हैं।
$C_4$ पथ एकबीजपत्री (जैसे मक्का,गन्ना,ज्वार) और द्विबीजपत्री (जैसे एमारेंथस,एट्रिप्लेक्स) दोनों प्रकार की कई प्रजातियों में पाया जाता है।
अतः,$C_4$ पादप एकबीजपत्री और द्विबीजपत्री दोनों में पाए जाते हैं।
ये पादप आवृतबीजियों के किसी एक समूह तक सीमित नहीं हैं।
$C_4$ पथ एकबीजपत्री (जैसे मक्का,गन्ना,ज्वार) और द्विबीजपत्री (जैसे एमारेंथस,एट्रिप्लेक्स) दोनों प्रकार की कई प्रजातियों में पाया जाता है।
अतः,$C_4$ पादप एकबीजपत्री और द्विबीजपत्री दोनों में पाए जाते हैं।
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EasyMCQ
......... में 'क्रान्ज़' (Kranz) शारीरिक संरचना पाई जाती है।
A
$C_4$ पादप
B
$C_3$ पादप
C
परजीवी पादप
D
उपरोक्त में से कोई नहीं
Solution
(A) क्रान्ज़ शारीरिक संरचना $C_4$ पादपों (जैसे मक्का,गन्ना और ज्वार) की पत्तियों में पाई जाने वाली एक विशिष्ट संरचना है।
इस संरचना में,पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाएं बंडल आच्छद (bundle sheath) कोशिकाओं के चारों ओर एक वलय के रूप में व्यवस्थित होती हैं।
बंडल आच्छद कोशिकाओं में बड़ी संख्या में हरितलवक होते हैं,जो प्रकाश-श्वसन (photorespiration) को कम करने के लिए $C_4$ प्रकाश संश्लेषण पथ हेतु आवश्यक हैं।
अतः,सही विकल्प $A$ है।
इस संरचना में,पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाएं बंडल आच्छद (bundle sheath) कोशिकाओं के चारों ओर एक वलय के रूप में व्यवस्थित होती हैं।
बंडल आच्छद कोशिकाओं में बड़ी संख्या में हरितलवक होते हैं,जो प्रकाश-श्वसन (photorespiration) को कम करने के लिए $C_4$ प्रकाश संश्लेषण पथ हेतु आवश्यक हैं।
अतः,सही विकल्प $A$ है।
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EasyMCQ
$C_4$ पौधों में कौन सा एंजाइम वायुमंडलीय $CO_2$ का स्थिरीकरण करता है?
A
$PEP$ कार्बोक्सिलेज
B
हेक्सोकाइनेज
C
$RuBP$ ऑक्सीजनेज
D
हाइड्रोजिनेज
Solution
(A) $C_4$ पौधों में,वायुमंडलीय $CO_2$ का प्राथमिक स्थिरीकरण पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में होता है।
यह प्रक्रिया $PEP$ कार्बोक्सिलेज ($Phosphoenolpyruvate$ carboxylase) एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है।
$PEP$ कार्बोक्सिलेज $CO_2$ को $Phosphoenolpyruvate$ $(PEP)$ के साथ जोड़कर $4$-कार्बन वाला यौगिक बनाता है जिसे ऑक्जेलोएसेटिक एसिड $(OAA)$ कहा जाता है।
यह प्रक्रिया $PEP$ कार्बोक्सिलेज ($Phosphoenolpyruvate$ carboxylase) एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है।
$PEP$ कार्बोक्सिलेज $CO_2$ को $Phosphoenolpyruvate$ $(PEP)$ के साथ जोड़कर $4$-कार्बन वाला यौगिक बनाता है जिसे ऑक्जेलोएसेटिक एसिड $(OAA)$ कहा जाता है।
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MediumMCQ
......... की पत्तियों में क्रान्ज़ शारीरिकी (Kranz anatomy) पाई जाती है।
A
$C_3$ पादप
B
$C_4$ पादप
C
$C_3$ और $C_4$ दोनों पादप
D
उपरोक्त में से कोई नहीं
Solution
(B) क्रान्ज़ शारीरिकी (Kranz anatomy) $C_4$ पादपों (जैसे मक्का या गन्ना) की पत्तियों में पाई जाने वाली एक विशिष्ट संरचना है।
इस शारीरिकी में,पूलाच्छद (bundle sheath) कोशिकाओं के चारों ओर पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाएं एक वलय के रूप में व्यवस्थित होती हैं।
यह व्यवस्था $CO_2$ के कुशल स्थिरीकरण में सहायता करती है और प्रकाश-श्वसन (photorespiration) को कम करती है,जो उच्च तापमान और अधिक प्रकाश वाले वातावरण में रहने वाले पौधों के लिए एक प्रमुख अनुकूलन है।
इस शारीरिकी में,पूलाच्छद (bundle sheath) कोशिकाओं के चारों ओर पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाएं एक वलय के रूप में व्यवस्थित होती हैं।
यह व्यवस्था $CO_2$ के कुशल स्थिरीकरण में सहायता करती है और प्रकाश-श्वसन (photorespiration) को कम करती है,जो उच्च तापमान और अधिक प्रकाश वाले वातावरण में रहने वाले पौधों के लिए एक प्रमुख अनुकूलन है।
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EasyMCQ
$C_4$ पादपों में प्राथमिक कार्बन डाइऑक्साइड ग्राही ..... है।
A
फॉस्फोइनोल पाइरुवेट $(PEP)$
B
ऑक्जेलो एसिटिक एसिड $(OAA)$
C
फॉस्फोग्लिसरिक एसिड $(PGA)$
D
रूब्यूलोज $1, 5$-बिसफॉस्फेट $(RuBP)$
Solution
(A) $C_4$ पादपों में, प्राथमिक $CO_2$ ग्राही एक $3$-कार्बन वाला अणु होता है जिसे फॉस्फोइनोल पाइरुवेट $(PEP)$ कहा जाता है।
यह अभिक्रिया पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में होती है और $PEP$ कार्बोक्सिलेज $(PEPCase)$ एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है।
$PEP + CO_2 + H_2O \xrightarrow{PEPCase} \text{ऑक्जेलो एसिटिक एसिड } (OAA)$।
$RuBP$ $C_3$ पादपों में प्राथमिक $CO_2$ ग्राही है, जबकि $OAA$ $C_4$ पादपों में बनने वाला पहला स्थिर उत्पाद है।
यह अभिक्रिया पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में होती है और $PEP$ कार्बोक्सिलेज $(PEPCase)$ एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है।
$PEP + CO_2 + H_2O \xrightarrow{PEPCase} \text{ऑक्जेलो एसिटिक एसिड } (OAA)$।
$RuBP$ $C_3$ पादपों में प्राथमिक $CO_2$ ग्राही है, जबकि $OAA$ $C_4$ पादपों में बनने वाला पहला स्थिर उत्पाद है।
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MediumMCQ
$C_4$ पादपों में केल्विन चक्र...... में होता है।
A
पर्णमध्योतक (mesophyll) क्लोरोप्लास्ट के ग्रेना
B
पर्णमध्योतक (mesophyll) क्लोरोप्लास्ट का स्ट्रोमा
C
पुल आच्छद (bundle sheath) कोशिकाओं के क्लोरोप्लास्ट में
D
यह कथन गलत है
Solution
(C) $C_4$ पादपों में प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया दो प्रकार की कोशिकाओं के बीच विभाजित होती है: पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाएं और पुल आच्छद (bundle sheath) कोशिकाएं।
$1$. $CO_2$ का प्रारंभिक स्थिरीकरण पर्णमध्योतक कोशिकाओं में होता है,जहाँ $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम $CO_2$ को $4$-कार्बन वाले यौगिक ऑक्सालोएसीटेट में स्थिर करता है।
$2$. यह $4$-कार्बन वाला यौगिक फिर पुल आच्छद कोशिकाओं में स्थानांतरित कर दिया जाता है।
$3$. पुल आच्छद कोशिकाओं में,$4$-कार्बन यौगिक का विघटन होता है जिससे $CO_2$ मुक्त होती है,जो फिर केल्विन चक्र में प्रवेश करती है।
$4$. इसलिए,$C_4$ पादपों में केल्विन चक्र विशेष रूप से पुल आच्छद कोशिकाओं के क्लोरोप्लास्ट में होता है।
$1$. $CO_2$ का प्रारंभिक स्थिरीकरण पर्णमध्योतक कोशिकाओं में होता है,जहाँ $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम $CO_2$ को $4$-कार्बन वाले यौगिक ऑक्सालोएसीटेट में स्थिर करता है।
$2$. यह $4$-कार्बन वाला यौगिक फिर पुल आच्छद कोशिकाओं में स्थानांतरित कर दिया जाता है।
$3$. पुल आच्छद कोशिकाओं में,$4$-कार्बन यौगिक का विघटन होता है जिससे $CO_2$ मुक्त होती है,जो फिर केल्विन चक्र में प्रवेश करती है।
$4$. इसलिए,$C_4$ पादपों में केल्विन चक्र विशेष रूप से पुल आच्छद कोशिकाओं के क्लोरोप्लास्ट में होता है।
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MediumMCQ
$CAM$ पादपों में दिन के दौरान प्रकाश संश्लेषण के लिए $CO_2$ का स्रोत ...... है।
A
$3-PGA$
B
मैलिक एसिड
C
ऑक्सेलोएसेटिक एसिड
D
पाइरुवेट
Solution
(B) $CAM$ (Crassulacean Acid Metabolism) पादप शुष्क वातावरण में जल संरक्षण के लिए एक विशिष्ट अनुकूलन प्रदर्शित करते हैं।
रात्रि के दौरान,ये पादप अपने रंध्रों को खोलते हैं और $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम का उपयोग करके $CO_2$ को कार्बनिक अम्लों,मुख्य रूप से मैलिक एसिड में स्थिर करते हैं।
यह मैलिक एसिड कोशिकाओं की रिक्तिकाओं (vacuoles) में जमा हो जाता है।
दिन के दौरान,जल की हानि को रोकने के लिए रंध्र बंद रहते हैं।
इसके बाद संचित मैलिक एसिड को रिक्तिका से बाहर निकाला जाता है और इसका डिकार्बोक्सिलेशन करके आंतरिक रूप से $CO_2$ मुक्त की जाती है।
इस मुक्त $CO_2$ का उपयोग केल्विन चक्र ($C_3$ चक्र) द्वारा प्रकाश संश्लेषण के लिए किया जाता है।
इसलिए,मैलिक एसिड दिन के दौरान $CO_2$ के आंतरिक स्रोत के रूप में कार्य करता है।
रात्रि के दौरान,ये पादप अपने रंध्रों को खोलते हैं और $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम का उपयोग करके $CO_2$ को कार्बनिक अम्लों,मुख्य रूप से मैलिक एसिड में स्थिर करते हैं।
यह मैलिक एसिड कोशिकाओं की रिक्तिकाओं (vacuoles) में जमा हो जाता है।
दिन के दौरान,जल की हानि को रोकने के लिए रंध्र बंद रहते हैं।
इसके बाद संचित मैलिक एसिड को रिक्तिका से बाहर निकाला जाता है और इसका डिकार्बोक्सिलेशन करके आंतरिक रूप से $CO_2$ मुक्त की जाती है।
इस मुक्त $CO_2$ का उपयोग केल्विन चक्र ($C_3$ चक्र) द्वारा प्रकाश संश्लेषण के लिए किया जाता है।
इसलिए,मैलिक एसिड दिन के दौरान $CO_2$ के आंतरिक स्रोत के रूप में कार्य करता है।
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MediumMCQ
$C_4$ पादप $C_3$ पादपों से किस संदर्भ में भिन्न होते हैं?
A
प्रकाश संश्लेषण में शामिल वर्णकों के प्रकार
B
उपयोग किए गए $NADPH$ अणुओं की संख्या
C
अंतिम उत्पाद
D
कार्बन स्वांगीकरण के लिए क्रियाधार और प्रथम उत्पाद
Solution
(D) $C_4$ पादप $C_3$ पादपों से मुख्य रूप से कार्बन स्थिरीकरण की प्रक्रिया में भिन्न होते हैं।
$C_3$ पादपों में,$CO_2$ का प्राथमिक ग्राही $RuBP$ ($5$-कार्बन यौगिक) होता है और प्रथम स्थिर उत्पाद $3-PGA$ ($3$-कार्बन यौगिक) होता है।
$C_4$ पादपों में,$CO_2$ का प्राथमिक ग्राही $PEP$ (फॉस्फोइनोलपाइरुवेट,$3$-कार्बन यौगिक) होता है और प्रथम स्थिर उत्पाद $OAA$ (ऑक्जेलोएसेटिक एसिड,$4$-कार्बन यौगिक) होता है।
अतः,वे कार्बन स्वांगीकरण के लिए उपयोग किए जाने वाले क्रियाधार और प्रथम स्थिर उत्पाद की प्रकृति में भिन्न होते हैं।
$C_3$ पादपों में,$CO_2$ का प्राथमिक ग्राही $RuBP$ ($5$-कार्बन यौगिक) होता है और प्रथम स्थिर उत्पाद $3-PGA$ ($3$-कार्बन यौगिक) होता है।
$C_4$ पादपों में,$CO_2$ का प्राथमिक ग्राही $PEP$ (फॉस्फोइनोलपाइरुवेट,$3$-कार्बन यौगिक) होता है और प्रथम स्थिर उत्पाद $OAA$ (ऑक्जेलोएसेटिक एसिड,$4$-कार्बन यौगिक) होता है।
अतः,वे कार्बन स्वांगीकरण के लिए उपयोग किए जाने वाले क्रियाधार और प्रथम स्थिर उत्पाद की प्रकृति में भिन्न होते हैं।
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MediumMCQ
$C_4$ पादपों में,प्राथमिक $CO_2$ स्थिरीकरण ....... के हरितलवक में होता है।
A
रक्षक कोशिकाएं
B
पर्णमध्योतक कोशिकाएं
C
स्तंभ ऊतक
D
पुल आच्छद कोशिकाएं
Solution
(B) $C_4$ पादपों में,प्राथमिक $CO_2$ स्थिरीकरण पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में होता है।
$CO_2$ को प्रारंभ में फॉस्फोइनोलपाइरुवेट $(PEP)$ द्वारा ग्रहण किया जाता है,जो $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम की उपस्थिति में ऑक्जेलोएसेटिक एसिड $(OAA)$ बनाता है।
यह प्रक्रिया पर्णमध्योतक कोशिकाओं के हरितलवक में होती है,जिसमें $RuBisCO$ एंजाइम का अभाव होता है लेकिन वे $PEP$ कार्बोक्सिलेज से भरपूर होती हैं।
$CO_2$ को प्रारंभ में फॉस्फोइनोलपाइरुवेट $(PEP)$ द्वारा ग्रहण किया जाता है,जो $PEP$ कार्बोक्सिलेज एंजाइम की उपस्थिति में ऑक्जेलोएसेटिक एसिड $(OAA)$ बनाता है।
यह प्रक्रिया पर्णमध्योतक कोशिकाओं के हरितलवक में होती है,जिसमें $RuBisCO$ एंजाइम का अभाव होता है लेकिन वे $PEP$ कार्बोक्सिलेज से भरपूर होती हैं।
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EasyMCQ
$C_4$ पादपों में $CO_2$ का प्राथमिक ग्राही ...... है।
A
पाइरुविक अम्ल
B
फॉस्फोइनोल पाइरुवेट $(PEP)$
C
एसिटिक अम्ल
D
ऑक्जेलोएसिटिक अम्ल
Solution
(B) $C_4$ पादपों में,$CO_2$ का प्राथमिक ग्राही $3$-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।
$CO_2$ के स्थिरीकरण के परिणामस्वरूप $4$-कार्बन वाले यौगिक ऑक्जेलोएसिटिक अम्ल $(OAA)$ का निर्माण होता है,जो $C_4$ चक्र का प्रथम स्थायी उत्पाद है।
यह अभिक्रिया पर्णमध्योतक कोशिकाओं में $PEP$ कार्बोक्सिलेज $(PEPCase)$ एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है।
$CO_2$ के स्थिरीकरण के परिणामस्वरूप $4$-कार्बन वाले यौगिक ऑक्जेलोएसिटिक अम्ल $(OAA)$ का निर्माण होता है,जो $C_4$ चक्र का प्रथम स्थायी उत्पाद है।
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MediumMCQ
क्रेन्ज़ शारीरिकी (Kranz anatomy) के संबंध में निम्नलिखित में से कौन सा गलत है?
A
पुल आच्छद (bundle sheath) कोशिकाओं में बड़े हरितलवक और अल्पविकसित ग्रेना होते हैं।
B
पर्णमध्योतक (mesophyll) कोशिकाओं में बड़े हरितलवक और सुविकसित ग्रेना होते हैं।
C
यह एट्रिप्लेक्स,मक्का और गन्ना में पाया जाता है।
D
इसे धारण करने वाले पौधे $C_3$ पौधों की तुलना में प्रकाश संश्लेषण के लिए अधिक क्षमता रखते हैं।
Solution
(B) क्रेन्ज़ शारीरिकी $C_4$ पौधों जैसे मक्का,गन्ना और एट्रिप्लेक्स में पाई जाने वाली एक विशिष्ट संरचना है।
इस शारीरिकी में,पुल आच्छद कोशिकाएं बड़ी होती हैं और उनमें अल्पविकसित या अनुपस्थित ग्रेना वाले कई हरितलवक होते हैं।
दूसरी ओर,पर्णमध्योतक कोशिकाओं में छोटे हरितलवक होते हैं जिनमें सुविकसित ग्रेना पाए जाते हैं।
इसलिए,यह कथन कि पर्णमध्योतक कोशिकाओं में बड़े हरितलवक होते हैं,गलत है।
$C_4$ पौधे प्रकाश-श्वसन (photorespiration) की अनुपस्थिति के कारण $C_3$ पौधों की तुलना में प्रकाश संश्लेषण के लिए अधिक कुशल होते हैं।
इस शारीरिकी में,पुल आच्छद कोशिकाएं बड़ी होती हैं और उनमें अल्पविकसित या अनुपस्थित ग्रेना वाले कई हरितलवक होते हैं।
दूसरी ओर,पर्णमध्योतक कोशिकाओं में छोटे हरितलवक होते हैं जिनमें सुविकसित ग्रेना पाए जाते हैं।
इसलिए,यह कथन कि पर्णमध्योतक कोशिकाओं में बड़े हरितलवक होते हैं,गलत है।
$C_4$ पौधे प्रकाश-श्वसन (photorespiration) की अनुपस्थिति के कारण $C_3$ पौधों की तुलना में प्रकाश संश्लेषण के लिए अधिक कुशल होते हैं।
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MediumMCQ
क्रान्ज़ (Kranz) शारीरिकी में,बंडल शीथ (bundle sheath) कोशिकाओं में ....... होता है।
A
मोटी कोशिका भित्ति,अधिक अंतःकोशिकीय स्थान और कुछ हरितलवक
B
पतली कोशिका भित्ति,अधिक अंतःकोशिकीय स्थान और हरितलवक की अनुपस्थिति
C
मोटी कोशिका भित्ति,अंतःकोशिकीय स्थान अनुपस्थित और बड़ी संख्या में हरितलवक
D
पतली कोशिका भित्ति,अंतःकोशिकीय स्थान अनुपस्थित और कुछ हरितलवक
Solution
(C) क्रान्ज़ शारीरिकी $C_4$ पौधों (जैसे मक्का और गन्ना) की पत्तियों में पाई जाने वाली एक विशिष्ट संरचना है।
इस शारीरिकी में,बंडल शीथ कोशिकाएं संवहनी बंडलों के चारों ओर एक वलय में व्यवस्थित होती हैं।
इन बंडल शीथ कोशिकाओं की विशेषता यह है कि इनकी कोशिका भित्ति मोटी होती है जो गैसीय विनिमय के लिए अभेद्य होती है,इनमें अंतःकोशिकीय स्थानों का अभाव होता है,और केल्विन चक्र को सुविधाजनक बनाने के लिए इनमें बड़ी संख्या में हरितलवक मौजूद होते हैं।
इस शारीरिकी में,बंडल शीथ कोशिकाएं संवहनी बंडलों के चारों ओर एक वलय में व्यवस्थित होती हैं।
इन बंडल शीथ कोशिकाओं की विशेषता यह है कि इनकी कोशिका भित्ति मोटी होती है जो गैसीय विनिमय के लिए अभेद्य होती है,इनमें अंतःकोशिकीय स्थानों का अभाव होता है,और केल्विन चक्र को सुविधाजनक बनाने के लिए इनमें बड़ी संख्या में हरितलवक मौजूद होते हैं।
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EasyMCQ
......... कुल के अनेक पादप $C_4$ प्रकार के होते हैं।
A
मालवेसी
B
सोलेनेसी
C
क्रुसीफेरी
D
ग्रामिनी
Solution
(D) प्रकाश संश्लेषण का $C_4$ पथ मुख्य रूप से उच्च तापमान और उच्च प्रकाश तीव्रता के अनुकूलित पादपों में पाया जाता है।
कई एकबीजपत्री पादप,विशेष रूप से जो $Gramineae$ (जिसे $Poaceae$ के रूप में भी जाना जाता है) कुल के अंतर्गत आते हैं,$C_4$ प्रकाश संश्लेषी पथ प्रदर्शित करते हैं।
इसके उदाहरणों में गन्ना,मक्का और विभिन्न घास शामिल हैं।
अतः,सही विकल्प $D$ है।
कई एकबीजपत्री पादप,विशेष रूप से जो $Gramineae$ (जिसे $Poaceae$ के रूप में भी जाना जाता है) कुल के अंतर्गत आते हैं,$C_4$ प्रकाश संश्लेषी पथ प्रदर्शित करते हैं।
इसके उदाहरणों में गन्ना,मक्का और विभिन्न घास शामिल हैं।
अतः,सही विकल्प $D$ है।
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View SolutionPhotosynthesis in Higher Plants — C4 · Frequently Asked Questions
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