Kreb's cycle Questions in Gujarati

(D) પ્રોકેરિયોટ્સમાં કણાભસૂત્રનો અભાવ હોય છે.
જોકે,કોષરસસ્તર વિશિષ્ટ ગડીઓ બનાવે છે જેને મીસોઝોમ્સ કહેવામાં આવે છે.
આ મીસોઝોમ્સમાં શ્વસન ઉત્સેચકો હોય છે અને તે કાર્યાત્મક રીતે કણાભસૂત્રને સમાન છે,જે બેક્ટેરિયામાં ક્રેબ્સ ચક્ર અને ઓક્સિડેટીવ ફોસ્ફોરાયલેશન માટેનું સ્થાન પૂરું પાડે છે.

(A) કણાભસૂત્રને કોષનું શક્તિઘર કહેવામાં આવે છે કારણ કે તે જારક શ્વસનનું સ્થાન છે.
તેમાં ક્રેબ્સ ચક્ર (આધારકમાં) અને ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ ચેઇન (કણાભસૂત્રના અંદરના પટલ પર) માટે જરૂરી ઉત્સેચકો હોય છે,જે $ATP$ ઉત્પન્ન કરે છે.

(B) સક્સિનિક ડિહાઈડ્રોજનેઝ એ એક ઉત્સેચક છે જે $Krebs$ ચક્રમાં સક્સિનેટનું ફ્યુમરેટમાં ઓક્સિડેશન કરે છે.
$Krebs$ ચક્રના અન્ય ઉત્સેચકોથી વિપરીત,જે કણાભસૂત્રના આધારકમાં જોવા મળે છે,સક્સિનિક ડિહાઈડ્રોજનેઝ કણાભસૂત્રના અંતઃ પટલમાં જડાયેલું હોય છે.
તે ઈલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ ચેઈન $(ETC)$ ના $Complex$ $II$ તરીકે પણ કાર્ય કરે છે.

(D) $aconitase$ ઉત્સેચક એ $Krebs$ ચક્ર (સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર) માં એક મહત્વપૂર્ણ ઉત્સેચક છે જે સાઇટ્રેટનું આઇસોસાઇટ્રેટમાં રૂપાંતર (isomerization) કરે છે.
આ ઉત્સેચક તેના સક્રિય સ્થાન પર આયર્ન-સલ્ફર ક્લસ્ટર $([4Fe-4S]^{2+})$ ધરાવે છે,જે તેની ઉદ્દીપકીય સક્રિયતા માટે આવશ્યક છે.
તેથી,$aconitase$ ઉત્સેચકની સક્રિયતા માટે $Iron$ $(Fe)$ એ આવશ્યક ખનિજ તત્વ છે.

(B) શર્કરા (ગ્લાયકોલિસિસ અને પાયરુવેટ ઓક્સિડેશન દ્વારા) અને ચરબી ($\beta$-ઓક્સિડેશન દ્વારા) નું વિઘટન એસિટિલ $CoA$ ના નિર્માણ તરફ દોરી જાય છે.
સુકોષકેન્દ્રી કોષોમાં,પાયરુવેટનું એસિટિલ $CoA$ માં રૂપાંતર કણાભસૂત્રના આધારકમાં (matrix) થાય છે.
વધુમાં,ક્રેબ્સ ચક્ર (ટ્રાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ ચક્ર) દ્વારા એસિટિલ $CoA$ ની અનુગામી પ્રક્રિયા પણ ફક્ત કણાભસૂત્રના આધારકમાં જ થાય છે.
તેથી,જો કણાભસૂત્ર ગેરહાજર હોય,તો જારક શ્વસનનો માર્ગ આગળ વધી શકતો નથી અને આ પદાર્થોનું એસિટિલ $CoA$ માં વિઘટન અને તેમનું વધુ ઓક્સિડેશન થશે નહીં.

(D) ગ્લાયકોલિસિસની અંતિમ નીપજ પાયરુવિક એસિડ છે.
પાયરુવિક એસિડ ઓક્સિડેટિવ ડિકાર્બોક્સિલેશન પ્રક્રિયા દ્વારા એસિટાઇલ $CoA$ બનાવે છે.
એસિટાઇલ $CoA$ એ ગ્લાયકોલિસિસ અને ક્રેબ્સ ચક્ર વચ્ચેની જોડાણ કડી તરીકે કાર્ય કરે છે,કારણ કે તે તે પદાર્થ છે જે આગળના ઓક્સિડેશન માટે ક્રેબ્સ ચક્ર ($TCA$ ચક્ર) માં પ્રવેશ કરે છે.

(B) લિંક પ્રતિક્રિયા (જેને સંક્રમણ પ્રતિક્રિયા અથવા પાયરુવેટનું ઓક્સિડેટીવ ડિકાર્બોક્સિલેશન પણ કહેવાય છે) પાયરુવિક એસિડને એસિટિલ $CoA$ માં રૂપાંતરિત કરીને ગ્લાયકોલિસિસને ક્રેબ્સ ચક્ર સાથે જોડે છે.
આ પ્રતિક્રિયા પાયરુવેટ ડિહાઈડ્રોજનેઝ સંકુલ દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે,જેને કાર્ય કરવા માટે ઘણા સહકારકોની જરૂર હોય છે,જેમાં થાઈમીન પાયરોફોસ્ફેટ $(TPP)$ નો સમાવેશ થાય છે,જે વિટામિન $B_1$ (થાઈમીન) નું વ્યુત્પન્ન છે,તેમજ $NAD^+$,$CoA$,લિપોઈક એસિડ અને $Mg^{2+}$ આયનોનો સમાવેશ થાય છે.
તેથી,આ પ્રતિક્રિયાના ઉદ્દીપન માટે વિટામિન $B_1$ આવશ્યક છે.

(D) $Pyruvate$ dehydrogenase ઉત્સેચક સંકુલ $Pyruvate$ ($3$-કાર્બન અણુ) નું $Acetyl$ $CoA$ ($2$-કાર્બન અણુ) માં ઓક્સિડેટિવ ડીકાર્બોક્સિલેશન કરે છે.
આ પ્રક્રિયા કણાભસૂત્રના આધારકમાં થાય છે અને તે ગ્લાયકોલિસિસ અને $Krebs$ cycle વચ્ચેની મહત્વની કડી છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન, $CO_2$ નો એક અણુ મુક્ત થાય છે અને $NAD^+$ નું $NADH + H^+$ માં રિડક્શન થાય છે.

(C) હંસ ક્રેબ્સને $1953$ માં ફિઝિયોલોજી અથવા મેડિસિન માટેનું નોબેલ પુરસ્કાર સાઇટ્રિક એસિડ ચક્રની શોધ માટે આપવામાં આવ્યું હતું,જેને ક્રેબ્સ ચક્ર અથવા ટ્રાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ $(TCA)$ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
આ ચક્ર એ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી છે જેનો ઉપયોગ તમામ જારક સજીવો દ્વારા કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ,ચરબી અને પ્રોટીનમાંથી મેળવેલા એસિટિલ-$CoA$ ના ઓક્સિડેશન દ્વારા સંગ્રહિત ઉર્જાને મુક્ત કરવા માટે થાય છે,જે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને $ATP$ ના સ્વરૂપમાં રાસાયણિક ઉર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે.

(C) મેલેટ ડિહાઈડ્રોજનેઝ એ એક ઉત્સેચક છે જે ક્રેબ્સ ચક્ર (citric acid cycle) દરમિયાન મેલેટનું ઓક્ઝેલોએસેટેટમાં પ્રતિવર્તી ઓક્સિડેશન કરે છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,$NAD^+$ નું રિડક્શન થઈને $NADH + H^+$ બને છે.
તેથી,મેલેટ પર મેલેટ ડિહાઈડ્રોજનેઝની પ્રક્રિયાથી બનતી નીપજ ઓક્ઝેલોએસેટિક એસિડ છે.

(B) $TCA$ ચક્ર (ટ્રાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ ચક્ર),જેને $Krebs$ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે એક પરોક્ષ ઓક્સિડેશન માર્ગ છે.
આ પ્રક્રિયામાં,એસિટિલ-$CoA$ ના એસિટિલ સમૂહનું $CO_2$ અને $H_2O$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે.
તેને પરોક્ષ ઓક્સિડેશન માર્ગ માનવામાં આવે છે કારણ કે સબસ્ટ્રેટનું ઓક્સિડેશન સીધું ઓક્સિજન દ્વારા થતું નથી; તેના બદલે,ઇલેક્ટ્રોન $NAD^+$ અને $FAD$ જેવા ઇલેક્ટ્રોન વાહકોમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે જેથી $NADH$ અને $FADH_2$ બને છે,જેનું પાછળથી ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ ચેઇનમાં ઓક્સિડેશન થાય છે.

(C) ક્રેબ્સ ચક્રમાં ડિહાઇડ્રોજનેશનની પ્રક્રિયા દરમિયાન,મેલેટ ડિહાઇડ્રોજનેઝ ઉત્સેચક મેલિક એસિડ (મેલેટ) નું ઓક્સાલોએસેટિક એસિડમાં રૂપાંતર કરે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,મેલેટમાંથી હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની એક જોડી દૂર થાય છે.
આ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ સહઉત્સેચક $NAD^+$ ને સ્થાનાંતરિત થાય છે,જે ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનાર તરીકે કાર્ય કરે છે.
પરિણામે,$NAD^+$ નું રિડક્શન થઈને $NADH + H^+$ બને છે.

(C) સાચો જવાબ $(c)$ છે. $\alpha$-કીટોગ્લુટેરિક એસિડ એ ક્રેબ્સ ચક્ર ($TCA$ ચક્ર) માં એક મહત્વપૂર્ણ મધ્યવર્તી સંયોજન છે. તે રિડક્ટિવ એમિનેશનની પ્રક્રિયા દ્વારા એમિનો એસિડ,ખાસ કરીને ગ્લુટામેટના સંશ્લેષણ માટે પુરોગામી (precursor) તરીકે કાર્ય કરે છે. તેવી જ રીતે,ઓક્સાલોએસેટિક એસિડ $(OAA)$ એ એસ્પાર્ટેટના સંશ્લેષણ માટે પુરોગામી તરીકે કાર્ય કરે છે. આ કાર્બનિક એસિડ શ્વસન માર્ગને એમિનો એસિડ ચયાપચય સાથે જોડે છે.

(C) જારક શ્વસન દરમિયાન ગ્લુકોઝમાંથી ઊર્જા મુક્ત થવાની પ્રક્રિયાને $Krebs$ ચક્ર (અથવા સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ ચયાપચયનો માર્ગ $1937$ માં સર હંસ $Krebs$ દ્વારા શોધવામાં આવ્યો હતો.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(C) ક્રેબ્સ ચક્ર (જેને સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) કણાભસૂત્રના આધારકમાં થાય છે. જોકે આ ચક્ર પોતે પ્રક્રિયક તરીકે સીધો $O_2$ વાપરતું નથી,પરંતુ તેને જારક પ્રક્રિયા માનવામાં આવે છે કારણ કે તે ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ સિસ્ટમ $(ETS)$ ની સતત કામગીરી પર આધાર રાખે છે. $ETS$ ને $NADH$ અને $FADH_2$ માંથી $NAD^+$ અને $FAD$ ને પુનઃજીવિત કરવા માટે અંતિમ ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનાર તરીકે $O_2$ ની જરૂર હોય છે. જો $O_2$ ગેરહાજર હોય,તો $ETS$ અટકી જાય છે,જેના કારણે $NADH$ અને $FADH_2$ નો ભરાવો થાય છે,જે ક્રેબ્સ ચક્રના ઉત્સેચકોને અવરોધે છે. આમ,ચક્રની સતત કામગીરી માટે જારક સ્થિતિ આવશ્યક છે.

(B) $Krebs$ ચક્રમાં,સક્સિનાઇલ-$CoA$ નું સક્સિનેટમાં રૂપાંતર સક્સિનાઇલ-$CoA$ સિન્થેટેઝ ઉત્સેચક દ્વારા થાય છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,સક્સિનાઇલ-$CoA$ ના ઉચ્ચ-ઊર્જા ધરાવતા થિયોએસ્ટર બંધના વિભાજનથી મુક્ત થતી ઊર્જાનો ઉપયોગ ઉચ્ચ-ઊર્જા ધરાવતા ફોસ્ફેટ અણુના સંશ્લેષણ માટે થાય છે. પ્રાણી કોષોમાં,આ પ્રક્રિયા સબસ્ટ્રેટ-સ્તરના ફોસ્ફોરાયલેશન દ્વારા $GDP$ અને અકાર્બનિક ફોસ્ફેટ $(Pi)$ માંથી $GTP$ (ગુઆનોસિન ટ્રાયફોસ્ફેટ) ના નિર્માણમાં પરિણમે છે. $GTP$ ત્યારબાદ તેના અંતિમ ફોસ્ફેટને $ADP$ માં સ્થાનાંતરિત કરીને $ATP$ બનાવી શકે છે.

(C) $Kreb's$ ચક્રમાં ડીહાઈડ્રોજનેશન અને ડીકાર્બોક્સિલેશન સહિતની વિવિધ ઉત્સેચકીય પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે.
પાયરુવેટનું $Acetyl-CoA$ માં રૂપાંતર કરવા માટેનું એસીટાઈલેશન એ ચક્ર માટેનું પૂર્વ-તબક્કો છે.
ઓક્સિડેટીવ ફોસ્ફોરાયલેશન એ એક અલગ પ્રક્રિયા છે જે કણાભસૂત્રના અંદરના પટલમાં આવેલા ઈલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ સિસ્ટમ $(ETS)$ માં થાય છે,જ્યાં ઈલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફરની ઉર્જાનો ઉપયોગ કરીને $ATP$ નું સંશ્લેષણ થાય છે.

(C) ક્રેબ્સ ચક્ર (જેને સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) માં પાયરુવિક એસિડના એક અણુમાંથી મેળવેલ એસિટિલ-CoA ના એક અણુને $CO_2$ અને $H_2O$ માં ઓક્સિડાઇઝ કરવા માટે ઉત્સેચકીય પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણીનો સમાવેશ થાય છે.
$1$. સાઇટ્રેટ સિન્થેઝ: એસિટિલ-CoA + ઓક્સાલોએસેટેટ $\rightarrow$ સાઇટ્રેટ.
$2$. એકૉનિટેઝ: સાઇટ્રેટ $\rightarrow$ આઇસોસાઇટ્રેટ.
$3$. આઇસોસાઇટ્રેટ ડીહાઇડ્રોજનેઝ: આઇસોસાઇટ્રેટ $\rightarrow$ $\alpha$-કીટોગ્લુટારેટ.
$4$. $\alpha$-કીટોગ્લુટારેટ ડીહાઇડ્રોજનેઝ: $\alpha$-કીટોગ્લુટારેટ $\rightarrow$ સક્સિનિલ-CoA.
$5$. સક્સિનિલ-CoA સિન્થેટેઝ: સક્સિનિલ-CoA $\rightarrow$ સક્સિનેટ.
$6$. સક્સિનેટ ડીહાઇડ્રોજનેઝ: સક્સિનેટ $\rightarrow$ ફ્યુમરેટ.
$7$. ફ્યુમરેઝ: ફ્યુમરેટ $\rightarrow$ મેલેટ.
$8$. મેલેટ ડીહાઇડ્રોજનેઝ: મેલેટ $\rightarrow$ ઓક્સાલોએસેટેટ.
આમ,ચક્રમાં કુલ $8$ અલગ-અલગ ઉત્સેચકીય પગલાં હોય છે.

(C) $Kreb's$ ચક્રને સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર અથવા ટ્રાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ $(TCA)$ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
આનું કારણ એ છે કે આ ચક્રમાં બનતી પ્રથમ સ્થાયી નીપજ સાઇટ્રિક એસિડ છે,જે ત્રણ કાર્બોક્સિલ સમૂહો ધરાવતો ટ્રાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.

(A) કાર્બોદિતોનું સંપૂર્ણ ઓક્સિડેશન જારક શ્વસન દરમિયાન થાય છે,જેમાં ક્રેબ્સ ચક્ર અને ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ સિસ્ટમ $(ETS)$ નો સમાવેશ થાય છે.
ક્રેબ્સ ચક્રમાં,એસિટાઈલ $CoA$ ના એસિટાઈલ સમૂહનું સંપૂર્ણ ઓક્સિડેશન થઈને $CO_2$ અને $H_2O$ બને છે,જે $NADH$ અને $FADH_2$ ના સ્વરૂપમાં નોંધપાત્ર ઉર્જા મુક્ત કરે છે.
ત્યારબાદ આ ઇલેક્ટ્રોન વાહકો $ETS$ માં ઇલેક્ટ્રોનનું દાન કરે છે,જ્યાં ઓક્સિડેટિવ ફોસ્ફોરાયલેશન દ્વારા મોટાભાગના $ATP$ નું સંશ્લેષણ થાય છે.
તેથી,મોટાભાગની ઉર્જા ત્યારે મુક્ત થાય છે જ્યારે પાયરુવિક એસિડ (એસિટાઈલ $CoA$ માં રૂપાંતરિત થયા પછી) સંપૂર્ણપણે ઓક્સિડાઈઝ થઈને $CO_2$ અને $H_2O$ માં ફેરવાય છે.

(B) ગ્લાયકોલિસિસ અને ક્રેબ્સ ચક્ર વચ્ચેની કડી એસીટાઇલ $CoA$ છે.
ગ્લાયકોલિસિસ કોષરસમાં થાય છે અને પાયરુવેટ ઉત્પન્ન કરે છે.
આ પાયરુવેટ ત્યારબાદ કણાભસૂત્રમાં દાખલ થાય છે,જ્યાં તેનું ઓક્સિડેટીવ ડિકાર્બોક્સિલેશન થઈને એસીટાઇલ $CoA$ બને છે.
એસીટાઇલ $CoA$ એક જોડાણ કડી તરીકે કાર્ય કરે છે કારણ કે તે તે સબસ્ટ્રેટ છે જે આગળના ઓક્સિડેશન માટે ક્રેબ્સ ચક્ર ($TCA$ ચક્ર) માં પ્રવેશ કરે છે.

(C) $Krebs$ ચક્ર,જેને સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર અથવા $TCA$ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે તમામ જારક સજીવો દ્વારા ઊર્જા ઉત્પન્ન કરવા માટે વપરાતી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓની શ્રેણી છે.
સુકોષકેન્દ્રી કોષોમાં,$Krebs$ ચક્ર માટે જરૂરી ઉત્સેચકો કણાભસૂત્રના આધારકમાં (matrix) આવેલા હોય છે.
તેથી,$Krebs$ ચક્રની સંપૂર્ણ પ્રક્રિયા કણાભસૂત્રના આધારકમાં થાય છે.

(C) જારક શ્વસન દરમિયાન $ATP$ નો સૌથી મોટો જથ્થો ઉત્પન્ન થાય છે.
ગ્લુકોઝના એક અણુના સંપૂર્ણ ઓક્સિડેશન દરમિયાન,આદિકોષકેન્દ્રી સજીવોમાં $38$ $ATP$ અણુઓ (અથવા સુકોષકેન્દ્રીમાં $36$ $ATP$) ઉત્પન્ન થાય છે.
ગ્લાયકોલિસિસમાં $2$ $ATP$ અને $2$ $NADH_2$ નો ચોખ્ખો નફો થાય છે.
ક્રેબ્સ ચક્ર ($TCA$ ચક્ર) એ મુખ્ય તબક્કો છે જ્યાં મોટાભાગના ઉચ્ચ-ઉર્જા ધરાવતા ઇલેક્ટ્રોન વાહકો ($NADH_2$ અને $FADH_2$) ઉત્પન્ન થાય છે,જે ત્યારબાદ ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ સિસ્ટમ $(ETS)$ દ્વારા સૌથી વધુ $ATP$ આપે છે.
તેથી,ક્રેબ્સ ચક્ર એ ફોસ્ફેટ બંધ ઉર્જાના સૌથી મોટા જથ્થાના ઉત્પાદન સાથે સંકળાયેલ પ્રાથમિક ચયાપચયનો માર્ગ છે.

(A) ક્રેબ્સ ચક્રમાં,સક્સિનેટ ડિહાઇડ્રોજનેઝ ઉત્સેચક સક્સિનેટનું ફ્યુમરેટમાં ઓક્સિડેશન કરવા માટે ઉદ્દીપન કરે છે. આ ડિહાઇડ્રોજનેશન પ્રક્રિયા દરમિયાન,સક્સિનેટમાંથી હાઇડ્રોજન પરમાણુઓની એક જોડી દૂર થાય છે. આ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ $FAD$ (ફ્લેવિન એડેનાઇન ડાયન્યુક્લિયોટાઇડ) દ્વારા સ્વીકારવામાં આવે છે અને $FADH_2$ બનાવે છે.

(D) ક્રેબ્સ ચક્ર (જેને સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) ની શરૂઆત એસિટિલ $CoA$ $(2C)$ માંથી એસિટિલ ગ્રુપ અને ઓક્ઝેલોએસેટિક એસિડ $(4C)$ તથા પાણી વચ્ચેની સંઘનન પ્રતિક્રિયા દ્વારા સાઇટ્રિક એસિડ $(6C)$ ના નિર્માણથી થાય છે.
આ પ્રતિક્રિયા સાઇટ્રેટ સિન્થેઝ ઉત્સેચક દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે.
પ્રતિક્રિયા નીચે મુજબ છે: $\text{Acetyl } CoA + \text{Oxaloacetic acid} + H_2O \xrightarrow{\text{Citrate synthase}} \text{Citric acid} + CoA$.

(A) $Krebs$ ચક્રમાં સામેલ શ્વસન ઉત્સેચકો કણાભસૂત્રના આધારક (Matrix) માં આવેલા હોય છે.
જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ ચેઇનના ઘટકો ક્રિસ્ટી (અંદરના પટલ) પર આવેલા હોય છે,ત્યારે $Krebs$ ચક્ર અને લિંક પ્રતિક્રિયા માટેના ઉત્સેચકો આધારકમાં જોવા મળે છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે.
જારક શ્વસનમાં,ગ્લાયકોલિસિસ દરમિયાન ઉત્પન્ન થયેલ પાયરુવિક એસિડ કણાભસૂત્રના આધારકમાં પ્રવેશે છે.
કણાભસૂત્રની અંદર,તે ઓક્સિડેટિવ ડીકાર્બોક્સિલેશનની પ્રક્રિયા દ્વારા એસિટાઇલ-$CoA$ બનાવે છે,જે ત્યારબાદ ક્રેબ્સ ચક્ર (જેને સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર અથવા $TCA$ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) માં પ્રવેશે છે.
આ ચક્રમાં,ઓક્સિજનની હાજરીમાં પાયરુવિક એસિડનું સંપૂર્ણ ઓક્સિડેશન થાય છે,જેના પરિણામે $CO_2$,$H_2O$ અને $ATP$,$NADH$ તથા $FADH_2$ સ્વરૂપે ઉર્જા મુક્ત થાય છે.

(A) $Krebs$ ચક્રમાં,$isocitrate$ $dehydrogenase$ ઉત્સેચક $NAD^+$ ની હાજરીમાં આઈસોસાઇટ્રિક એસિડનું ઓક્ઝેલોસક્સિનિક એસિડ (એક અસ્થાયી મધ્યવર્તી સંયોજન) માં ઓક્સિડેશન કરે છે.
ત્યારબાદ,ઓક્ઝેલોસક્સિનિક એસિડનું $decarboxylation$ (કાર્બન ડાયોક્સાઇડ દૂર થવાની પ્રક્રિયા) થઈને $\alpha$-કીટોગ્લુટેરિક એસિડ બને છે.
તેથી,સાચો ક્રમ આ મુજબ છે: આઈસોસાઇટ્રિક એસિડ $\to$ ઓક્ઝેલોસક્સિનિક એસિડ $\to$ $\alpha$-કીટોગ્લુટેરિક એસિડ.

(B) ક્રેબ્સ ચક્રમાં,સક્સિનેટ ડિહાઇડ્રોજનેઝ ઉત્સેચક સક્સિનેટના ફ્યુમરેટમાં ઓક્સિડેશનને ઉત્પ્રેરિત કરે છે.
આ પ્રક્રિયામાં સક્સિનેટમાંથી બે હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ દૂર થાય છે (ડિહાઇડ્રોજનેશન),જે $FADH_2$ બનાવવા માટે $FAD$ માં સ્થાનાંતરિત થાય છે.
ઓક્સિડેશનની વ્યાખ્યા હાઇડ્રોજન દૂર થવા અથવા ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવા તરીકે કરવામાં આવતી હોવાથી,સક્સિનેટમાંથી હાઇડ્રોજન દૂર થવાથી તેનું ફ્યુમરેટમાં ઓક્સિડેશન થાય છે.

(D) સાચો જવાબ $D$ છે.
સક્સિનેટ ડિહાઈડ્રોજીનેઝ એ ક્રેબ્સ ચક્રનો એકમાત્ર ઉત્સેચક છે જે કણાભસૂત્રના અંતઃપટલમાં જડિત હોય છે.
તે કણાભસૂત્રના માર્કર ઉત્સેચક તરીકે કાર્ય કરે છે અને ઈલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ ચેઈનના કોમ્પ્લેક્સ $II$ તરીકે કામ કરે છે.

(C) ક્રેબ્સ ચક્ર (જેને સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) એ તમામ જારક સજીવો દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી છે,જે કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ,ચરબી અને પ્રોટીનમાંથી મેળવેલા એસિટિલ-CoA ના ઓક્સિડેશન દ્વારા કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને $ATP$ સ્વરૂપે સંગ્રહિત ઊર્જા મુક્ત કરે છે.
આ સંદર્ભમાં જૈવિક ઓક્સિડેશન એટલે ડિહાઇડ્રોજનેઝ ઉત્સેચકો દ્વારા સબસ્ટ્રેટ્સ (જેમ કે આઇસોસાઇટ્રેટ,આલ્ફા-કીટોગ્લુટારેટ,વગેરે) માંથી ઇલેક્ટ્રોન અને હાઇડ્રોજન અણુઓને દૂર કરવા,જે પછી $NAD^+$ અને $FAD$ જેવા કો-એન્ઝાઇમ્સમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.
જોકે ક્રેબ્સ ચક્ર જારક શ્વસનનો એક ભાગ છે,પરંતુ ચક્ર પોતે સીધી રીતે $O_2$ નો પ્રક્રિયક તરીકે ઉપયોગ કરતું નથી. જોકે,આ પ્રક્રિયા $O_2$ ની હાજરી પર આધારિત છે કારણ કે ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ સિસ્ટમ $(ETS)$ ને $NADH$ અને $FADH_2$ માંથી $NAD^+$ અને $FAD$ ને પુનઃજીવિત કરવા માટે અંતિમ ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનાર તરીકે $O_2$ ની જરૂર હોય છે. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,કોષીય શ્વસનના સંદર્ભમાં જૈવિક ઓક્સિડેશનની જારક પ્રકૃતિ સાથે સંકળાયેલ સૌથી સુસંગત પરિબળ $O_2$ છે.

(D) $TCA$ ચક્ર (જેને ક્રેબ્સ ચક્ર અથવા સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) માં ઘણા ઉત્સેચકોનો સમાવેશ થાય છે જેમને તેમની ઉદ્દીપકીય પ્રવૃત્તિ માટે ધાતુ આયન સહકારકોની જરૂર હોય છે.
ચોક્કસપણે,$TCA$ ચક્રમાં સામેલ કાર્બોક્સિલેઝ ઉત્સેચકો,જેમ કે આઇસોસાઇટ્રેટ ડીહાઇડ્રોજેનેઝ અને $\alpha$-કીટોગ્લુટારેટ ડીહાઇડ્રોજેનેઝ,ડિકાર્બોક્સિલેશન પ્રક્રિયાઓને સરળ બનાવવા માટે $Mn^{++}$ (મેંગેનસ આયનો) નો નિર્ણાયક ખનિજ સક્રિયક તરીકે ઉપયોગ કરે છે.
તેથી,$Mn^{++}$ એ સાચો ખનિજ સક્રિયક છે.

(D) ક્રેબ્સ ચક્ર,જેને સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે તમામ જારક સજીવો દ્વારા કાર્બોદિતો,ચરબી અને પ્રોટીનમાંથી મેળવેલા એસિટિલ-$CoA$ ના ઓક્સિડેશન દ્વારા સંગ્રહિત ઉર્જાને મુક્ત કરવા માટે વપરાતી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,સબસ્ટ્રેટ-સ્તરના ફોસ્ફોરાયલેશન દ્વારા $ADP$ નું ફોસ્ફોરાયલેશન થઈને $ATP$ બને છે. તેથી,$ADP$ માંથી $ATP$ નું નિર્માણ એ આ ચક્રનું મુખ્ય પરિણામ છે.

(A) $Krebs$ ચક્ર,જેને $Tricarboxylic$ $Acid$ $(TCA)$ ચક્ર અથવા $Citric$ $Acid$ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે $Acetyl$ $CoA$ $(2C)$ અણુના $Oxaloacetic$ $acid$ ($OAA$,$4C$) સાથે પાણીની હાજરીમાં સંઘનનથી શરૂ થાય છે,જેનાથી $Citric$ $acid$ $(6C)$ બને છે.
$Acetyl$ $CoA$ એ $Pyruvic$ $acid$ ના ઓક્સિડેટીવ ડિકાર્બોક્સિલેશનમાંથી મેળવવામાં આવે છે,તેથી $Pyruvic$ $acid$ એ પ્રાથમિક સબસ્ટ્રેટ છે જે આ ચક્રમાં પ્રવેશતી પ્રક્રિયાની શરૂઆત કરે છે.

(D) ક્રેબ્સ ચક્ર એ તમામ જારક સજીવો દ્વારા કાર્બોદિતો,ચરબી અને પ્રોટીનમાંથી મેળવેલ એસિટાઇલ-$CoA$ ના ઓક્સિડેશન દ્વારા કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને $ATP$ ના સ્વરૂપમાં સંગ્રહિત ઊર્જા મુક્ત કરવા માટે વપરાતી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી છે.
તેને $TCA$ (ટ્રાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ) ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે કારણ કે તેમાં બનતી પ્રથમ સ્થાયી નીપજ સાઇટ્રિક એસિડ છે,જેમાં ત્રણ કાર્બોક્સિલિક એસિડ જૂથો હોય છે.
તેથી,આપેલા તમામ વિકલ્પો ક્રેબ્સ ચક્રના સાચા નામ છે.

(D) ક્રેબ્સ ચક્ર,જેને સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર અથવા ટ્રાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ $(TCA)$ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે તમામ જારક સજીવો દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી છે. આ પ્રક્રિયા કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ,ચરબી અને પ્રોટીનમાંથી મેળવેલા એસિટિલ-$CoA$ ના ઓક્સિડેશન દ્વારા કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને $ATP$ ના સ્વરૂપમાં રાસાયણિક ઉર્જા મુક્ત કરે છે.
આ પ્રક્રિયામાં ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ ચેઇનમાં અંતિમ ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનાર તરીકે ઓક્સિજનની જરૂર હોવાથી,તે જારક શ્વસનનો એક અભિન્ન ભાગ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(C) ક્રેબ્સ ચક્ર,જેને સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે જારક શ્વસનનો એક મહત્વપૂર્ણ તબક્કો છે.
તે કણાભસૂત્રના આધારકમાં (mitochondrial matrix) થાય છે.
ક્રેબ્સ ચક્રનું મુખ્ય મહત્વ ઉચ્ચ-ઊર્જા ધરાવતા ઇલેક્ટ્રોન વાહકો ($NADH$ અને $FADH_2$) ઉત્પન્ન કરવાનું છે,જે ત્યારબાદ ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ ચેઇનમાં ઓક્સિડેટિવ ફોસ્ફોરાયલેશન દ્વારા મોટા પ્રમાણમાં $ATP$ ના ઉત્પાદનને વેગ આપે છે.
તેથી,$ATP$ નું ઉત્પાદન (ચક્ર સાથે જોડાયેલ ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ ચેઇન દ્વારા) આ ચયાપચયના માર્ગનું મુખ્ય કાર્યાત્મક મહત્વ છે.

(D) $Kreb's$ ચક્ર (જેને સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) માં, સક્સિનિક એસિડનું ફ્યુમેરિક એસિડમાં રૂપાંતરણ સક્સિનેટ ડિહાઈડ્રોજનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા થાય છે.
આ ચોક્કસ પ્રક્રિયા દરમિયાન, $FAD$ (ફ્લેવિન એડેનાઇન ડાયન્યુક્લિઓટાઇડ) ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનાર તરીકે કાર્ય કરે છે અને તેનું $FADH_2$ માં રિડક્શન થાય છે.
$Kreb's$ ચક્રમાં આ એકમાત્ર એવું પગલું છે જ્યાં $NAD^+$ ને બદલે $FAD$ નો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રોન વાહક તરીકે થાય છે.
તેથી, સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(C) ગ્લાયકોલિસિસ કોષરસમાં થાય છે,જ્યાં ગ્લુકોઝનું વિઘટન થઈને પાયરુવિક એસિડના બે અણુઓ બને છે.
જારક શ્વસનમાં,આ પાયરુવિક એસિડના અણુઓ કણાભસૂત્રના આધારકમાં પ્રવેશે છે.
અહીં,તેઓ ઓક્સિડેટિવ ડિકાર્બોક્સિલેશન દ્વારા એસિટિલ-$CoA$ બનાવે છે,જે ત્યારબાદ ક્રેબ્સ ચક્ર (જેને સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર અથવા $TCA$ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) માં પ્રવેશે છે.
ક્રેબ્સ ચક્રમાં,એસિટિલ સમૂહનું સંપૂર્ણ ઓક્સિડેશન થઈને $CO_2$ અને $H_2O$ મુક્ત થાય છે,અને $ATP$,$NADH$ તથા $FADH_2$ સ્વરૂપે ઉર્જા પ્રાપ્ત થાય છે.

(D) ક્રેબ્સ ચક્ર દરમિયાન,સક્સિનિલ $CoA$ નું સક્સિનિક એસિડમાં રૂપાંતર સક્સિનિલ $CoA$ સિન્થેટેઝ ઉત્સેચક દ્વારા ઉત્પ્રેરિત થાય છે.
આ પ્રક્રિયા અકાર્બનિક ફોસ્ફેટ $(Pi)$ ની હાજરીમાં ગ્વાનોસિન ડાયફોસ્ફેટ $(GDP)$ ના ગ્વાનોસિન ટ્રાયફોસ્ફેટ $(GTP)$ માં ફોસ્ફોરાયલેશન સાથે જોડાયેલી છે.
તેથી,આ તબક્કા દરમિયાન $GTP$ એ ઉર્જા સંગ્રહિત સંયોજન તરીકે બને છે.

(C) ક્રેબ્સ ચક્ર,જેને સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર અથવા $TCA$ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે કણાભસૂત્રના આધારકમાં (mitochondrial matrix) થાય છે. તે જારક શ્વસનનો એક મુખ્ય ચયાપચયનો માર્ગ છે જે કાર્બોદિતો,ચરબી અને પ્રોટીનમાંથી મેળવેલા એસિટિલ-$CoA$ ના ઓક્સિડેશન દ્વારા ઉર્જા ઉત્પન્ન કરે છે.

(A) જારક શ્વસનના $Kreb's$ ચક્રમાં,સક્સિનેટ ડિહાઈડ્રોજનેઝ ઉત્સેચક સક્સિનિક એસિડના ફ્યુમેરિક એસિડમાં ઓક્સિડેશનને ઉત્પ્રેરિત કરે છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,$FAD$ નું રિડક્શન થઈને $FADH_2$ બને છે.

(C) $Tricarboxylic$ $acid$ $cycle$ ($TCA$ $cycle$) એ $Citric$ $acid$ $cycle$ નું જ બીજું નામ છે. બંને શબ્દો એક જ ચયાપચયના પથને દર્શાવે છે જે કણાભસૂત્રના આધારકમાં થાય છે,જ્યાં એસિટિલ-$CoA$ નું ઓક્સિડેશન થઈને $CO_2$,$ATP$,$NADH$ અને $FADH_2$ ઉત્પન્ન થાય છે. આ ચક્રને સર હેન્સ ક્રેબ્સના સન્માનમાં $Krebs$ $cycle$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.

(A) $Kreb's$ ચક્રને $Tricarboxylic$ $acid$ $cycle$ ($TCA$ ચક્ર) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે કારણ કે આ ચક્રમાં બનતી પ્રથમ સ્થાયી નીપજ સાઇટ્રિક એસિડ છે,જે એક ટ્રાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.
તેને $Citric$ $acid$ $cycle$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.

(A) ક્રેબ્સ ચક્ર,જેને સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર અથવા ટ્રાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ $(TCA)$ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તેની શરૂઆત એસીટાઇલ કોએન્ઝાઇમ-$A$ $(2C)$ અને ઓક્સાલોએસીટિક એસિડ $(4C)$ ના સંઘનનથી થાય છે,જેના પરિણામે સાઇટ્રિક એસિડ $(6C)$ બને છે.
તેથી,સાઇટ્રિક એસિડ એ ક્રેબ્સ ચક્ર દરમિયાન બનતું પ્રથમ સ્થાયી મધ્યવર્તી ઉત્પાદન છે.

(B) $TCA$ ચક્રમાં,સક્સિનેટ ડિહાઈડ્રોજનેઝ ઉત્સેચક સક્સિનેટનું ફ્યુમરેટમાં ઓક્સિડેશન કરવા માટે ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,સક્સિનેટમાંથી બે હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ દૂર થાય છે અને ઈલેક્ટ્રોન સ્વીકારનાર $FAD$ (ફ્લેવિન એડેનાઈન ડાયન્યુક્લિયોટાઈડ) પર સ્થાનાંતરિત થાય છે.
પરિણામે,$FAD$ નું રિડક્શન થઈને $FADH_2$ બને છે.

(D) $Kreb's$ ચક્ર (જેને સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર અથવા $TCA$ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) માં ઉત્સેચકીય પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણીનો સમાવેશ થાય છે જે એસીટાઈલ જૂથોને $CO_2$ માં ઓક્સિડાઇઝ કરે છે.
$1$. એસીટાઈલ $CoA$ એ શરૂઆતનું સબસ્ટ્રેટ છે જે ઓક્સાલોએસીટેટ સાથે જોડાઈને ચક્રમાં પ્રવેશ કરે છે.
$2$. સાઇટ્રિક એસિડ એ ચક્રમાં બનતું પ્રથમ સ્થાયી ઉત્પાદન છે.
$3$. સક્સિનિક એસિડ એ સક્સિનિલ-$CoA$ નું ફ્યુમરેટમાં રૂપાંતર દરમિયાન બનતું મધ્યવર્તી સંયોજન છે.
$4$. લેક્ટિક એસિડ એ લેક્ટિક એસિડ આથવણનું ઉત્પાદન છે,જે અજારક પરિસ્થિતિઓમાં કોષરસમાં થાય છે,$Kreb's$ ચક્રમાં નહીં.

(B) સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર,જેને ક્રેબ્સ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે સુકોષકેન્દ્રી કોષોના કણાભસૂત્રના આધારકમાં (mitochondrial matrix) થાય છે.
જારક શ્વસન દરમિયાન,કોષરસમાં ઉત્પન્ન થયેલ પાયરુવેટ કણાભસૂત્રમાં પ્રવેશે છે,જ્યાં તેનું એસિટિલ-$CoA$ માં રૂપાંતર થાય છે.
ત્યારબાદ આ એસિટિલ-$CoA$ ઉત્સેચકીય પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી દ્વારા $NADH$,$FADH_2$ અને $ATP$ ઉત્પન્ન કરવા માટે સાઇટ્રિક એસિડ ચક્રમાં પ્રવેશે છે.
તેથી,સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર માટેનું સાચું સ્થાન કણાભસૂત્ર છે.