Mix Examples- Photosynthesis in Higher Plants Questions in Gujarati

(B) જે સજીવો સૂર્યપ્રકાશનો ઉપયોગ કરીને પોતાનો કાર્બનિક ખોરાક જાતે તૈયાર કરે છે તેમને $Photoautotrophs$ (પ્રકાશસ્વયંપોષી) કહેવામાં આવે છે.
લીલી વનસ્પતિઓ,$Euglena$ જેવા કેટલાક પ્રોટિસ્ટ અને લીલા સલ્ફર બેક્ટેરિયા જેવા ચોક્કસ બેક્ટેરિયા આ શ્રેણીમાં આવે છે.
તેમની પાસે ક્લોરોફિલ જેવા રંજકદ્રવ્યો હોય છે જે સૌર ઉર્જાને પકડીને તેને રાસાયણિક ઉર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે,જે સરળ કાર્બોદિત (ગ્લુકોઝ) સ્વરૂપે સંગ્રહિત થાય છે.
આ પ્રક્રિયા સરળ અકાર્બનિક સંયોજનો,ખાસ કરીને $CO_2$ અને $H_2O$ નો ઉપયોગ કરીને પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે.

(B) વાતાવરણમાંથી કાર્બનનું સ્થાપન કરવાની મુખ્ય પ્રક્રિયા $Photosynthesis$ (પ્રકાશસંશ્લેષણ) છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,લીલી વનસ્પતિઓ અને અન્ય સ્વયંપોષી સજીવો વાતાવરણમાંથી $CO_2$ શોષે છે અને તેનું કાર્બનિક સંયોજનો (ગ્લુકોઝ) માં રૂપાંતર કરે છે,જે આહાર શૃંખલાનો પાયો બનાવે છે.

(D) અચક્રીય ફોટોફોસ્ફોરાયલેશનમાં,$PS-II$ અને $PS-I$ બંને શ્રેણીબદ્ધ રીતે કાર્ય કરે છે,જેના પરિણામે $ATP$ અને $NADPH + H^+$ બંનેનું ઉત્પાદન થાય છે.
સ્ટ્રોમા લેમેલામાં $PS-II$ અને $NADP$ રિડક્ટેઝ ઉત્સેચકનો અભાવ હોય છે,તેથી તેઓ ફક્ત $PS-I$ ને સંડોવતું ચક્રીય ફોટોફોસ્ફોરાયલેશન કરે છે.
ગ્રાના લેમેલામાં $PS-I$ અને $PS-II$ બંને હોય છે,જે અચક્રીય ઇલેક્ટ્રોન પ્રવાહને મંજૂરી આપે છે.
ચક્રીય ફોટોફોસ્ફોરાયલેશનમાં માત્ર $PS-I$ સામેલ છે,$PS-II$ નહીં. તેથી,ચક્રીય ફોટોફોસ્ફોરાયલેશનમાં $PS-I$ અને $PS-II$ બંને સામેલ છે તે વિધાન ખોટું છે.

(B) પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રાથમિક નીપજ ગ્લુકોઝ છે,જે સંગ્રહ માટે સ્ટાર્ચમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
ખોરાક મૂળ,પ્રકાંડ અથવા ચોક્કસ પ્રકારના મૃદુતક કોષોમાં સંગ્રહિત થાય છે.
આ મૃદુતક કોષો સંગ્રહ પેશી તરીકે કાર્ય કરે છે,જ્યાં કાર્બોદિતો સ્ટાર્ચના સ્વરૂપમાં સંગ્રહિત થાય છે,જે એક પોલીસેકેરાઈડ છે.

(A) પ્રકાશસંશ્લેષણ એ ચય (Anabolic) પ્રક્રિયા છે કારણ કે તેમાં સરળ અકાર્બનિક પદાર્થો ($CO_2$ અને $H_2O$) માંથી જટિલ કાર્બનિક અણુઓ (ગ્લુકોઝ) નું સંશ્લેષણ થાય છે.
તે ઉર્જાગ્રાહી (Endergonic) પ્રક્રિયા છે કારણ કે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ કરવા માટે પ્રકાશ સ્વરૂપે ઉર્જાના ઇનપુટની જરૂર પડે છે.

(D) પ્રકાશસંશ્લેષણ એ એક જૈવિક પ્રક્રિયા છે જેમાં લીલી વનસ્પતિઓ,શેવાળ અને કેટલાક બેક્ટેરિયા પ્રકાશ ઉર્જાને રાસાયણિક ઉર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે.
$1$. જે સજીવો પ્રકાશસંશ્લેષણ કરી શકે છે તેમને સ્વયંપોષી કહેવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ પોતાનો ખોરાક જાતે બનાવે છે.
$2$. પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન,આડપેદાશ તરીકે $O_2$ મુક્ત થાય છે,જે વાતાવરણમાં ઓક્સિજનનું પ્રમાણ વધારે છે.
$3$. તે આહાર શૃંખલાનો પાયાનો આધાર છે અને પૃથ્વી પરના તમામ પરપોષી સજીવો માટે કાર્બનિક ખોરાકનો પ્રાથમિક સ્ત્રોત છે.
તેથી,આપેલા તમામ વિધાનો સાચા છે.

(D) પ્રકાશસંશ્લેષણ એ એક જટિલ શારીરિક પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા લીલી વનસ્પતિઓ અકાર્બનિક કાચા માલનો ઉપયોગ કરીને કાર્બનિક ખોરાકનું સંશ્લેષણ કરે છે.
પ્રકાશસંશ્લેષણ માટેના આવશ્યક પરિબળો:
$1$. પ્રકાશ: ઇલેક્ટ્રોનને ઉત્તેજિત કરવા માટે જરૂરી ઊર્જા પૂરી પાડે છે.
$2$. $CO_2$: કાર્બોદિતોના સંશ્લેષણ માટે કાર્બન સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરે છે.
$3$. હરિતદ્રવ્ય: પ્રકાશ ઊર્જાને પકડવા માટે જવાબદાર રંજકદ્રવ્ય છે.
$4$. પાણી: ઇલેક્ટ્રોન અને પ્રોટોનનો સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરે છે.
આમ,પ્રકાશ,$CO_2$ અને હરિતદ્રવ્ય ત્રણેય મહત્વપૂર્ણ ઘટકો હોવાથી,સાચો જવાબ 'ઉપરના બધા જ' છે.

(D) પ્રકાશસંશ્લેષણ એ રેડોક્ષ (redox) પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયામાં,પાણી $(H_2O)$ નું ઓક્સિડેશન થઈને ઓક્સિજન $(O_2)$ મુક્ત થાય છે.
કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ નું રિડક્શન થઈને ગ્લુકોઝ $(C_6H_{12}O_6)$ બને છે.
તેથી,$H_2O$ નું ઓક્સિડેશન અને $CO_2$ નું રિડક્શન થાય છે.

(A) પ્રકાશસંશ્લેષણમાં,પ્રકાશ-આધારિત પ્રક્રિયા (પ્રકાશ પ્રક્રિયા) હરિતકણના ગ્રેનામાં રહેલી થાઇલેકોઇડ પટલમાં થાય છે,જ્યાં $ATP$ અને $NADPH$ ઉત્પન્ન કરવા માટે પ્રકાશ ઉર્જાનું શોષણ થાય છે.
અંધકાર પ્રક્રિયા (પ્રકાશ-સ્વતંત્ર પ્રક્રિયા અથવા કેલ્વિન ચક્ર) હરિતકણના સ્ટ્રોમામાં થાય છે,જ્યાં પ્રકાશ પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉત્પન્ન થયેલ $ATP$ અને $NADPH$ નો ઉપયોગ કરીને $CO_2$ નું શર્કરામાં સ્થાપન થાય છે.

(A) પ્રકાશ-આધારિત પ્રક્રિયા (પ્રકાશ પ્રક્રિયા) થાઇલેકોઇડ પટલમાં થાય છે અને તેમાં નીચેની બાબતોનો સમાવેશ થાય છે:
$II-$ પ્રકાશ ઉર્જાનું શોષણ.
$III-$ પાણીનું પ્રકાશ-વિઘટન જેના પરિણામે $O_2$ મુક્ત થાય છે.
$V-$ ઉર્જા વાહકો $ATP$ અને $NADPH_2$ નું નિર્માણ.
પ્રકાશ-સ્વતંત્ર પ્રક્રિયા (અંધકાર પ્રક્રિયા અથવા કેલ્વિન ચક્ર) સ્ટ્રોમામાં થાય છે અને તેમાં નીચેની બાબતોનો સમાવેશ થાય છે:
$I-$ $CO_2$ નું સ્થાપન (કાર્બોક્સિલેશન).
$IV-$ પ્રકાશ પ્રક્રિયામાં ઉત્પન્ન થયેલ $ATP$ અને $NADPH_2$ નો વપરાશ.
$VI-$ ગ્લુકોઝ (શર્કરા) નું નિર્માણ.
તેથી,પ્રકાશ પ્રક્રિયામાં $II, III, V$ અને અંધકાર પ્રક્રિયામાં $I, IV, VI$ નો સમાવેશ થાય છે.

(D) ફોટોસિસ્ટમ એ પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયામાં પ્રકાશ ઉર્જાને રાસાયણિક ઉર્જામાં રૂપાંતરિત કરવા માટેનું મુખ્ય એકમ છે.
તેને 'રંજકદ્રવ્ય તંત્ર' (Pigment system) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે કારણ કે તેમાં ક્લોરોફિલ અને અન્ય સહાયક રંજકદ્રવ્યો હોય છે.
તેમાં 'પ્રકાશ-સંગ્રાહક સંકુલ' $(LHC)$ હોય છે જે પ્રકાશનું શોષણ કરીને તેને પ્રતિક્રિયા કેન્દ્ર સુધી પહોંચાડે છે.
આ સંપૂર્ણ રચનાને 'પ્રકાશસંશ્લેષી એકમ' તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,આપેલા તમામ વિકલ્પો સાચા છે.

(D) $NADP$ રિડકટેઝ ઉત્સેચક થાઈલેકોઈડ પટલની બહારની તરફ,સ્ટ્રોમાની સામે આવેલો હોય છે.
પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રકાશ પ્રક્રિયા દરમિયાન,આ ઉત્સેચક ઈલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ સિસ્ટમમાંથી પ્રાપ્ત ઈલેક્ટ્રોન અને સ્ટ્રોમામાંથી પ્રોટોનનો ઉપયોગ કરીને $NADP^+$ નું $NADPH + H^+$ માં રિડક્શન કરે છે.
$NADPH + H^+$ બનાવવા માટે સ્ટ્રોમામાંથી પ્રોટોનનો ઉપયોગ કરીને,આ ઉત્સેચક સ્ટ્રોમામાં પ્રોટોનની સાંદ્રતા ઘટાડે છે,જે થાઈલેકોઈડ પટલની આરપાર પ્રોટોન ઢાળ (proton gradient) બનાવવામાં મદદ કરે છે.
તેથી,આપેલા તમામ વિધાનો સાચા છે.

(D) $RuBisCO$ (રાયબ્યુલોઝ$-1,5-$બાયફોસ્ફેટ કાર્બોક્સિલેઝ-ઓક્સિજનેઝ) એક દ્વિ-કાર્યકારી ઉત્સેચક છે.
$1$. $C_3$ ચક્ર (કેલ્વિન ચક્ર) માં,તે કાર્બોક્સિલેઝ તરીકે વર્તે છે અને $RuBP$ સાથે $CO_2$ ના સ્થાપનમાં મદદ કરે છે.
$2$. $C_4$ વનસ્પતિઓમાં,જોકે $PEP$ કાર્બોક્સિલેઝ પ્રાથમિક કાર્બોક્સિલેઝ છે,તેમ છતાં $RuBisCO$ પુલકંચુક કોષોમાં કાર્બોક્સિલેશનની પ્રક્રિયા કરે છે.
$3$. ઊંચી $O_2$ સાંદ્રતાની હાજરીમાં,$RuBisCO$ ઓક્સિજનેઝ તરીકે વર્તે છે,જે $C_2$ પથ અથવા પ્રકાશશ્વસન શરૂ કરે છે.
તેથી,તે ઉપરના તમામ કાર્યો કરે છે.

(A) પ્રકાશસંશ્લેષણ એ પાયાની જૈવિક પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા લીલી વનસ્પતિઓ,લીલ અને કેટલાક બેક્ટેરિયા પ્રકાશ ઉર્જાનું રાસાયણિક ઉર્જામાં રૂપાંતર કરે છે.
આ પ્રક્રિયા કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને પાણીમાંથી ગ્લુકોઝ અને અન્ય કાર્બનિક સંયોજનોનું સંશ્લેષણ કરે છે,જે તમામ સજીવો માટે ખોરાક અને ઉર્જાનો પ્રાથમિક સ્ત્રોત છે.
તેથી,જીવન માટે જરૂરી તમામ ખાદ્ય પદાર્થો અંતે પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા જ પ્રાપ્ત થાય છે.

(D) $1$. લીલી વનસ્પતિઓ અને નીલહરિત લીલ સ્વયંપોષી છે જે પોતાનો ખોરાક બનાવવા માટે પ્રકાશસંશ્લેષણ કરે છે.
$2$. પ્રકાશસંશ્લેષણ એ એક એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં પ્રકાશ ઉર્જાને પકડીને તેને કાર્બનિક અણુઓમાં સંગ્રહિત સ્થિર રાસાયણિક ઉર્જામાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.
$3$. પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન ઉત્પન્ન થતી ઉર્જા ગ્લુકોઝ,સુક્રોઝ અને સ્ટાર્ચ જેવા કાર્બોદિતોના રાસાયણિક બંધમાં સંગ્રહિત થાય છે,જે કોષીય શ્વસન માટે પ્રાથમિક બળતણ તરીકે કાર્ય કરે છે.
$4$. કારણ કે વિધાનો $A$,$B$,અને $C$ ત્રણેય વૈજ્ઞાનિક રીતે સાચા છે,તેથી સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(B) વનસ્પતિઓ $Photosynthesis$ (પ્રકાશસંશ્લેષણ) ની પ્રક્રિયા દ્વારા ખોરાક ઉત્પન્ન કરે છે.
$Photosynthesis$ માં,વનસ્પતિઓ સૂર્યપ્રકાશ અને હરિતદ્રવ્યની હાજરીમાં $CO_2$ અને $H_2O$ જેવા અકાર્બનિક કાચા માલનો ઉપયોગ કરીને ગ્લુકોઝ $(C_6H_{12}O_6)$ જેવા કાર્બનિક સંયોજનોનું સંશ્લેષણ કરે છે.
તેથી,આ પ્રક્રિયામાં અકાર્બનિક ઘટકોનું કાર્બનિક ઘટકોમાં રૂપાંતરણ થાય છે.

(A) $NCERT$ પાઠ્યપુસ્તક મુજબ,પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દ્વારા જીવાવરણમાં વાર્ષિક અંદાજે $4 \times 10^{13} \ kg$ કાર્બનનું સ્થાપન થાય છે.
આ કાર્બન સ્થાપન એ એક પાયાની પ્રક્રિયા છે જે તમામ નિવસનતંત્રમાં આહાર શૃંખલાનો આધાર બનાવે છે.

(D) ક્લોરોફિલ $a$ નો શોષણ વર્ણપટ રંજકદ્રવ્ય દ્વારા શોષાયેલી પ્રકાશની તરંગલંબાઇ દર્શાવે છે.
પ્રકાશસંશ્લેષણનો ક્રિયાશીલ વર્ણપટ પ્રકાશની વિવિધ તરંગલંબાઇ પર પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર દર્શાવે છે.
જોકે ક્રિયાશીલ વર્ણપટ અને ક્લોરોફિલ $a$ ના શોષણ વર્ણપટના શિખરો એકબીજા સાથે સુસંગત છે (જે દર્શાવે છે કે ક્લોરોફિલ $a$ મુખ્ય રંજકદ્રવ્ય છે),તેમ છતાં આ સુસંગતતા સંપૂર્ણ નથી.
આનું કારણ એ છે કે અન્ય સહાયક રંજકદ્રવ્યો (જેમ કે ક્લોરોફિલ $b$,ઝેન્થોફિલ અને કેરોટીનોઇડ્સ) પણ અન્ય તરંગલંબાઇ પર પ્રકાશનું શોષણ કરે છે અને ઉર્જાને ક્લોરોફિલ $a$ માં સ્થાનાંતરિત કરે છે,જેનાથી પ્રકાશસંશ્લેષણમાં ફાળો આપે છે.
આમ,વિધાન સાચું છે.
કારણ યોગ્ય રીતે સમજાવે છે કે વાદળી અને લાલ વિસ્તારો સૌથી વધુ અસરકારક હોવા છતાં,સહાયક રંજકદ્રવ્યોની સંડોવણીને કારણે અન્ય તરંગલંબાઇઓ પર પણ પ્રકાશસંશ્લેષણ થાય છે.
તેથી,બંને સાચા છે અને કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી છે.

(A) $C_3$ ચક્ર (કેલ્વિન ચક્ર) માં,$CO_2$ ના સ્થાપન પછી બનતી પ્રથમ સ્થાયી નીપજ $3$-કાર્બન ધરાવતું સંયોજન છે જેને $3$-ફોસ્ફોગ્લિસેરિક એસિડ $(3PGA)$ કહેવામાં આવે છે.
$C_4$ ચક્ર (હેચ-સ્લેક પથ) માં,$CO_2$ ના સ્થાપન પછી બનતી પ્રથમ સ્થાયી નીપજ $4$-કાર્બન ધરાવતું સંયોજન છે જેને ઓક્ઝેલોએસેટિક એસિડ $(OAA)$ કહેવામાં આવે છે.

(D) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$1$. $P_{680}$ એ $PS-II$ (ફોટોસિસ્ટમ-$II$) નું રિએક્શન સેન્ટર છે,જે $680 \ nm$ પર પ્રકાશનું શોષણ કરે છે. તેથી,$(A)-(II)$.
$2$. $P_{700}$ એ $PS-I$ (ફોટોસિસ્ટમ-$I$) નું રિએક્શન સેન્ટર છે,જે $700 \ nm$ પર પ્રકાશનું શોષણ કરે છે. તેથી,$(B)-(I)$.
$3$. $\text{LHC}$ (લાઈટ હાર્વેસ્ટિંગ કોમ્પ્લેક્સ) એ પ્રોટીન સાથે જોડાયેલા સેંકડો રંજકદ્રવ્યોનો બનેલો હોય છે,જેને એન્ટેના પણ કહેવામાં આવે છે. તેથી,$(C)-(III)$.
$4$. પ્લાસ્ટોક્વિનોન એ એક મોબાઈલ ઈલેક્ટ્રોન વાહક છે જે ઈલેક્ટ્રોનને $PS-II$ થી સાયટોક્રોમ $b_6f$ કોમ્પ્લેક્સ સુધી વહન કરે છે. તેથી,$(D)-(IV)$.
આમ,સાચો ક્રમ $A-II, B-I, C-III, D-IV$ છે.

(D) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$1$. $a.$ $3$-કાર્બન ધરાવતો કાર્બનિક એસિડ: $C_3$ ચક્ર (કેલ્વિન ચક્ર) માં,$\text{CO}_2$ ના સ્થાપન પછી બનતી પ્રથમ સ્થાયી નીપજ $3$-ફોસ્ફોગ્લિસેરિક એસિડ ($3$-$PGA$) છે,જે $3$-કાર્બન ધરાવતો કાર્બનિક એસિડ છે $(a-III)$.
$2$. $b.$ $\text{ATP}$ અને $\text{NADPH}$: આ પ્રકાશ પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉત્પન્ન થતી એસિમિલેટરી પાવર છે અને તેનો ઉપયોગ અંધકાર પ્રક્રિયા (કેલ્વિન ચક્ર) માં પ્રક્રિયકો તરીકે થાય છે $(b-I)$.
$3$. $c.$ $\text{CO}_2$: કાર્બન ડાયોક્સાઇડ એ અંધકાર પ્રક્રિયા માટે જરૂરી પ્રાથમિક પ્રક્રિયક છે $(c-II)$.
$4$. $d.$ ઓક્ઝેલોએસેટિક એસિડ: $C_4$ પથ (હેચ-સ્લેક પથ) માં,$\text{CO}_2$ ના સ્થાપન પછી બનતી પ્રથમ સ્થાયી નીપજ ઓક્ઝેલોએસેટિક એસિડ $(OAA)$ છે,જે $4$-કાર્બન ધરાવતું સંયોજન છે $(d-IV)$.
તેથી,સાચો ક્રમ $a-III, b-I, c-II, d-IV$ છે.

(D) પ્રકાશસંશ્લેષણ એ રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયામાં, $CO_2$ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ મેળવીને ગ્લુકોઝ $(C_6H_{12}O_6)$ બનાવવા માટે રિડક્શન પામે છે.
તે જ સમયે, પાણી $(H_2O)$ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ ગુમાવીને ઓક્સિજન $(O_2)$ મુક્ત કરવા માટે ઓક્સિડેશન પામે છે.
સમગ્ર રાસાયણિક સમીકરણ આ મુજબ છે: $6CO_2 + 12H_2O \xrightarrow{\text{light}} C_6H_{12}O_6 + 6H_2O + 6O_2$.

(A) પ્રકાશસંશ્લેષણ એ એક રેડોક્ષ પ્રક્રિયા છે જેમાં $CO_2$ નું કાર્બોદિત પદાર્થોમાં રિડક્શન થાય છે અને $H_2O$ નું ઓક્સિડેશન થઈને $O_2$ મુક્ત થાય છે.
સમગ્ર રાસાયણિક સમીકરણ આ મુજબ છે: $6CO_2 + 12H_2O \xrightarrow{\text{Light}} C_6H_{12}O_6 + 6H_2O + 6O_2$.
આ પ્રક્રિયામાં,$CO_2$ હાઇડ્રોજન મેળવે છે (રિડક્શન) જેથી ગ્લુકોઝ બને છે,જ્યારે $H_2O$ હાઇડ્રોજન ગુમાવે છે (ઓક્સિડેશન) જેથી ઓક્સિજન મુક્ત થાય છે.

(D) પ્રકાશસંશ્લેષણ એ એવી પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા લીલી વનસ્પતિઓ અકાર્બનિક કાચા માલનો ઉપયોગ કરીને કાર્બનિક ખોરાક (ગ્લુકોઝ) બનાવે છે.
પ્રકાશસંશ્લેષણ માટેનું એકંદર રાસાયણિક સમીકરણ આ મુજબ છે: $6CO_2 + 12H_2O \xrightarrow{\text{Light, Chlorophyll}} C_6H_{12}O_6 + 6O_2 + 6H_2O$.
આ સમીકરણ પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે:
$1$. પ્રક્રિયાને આગળ વધારવા માટે પ્રકાશ ઉર્જાની જરૂર છે.
$2$. પ્રકાશ ઉર્જાને પકડવા માટે હરિતદ્રવ્ય (ક્લોરોફિલ) આવશ્યક છે.
$3$. $CO_2$ અને પાણી $(H_2O)$ પ્રાથમિક અકાર્બનિક પદાર્થો તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેથી,પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા માટે ઉપરના તમામ ઘટકો જરૂરી છે.

(A) વિધાન $(A)$ સાચું છે કારણ કે $C_4$ વનસ્પતિઓમાં વિશિષ્ટ રચના (ક્રાન્ઝ અંતઃસ્થ રચના) અને $RuBisCO$ ઉત્સેચકની આસપાસ $CO_2$ ની સાંદ્રતા વધારવાની પદ્ધતિ હોય છે,જે પ્રકાશશ્વસનને ઘટાડે છે અને પ્રકાશસંશ્લેષણની કાર્યક્ષમતા અને ઉત્પાદકતામાં વધારો કરે છે.
વિધાન $(B)$ ખોટું છે કારણ કે $C_3$ વનસ્પતિઓમાં પ્રકાશશ્વસન ઊંચી $O_2$ સાંદ્રતા અને નીચી $CO_2$ સાંદ્રતાને કારણે થાય છે,ઊંચી $CO_2$ સાંદ્રતાને કારણે નહીં. વાસ્તવમાં,ઊંચી $CO_2$ સાંદ્રતા $C_3$ વનસ્પતિઓમાં પ્રકાશશ્વસનને દબાવે છે.

(D) વિધાન-$I$ ખોટું છે કારણ કે જ્યારે $PS-II$ કાર્યરત હોય છે,ત્યારે તેમાં અચક્રીય ફોટોફોસ્ફોરાયલેશન ($Z$-સ્કીમ) સામેલ હોય છે,જેમાં ઇલેક્ટ્રોન ફોટોસિસ્ટમની અંદર પરિભ્રમણ કરતા નથી પરંતુ પાણીમાંથી $NADP^+$ માં સ્થાનાંતરિત થાય છે. ચક્રીય ફોટોફોસ્ફોરાયલેશન ત્યારે જ થાય છે જ્યારે $PS-I$ કાર્યરત હોય અને ઇલેક્ટ્રોન $PS-I$ ની અંદર પરિભ્રમણ કરે.
વિધાન-$II$ ખોટું છે કારણ કે સ્ટ્રોમા લેમેલા પટલમાં $PS-II$ અને $NADP$ રિડક્ટેઝ ઉત્સેચકનો અભાવ હોય છે,પરંતુ તેમાં $PS-I$ હાજર હોય છે.

(B) વિકલ્પ $B$ ખોટો છે કારણ કે $C_3$ વનસ્પતિઓમાં $PEP$ કાર્બોક્સિલેઝ $(PEPC)$ ઉત્સેચક હોતો નથી; તેના બદલે,તેઓ કાર્બન સ્થાપન માટે $RuBisCO$ નો ઉપયોગ કરે છે. $PEP$ કાર્બોક્સિલેઝ એ $C_4$ વનસ્પતિઓનો લાક્ષણિક ઉત્સેચક છે.
વિકલ્પ $A$ સાચો છે કારણ કે ટામેટાં અને કેપ્સિકમ સામાન્ય રીતે પર્યાવરણીય પરિબળોને નિયંત્રિત કરવા માટે ગ્રીનહાઉસમાં ઉગાડવામાં આવે છે.
વિકલ્પ $C$ સાચો છે કારણ કે જ્યારે કેલ્વિન ચક્ર માટે જરૂરી $ATP$ અને $NADPH$ નો ગુણોત્તર અચક્રીય ફોટોફોસ્ફોરાયલેશન દ્વારા પૂરો થતો નથી,ત્યારે વધારાના $ATP$ ઉત્પન્ન કરવા માટે ચક્રીય ફોટોફોસ્ફોરાયલેશન થાય છે.
વિકલ્પ $D$ સાચો છે કારણ કે ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ ચેઇન પ્રોટોન ગ્રેડિયન્ટ બનાવવા માટે થાઇલેકોઇડ લ્યુમેનમાં પ્રોટોનને પમ્પ કરવા માટે ઉર્જાનો ઉપયોગ કરે છે,જે $ATP$ સંશ્લેષણ માટે જરૂરી છે.

(B) $(i)$ કેલ્વિન ચક્રની શોધ મેલ્વિન કેલ્વિન દ્વારા લીલ $(Algae)$ માં $^{14}CO_2$ નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવી હતી। આ સાચી જોડી છે.
$(ii)$ હેચ અને સ્લેક પથ ($C_4$ પથ) જુવાર જેવી વનસ્પતિઓમાં જોવા મળે છે, જે ક્રાન્ઝ અંતઃસ્થ રચના $(Kranz anatomy)$ દર્શાવે છે। આ સાચી જોડી છે.
$(iii)$ પ્રકાશશ્વસન $C_3$ વનસ્પતિઓમાં થાય છે, પરંતુ તેમાં પ્રથમ નીપજ ફોસ્ફોગ્લાયકોલેટ છે, $OAA$ (ઓક્ઝેલોએસેટિક એસિડ) નથી। $OAA$ એ $C_4$ પથની પ્રથમ સ્થાયી નીપજ છે। આ ખોટી જોડી છે.
$(iv)$ $CO_2$ ફર્ટિલાઇઝેશન અસર $CO_2$ ની સાંદ્રતા સાથે સંબંધિત છે, $Cu$ સાથે નહીં। આ ખોટી જોડી છે.
તેથી, $(i)$ અને $(ii)$ સાચા છે।

(A) પ્રકાશસંશ્લેષણ બે મુખ્ય કારણોસર મહત્વનું માનવામાં આવે છે:
$1$. તે પૃથ્વી પરના તમામ ખોરાકનો પ્રાથમિક સ્ત્રોત છે,કારણ કે તે કાર્બનિક સંયોજનો (ગ્લુકોઝ) ઉત્પન્ન કરે છે જે આહાર શૃંખલાનો આધાર બનાવે છે.
$2$. તે લીલી વનસ્પતિઓ દ્વારા વાતાવરણમાં ઓક્સિજન મુક્ત કરવા માટે જવાબદાર છે,જે જારક સજીવોના અસ્તિત્વ માટે આવશ્યક છે.
આમ,બંને વિધાનો વૈજ્ઞાનિક રીતે સચોટ છે અને કારણ એ વિધાનનું મહત્વ સીધી રીતે સમજાવે છે,તેથી સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(A) $\text{RuBP}$ નું કાર્બોક્સિલેશન એ કેલ્વિન ચક્ર ($C_3$ ચક્ર) નું પ્રાથમિક પગલું છે,જે તમામ પ્રકાશસંશ્લેષી છોડમાં જોવા મળે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,$\text{RuBP}$ $(5C)$ એ $\text{CO}_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $3$-ફોસ્ફોગ્લિસરેટ ($3$-$PGA$) ના બે અણુઓ બનાવે છે,જે $3C$ સંયોજન છે.
કારણ કે તમામ છોડ ($C_3$ અને $C_4$ બંને) શર્કરાના સંશ્લેષણ માટે કેલ્વિન ચક્ર કરે છે,તેથી યાદીમાં આપેલા તમામ છોડ $\text{RuBP}$ ના કાર્બોક્સિલેશન પછી $3C$ સંયોજન ઉત્પન્ન કરશે.
યાદીમાં સામેલ છે: પાઈનેપલ $(CAM)$,મકાઈ $(C_4)$,ડાંગર $(C_3)$,રાઈ $(C_3)$,જુવાર $(C_4)$,ઓપન્ટિયા $(CAM)$,ટામેટા $(C_3)$,અને ઘઉં $(C_3)$.
છોડની કુલ સંખ્યા = $8$.

(B) વિધાન $I$ અને વિધાન $II$ બંને ખોટા છે.
કેલ્વિન ચક્ર ($C_3$ ચક્ર) માં,પ્રાથમિક કાર્બોક્સિલેશન પ્રક્રિયા $RuBisCO$ (રાઇબ્યુલોઝ$-1,5-$બાયફોસ્ફેટ કાર્બોક્સિલેઝ/ઓક્સિજનેઝ) ઉત્સેચક દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે.
હેચ-સ્લેક પથ ($C_4$ ચક્ર) માં,પ્રાથમિક કાર્બોક્સિલેશન પ્રક્રિયા $PEP$ કાર્બોક્સિલેઝ $(PEPCase)$ ઉત્સેચક દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે.

(A) સાચો જવાબ $A$ છે.
વિધાન $A$ ખોટું છે કારણ કે કાર્બન સ્થાપન ($Calvin$ ચક્ર) માટે જરૂરી ઉત્સેચકો,જેમ કે $RuBisCO$,હરિતકણના સ્ટ્રોમામાં આવેલા હોય છે,ગ્રાનામાં નહીં.
ગ્રાના મુખ્યત્વે પ્રકાશ-આધારિત પ્રક્રિયાઓ માટેના સ્થળો છે,જ્યાં થાઇલેકોઇડ પટલમાં ફોટોસિસ્ટમ્સ અને ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ ચેઇનના ઘટકો આવેલા હોય છે.
વિધાન $B$ સાચું છે: અચક્રીય ફોટોફોસ્ફોરાયલેશનમાં $NADPH + H^+$ ઉત્પન્ન કરવા માટે $PS I$ અને $PS II$ બંનેની જરૂર પડે છે.
વિધાન $C$ સાચું છે: ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ ચેઇનના ઘટકો થાઇલેકોઇડ પટલમાં જડિત હોય છે.
વિધાન $D$ સાચું છે: પ્રકાશસંશ્લેષણ એ રેડોક્સ પ્રક્રિયા છે જેમાં $H_2O$ નું $O_2$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે અને $CO_2$ નું કાર્બોહાઇડ્રેટ્સમાં રિડક્શન થાય છે.

(A) સાચો વિકલ્પ $A$ છે.
વિધાન $I$ સાચું છે: RuBisCO ને $CO_2$ પ્રત્યે વધુ આકર્ષણ હોય છે,પરંતુ જ્યારે $CO_2$ ની સાંદ્રતા ઓછી હોય ત્યારે તે $O_2$ સાથે જોડાઈ શકે છે,જે પ્રકાશશ્વસન તરફ દોરી જાય છે.
વિધાન $II$ સાચું છે: $C_4$ વનસ્પતિઓમાં કેલ્વિન ચક્ર પુલકંચુક કોષોના હરિતકણમાં થાય છે.
વિધાન $III$ ખોટું છે: જ્યારે આલ્કોહોલની સાંદ્રતા આશરે $13\%$ સુધી પહોંચે છે ત્યારે યીસ્ટ પોતે ઝેરી બનીને મૃત્યુ પામે છે,$7\%$ નહીં.
વિધાન $IV$ સાચું છે: જારક શ્વસન દરમિયાન,ઇલેક્ટ્રોન પરિવહન શૃંખલાના અંતે ઓક્સિજન અંતિમ હાઇડ્રોજન ગ્રાહક તરીકે કાર્ય કરે છે અને પાણી બનાવે છે.

(A) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$1$. ફોસ્ફોઈનોલ પાયરુવેટ $(PEP)$ એ $3$-કાર્બન ધરાવતું સંયોજન છે $(t)$.
$2$. રિબ્યુલોઝ બાયફોસ્ફેટ $(RuBP)$ એ $5$-કાર્બન ધરાવતું સંયોજન છે $(s)$.
$3$. ઓક્ઝેલોએસેટિક એસિડ $(OAA)$ એ $4$-કાર્બન ધરાવતું સંયોજન છે $(r)$.
$4$. એસિટાઈલ કોએન્ઝાઈમ $A$ એ $2$-કાર્બન ધરાવતું સંયોજન છે $(q)$.
તેથી,સાચો ક્રમ $A-t, B-s, C-r, D-q$ છે.

(D) વિધાન $A$ ખોટું છે કારણ કે પાણીના વિભાજનનું સંકુલ $PS-II$ સાથે સંકળાયેલું છે,$PS-I$ સાથે નહીં.
વિધાન $B$ ખોટું છે કારણ કે $C_4$ વનસ્પતિઓ મુખ્ય જૈવસંશ્લેષણ માર્ગ તરીકે $C_4$ માર્ગ (હેચ-સ્લેક માર્ગ) નો ઉપયોગ કરે છે,જોકે તેમાં $C_3$ ચક્ર પણ હોય છે.
વિધાન $D$ ખોટું છે કારણ કે $C_4$ વનસ્પતિઓ 'ક્રાન્ઝ' અંતઃસ્થ રચના દર્શાવે છે,$C_3$ વનસ્પતિઓ નહીં.
વિધાન $C$ અને $E$ સાચા છે.
આમ,ખોટા વિધાનો $A, B$ અને $D$ છે. જોકે,આપેલા વિકલ્પો મુજબ,ખોટા વિધાનો દર્શાવતો સૌથી યોગ્ય વિકલ્પ $(4)$ $A$ અને $D$ છે.