Amphibolic Pathway Questions in Gujarati

(B) પામિટિક એસિડ $(C_{16}H_{32}O_2)$ $\beta$-ઓક્સિડેશન દ્વારા $8$ એસિટિલ-CoA,$7$ $FADH_2$ અને $7$ $NADH$ ના અણુઓ ઉત્પન્ન કરે છે.
દરેક એસિટિલ-CoA ક્રેબ્સ ચક્રમાં પ્રવેશીને $3$ $NADH$,$1$ $FADH_2$ અને $1$ $ATP$ ઉત્પન્ન કરે છે.
$8$ એસિટિલ-CoA માટે,કુલ ઉત્પાદન $24$ $NADH$,$8$ $FADH_2$ અને $8$ $ATP$ છે.
$\beta$-ઓક્સિડેશનના ઉત્પાદનો ($7$ $FADH_2$ અને $7$ $NADH$) ઉમેરતા,કુલ ઉત્પાદન $31$ $NADH$,$15$ $FADH_2$ અને $8$ $ATP$ થાય છે.
જૂની પદ્ધતિ મુજબ ($1$ $NADH = 3$ $ATP$ અને $1$ $FADH_2 = 2$ $ATP$): $31 \times 3 = 93$ $ATP$ અને $15 \times 2 = 30$ $ATP$.
કુલ ગ્રોસ $ATP = 93 + 30 + 8 = 131$ $ATP$.
ફેટી એસિડને એસિલ-CoA માં સક્રિય કરવા માટે $2$ $ATP$ વપરાય છે,તેથી ચોખ્ખો લાભ $131 - 2 = 129$ $ATP$ છે.

(C) વિધાન સાચું છે: ચરબીનું વિઘટન લિપેઝ ઉત્સેચકો દ્વારા ફેટી એસિડ અને ગ્લિસરોલમાં થાય છે.
કારણ ખોટું છે: ગ્લિસરોલનું રૂપાંતર $DHAP$ (ડાયહાઇડ્રોક્સિએસીટોન ફોસ્ફેટ) માં થાય છે,જે ત્યારબાદ ગ્લાયકોલિસિસના પથમાં પ્રવેશે છે. તે સેરીન નિર્માણ દ્વારા પ્રવેશતું નથી.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(C) $TCA$ ચક્રને એમ્ફિબોલિક પથ માનવામાં આવે છે કારણ કે તેમાં અપચય (catabolic) અને ઉપચય (anabolic) બંને પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે.
અપચય પ્રક્રિયાઓમાં ઉર્જા ઉત્પન્ન કરવા માટે અણુઓનું વિઘટન થાય છે,જ્યારે ઉપચય પ્રક્રિયાઓમાં $TCA$ ચક્રના મધ્યવર્તી સંયોજનો (જેમ કે $\alpha$-કીટોગ્લુટેરેટ,સક્સિનિલ-$CoA$,અને ઓક્સાલોએસીટેટ) નો ઉપયોગ એમિનો એસિડ,ક્લોરોફિલ અને ફેટી એસિડ જેવા અન્ય મહત્વપૂર્ણ જૈવિક અણુઓના સંશ્લેષણ માટે થાય છે.
કારણ કે મધ્યવર્તી સંયોજનોનો ઉપયોગ અપચય અને ઉપચય બંને પ્રક્રિયાઓમાં થાય છે,તેથી કારણમાં આપેલું વિધાન કે તેઓ 'માત્ર અપચય પ્રક્રિયાઓમાં' વપરાય છે તે ખોટું છે.
તેથી,વિધાન સાચું છે,પરંતુ કારણ ખોટું છે.

(C) $Cori$ ચક્ર,જેને લેક્ટિક એસિડ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે ચયાપચયની પ્રક્રિયા દર્શાવે છે જેમાં સ્નાયુઓમાં અજારક ગ્લાયકોલિસિસ દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ લેક્ટેટ યકૃતમાં વહન પામે છે.
યકૃતમાં,લેક્ટેટ ગ્લુકોનિયોજેનેસિસ દ્વારા ફરીથી ગ્લુકોઝમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
આ ગ્લુકોઝ પછી લોહીમાં મુક્ત થાય છે અને ઉર્જાના સ્ત્રોત તરીકે ઉપયોગ કરવા માટે સ્નાયુઓમાં પાછું ફરે છે.
તેથી,$Cori$ ચક્રમાં યકૃત અને સ્નાયુઓ બંનેનો સમાવેશ થાય છે,જેમાં રુધિર આ બે અંગો વચ્ચે પરિવહન માધ્યમ તરીકે કાર્ય કરે છે.

(C) $Xylem$ (જલવાહક) મૂળ દ્વારા શોષાયેલ પાણી અને ઓગળેલા ખનિજ ક્ષારોનું વનસ્પતિના હવાઈ ભાગો તરફ ઉર્ધ્વગમન કરે છે. તે કેટલાક કાર્બનિક નાઈટ્રોજન અને અંતઃસ્ત્રાવોનું પણ વહન કરે છે.
$Phloem$ (અન્નવાહક) પર્ણોમાં સંશ્લેષિત થયેલા કાર્બનિક પદાર્થો (મુખ્યત્વે સુક્રોઝ) નું વનસ્પતિના અન્ય ભાગો તરફ સ્થળાંતર કરે છે.

(D) શ્વસનત્યાગી પદાર્થો એવા કાર્બનિક સંયોજનો છે જે શ્વસનની પ્રક્રિયા દરમિયાન ઊર્જા મુક્ત કરવા માટે ઓક્સિડેશન પામે છે.
કાર્બોદિતો એ સૌથી સામાન્ય શ્વસનત્યાગી પદાર્થો છે.
જોકે,પ્રોટીન,ચરબી (લિપિડ્સ) અને કાર્બનિક એસિડનો પણ અમુક ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં શ્વસનત્યાગી પદાર્થો તરીકે ઉપયોગ થઈ શકે છે,જેમ કે જ્યારે કાર્બોદિતોનો જથ્થો ખૂટી જાય.
તેથી,આપેલા તમામ વિકલ્પો સાચા છે.

(D) પ્રોટીનનું સૌપ્રથમ પ્રોટીએઝ ઉત્સેચકો દ્વારા એમિનો એસિડમાં વિઘટન થાય છે.
ત્યારબાદ આ એમિનો એસિડનું વિએમિનેશન (deamination) થઈને તે શ્વસન પરિપથના વિવિધ મધ્યવર્તી સંયોજનોમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
એમિનો એસિડની રચનાના આધારે,તેઓ શ્વસન પરિપથમાં પાયરુવિક એસિડ,એસિટાઈલ $CoA$ અથવા ક્રેબ્સ ચક્રના મધ્યવર્તી સંયોજનો (જેમ કે $\alpha$-કીટોગ્લુટેરેટ) તરીકે વિવિધ તબક્કે દાખલ થઈ શકે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,વિએમિનેશન પછી પાયરુવિક એસિડ એ એમિનો એસિડ માટે પ્રવેશનું એક સામાન્ય સ્થાન છે.

(B) ફેટી એસિડનું સૌપ્રથમ ગ્લિસરોલ અને ફેટી એસિડમાં વિઘટન થાય છે.
ગ્લિસરોલનું રૂપાંતર $DHAP$ માં થાય છે અને તે શ્વસન પરિપથમાં દાખલ થાય છે.
ફેટી એસિડનું $\beta$-ઓક્સિડેશનની પ્રક્રિયા દ્વારા એસિટાઈલ $CoA$ માં વિઘટન થાય છે.
આમ,ફેટી એસિડ શ્વસન પરિપથમાં એસિટાઈલ $CoA$ તરીકે દાખલ થાય છે.

(A) ગ્લિસરોલ એ ફેટી એસિડનું વ્યુત્પન્ન છે અને ચરબીના વિઘટન દરમિયાન તે $DHAP$ (ડાયહાઈડ્રોક્સિએસીટોન ફોસ્ફેટ) માં રૂપાંતરિત થાય છે.
$DHAP$ એ ગ્લાયકોલિસિસની એક મધ્યવર્તી નીપજ છે.
તેથી,ગ્લિસરોલ $DHAP$ ના સ્તરે શ્વસન પરિપથમાં દાખલ થાય છે.

(A) આપેલ આકૃતિ કોષીય શ્વસનનો ઉભયધર્મી પરિપથ દર્શાવે છે,જેમાં અપચય અને ઉપચય બંને પ્રક્રિયાઓ થાય છે.
$1$. પ્રોટીનનું વિઘટન થઈને $P$ બને છે,જે એમિનો એસિડ્સ છે.
$2$. ચરબીનું વિઘટન ફેટી એસિડ્સ અને ગ્લિસરોલમાં થાય છે. ફેટી એસિડ્સનું રૂપાંતર $Q$ માં થાય છે,જે એસિટાઈલ $CoA$ છે.
$3$. કાર્બોદિતોનું વિઘટન મોનોસેકેરાઈડ્સ (જેમ કે ગ્લુકોઝ) માં થાય છે,જે ગ્લાયકોલિસિસમાં પ્રવેશી પાયરુવેટ બનાવે છે,જે ત્યારબાદ એસિટાઈલ $CoA$ માં રૂપાંતરિત થાય છે.
$4$. એસિટાઈલ $CoA$ $(Q)$ એ $R$ માં પ્રવેશે છે,જે ક્રેબ્સચક્ર ($TCA$ ચક્ર) છે,જેથી $CO_2$ અને $H_2O$ ઉત્પન્ન થાય છે.
તેથી,$P$ એ એમિનો એસિડ્સ છે,$Q$ એ એસિટાઈલ $CoA$ છે અને $R$ એ ક્રેબ્સચક્ર છે.

(B) શ્વસનમાં ગ્લુકોઝ જેવા જટિલ કાર્બનિક અણુઓનું $CO_2$ અને $H_2O$ જેવા સરળ પદાર્થોમાં વિઘટન થાય છે જેથી ઉર્જા મુક્ત થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં અણુઓનું વિઘટન થતું હોવાથી,તેને અપચય (catabolic) પ્રક્રિયા તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
જોકે શ્વસનને ઘણીવાર ઉભયચયાપચયી (amphibolic) પથ કહેવામાં આવે છે કારણ કે તેમાં અપચય અને ચય બંને પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે,પરંતુ શ્વસ્ય પદાર્થોના વિઘટનની પ્રાથમિક ક્રિયા અપચય છે.

(A) વિધાન $I$ સાચું છે: શ્વસન સબસ્ટ્રેટનું ઓક્સિડેશન એક જ તબક્કામાં દહન થવાને બદલે તબક્કાવાર રીતે થાય છે. ઉર્જાનું આ નિયંત્રિત મુક્તિ કોષને ગરમી તરીકે ગુમાવવાને બદલે $ATP$ ના સ્વરૂપમાં ઉર્જાનો મોટો હિસ્સો મેળવવાની મંજૂરી આપે છે.
વિધાન $II$ સાચું છે: કારણ કે શ્વસન એ વિવિધ મધ્યવર્તીઓ (જેમ કે પાયરુવિક એસિડ,એસિટિલ-$CoA$,વગેરે) સાથે સંકળાયેલી તબક્કાવાર પ્રક્રિયા છે,આ મધ્યવર્તીઓને અન્ય જૈવિક અણુઓ જેવા કે એમિનો એસિડ અથવા ફેટી એસિડના સંશ્લેષણ માટે શ્વસન માર્ગમાંથી અલગ કરી શકાય છે. આ શ્વસનને એમ્ફિબોલિક માર્ગ બનાવે છે.
તેથી,બંને વિધાનો સાચા છે.

(A) વિધાન $I$ સાચું છે: ક્રેબ્સ ચક્ર (ટ્રાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ ચક્ર) ને એમ્ફિબોલિક માર્ગ માનવામાં આવે છે કારણ કે તેમાં કેટાબોલિક પ્રતિક્રિયાઓ (એસિટિલ $CoA$ નું $CO_2$ માં વિઘટન) અને એનાબોલિક પ્રતિક્રિયાઓ (એમિનો એસિડ,ફેટી એસિડ વગેરે માટેના પુરોગામી પદાર્થોનું સંશ્લેષણ) બંનેનો સમાવેશ થાય છે.
વિધાન $II$ સાચું છે: ક્રેબ્સ ચક્ર દરમિયાન,એસિટિલ $CoA$ ના એસિટિલ જૂથનું તબક્કાવાર ઓક્સિડેશન થાય છે,જે $CO_2$ મુક્ત કરે છે અને રિડ્યુસ્ડ કો-એન્ઝાઇમ્સ ($NADH$ અને $FADH_2$) તથા $ATP$ (અથવા $GTP$) ઉત્પન્ન કરે છે.
તેથી,બંને વિધાનો સાચા છે.

(A) એસીટાઈલ-Co-$A$ એ $2C$ ધરાવતું સંયોજન છે જે ચરબી અને કાર્બોદિતોના શ્વસન વિઘટન દરમિયાન બને છે.
સક્સિનેટ અને ઓક્સાલોએસીટેટ $(OAA)$ એ $4C$ ધરાવતા સંયોજનો છે.
પાયરુવિક એસિડ એ ગ્લાયકોલિસિસ દરમિયાન બનતું $3C$ ધરાવતું સંયોજન છે.