Carbohydrates Questions in Gujarati

(D) ન્યુક્લિક એસિડ ($RNA$ અને $DNA$) માં જોવા મળતી કુદરતી રાઈબોઝ અને $2-$ડીઓક્સિરાઈબોઝ શર્કરા $D-$વિન્યાસ ધરાવે છે. ખાસ કરીને,તેઓ અનુક્રમે $\beta-D-$રાઈબોફ્યુરાનોઝ અને $\beta-D-2-$ડીઓક્સિરાઈબોફ્યુરાનોઝ છે.

(N/A) સુક્રોઝને ઇન્વર્ટ શુગર કહેવામાં આવે છે.
કુદરતી રીતે મળતી સુક્રોઝ $+66.5^{\circ}$ ના વિશિષ્ટ પરિભ્રમણ સાથે દક્ષિણભ્રમણીય (dextrorotatory) હોય છે.
જળવિભાજન પર,સુક્રોઝ $D$-ગ્લુકોઝ અને $D$-ફ્રુક્ટોઝનું સમાન મોલર મિશ્રણ આપે છે.
$D$-ગ્લુકોઝ દક્ષિણભ્રમણીય $(+52.5^{\circ})$ છે અને $D$-ફ્રુક્ટોઝ પ્રબળ વામભ્રમણીય (laevorotatory) $(-92.4^{\circ})$ છે.
પરિણામી મિશ્રણનું ચોખ્ખું પરિભ્રમણ ઋણ $(-39.9^{\circ})$ હોય છે,જેનો અર્થ છે કે પ્રકાશીય પરિભ્રમણ દક્ષિણભ્રમણીયમાંથી વામભ્રમણીયમાં 'ઉલટાઈ' ગયું છે.
તેથી,આ નીપજને ઇન્વર્ટ શુગર કહેવામાં આવે છે.

(B) દૂધની શર્કરા,$Lactose$ એક ડાયસેકેરાઈડ છે. દહીં બનવાની પ્રક્રિયા દરમિયાન,$Lactobacillus$ જેવા બેક્ટેરિયા દૂધમાં રહેલા $Lactose$ નું આથવણ કરે છે અને તેને $Lactic \ acid$ $(CH_3CH(OH)COOH)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે.

(N/A) ગ્લુકોઝ એસિટિક એનહાઇડ્રાઇડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્લુકોઝ પેન્ટાએસીટેટ બનાવે છે.
એસિટિક એનહાઇડ્રાઇડ $-OH$ સમૂહ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એસ્ટર બનાવે છે (એસિટિલેશન),તેથી પેન્ટા-વ્યુત્પન્નનું નિર્માણ ગ્લુકોઝના અણુમાં પાંચ $-OH$ સમૂહની હાજરી સૂચવે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CHO-(CHOH)_4-CH_2OH + 5(CH_3CO)_2O \rightarrow CHO-(CHOCOCH_3)_4-CH_2OCOCH_3 + 5CH_3COOH$.

(N/A) ઓક્સાઇમ બનાવવા માટે હાઇડ્રોક્સિલએમાઇન $(NH_2OH)$ સાથે પ્રક્રિયા કરવા માટે મુક્ત કાર્બોનિલ સમૂહ (આલ્ડિહાઇડ અથવા કીટોન) હોવો જરૂરી છે.
આપેલ બંધારણમાં,ગ્લુકોઝનું વ્યુત્પન્ન તેના ચક્રીય હેમિયાસેટલ સ્વરૂપમાં છે જ્યાં એનોમેરિક કાર્બન વલય બંધારણમાં સામેલ છે.
વધુમાં,હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહો એસિટિલેટેડ $(OAc)$ છે.
ચક્રીય બંધારણમાં કોઈ મુક્ત આલ્ડિહાઇડ કે કીટોન સમૂહ ઉપલબ્ધ ન હોવાથી,તે ઓક્સાઇમ બનાવવા માટે હાઇડ્રોક્સિલએમાઇન સાથે પ્રક્રિયા કરી શકતું નથી.

(N/A) સુક્રોઝ કુદરતી રીતે $+66.5^{\circ}$ ના વિશિષ્ટ પરિભ્રમણ સાથે ડેક્સ્ટ્રોરોટેટરી હોય છે.
જળવિભાજન પર,સુક્રોઝ $D$-ગ્લુકોઝ અને $D$-ફ્રુક્ટોઝનું સમાન મોલર મિશ્રણ આપે છે.
$D$-ગ્લુકોઝનું વિશિષ્ટ પરિભ્રમણ $+52.5^{\circ}$ (ડેક્સ્ટ્રોરોટેટરી) છે,જ્યારે $D$-ફ્રુક્ટોઝનું વિશિષ્ટ પરિભ્રમણ $-92.4^{\circ}$ (લેવોરોટેટરી) છે.
મિશ્રણનું ચોખ્ખું પરિભ્રમણ આ બે મૂલ્યોની સરેરાશ છે: $\frac{(+52.5^{\circ}) + (-92.4^{\circ})}{2} = -19.95^{\circ}$.
ચોખ્ખું પરિભ્રમણ ઋણ હોવાથી,પરિણામી મિશ્રણ લેવોરોટેટરી છે. આ પ્રક્રિયાને ઘણીવાર કેન સુગરનું ઇન્વર્ઝન કહેવામાં આવે છે.

(N/A) ગ્લુકોઝમાં આલ્ડિહાઇડ સમૂહની હાજરીને બ્રોમિન પાણી $(Br_2/H_2O)$ જેવા મંદ ઓક્સિડેશનકર્તા સાથેની તેની પ્રતિક્રિયા દ્વારા સમજાવી શકાય છે.
ગ્લુકોઝનું બ્રોમિન પાણી સાથે ઓક્સિડેશન થવાથી ગ્લુકોનિક એસિડ બને છે,જે છ-કાર્બન ધરાવતો કાર્બોક્સિલિક એસિડ છે.
આ પ્રતિક્રિયા ગ્લુકોઝના અણુમાં આલ્ડિહાઇડ સ્વરૂપે કાર્બોનિલ સમૂહની હાજરીની પુષ્ટિ કરે છે.
પ્રતિક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CHO-(CHOH)_4-CH_2OH \xrightarrow{Br_2/H_2O} COOH-(CHOH)_4-CH_2OH$ (ગ્લુકોનિક એસિડ)

(N/A) બે કે તેથી વધુ મોનોસેકેરાઇડ એકમો વચ્ચે પાણીના અણુના દૂર થવાથી બનતી ઓક્સાઇડ સાંકળને ગ્લાયકોસિડિક સાંકળ કહેવામાં આવે છે.
ગ્લાયકોસિડિક સાંકળો કાર્બોહાઇડ્રેટ્સમાં જોવા મળે છે.

(A) સ્ટાર્ચ એ $\alpha$-$D$-ગ્લુકોઝ એકમોનો પોલિમર છે જે $\alpha$-ગ્લાયકોસિડિક બંધ (ખાસ કરીને $C1-C4$ અને $C1-C6$ બંધ) દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
સેલ્યુલોઝ એ $\beta$-$D$-ગ્લુકોઝ એકમોનો પોલિમર છે જે $\beta$-ગ્લાયકોસિડિક બંધ ($C1-C4$ બંધ) દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
ગ્લુકોઝ પોતે એક મોનોસેકેરાઇડ છે અને તેમાં કોઈ ગ્લાયકોસિડિક બંધ હોતા નથી.

(N/A) ગ્લુકોઝમાં એક પ્રાથમિક આલ્કોહોલિક સમૂહ $(-CH_2OH)$ અને ચાર દ્વિતીયક આલ્કોહોલિક સમૂહો $(-CHOH)$ હોય છે.
જ્યારે ગ્લુકોઝનું નાઈટ્રિક એસિડ $(HNO_3)$ વડે ઓક્સિડેશન કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ બનાવે છે જેને સેકેરિક એસિડ (ગ્લુકેરિક એસિડ) કહેવાય છે.
પ્રાથમિક આલ્કોહોલિક સમૂહનું કાર્બોક્સિલિક એસિડ સમૂહમાં ઓક્સિડેશન તેની હાજરીની પુષ્ટિ કરે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CHO-(CHOH)_4-CH_2OH \xrightarrow{HNO_3} COOH-(CHOH)_4-COOH$ (સેકેરિક એસિડ).
તે જ રીતે,ગ્લુકોનિક એસિડ $(COOH-(CHOH)_4-CH_2OH)$ પણ $HNO_3$ સાથે ઓક્સિડેશન પર સેકેરિક એસિડ આપે છે,જે પ્રાથમિક આલ્કોહોલિક સમૂહની હાજરીની પુષ્ટિ કરે છે.
બાકીના ચાર $-OH$ સમૂહો દ્વિતીયક છે,કારણ કે તેઓ આ પરિસ્થિતિઓમાં ઓક્સિડેશન પામતા નથી.

(N/A) $D-Glucose$ નું ખુલ્લી શૃંખલા વાળું બંધારણ નીચેની પ્રતિક્રિયાઓ સમજાવવામાં નિષ્ફળ જાય છે:
$1$. $D-Glucose$,$NaHSO_3$ સાથે હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇટ એડિશન પ્રોડક્ટ બનાવતું નથી.
$2$. $D-Glucose$ શિફ્ફની કસોટી (Schiff's test) આપતું નથી.
$3$. $D-Glucose$ નું પેન્ટાએસીટેટ હાઇડ્રોક્સિલએમાઇન $(NH_2OH)$ સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી,જે મુક્ત $-CHO$ સમૂહની ગેરહાજરી સૂચવે છે.
$4$. $D-Glucose$ બે એનોમરિક સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે,$\alpha-D-Glucose$ (ગલનબિંદુ $419 \ K$) અને $\beta-D-Glucose$ (ગલનબિંદુ $423 \ K$),જે એક જ ખુલ્લી શૃંખલા દ્વારા સમજાવી શકાતું નથી.
ચક્રીય બંધારણ દ્વારા સમજૂતી:
આ અવલોકનો ચક્રીય હેમિયાસીટલ બંધારણના નિર્માણ દ્વારા સમજાવી શકાય છે. $C-1$ પરનો $-CHO$ સમૂહ $C-5$ પરના $-OH$ સમૂહ સાથે પ્રક્રિયા કરીને છ-સભ્યોની વલય (પાયરાનોઝ બંધારણ) બનાવે છે. આ ચક્રીય સ્વરૂપમાં,આલ્ડિહાઇડ સમૂહ હેમિયાસીટલ નિર્માણમાં સામેલ હોવાથી તે $NaHSO_3$,શિફ્ફ પ્રક્રિયક અથવા $NH_2OH$ સાથે પ્રક્રિયા કરવા માટે મુક્ત રહેતો નથી. ચક્રીયકરણ દરમિયાન $C-1$ પર નવા કાયરલ કેન્દ્રના નિર્માણને કારણે બે એનોમર્સનું અસ્તિત્વ સમજાય છે.

(D) -ગ્લુકોઝનું બંધારણ,$CHO-(CHOH)_4-CH_2OH$,નીચેની મુખ્ય રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના આધારે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું હતું:
$1$. $HI$ સાથે રિડક્શન કરવાથી $n$-હેક્ઝેન મળે છે,જે દર્શાવે છે કે તમામ છ કાર્બન પરમાણુઓ સીધી શૃંખલામાં જોડાયેલા છે.
$2$. $NH_2OH$ સાથેની પ્રક્રિયાથી ઓક્સાઈમ બને છે,જે કાર્બોનિલ સમૂહની હાજરીની પુષ્ટિ કરે છે.
$3$. $Br_2$ પાણી સાથે ઓક્સિડેશન કરીને ગ્લુકોનિક એસિડ બનવું એ આલ્ડિહાઈડ સમૂહની હાજરીની પુષ્ટિ કરે છે.
આ તમામ પુરાવા સૂચિત બંધારણને સમર્થન આપે છે,તેથી સાચો જવાબ ઉપરોક્ત તમામ છે.

(N/A) વનસ્પતિઓમાં,કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ $Starch$ (સ્ટાર્ચ) તરીકે સંગ્રહિત થાય છે.
પ્રાણીઓમાં,કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ $Glycogen$ (ગ્લાયકોજન) તરીકે સંગ્રહિત થાય છે (જેને એનિમલ સ્ટાર્ચ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે).
લાકડામાં અથવા સુતરાઉ કપડાના રેસામાં,$Cellulose$ (સેલ્યુલોઝ) કાર્બોહાઇડ્રેટ હાજર હોય છે.

(B) કુદરતી ગળપણ,જેમ કે સુક્રોઝ,કેલરીના સેવનમાં વધારો કરે છે. યુવાન અને વૃદ્ધ લોકોમાં ડાયાબિટીસ અને સ્થૂળતાના વધતા કિસ્સાઓને કારણે,આજકાલ લોકો સામાન્ય રીતે ઓછી કેલરી લેવાનું પસંદ કરે છે. આ પીણાંમાં ઘણીવાર કૃત્રિમ ગળપણ હોય છે,જે કુલ કેલરીમાં વધારો કર્યા વિના મીઠાશ આપે છે.

(N/A) સેકરિન એક કૃત્રિમ ગળપણ આપનાર પદાર્થ છે. તે શેરડીની ખાંડ કરતા લગભગ $550$ ગણું વધુ ગળ્યું છે. તે શરીરમાંથી પેશાબ દ્વારા કોઈ પણ ફેરફાર વગર બહાર નીકળી જાય છે. તે લેતી વખતે સંપૂર્ણપણે નિષ્ક્રિય અને હાનિકારક જણાય છે. તેનો ઉપયોગ ડાયાબિટીસના દર્દીઓ માટે ખૂબ જ મૂલ્યવાન છે જેમને કેલરીનું સેવન નિયંત્રિત કરવાની જરૂર હોય છે.
બીજી તરફ,સેકરિક એસિડ એ એક ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ (ખાસ કરીને સુગર એસિડ) છે જે ગ્લુકોઝના ટર્મિનલ આલ્ડિહાઇડ અને પ્રાથમિક આલ્કોહોલ બંને જૂથોના ઓક્સિડેશન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે,જે સામાન્ય રીતે સાંદ્ર $HNO_3$ નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે.

(C) $\text{Sucrose}$ ના જળવિભાજનથી $D\text{-glucose}$ અને $D\text{-fructose}$ મળે છે.
$\text{Seliwanoff's test}$ એ એલ્ડોઝ અને કીટોઝ શર્કરા વચ્ચે તફાવત પારખવા માટેની રાસાયણિક કસોટી છે.
કીટોઝ (જેમ કે $\text{fructose}$) $\text{Seliwanoff's reagent}$ ($HCl$ માં રિસોર્સિનોલ) સાથે પ્રક્રિયા કરીને ચેરી-લાલ રંગનું સંકીર્ણ બનાવે છે.

(D) $(i)$ $\text{Glucose} + ROH \xrightarrow{\text{dry } HCl} \text{Acetal (Glucoside)}$. આ પ્રક્રિયામાં,$C-1$ પરનો હેમિયાસીટલ $-OH$ સમૂહ એસીટલ (આલ્કોક્સી સમૂહ) માં રૂપાંતરિત થાય છે. બાકીના $4$ $-OH$ સમૂહો એસીટાઈલેશન માટે ઉપલબ્ધ છે,તેથી $x = 4$.
$(ii)$ $\text{Glucose} \xrightarrow{Ni/H_2} \text{Sorbitol } (A)$. સોર્બિટોલ એ હેક્સાહાઈડ્રિક આલ્કોહોલ છે જેમાં $6$ $-OH$ સમૂહો હોય છે,જે બધાનું એસીટાઈલેશન થઈ શકે છે. તેથી,$y = 6$.
$(iii)$ $\text{Glucose} \xrightarrow{(CH_3CO)_2O} \text{Glucose pentaacetate}$. ગ્લુકોઝમાં પોતે $5$ $-OH$ સમૂહો (એક હેમિયાસીટલ અને ચાર આલ્કોહોલિક સમૂહો) હોય છે. ગ્લુકોઝનું એસીટાઈલેશન ગ્લુકોઝ પેન્ટાએસીટેટ આપે છે. તેથી,$z = 5$.
તેથી,$x, y, z$ અનુક્રમે $4, 6, 5$ છે.

(B) માલ્ટોઝ એ $\alpha-1,4$-ગ્લાયકોસિડિક બંધ દ્વારા જોડાયેલા બે $D$-ગ્લુકોઝ એકમો દ્વારા બનેલો ડાયસેકેરાઇડ છે.
માલ્ટોઝની રચનામાં,એક ગ્લુકોઝ એકમ ગ્લાયકોસિડિક બંધમાં સામેલ છે,જે એસીટલ સમૂહ બનાવે છે.
બીજા ગ્લુકોઝ એકમમાં મુક્ત એનોમેરિક કાર્બન હોય છે,જે તેના ઓપન-ચેઈન સ્વરૂપ સાથે સંતુલનમાં રહે છે,આમ તેમાં હેમીએસીટલ સમૂહ હોય છે.
તેથી,માલ્ટોઝની રચનામાં એક એસીટલ અને એક હેમીએસીટલ સમૂહ હોય છે.

(A) સુક્રોઝ એ $\alpha$-$D$-ગ્લુકોઝ અને $\beta$-$D$-ફ્રુક્ટોઝ એકમોનો બનેલો ડાયસેકેરાઇડ છે જે ગ્લાયકોસિડિક બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
$\alpha$-$D$-ગ્લુકોઝ એકમમાં,$5$ કાઇરલ કાર્બન પરમાણુઓ છે.
$\beta$-$D$-ફ્રુક્ટોઝ એકમમાં,$4$ કાઇરલ કાર્બન પરમાણુઓ છે.
તેથી,સુક્રોઝના અણુમાં કાઇરલ કાર્બન પરમાણુઓની કુલ સંખ્યા $5 + 4 = 9$ છે.

(B) લેક્ટોઝ એ $D(+)-$ગેલેક્ટોઝ અને $D(+)-$ગ્લુકોઝ એકમોનો બનેલો ડાયસેકેરાઇડ છે જે $\beta-1,4-$ગ્લાયકોસિડિક બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
તે એક રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે કારણ કે તેમાં ગ્લુકોઝ એકમના $C_{1}$ સ્થાન પર મુક્ત હેમિયાસેટલ સમૂહ હોય છે,જે તેને મ્યુટારોટેશન કરવા અને ફેહલિંગ કસોટી આપવા માટે સક્ષમ બનાવે છે.
હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહોની સંખ્યાના સંદર્ભમાં: લેક્ટોઝની રચનામાં $8$ હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહો હોય છે.

(D) સુક્રોઝ એ ડાયસેકેરાઇડ છે જે $\alpha-D$-ગ્લુકોઝ અને $\beta-D$-ફ્રુક્ટોઝના એકમોથી બનેલું છે જે ગ્લાયકોસિડિક બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
એસિડ અથવા ઇન્વર્ટેઝ ઉત્સેચકની હાજરીમાં જળવિભાજન થતાં,સુક્રોઝ તેના ઘટક મોનોસેકેરાઇડ્સમાં વિભાજિત થાય છે:
$\text{સુક્રોઝ} + H_2O \xrightarrow{H^+} \alpha-D\text{-ગ્લુકોઝ} + \beta-D\text{-ફ્રુક્ટોઝ}$.

(B) સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ $(H_2SO_4)$ એક શક્તિશાળી નિર્જલીકરણ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે.
તે સુક્રોઝ $(C_{12}H_{22}O_{11})$ જેવા કાર્બોહાઇડ્રેટ્સમાંથી પાણીના અણુઓને દૂર કરે છે,જેનાથી કાળા રંગના કાર્બનનો અવશેષ બાકી રહે છે.
પ્રતિક્રિયા: $C_{12}H_{22}O_{11} \xrightarrow{H_2SO_4} 12C + 11H_2O$.
તેથી,આ પ્રક્રિયાને નિર્જલીકરણ (Dehydration) કહેવામાં આવે છે.

(A) ગ્લુકોઝનું આણ્વીય સૂત્ર $C_6H_{12}O_6$ છે.
તેમાં આલ્ડિહાઇડ સમૂહ $(-CHO)$ અને છ કાર્બન પરમાણુઓ હોય છે,તેથી તે એલ્ડોહેક્સોઝ છે.
તેમાં પાંચ હાઇડ્રોક્સિલ $(-OH)$ સમૂહો હોય છે જે અલગ-અલગ કાર્બન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલા હોય છે.
મુક્ત આલ્ડિહાઇડ સમૂહની હાજરીને કારણે,તે રિડ્યુસિંગ શર્કરા તરીકે વર્તે છે.
તેથી,તે એલ્ડોપેન્ટોઝ છે તે વિધાન ખોટું છે.

(A) મંદ જલીય સલ્ફ્યુરિક એસિડ સાથે જળવિભાજન કરવાથી,સુક્રોઝ ગ્લાયકોસિડિક બંધ તૂટીને $D-(+)$-ગ્લુકોઝ અને $D-(-)$-ફ્રુક્ટોઝનું સમાન મોલર મિશ્રણ બનાવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા:
$C_{12}H_{22}O_{11} + H_2O$ $\xrightarrow{H_2SO_4} C_6H_{12}O_6 (D-(+)\text{-ગ્લુકોઝ}) + C_6H_{12}O_6 (D-(-)\text{-ફ્રુક્ટોઝ})$
સુક્રોઝ દક્ષિણભ્રમણીય છે (વિશિષ્ટ પરિભ્રમણ $= +66.1^{\circ}$),પરંતુ પરિણામી મિશ્રણ વામભ્રમણીય હોય છે (વિશિષ્ટ પરિભ્રમણ $= -20.0^{\circ}$),કારણ કે ફ્રુક્ટોઝનું વામભ્રમણ ગ્લુકોઝના દક્ષિણભ્રમણ કરતા વધારે હોય છે. આ પ્રક્રિયાને ખાંડનું વ્યુત્ક્રમણ (inversion) કહેવામાં આવે છે.

(A) સ્ટાર્ચ એ એક પોલિસેકેરાઇડ છે.
જ્યારે તે આયોડિનના દ્રાવણ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે એક સંકીર્ણ બનાવે છે જે વાદળી-કાળો રંગ આપે છે.
તેથી,સ્ટાર્ચ જેવા પોલિસેકેરાઇડની હાજરી ચકાસવા માટે આયોડિન કસોટીનો ઉપયોગ થાય છે.

(D) સુક્રોઝ એક નોન-રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે કારણ કે તેના ગ્લાયકોસિડિક બંધમાં ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝ બંનેના એનોમેરિક કાર્બન સામેલ હોય છે.
જળવિભાજન પર,તે બે રિડ્યુસિંગ મોનોસેકેરાઇડ આપે છે: ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝ.
પ્રક્રિયા આ મુજબ છે:
$Sucrose + H_2O \rightarrow Glucose + Fructose$
બંને નીપજોમાં મુક્ત હેમિયાસેટલ અથવા હેમિકેટલ સમૂહ હોવાથી,તેઓ રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે.

(B) ફ્રુક્ટોઝ એ $C_6H_{12}O_6$ આણ્વીય સૂત્ર ધરાવતું મોનોસેકેરાઇડ છે.
તે તેના $C-2$ સ્થાન પર કીટોન સમૂહ $(>C=O)$ ધરાવે છે અને તેની શૃંખલામાં છ કાર્બન પરમાણુઓ હોય છે.
તેથી,તેને કીટોહેક્સોઝ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

(A) લેક્ટોઝ એ $\beta-D-galactose$ અને $\beta-D-glucose$ થી બનેલો ડાયસેકેરાઈડ છે.
લેક્ટોઝમાં,ગ્લાયકોસિડિક બંધ ગેલેક્ટોઝ એકમના $C-1$ અને ગ્લુકોઝ એકમના $C-4$ વચ્ચે રચાય છે.
આને ખાસ કરીને $\beta-1,4-glycosidic$ બંધ કહેવામાં આવે છે.

(A) માલ્ટોઝ એ $\alpha(1 \rightarrow 4)$ ગ્લાયકોસિડિક બંધ દ્વારા જોડાયેલા $\alpha-D-$ગ્લુકોપાયરાનોઝના બે એકમો દ્વારા બનતું ડાયસેકેરાઈડ છે. માલ્ટોઝના $\alpha-$એનોમરમાં,બીજા ગ્લુકોઝ એકમના $C-1$ સ્થાન પરનો હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ નીચેની તરફ (એક્સિયલ સ્થાન) હોય છે. આકૃતિ $983-$s843 માલ્ટોઝના સાચા $\alpha-$એનોમરને દર્શાવે છે,જેમાં $C-1$ હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ $\alpha$ વિન્યાસમાં છે.

(C) ડાયસેકેરાઈડ્સના જળવિભાજનની નીપજો નીચે મુજબ છે:
$1$. સુક્રોઝના જળવિભાજનથી $\alpha-D$-ગ્લુકોઝ અને $\beta-D$-ફ્રુક્ટોઝ મળે છે. તેથી,$(a) \rightarrow (ii)$.
$2$. લેક્ટોઝના જળવિભાજનથી $\beta-D$-ગેલેક્ટોઝ અને $\beta-D$-ગ્લુકોઝ મળે છે. તેથી,$(b) \rightarrow (i)$.
$3$. માલ્ટોઝના જળવિભાજનથી $\alpha-D$-ગ્લુકોઝ અને $\alpha-D$-ગ્લુકોઝ મળે છે. તેથી,$(c) \rightarrow (iii)$.
આમ,સાચી જોડ $(a)$ $\rightarrow (ii), (b)$ $\rightarrow (i), (c)$ $\rightarrow (iii)$ છે.

(C) વિધાન $A$ સાચું છે: સુક્રોઝ એ ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝથી બનેલી ડાયસેકેરાઈડ છે,અને તે બિન-રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે કારણ કે બંને એનોમેરિક કાર્બન ગ્લાયકોસિડિક બંધમાં સામેલ હોય છે.
કારણ $R$ ખોટું છે: સુક્રોઝમાં ગ્લાયકોસિડિક બંધ $\alpha-D$-ગ્લુકોઝના $C_{1}$ અને $\beta-D$-ફ્રુક્ટોઝના $C_{2}$ વચ્ચે હોય છે,$\beta$-ગ્લુકોઝ અને $\alpha$-ફ્રુક્ટોઝ વચ્ચે નહીં.

(D) સુક્રોઝ એ બે મોનોસેકેરાઇડ એકમોનો બનેલો ડાયસેકેરાઇડ છે: $\alpha-D-(+)-\text{ગ્લુકોઝ}$ અને $\beta-D-(-)-\text{ફ્રુક્ટોઝ}$.
જળવિભાજન પર,આ બે એકમો વચ્ચેનો ગ્લાયકોસિડિક બંધ તૂટે છે,જેનાથી એક અણુ $\alpha-D-(+)-\text{ગ્લુકોઝ}$ અને એક અણુ $\beta-D-(-)-\text{ફ્રુક્ટોઝ}$ મળે છે.

(A) લેક્ટોઝ એ $\beta-D-galactose$ અને $\beta-D-glucose$ એકમોનો બનેલો ડાયસેકેરાઇડ છે.
આ એકમો $\beta-C_{1}-C_{4}$ ગ્લાયકોસિડિક બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
તેનાથી વિપરીત,માલ્ટોઝ અને એમાયલોઝમાં $\alpha-C_{1}-C_{4}$ ગ્લાયકોસિડિક બંધ હોય છે.
સુક્રોઝમાં ગ્લુકોઝ અને ફ્રુક્ટોઝ વચ્ચે $\alpha-C_{1}-\beta-C_{2}$ ગ્લાયકોસિડિક બંધ હોય છે.

(C) એમાયલોઝ એ $\alpha-D$-ગ્લુકોઝનું રેખીય શૃંખલા ધરાવતું પોલિમર છે,જ્યારે એમાયલોપેક્ટીન એ $\alpha-D$-ગ્લુકોઝનું શાખિત શૃંખલા ધરાવતું પોલિમર છે. તેથી,એમાયલોઝ શાખિત શૃંખલા ધરાવતું પોલિમર છે તે વિધાન ખોટું છે.

(A) મોનોસેકેરાઇડ અને ડાયસેકેરાઇડ વચ્ચે તફાવત પારખવા માટે $Barfoed$ કસોટીનો ઉપયોગ થાય છે.
મોનોસેકેરાઇડ $Barfoed$ પ્રક્રિયક (મંદ એસિટિક એસિડમાં કોપર$(II)$ એસિટેટનું દ્રાવણ) સાથે ઝડપથી પ્રક્રિયા કરીને $Cu_2O$ ના લાલ અવક્ષેપ આપે છે,જ્યારે ડાયસેકેરાઇડ સમાન પરિસ્થિતિમાં ખૂબ જ ધીમી પ્રક્રિયા કરે છે અથવા પ્રક્રિયા આપતા નથી.

(A) લેક્ટોઝ એ $\beta-D$-ગેલેક્ટોઝ અને $\beta-D$-ગ્લુકોઝ એકમોનો બનેલો ડાયસેકેરાઈડ છે.
આ એકમો ગેલેક્ટોઝના $C_{1}$ અને ગ્લુકોઝના $C_{4}$ વચ્ચે $\beta-1,4$-ગ્લાયકોસિડિક બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
તેથી,લેક્ટોઝના જળવિભાજનથી $D$-ગેલેક્ટોઝ અને $D$-ગ્લુકોઝ પ્રાપ્ત થાય છે.

(D) -ગ્લુકોઝમાં '$D$' અક્ષર એ છેલ્લેથી બીજા (penultimate) કિરાલ કાર્બન (કાર્બોનિલ ગ્રુપથી સૌથી દૂરનો કિરાલ કાર્બન) સાથે જોડાયેલા હાઇડ્રોક્સિલ $(-OH)$ ગ્રુપનું બંધારણ સૂચવે છે. જો ફિશર પ્રોજેક્શનમાં $-OH$ ગ્રુપ જમણી બાજુ હોય,તો તેને '$D$' તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.

(B) $1$. પોલિસેકેરાઇડ '$X$' ના જળવિભાજનથી '$Y$' મળે છે.
$2$. '$Y$' બ્રોમિન પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્લુકોનિક એસિડ આપે છે,તેથી '$Y$' ગ્લુકોઝ છે.
$3$. સેલ્યુલોઝ એ $D$-ગ્લુકોઝ એકમોનો બનેલો પોલિસેકેરાઇડ છે જે $\beta-1,4-$ગ્લાયકોસિડિક લિંકેજ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
$4$. સ્ટાર્ચ (એમાયલોઝ અને એમાયલોપેક્ટીન) માં $\alpha-$ગ્લાયકોસિડિક લિંકેજ હોય છે.
$5$. તેથી,'$X$' સેલ્યુલોઝ છે.

(C) માલ્ટોઝ એ બે $\alpha$-$D$-ગ્લુકોઝ એકમોથી બનેલી ડાયસેકેરાઈડ છે.
આ એકમો એક ગ્લુકોઝ એકમના $C_1$ અને બીજાના $C_4$ વચ્ચે $\alpha$-ગ્લાયકોસિડિક બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
ગ્લુકોઝના એક એકમમાં $C_1$ પર મુક્ત હેમિયાસેટલ સમૂહ હોવાથી,તે રિડ્યુસિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરી શકે છે,જે માલ્ટોઝને રિડ્યુસિંગ શર્કરા બનાવે છે.
તેથી,વિધાન $I$ સાચું છે.
વિધાન $II$ ખોટું છે કારણ કે માલ્ટોઝમાં બે $\alpha$-$D$-ગ્લુકોઝ એકમો હોય છે ($\alpha$ અને $\beta$ નહીં) જે $C_1$ અને $C_4$ પર જોડાયેલા હોય છે ($C_1$ અને $C_6$ નહીં),અને તે રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે (નોન-રિડ્યુસિંગ નહીં).

(A) $1$. સંયોજન $A$ નું આણ્વીય સૂત્ર $C_{4}H_{8}O_{4}$ છે.
$2$. તે $[Ag(NH_{3})_{2}]^{+}$ (ટોલેન્સ પ્રક્રિયક) સાથે ધન કસોટી આપે છે,જે આલ્ડિહાઈડ સમૂહની હાજરી સૂચવે છે.
$3$. એસિટિક એનહાઈડ્રાઈડ સાથેની પ્રક્રિયા ટ્રાયએસીટેટ આપે છે,જે ત્રણ હાઈડ્રોક્સિલ $(-OH)$ સમૂહોની હાજરી સૂચવે છે.
$4$. $L$-આઈસોમર વિન્યાસનો અર્થ એ છે કે આલ્ડિહાઈડ સમૂહથી સૌથી દૂરના કાઈરલ કાર્બન પરનો $-OH$ સમૂહ ફિશર પ્રોજેક્શનમાં ડાબી બાજુએ છે.
$5$. બ્રોમીન વોટર આલ્ડિહાઈડ સમૂહનું કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં ઓક્સિડેશન કરે છે. $L$-એરિથ્રોઝ માટે,આ નીપજ પ્રકાશીય સક્રિય હોય છે.
$6$. સાંદ્ર $HNO_{3}$ આલ્ડિહાઈડ અને પ્રાથમિક આલ્કોહોલ બંનેનું કાર્બોક્સિલિક એસિડમાં ઓક્સિડેશન કરે છે. $L$-એરિથ્રોઝ માટે,પરિણામી ટાર્ટરિક એસિડ મેસો (આંતરિક સમતલને કારણે પ્રકાશીય નિષ્ક્રિય) હોય છે.
$7$. આ ગુણધર્મોને આધારે,સંયોજન $A$ એ $L$-એરિથ્રોઝ છે,જે વિકલ્પ $A$ માં દર્શાવેલ બંધારણ છે.

(B) મંદ એસિડની હાજરીમાં સુક્રોઝ $(C_{12}H_{22}O_{11})$ નું જળવિભાજન ગ્લુકોઝ $(A)$ અને ફ્રુક્ટોઝ $(B)$ આપે છે.
$C_{12}H_{22}O_{11} + H_{2}O \xrightarrow{H^{+}} C_{6}H_{12}O_{6} (\text{ગ્લુકોઝ}) + C_{6}H_{12}O_{6} (\text{ફ્રુક્ટોઝ})$
ગ્લુકોઝ $(A)$ નું $HNO_{3}$ સાથે ઓક્સિડેશન કરવાથી સેકેરિક એસિડ (ગ્લુકેરિક એસિડ) મળે છે.
ફ્રુક્ટોઝ $(B)$ એ વામભ્રમણીય શર્કરા છે $([\alpha] = -92.4^{\circ})$.
આમ,ખાંડ $X$ એ સુક્રોઝ છે.

(B) $DNA$ (ડીઓક્સિરાઈબોન્યુક્લિક એસિડ) માં $\beta-D-2-\text{deoxyribose}$ શર્કરા હોય છે.
$RNA$ (રાઈબોન્યુક્લિક એસિડ) માં $\beta-D-\text{ribose}$ શર્કરા હોય છે.

(B) સુક્રોઝ એ $\alpha$-$D$-ગ્લુકોઝ અને $\beta$-$D$-ફ્રુક્ટોઝ એકમોનો બનેલો ડાયસેકેરાઇડ છે.
આ બે મોનોસેકેરાઇડ એકમો $\alpha$-$D$-ગ્લુકોઝના $C_{1}$ અને $\beta$-$D$-ફ્રુક્ટોઝના $C_{2}$ વચ્ચેના ગ્લાયકોસિડિક બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
આ બંધને $\alpha, \beta-1,2$-ગ્લાયકોસિડિક બંધ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(C) ગ્લાયકોજન એ ગ્લુકોઝનું એક પોલીસેકેરાઈડ છે જે પ્રાણીઓ,ફૂગ અને બેક્ટેરિયામાં ઉર્જા સંગ્રહના સ્વરૂપ તરીકે કાર્ય કરે છે. તેનું બંધારણ એમાયલોપેક્ટીન (સ્ટાર્ચનો એક ઘટક) જેવું જ છે પરંતુ તે વધુ શાખાયુક્ત હોવાથી,તેને સામાન્ય રીતે $ \text{animal starch} $ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) જો કોઈ શર્કરા એનોમેરિક કાર્બન પર મુક્ત $-OH$ સમૂહ ધરાવતી હોય,તો તે રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે. આ મુક્ત $-OH$ સમૂહ તેને તેના ખુલ્લા શૃંખલાવાળા આલ્ડિહાઈડ અથવા કીટોન સ્વરૂપ સાથે સંતુલનમાં રહેવા દે છે,જે રિડ્યુસિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરી શકે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં,વિકલ્પ $A$ માં દર્શાવેલ રચના એનોમેરિક કાર્બન પર મુક્ત $-OH$ સમૂહ ધરાવતી મોનોસેકેરાઇડ છે,તેથી તે રિડ્યુસિંગ શર્કરા છે.

(A) ગ્લુકોઝની પ્રતિક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$A$. ગ્લુકોઝ $HI$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $n$-હેક્ઝેન બનાવે છે,જે છ કાર્બન પરમાણુઓની સીધી શૃંખલાની હાજરી સૂચવે છે. તેથી,$A-IV$.
$B$. ગ્લુકોઝ $Br_{2}$ પાણી (હળવા ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ) સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્લુકોનિક એસિડ બનાવે છે,જે આલ્ડિહાઇડ જૂથની હાજરી સૂચવે છે. તેથી,$B-I$.
$C$. ગ્લુકોઝ એસિટિક એનહાઇડ્રાઇડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ગ્લુકોઝ પેન્ટાએસીટેટ બનાવે છે,જે પાંચ $-OH$ જૂથોની હાજરી સૂચવે છે. તેથી,$C-II$.
$D$. ગ્લુકોઝ $HNO_{3}$ (મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ) સાથે પ્રક્રિયા કરીને સેકેરિક એસિડ બનાવે છે,જે પ્રાથમિક આલ્કોહોલ અને આલ્ડિહાઇડ જૂથ બંનેની હાજરી સૂચવે છે. તેથી,$D-III$.
તેથી,સાચી જોડ $A-IV, B-I, C-II, D-III$ છે.

(A) વર્ણવેલ પ્રક્રિયા એ બાયલ કસોટી અથવા સેલિવાનૉફ કસોટીની પરિસ્થિતિઓનું એક સ્વરૂપ છે.
આલ્ડોપેન્ટોઝને જ્યારે સાંદ્ર એસિડ (જેમ કે $HCl$) સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે નિર્જલીકરણ પામીને ફુરફ્યુરલ બનાવે છે.
ત્યારબાદ ફુરફ્યુરલ રિસોર્સિનોલ સાથે પ્રક્રિયા કરીને રંગીન સંઘનન નીપજ આપે છે.
જ્યારે કીટોઝ ઝડપથી પ્રક્રિયા કરે છે (સેલિવાનૉફ કસોટી),ત્યારે આલ્ડોપેન્ટોઝ આ પરિસ્થિતિઓમાં ફુરફ્યુરલ વ્યુત્પન્ન આપવા માટે વધુ ધીમી પ્રક્રિયા કરે છે.
તેથી,શર્કરા '$X$' એ આલ્ડોપેન્ટોઝ છે.

(A) ચક્રીય હેમિયાસેટલ રચનાને હાવર્થ પ્રોજેક્શન (પાયરાનોઝ સ્વરૂપ) માં રૂપાંતરિત કરવા માટે,આપણે આ પગલાં અનુસરીએ છીએ:
$1$. શૃંખલામાં કાર્બન પરમાણુઓને ઓળખો. હેમિયાસેટલ $C_1$ (એનોમેરિક કાર્બન) અને $C_5$ હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ વચ્ચે રચાય છે.
$2$. હાવર્થ પ્રોજેક્શનમાં,ઓક્સિજન પરમાણુને વલયના ઉપરના જમણા ખૂણે મૂકવામાં આવે છે.
$3$. ફિશર પ્રોજેક્શનની જમણી બાજુના જૂથો નીચેની તરફ અને ડાબી બાજુના જૂથો ઉપરની તરફ મૂકવામાં આવે છે.
$4$. આપેલી રચના માટે,$C_2-OH$ ડાબી બાજુ (ઉપર) છે,$C_3-OH$ જમણી બાજુ (નીચે) છે,$C_4-OH$ ડાબી બાજુ (ઉપર) છે,અને $C_5-CH_2OH$ ઉપરની તરફ છે.
$5$. આ ગોઠવણીની આપેલા વિકલ્પો સાથે સરખામણી કરતા,વિકલ્પ $(A)$ માં આપેલી રચના હાઇડ્રોક્સિલ જૂથો અને હાઇડ્રોક્સિમિથાઈલ જૂથની અવકાશી ગોઠવણીને યોગ્ય રીતે દર્શાવે છે.

(A) $1$. $HCN$ સાથેની પ્રક્રિયા અને ત્યારબાદ જળવિભાજન $(H_{3}O^+)$ ફ્રુક્ટોઝ $(C_{6}H_{12}O_{6})$ ના કાર્બોનિલ સમૂહમાં એક કાર્બન પરમાણુ ઉમેરે છે,જેના પરિણામે $C_{7}H_{14}O_{8}$ સૂત્ર ધરાવતું હેપ્ટોનિક એસિડ વ્યુત્પન્ન $(A)$ મળે છે.
$2$. $NaBH_{4}$ સાથે ફ્રુક્ટોઝનું રિડક્શન અને ત્યારબાદ $HI/P$ સાથે ગરમ કરવાથી તમામ હાઇડ્રોક્સિલ અને કાર્બોનિલ સમૂહોનું હાઇડ્રોકાર્બન શૃંખલામાં રિડક્શન થાય છે. ફ્રુક્ટોઝ હેક્સોઝ હોવાથી,અંતિમ નીપજ $B$ એ $n$-હેક્સેન $(C_{6}H_{14})$ છે.
$3$. તેથી,$A = C_{7}H_{14}O_{8}$ અને $B = C_{6}H_{14}$ છે.