Mix Examples- Respiration in Plants Questions in Gujarati

(C) આસુનતા એ જીવંત કોષોનો ગુણધર્મ છે જે કોષદીવાલ અને રસધાની ધરાવે છે,જે તેમને આંતરિક આસુન દાબ જાળવી રાખવામાં મદદ કરે છે.
$A$. જલવાહિનીઓ પરિપક્વતા સમયે મૃત કોષો છે અને તેમાં જીવરસનો અભાવ હોય છે,તેથી તે આસુનતા દર્શાવી શકતી નથી.
$B$. જલવાહિનિકીઓ પણ પરિપક્વતા સમયે મૃત કોષો છે અને તેમાં જીવરસનો અભાવ હોય છે,તેથી તે આસુનતા દર્શાવી શકતી નથી.
$C$. ચાલની નલિકાઓ જીવંત કોષો છે જે તેમનો જીવરસ જાળવી રાખે છે (જોકે તેમાં કોષકેન્દ્રનો અભાવ હોય છે) અને તે આસુન દાબ જાળવી રાખવા માટે સક્ષમ છે,જે ખોરાકના સ્થળાંતર માટે આવશ્યક છે.
તેથી,માત્ર ચાલની નલિકાઓ જ આસુનતા દર્શાવી શકે છે.

(C) માયકોટોપ્લાઝમ એ અન્નવાહક પેશીની ચાલની નલિકાઓમાં રહેલી કાર્યાત્મક સિસ્ટમનું વર્ણન કરવા માટે વપરાતો શબ્દ છે.
તે ચાલની નલિકાના કોષરસ અને રસધાની તંત્રનો બનેલો છે,જેમાં પાણી અને ખોરાકના ઘટકો (સુક્રોઝ) નિલંબિત હોય છે અને તેનું વહન થાય છે.

(C) શેરડી અને મકાઈ જેવા એકદળી છોડમાં,વાહક પુલ સમગ્ર પ્રકાંડમાં વિખરાયેલા હોય છે અને તે બંધ પ્રકારના (એધાનો અભાવ) હોય છે.
એધાના અભાવને કારણે,તેમાં દ્વિતીય વૃદ્ધિ જોવા મળતી નથી.
તેથી,છાલ (ફ્લોએમ) ની રીંગ દૂર કરીને ફ્લોએમને અલગ કરવું અશક્ય છે (કારણ કે દ્વિદળી છોડની જેમ તેમાં છાલ હોતી નથી),જેના કારણે ગર્ડલિંગ પ્રયોગ અર્થહીન બને છે.

(B) સાચું વિધાન એ છે કે વનસ્પતિ જમીનના પાણી દ્વારા ખનિજ ક્ષારોનો નાનો જથ્થો ગ્રહણ કરે છે.
જોકે જમીનમાં વિવિધ પ્રકારના ખનિજ તત્વો હાજર હોય છે,પરંતુ તે બધા વનસ્પતિના વિકાસ માટે આવશ્યક હોતા નથી.
વનસ્પતિ તેમના વિકાસ અને શારીરિક પ્રક્રિયાઓ માટે પાણીની સાથે આ ખનિજોને અલ્પ માત્રામાં પસંદગીયુક્ત રીતે શોષે છે.

(C) પાણીનું શોષણ સારી રીતે વાયુમિશ્રિત (well-aerated) જમીનમાં સૌથી વધુ કાર્યક્ષમ રીતે થાય છે.
જ્યારે જમીનમાં પાણી ભરાઈ જાય છે,ત્યારે હવાના અવકાશમાં પાણી ભરાઈ જાય છે,જેના પરિણામે $O_2$ ની ઉણપ સર્જાય છે.
$O_2$ નો આ અભાવ મૂળના કોષોના જારક શ્વસનને અટકાવે છે.
પરિણામે,મૂળમાં $CO_2$ એકઠું થાય છે,જેના કારણે જીવરસ (protoplasm) ચીકણો બને છે અને કોષરસ પટલની પ્રવેશશીલતા ઘટે છે.
આ શારીરિક ફેરફારો પાણી અને ખનિજોના શોષણના દરને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે,જે અંતે છોડના મૃત્યુનું કારણ બને છે.

(D) બાષ્પોત્સર્જન એ વનસ્પતિ દ્વારા પાણીનું વહન અને તેના હવાઈ ભાગો જેવા કે પાંદડા,પ્રકાંડ અને ફૂલોમાંથી તેનું બાષ્પીભવન થવાની પ્રક્રિયા છે.
મોટા પાયે,જંગલો બાષ્પોત્સર્જન દ્વારા વાતાવરણીય ભેજમાં નોંધપાત્ર ફાળો આપે છે.
આ મુક્ત થયેલી પાણીની વરાળ સ્થાનિક ભેજ,વાદળ નિર્માણ અને વરસાદની પેટર્નને અસર કરે છે.
પરિણામે,બાષ્પોત્સર્જન સ્થળજ નિવાસસ્થાનોમાં તાપમાન અને વરસાદની સ્થિતિને નિયંત્રિત કરવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

(D) શ્વસન એ એક પાયાની ચયાપચયની પ્રક્રિયા છે જે વિવિધ કોષીય પ્રવૃત્તિઓ માટે $ATP$ સ્વરૂપે ઉર્જા પૂરી પાડે છે.
$1$. કોષ વિભાજન માટે નવા કોષીય ઘટકોના સંશ્લેષણ અને $DNA$ ના પ્રતિકૃતિ માટે નોંધપાત્ર ઉર્જાની જરૂર પડે છે.
$2$. જટિલ,અદ્રાવ્ય ખોરાકના પદાર્થોનું સરળ,દ્રાવ્ય સ્વરૂપોમાં રૂપાંતર કરવા માટે ઘણીવાર ઉર્જા-આધારિત ઉત્સેચકીય પ્રક્રિયાઓની જરૂર પડે છે.
$3$. શ્વસન વાતાવરણમાં $CO_2$ મુક્ત કરે છે,જે કાર્બન ચક્રનો એક મહત્વપૂર્ણ ઘટક છે અને વાતાવરણીય વાયુઓનું સંતુલન જાળવવામાં મદદ કરે છે.
તેથી,શ્વસન ઉપર જણાવેલ તમામ પ્રક્રિયાઓ માટે આવશ્યક છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે.
બીજના ગોડાઉનમાં બીજનો મોટો જથ્થો સંગ્રહિત હોય છે.
આ બીજ સતત શ્વસન કરે છે,અને બીજની વધુ ઘનતા તથા મર્યાદિત વેન્ટિલેશનને કારણે,ઓક્સિજનનું પ્રમાણ ઘટે છે જ્યારે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ નું પ્રમાણ નોંધપાત્ર રીતે વધે છે.
$CO_2$ નું ઊંચું સ્તર અને ઓક્સિજનનું નીચું સ્તર ગોડાઉનમાં પ્રવેશતી વ્યક્તિને ગૂંગળામણનો અનુભવ કરાવે છે.

(A) સાચો જવાબ $A$ છે.
પ્રકાશસંશ્લેષણ એ એક રચનાત્મક (anabolic) પ્રક્રિયા છે જેમાં પ્રકાશ ઉર્જાનો ઉપયોગ કરીને $CO_2$ અને $H_2O$ માંથી ગ્લુકોઝ બનાવવામાં આવે છે અને $O_2$ મુક્ત થાય છે.
શ્વસન એ એક વિઘટનાત્મક (catabolic) પ્રક્રિયા છે જેમાં ગ્લુકોઝનું ઓક્સિડેશન થઈને ઉર્જા મુક્ત થાય છે,જેમાં $O_2$ વપરાય છે અને $CO_2$ તથા $H_2O$ ઉત્પન્ન થાય છે.
તેથી,શ્વસનને પ્રકાશસંશ્લેષણની વિરુદ્ધ પ્રક્રિયા માનવામાં આવે છે.

(A) શ્વસન એ એક અપચય (catabolic) પ્રક્રિયા છે જેમાં ગ્લુકોઝ જેવા જટિલ કાર્બનિક અણુઓનું વિઘટન થઈને $CO_2$ અને $H_2O$ જેવા સરળ પદાર્થો બને છે.
જેহেতু સબસ્ટ્રેટ (દા.ત. ગ્લુકોઝ) વપરાઈ જાય છે અને તે વાયુરૂપ $CO_2$ માં રૂપાંતરિત થઈને વાતાવરણમાં મુક્ત થાય છે,તેથી શ્વસનની પ્રક્રિયા દરમિયાન સજીવના શુષ્ક વજનમાં ઘટાડો થાય છે.

(D) ફોસ્ફોરાયલેશન એટલે અણુમાં ફોસ્ફેટ જૂથનો ઉમેરો.
$1$. ગ્લાયકોલિસિસમાં: ગ્લુકોઝનું ફોસ્ફોરાયલેશન થઈને ગ્લુકોઝ$-6-$ફોસ્ફેટ બને છે.
$2$. ક્રેબ્સ ચક્રમાં: સબસ્ટ્રેટ-સ્તરનું ફોસ્ફોરાયલેશન થાય છે જ્યારે સક્સિનિલ-$CoA$ નું રૂપાંતર સક્સિનેટમાં થાય છે,જે $GTP$/$ATP$ બનાવે છે.
$3$. $HMP$ પથમાં: તેમાં પણ ગ્લુકોઝ$-6-$ફોસ્ફેટ જેવા ફોસ્ફોરાયલેટેડ શર્કરાઓનો સમાવેશ થાય છે.
તેથી,ફોસ્ફોરાયલેશનની પ્રક્રિયા ઉપરોક્ત તમામમાં થાય છે.

(A) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$1$. $A$. ક્રેબ્સ ચક્ર કણાભસૂત્રના આધારકમાં $(iv)$ થાય છે.
$2$. $B$. પ્રકાશશ્વસન પેરોક્સિઝોમ્સમાં $(iii)$ થાય છે.
$3$. $C$. ઓક્સિડેટિવ ફોસ્ફોરાયલેશન કણાભસૂત્રના અંદરના પટલ પર, ખાસ કરીને $F_0-F_1$ કણો પર $(i)$ થાય છે.
$4$. $D$. ગ્લાયકોલિસિસ કોષરસમાં $(ii)$ થાય છે.
તેથી, સાચો ક્રમ $A-iv, B-iii, C-i, D-ii$ છે.

(D) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$A$. $PPP$ (પેન્ટોઝ ફોસ્ફેટ પથ) ને $iii$. વારબર્ગ-ડિકન્સ પથ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
$B$. આથવણનું નિદર્શન $i$. કુહ્ને સાથે સંકળાયેલ છે.
$C$. $TCA$ ચક્ર (ટ્રાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ ચક્ર) ની શોધ $ii$. હંસ ક્રેબ્સ દ્વારા કરવામાં આવી હતી.
$D$. ગ્લાયકોલિસિસને $iv$. એમ્બડેન-મેયરહોફ-પાર્નાસ $(EMP)$ પથ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી, સાચો ક્રમ $A-iii, B-i, C-ii, D-iv$ છે.

(B) જારક શ્વસનમાં,જોકે ચરબી,પ્રોટીન અને કાર્બનિક એસિડ જેવા અન્ય પદાર્થોનો ઉપયોગ શ્વસન સબસ્ટ્રેટ તરીકે થઈ શકે છે,પરંતુ ગ્લુકોઝ એ સૌથી વધુ પસંદગીનો સબસ્ટ્રેટ છે. આનું કારણ એ છે કે ગ્લુકોઝ એક સરળ શર્કરા છે જેનું ગ્લાયકોલિસિસ દ્વારા સરળતાથી વિઘટન થઈ શકે છે જેથી તે શ્વસન માર્ગમાં પ્રવેશી શકે અને કોષને તાત્કાલિક ઊર્જા પૂરી પાડી શકે.

(D) શ્વસનનો દર વિવિધ રાસાયણિક પદાર્થો દ્વારા અટકાવી શકાય છે:
$1$. $Malonate$ એ ક્રેબ્સ ચક્રમાં સક્સિનેટ ડિહાઈડ્રોજનેઝ ઉત્સેચકનું સ્પર્ધાત્મક અવરોધક છે.
$2$. $CO_2$ ની ઊંચી સાંદ્રતા પ્રતિપોષણ પદ્ધતિ દ્વારા અથવા કોષીય વાતાવરણની $pH$ ને અસર કરીને શ્વસનને અવરોધી શકે છે.
$3$. $Chloroform$ અને $cyanides$ શક્તિશાળી ચયાપચય અવરોધકો છે. ખાસ કરીને,$cyanide$ ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ ચેઇનમાં સાયટોક્રોમ $c$ ઓક્સિડેઝ સાથે જોડાય છે,જે જારક શ્વસનને અસરકારક રીતે અટકાવે છે.
તેથી,સૂચિબદ્ધ તમામ પદાર્થો શ્વસનના દરને અટકાવી શકે છે.

(B) શ્વસન એ $ATP$ ના સ્વરૂપમાં ઉર્જા મુક્ત કરવા માટે ગ્લુકોઝ જેવા શ્વસન સબસ્ટ્રેટને તોડવાની પ્રક્રિયા છે.
ભૂખ્યા છોડમાં,શ્વસન સબસ્ટ્રેટની ઉપલબ્ધતા ખૂબ ઓછી હોય છે,જે શ્વસનના દરને મર્યાદિત કરે છે.
જ્યારે આવા છોડને ગ્લુકોઝ આપવામાં આવે છે,ત્યારે તે તાત્કાલિક શ્વસન સબસ્ટ્રેટ તરીકે કાર્ય કરે છે.
જેમ જેમ સબસ્ટ્રેટની સાંદ્રતા વધે છે,તેમ ગ્લાયકોલિસિસ અને ક્રેબ્સ ચક્રમાં સામેલ ઉત્સેચકો પ્રતિક્રિયાઓને વધુ કાર્યક્ષમ રીતે ઉત્પ્રેરિત કરી શકે છે,જેના પરિણામે શ્વસનનો દર વધે છે.

(A) પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દરમિયાન,સૂર્યની વિકિરણ ઊર્જાનું રૂપાંતર કાર્બનિક સંયોજનો (ખોરાક) માં સંગ્રહિત સ્થિતિ રાસાયણિક ઊર્જામાં થાય છે.
શ્વસનની પ્રક્રિયા દરમિયાન,આ સંગ્રહિત સ્થિતિઊર્જા જૈવિક કાર્યો કરવા માટે મુક્ત થાય છે,જે મુખ્યત્વે ગતિજ ઊર્જા (કોષીય પ્રવૃત્તિઓ માટે વપરાતી) અને ઉષ્મા ઊર્જાના સ્વરૂપમાં હોય છે.
તેથી,સાચો જવાબ ગતિજ ઊર્જા છે.

(D) શ્વસન એ વનસ્પતિઓમાં એક પાયાની ચયાપચયની પ્રક્રિયા છે જેમાં $ATP$ ના સ્વરૂપમાં ઉર્જા મુક્ત કરવા માટે શ્વસન સબસ્ટ્રેટ્સ (જેમ કે ગ્લુકોઝ) નું વિઘટન થાય છે.
$1$. તે વિવિધ કોષીય પ્રવૃત્તિઓ,વૃદ્ધિ અને વિકાસ માટે ઉર્જા પૂરી પાડે છે.
$2$. તે આડપેદાશ તરીકે $CO_2$ મુક્ત કરે છે,જે કાર્બન ચક્ર જાળવવા માટે આવશ્યક છે.
$3$. જોકે વનસ્પતિઓ પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરે છે,શ્વસન એ એવી પ્રક્રિયા છે જે ખોરાકના પદાર્થોના ઓક્સિડેશન માટે ઓક્સિજનનો ઉપયોગ કરે છે.
તેથી,સૂચિબદ્ધ તમામ વિકલ્પો વનસ્પતિઓમાં શ્વસન પ્રક્રિયાના પાસાઓ અથવા પરિણામોનું વર્ણન કરે છે.

(D) વનસ્પતિ હોય કે અન્ય જૈવિક તંત્ર,ઉષ્મા ઉર્જા એ શ્વસન જેવી ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન મુક્ત થતી ઉર્જાનું એક સ્વરૂપ છે. ઉષ્મા ઉર્જા માપવા માટે વપરાતો પ્રમાણિત એકમ $Calorie$ (કેલરી) અથવા $Joule$ (જૂલ) છે. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$Calories$ એ ઉષ્મા ઉર્જા માપવા માટેનો સાચો એકમ છે.

(B) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$1$. ગ્લાયકોલિસિસ $(A)$ કોષના કોષરસમાં થાય છે,જેને કોષરસ આધારક $(b)$ કહેવાય છે.
$2$. ક્રેબ્સ ચક્ર $(B)$ કણાભસૂત્રના આધારકમાં થાય છે $(a)$.
$3$. ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ ચેઇન $(C)$ કણાભસૂત્રના અંદરના પટલ પર આવેલી હોય છે,જે કણાભસૂત્રનો $(a)$ ભાગ છે.
તેથી,સાચી જોડ $A-b, B-a, C-a$ છે.

(D) જારક શ્વસનમાં,સબસ્ટ્રેટ-લેવલ ફોસ્ફોરાયલેશન નીચેના તબક્કાઓમાં થાય છે:
$1$. ગ્લાયકોલિસિસ દરમિયાન: $2$ $ATP$ અણુઓ ઉત્પન્ન થાય છે ($1,3$-બાયફોસ્ફોગ્લિસરેટનું $3$-ફોસ્ફોગ્લિસરેટમાં અને ફોસ્ફોઈનોલપાયરુવેટનું પાયરુવેટમાં રૂપાંતર).
$2$. ક્રેબ્સ ચક્ર (સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર) દરમિયાન: પ્રતિ ગ્લુકોઝ અણુ દીઠ $2$ $GTP$ અણુઓ (જે $ATP$ ને સમકક્ષ છે) ઉત્પન્ન થાય છે (ચક્રના દરેક ચક્ર દીઠ એક,કારણ કે બે એસિટિલ-CoA ચક્રમાં પ્રવેશે છે).
તેથી,સબસ્ટ્રેટ-લેવલ ફોસ્ફોરાયલેશન દ્વારા ઉત્પન્ન થતા $ATP$ અણુઓની કુલ સંખ્યા $2 + 2 = 4$ છે.

(A) ગેનોંગનું રેસ્પાયરોસ્કોપ એ એક પ્રયોગશાળાનું સાધન છે જે ખાસ કરીને અંકુરિત બીજમાં જારક શ્વસનની પ્રક્રિયા દર્શાવવા માટે બનાવવામાં આવ્યું છે.
તે આ સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે કે જારક શ્વસન દરમિયાન,બીજ ઓક્સિજનનો વપરાશ કરે છે અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ મુક્ત કરે છે.
આ સાધનમાં અંકુરિત બીજ ધરાવતો એક બલ્બ હોય છે જે પોટેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(KOH)$ દ્રાવણ ધરાવતી નળી સાથે જોડાયેલ હોય છે.
જેમ જેમ બીજ શ્વસન કરે છે,તેમ તેઓ ઓક્સિજનનું શોષણ કરે છે,અને ઉત્પન્ન થયેલ $CO_2$ ને $KOH$ ના દ્રાવણ દ્વારા શોષી લેવામાં આવે છે,જેનાથી આંશિક શૂન્યાવકાશ સર્જાય છે જે નળીમાં પ્રવાહીનું સ્તર ઊંચું લાવે છે,આમ ઓક્સિજનનો વપરાશ અને $CO_2$ નું મુક્ત થવું દર્શાવે છે.

(B) ડીહાઈડ્રોજનેશન એ એક રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે જેમાં કાર્બનિક અણુમાંથી હાઈડ્રોજન દૂર કરવામાં આવે છે.
એક હાઈડ્રોજન પરમાણુ એક પ્રોટોન અને એક ઇલેક્ટ્રોનનો બનેલો હોવાથી,બે હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ $(2H)$ દૂર કરવા એટલે કે બે પ્રોટોન $(2H^+)$ અને બે ઇલેક્ટ્રોન $(2e^-)$ ગુમાવવા સમાન છે.
આ પ્રક્રિયા કોષીય શ્વસનનું એક પાયાનું પગલું છે,ખાસ કરીને ક્રેબ્સ ચક્ર અને ગ્લાયકોલિસિસમાં,જ્યાં ડીહાઈડ્રોજનેઝ નામના ઉત્સેચકો આ ઇલેક્ટ્રોનને $NAD^+$ અને $FAD$ જેવા સહઉત્સેચકોમાં સ્થાનાંતરિત કરવામાં મદદ કરે છે.

(B) ડીકાર્બોક્સિલેશન એ સંયોજનમાંથી કાર્બોક્સિલ જૂથને દૂર કરવાની પ્રક્રિયા છે,જેમાં સામાન્ય રીતે $CO_2$ મુક્ત થાય છે.
$Glycolysis$ માં,ગ્લુકોઝ $(6C)$ નું વિઘટન પાયરુવેટ $(3C)$ ના બે અણુઓમાં થાય છે. આ માર્ગમાં કાર્બન પરમાણુઓનો કોઈ વ્યય થતો નથી,તેથી ડીકાર્બોક્સિલેશન થતું નથી.
$Kreb's \text{ cycle}$ માં,ડીકાર્બોક્સિલેશન બે તબક્કે થાય છે (આઇસોસાઇટ્રેટમાંથી $\alpha$-કીટોગ્લુટારેટ અને $\alpha$-કીટોગ્લુટારેટમાંથી સક્સિનિલ-$CoA$).
$Alcoholic \text{ fermentation}$ માં,પાયરુવેટનું એસિટાલડીહાઇડમાં અને ત્યારબાદ ઇથેનોલમાં રૂપાંતર થાય છે,જેમાં પ્રથમ તબક્કે $CO_2$ મુક્ત થાય છે.
$Electron \text{ transport system}$ માં,આ પ્રક્રિયામાં રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાઓ અને ઓક્સિડેટીવ ફોસ્ફોરાયલેશન સામેલ છે,ડીકાર્બોક્સિલેશન નહીં.

(C) સાચો જવાબ $C$ છે. જારક શ્વસનમાં,પાયરુવિક એસિડના એક અણુના ઓક્સિડેશન દરમિયાન $3$ અલગ-અલગ તબક્કે $CO_2$ મુક્ત થાય છે:
$(i)$ પાયરુવિક એસિડનું એસિટિલ $CoA$ માં રૂપાંતર થતી વખતે (લિંક પ્રતિક્રિયા).
(ii) ક્રેબ્સ ચક્રમાં આઇસોસાઇટ્રિક એસિડનું $\alpha$-કીટોગ્લુટેરિક એસિડમાં રૂપાંતર થતી વખતે.
(iii) ક્રેબ્સ ચક્રમાં $\alpha$-કીટોગ્લુટેરિક એસિડનું સક્સિનિલ $CoA$ માં રૂપાંતર થતી વખતે.

(B) હેક્ઝોઝ મોનોફોસ્ફેટ $(HMP)$ શંટ એ ગ્લુકોઝના ઓક્સિડેશન માટેનો એક વૈકલ્પિક પથ છે,જેને પેન્ટોઝ ફોસ્ફેટ પથ અથવા $HMS$ $(Hexose Monophosphate Shunt)$ પથ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
$EMP$ પથ એટલે ગ્લાયકોલિસિસ.
$TCA$ ચક્ર અને સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર એ ક્રેબ્સ ચક્ર માટેના સમાનાર્થી શબ્દો છે.

(C) સીધો ઓક્સિડેશન માર્ગ,જેને પેન્ટોઝ ફોસ્ફેટ પાથવે $(PPP)$ અથવા હેક્સોઝ મોનોફોસ્ફેટ શંટ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તેમાં ગ્લુકોઝ$-6-$ફોસ્ફેટનું ઓક્સિડેશન થાય છે.
આ માર્ગમાં,એક હેક્સોઝ અણુના સંપૂર્ણ ઓક્સિડેશનથી $12 \,NADPH$ અણુઓ ઉત્પન્ન થાય છે.
કારણ કે દરેક $NADPH$ અણુ ઉર્જાની દ્રષ્ટિએ $3 \,ATP$ અણુઓ સમાન છે,તેથી કુલ ઉત્પાદન $12 \times 3 = 36 \,ATP$ અણુઓ થાય છે.

(C) $HMP$ (હેક્સોઝ મોનોફોસ્ફેટ) શંટ,જેને પેન્ટોઝ ફોસ્ફેટ પાથવે તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે ગ્લુકોઝના ઓક્સિડેશન માટેનો એક વૈકલ્પિક ચયાપચયનો માર્ગ છે.
તે $EMP$ (એમ્બડેન-મેયરહોફ-પાર્નાસ) પાથવેની સમાંતર કાર્ય કરે છે,જે ગ્લાયકોલિસિસનો પ્રમાણભૂત માર્ગ છે.
તેથી,વિધાન $A$ અને $B$ બંને $HMP$ શંટનું સાચું વર્ણન કરે છે.

(B) પેન્ટોઝ ફોસ્ફેટ પાથવે $(PPP)$,જેને હેક્સોઝ મોનોફોસ્ફેટ $(HMP)$ શંટ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે ગ્લુકોઝના ઓક્સિડેશન માટે ગ્લાયકોલિસિસનો એક વૈકલ્પિક ચયાપચયનો માર્ગ છે.
આ માર્ગ ઓટો વારબર્ગ દ્વારા $1935$ માં અને ફ્રેન્ક ડિકન્સ દ્વારા $1938$ માં સમજાવવામાં આવ્યો હતો.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(C) ગ્લાયકોલિસિસની પ્રક્રિયામાં $CO_2$ ના અણુઓ મુક્ત થતા નથી. ગ્લાયકોલિસિસમાં ગ્લુકોઝનું પાયરુવેટના બે અણુઓમાં વિઘટન થાય છે,જેમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ મુક્ત થતો નથી. તેની સરખામણીમાં,હેક્સોઝ મોનોફોસ્ફેટ $(HMP)$ શંટ,જેને પેન્ટોઝ ફોસ્ફેટ પાથવે તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તેમાં ગ્લુકોઝ$-6-$ફોસ્ફેટનું ઓક્સિડેટિવ ડિકાર્બોક્સિલેશન થાય છે,જેના પરિણામે $CO_2$ ના અણુઓ મુક્ત થાય છે. તેથી,$HMP$ શંટમાં મુક્ત થતા $CO_2$ અણુઓની સંખ્યા ગ્લાયકોલિસિસ કરતા વધારે હોય છે.

(A) સાચો જવાબ $A$ છે.
ઈજા અને ચેપ દરમિયાન,ક્ષતિગ્રસ્ત કોષોમાં 'ટ્રોમેટિન' (traumatin) નામનું અંતઃસ્ત્રાવ ઉત્પન્ન થાય છે.
ટ્રોમેટિન ઈજાને રૂઝાવવા માટે આસપાસના પેશીઓમાં કોષ વિભાજનના દરને ઉત્તેજિત કરે છે.
કોષ વિભાજન એ ઉર્જા-સઘન પ્રક્રિયા છે જેને નોંધપાત્ર માત્રામાં $ATP$ ની જરૂર પડે છે.
આ વધેલી ઉર્જાની માંગને પહોંચી વળવા માટે,કોષીય શ્વસનનો દર વધે છે,જે $O_2$ ના વપરાશના દરમાં વધારો કરે છે.

(A) જ્યારે વનસ્પતિ અથવા પેશીને પાણીમાંથી મંદ ક્ષારના દ્રાવણમાં સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે ત્યારે શ્વસનનો દર વધે છે.
આ ઘટનાને ક્ષાર શ્વસન અથવા પ્રેરિત શ્વસન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
શ્વસનમાં આ વધારો એટલા માટે થાય છે કારણ કે વનસ્પતિના કોષોને ક્ષારના દ્રાવણમાંથી ખનિજ આયનોનું સક્રિય શોષણ કરવા માટે,સાંદ્રતા ઢાળની વિરુદ્ધ દિશામાં,$ATP$ સ્વરૂપે વધારાની ઉર્જાની જરૂર પડે છે.

(B) જારક શ્વસનનો દર પર્યાવરણમાં ઉપલબ્ધ ઓક્સિજનની સાંદ્રતા પર સીધો આધાર રાખે છે.
જ્યારે ઓક્સિજનનું સ્તર નોંધપાત્ર રીતે ઘટીને $1\%$ જેટલું થઈ જાય છે,ત્યારે જારક શ્વસનની પ્રક્રિયા ગંભીર રીતે અવરોધાય છે કારણ કે ઓક્સિજન ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ ચેઇનમાં અંતિમ ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનાર તરીકે કાર્ય કરે છે.
પરિણામે,આવી ઓછી સાંદ્રતા પર,શ્વસનનો દર તેના ન્યૂનતમ સ્તર સુધી ઘટી જાય છે,કારણ કે કોષ અજારક માર્ગો તરફ વળી શકે છે અથવા પૂરતા ઓક્સિજનના અભાવને કારણે ચયાપચયની પ્રક્રિયા ધીમી પડી જાય છે.

(B) સાચો જવાબ $(b)$ છે.
$CO_2$ ની ઊંચી સાંદ્રતા શ્વસનની પ્રક્રિયા માટે અવરોધક તરીકે કાર્ય કરે છે.
દ્રવ્યમાન ક્રિયાના નિયમ (Law of mass action) મુજબ,નીપજ $(CO_2)$ ની સાંદ્રતામાં વધારો થવાથી શ્વસન પ્રક્રિયાઓનું સંતુલન પાછળની તરફ ખસે છે,જેનાથી શ્વસનનો એકંદર દર ઘટે છે.

(C) બીજના અંકુરણ દરમિયાન,ભ્રૂણ વૃદ્ધિ માટે જરૂરી ઉર્જા મેળવવા માટે સક્રિય શ્વસન કરે છે. શ્વસન એ ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા છે,જેનો અર્થ છે કે તે ઉષ્મા (ગરમી) ના સ્વરૂપમાં ઉર્જા મુક્ત કરે છે. આ ઉષ્માનું ઉત્પાદન અંકુરિત બીજ ધરાવતા થર્મોસ ફ્લાસ્કનો ઉપયોગ કરીને પ્રાયોગિક રીતે દર્શાવી શકાય છે,જ્યાં થર્મોમીટર તાપમાનમાં વધારો દર્શાવે છે.

(A) કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનું વિઘટન મુખ્યત્વે કોષીય શ્વસન (ગ્લાયકોલિસિસ,ક્રેબ્સ ચક્ર અને ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ ચેઇન) દ્વારા થાય છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,ગ્લુકોઝનું ઓક્સિડેશન થઈને $ATP$ સ્વરૂપે ઉર્જા ઉત્પન્ન થાય છે.
કાર્બોહાઇડ્રેટ્સના જારક શ્વસનની અંતિમ નીપજો કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ અને પાણી $(H_2O)$ છે.

(C) સસ્તન પ્રાણીઓ બે મુખ્ય સ્ત્રોતો દ્વારા પાણી મેળવે છે: અંતઃગ્રહણ (પીવું) અને ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ।
કોષીય શ્વસન દરમિયાન, ગ્લુકોઝનું ઓક્સિડેશન $(C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O + \text{Energy})$ આડપેદાશ તરીકે ચયાપચયનું પાણી ઉત્પન્ન કરે છે।
તેથી, સાચો વિકલ્પ $C$ છે।

(C) કોષીય શ્વસનમાં,ઉર્જા $ATP$ ના સ્વરૂપમાં વિવિધ ચયાપચયના માર્ગો દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે.
$1$. ગ્લાયકોલિસિસ કોષરસમાં થાય છે અને તેમાં $2$ $ATP$ અણુઓ અને $2$ $NADH$ અણુઓનો ચોખ્ખો લાભ મળે છે.
$2$. ક્રેબ્સ ચક્ર (જેને સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) કણાભસૂત્રના આધારકમાં થાય છે અને તે $ATP$ (અથવા $GTP$),$NADH$,અને $FADH_2$ ઉત્પન્ન કરે છે.
બંને પ્રક્રિયાઓ જારક શ્વસનના આવશ્યક તબક્કાઓ છે જ્યાં ગ્લુકોઝમાંથી ઉર્જા મેળવવામાં આવે છે.
તેથી,ગ્લાયકોલિસિસ અને ક્રેબ્સ ચક્ર બંને દરમિયાન ઉર્જા ઉત્પન્ન થાય છે.

(C) કોષીય શ્વસન એ ઓક્સિડેશનની એક ચયાપચયની પ્રક્રિયા છે જેમાં ખોરાકના ઘટકો (ગ્લુકોઝ) ઉર્જા મુક્ત કરવા માટે ઓક્સિડાઇઝ થાય છે. આ જૈવિક ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયાની મુખ્ય આડપેદાશો અથવા નકામા પદાર્થો $CO_2$ અને પાણી $(H_2O)$ છે.

(C) કીટોન બોડી એ ફેટી એસિડના ચયાપચય દરમિયાન યકૃત દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ત્રણ પદાર્થોનો સમૂહ છે.
તેમાં $Acetone$, $Acetoacetate$ (એસીટોએસીટીક એસિડ), અને $D$-$\beta$-hydroxybutyrate ($\beta$-હાઈડ્રોક્સી બ્યુટીરિક એસિડ) નો સમાવેશ થાય છે।
$Succinic$ $acid$ એ $Krebs$ ચક્રનું એક મધ્યવર્તી સંયોજન છે અને તેને કીટોન બોડી તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવતું નથી।
તેથી, સાચો વિકલ્પ $C$ છે।

(B) કોરી ચક્ર,જેને લેક્ટિક એસિડ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે એક ચયાપચયનો માર્ગ છે જેમાં સ્નાયુઓમાં અજારક ગ્લાયકોલિસિસ દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ લેક્ટેટ યકૃતમાં પરિવહન પામે છે. યકૃતમાં,લેક્ટેટ ગ્લુકોનિયોજેનેસિસ દ્વારા ફરીથી ગ્લુકોઝમાં રૂપાંતરિત થાય છે. આ ગ્લુકોઝ પછી લોહીમાં મુક્ત થાય છે અને સ્નાયુઓમાં પાછું ફરે છે જેથી તેનો ઉપયોગ ઉર્જાના સ્ત્રોત તરીકે થઈ શકે. આમ,આ ચક્ર યકૃત અને સ્નાયુઓ વચ્ચે કાર્યરત છે.

(D) $HMP$ શંટ,જેને પેન્ટોઝ ફોસ્ફેટ પાથવે $(PPP)$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે ગ્લાયકોલિસિસ ($EMP$ પથ) ની સમાંતર ચાલતો ચયાપચયનો માર્ગ છે.
આ પથમાં,ગ્લુકોઝ-$6$-ફોસ્ફેટનું ઓક્સિડેશન થઈને $NADPH_2$ (અથવા $NADPH$) ઉત્પન્ન થાય છે,જે જૈવસંશ્લેષણ પ્રતિક્રિયાઓ અને ફેટી એસિડના સંશ્લેષણ માટે એક મહત્વપૂર્ણ રિડક્શન કર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે.
$EMP$ પથ અથવા ક્રેબ્સ ચક્રથી વિપરીત,જે મુખ્યત્વે $ATP$ ઉત્પાદન અને $NADH/FADH_2$ ના નિર્માણ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે,$HMP$ શંટ ખાસ કરીને $NADPH_2$ અને પેન્ટોઝ શર્કરાના ઉત્પાદન માટે જાણીતો છે.

(A) પેન્ટોઝ ફોસ્ફેટ પથ $(PPP)$,જેને હેક્સોઝ મોનોફોસ્ફેટ $(HMP)$ શંટ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે ગ્લુકોઝ-$6$-ફોસ્ફેટના ઓક્સિડેશનથી શરૂ થાય છે.
પ્રથમ તબક્કામાં,ગ્લુકોઝ-$6$-ફોસ્ફેટનું રૂપાંતર ગ્લુકોઝ-$6$-ફોસ્ફેટ ડીહાઈડ્રોજીનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા $6$-ફોસ્ફોગ્લુકોનોલેક્ટોનમાં થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં $NADP^+$ નું $NADPH$ માં રિડક્શન થાય છે.
તેથી,શરૂઆતનો તબક્કો ગ્લુકોઝ-$6$-ફોસ્ફેટનું ઓક્સિડેશન છે.

(B) $HMP$ શંટ (હેક્ઝોઝ મોનોફોસ્ફેટ શંટ),જેને પેન્ટોઝ ફોસ્ફેટ પાથવે $(PPP)$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે ગ્લાયકોલાયસીસની સમાંતર ચાલતો ચયાપચયનો માર્ગ છે.
આ પથમાં,ગ્લુકોઝ-$6$-ફોસ્ફેટનું ઓક્સિડેશન થઈને $NADPH$ (જેને ઘણીવાર $NADP·H_2$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે) ઉત્પન્ન થાય છે.
$NADPH$ કોષમાં જૈવસંશ્લેષણ પ્રતિક્રિયાઓ માટે એક મહત્વપૂર્ણ રિડક્શનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેથી,$NADP$ નું $NADP·H_2$ માં રિડક્શન મુખ્યત્વે $HMP$ શંટ સાથે સંકળાયેલ છે.

(D) ક્રેબ્સચક્ર,જેને સાઇટ્રિક એસિડ ચક્ર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે બે મુખ્ય હેતુઓ પૂરા પાડે છે:
$1$. તે એસિટિલ-$CoA$ ના ઓક્સિડેશન માટેનો મુખ્ય માર્ગ છે,જે $ATP$ ઉત્પન્ન કરે છે ($NADH$ અને $FADH_2$ દ્વારા ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ ચેઇનમાં).
$2$. તે એમ્ફિબોલિક માર્ગ તરીકે કાર્ય કરે છે,જે વિવિધ અણુઓના જૈવસંશ્લેષણ માટે મધ્યવર્તી પદાર્થો પૂરા પાડે છે,જેમાં એમિનો એસિડ (દા.ત.,$\alpha$-કીટોગ્લુટેરેટ અને ઓક્સાલોએસીટેટ એ ગ્લુટામેટ અને એસ્પાર્ટેટ માટે પુરોગામી છે) અને હરિતદ્રવ્ય જેવા કોષીય ઘટકો (જે પોર્ફિરિનના પુરોગામી છે) નો સમાવેશ થાય છે.
તેથી,આપેલા તમામ વિકલ્પો સાચા છે.

(A) શ્વસન એ એક અપચયી પ્રક્રિયા છે જેમાં ગ્લુકોઝ જેવા જટિલ કાર્બનિક અણુઓનું વિઘટન થઈને $ATP$ સ્વરૂપે ઉર્જા મુક્ત થાય છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,રાસાયણિક બંધોમાં સંગ્રહિત ઉર્જાનું ઉપયોગી સ્વરૂપમાં રૂપાંતર થાય છે.
આ ઉર્જા મુક્ત થવાના પરિણામે,સજીવ વિવિધ ચયાપચયની પ્રવૃત્તિઓ કરી શકે છે,જે વૃદ્ધિ અને સજીવના કદમાં વધારો તરફ દોરી જાય છે.
તેથી,શ્વસન એ મૂળભૂત રીતે જીવંત કોષોની વૃદ્ધિ અને કદમાં વધારા સાથે જોડાયેલું છે.

(C) જારક શ્વસન એ ઓક્સિજનની હાજરીમાં ગ્લુકોઝના સંપૂર્ણ ઓક્સિડેશનની પ્રક્રિયા છે。
જારક શ્વસન માટેનું રાસાયણિક સમીકરણ: $C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O + \text{Energy}$.
ગ્લુકોઝના એક મોલના સંપૂર્ણ ઓક્સિડેશન દરમિયાન મુક્ત થતી કુલ ઉર્જા આશરે $686 \ kcal$ (અથવા $2870 \ kJ$) છે。

(A) પાયરુવેટના એક અણુના જારક ઓક્સિડેશનમાં લિંક રિએક્શન અને ક્રેબ્સ ચક્રનો સમાવેશ થાય છે.
$1$. લિંક રિએક્શન: $1$ પાયરુવેટ + $1$ CoA + $1$ $NAD^+$ $\rightarrow$ $1$ એસિટિલ-CoA + $1$ $NADH$ + $1$ $CO_2$.
$2$. ક્રેબ્સ ચક્ર: $1$ એસિટિલ-CoA + $3$ $NAD^+$ + $1$ $FAD$ + $1$ $GDP$ + $1$ $Pi$ + $2$ $H_2O$ $\rightarrow$ $2$ $CO_2$ + $3$ $NADH$ + $1$ $FADH_2$ + $1$ $GTP$ + $1$ CoA.
કુલ ઉત્પાદિત $NADH$ = $1$ (લિંક) + $3$ (ક્રેબ્સ) = $4$ $NADH$.
કુલ ઉત્પાદિત $FADH_2$ = $1$ $FADH_2$.
ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ સિસ્ટમ $(ETS)$ માં,$1$ $NADH$ ના ઓક્સિડેશન માટે $0.5$ $O_2$ અને $1$ $FADH_2$ માટે $0.5$ $O_2$ ની જરૂર પડે છે.
કુલ જરૂરી $O_2$ = $(4 \times 0.5) + (1 \times 0.5) = 2 + 0.5 = 2.5$ અણુઓ $O_2$ પ્રતિ પાયરુવેટ.
પાયરુવેટના સંપૂર્ણ ઓક્સિડેશન માટેનું સંતુલિત સમીકરણ: $CH_3COCOOH + 2.5 O_2 \rightarrow 3 CO_2 + 2 H_2O$ છે. આમ,$2.5$ $O_2$ અણુઓની જરૂર પડે છે.

(D) શ્વસન એ તમામ સજીવોમાં થતી એક પાયાની ચયાપચયની પ્રક્રિયા છે.
$1$. તેનો મુખ્ય હેતુ શ્વસન આધારિત પદાર્થો (જેમ કે ગ્લુકોઝ) નું વિઘટન કરીને $ATP$ સ્વરૂપે ઉર્જા મુક્ત કરવાનો છે.
$2$. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,$CO_2$ આડપેદાશ તરીકે ઉત્પન્ન થાય છે અને શરીરમાંથી મુક્ત થાય છે.
$3$. વનસ્પતિઓમાં,જ્યારે તેઓ ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરવા માટે પ્રકાશસંશ્લેષણ કરે છે,ત્યારે શ્વસન એ ઉર્જા ઉત્પાદન માટે આવશ્યક છે,જે સતત ચાલતી પ્રક્રિયા છે.
તેથી,આપેલા તમામ વિકલ્પો શ્વસન પ્રક્રિયાના પાસાઓ અથવા પરિણામોનું વર્ણન કરે છે.

(B) જારક શ્વસન માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે: $C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O + 686 \ kcal$ ઉર્જા.
$1$. ગ્લુકોઝ $(C_6H_{12}O_6)$ નું આણ્વીય દળ = $(6 \times 12) + (12 \times 1) + (6 \times 16) = 72 + 12 + 96 = 180 \ g/mol$.
$2$. $6O_2$ નું આણ્વીય દળ = $6 \times (2 \times 16) = 6 \times 32 = 192 \ g$.
$3$. સમીકરણ મુજબ,$180 \ g$ ગ્લુકોઝ $192 \ g$ ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને નીચે મુજબની નીપજો આપે છે:
- $6 \times CO_2$ = $6 \times (12 + 32) = 6 \times 44 = 264 \ g$.
- $6 \times H_2O$ = $6 \times (2 + 16) = 6 \times 18 = 108 \ g$.
- મુક્ત થતી ઉર્જા = $686 \ kcal$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.