Introduction and types of respiration Questions in Hindi

(D) कोशिकीय श्वसन का मुख्य उद्देश्य ग्लूकोज के रासायनिक बंधों में संचित ऊर्जा को मुक्त करना और इसे एक उपयोगी रूप,जो कि $ATP$ (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) है,में परिवर्तित करना है। इस $ATP$ का उपयोग कोशिका द्वारा विभिन्न चयापचय गतिविधियों और जैविक कार्यों को करने के लिए किया जाता है।

(B) वायवीय श्वसन एक चयापचय प्रक्रिया है जो ऑक्सीजन की उपस्थिति में होती है।
यह कार्बनिक पदार्थों (जैसे ग्लूकोज) का $CO_{2}$ और पानी में पूर्ण ऑक्सीकरण करती है।
यह प्रक्रिया $ATP$ के रूप में बड़ी मात्रा में ऊर्जा मुक्त करती है।
यह उच्च जीवों में श्वसन का सबसे सामान्य रूप है।

(A) श्वसन एक अपचय (catabolic) प्रक्रिया है जिसमें कोशिकाओं के भीतर ग्लूकोज जैसे जटिल कार्बनिक अणुओं का ऑक्सीकरण होता है। इस प्रक्रिया के दौरान,इन जटिल यौगिकों के $C-C$ बंधों में संचित ऊर्जा ऑक्सीकरण के माध्यम से मुक्त होती है,जिसे बाद में $ATP$ के रूप में संचित किया जाता है।

(C) श्वसन एक मौलिक चयापचय प्रक्रिया है जिसमें $ATP$ के रूप में ऊर्जा मुक्त करने के लिए श्वसन सबस्ट्रेट्स का अपघटन होता है।
यह एक निरंतर चलने वाली प्रक्रिया है जो एक जीव की सभी जीवित कोशिकाओं में होती है,चाहे दिन हो या रात,क्योंकि कोशिकाओं को महत्वपूर्ण जीवन कार्यों को बनाए रखने के लिए निरंतर ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

(A) श्वसन की प्रक्रिया के दौरान ऊर्जा मुक्त करने के लिए जिन यौगिकों का ऑक्सीकरण होता है,उन्हें श्वसन सबस्ट्रेट (Respiratory substrates) कहा जाता है।
कार्बोहाइड्रेट,विशेष रूप से ग्लूकोज,जीवित जीवों द्वारा कोशिकीय श्वसन के लिए उपयोग किए जाने वाले सबसे सामान्य और पसंदीदा श्वसन सबस्ट्रेट हैं।

(A) पौधों में विशेष श्वसन अंग नहीं होते हैं क्योंकि उनकी श्वसन दर जानवरों की तुलना में बहुत धीमी होती है।
पौधों में,प्रत्येक भाग (जड़ें,तने और पत्तियां) अपनी गैस विनिमय आवश्यकताओं को स्वयं पूरा करता है।
इसलिए,यह कथन कि श्वसन दर जानवरों की तुलना में तेज होती है,गलत है।

(B) श्वसन का वर्गीकरण उपयोग किए जाने वाले श्वसन cơ-स्तर (respiratory substrate) की प्रकृति पर आधारित होता है।
जब कार्बोहाइड्रेट या वसा का उपयोग श्वसन cơ-स्तर के रूप में किया जाता है,तो इस प्रक्रिया को फ्लोटिंग श्वसन कहा जाता है।
प्रोटोप्लाज्मिक श्वसन तब होता है जब प्रोटीन का उपयोग श्वसन cơ-स्तर के रूप में किया जाता है,जिसे आमतौर पर कोशिका के लिए हानिकारक माना जाता है।

(C) वैकल्पिक अवायवीय (Facultative anaerobes) वे जीव हैं जो वायवीय और अवायवीय चयापचय के बीच स्विच कर सकते हैं। वे मुख्य रूप से वायवीय जीव होते हैं,जिसका अर्थ है कि वे अधिक $ATP$ उत्पन्न करने के लिए कोशिकीय श्वसन में ऑक्सीजन का उपयोग करना पसंद करते हैं,लेकिन वे किण्वन या अवायवीय श्वसन का उपयोग करके ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में भी वृद्धि कर सकते हैं। इसलिए,वे पूरी तरह से अवायवीय नहीं होते हैं।

(C) वायवीय श्वसन ऑक्सीजन की उपस्थिति में ग्लूकोज के टूटने से ऊर्जा उत्पन्न करने की प्रक्रिया है।
वायवीय श्वसन के लिए रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$C_{6}H_{12}O_{6} + 6O_{2} \longrightarrow 6CO_{2} + 6H_{2}O + \text{ऊर्जा} (686 \text{ kcal})$.
अतः, इसके उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_{2})$, जल $(H_{2}O)$ और ऊर्जा हैं।

(A) लिंक अभिक्रिया,जिसे संक्रमण अभिक्रिया या पाइरूवेट का ऑक्सीडेटिव डिकार्बोक्सिलेशन भी कहा जाता है,ग्लाइकोलिसिस और $TCA$ चक्र के बीच जोड़ने वाली कड़ी के रूप में कार्य करती है।
इस प्रक्रिया में,ग्लाइकोलिसिस के दौरान उत्पन्न पाइरूवेट $TCA$ चक्र में प्रवेश करने से पहले एसिटिल-$CoA$ में परिवर्तित हो जाता है।

(B) वायवीय श्वसन में,ग्लाइकोलाइसिस एसिटिल Co-$A$ के निर्माण के माध्यम से क्रेब्स चक्र से जुड़ा होता है।
इस प्रक्रिया को,जिसे लिंक अभिक्रिया या पाइरुविक एसिड का ऑक्सीडेटिव डिकार्बोक्सिलेशन कहा जाता है,पाइरुवेट डिहाइड्रोजनेज कॉम्प्लेक्स द्वारा उत्प्रेरित किया जाता है।
इस एंजाइम कॉम्प्लेक्स को अपनी गतिविधि के लिए कई सहकारकों (cofactors) की आवश्यकता होती है,जिसमें $Mg^{2+}$,थायमिन पाइरोफॉस्फेट (विटामिन-$B_{1}$),$NAD^{+}$,Co-$A$ और लिपोइक एसिड शामिल हैं।
इसलिए,लिंक अभिक्रिया के उत्प्रेरण के लिए विटामिन-$B_{1}$ आवश्यक है।

(B) उच्च जीवों में,वायवीय श्वसन दो मुख्य चरणों में होता है:
$(i)$ ग्लाइकोलाइसिस कोशिका द्रव्य में होता है।
$(ii)$ क्रेब्स चक्र (साइट्रिक एसिड चक्र) और इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला माइटोकॉन्ड्रिया के भीतर होती है।
चूंकि माइटोकॉन्ड्रिया प्राथमिक अंगक हैं जहाँ वायवीय श्वसन के दौरान पाइरूवेट का पूर्ण ऑक्सीकरण होता है,इसलिए उन्हें वायवीय श्वसन का स्थल माना जाता है।

(C) श्वसन (Breathing) एक भौतिक प्रक्रिया है जिसमें अंतःश्वसन (हवा अंदर लेना) और उच्चश्वसन (हवा बाहर निकालना) शामिल हैं।
श्वसन (Respiration) कोशिकाओं में ग्लूकोज (भोजन) के ऑक्सीकरण की एक जैव-रासायनिक प्रक्रिया है,जिसके परिणामस्वरूप $CO_2$,$H_2O$ और $ATP$ के रूप में ऊर्जा उत्पन्न होती है।

(B) पादपों में जल और घुले हुए खनिजों का परिवहन $Xylem$ (जाइलम) ऊतक के माध्यम से होता है। जब एक टहनी को रंगीन पानी में रखा जाता है,तो पानी जड़ों (या तने के कटे हुए सिरे) द्वारा अवशोषित किया जाता है और $Xylem$ वाहिकाओं के माध्यम से ऊपर की ओर बढ़कर फूलों तक पहुँचता है। जैसे-जैसे रंगीन पानी इन वाहिकाओं से होकर गुजरता है,$Xylem$ ऊतक अभिरंजित हो जाता है,जिससे अंततः सफेद फूल रंगीन हो जाते हैं। इसलिए,इस परिवहन और अभिरंजन के लिए जिम्मेदार ऊतक $Xylem$ है।

(C) कोशिकाओं के अंदर की ओर आयनों के संचलन को $Influx$ (अंतःप्रवाह) कहा जाता है।
इसके विपरीत,कोशिकाओं के बाहर की ओर आयनों के संचलन को $Efflux$ (बहिःप्रवाह) कहा जाता है।
अतः,सही क्रम $Influx$ और $Efflux$ है।

(D) श्वसन एक $catabolic$ (अपचयी) प्रक्रिया है क्योंकि इसमें जटिल कार्बनिक अणुओं (जैसे ग्लूकोज) का सरल पदार्थों ($CO_2$ और $H_2O$) में विघटन होता है।
यह एक $exergonic$ (ऊर्जाक्षेपी) प्रक्रिया है क्योंकि इन बंधों के टूटने के दौरान ऊर्जा मुक्त होती है,जिसे $ATP$ के रूप में संचित किया जाता है।

(C) कोशिकाओं में जटिल अणुओं के $C-C$ बंधों के ऑक्सीकरण द्वारा ऊर्जा मुक्त होने की प्रक्रिया को श्वसन कहा जाता है।
इस प्रक्रिया के दौरान,श्वसनीय पदार्थों (जैसे ग्लूकोज) के रासायनिक बंधों में संचित ऊर्जा को नियंत्रित तरीके से मुक्त किया जाता है ताकि $ATP$ अणु उत्पन्न हो सकें,जिनका उपयोग विभिन्न कोशिकीय गतिविधियों के लिए किया जाता है।

(B) वायवीय श्वसन ऑक्सीजन की उपस्थिति में ग्लूकोज के टूटने से ऊर्जा मुक्त करने की प्रक्रिया है।
वायवीय श्वसन के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है: $C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \longrightarrow 6CO_2 + 6H_2O + \text{Energy}$.
विकल्प $A$ प्रकाश की उपस्थिति में प्रकाश संश्लेषण को दर्शाता है।
विकल्प $C$ और $D$ प्रकाश संश्लेषण की समग्र अभिक्रिया को दर्शाते हैं।
अतः,विकल्प $B$ वायवीय श्वसन का सही निरूपण है।

(A) पौधों में विशिष्ट श्वसन अंगों का अभाव होने के निम्नलिखित कारण हैं:
$1.$ पौधे का प्रत्येक भाग (तना,जड़ और पत्तियां) अपनी गैस विनिमय आवश्यकताओं का ध्यान स्वयं रखता है $(I)$।
$2.$ पौधे के एक भाग से दूसरे भाग में गैसों का परिवहन बहुत कम होता है $(II)$।
$3.$ पौधों में श्वसन की दर जानवरों की तुलना में बहुत धीमी होती है,इसलिए ऑक्सीजन की मांग अधिक नहीं होती है $(III)$।
$4.$ पौधों में,प्रत्येक जीवित कोशिका सतह के बहुत करीब स्थित होती है,जो गैसों के सीधे विसरण की अनुमति देती है $(VII)$।
कथन $IV, V$ और $VI$ गलत हैं क्योंकि पौधों में गैस विनिमय की आवश्यकता अधिक नहीं होती है,प्रकाश संश्लेषण के दौरान ऑक्सीजन उत्पन्न होती है (जिससे वायुमंडलीय ऑक्सीजन की आवश्यकता कम हो जाती है),और बड़े पौधों में गैसें लंबी दूरी तक विसरित नहीं हो सकती हैं।

(D) कोशिकीय श्वसन में,कोशिका प्राथमिक श्वसन क्रियाधार के रूप में कार्बोहाइड्रेट का उपयोग करना पसंद करती है क्योंकि वे आसानी से ग्लूकोज में टूट जाते हैं,जो सीधे ग्लाइकोलाइसिस पथ में प्रवेश करता है।
लिपिड और प्रोटीन का उपयोग श्वसन क्रियाधार के रूप में केवल तभी किया जाता है जब कार्बोहाइड्रेट समाप्त हो जाते हैं,क्योंकि उनके अपघटन के लिए अधिक जटिल चयापचय प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है।

(D) कोशिकीय श्वसन में,ऊर्जा मुक्त करने के लिए विभिन्न कार्बनिक यौगिकों का ऑक्सीकरण होता है। इन यौगिकों को श्वसन आधारक (respiratory substrates) के रूप में जाना जाता है।
$1$. कार्बोहाइड्रेट (विशेष रूप से ग्लूकोज) प्राथमिक और सबसे पसंदीदा श्वसन आधारक हैं,जिनका उपयोग कोशिकाएं ग्लाइकोलाइसिस और $TCA$ चक्र के माध्यम से $ATP$ उत्पन्न करने के लिए करती हैं।
$2$. वसा का उपयोग श्वसन आधारक के रूप में केवल तब किया जाता है जब कार्बोहाइड्रेट समाप्त हो जाते हैं।
$3$. प्रोटीन का उपयोग श्वसन आधारक के रूप में केवल भुखमरी या अत्यधिक तनाव की स्थिति में ही किया जाता है।
$4$. कार्बनिक अम्लों का उपयोग कुछ पौधों (जैसे,रसीले पौधे) में श्वसन आधारक के रूप में किया जाता है।
इसलिए,कार्बोहाइड्रेट कोशिकीय गतिविधियों के लिए ऊर्जा का मुख्य स्रोत हैं।

(D) कथन $I$ गलत है क्योंकि श्वसन के दौरान,श्वसन सबस्ट्रेट सीधे ऑक्सीजन के साथ नहीं जुड़ता है। इसके बजाय,यह ग्लाइकोलाइसिस,क्रेब्स चक्र और इलेक्ट्रॉन परिवहन प्रणाली $(ETS)$ सहित एंजाइम-नियंत्रित चरणों की एक श्रृंखला से गुजरता है।
कथन $II$ सही है क्योंकि कोशिकीय श्वसन की प्राथमिक प्रक्रिया में श्वसन सबस्ट्रेट्स का ऑक्सीकरण शामिल है,जो अनिवार्य रूप से सबस्ट्रेट अणुओं से हाइड्रोजन परमाणुओं को हटाने (डिहाइड्रोजनेशन) की प्रक्रिया है।
अतः,कथन $I$ गलत है और कथन $II$ सही है।

(A) सही उत्तर $A$ है।
जंतुओं की तुलना में पादप श्वसन के दौरान गैस विनिमय की बहुत अधिक मांग प्रदर्शित नहीं करते हैं।
पादपों में,प्रत्येक भाग (जड़ें,तने और पत्तियाँ) अपनी गैस विनिमय की आवश्यकताओं को स्वयं पूरा करता है।
इसलिए,पादप के एक भाग से दूसरे भाग तक गैसों का परिवहन बहुत कम होता है।
जंतुओं की तुलना में जड़ें,तने और पत्तियाँ बहुत धीमी दर पर श्वसन करती हैं।
पत्तियाँ रंध्रों (stomata) के माध्यम से गैस विनिमय के लिए भली-भाँति अनुकूलित होती हैं।
अतः,यह कथन कि पादप श्वसन के दौरान गैस विनिमय की बहुत अधिक मांग प्रदर्शित करते हैं,गलत है।