Photorespiration Questions in Gujarati

(A) પ્રકાશશ્વસન એ પ્રકાશ-આધારિત પ્રક્રિયા છે જેમાં $CO_2$ ને બદલે $O_2$ એ $RuBisCO$ સાથે જોડાય છે,જે કાર્બનિક સંયોજનોના ઓક્સિડેશન તરફ દોરી જાય છે.
તેને બિનઉપયોગી પ્રક્રિયા માનવામાં આવે છે કારણ કે તે શર્કરા કે $ATP$ ઉત્પન્ન કર્યા વિના ઊર્જા ($ATP$ અને $NADPH$) વાપરે છે અને $CO_2$ મુક્ત કરે છે,જેનાથી પ્રકાશસંશ્લેષણની એકંદર કાર્યક્ષમતા ઘટે છે.

(C) પ્રકાશશ્વસન એ એક જટિલ ચયાપચયની પથ છે જેમાં ત્રણ અલગ-અલગ કોષીય અંગિકાઓનો સમાવેશ થાય છે. તેની શરૂઆત હરિતકણમાં થાય છે,ત્યારબાદ તે પરોક્સિસોમમાં આગળ વધે છે અને કણાભસૂત્રમાં પૂર્ણ થાય છે. પ્રકાશશ્વસન દરમિયાન $CO_2$ નો વ્યય કણાભસૂત્રમાં થાય છે,કોષરસમાં નહીં. તેથી,'પ્રકાશશ્વસન દરમિયાન $CO_2$ નો વ્યય - કોષરસ' એ ખોટી જોડી છે.

(A) પ્રકાશશ્વસન એ $C_3$ વનસ્પતિઓમાં થતી એક બિનઉત્પાદક પ્રક્રિયા છે. તેમાં ત્રણ અંગિકાઓ ભાગ લે છે: હરિતકણ,પરઓક્સિસોમ અને કણાભસૂત્ર.
$1$. હરિતકણમાં,$RuBP$ એ $O_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $2$-ફોસ્ફોગ્લાયકોલેટ બનાવે છે.
$2$. પરઓક્સિસોમમાં,ગ્લાયકોલેટનું રૂપાંતર ગ્લાયસીનમાં થાય છે.
$3$. કણાભસૂત્રમાં,ગ્લાયસીનના બે અણુઓનું રૂપાંતર સેરીનના એક અણુમાં થાય છે,અને આ પ્રક્રિયા દરમિયાન $CO_2$ અને $NH_3$ મુક્ત થાય છે.

(D) પ્રકાશશ્વસન એ પ્રકાશ-આધારિત પ્રક્રિયા છે જે $C_3$ વનસ્પતિઓમાં જોવા મળે છે.
આ પ્રક્રિયામાં ત્રણ કોષીય અંગિકાઓનો સહયોગી ફાળો હોય છે: હરિતકણ,પેરોક્સિઝોમ અને કણાભસૂત્ર.
તેને પ્રકાશની જરૂર હોવાથી,તે દિવસ દરમિયાન થાય છે.
તેથી,આપેલ તમામ વિધાનો સાચા છે.

(D) પ્રકાશશ્વસન એ એક જટિલ ચયાપચયની પ્રક્રિયા છે જેમાં ત્રણ અંગિકાઓ સામેલ છે: હરિતકણ,પેરોક્સિસોમ અને કણાભસૂત્ર.
હરિતકણમાં,$RuBisCO$ ઉત્સેચક ઓક્સિજનેઝ તરીકે કાર્ય કરે છે,જે $RuBP$ ના ઓક્સિડેશન તરફ દોરી જાય છે.
વધુમાં,હરિતકણમાં થતી પ્રકાશ-આધારિત પ્રક્રિયાઓમાં $ADP$ નું $ATP$ માં ફોસ્ફોરાયલેશન થાય છે.
તેથી,પ્રકાશશ્વસન દરમિયાન હરિતકણમાં ફોસ્ફોરાયલેશન અને ઓક્સિડેશન બંને પ્રક્રિયાઓ થાય છે.

(A) પ્રકાશશ્વસનની પ્રક્રિયામાં,$RuBisCO$ ઉત્સેચક ઓક્સિજનેઝ તરીકે કાર્ય કરે છે.
જ્યારે $RuBP$ ($5$-કાર્બન સંયોજન) $O_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે કાર્બોક્સિલેશનને બદલે ઓક્સિજનેશન પામે છે.
આ પ્રક્રિયામાં $3$-કાર્બન ધરાવતું એક અણુ $3$-ફોસ્ફોગ્લિસરેટ $(PGA)$ અને $2$-કાર્બન ધરાવતું એક અણુ ફોસ્ફોગ્લાયકોલેટ ઉત્પન્ન થાય છે.
તેથી,સાચો જવાબ $3$-ફોસ્ફોગ્લિસરેટ $+$ ફોસ્ફોગ્લાયકોલેટ છે.

(D) પ્રકાશશ્વસન એ એક જટિલ ચયાપચયની પ્રક્રિયા છે જેમાં ત્રણ અલગ-અલગ કોષીય અંગિકાઓનો સહયોગ જરૂરી છે: $\text{હરિતકણ}$ (Chloroplast), $\text{પેરોકિસઝોમ}$ (Peroxisome) અને $\text{કણાભસૂત્ર}$ (Mitochondria).
$1$. $\text{હરિતકણ}$ માં, $RuBisCO$ ઉત્સેચક ઓક્સિજનેઝ તરીકે કાર્ય કરે છે, જે $RuBP$ ની $O_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરાવીને $2$-ફોસ્ફોગ્લાયકોલેટ બનાવે છે.
$2$. ત્યારબાદ $2$-ફોસ્ફોગ્લાયકોલેટ $\text{પેરોકિસઝોમ}$ માં જાય છે, જ્યાં તેનું રૂપાંતર ગ્લાયસીનમાં થાય છે.
$3$. ગ્લાયસીન ત્યારબાદ $\text{કણાભસૂત્ર}$ માં જાય છે, જ્યાં તેનું રૂપાંતર સેરીનમાં થાય છે અને $CO_2$ તથા $NH_3$ મુક્ત થાય છે.
$4$. અંતે, સેરીન ફરીથી $\text{પેરોકિસઝોમ}$ અને ત્યારબાદ $\text{હરિતકણ}$ માં પાછું ફરે છે જેથી $RuBP$ નું પુનઃસર્જન થઈ શકે.
આમ, આ પ્રક્રિયા પૂર્ણ કરવા માટે ત્રણેય અંગિકાઓ આવશ્યક હોવાથી, સાચો જવાબ $\text{ઉપરના\,બધા\,જ}$ છે.

(A) પ્રકાશશ્વસન એ એક એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં $RuBisCO$ ઉત્સેચક કાર્બોક્સિલેઝને બદલે ઓક્સિજનેઝ તરીકે કાર્ય કરે છે.
આ પ્રક્રિયામાં $CO_2$ તરીકે સ્થાયી કાર્બનનો વ્યય થાય છે અને તેમાં $ATP$ કે $NADPH$ ઉત્પન્ન થતા નથી.
આ પથમાં બનતી પ્રથમ સ્થાયી નીપજ $2$-કાર્બન ધરાવતું સંયોજન ફોસ્ફોગ્લાયકોલેટ હોવાથી,પ્રકાશશ્વસનને $C_2$ પથ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.

(A) $C_3$ વનસ્પતિઓમાં,રુબિસ્કો ($RuBisCO$ - Ribulose$-1,5-$bisphosphate carboxylase-oxygenase) ઉત્સેચક $CO_2$ અને $O_2$ બંને સાથે જોડાવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.
પ્રકાશશ્વસન દરમિયાન,$O_2$ ની સાંદ્રતા વધુ હોય છે અથવા $O_2$ અને $CO_2$ નું પ્રમાણ ઓક્સિજનેશન પ્રક્રિયા માટે અનુકૂળ હોય છે.
આ પ્રક્રિયામાં,રુબિસ્કો ઓક્સિજીનેઝ તરીકે કાર્ય કરે છે,જે $CO_2$ ને બદલે $RuBP$ (Ribulose$-1,5-$bisphosphate) સાથે $O_2$ ને જોડે છે,જેના પરિણામે એક અણુ ફોસ્ફોગ્લિસરેટ અને એક અણુ ફોસ્ફોગ્લાયકોલેટ બને છે.
તેથી,પ્રકાશશ્વસનમાં રુબિસ્કો ઓક્સિજીનેઝ તરીકે કાર્ય કરે છે.

(A) પ્રકાશશ્વસન એ $C_3$ વનસ્પતિઓમાં જોવા મળતી એક બિનઉત્પાદક પ્રક્રિયા છે.
$1$. પ્રકાશશ્વસન પરિપથમાં $ATP$ કે $NADPH$ નું સંશ્લેષણ થતું નથી; ઉલટું,તેમાં ઉર્જાનો વપરાશ થાય છે.
$2$. આ પ્રક્રિયામાં સ્થાયી થયેલા કાર્બનનો $CO_2$ સ્વરૂપે વ્યય થાય છે,જેના કારણે વનસ્પતિની ઉત્પાદકતામાં ઘટાડો થાય છે.
$3$. એવું માનવામાં આવે છે કે તે તીવ્ર પ્રકાશ અને ઓછા $CO_2$ ના સાંદ્રતાના સમયે હરિતદ્રવ્યના ફોટોઓક્સિડેશનને અટકાવીને રક્ષણાત્મક ભૂમિકા ભજવે છે.
$4$. ક્રેન્ઝ અંતઃસ્થરચના ધરાવતી વનસ્પતિઓ (જેમ કે $C_4$ વનસ્પતિઓ) માં $RuBisCO$ ઉત્સેચકની આસપાસ $CO_2$ ની સાંદ્રતા વધારવાની પદ્ધતિ હોય છે,જે પ્રકાશશ્વસનને ન્યૂનતમ કરે છે.
તેથી,$ATP$ અને $NADPH$ નું સંશ્લેષણ થાય છે તે વિધાન અયોગ્ય છે.

(C) પ્રકાશશ્વસન એ એક જટિલ ચયાપચયની પથ છે જેમાં ત્રણ અંગિકાઓ સામેલ છે: હરિતકણ,પેરોક્સિઝોમ અને કણાભસૂત્ર.
$1$. હરિતકણમાં,$RuBP$ એ $O_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $3-PGA$ અને $2-phosphoglycolate$ બનાવે છે.
$2$. $2-phosphoglycolate$ નું રૂપાંતર ગ્લાયકોલેટમાં થાય છે,જે પેરોક્સિઝોમમાં જાય છે.
$3$. પેરોક્સિઝોમમાં,ગ્લાયકોલેટનું રૂપાંતર ગ્લાયસીનમાં થાય છે.
$4$. ગ્લાયસીનના બે અણુઓ કણાભસૂત્રમાં પ્રવેશે છે,જ્યાં તેમનું રૂપાંતર સેરીનના એક અણુમાં થાય છે અને આ પ્રક્રિયા દરમિયાન $CO_2$ અને $NH_3$ મુક્ત થાય છે.
તેથી,$CO_2$ ખાસ કરીને કણાભસૂત્રમાં મુક્ત થાય છે.

(B) પ્રકાશશ્વસન એ એક જટિલ ચયાપચયની પ્રક્રિયા છે જેમાં ત્રણ મુખ્ય અંગિકાઓ સામેલ છે: હરિતકણ,પેરોક્સિઝોમ અને કણાભસૂત્ર.
$1$. હરિતકણમાં,RuBisCO ઉત્સેચક ઓક્સિજનેઝ તરીકે કાર્ય કરે છે,જેના પરિણામે ફોસ્ફોગ્લાયકોલેટનું નિર્માણ થાય છે.
$2$. પેરોક્સિઝોમમાં,ગ્લાયકોલેટ ઓક્સિડેઝ ઉત્સેચક દ્વારા ગ્લાયકોલેટનું ઓક્સિડેશન થઈને ગ્લાયોક્સિલેટ બને છે,જેમાં $O_2$ વપરાય છે.
$3$. કણાભસૂત્રમાં,ગ્લાયસીનનું રૂપાંતર સેરીનમાં થાય છે,જેમાં $CO_2$ અને $NH_3$ મુક્ત થાય છે.
આમ,$O_2$ દ્વારા ઓક્સિડેશનની પ્રક્રિયા મુખ્યત્વે હરિતકણ (RuBisCO ની ઓક્સિજનેઝ પ્રવૃત્તિ) અને પેરોક્સિઝોમ (ગ્લાયકોલેટ ઓક્સિડેઝ પ્રવૃત્તિ) એમ કુલ $2$ અંગિકાઓમાં થાય છે.

(C) પ્રકાશશ્વસન એ એક જટિલ ચયાપચયની પથ છે જેમાં ત્રણ અંગિકાઓ સામેલ છે: હરિતકણ,પેરોક્સિઝોમ અને કણાભસૂત્ર.
$1$. હરિતકણમાં,$RuBP$ એ $O_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $2$-ફોસ્ફોગ્લાયકોલેટ બનાવે છે.
$2$. આ $2$-ફોસ્ફોગ્લાયકોલેટનું વિ-ફોસ્ફોરીકરણ થઈને ગ્લાયકોલેટ બને છે,જે પેરોક્સિઝોમમાં જાય છે.
$3$. પેરોક્સિઝોમમાં,ગ્લાયકોલેટનું રૂપાંતર ગ્લાયસીન (Glycine) માં થાય છે,જે સૌથી સરળ એમિનો એસિડ છે.
$4$. તેથી,પ્રકાશશ્વસન દરમિયાન ગ્લાયસીન (સૌથી સરળ એમિનો એસિડ) ના સંશ્લેષણ માટે પેરોક્સિઝોમ જવાબદાર છે.

(B) વિધાન $I$ સાચું છે: $C_3$ વનસ્પતિઓમાં,$RuBisCO$ ઉત્સેચક $CO_2$ અને $O_2$ બંને માટે આકર્ષણ ધરાવે છે. જ્યારે $O_2$ ની સાંદ્રતા વધારે હોય છે,ત્યારે $RuBisCO$ $CO_2$ ને બદલે $O_2$ સાથે જોડાય છે,જે પ્રકાશશ્વસન તરફ દોરી જાય છે,જેનાથી $CO_2$ ના સ્થાપનની કાર્યક્ષમતા ઘટે છે.
વિધાન $II$ ખોટું છે: $C_4$ વનસ્પતિઓએ પ્રકાશશ્વસનને ટાળવા માટે એક પદ્ધતિ વિકસાવી છે. તેમના મધ્યપર્ણ કોષોમાં $RuBisCO$ નો અભાવ હોય છે,અને પુલકંચુક કોષો $RuBisCO$ ની આસપાસ $CO_2$ ની ઊંચી સાંદ્રતા જાળવી રાખે છે,જે બંને પ્રકારના કોષોમાં પ્રકાશશ્વસનને અસરકારક રીતે દૂર કરે છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે. વિધાન $A$ અને $B$ બંને સાચા છે.
પ્રકાશશ્વસન એ $C_3$ વનસ્પતિઓમાં એક બિનઉત્પાદક (wasteful) પ્રક્રિયા છે.
$C_3$ વનસ્પતિઓમાં,$CO_2$ ને બદલે થોડો $O_2$ એ $RuBisCO$ સાથે જોડાય છે,જેના કારણે $CO_2$ ના સ્થાપનની કાર્યક્ષમતા ઘટે છે.
આ પથમાં,$RuBP$ એ $O_2$ સાથે જોડાઈને ફોસ્ફોગ્લિસરેટ $(3C)$ નો એક અણુ અને ફોસ્ફોગ્લાયકોલેટ $(2C)$ નો એક અણુ બનાવે છે.
પ્રકાશશ્વસન પથ દરમિયાન,શર્કરા,$ATP$ કે $NADPH$ નું સંશ્લેષણ થતું નથી. તેના બદલે,આ પ્રક્રિયામાં $CO_2$ મુક્ત થાય છે અને $ATP$ નો વપરાશ થાય છે.