Glycolysis Questions in Gujarati

(D) ગ્લાયકોલિસિસમાં,એનોલેઝ ઉત્સેચક $2$-ફોસ્ફોગ્લિસરેટનું ફોસ્ફોઈનોલપાયરુવેટ $(PEP)$ માં રૂપાંતર કરે છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,સબસ્ટ્રેટમાંથી પાણીનો એક અણુ $(H_2O)$ દૂર થાય છે,જેને નિર્જલીકરણ (dehydration) પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
વિકલ્પ $A$ માં ફોસ્ફોરાયલેશન થાય છે,વિકલ્પ $B$ માં ઓક્સિડેશન અને ફોસ્ફોરાયલેશન થાય છે,અને વિકલ્પ $C$ માં ફોસ્ફેટ જૂથ દૂર થાય છે.

(B) ગ્લાયકોલિસિસ એ કોષીય શ્વસનનો પ્રારંભિક અને પાયાનો માર્ગ છે. તે જારક અને અજારક બંને પ્રકારના શ્વસનમાં સામાન્ય છે અને તે આદિકોષકેન્દ્રી તેમજ સુકોષકેન્દ્રી સજીવોના તમામ જીવંત કોષોના કોષરસમાં થાય છે.

(D) કોષીય શ્વસનમાં,પછી તે જારક હોય કે અજારક,$Glucose$ એ પ્રાથમિક સબસ્ટ્રેટ છે જે $ATP$ ના સ્વરૂપમાં ઉર્જા ઉત્પન્ન કરવા માટે ઓક્સિડેશન પામે છે.
વનસ્પતિઓમાં,$Glucose$ એ $Sucrose$ માંથી મેળવવામાં આવે છે,જે પ્રકાશસંશ્લેષણની અંતિમ નીપજ છે અથવા સંગ્રહિત કાર્બોદિતોમાંથી મળે છે.
$Sucrose$ ને $Invertase$ ઉત્સેચક દ્વારા $Glucose$ અને $Fructose$ માં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે જેથી તે શ્વસનના પ્રથમ તબક્કામાં,જેને $Glycolytic$ પથ કહેવાય છે,તેમાં પ્રવેશી શકે.
કારણ કે $Glucose$ એ એક સરળ શર્કરા છે જે સીધી રીતે શ્વસન માર્ગમાં પ્રવેશે છે,તે કોષ માટે ઉર્જાનો સૌથી ત્વરિત સ્ત્રોત તરીકે કાર્ય કરે છે.

(A) ગ્લાયકોલિસિસ એ એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં $6$-કાર્બન ધરાવતા ગ્લુકોઝનો એક અણુ $3$-કાર્બન ધરાવતા પાયરુવિક એસિડના બે અણુઓમાં વિભાજિત થાય છે.
આ પ્રક્રિયા કોષના કોષરસમાં થાય છે.
ગ્લાયકોલિસિસ દરમિયાન,દરેક ગ્લુકોઝના અણુ દીઠ $2$ $ATP$ અણુઓ ઉત્પન્ન થાય છે (ચોખ્ખો નફો) અને $2$ $NAD^+$ અણુઓનું રિડક્શન થઈને $NADH$ બને છે.
ગ્લાયકોલિસિસમાં ઉત્પન્ન થયેલ $NADH$ ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ ચેઇન $(ETC)$ માં પ્રવેશ કરે છે,તેથી તેનો $ETC$ સાથે સીધો સંબંધ છે.
તેથી,માત્ર વિધાન $I$ સાચું છે.

(C) ગ્લાયકોલિસિસ એ ગ્લુકોઝના અણુનું પાયરુવિક એસિડના બે અણુઓમાં વિઘટન થવાની પ્રક્રિયા છે.
તેમાં પ્રતિ ગ્લુકોઝ અણુ દીઠ $2$ $ATP$ અણુઓનો ચોખ્ખો લાભ થાય છે.
ગ્લાયકોલિસિસ કોષના કોષરસમાં થાય છે અને તે જારક તેમજ અજારક શ્વસન બંનેમાં સામાન્ય છે,કારણ કે તેમાં ઓક્સિજનની જરૂર પડતી નથી.

(D) ગ્લાયકોલિસિસ એ $10$ અલગ-અલગ ઉત્સેચકીય તબક્કાઓ ધરાવતો ચયાપચયનો માર્ગ છે. આ માર્ગના દરેક તબક્કાને ચોક્કસ ઉત્સેચક દ્વારા ઉદ્દીપિત કરવામાં આવે છે જેથી સબસ્ટ્રેટનું ઉત્પાદનોમાં રૂપાંતર સરળ બને અને પ્રક્રિયા પાયરુવિક એસિડના નિર્માણ તરફ કાર્યક્ષમ રીતે આગળ વધે.

(A) ગ્લાયકોલિસિસમાં,સબસ્ટ્રેટ-લેવલ ફોસ્ફોરાયલેશન દ્વારા બે ચોક્કસ તબક્કે $ATP$ નું સંશ્લેષણ થાય છે:
$(i)$ $1,3$-બિસફોસ્ફોગ્લિસરેટનું $3$-ફોસ્ફોગ્લિસરેટમાં રૂપાંતર,જે ફોસ્ફોગ્લિસરેટ કાઈનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા થાય છે.
$(ii)$ ફોસ્ફોઈનોલપાયરુવેટ $(PEP)$ નું પાયરુવિક એસિડમાં રૂપાંતર,જે પાયરુવેટ કાઈનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા થાય છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$1,3$-બિસફોસ્ફોગ્લિસરેટનું $3$-ફોસ્ફોગ્લિસરેટમાં રૂપાંતર એવો તબક્કો છે જ્યાં $ATP$ ઉત્પન્ન થાય છે.

(C) $I$. ગ્લાયકોલિસિસ એ ગ્લુકોઝના એક અણુનું પાયરુવિક એસિડના બે અણુઓમાં થતું આંશિક ઓક્સિડેશન છે. તેના પરિણામે $2$ $ATP$ અણુઓનો ચોખ્ખો નફો થાય છે.
$II$. ગ્લાયકોલિસિસ તમામ જીવંત કોષોના કોષરસમાં થાય છે,પછી તે આદિકોષકેન્દ્રી હોય કે સુકોષકેન્દ્રી.
$III$. ગ્લાયકોલિસિસના પ્રારંભિક તબક્કા દરમિયાન,$2$ $ATP$ અણુઓ વપરાય છે: એક ગ્લુકોઝનું ગ્લુકોઝ-$6$-ફોસ્ફેટમાં રૂપાંતર કરતી વખતે અને બીજું ફ્રુક્ટોઝ-$6$-ફોસ્ફેટનું ફ્રુક્ટોઝ-$1,6$-બિસફોસ્ફેટમાં રૂપાંતર કરતી વખતે.
$IV$. ગ્લાયકોલિસિસના ચયાપચયના માર્ગને $EMP$ પથ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,જે તેના શોધકર્તાઓ ગુસ્તાવ એમ્બડેન,ઓટ્ટો મેયરહોફ અને જે. પારનાસના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યો છે.
આમ,ચારેય વિધાનો સાચા હોવાથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(B) કણાભસૂત્રને કોષનું પાવરહાઉસ કહેવામાં આવે છે.
$1$. ગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ-$3$-ફોસ્ફેટ ડીહાઈડ્રોજનેશન એ ગ્લાયકોલિસિસનો એક તબક્કો છે,જે કોષરસમાં થાય છે,કણાભસૂત્રમાં નહીં.
$2$. ગ્લાયસીન ડીકાર્બોક્સિલેશન પ્રકાશશ્વસન દરમિયાન કણાભસૂત્રમાં થાય છે.
$3$. ફ્યુમેરિક એસિડ હાઈડ્રેશન એ ક્રેબ્સ ચક્ર ($TCA$ ચક્ર) નો એક તબક્કો છે,જે કણાભસૂત્રના આધારકમાં થાય છે.
$4$. સાયટોક્રોમ ઓક્સિડેશન એ ઈલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ સિસ્ટમ $(ETS)$ નો ભાગ છે,જે કણાભસૂત્રની અંતઃપટલમાં થાય છે.

(B) ગ્લાયકોલિસિસના પથમાં, ગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ $3$-ફોસ્ફેટ ($3$-$PGAL$) નું રૂપાંતર ગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ $3$-ફોસ્ફેટ ડીહાઈડ્રોજનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા $1,3$-બાયફોસ્ફોગ્લિસરેટ ($1,3$-$BPG$) માં થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં $3$-$PGAL$ નું ઓક્સિડેશન થાય છે અને અકાર્બનિક ફોસ્ફેટ $(P_i)$ ઉમેરાય છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન, $NAD^+$ નું રિડક્શન થઈને $NADH + H^+$ બને છે.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $3$-ફોસ્ફોગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ $+ NAD^+ + P_i \rightarrow 1,3$-બાયફોસ્ફોગ્લિસરેટ $+ NADH + H^+$.

(A) જારક અને અજારક બંને પ્રકારના શ્વસન માટેનો સામાન્ય તબક્કો ગ્લાયકોલિસિસ છે,જેને $EMP$ પથ (એમ્બડેન-મેયરહોફ-પાર્નાસ પથ) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,કોષરસમાં ગ્લુકોઝના એક અણુનું વિઘટન થઈને પાયરુવિક એસિડના બે અણુઓ બને છે.
ગ્લાયકોલિસિસ પછી,પાયરુવિક એસિડનું ભાવિ ઓક્સિજનની ઉપલબ્ધતા પર આધાર રાખે છે,જે કાં તો જારક શ્વસન (ક્રેબ્સ ચક્ર) અથવા અજારક શ્વસન (આથવણ) તરફ દોરી જાય છે.

(A) એમ્બડેન,મેયરહોફ અને પારનાસ દ્વારા આપવામાં આવેલ પથને $EMP$ પથ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,જે ગ્લાયકોલિસિસનું બીજું નામ છે. આ ચયાપચયની પ્રક્રિયા કોષરસમાં થાય છે અને તેમાં ગ્લુકોઝના એક અણુનું પાયરુવિક એસિડના બે અણુઓમાં વિઘટન થાય છે.

(A) ગ્લાયકોલિસિસ એ કોષીય શ્વસનનો પ્રથમ તબક્કો છે. તે તમામ જીવંત કોષોના કોષરસ (cytoplasm) માં થાય છે,પછી ભલે તે આદિકોષકેન્દ્રી (prokaryotic) હોય કે સુકોષકેન્દ્રી (eukaryotic),કારણ કે આ પ્રક્રિયા માટે ઓક્સિજનની જરૂર હોતી નથી.

(B) ગ્લાયકોલિસિસ એ ગ્લુકોઝના એક અણુનું $(6C)$ બે પાયરુવિક એસિડના અણુઓમાં $(3C)$ થતું આંશિક ઓક્સિડેશન છે.
વિકલ્પ $A$ સાચું છે કારણ કે ગ્લાયકોલિસિસ માટે ઓક્સિજનની જરૂર હોતી નથી.
વિકલ્પ $B$ ખોટું છે કારણ કે ગ્લુકોઝનો એક અણુ બે પાયરુવિક એસિડના અણુઓ બનાવે છે,એક નહીં.
વિકલ્પ $C$ સાચું છે કારણ કે ગ્લાયકોલિસિસ કોષના કોષરસમાં થાય છે.
વિકલ્પ $D$ સાચું છે કારણ કે ફ્રુક્ટોઝ જેવી અન્ય હેક્સોઝ શર્કરાઓ પણ ફોસ્ફોરાયલેશન પછી ગ્લાયકોલિસિસના માર્ગમાં પ્રવેશી શકે છે.

(B) $EMP$ પથ (ગ્લાયકોલિસિસ) માં,$Aldolase$ ઉત્સેચક $6$-કાર્બન ધરાવતી શર્કરા $Fructose-1,6-bisphosphate$ નું બે $3$-કાર્બન ધરાવતા અણુઓમાં વિભાજન કરે છે: $Dihydroxyacetone$ $phosphate$ $(DHAP)$ અને $Glyceraldehyde-3-phosphate$ $(G3P)$.
ગ્લુકોઝ $\longrightarrow$ $Glucose-6-phosphate$ $\longrightarrow$ $Fructose-6-phosphate$ $\longrightarrow$ $Fructose-1,6-bisphosphate$ $\xrightarrow{\text{Aldolase}}$ $2$ અણુઓ $Triose$ $phosphate$.

(A) ગ્લાયકોલિસિસ દરમિયાન,ફ્રુક્ટોઝ-$1,6$-બિસફોસ્ફેટનું વિભાજન બે $3$-કાર્બન સંયોજનોમાં થાય છે: ગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ-$3$-ફોસ્ફેટ ($G$-$3$-$P$) અને ડાયહાઈડ્રોક્સિએસીટોન ફોસ્ફેટ $(DHAP)$.
આ બંને ટ્રાયોઝ ફોસ્ફેટ એકબીજાના આઈસોમર (સમઘટક) છે.
ગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ-$3$-ફોસ્ફેટ અને ડાયહાઈડ્રોક્સિએસીટોન ફોસ્ફેટ વચ્ચેના પ્રતિવર્તી આંતરરૂપાંતરણને ઉદ્દીપિત કરતા ઉત્સેચકને ટ્રાયોઝ ફોસ્ફેટ આઈસોમરેઝ (જેને ફોસ્ફોટ્રાયોઝ આઈસોમરેઝ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) કહેવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) ગ્લાયકોલિસિસની પ્રક્રિયામાં,ગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ-$3$-ફોસ્ફેટ $(G3P)$ નું $1,3$-બિસફોસ્ફોગ્લિસેરિક એસિડ $(1,3-BPGA)$ માં ઓક્સિડેશન ગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ-$3$-ફોસ્ફેટ ડિહાઈડ્રોજનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા થાય છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,$NAD^+$ નું રિડક્શન થઈને $NADH + H^+$ બને છે,જે પછીની ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ માટે મહત્વપૂર્ણ રિડ્યુસિંગ પાવર તરીકે કાર્ય કરે છે.

(C) ફોસ્ફોફ્રુક્ટોકાઈનેઝ $(PFK)$ ને ગ્લાયકોલિસિસનો પેસમેકર ઉત્સેચક કહેવામાં આવે છે.
તે ફ્રુક્ટોઝ-$6$-ફોસ્ફેટનું ફ્રુક્ટોઝ-$1,6$-બિસફોસ્ફેટમાં અપરિવર્તનીય રૂપાંતરણને ઉત્પ્રેરિત કરે છે.
આ તબક્કો ગ્લાયકોલિસિસ પથનો દર-નિયંત્રક તબક્કો છે,જે કોષની ઉર્જાની જરૂરિયાતોને આધારે સમગ્ર પ્રક્રિયાનો વેગ નક્કી કરે છે.

(B) ગ્લાયકોલિસિસની પ્રક્રિયામાં,ગ્લુકોઝનું ગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ-$3$-ફોસ્ફેટમાં રૂપાંતર પ્રિપેરેટરી તબક્કામાં થાય છે.
$1$. પ્રથમ,ગ્લુકોઝનું હેક્સોકાઈનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા ગ્લુકોઝ-$6$-ફોસ્ફેટમાં ફોસ્ફોરાયલેશન થાય છે,જેમાં $1$ $ATP$ અણુ વપરાય છે.
$2$. ત્યારબાદ,ગ્લુકોઝ-$6$-ફોસ્ફેટનું ફ્રુક્ટોઝ-$6$-ફોસ્ફેટમાં આઈસોમેરાઈઝેશન થાય છે.
$3$. અંતે,ફ્રુક્ટોઝ-$6$-ફોસ્ફેટનું ફોસ્ફોફ્રુક્ટોકાઈનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા ફ્રુક્ટોઝ-$1,6$-બિસફોસ્ફેટમાં ફોસ્ફોરાયલેશન થાય છે,જેમાં વધુ $1$ $ATP$ અણુ વપરાય છે.
$4$. ત્યારબાદ ફ્રુક્ટોઝ-$1,6$-બિસફોસ્ફેટનું વિભાજન ગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ-$3$-ફોસ્ફેટ અને ડાયહાઈડ્રોક્સિએસીટોન ફોસ્ફેટમાં થાય છે.
આમ,આ તબક્કામાં કુલ $2$ $ATP$ અણુઓ વપરાય છે.

(A) ગ્લાયકોલિસિસની શરૂઆત ગ્લુકોઝના ફોસ્ફોરાયલેશન દ્વારા થાય છે,જેનાથી ગ્લુકોઝ-$6$-ફોસ્ફેટ બને છે. આ પ્રક્રિયા $ATP$ અને $Mg^{2+}$ ની હાજરીમાં $Hexokinase$ ઉત્સેચક દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે.
સમીકરણ: $\text{Glucose} \xrightarrow{\text{Hexokinase}} \text{Glucose-}6\text{-Phosphate}$.

(C) ગ્લાયકોલિસિસની પ્રક્રિયામાં,ફ્રુક્ટોઝ-$6$-ફોસ્ફેટનું ફ્રુક્ટોઝ-$1,6$-બિસફોસ્ફેટમાં રૂપાંતર એ એક અપ્રતિવર્તી (irreversible) તબક્કો છે.
આ પ્રક્રિયા ફોસ્ફોફ્રુક્ટોકાઈનેઝ $(PFK)$ ઉત્સેચક દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે.
આ તબક્કામાં $ATP$ નો એક અણુ વપરાય છે અને તે ગ્લાયકોલિસિસ માર્ગમાં એક મુખ્ય નિયમનકારી બિંદુ છે.
આ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય: ફ્રુક્ટોઝ-$6$-ફોસ્ફેટ + $ATP$ $\xrightarrow{\text{Phosphofructokinase}}$ ફ્રુક્ટોઝ-$1,6$-બિસફોસ્ફેટ + $ADP$.

(B) ગ્લાયકોલિસિસની પ્રક્રિયામાં,$3$-$PGAL$ (ગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ $3$-ફોસ્ફેટ) નું ઓક્સિડેશન થઈને $1,3$-બિસફોસ્ફોગ્લિસરેટ બને છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,$NAD^+$ નું $NADH + H^+$ માં રિડક્શન કરવા માટે દરેક $3$-$PGAL$ ના અણુમાંથી $2$ રિડોક્સ સમતુલ્ય ($2H^+$ અને $2e^-$ ના સ્વરૂપમાં) દૂર થાય છે. તેથી,$3$-$PGAL$ ના બે અણુઓ માટે કુલ $4$ રિડોક્સ સમતુલ્ય દૂર થાય છે.

(B) સબસ્ટ્રેટ-લેવલ ફોસ્ફોરાયલેશન એટલે સબસ્ટ્રેટ અણુમાંથી ફોસ્ફેટ ગ્રુપનું સીધું $ADP$ માં સ્થળાંતર થઈને $ATP$ બનવું.
$1,3-bisphosphoglycerate \longrightarrow 3-phosphoglycerate$ પ્રક્રિયામાં $ATP$ ઉત્પન્ન થાય છે.
$Phosphoenolpyruvate \longrightarrow Pyruvate$ પ્રક્રિયામાં $ATP$ ઉત્પન્ન થાય છે.
$Succinyl-CoA \longrightarrow Succinic acid$ પ્રક્રિયામાં $GTP$ (અથવા $ATP$) ઉત્પન્ન થાય છે.
$3-phosphoglycerate \longrightarrow 2-phosphoglycerate$ પ્રક્રિયામાં $ADP$ માં કોઈ ફોસ્ફેટનું સ્થળાંતર થતું નથી; તેના બદલે,ફોસ્ફોગ્લિસરોમ્યુટેઝ ઉત્સેચક દ્વારા ફોસ્ફેટ ગ્રુપને ફક્ત $3^{rd}$ કાર્બન પરથી $2^{nd}$ કાર્બન પર ખસેડવામાં આવે છે.

(A) ગ્લાયકોલિસિસ દરમિયાન,$PGAL$ (ગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ-$3$-ફોસ્ફેટ) નું ઓક્સિડેશન થઈને $BPGA$ ($1,3$-બિસફોસ્ફોગ્લિસરિક એસિડ) બને છે.
આ તબક્કે,$PGAL$ માંથી હાઈડ્રોજન પરમાણુઓના સ્વરૂપમાં બે રેડોક્સ-સમકક્ષો દૂર થાય છે અને $NADH + H^{+}$ બનાવવા માટે $NAD^{+}$ ના અણુમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.
$PGAL$ અકાર્બનિક ફોસ્ફેટ $(Pi)$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને $BPGA$ બનાવે છે.
ત્યારબાદ,ફોસ્ફોગ્લિસરેટ કાઈનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા $BPGA$ નું રૂપાંતર $3$-ફોસ્ફોગ્લિસરિક એસિડ $(PGA)$ માં થાય છે,જે $ADP$ માંથી $ATP$ ઉત્પન્ન કરવાની પ્રક્રિયા છે.

(B) ગ્લાયકોલિસિસ એ જારક અને અજારક બંને શ્વસન માટેનો સામાન્ય માર્ગ છે,જેમાં ગ્લુકોઝનું વિઘટન પાયરુવિક એસિડના બે અણુઓમાં થાય છે.
કંકાલ સ્નાયુ કોષોમાં,જારક પરિસ્થિતિમાં,ગ્લાયકોલિસિસની અંતિમ નીપજ પાયરુવિક એસિડ છે,જે ત્યારબાદ ક્રેબ્સ ચક્રમાં પ્રવેશે છે.
યીસ્ટમાં,અજારક આથવણ દરમિયાન,ગ્લાયકોલિસિસ દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ પાયરુવિક એસિડનું વધુ રૂપાંતર ઇથેનોલ અને $CO_{2}$ માં થાય છે.
તેથી,નીપજો અનુક્રમે પાયરુવિક એસિડ અને ઇથેનોલ + $CO_{2}$ છે.

(B) ગ્લુકોઝના એક અણુનું પાયરુવિક એસિડના બે અણુઓમાં રૂપાંતર થવાની પ્રક્રિયાને ગ્લાયકોલિસિસ કહેવામાં આવે છે.
ગ્લાયકોલિસિસ દરમિયાન,પ્રારંભિક તબક્કામાં $ATP$ ના $2$ અણુઓ વપરાય છે.
પે-ઓફ તબક્કામાં,સબસ્ટ્રેટ-લેવલ ફોસ્ફોરાયલેશન દ્વારા $ATP$ ના $4$ અણુઓ ઉત્પન્ન થાય છે.
તેથી,ગ્લુકોઝના પ્રતિ અણુ દીઠ $ATP$ નો ચોખ્ખો લાભ $4 - 2 = 2$ $ATP$ અણુઓ છે.

(B) ગ્લાયકોલીસીસ એ એક અપચય (Catabolic) પ્રક્રિયા છે કારણ કે તેમાં ગ્લુકોઝનું પાયરુવિક એસિડના બે અણુઓમાં વિઘટન થાય છે.
તે $10$ ઉત્સેચક-આધારિત પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી છે જે કોષના કોષરસમાં થાય છે.

(C) ગ્લાયકોલીસીસ એ એક ચયાપચયનો માર્ગ છે જે ગ્લુકોઝ $(C_6H_{12}O_6)$ ને પાયરુવેટ $(CH_3COCOO^-)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે.
આ પ્રક્રિયા $10$ ઉત્સેચક-ઉદ્દીપિત પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી ધરાવે છે.
ગ્લાયકોલીસીસના માર્ગમાં દરેક તબક્કો ચોક્કસ ઉત્સેચકો દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે,જેમ કે હેક્સોકાઈનેઝ,ફોસ્ફોફ્રુક્ટોકાઈનેઝ અને પાયરુવેટ કાઈનેઝ વગેરે.
તેથી,ગ્લાયકોલીસીસની પ્રક્રિયા પૂર્ણ કરવા માટે કુલ $10$ વિવિધ ઉત્સેચકોની જરૂર પડે છે.

(D) ગ્લાયકોલીસીસ એ ગ્લુકોઝનું પાયરુવિક એસિડના બે અણુઓમાં વિઘટન થવાની પ્રક્રિયા છે.
તેને $EMP$ પથ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,જે તેના શોધકર્તાઓ એમ્બડેન,મેયરહોફ અને પારનાસના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું છે.
તે શ્વસનનો પ્રથમ તબક્કો છે જે કોષના કોષરસમાં થાય છે.
તેમાં ઓક્સિજનની જરૂર પડતી નથી,તેથી તેને જારક સજીવોમાં પણ શ્વસનનો અજારક તબક્કો માનવામાં આવે છે.
તેથી,આપેલા તમામ વિધાનો સાચા છે.

(A) ગ્લાયકોલિસિસની પ્રક્રિયામાં,ગ્લુકોઝ-$6$-ફોસ્ફેટનું ફ્રુક્ટોઝ-$6$-ફોસ્ફેટમાં રૂપાંતર ફોસ્ફોગ્લુકોઝ આઈસોમરેઝ ઉત્સેચક દ્વારા થાય છે.
વિકલ્પ $A$ માં 'ગ્લુકોઝ-$6$-ફોસ્ફેટ $\rightarrow$ ફોસ્ફેટ-$6$-ફોસ્ફેટ' આપેલ છે,જે રાસાયણિક રીતે ખોટું છે અને ગ્લાયકોલિસિસનું પ્રમાણિત પગલું નથી.
વિકલ્પ $B$ $(PGAL \rightarrow DHAP)$ એ ટ્રાયોઝ ફોસ્ફેટ આઈસોમરેઝ દ્વારા ઉદ્દીપિત પ્રતિવર્તી પ્રક્રિયા છે.
વિકલ્પ $C$ $(3-PGA \rightarrow 2-PGA)$ એ ફોસ્ફોગ્લિસરોમ્યુટેઝ દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે.
વિકલ્પ $D$ ($PEP \rightarrow$ પાયરુવિક એસિડ) એ ગ્લાયકોલિસિસનું અંતિમ પગલું છે જે પાયરુવેટ કાઇનેઝ દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે.
તેથી,વિકલ્પ $A$ એ અસંગત પ્રક્રિયા છે.

(B) ગ્લુકોઝનું ગ્લુકોઝ-$6$-ફોસ્ફેટમાં રૂપાંતરણ એ ગ્લાયકોલિસિસનું પ્રથમ સોપાન છે.
આ પ્રક્રિયા હેક્ઝોકાયનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં ફોસ્ફેટ ગ્રુપ પૂરો પાડવા માટે $ATP$ નો એક અણુ વપરાય છે અને આ પ્રક્રિયા દેહધાર્મિક પરિસ્થિતિઓમાં અપ્રતિવર્તી (irreversible) હોય છે.

(C) ગ્લાયકોલીસીસ એ એક ચયાપચયની પથ છે જે ગ્લુકોઝ $(C_6H_{12}O_6)$ ને પાયરુવેટ $(CH_3COCOO^-)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,$NAD^+$ નું રિડક્શન થઈને $NADH + H^+$ બને છે,જ્યારે ગ્લુકોઝનું ઓક્સિડેશન થઈને પાયરુવેટ બને છે.
આ પથમાં ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન બંને પ્રક્રિયાઓ એકસાથે થતી હોવાથી,તેને રેડોક્ષ પ્રક્રિયા તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

(A) ગ્લાયકોલિસિસની પ્રક્રિયામાં,$2$-ફોસ્ફોગ્લિસરેટ $(2-PGA)$ નું ફોસ્ફોઈનોલ પાયરુવેટ $(PEP)$ માં રૂપાંતર એનોલેઝ ઉત્સેચક દ્વારા થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં પાણીના અણુ $(H_2O)$ નો દૂર થવાનો સમાવેશ થાય છે,જેને ડિહાઈડ્રેશન (નિર્જલીકરણ) પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
તેથી,ડિહાઈડ્રેશન દ્વારા પૂર્ણ થતી સાચી પ્રક્રિયા $2$-ફોસ્ફોગ્લિસરેટ $\rightarrow$ ફોસ્ફોઈનોલ પાયરુવેટ છે.

(C) ગ્લાયકોલીસીસ એ કોષીય શ્વસનનો પ્રથમ તબક્કો છે. તેમાં ગ્લુકોઝનું વિઘટન થઈને પાયરુવેટના બે અણુઓ બને છે. આ પ્રક્રિયા કોષના કોષરસમાં થાય છે,કારણ કે ગ્લાયકોલીસીસના દસ તબક્કાઓ માટે જરૂરી ઉત્સેચકો કોષરસમાં હાજર હોય છે.

(A) સાચું જોડાણ ગ્લાયકોલિસિસના મધ્યવર્તી અણુઓમાં રહેલા કાર્બન અને ફોસ્ફેટ જૂથો પર આધારિત છે:
$P$. ફ્રુકટોઝ $1, 6$-બાયફોસ્ફેટ: તે $6$ કાર્બન ધરાવતી શર્કરા છે જેમાં $2$ ફોસ્ફેટ જૂથો હોય છે. તેથી, $(P-III)$.
$Q$. ગ્લુકોઝ-$6$-ફોસ્ફેટ: તે $6$ કાર્બન ધરાવતી શર્કરા છે જેમાં $1$ ફોસ્ફેટ જૂથ હોય છે. તેથી, $(Q-IV)$.
$R$. $DHAP$ (ડાયહાઈડ્રોક્સી એસિટોન ફોસ્ફેટ): તે $3$ કાર્બન ધરાવતી ટ્રાયોઝ શર્કરા છે જેમાં $1$ ફોસ્ફેટ જૂથ હોય છે. તેથી, $(R-II)$.
$S$. $BPGA$ ($1, 3$-બાયફોસ્ફોગ્લિસરિક એસિડ): તે $3$ કાર્બન ધરાવતો અણુ છે જેમાં $2$ ફોસ્ફેટ જૂથો હોય છે. તેથી, $(S-I)$.
આમ, સાચો ક્રમ $(P-III), (Q-IV), (R-II), (S-I)$ છે.

(D) ગ્લાયકોલીસીસ એ ગ્લુકોઝનું પાયરુવિક એસિડના બે અણુઓમાં આંશિક ઓક્સિડેશન છે.
$1$. 'ગ્લાયકોલીસીસ' શબ્દ ગ્રીક શબ્દો 'glycos' (શર્કરા) અને 'lysis' (વિઘટન) પરથી ઉતરી આવ્યો છે,જેનો અર્થ શર્કરાનું વિઘટન થાય છે.
$2$. આ ચયાપચયનો માર્ગ ગુસ્તાવ ઈમ્બેડેન,ઓટો મેયરહોફ અને જે. પરનાસ દ્વારા શોધાયો હતો,તેથી તેને $EMP$ માર્ગ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
$3$. અજારક સજીવોમાં શ્વસનની આ એકમાત્ર પ્રક્રિયા છે અને જારક સજીવોમાં શ્વસનનું પ્રથમ સોપાન છે. આમ,તે બધા જ સજીવોમાં જોવા મળે છે.

(C) ગ્લાયકોલિસિસ,જેને $EMP$ પથ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે ગ્લુકોઝના એક અણુનું પાયરુવિક એસિડના બે અણુઓમાં વિઘટન કરવાની પ્રક્રિયા છે.
આ ચયાપચયના પથમાં ઉત્સેચકો દ્વારા ઉદ્દીપિત થતી $10$ પ્રક્રિયાઓની શ્રેણીનો સમાવેશ થાય છે.
આ પ્રક્રિયાઓ કોષના કોષરસમાં થાય છે અને તેમાં ઓક્સિજનની જરૂર પડતી નથી.
તેથી,ગ્લાયકોલિસિસમાં તબક્કાઓની સાચી સંખ્યા $10$ છે.

(D) ગ્લાયકોલીસીસ દરમિયાન,સબસ્ટ્રેટ-લેવલ ફોસ્ફોરાયલેશન દ્વારા $4$ $ATP$ અણુઓ ઉત્પન્ન થાય છે ($1,3$-બાયફોસ્ફોગ્લિસરેટમાંથી $3$-ફોસ્ફોગ્લિસરેટ બનતી વખતે બે અને ફોસ્ફોઈનોલપાયરુવેટમાંથી પાયરુવેટ બનતી વખતે બે).
તૈયારીના તબક્કા દરમિયાન $2$ $ATP$ અણુઓ વપરાય છે (એક ગ્લુકોઝમાંથી ગ્લુકોઝ-$6$-ફોસ્ફેટ બનતી વખતે અને એક ફ્રુક્ટોઝ-$6$-ફોસ્ફેટમાંથી ફ્રુક્ટોઝ-$1,6$-બાયફોસ્ફેટ બનતી વખતે).
તેથી,ઉત્પન્ન થતા $ATP$ ની સંખ્યા $4$ છે અને વપરાતા $ATP$ ની સંખ્યા $2$ છે.

(B) ગ્લાયકોલીસીસ એ ગ્લુકોઝનું પાયરુવિક એસિડના બે અણુઓમાં વિઘટન છે.
ગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ$-3-$ફોસ્ફેટ $(G3P)$ નું $1,3-$બાયફોસ્ફોગ્લિસરેટમાં રૂપાંતર દરમિયાન,ગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ$-3-$ફોસ્ફેટ ડીહાઈડ્રોજીનેઝ ઉત્સેચક $NAD^+$ નું $NADH + H^+$ માં રિડક્શન (રિડક્શન) ઉદ્દીપિત કરે છે.
ગ્લુકોઝનો એક અણુ $G3P$ ના બે અણુઓ ઉત્પન્ન કરતો હોવાથી,આ પ્રક્રિયા ગ્લુકોઝના દરેક અણુ દીઠ બે વાર થાય છે.
તેથી,ગ્લાયકોલીસીસ દરમિયાન કુલ $2$ $NADH + H^+$ અણુઓ ઉત્પન્ન થાય છે.

(A) ગ્લાયકોલીસીસ એ જારક અને અજારક શ્વસન (લેક્ટિક એસિડ અને આલ્કોહોલ આથવણ સહિત) બંને માટે સામાન્ય પથ છે.
ગ્લાયકોલીસીસમાં,ગ્લુકોઝનો $1$ અણુ $(6C)$ પાયરુવિક એસિડના $2$ અણુઓમાં $(3C)$ વિભાજિત થાય છે.
આ પ્રક્રિયા કોષના કોષરસમાં થાય છે અને તેમાં ઓક્સિજનની જરૂર પડતી નથી.
આ ત્રણેય પ્રક્રિયાઓ (લેક્ટિક એસિડ આથવણ,આલ્કોહોલ આથવણ અને જારક શ્વસન) ગ્લુકોઝના પાયરુવિક એસિડમાં વિઘટન સાથે શરૂ થતી હોવાથી,ગ્લાયકોલીસીસ એ સામાન્ય તબક્કો છે.

(C) ગ્લાયકોલિસિસની પ્રક્રિયામાં:
$1$. ગ્લુકોઝનું ગ્લુકોઝ$-6-$ફોસ્ફેટમાં રૂપાંતર હેકઝોકાઈનેઝ $(P)$ ઉત્સેચક દ્વારા થાય છે.
$2$. ફોસ્ફોઈનોલ પાયરુવેટનું પાયરુવિક એસિડમાં રૂપાંતર પાયરુવેટ કાઈનેઝ $(Q)$ ઉત્સેચક દ્વારા થાય છે.
$3$. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,ઈનોલેઝ ઉત્સેચક ફોસ્ફોઈનોલ પાયરુવેટના નિર્માણ પહેલાના તબક્કામાં ($2$-ફોસ્ફોગ્લિસરેટનું ફોસ્ફોઈનોલ પાયરુવેટમાં રૂપાંતર) ભાગ લે છે. જોકે,આપેલા વિકલ્પોને જોતા,$P$ માટે હેકઝોકાઈનેઝ સૌથી યોગ્ય છે. પાયરુવેટ કાઈનેઝ વિકલ્પોમાં ન હોવાથી,આપેલા વિકલ્પોના આધારે $C$ વિકલ્પ જેમાં $P$ માટે હેકઝોકાઈનેઝ અને $Q$ માટે ઈનોલેઝ આપેલ છે,તે સૌથી નજીકનો વિકલ્પ છે.

(C) ગ્લાયકોલિસિસમાં,$1, 3$-બાયફોસ્ફોગ્લિસરિક એસિડ $(1, 3-BPGA)$ નું $3$-ફોસ્ફોગ્લિસરિક એસિડ $(3-PGA)$ માં રૂપાંતર અને ફોસ્ફોઈનોલપાયરૂવેટ $(PEP)$ નું પાયરૂવિક એસિડમાં રૂપાંતર દરમિયાન $ATP$ ઉત્પન્ન થાય છે. આ તબક્કાઓ સબસ્ટ્રેટ-સ્તરના ફોસ્ફોરાયલેશનના ઉદાહરણો છે. જોકે,ફ્રુકટોઝ-$6$-ફોસ્ફેટનું ફ્રુકટોઝ-$1, 6$-બાયફોસ્ફેટમાં રૂપાંતર એ ઉર્જા વપરાશનો તબક્કો છે,જેમાં $ATP$ વપરાય છે ($ADP$ માં રૂપાંતરિત થાય છે),ઉત્પન્ન થતું નથી. તેથી,વિકલ્પ $C$ માં $ATP$ ઉત્પન્ન થતું નથી.

(A) ગ્લાયકોલીસીસની પ્રક્રિયા દરમિયાન,ગ્લુકોઝનો $1$ અણુ ($6$ કાર્બન) પાયરુવિક એસિડના $2$ અણુઓમાં ($3$ કાર્બન દરેક) વિભાજિત થાય છે.
ઉર્જા-ઉત્પાદન તબક્કામાં,સબસ્ટ્રેટ-સ્તરના ફોસ્ફોરાયલેશન દ્વારા $4$ $ATP$ અણુઓ ઉત્પન્ન થાય છે.
જો કે,પ્રારંભિક તબક્કામાં (રોકાણ તબક્કો) ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝ-$6$-ફોસ્ફેટના ફોસ્ફોરાયલેશન માટે $2$ $ATP$ અણુઓ વપરાય છે.
તેથી,ગ્લાયકોલીસીસમાં $ATP$ અણુઓનો ચોખ્ખો લાભ $4 - 2 = 2$ $ATP$ છે.

(A) ગ્લાયકોલીસીસની પ્રક્રિયા દરમિયાન,ગ્લુકોઝ $(C_6H_{12}O_6)$ નો એક અણુ પાયરુવિક એસિડના બે અણુઓમાં વિભાજિત થાય છે.
આ પથમાં,સબસ્ટ્રેટ-સ્તરના ફોસ્ફોરાયલેશન દ્વારા કુલ $4$ $ATP$ અણુઓ ઉત્પન્ન થાય છે.
જો કે,પ્રારંભિક તબક્કામાં (ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝ$-6-$ફોસ્ફેટના ફોસ્ફોરાયલેશન દરમિયાન) $2$ $ATP$ અણુઓ વપરાઈ જાય છે.
તેથી,ગ્લાયકોલીસીસમાં $ATP$ નો વાસ્તવિક ચોખ્ખો લાભ $4 - 2 = 2$ $ATP$ પ્રતિ ગ્લુકોઝ અણુ છે.

(B) ગ્લાયકોલિસિસમાં $ATP$ બે ચોક્કસ ફોસ્ફોરાયલેશન તબક્કે વપરાય છે:
$1$. ગ્લુકોઝનું ગ્લુકોઝ-$6$-ફોસ્ફેટમાં રૂપાંતર (હેક્સોકાઈનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા).
$2$. ફ્રુક્ટોઝ-$6$-ફોસ્ફેટનું ફ્રુક્ટોઝ-$1,6$-બિસફોસ્ફેટમાં રૂપાંતર (ફોસ્ફોફ્રુક્ટોકાઈનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા).
આમ,બંને વિધાનો ગ્લાયકોલિસિસમાં ફોસ્ફોરાયલેશનની પ્રક્રિયાનું યોગ્ય વર્ણન કરે છે,તેથી વિધાન $A$ સાચું છે અને કારણ $R$ એ $A$ માટેની સાચી સમજૂતી છે.

(C) ગ્લાયકોલિસિસની પ્રક્રિયામાં,$3$-ફોસ્ફોગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ (જેને ગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ-$3$-ફોસ્ફેટ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) નું $1,3$-બિસફોસ્ફોગ્લિસરેટમાં ઓક્સિડેશન એક મહત્વપૂર્ણ તબક્કો છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,ગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ-$3$-ફોસ્ફેટ ડીહાઈડ્રોજનેઝ ઉત્સેચક આલ્ડિહાઈડ જૂથનું કાર્બોક્સિલિક એસિડ જૂથમાં ઓક્સિડેશન કરે છે.
સાથે સાથે,ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા દરમિયાન મુક્ત થતા ઈલેક્ટ્રોન અને પ્રોટોન સ્વીકારીને $NAD^{+}$ નું $NADH + H^{+}$ માં રિડક્શન થાય છે.
ગ્લાયકોલિસિસના પથમાં આ એકમાત્ર તબક્કો છે જ્યાં $NADH$ ઉત્પન્ન થાય છે.

(D) ગ્લાયકોલિસિસ એ ગ્લુકોઝનું પાયરુવિક એસિડના બે અણુઓમાં આંશિક ઓક્સિડેશન છે.
તેમાં ફ્રુક્ટોઝ-$1,6$-બાયફોસ્ફેટનું $\text{DHAP}$ અને $\text{PGAL}$ માં રૂપાંતર દરમિયાન $\text{C}-\text{C}$ બંધનું વિઘટન થાય છે.
$\text{PGAL}$ નું $1,3$-બાયફોસ્ફોગ્લિસેરિક એસિડમાં રૂપાંતર દરમિયાન ઓક્સિડેશન થાય છે,જ્યાં $\text{NAD}^+$ નું $\text{NADH} + \text{H}^+$ માં રિડક્શન થાય છે.
$2$-ફોસ્ફોગ્લિસેરેટનું એનોલેઝ ઉત્સેચક દ્વારા ફોસ્ફોઈનોલપાયરુવેટ $(PEP)$ માં રૂપાંતર દરમિયાન નિર્જલીકરણ (Dehydration) થાય છે.
જોકે,$\text{PGAL}$ (ફોસ્ફોગ્લિસરાલ્ડિહાઈડ) એ ગ્લાયકોલિસિસની મધ્યવર્તી નીપજ છે,અંતિમ નીપજ નથી. ગ્લાયકોલિટીક માર્ગની અંતિમ નીપજ પાયરુવિક એસિડ છે.

(D) ગ્લાયકોલિસિસ એ ગ્લુકોઝનું પાયરુવિક એસિડના બે અણુઓમાં વિઘટન છે.
$1$. તે ઓક્સિજન મુક્ત માર્ગ છે,જેનો અર્થ છે કે તે જારક અને અજારક બંને પરિસ્થિતિઓમાં થઈ શકે છે.
$2$. આ માર્ગમાં,ગ્લુકોઝનો એક અણુ $(6C)$ $3-PGAL$ $(3C)$ ના બે અણુઓમાં રૂપાંતરિત થાય છે,જે અંતે પાયરુવિક એસિડ $(3C)$ ના બે અણુઓ ઉત્પન્ન કરે છે.
$3$. તે કોષના કોષરસમાં થાય છે.
$4$. 'આ પ્રક્રિયા ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝ બંને સાથે પૂર્ણ થાય છે' તે વિધાન ખોટું છે કારણ કે ગ્લાયકોલિસિસ ખાસ કરીને ગ્લુકોઝના વિઘટનનો સંદર્ભ આપે છે. જોકે ફ્રુક્ટોઝ ફ્રુક્ટોઝ-$6$-ફોસ્ફેટમાં રૂપાંતરિત થયા પછી ગ્લાયકોલિટીક માર્ગમાં પ્રવેશી શકે છે,પરંતુ પ્રક્રિયા પોતે ગ્લુકોઝના વિઘટન તરીકે વ્યાખ્યાયિત થયેલ છે.

(D) ગ્લાયકોલિસિસ એ ગ્લુકોઝનું પાયરુવિક એસિડના બે અણુઓમાં આંશિક ઓક્સિડેશન થવાની પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયામાં,ગ્લુકોઝનો એક અણુ $(C_6H_{12}O_6)$ દસ ઉત્સેચક-ઉદ્દીપિત પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી દ્વારા પાયરુવેટ $(CH_3COCOOH)$ ના બે અણુઓમાં વિભાજિત થાય છે.
તેથી,ગ્લાયકોલિસિસની અંતિમ નીપજ પાયરુવેટ છે.

(D) ગ્લાયકોલિસિસ એ ગ્લુકોઝના પાયરુવિક એસિડના બે અણુઓમાં વિઘટનની પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયા કોષના કોષરસમાં થાય છે અને તેમાં ઓક્સિજનની જરૂર પડતી નથી.
ગ્લાયકોલિસિસના સમગ્ર પથ દરમિયાન,કોઈ પણ તબક્કે ડીકાર્બોક્સિલેશન (કાર્બન ડાયોક્સાઇડ દૂર થવાની પ્રક્રિયા) થતું નથી.
તેથી,ગ્લાયકોલિસિસ દરમિયાન $CO_2$ ના કોઈ અણુઓ મુક્ત થતા નથી.
$CO_2$ નું મુક્ત થવું એ લિંક રિએક્શન (પાયરુવેટ ઓક્સિડેશન) અને ક્રેબ્સ ચક્ર ($TCA$ ચક્ર) દરમિયાન કણાભસૂત્રમાં થાય છે.