Mix Examples- Respiration in Plants Questions in Hindi

(C) स्फीतता जीवित कोशिकाओं का एक गुण है जिनमें कोशिका भित्ति और एक केंद्रीय रसधानी होती है,जो उन्हें आंतरिक स्फीति दाब बनाए रखने की अनुमति देती है।
$A$. जाइलम वाहिकाएं परिपक्वता पर मृत कोशिकाएं होती हैं और इनमें जीवद्रव्य का अभाव होता है,इसलिए वे स्फीतता प्रदर्शित नहीं कर सकती हैं।
$B$. जाइलम वाहिनिकाएं भी परिपक्वता पर मृत कोशिकाएं होती हैं और इनमें जीवद्रव्य का अभाव होता है,इसलिए वे स्फीतता प्रदर्शित नहीं कर सकती हैं।
$C$. चालनी नलिकाएं जीवित कोशिकाएं हैं जो अपने जीवद्रव्य को बनाए रखती हैं (हालांकि उनमें केंद्रक का अभाव होता है) और वे स्फीति दाब बनाए रखने में सक्षम हैं,जो भोजन के स्थानांतरण के लिए आवश्यक है।
इसलिए,केवल चालनी नलिकाएं ही स्फीतता प्रदर्शित कर सकती हैं।

(C) मायकोटॉपलाज्म एक शब्द है जिसका उपयोग फ्लोएम की चालनी नलिका तत्वों के भीतर कार्यात्मक प्रणाली का वर्णन करने के लिए किया जाता है।
यह चालनी नलिका के कोशिकाद्रव्य और रसधानी प्रणाली से बना होता है,जिसमें पानी और खाद्य पदार्थ (सुक्रोज) निलंबित रहते हैं और उनका परिवहन होता है।

(C) गन्ने और मक्का जैसे एकबीजपत्री पौधों में,संवहन बंडल पूरे तने में बिखरे हुए होते हैं और बंद (एधा का अभाव) होते हैं।
एधा की अनुपस्थिति के कारण,इनमें द्वितीयक वृद्धि नहीं होती है।
इसलिए,छाल (फ्लोएम) की एक रिंग को हटाकर फ्लोएम को अलग करना असंभव है (क्योंकि इनमें द्विबीजपत्री पौधों की तरह छाल नहीं होती),जिससे गर्डलिंग प्रयोग निष्प्रभावी हो जाता है।

(B) सही कथन यह है कि पादप मृदा जल के माध्यम से खनिज लवणों की अल्प मात्रा ग्रहण करते हैं।
यद्यपि मृदा में विभिन्न प्रकार के खनिज तत्व मौजूद होते हैं,लेकिन वे सभी पादप वृद्धि के लिए आवश्यक नहीं होते हैं।
पादप अपनी वृद्धि और शारीरिक प्रक्रियाओं के लिए जल के साथ इन खनिजों को अल्प मात्रा में चयनात्मक रूप से अवशोषित करते हैं।

(C) पानी का अवशोषण अच्छी तरह से वातित (well-aerated) मिट्टी में सबसे कुशलतापूर्वक होता है।
जब मिट्टी में जल-भराव होता है,तो हवा के स्थान पानी से भर जाते हैं,जिससे $O_2$ की कमी हो जाती है।
$O_2$ की यह कमी जड़ की कोशिकाओं के वायवीय श्वसन को बाधित करती है।
परिणामस्वरूप,जड़ों में $CO_2$ जमा हो जाती है,जिससे जीवद्रव्य (protoplasm) चिपचिपा हो जाता है और प्लाज्मा झिल्ली की पारगम्यता कम हो जाती है।
ये शारीरिक परिवर्तन पानी और खनिजों के अवशोषण की दर को काफी कम कर देते हैं,जिससे अंततः पौधे की मृत्यु हो जाती है।

(D) वाष्पोत्सर्जन पौधे के माध्यम से पानी की गति और उसके हवाई भागों जैसे पत्तियों,तनों और फूलों से इसके वाष्पीकरण की प्रक्रिया है।
बड़े पैमाने पर,जंगल वाष्पोत्सर्जन के माध्यम से वायुमंडलीय नमी में महत्वपूर्ण योगदान देते हैं।
यह मुक्त जल वाष्प स्थानीय आर्द्रता,बादलों के निर्माण और वर्षा के पैटर्न को प्रभावित करती है।
परिणामस्वरूप,वाष्पोत्सर्जन स्थलीय आवासों के भीतर तापमान और वर्षा की स्थिति को नियंत्रित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

(D) श्वसन एक मौलिक चयापचय प्रक्रिया है जो विभिन्न कोशिकीय गतिविधियों के लिए $ATP$ के रूप में ऊर्जा प्रदान करती है।
$1$. कोशिका विभाजन के लिए नए कोशिकीय घटकों के संश्लेषण और $DNA$ की प्रतिकृति बनाने के लिए महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
$2$. जटिल,अघुलनशील खाद्य पदार्थों को सरल,घुलनशील रूपों में बदलने के लिए अक्सर ऊर्जा-निर्भर एंजाइमी प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है।
$3$. श्वसन $CO_2$ को वापस वायुमंडल में छोड़ता है,जो कार्बन चक्र का एक महत्वपूर्ण घटक है,जिससे वायुमंडलीय गैसों का संतुलन बनाए रखने में मदद मिलती है।
इसलिए,श्वसन सूचीबद्ध सभी प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक है।

(B) सही उत्तर $B$ है।
बीज गोदाम में बीजों का भारी मात्रा में भंडारण किया जाता है।
ये बीज लगातार श्वसन करते रहते हैं,और बीजों के उच्च घनत्व तथा सीमित वेंटिलेशन के कारण,ऑक्सीजन की सांद्रता कम हो जाती है जबकि कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ की सांद्रता काफी बढ़ जाती है।
$CO_2$ का उच्च स्तर और ऑक्सीजन का निम्न स्तर गोदाम में प्रवेश करने वाले व्यक्ति को घुटन का अनुभव कराता है।

(A) सही उत्तर $A$ है।
प्रकाश संश्लेषण एक उपचयी (anabolic) प्रक्रिया है जिसमें प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करके $CO_2$ और $H_2O$ से ग्लूकोज बनाया जाता है और $O_2$ उप-उत्पाद के रूप में मुक्त होती है।
श्वसन एक अपचयी (catabolic) प्रक्रिया है जिसमें ऊर्जा मुक्त करने के लिए ग्लूकोज का ऑक्सीकरण होता है,जिसमें $O_2$ का उपयोग होता है और $CO_2$ तथा $H_2O$ उत्पन्न होते हैं।
इसलिए,श्वसन को प्रकाश संश्लेषण की विपरीत प्रक्रिया माना जाता है।

(A) श्वसन एक अपचय (catabolic) प्रक्रिया है जिसमें ग्लूकोज जैसे जटिल कार्बनिक अणुओं का विघटन होकर $CO_2$ और $H_2O$ जैसे सरल पदार्थ बनते हैं।
चूंकि सबस्ट्रेट (जैसे ग्लूकोज) का उपभोग हो जाता है और वह गैसीय $CO_2$ में परिवर्तित होकर वातावरण में मुक्त हो जाता है,इसलिए श्वसन की प्रक्रिया के दौरान जीव के शुष्क भार में कमी आती है।

(D) फास्फोराइलेशन एक अणु में फास्फेट समूह का जुड़ना है।
$1$. ग्लाइकोलिसिस में: ग्लूकोज का फास्फोराइलेशन होकर ग्लूकोज$-6-$फास्फेट बनता है।
$2$. क्रेब्स चक्र में: सबस्ट्रेट-स्तर का फास्फोराइलेशन तब होता है जब सक्सिनिल-$CoA$ सक्सिनेट में परिवर्तित होता है,जिससे $GTP$/$ATP$ का निर्माण होता है।
$3$. $HMP$ पथ में: इसमें भी ग्लूकोज$-6-$फास्फेट जैसी फास्फोराइलेटेड शर्कराएं शामिल होती हैं।
अतः,फास्फोराइलेशन की प्रक्रिया उपरोक्त सभी में होती है।

(A) सही मिलान इस प्रकार हैं:
$1$. $A$. क्रेब्स चक्र माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स $(iv)$ में होता है।
$2$. $B$. प्रकाशश्वसन परऑक्सीसोम $(iii)$ में होता है।
$3$. $C$. ऑक्सीडेटिव फास्फोराइलेशन माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली पर, विशेष रूप से $F_0-F_1$ कणों पर $(i)$ होता है।
$4$. $D$. ग्लाइकोलाइसिस कोशिका द्रव्य $(ii)$ में होता है।
अतः, सही क्रम $A-iv, B-iii, C-i, D-ii$ है।

(D) सही मिलान इस प्रकार हैं:
$A$. $PPP$ (पेंटोज़ फॉस्फेट पथ) को $iii$. वारबर्ग-डिकेंस पथ के रूप में भी जाना जाता है।
$B$. किण्वन का प्रदर्शन $i$. कुहने से संबंधित है।
$C$. $TCA$ चक्र (ट्राइकार्बोक्सिलिक एसिड चक्र) की खोज $ii$. हंस क्रेब्स द्वारा की गई थी।
$D$. ग्लाइकोलाइसिस को $iv$. एम्बडेन-मेयरहोफ-पार्नास $(EMP)$ पथ के रूप में भी जाना जाता है।
अतः, सही क्रम $A-iii, B-i, C-ii, D-iv$ है।

(B) वायवीय श्वसन में,हालांकि वसा,प्रोटीन और कार्बनिक अम्लों जैसे अन्य पदार्थों का उपयोग श्वसन क्रियाधार के रूप में किया जा सकता है,लेकिन ग्लूकोज सबसे पसंदीदा क्रियाधार है। इसका कारण यह है कि ग्लूकोज एक सरल शर्करा है जिसे ग्लाइकोलाइसिस के माध्यम से आसानी से तोड़ा जा सकता है ताकि यह श्वसन पथ में प्रवेश कर सके और कोशिका को तत्काल ऊर्जा प्रदान कर सके।

(D) श्वसन की दर को विभिन्न रासायनिक पदार्थों द्वारा रोका जा सकता है:
$1$. $Malonate$ क्रेब्स चक्र में सक्सिनेट डिहाइड्रोजनेज एंजाइम के प्रतिस्पर्धी अवरोधक के रूप में कार्य करता है।
$2$. $CO_2$ की उच्च सांद्रता फीडबैक तंत्र के माध्यम से या कोशिकीय वातावरण के $pH$ को प्रभावित करके श्वसन को बाधित कर सकती है।
$3$. $Chloroform$ और $cyanides$ शक्तिशाली चयापचय अवरोधक हैं। विशेष रूप से,$cyanide$ इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में साइटोक्रोम $c$ ऑक्सीडेज से जुड़ जाता है,जो प्रभावी रूप से वायवीय श्वसन को रोक देता है।
अतः,सूचीबद्ध सभी पदार्थ श्वसन की दर को रोकने में सक्षम हैं।

(B) श्वसन $ATP$ के रूप में ऊर्जा मुक्त करने के लिए ग्लूकोज जैसे श्वसन सबस्ट्रेट को तोड़ने की प्रक्रिया है।
एक भूखे पौधे में,श्वसन सबस्ट्रेट की उपलब्धता बहुत कम होती है,जो श्वसन की दर को सीमित करती है।
जब ऐसे पौधे को ग्लूकोज प्रदान किया जाता है,तो यह तत्काल श्वसन सबस्ट्रेट के रूप में कार्य करता है।
जैसे-जैसे सबस्ट्रेट की सांद्रता बढ़ती है,ग्लाइकोलाइसिस और क्रेब्स चक्र में शामिल एंजाइम प्रतिक्रियाओं को अधिक कुशलता से उत्प्रेरित कर सकते हैं,जिससे श्वसन की दर में वृद्धि होती है।

(A) प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के दौरान,सूर्य की विकिरण ऊर्जा को कार्बनिक यौगिकों (भोजन) में संचित स्थितिज रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।
श्वसन की प्रक्रिया के दौरान,यह संचित स्थितिज ऊर्जा जैविक कार्यों को करने के लिए मुक्त होती है,जो मुख्य रूप से गतिज ऊर्जा (कोशिकीय गतिविधियों के लिए उपयोग की जाने वाली) और ऊष्मीय ऊर्जा के रूप में होती है।
अतः,सही उत्तर गतिज ऊर्जा है।

(D) श्वसन पादपों में एक मूलभूत चयापचय प्रक्रिया है जिसमें $ATP$ के रूप में ऊर्जा मुक्त करने के लिए श्वसन सबस्ट्रेट्स (जैसे ग्लूकोज) का अपघटन होता है।
$1$. यह विभिन्न कोशिकीय गतिविधियों,वृद्धि और विकास के लिए ऊर्जा प्रदान करता है।
$2$. यह उप-उत्पाद के रूप में $CO_2$ मुक्त करता है,जो कार्बन चक्र को बनाए रखने के लिए आवश्यक है।
$3$. यद्यपि पादप प्रकाश संश्लेषण के दौरान ऑक्सीजन का उत्पादन करते हैं,श्वसन वह प्रक्रिया है जो खाद्य पदार्थों के ऑक्सीकरण के लिए ऑक्सीजन का उपयोग करती है।
अतः,सूचीबद्ध सभी विकल्प पादपों में श्वसन प्रक्रिया के पहलुओं या परिणामों का वर्णन करते हैं।

(D) पादपों या अन्य जैविक प्रणालियों में,ऊष्मीय ऊर्जा श्वसन जैसी चयापचय प्रक्रियाओं के दौरान मुक्त होने वाली ऊर्जा का एक रूप है। ऊष्मीय ऊर्जा को मापने के लिए उपयोग की जाने वाली मानक इकाई $Calorie$ (कैलोरी) या $Joule$ (जूल) है। दिए गए विकल्पों में से,$Calories$ ऊष्मीय ऊर्जा को मापने के लिए सही इकाई है।

(B) सही मिलान इस प्रकार है:
$1$. ग्लाइकोलाइसिस $(A)$ कोशिका के कोशिकाद्रव्य में होता है,जिसे कोशिकाद्रव्य मैट्रिक्स $(b)$ कहा जाता है।
$2$. क्रेब्स चक्र $(B)$ माइटोकॉन्ड्रिया के मैट्रिक्स में होता है $(a)$।
$3$. इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला $(C)$ माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली पर स्थित होती है,जो माइटोकॉन्ड्रिया $(a)$ का हिस्सा है।
अतः,सही मिलान $A-b, B-a, C-a$ है।

(D) वायवीय श्वसन में,सबस्ट्रेट-लेवल फॉस्फोराइलेशन निम्नलिखित चरणों में होता है:
$1$. ग्लाइकोलाइसिस के दौरान: $2$ $ATP$ अणु उत्पन्न होते हैं ($1,3$-बिसफॉस्फोग्लिसरेट का $3$-फॉस्फोग्लिसरेट में और फॉस्फोइनोलपाइरुवेट का पाइरुवेट में रूपांतरण)।
$2$. क्रेब्स चक्र (सिट्रिक एसिड चक्र) के दौरान: प्रति ग्लूकोज अणु $2$ $GTP$ अणु (जो $ATP$ के समतुल्य हैं) उत्पन्न होते हैं (चक्र के प्रत्येक चक्कर में एक,क्योंकि दो एसिटिल-CoA चक्र में प्रवेश करते हैं)।
अतः,सबस्ट्रेट-लेवल फॉस्फोराइलेशन के माध्यम से उत्पन्न $ATP$ अणुओं की कुल संख्या $2 + 2 = 4$ है।

(A) गैनोंग का रेस्पायरोस्कोप एक प्रयोगशाला उपकरण है जिसे विशेष रूप से अंकुरित बीजों में वायवीय श्वसन की प्रक्रिया को प्रदर्शित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
यह इस सिद्धांत पर कार्य करता है कि वायवीय श्वसन के दौरान,बीज ऑक्सीजन का उपभोग करते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ते हैं।
उपकरण में अंकुरित बीजों वाला एक बल्ब होता है जो पोटेशियम हाइड्रोक्साइड $(KOH)$ समाधान वाली एक नली से जुड़ा होता है।
जैसे-जैसे बीज श्वसन करते हैं,वे ऑक्सीजन को अवशोषित करते हैं,और उत्पादित $CO_2$ को $KOH$ समाधान द्वारा अवशोषित कर लिया जाता है,जिससे एक आंशिक निर्वात (vacuum) बनता है जो नली में तरल के स्तर को ऊपर उठाता है,इस प्रकार ऑक्सीजन की खपत और $CO_2$ की रिहाई प्रदर्शित होती है।

(B) डीहाइड्रोजनेशन एक रासायनिक अभिक्रिया है जिसमें एक कार्बनिक अणु से हाइड्रोजन को हटाया जाता है।
चूंकि एक हाइड्रोजन परमाणु एक प्रोटॉन और एक इलेक्ट्रॉन से बना होता है,इसलिए दो हाइड्रोजन परमाणुओं $(2H)$ को हटाना दो प्रोटॉन $(2H^+)$ और दो इलेक्ट्रॉनों $(2e^-)$ के नुकसान के बराबर है।
यह प्रक्रिया कोशिकीय श्वसन का एक मूलभूत चरण है,विशेष रूप से क्रेब्स चक्र और ग्लाइकोलाइसिस में,जहाँ डीहाइड्रोजनेज नामक एंजाइम इन इलेक्ट्रॉनों को $NAD^+$ और $FAD$ जैसे सह-एंजाइमों में स्थानांतरित करने में मदद करते हैं।

(B) डीकार्बोक्सिलेशन एक यौगिक से कार्बोक्सिल समूह को हटाने की प्रक्रिया है,जिसमें आमतौर पर $CO_2$ मुक्त होता है।
$Glycolysis$ में,ग्लूकोज $(6C)$ को पाइरूवेट $(3C)$ के दो अणुओं में तोड़ा जाता है। इस मार्ग में कार्बन परमाणुओं का कोई नुकसान नहीं होता है,इसलिए डीकार्बोक्सिलेशन नहीं होता है।
$Kreb's \text{ cycle}$ में,डीकार्बोक्सिलेशन दो चरणों में होता है (आइसोसिट्रेट से $\alpha$-कीटोग्लूटारेट और $\alpha$-कीटोग्लूटारेट से सक्सिनिल-$CoA$)।
$Alcoholic \text{ fermentation}$ में,पाइरूवेट को एसिटाल्डिहाइड और फिर इथेनॉल में परिवर्तित किया जाता है,जिसमें पहले चरण के दौरान $CO_2$ मुक्त होता है।
$Electron \text{ transport system}$ में,प्रक्रिया में रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं और ऑक्सीडेटिव फॉस्फोराइलेशन शामिल हैं,न कि डीकार्बोक्सिलेशन।

(C) सही उत्तर $C$ है। वायवीय श्वसन में,पायरुविक एसिड के एक अणु के ऑक्सीकरण के दौरान $3$ अलग-अलग चरणों में $CO_2$ मुक्त होती है:
$(i)$ पायरुविक एसिड के एसिटिल $CoA$ में रूपांतरण के दौरान (लिंक अभिक्रिया)।
(ii) क्रेब्स चक्र में आइसोसाइट्रिक एसिड के $\alpha$-कीटोग्लूटेरिक एसिड में रूपांतरण के दौरान।
(iii) क्रेब्स चक्र में $\alpha$-कीटोग्लूटेरिक एसिड के सक्सिनिल $CoA$ में रूपांतरण के दौरान।

(B) हेक्सोज़ मोनोफॉस्फेट $(HMP)$ शंट ग्लूकोज के ऑक्सीकरण के लिए एक वैकल्पिक मार्ग है,जिसे पेंटोज़ फॉस्फेट मार्ग या $HMS$ $(Hexose Monophosphate Shunt)$ मार्ग के रूप में भी जाना जाता है।
$EMP$ मार्ग का तात्पर्य ग्लाइकोलाइसिस से है।
$TCA$ चक्र और साइट्रिक एसिड चक्र,क्रेब्स चक्र के लिए पर्यायवाची शब्द हैं।

(C) प्रत्यक्ष ऑक्सीकरण मार्ग,जिसे पेंटोज़ फॉस्फेट पाथवे $(PPP)$ या हेक्सोज़ मोनोफॉस्फेट शंट के रूप में भी जाना जाता है,में ग्लूकोज$-6-$फॉस्फेट का ऑक्सीकरण शामिल है।
इस मार्ग में,एक हेक्सोज़ अणु के पूर्ण ऑक्सीकरण से $12 \,NADPH$ अणु उत्पन्न होते हैं।
चूंकि प्रत्येक $NADPH$ अणु ऊर्जा के मामले में $3 \,ATP$ अणुओं के बराबर होता है,इसलिए कुल उत्पादन $12 \times 3 = 36 \,ATP$ अणु होता है।

(C) $HMP$ (हेक्सोज़ मोनोफॉस्फेट) शंट,जिसे पेंटोज़ फॉस्फेट पाथवे के रूप में भी जाना जाता है,ग्लूकोज़ ऑक्सीकरण के लिए एक वैकल्पिक चयापचय मार्ग है।
यह $EMP$ (एम्बडेन-मेयरहॉफ-पार्नास) मार्ग के समानांतर कार्य करता है,जो ग्लाइकोलाइसिस का मानक मार्ग है।
इसलिए,कथन $A$ और $B$ दोनों $HMP$ शंट का सही वर्णन करते हैं।

(B) पेंटोज़ फॉस्फेट पाथवे $(PPP)$,जिसे हेक्सोज़ मोनोफॉस्फेट $(HMP)$ शंट के रूप में भी जाना जाता है,ग्लूकोज के ऑक्सीकरण के लिए ग्लाइकोलाइसिस का एक वैकल्पिक चयापचय मार्ग है।
इस मार्ग को $1935$ में ओटो वारबर्ग और $1938$ में फ्रैंक डिकेंस द्वारा प्रतिपादित किया गया था।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(C) ग्लाइकोलाइसिस की प्रक्रिया में $CO_2$ अणुओं का विकास (evolution) नहीं होता है। ग्लाइकोलाइसिस में ग्लूकोज का पाइरूवेट के दो अणुओं में टूटना शामिल है,जिसमें कार्बन डाइऑक्साइड मुक्त नहीं होती है। इसके विपरीत,हेक्सोज मोनोफॉस्फेट $(HMP)$ शंट,जिसे पेंटोज फॉस्फेट पाथवे के रूप में भी जाना जाता है,में ग्लूकोज$-6-$फॉस्फेट का ऑक्सीडेटिव डिकार्बोक्सिलेशन शामिल है,जिसके परिणामस्वरूप $CO_2$ अणु मुक्त होते हैं। इसलिए,$HMP$ शंट में मुक्त होने वाले $CO_2$ अणुओं की संख्या ग्लाइकोलाइसिस की तुलना में अधिक होती है।

(A) सही उत्तर $A$ है।
चोट और संक्रमण के दौरान,क्षतिग्रस्त कोशिकाओं में 'ट्रौमेटिन' (traumatin) नामक हार्मोन उत्पन्न होता है।
ट्रौमेटिन चोट को ठीक करने के लिए आसपास के ऊतकों में कोशिका विभाजन की दर को उत्तेजित करता है।
कोशिका विभाजन एक ऊर्जा-गहन प्रक्रिया है जिसके लिए बड़ी मात्रा में $ATP$ की आवश्यकता होती है।
ऊर्जा की इस बढ़ी हुई मांग को पूरा करने के लिए,कोशिकीय श्वसन की दर बढ़ जाती है,जिससे $O_2$ की खपत की दर में वृद्धि होती है।

(A) जब किसी पौधे या ऊतक को पानी से तनु लवण विलयन में स्थानांतरित किया जाता है,तो श्वसन की दर बढ़ जाती है।
इस घटना को लवण श्वसन या प्रेरित श्वसन के रूप में जाना जाता है।
श्वसन में यह वृद्धि इसलिए होती है क्योंकि पादप कोशिकाओं को लवण विलयन से खनिज आयनों के सक्रिय अवशोषण के लिए,सांद्रता प्रवणता के विरुद्ध,$ATP$ के रूप में अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

(B) वायवीय श्वसन की दर सीधे तौर पर पर्यावरण में उपलब्ध ऑक्सीजन की सांद्रता पर निर्भर करती है।
जब ऑक्सीजन का स्तर काफी गिरकर $1\%$ तक हो जाता है,तो वायवीय श्वसन की प्रक्रिया गंभीर रूप से बाधित हो जाती है क्योंकि ऑक्सीजन इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में अंतिम इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता के रूप में कार्य करती है।
परिणामस्वरूप,इतनी कम सांद्रता पर,श्वसन की दर अपने न्यूनतम स्तर तक गिर जाती है,क्योंकि कोशिका अवायवीय मार्गों की ओर मुड़ सकती है या पर्याप्त ऑक्सीजन की कमी के कारण चयापचय गतिविधि धीमी हो जाती है।

(B) सही उत्तर $(b)$ है।
$CO_2$ की उच्च सांद्रता श्वसन की प्रक्रिया के लिए एक अवरोधक के रूप में कार्य करती है।
द्रव्यमान क्रिया के नियम (Law of mass action) के अनुसार,उत्पाद $(CO_2)$ की सांद्रता में वृद्धि श्वसन अभिक्रियाओं के संतुलन को पीछे की ओर स्थानांतरित कर देती है,जिससे श्वसन की कुल दर कम हो जाती है।

(C) बीज अंकुरण के दौरान,भ्रूण विकास के लिए ऊर्जा प्राप्त करने हेतु सक्रिय श्वसन करता है। श्वसन एक ऊष्माक्षेपी प्रक्रिया है,जिसका अर्थ है कि यह ऊष्मा (गर्मी) के रूप में ऊर्जा मुक्त करती है। इस ऊष्मा उत्पादन को अंकुरित बीजों वाले थर्मस फ्लास्क का उपयोग करके प्रयोगात्मक रूप से प्रदर्शित किया जा सकता है,जहाँ थर्मामीटर तापमान में वृद्धि दर्शाता है।

(A) कार्बोहाइड्रेट का विघटन मुख्य रूप से कोशिकीय श्वसन (ग्लाइकोलाइसिस,क्रेब्स चक्र और इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला) के माध्यम से होता है।
इस प्रक्रिया के दौरान,ग्लूकोज का ऑक्सीकरण होता है जिससे $ATP$ के रूप में ऊर्जा उत्पन्न होती है।
कार्बोहाइड्रेट के वायवीय श्वसन के अंतिम उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ और जल $(H_2O)$ हैं।

(C) स्तनधारी दो मुख्य स्रोतों के माध्यम से पानी प्राप्त करते हैं: अंतर्ग्रहण (पीना) और चयापचय प्रक्रियाएं।
कोशिकीय श्वसन के दौरान, ग्लूकोज का ऑक्सीकरण $(C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O + \text{Energy})$ उप-उत्पाद के रूप में चयापचय जल उत्पन्न करता है।
इसलिए, सही विकल्प $C$ है।

(C) कोशिकीय श्वसन में,ऊर्जा $ATP$ के रूप में विभिन्न चयापचय मार्गों के माध्यम से उत्पन्न होती है।
$1$. ग्लाइकोलाइसिस कोशिकाद्रव्य में होता है और इसमें $2$ $ATP$ अणुओं और $2$ $NADH$ अणुओं का शुद्ध लाभ होता है।
$2$. क्रेब्स चक्र (जिसे साइट्रिक एसिड चक्र के रूप में भी जाना जाता है) माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में होता है और यह $ATP$ (या $GTP$),$NADH$,और $FADH_2$ उत्पन्न करता है।
दोनों प्रक्रियाएं वायवीय श्वसन के आवश्यक चरण हैं जहाँ ग्लूकोज से ऊर्जा प्राप्त की जाती है।
इसलिए,ग्लाइकोलाइसिस और क्रेब्स चक्र दोनों के दौरान ऊर्जा उत्पन्न होती है।

(C) कोशिकीय श्वसन ऑक्सीकरण की एक चयापचय प्रक्रिया है जिसमें खाद्य पदार्थों (ग्लूकोज) का ऑक्सीकरण ऊर्जा मुक्त करने के लिए किया जाता है। इस वायवीय ऑक्सीकरण प्रक्रिया के मुख्य उप-उत्पाद या अपशिष्ट उत्पाद $CO_2$ और जल $(H_2O)$ हैं।

(C) कीटोन बॉडी तीन पदार्थों का एक समूह है जो फैटी एसिड के चयापचय के दौरान यकृत द्वारा उत्पादित होते हैं।
इनमें $Acetone$, $Acetoacetate$ (एसीटोएसीटिक एसिड), और $D$-$\beta$-hydroxybutyrate ($\beta$-हाइड्रॉक्सी ब्यूटिरिक एसिड) शामिल हैं।
$Succinic$ $acid$ $Krebs$ चक्र का एक मध्यवर्ती उत्पाद है और इसे कीटोन बॉडी के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जाता है।
इसलिए, सही विकल्प $C$ है।

(B) कोरी चक्र,जिसे लैक्टिक एसिड चक्र के रूप में भी जाना जाता है,एक चयापचय मार्ग है जिसमें मांसपेशियों में अवायवीय ग्लाइकोलाइसिस द्वारा उत्पादित लैक्टेट को यकृत में ले जाया जाता है। यकृत में,लैक्टेट को ग्लूकोनियोजेनेसिस के माध्यम से वापस ग्लूकोज में परिवर्तित किया जाता है। यह ग्लूकोज फिर रक्त में वापस छोड़ दिया जाता है और मांसपेशियों में लौट आता है ताकि इसका उपयोग ऊर्जा स्रोत के रूप में किया जा सके। इस प्रकार,यह चक्र यकृत और मांसपेशियों के बीच कार्य करता है।

(D) $HMP$ शंट,जिसे पेंटोज़ फॉस्फेट पाथवे $(PPP)$ के रूप में भी जाना जाता है,एक चयापचय पथ है जो ग्लाइकोलाइसिस ($EMP$ पथ) के समानांतर चलता है।
इस पथ में,ग्लूकोज-$6$-फॉस्फेट का ऑक्सीकरण होकर $NADPH_2$ (या $NADPH$) उत्पन्न होता है,जो जैव-संश्लेषण प्रतिक्रियाओं और फैटी एसिड संश्लेषण के लिए एक महत्वपूर्ण अपचायक (reducing agent) के रूप में कार्य करता है।
$EMP$ पथ या क्रेब्स चक्र के विपरीत,जो मुख्य रूप से $ATP$ उत्पादन और $NADH/FADH_2$ के निर्माण पर केंद्रित होते हैं,$HMP$ शंट विशेष रूप से $NADPH_2$ और पेंटोज़ शर्करा के उत्पादन के लिए जाना जाता है।

(A) पेंटोज़ फॉस्फेट पथ $(PPP)$,जिसे हेक्सोज़ मोनोफॉस्फेट $(HMP)$ शंट के रूप में भी जाना जाता है,ग्लूकोज-$6$-फॉस्फेट के ऑक्सीकरण से शुरू होता है।
पहले चरण में,ग्लूकोज-$6$-फॉस्फेट को ग्लूकोज-$6$-फॉस्फेट डिहाइड्रोजनेज एंजाइम द्वारा $6$-फॉस्फोग्लूकोनोलैक्टोन में परिवर्तित किया जाता है।
इस प्रक्रिया में $NADP^+$ का $NADPH$ में अपचयन (reduction) होता है।
इसलिए,प्रारंभिक चरण ग्लूकोज-$6$-फॉस्फेट का ऑक्सीकरण है।

(B) $HMP$ शंट (हेक्सोज़ मोनोफॉस्फेट शंट),जिसे पेंटोज़ फॉस्फेट पाथवे $(PPP)$ के रूप में भी जाना जाता है,ग्लाइकोलाइसिस के समानांतर चलने वाला एक चयापचय मार्ग है।
इस मार्ग में,ग्लूकोज़-$6$-फॉस्फेट का ऑक्सीकरण होकर $NADPH$ (जिसे अक्सर $NADP·H_2$ के रूप में दर्शाया जाता है) उत्पन्न होता है।
$NADPH$ कोशिका में जैव-संश्लेषण प्रतिक्रियाओं के लिए एक महत्वपूर्ण अपचायक (reducing agent) के रूप में कार्य करता है।
अतः,$NADP$ का $NADP·H_2$ में अपचयन मुख्य रूप से $HMP$ शंट से संबंधित है।

(D) क्रेब्स चक्र,जिसे साइट्रिक एसिड चक्र के रूप में भी जाना जाता है,दो मुख्य उद्देश्यों को पूरा करता है:
$1$. यह एसिटिल-$CoA$ के ऑक्सीकरण का मुख्य मार्ग है जो $ATP$ का उत्पादन करता है (इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में $NADH$ और $FADH_2$ के माध्यम से)।
$2$. यह एक एम्फीबोलिक मार्ग के रूप में कार्य करता है,जो विभिन्न अणुओं के जैव-संश्लेषण के लिए मध्यवर्ती प्रदान करता है,जिसमें अमीनो एसिड (जैसे,$\alpha$-कीटोग्लूटारेट और ऑक्सालोएसीटेट,ग्लूटामेट और एस्पार्टेट के अग्रदूत हैं) और क्लोरोफिल जैसे अन्य कोशिकीय घटक (जो पोर्फिरिन के अग्रदूत हैं) शामिल हैं।
अतः,दिए गए सभी विकल्प सही हैं।

(A) श्वसन एक अपचय (catabolic) प्रक्रिया है जिसमें $ATP$ के रूप में ऊर्जा मुक्त करने के लिए ग्लूकोज जैसे जटिल कार्बनिक अणुओं का विघटन होता है।
इस प्रक्रिया के दौरान,रासायनिक बंधों में संचित ऊर्जा को एक उपयोगी रूप में परिवर्तित किया जाता है।
इस ऊर्जा के मुक्त होने के परिणामस्वरूप,जीव विभिन्न चयापचय गतिविधियों को करने में सक्षम होता है,जिससे वृद्धि होती है और जीव के आकार में वृद्धि होती है।
इसलिए,श्वसन मौलिक रूप से जीवित कोशिकाओं की वृद्धि और आकार में वृद्धि से जुड़ा हुआ है।

(C) वायवीय श्वसन ऑक्सीजन की उपस्थिति में ग्लूकोज के पूर्ण ऑक्सीकरण की प्रक्रिया है。
वायवीय श्वसन के लिए रासायनिक समीकरण है: $C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O + \text{Energy}$.
ग्लूकोज के एक मोल के पूर्ण ऑक्सीकरण के दौरान मुक्त होने वाली कुल ऊर्जा लगभग $686 \ kcal$ (या $2870 \ kJ$) होती है。

(A) पाइरुवेट के एक अणु के वायवीय ऑक्सीकरण में लिंक रिएक्शन और क्रेब्स चक्र शामिल होते हैं।
$1$. लिंक रिएक्शन: $1$ पाइरुवेट + $1$ CoA + $1$ $NAD^+$ $\rightarrow$ $1$ एसिटिल-CoA + $1$ $NADH$ + $1$ $CO_2$.
$2$. क्रेब्स चक्र: $1$ एसिटिल-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.
कुल उत्पादित $NADH$ = $1$ (लिंक) + $3$ (क्रेब्स) = $4$ $NADH$.
कुल उत्पादित $FADH_2$ = $1$ $FADH_2$.
इलेक्ट्रॉन ट्रांसपोर्ट सिस्टम $(ETS)$ में,$1$ $NADH$ के ऑक्सीकरण के लिए $0.5$ $O_2$ और $1$ $FADH_2$ के लिए $0.5$ $O_2$ की आवश्यकता होती है।
कुल आवश्यक $O_2$ = $(4 \times 0.5) + (1 \times 0.5) = 2 + 0.5 = 2.5$ अणु $O_2$ प्रति पाइरुवेट।
पाइरुवेट के पूर्ण ऑक्सीकरण के लिए संतुलित समीकरण: $CH_3COCOOH + 2.5 O_2 \rightarrow 3 CO_2 + 2 H_2O$ है। अतः,$2.5$ $O_2$ अणुओं की आवश्यकता होती है।

(D) श्वसन सभी जीवित जीवों में एक मौलिक चयापचय प्रक्रिया है।
$1$. इसका मुख्य उद्देश्य $ATP$ के रूप में ऊर्जा जारी करने के लिए श्वसन सबस्ट्रेट्स (जैसे ग्लूकोज) का टूटना है।
$2$. इस प्रक्रिया के दौरान,$CO_2$ एक उप-उत्पाद के रूप में उत्पन्न होता है और शरीर से बाहर निकल जाता है।
$3$. पौधों में,हालांकि वे ऑक्सीजन का उत्पादन करने के लिए प्रकाश संश्लेषण करते हैं,श्वसन ऊर्जा उत्पादन के लिए आवश्यक है,जो लगातार होती रहती है।
इसलिए,दिए गए सभी विकल्प श्वसन प्रक्रिया के पहलुओं या परिणामों का वर्णन करते हैं।

(B) वायवीय श्वसन के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है: $C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O + 686 \ kcal$ ऊर्जा।
$1$. ग्लूकोज $(C_6H_{12}O_6)$ का आणविक द्रव्यमान = $(6 \times 12) + (12 \times 1) + (6 \times 16) = 72 + 12 + 96 = 180 \ g/mol$।
$2$. $6O_2$ का आणविक द्रव्यमान = $6 \times (2 \times 16) = 6 \times 32 = 192 \ g$।
$3$. समीकरण के अनुसार,$180 \ g$ ग्लूकोज $192 \ g$ ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके निम्नलिखित उत्पाद देता है:
- $6 \times CO_2$ = $6 \times (12 + 32) = 6 \times 44 = 264 \ g$।
- $6 \times H_2O$ = $6 \times (2 + 16) = 6 \times 18 = 108 \ g$।
- मुक्त ऊर्जा = $686 \ kcal$।
अतः,सही विकल्प $B$ है।