Carbohydrates Questions in Hindi

(D) अभिकथन $A$ कहता है कि एमाइलोज जल में अघुलनशील है,जो गलत है क्योंकि एमाइलोज स्टार्च का जल में घुलनशील घटक है।
कारण $R$ कहता है कि एमाइलोज $200$ से अधिक ग्लूकोज इकाइयों वाला एक लंबा रैखिक अणु है,जो सही है क्योंकि यह $\alpha$-ग्लाइकोसिडिक लिंकेज द्वारा जुड़े $200$ से $1000$ $\alpha-D-(+)$-ग्लूकोज इकाइयों से बना होता है।
अतः,$A$ गलत है लेकिन $R$ सही है।

(C) -ग्लूकोज की अमोनियाकल $AgNO_3$ (टोलेंस अभिकर्मक) के साथ अभिक्रिया एक ऑक्सीकरण अभिक्रिया है।
$D$-ग्लूकोज के $C_1$ स्थान पर स्थित एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ ऑक्सीकृत होकर कार्बोक्सिलिक एसिड समूह $(-COOH)$ में बदल जाता है,जिससे $D$-ग्लूकोनिक एसिड बनता है।
यह अभिक्रिया ग्लूकोज में मुक्त एल्डिहाइड समूह की उपस्थिति की पुष्टि करती है,जो इसे एक अपचायक शर्करा (reducing sugar) बनाती है।
सही संरचना विकल्प $C$ के अनुरूप है।

(D) जब $\alpha-D-(+)$-ग्लूकोज को पानी में घोला जाता है,तो यह म्यूटारोटेशन (mutarotation) से गुजरता है।
इस प्रक्रिया में $\alpha-D-(+)$-ग्लूकोज का ओपन-चेन संरचना में रूपांतरण शामिल है,जो फिर $\beta-D-(+)$-ग्लूकोज बनाने के लिए चक्रीय हो जाता है।
साम्यावस्था पर,विलयन में $\alpha-D-(+)$-ग्लूकोज (लगभग $36\%$) और $\beta-D-(+)$-ग्लूकोज (लगभग $64\%$) दोनों का मिश्रण होता है,जिसमें ओपन-चेन रूप की मात्रा नगण्य होती है।
इसलिए,विलयन में उपस्थित मुख्य घटक $\alpha-D-(+)$-ग्लूकोज और $\beta-D-(+)$-ग्लूकोज हैं।

(B) किसी भी यौगिक के नाम से पहले $D$ और $L$ आमतौर पर सापेक्ष विन्यास को दर्शाते हैं। मोनोसेकेराइड के विन्यास को निर्धारित करने के लिए,सबसे निचले असममित कार्बन परमाणु (कायरल केंद्र) की तुलना ग्लिसराल्डिहाइड से की जाती है। ग्लूकोज के लिए,यदि सबसे निचले असममित कार्बन $(C-5)$ पर $-OH$ समूह दाईं ओर है,तो इसे $D$-विन्यास दिया जाता है। यदि $-OH$ समूह बाईं ओर है,तो इसे $L$-विन्यास दिया जाता है। $D$ और $L$ दोनों विन्यास एक-दूसरे के दर्पण प्रतिबिंब होते हैं। इसलिए,$L-(-)$-ग्लूकोज की संरचना $D-(+)$-ग्लूकोज का दर्पण प्रतिबिंब है।

(A) -ग्लूकोज एक एल्डोज शर्करा है। जब इसे ब्रोमीन जल ($Br_2$ जल) जैसे हल्के ऑक्सीकरण एजेंट के साथ उपचारित किया जाता है,तो एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ का चयनात्मक ऑक्सीकरण होकर वह कार्बोक्सिलिक अम्ल समूह $(-COOH)$ में बदल जाता है,जो द्वितीयक अल्कोहलिक समूहों को प्रभावित नहीं करता है। यह अभिक्रिया ग्लूकोनिक अम्ल उत्पन्न करती है।

(D) Haworth प्रक्षेपों का विश्लेषण करने पर:
$(P)$ $\alpha-D-(+)-$Glucopyranose है,जो $(iii)$ से मेल खाता है।
$(Q)$ $\beta-D-(+)-$Glucopyranose है,जो $(iv)$ से मेल खाता है।
$(R)$ $\alpha-D-(-)-$Fructofuranose है,जो $(i)$ से मेल खाता है।
$(S)$ $\beta-D-(-)-$Fructofuranose है,जो $(ii)$ से मेल खाता है।
अतः,सही मिलान $P$ $\rightarrow iii, Q$ $\rightarrow iv, R$ $\rightarrow i, S$ $\rightarrow ii$ है।

(C) सेलिवानॉफ परीक्षण एल्डोस और कीटोस शर्करा के बीच अंतर करने के लिए उपयोग किया जाने वाला एक रासायनिक परीक्षण है।
कीटोस,एल्डोस की तुलना में सांद्र अम्ल की उपस्थिति में तेजी से निर्जलीकरण (dehydration) होकर $5$-हाइड्रॉक्सीमिथाइलफुरफुरल बनाते हैं।
यह मध्यवर्ती फिर रिसोरिसिनोल के साथ प्रतिक्रिया करके चेरी-लाल रंग का कॉम्प्लेक्स बनाता है।
इसलिए,अभिकथन $(A)$ सही है।
हालाँकि,इस तंत्र में अम्ल-उत्प्रेरित निर्जलीकरण शामिल है,न कि फुरफुरल बनाने के लिए $\beta$-विलोपन। इसलिए,कारण $(R)$ गलत है।

(A) $(i)$ $Ac_2O$ के साथ टेट्राएसीटेट का निर्माण यह दर्शाता है कि यौगिक $A$ में चार $-OH$ समूह मौजूद हैं।
$(ii)$ $Br_2-H_2O$ के साथ $A$ का ऑक्सीकरण करने पर अम्ल $C_5H_{10}O_6$ प्राप्त होता है,जो $A$ में एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ की उपस्थिति की पुष्टि करता है।
$(iii)$ $HI$ के साथ $A$ का अपचयन करने पर आइसोपेन्टेन $(2-\text{मिथाइलब्यूटेन})$ प्राप्त होता है,जो दर्शाता है कि कार्बन श्रृंखला शाखित है।
$(iv)$ इन तथ्यों को मिलाने पर,संरचना एक शाखित पेन्टोज होनी चाहिए। विकल्प $A$ में दी गई संरचना $2,3,4-\text{ट्राइहाइड्रॉक्सी}-2-(\text{हाइड्रॉक्सीमिथाइल})\text{ब्यूटेनैल}$ है,जो $C_5H_{10}O_5$ आणविक सूत्र और शाखित संरचना के अनुरूप है।

(A) दी गई शर्करा $[X]$ का फिशर प्रक्षेपण $D-$मैनोज़ है। $D-$मैनोज़ में,$C-2$,$C-3$,$C-4$ और $C-5$ पर $-OH$ समूह फिशर प्रक्षेपण में क्रमशः बाईं,बाईं,दाईं और दाईं ओर होते हैं। हावर्थ संरचना में परिवर्तित करते समय,फिशर प्रक्षेपण के बाईं ओर के समूहों को वलय के ऊपर और दाईं ओर के समूहों को वलय के नीचे रखा जाता है। $\alpha -D-$मैनोपाइरानोज़ के लिए,एनोमेरिक कार्बन $(C-1)$ पर $-OH$ समूह वलय के नीचे होता है। अतः,सही हावर्थ संरचना विकल्प $A$ के अनुरूप है।

(B) $1$. $X$ दो कायरल कार्बन और $-CHO$ समूह वाला एक टेट्रोज़ $(C_4H_8O_4)$ है।
$2$. एसिटिलेशन तीन $-OH$ समूहों की उपस्थिति की पुष्टि करता है।
$3$. दो कायरल केंद्रों वाले टेट्रोज़ का $L$-आइसोमर $L$-थ्रियोज़ है।
$4$. $HNO_3$ के साथ $L$-थ्रियोज़ का ऑक्सीकरण $L$-टार्टरिक एसिड $(A)$ देता है।
$5$. $NaBH_4$ के साथ $L$-टार्टरिक एसिड का अपचयन एक कायरल यौगिक $(B)$ देता है।
$6$. $L$-थ्रियोज़ के फिशर प्रोजेक्शन के अनुसार,सही संरचना विकल्प $B$ में दर्शाई गई है।

(B) $D-(+)-\text{Glyceraldehyde}$ की $HCN$ के साथ अभिक्रिया,उसके बाद जल-अपघटन और $HNO_3$ के साथ ऑक्सीकरण,एक किलियनी-फिशर संश्लेषण श्रृंखला है।
$1$. $D-(+)-\text{Glyceraldehyde}$ के एल्डिहाइड समूह में $HCN$ का योग एक नया कायरल केंद्र बनाता है,जिसके परिणामस्वरूप दो डायस्टेरियोमेरिक साइनोहाइड्रिन प्राप्त होते हैं।
$2$. इन साइनोहाइड्रिन का जल-अपघटन $-CN$ समूह को $-COOH$ समूह में परिवर्तित कर देता है,जिससे दो डायस्टेरियोमेरिक एल्डोनिक एसिड प्राप्त होते हैं।
$3$. $HNO_3$ के साथ ऑक्सीकरण टर्मिनल $-CH_2OH$ समूह को $-COOH$ समूह में ऑक्सीकृत करता है,जिसके परिणामस्वरूप दो डाइकार्बोक्सिलिक एसिड (एल्डारिक एसिड) प्राप्त होते हैं।
$4$. प्राप्त उत्पादों में से एक $meso-\text{tartaric acid}$ (या इसका व्युत्पन्न) है,जो आंतरिक सममिति के तल के कारण प्रकाशिक रूप से निष्क्रिय है।
$5$. दूसरा उत्पाद एक प्रकाशिक सक्रिय आइसोमर है।
अतः,अंतिम उत्पाद एक प्रकाशिक निष्क्रिय $(meso)$ और एक प्रकाशिक सक्रिय उत्पाद हैं।

(D) सही मिलान इस प्रकार है:
$A$. स्टार्च $\alpha$-ग्लूकोज $(II)$ का बहुलक है।
$B$. सेलुलोज $\beta$-ग्लूकोज $(III)$ का बहुलक है।
$C$. न्यूक्लिक अम्ल न्यूक्लियोटाइड $(I)$ का बहुलक है।
$D$. प्रोटीन $\alpha$-अमीनो अम्ल $(IV)$ का बहुलक है।
अतः,सही क्रम $A-II, B-III, C-I, D-IV$ है।

(A) फेहलिंग अभिकर्मक का उपयोग अपचायी शर्करा (reducing sugars) की उपस्थिति का पता लगाने के लिए किया जाता है।
अपचायी शर्करा में एक मुक्त हेमीऐसीटल या हेमीकीटल समूह होता है,जो उन्हें अपचायक के रूप में कार्य करने की अनुमति देता है।
$Sucrose$ एक अनपचायी (non-reducing) शर्करा है क्योंकि यह $Glucose$ और $Fructose$ के उनके संबंधित एनोमेरिक कार्बन के माध्यम से जुड़ने से बनी एक डाइसैकेराइड है,जिससे कोई मुक्त हेमीऐसीटल समूह नहीं बचता है।
इसलिए,$Sucrose$ फेहलिंग अभिकर्मक के साथ लाल-भूरा अवक्षेप नहीं देता है।
$Lactose$,$Glucose$ और $Maltose$ सभी अपचायी शर्करा हैं और सकारात्मक परीक्षण देते हैं।

(B) $1$. ग्लूकोज $NaHCO_3$ के साथ अभिक्रिया नहीं करता है क्योंकि यह $CO_2$ गैस मुक्त करने के लिए पर्याप्त अम्लीय नहीं है। अतः,$A-II$.
$2$. सांद्र $HNO_3$ के साथ ग्लूकोज का ऑक्सीकरण करने पर सैकेरिक अम्ल प्राप्त होता है। अतः,$B-IV$.
$3$. $HI$ के साथ ग्लूकोज को गर्म करने पर $n$-हेक्सेन प्राप्त होता है,जो छह कार्बन परमाणुओं की सीधी श्रृंखला की उपस्थिति को दर्शाता है। अतः,$C-III$.
$4$. ब्रोमीन जल के साथ ग्लूकोज का ऑक्सीकरण करने पर ग्लूकोनिक अम्ल प्राप्त होता है। अतः,$D-I$.
अतः,सही मिलान $A-II, B-IV, C-III, D-I$ है।

(A) -Glucose में $C-2, C-4, C-5$ पर $OH$ समूह दाईं ओर और $C-3$ पर बाईं ओर होता है।
$L$-Glucose,$D$-Glucose का प्रतिबिंब (enantiomer) है,जिसका अर्थ है कि सभी कायरल केंद्रों पर विन्यास विपरीत होता है।
इसलिए,$L$-Glucose में $OH$ समूह $C-2, C-4, C-5$ पर बाईं ओर और $C-3$ पर दाईं ओर होते हैं।
यह संरचना विकल्प $A$ में दर्शाई गई है।

(A) सही मिलान इस प्रकार है:
$A$. $\alpha$-ग्लूकोज और $\alpha$-गैलेक्टोज $C-4$ एपिमर्स हैं,इसलिए $A-IV$ है।
$B$. $\alpha$-ग्लूकोज और $\beta$-ग्लूकोज केवल एनोमेरिक कार्बन $(C-1)$ पर विन्यास में भिन्न होते हैं,इसलिए वे एनोमर्स हैं,$B-III$ है।
$C$. $\alpha$-ग्लूकोज (एक एल्डोहेक्सोज) और $\alpha$-फ्रुक्टोज (एक कीटोहेक्सोज) क्रियात्मक समावयवी हैं,इसलिए $C-I$ है।
$D$. $\alpha$-ग्लूकोज (हेक्सोज) और $\alpha$-राइबोज (पेंटोज) एक ही समजात श्रेणी (कार्बोहाइड्रेट) के हैं,इसलिए $D-II$ है।
अतः,सही अनुक्रम $A-IV, B-III, C-I, D-II$ है।

(C) $DNA$ में मौजूद चार नाइट्रोजनयुक्त क्षारक एडेनिन,गुआनिन,साइटोसिन और थाइमिन हैं।
विकल्प $A$ एडेनिन की संरचना को दर्शाता है।
विकल्प $B$ थाइमिन की संरचना को दर्शाता है।
विकल्प $D$ साइटोसिन की संरचना को दर्शाता है।
विकल्प $C$ एक ऐसी संरचना को दर्शाता है जो $DNA$ के किसी भी मानक क्षारक से मेल नहीं खाती है। इसलिए,विकल्प $C$ में दी गई संरचना गलत है।

(A) दी गई संरचना $D$-ग्लूकोज है।
$1$. $Br_2$ जल एक हल्का ऑक्सीकरण एजेंट है जो $-CHO$ समूह को $-COOH$ समूह में ऑक्सीकृत करता है,जिससे ग्लूकोनिक एसिड (एक मोनोकार्बोक्सिलिक एसिड) बनता है,न कि डाइकार्बोक्सिलिक एसिड। अतः,यह कथन गलत है।
$2$. ग्लूकोज विलयन में मुख्य रूप से चक्रीय हेमीऐसिटल रूपों में मौजूद होता है,जहाँ मुक्त एल्डिहाइड समूह की सांद्रता बहुत कम होती है। इसलिए,यह शिफ परीक्षण नहीं देता है।
$3$. $D$-ग्लूकोज में $4$ कायरल (असममित) कार्बन परमाणु ($C_2, C_3, C_4, C_5$ पर) होते हैं। यह कथन सही है।
$4$. जलीय विलयन में,$D$-ग्लूकोज अपने $\alpha$ और $\beta$ पाइरानोज चक्रीय रूपों के साथ संतुलन में मौजूद होता है। यह कथन सही है।

(A) $Glucose$ पानी में घुलनशील है क्योंकि इसमें कई हाइड्रॉक्सिल $(-OH)$ समूह होते हैं जो पानी के अणुओं के साथ व्यापक हाइड्रोजन बॉन्डिंग की सुविधा प्रदान करते हैं। एल्डिहाइड समूह मुख्य रूप से इसकी उच्च घुलनशीलता के लिए जिम्मेदार नहीं है।
$Glucose$ अपने जलीय घोल में ओपन-चेन और चक्रीय (पायरानोज़) समवयवी रूपों के बीच संतुलन में मौजूद होता है।
$Glucose$ में $6$ कार्बन परमाणु होते हैं,इसलिए यह हेक्सोज है और इसमें एल्डिहाइड कार्यात्मक समूह होता है,इसलिए यह एल्डोज है। इस प्रकार,यह एक एल्डोहेक्सोज है।
सुक्रोज एक डाइसैकेराइड है जो $\alpha-D-glucose$ और $\beta-D-fructose$ की एक-एक इकाई से बना होता है।
इसलिए,यह कथन कि $Glucose$ एल्डिहाइड समूह के कारण पानी में घुलनशील है,गलत है।

(B) ग्लूकोज में एक एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ होता है,लेकिन यह मुख्य रूप से एक चक्रीय हेमीऐसिटल रूप में मौजूद होता है जो मुक्त-श्रृंखला रूप के साथ संतुलन में रहता है।
इस चक्रीय संरचना और मुक्त एल्डिहाइड समूह की कम सांद्रता के कारण,ग्लूकोज एल्डिहाइड की कुछ विशिष्ट प्रतिक्रियाएं नहीं देता है।
विशेष रूप से,ग्लूकोज शिफ परीक्षण $(B)$ नहीं देता है और यह सोडियम बाइसल्फाइट ($NaHSO_3$,$E$) के साथ हाइड्रोजन सल्फाइट योगात्मक उत्पाद नहीं बनाता है।
इसलिए,सही अभिकर्मक $B$ और $E$ हैं।

(C) $Statement-1$ सत्य है: ग्लूकोज एक अपचायक शर्करा है और फेहलिंग विलयन के साथ अभिक्रिया करके क्यूप्रस ऑक्साइड $(Cu_2O)$ का लाल-भूरा अवक्षेप बनाता है।
$Statement-2$ असत्य है: ग्लूकोज की फेहलिंग विलयन के साथ अभिक्रिया से ग्लूकोनिक अम्ल और क्यूप्रस ऑक्साइड $(Cu_2O)$ प्राप्त होता है,न कि क्यूप्रिक ऑक्साइड $(CuO)$।
रासायनिक अभिक्रिया:
$C_6H_{12}O_6 + 2Cu^{2+} + 5OH^- \longrightarrow C_6H_{11}O_7^- + Cu_2O \downarrow + 3H_2O$

(A) सेलुलोज $\beta-D$-ग्लूकोज इकाइयों का एक रैखिक बहुलक है जो $\beta-1,4$-ग्लाइकोसिडिक बंधों द्वारा जुड़े होते हैं।
सेलुलोज में प्रत्येक ग्लूकोज इकाई में तीन हाइड्रॉक्सिल $(-OH)$ समूह ($C_2, C_3,$ और $C_6$ स्थितियों पर) होते हैं।
उत्प्रेरक $H_2SO_4$ की उपस्थिति में अतिरिक्त एसिटिक एनहाइड्राइड के साथ एसिटिलेशन करने पर,तीनों हाइड्रॉक्सिल समूह एसिटिल $(-OAc)$ समूहों में परिवर्तित हो जाते हैं,जिसके परिणामस्वरूप सेलुलोज ट्राईएसिटेट बनता है।
संरचना में $\beta-1,4$-बंध (जहाँ ग्लाइकोसिडिक ऑक्सीजन रिंग के सापेक्ष भूमध्यरेखीय स्थिति में होता है) और प्रत्येक ग्लूकोज इकाई पर तीनों स्थितियों पर $-OAc$ समूहों की उपस्थिति दिखनी चाहिए।
विकल्प $A$ सही ढंग से $\beta-1,4$-ग्लाइकोसिडिक बंध और प्रत्येक ग्लूकोज इकाई पर तीनों हाइड्रॉक्सिल समूहों के एसिटिलेशन को दर्शाता है।

(C) 'इन्वर्ट शुगर' $D-(+)$-ग्लूकोज और $D-(-)$-फ्रुक्टोज का सममोलर मिश्रण है।
$(C)$ 'इन्वर्ट शुगर' का विशिष्ट घूर्णन इसके घटकों के विशिष्ट घूर्णन के औसत के रूप में गणना की जाती है: $\alpha_{\text{invert sugar}} = \frac{(+52.7^{\circ}) + (-92.4^{\circ})}{2} \approx -20^{\circ}$.
$(A)$ 'इन्वर्ट शुगर' सुक्रोज के जल-अपघटन द्वारा तैयार किया जाता है,माल्टोज द्वारा नहीं।
$(D)$ $Br_2$ जल ग्लूकोज के एल्डिहाइड समूह को ग्लुकोनिक एसिड में ऑक्सीकृत करता है,सैकेरिक एसिड में नहीं (जो $HNO_3$ के साथ ऑक्सीकरण द्वारा बनता है)।

(A) वह डाइसैकेराइड जिसे ब्रोमीन जल द्वारा ऑक्सीकृत नहीं किया जा सकता,एक अनपचायी (non-reducing) शर्करा है,जिसका अर्थ है कि इसमें कोई मुक्त हेमीऐसिटल या हेमीकीटल समूह नहीं होता है। सुक्रोज एक अनपचायी शर्करा है क्योंकि इसके ग्लाइकोसिडिक बंधन में दोनों एनोमेरिक कार्बन (ग्लूकोज का $C1$ और फ्रुक्टोज का $C2$) शामिल होते हैं।
अम्लीय जल-अपघटन पर,सुक्रोज $D-(+)$-ग्लूकोज और $D-(-)$-फ्रुक्टोज देता है। प्राप्त मिश्रण वामावर्त होता है क्योंकि $D-(-)$-फ्रुक्टोज का विशिष्ट घूर्णन $(-92^{\circ})$ $D-(+)$-ग्लूकोज $(+52.5^{\circ})$ के परिमाण से अधिक होता है।
संरचना $A$ सुक्रोज को दर्शाती है,जो $\alpha, \beta-1,2$-ग्लाइकोसिडिक बंधन द्वारा जुड़े $\alpha-D$-ग्लूकोपाइरानोज और $\beta-D$-फ्रुक्टोफ्यूरानोज इकाइयों से बनी होती है।

(A) शर्करा $X$ (सुक्रोज) में,ग्लाइकोसिडिक लिंकेज $\alpha$-$D$-ग्लूकोज के $C1$ और $\beta$-$D$-फ्रुक्टोज के $C2$ के बीच होता है। दोनों एनोमेरिक कार्बन लिंकेज में शामिल होते हैं,जिससे यह एक अनपचायी शर्करा बन जाती है।
शर्करा $Y$ (माल्टोज़) में,ग्लाइकोसिडिक लिंकेज $\alpha$-$D$-ग्लूकोज के $C1$ और दूसरे ग्लूकोज इकाई के $C4$ के बीच होता है। एक एनोमेरिक कार्बन मुक्त रहता है (हेमीएसीटल),जिससे यह एक अपचायी शर्करा बन जाती है।
अतः,$(B)$ और $(C)$ सही कथन हैं।

(A) दी गई संरचना एक डाइसैकेराइड को दर्शाती है जिसमें वलय $(a)$ एक छह-सदस्यीय पाइरानोज़ वलय (ग्लूकोज इकाई) है और वलय $(b)$ एक पांच-सदस्यीय फ्यूरानोज़ वलय (फ्रुक्टोज़ इकाई) है।
ग्लाइकोसिडिक लिंकेज ग्लूकोज इकाई के एनोमेरिक कार्बन को फ्रुक्टोज़ इकाई से जोड़ता है।
दी गई संरचना में,ग्लाइकोसिडिक लिंकेज का ऑक्सीजन परमाणु वलय $(a)$ के तल के नीचे की ओर निर्देशित है,जो $\alpha$-ग्लाइकोसिडिक लिंकेज को दर्शाता है।
अतः,वलय $(a)$ एक $\alpha$-ग्लाइकोसिडिक लिंकेज वाला पाइरानोज़ वलय है।

(B) दी गई संरचना एक छह-सदस्यीय पाइरानोज वलय है।
एनोमेरिक कार्बन $(C1)$ पर,$-OH$ समूह भूमध्यरेखीय (ऊपर) स्थिति में है,जो इसे $\beta$-एनोमर के रूप में पहचानता है।
चूंकि एनोमेरिक कार्बन पर प्रतिस्थापी एक हाइड्रोजन परमाणु $(-H)$ है,इसलिए यह एक एल्डोहेक्सोज है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(C) दी गई संरचना $C-3, C-4,$ और $C-5$ पर तीन कायरल केंद्रों वाला एक एल्डोहेक्सोज है।
जब यह पाइरानोज वलय बनाता है,तो $C-1$ कार्बन (कार्बोनिल कार्बन) एक नया कायरल केंद्र (एनोमेरिक कार्बन) बन जाता है।
इसलिए,पाइरानोज रूप में कायरल केंद्रों की कुल संख्या $3 + 1 = 4$ है।
स्टीरियोआइसोमर्स की कुल संख्या $2^n$ होती है,जहाँ $n$ कायरल केंद्रों की संख्या है।
इस प्रकार,स्टीरियोआइसोमर्स की कुल संख्या $= 2^4 = 16$ है।
हालाँकि,प्रश्न में $D$-विन्यास निर्दिष्ट है,जो उच्चतम क्रमांकित कायरल केंद्र $(C-5)$ पर विन्यास को स्थिर करता है।
$D$-विन्यास स्थिर होने के कारण,स्टीरियोआइसोमर्स की संख्या $2^{n-1} = 2^{4-1} = 2^3 = 8$ है।

(D) $1$. $D$-ग्लूकोज और $L$-ग्लूकोज प्रतिबिंब रूप (enantiomers) हैं। $L$-ग्लूकोज का फिशर प्रक्षेप प्राप्त करने के लिए,हम $D$-ग्लूकोज के सभी कायरल केंद्रों पर विन्यास को उलट देते हैं।
$2$. $D$-ग्लूकोज में,$-OH$ समूह $C2$ (दाएं),$C3$ (बाएं),$C4$ (दाएं) और $C5$ (दाएं) पर होते हैं।
$3$. $L$-ग्लूकोज में,$-OH$ समूह $C2$ (बाएं),$C3$ (दाएं),$C4$ (बाएं) और $C5$ (बाएं) पर होते हैं।
$4$. $L$-ग्लूकोज के चक्रीयकरण में $C5$ पर स्थित $-OH$ समूह का कार्बोनिल कार्बन $(C1)$ पर नाभिकरागी (nucleophilic) आक्रमण शामिल है।
$5$. $\beta$-एनोमर के लिए,एनोमेरिक कार्बन $(C1)$ पर स्थित $-OH$ समूह $-CH_2OH$ समूह के समान पक्ष में होता है (हावर्थ प्रक्षेप में,दोनों ऊपर की ओर होते हैं)।
$6$. दिए गए समाधान चित्र के आधार पर,$\beta-L$-ग्लूकोपाइरानोज की संरचना विकल्प $D$ द्वारा सही ढंग से दर्शाई गई है।

(B) एल्डोज की $HNO_3$ (नाइट्रिक अम्ल) के साथ अभिक्रिया करने पर टर्मिनल एल्डिहाइड समूह और टर्मिनल प्राथमिक अल्कोहल समूह दोनों का ऑक्सीकरण कार्बोक्सिलिक अम्ल समूह में हो जाता है,जिससे डाइकार्बोक्सिलिक अम्ल (सैकेरिक अम्ल) बनता है।
$D$-ग्लूकोज $[\alpha]_{D} = +52.7^{\circ}$ वाला उत्पाद देता है।
इस उत्पाद के प्रतिबिंब रूप (enantiomer) का घूर्णन समान और विपरीत होगा,अर्थात $[\alpha]_{D} = -52.7^{\circ}$।
$D$-ग्लूकोज से बनने वाले उत्पाद का प्रतिबिंब रूप प्राप्त करने के लिए,हमें $D$-ग्लूकोज के प्रतिबिंब रूप यानी $L$-ग्लूकोज,या ऐसी किसी शर्करा से शुरुआत करनी होगी जो ऑक्सीकृत होकर $D$-ग्लूकोज के उत्पाद का प्रतिबिंब रूप दे।
दी गई संरचनाओं को देखने पर:
यौगिक $(C)$ $L$-ग्यूलोज है।
यौगिक $(D)$ $L$-ग्लूकोज है।
$L$-ग्यूलोज और $L$-ग्लूकोज दोनों $HNO_3$ के साथ ऑक्सीकरण पर ऐसे डाइकार्बोक्सिलिक अम्ल देते हैं जो $D$-ग्लूकोज के उत्पाद के प्रतिबिंब रूप होते हैं,इसलिए उनका घूर्णन $-52.7^{\circ}$ होता है।
अतः,सही यौगिक $(C)$ और $(D)$ हैं।

(B) और $L$ विन्यास का निर्धारण कार्बोनिल समूह से सबसे दूर स्थित कायरल कार्बन (ग्लूकोज में $C-5$ कार्बन) पर $-OH$ समूह की स्थिति द्वारा किया जाता है।
$D$-ग्लूकोज में $C-5$ पर $-OH$ समूह दाईं ओर होता है।
$L$-ग्लूकोज,$D$-ग्लूकोज का प्रतिबिंब रूप (enantiomer) है,जिसका अर्थ है कि यह इसका गैर-अध्यारोपित दर्पण प्रतिबिंब है।
इसलिए,$L-(-)$-ग्लूकोज में,$D-(+)$-ग्लूकोज की तुलना में सभी $-OH$ समूहों की स्थिति उल्टी होती है।

(A) जब $D$-ग्लूकोज को जलीय $NaOH$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो यह क्षार-उत्प्रेरित टॉटोमेरिज़्म (tautomerism) से गुजरता है।
इस प्रक्रिया में एक सामान्य एनिडिओल (enediol) मध्यवर्ती का निर्माण शामिल है।
यह एनिडिओल मध्यवर्ती फिर से टॉटोमेराइज़ होकर $D$-ग्लूकोज,$D$-फ्रुक्टोज या $D$-मैनोज बना सकता है।
इसलिए,प्राप्त मिश्रण में $D$-ग्लूकोज,$D$-फ्रुक्टोज और $D$-मैनोज होते हैं।

(A) किसी मोनोसैकेराइड को $D$-ग्लिसराल्डिहाइड से संबंधित होने के लिए,फिशर प्रोजेक्शन में सबसे निचले कायरल कार्बन (कार्बोनिल समूह से सबसे दूर का कायरल कार्बन) पर $-OH$ समूह दाईं ओर होना चाहिए।
समाधान छवि में दी गई संरचनाओं को देखने पर:
संरचना $(A)$ में,सबसे निचले कायरल कार्बन पर $-OH$ समूह दाईं ओर है।
संरचना $(B)$ में,सबसे निचले कायरल कार्बन पर $-OH$ समूह दाईं ओर है।
संरचना $(C)$ में,सबसे निचले कायरल कार्बन पर $-OH$ समूह बाईं ओर है ($L$-विन्यास)।
संरचना $(D)$ में,सबसे निचले कायरल कार्बन पर $-OH$ समूह दाईं ओर है।
इस प्रकार,संरचनाएं $(A)$,$(B)$ और $(D)$ $D$-विन्यास रखती हैं।
ऐसी संरचनाओं की कुल संख्या $3$ है।

(B) कथन $I$ सही है: फ्रुक्टोज एक कीटोहेक्सोज है और इसमें एल्डिहाइड समूह नहीं होता है। हालाँकि,टॉलेन अभिकर्मक के क्षारीय माध्यम में,यह टॉटोमेरिज़ेशन के माध्यम से एक एनेडिओल मध्यवर्ती बनाता है,जो फिर ग्लूकोज और मैनोज़ जैसे एल्डोज़ में पुनर्व्यवस्थित हो जाता है। इन एल्डोज़ में एल्डिहाइड समूह होता है और इसलिए ये टॉलेन अभिकर्मक को अपचयित करते हैं।
कथन $II$ सही है: जैसा कि अभिक्रिया में दिखाया गया है,क्षार की उपस्थिति में,फ्रुक्टोज टॉटोमेरिज़ेशन के माध्यम से एक एनेडिओल मध्यवर्ती बनाता है,जो आगे पुनर्व्यवस्थित होकर ग्लूकोज और मैनोज़ का मिश्रण देता है।

(A) $DNA$ में उपस्थित शर्करा $\beta-2$-डीऑक्सी-$D$-राइबोज़ है।
$1$. यह एक पेंटोज़ शर्करा है क्योंकि इसमें $5$ कार्बन परमाणु होते हैं ($A$ सही है)।
$2$. यह फुरानोज़ रूप ($5$-सदस्यीय वलय) में मौजूद होता है,न कि पाइरानोज़ रूप में ($B$ गलत है)।
$3$. इसका विन्यास $D$ है ($C$ सही है)।
$4$. यह एक अपचायक शर्करा है क्योंकि इसमें $C1$ स्थिति पर एक हेमीऐसिटल समूह होता है,जो एल्डिहाइड बनाने के लिए खुल सकता है ($D$ सही है)।
$5$. $DNA$ में,यह $\beta$-एनोमेरिक रूप में होता है,न कि $\alpha$-एनोमेरिक रूप में ($E$ गलत है)।
अतः,कथन $A, C$ और $D$ सही हैं।

(B) कथन $I$ गलत है क्योंकि $D$-ग्लूकोज पेंटाएसीटेट में मुक्त एल्डिहाइड समूह नहीं होता है,जो $2,4$-डाइनिट्रोफेनिलहाइड्राजीन ($2,4$-$DNP$) के साथ अभिक्रिया के लिए आवश्यक है।
कथन $II$ सही है क्योंकि स्टार्च उच्च तापमान और दाब पर तनु अम्ल की उपस्थिति में जलअपघटन द्वारा ग्लूकोज देता है।

$(A)$ सुक्रोज $\rightarrow \alpha 1-\beta 2$ ग्लाइकोसिडिक लिंकेज।
$(B)$ माल्टोज $\rightarrow \alpha 1-4$ ग्लाइकोसिडिक लिंकेज।
$(C)$ लैक्टोज $\rightarrow \beta 1-4$ ग्लाइकोसिडिक लिंकेज।
$(D)$ एमाइलोपेक्टिन $\rightarrow \alpha 1-4$ और $\alpha 1-6$ ग्लाइकोसिडिक लिंकेज।
अतः, सही मिलान $A-III, B-I, C-IV, D-II$ है।

(C) स्टार्च $\xrightarrow{H^+ / H_2O}$ ग्लूकोज (गलत)।
$(B)$ केन शुगर $\xrightarrow{H^+ / H_2O}$ ग्लूकोज + फ्रुक्टोज (सही,$50\%$ प्रत्येक)।
$(C)$ मिल्क शुगर $\xrightarrow{H^+ / H_2O}$ ग्लूकोज + गैलेक्टोज (सही)।
$(D)$ एमाइलोपेक्टिन $\xrightarrow{H^+ / H_2O}$ ग्लूकोज (गलत)।
$(E)$ एमाइलोज $\xrightarrow{H^+ / H_2O}$ ग्लूकोज (सही)।
अतः,सही विकल्प केवल $(B), (C)$ और $(E)$ हैं।

(B) सही मिलान इस प्रकार है:
$A$. एमाइलोज: यह $\alpha-D$-ग्लूकोज इकाइयों का एक रैखिक बहुलक है जो $\alpha-C_1-C_4$ ग्लाइकोसिडिक लिंकेज द्वारा जुड़ा होता है,जो पादपों में पाया जाता है $(IV)$.
$B$. सेलुलोज: यह $\beta-D$-ग्लूकोज इकाइयों का एक रैखिक बहुलक है जो $\beta-C_1-C_4$ ग्लाइकोसिडिक लिंकेज द्वारा जुड़ा होता है,जो पादपों में पाया जाता है $(I)$.
$C$. ग्लाइकोजन: यह $\alpha-D$-ग्लूकोज इकाइयों का एक शाखित बहुलक है जिसमें $\alpha-C_1-C_4$ और $\alpha-C_1-C_6$ लिंकेज होते हैं,जो जंतुओं में पाया जाता है $(II)$.
$D$. एमाइलोपेक्टिन: यह $\alpha-D$-ग्लूकोज इकाइयों का एक शाखित बहुलक है जिसमें $\alpha-C_1-C_4$ और $\alpha-C_1-C_6$ लिंकेज होते हैं,जो पादपों में पाया जाता है $(III)$.
अतः,सही मिलान $A-IV, B-I, C-II, D-III$ है।

(A) मोनोसैकेराइड्स का $D$ और $L$ विन्यास कार्बोनिल समूह से सबसे दूर स्थित कायरल कार्बन (फ्रुक्टोज में $C-5$ कार्बन) पर $-OH$ समूह की स्थिति द्वारा निर्धारित किया जाता है।
$D$-फ्रुक्टोज में,$C-5$ पर $-OH$ समूह दाईं ओर होता है।
$L$-फ्रुक्टोज में,$C-5$ पर $-OH$ समूह बाईं ओर होता है।
दिए गए विकल्पों की तुलना करने पर,$L$-फ्रुक्टोज को दर्शाने वाली संरचना वह है जिसमें $C-5$ स्थिति पर $-OH$ समूह बाईं ओर स्थित है।

(B) सुक्रोज के जल-अपघटन से $D-(+)-\text{glucose}$ और $D-(-)-\text{fructose}$ प्राप्त होते हैं।
कथन $I$ गलत है क्योंकि इसमें $D-(-)-\text{fructose}$ के स्थान पर $D-(+)-\text{fructose}$ दिया गया है।
कथन $II$ सही है क्योंकि सुक्रोज के जल-अपघटन से प्राप्त $D-(+)-\text{glucose}$ और $D-(-)-\text{fructose}$ के सममोलर मिश्रण को इनवर्ट शुगर कहा जाता है।

(B) -फ्रुक्टोज एक कीटोहेक्सोज शर्करा है जो $\alpha$ और $\beta$-एनोमेरिक रूपों में मौजूद होती है।
यह वामवर्ती (laevorotatory) है और शहद में पाई जाती है।
अतः,शर्करा $X$ $D$-फ्रुक्टोज है।

(C) ग्लूकोज की खुली श्रृंखला संरचना में एक मुक्त एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ होता है,जो हाइड्रॉक्सिलएमाइन $(NH_2OH)$ के साथ अभिक्रिया करके ऑक्साइम बनाता है।
हालाँकि,ग्लूकोज के पेंटाएसीटेट में मुक्त एल्डिहाइड समूह नहीं होता है क्योंकि $C_1$ पर स्थित हेमीएसीटल हाइड्रॉक्सिल समूह चक्रीय संरचना के निर्माण में शामिल होता है और बाद में इसका एसीटिलीकरण हो जाता है।
चूंकि चक्रीय संरचना स्थिर होती है और एल्डिहाइड समूह हेमीएसीटल रूप में छिपा होता है,इसलिए पेंटाएसीटेट हाइड्रॉक्सिलएमाइन के साथ अभिक्रिया नहीं कर सकता है।
यह विशिष्ट अवलोकन ग्लूकोज की चक्रीय संरचना के अस्तित्व की पुष्टि करता है।

(A) $\alpha-D$-ग्लूकोज और $\beta-D$-ग्लूकोज ऐसे स्टीरियोआइसोमर्स हैं जो केवल $C-1$ कार्बन परमाणु पर विन्यास में भिन्न होते हैं,जिसे एनोमेरिक कार्बन कहा जाता है।
ऐसे आइसोमर्स को विशेष रूप से एनोमर्स के रूप में जाना जाता है।

(D) अपचायी शर्करा (reducing sugar) वह कार्बोहाइड्रेट है जिसमें मुक्त एल्डिहाइड या कीटोन समूह होता है,या हेमीऐसिटल/हेमीकीटल समूह होता है जो विलयन में खुलकर ऐसा समूह बना सकता है।
$1$. माल्टोज़ (विकल्प $A$ में दिखाया गया) एक अपचायी शर्करा है क्योंकि इसमें एक ग्लूकोज़ इकाई के $C1$ स्थान पर मुक्त हेमीऐसिटल समूह होता है।
$2$. ग्लूकोज़ (विकल्प $B$ में दिखाया गया) एक एल्डोज़ है और अपचायी शर्करा के रूप में कार्य करता है।
$3$. फ्रुक्टोज़ (विकल्प $C$ में दिखाया गया) एक कीटोज़ है,लेकिन यह क्षारीय विलयन में टॉटोमेराइज़ेशन (tautomerization) के माध्यम से ग्लूकोज़ और मैनोज़ बनाता है,इसलिए यह अपचायी शर्करा के रूप में कार्य करता है।
चूंकि सभी दी गई संरचनाएं ऐसी शर्कराओं का प्रतिनिधित्व करती हैं जो अपचायी गुण प्रदर्शित करती हैं,इसलिए सही उत्तर $D$ है।

(B) एपिमर ऐसे डायस्टेरियोमर्स होते हैं जो केवल एक स्टीरियोजेनिक केंद्र पर विन्यास में भिन्न होते हैं।
दी गई संरचनाओं में,पहला अणु $D$-ग्लूकोज है और दूसरा अणु $D$-गैलेक्टोज है।
एल्डिहाइड समूह $(CHO)$ से शुरू करते हुए कार्बन परमाणुओं को $C-1$ के रूप में क्रमांकित करने पर:
$C-1$: $CHO$
$C-2$: $-OH$ दाईं ओर
$C-3$: $-OH$ दाईं ओर
$C-4$: $-OH$ दाईं ओर (ग्लूकोज में) बनाम $-OH$ बाईं ओर (गैलेक्टोज में)
$C-5$: $-OH$ दाईं ओर
$C-6$: $CH_2OH$
चूंकि विन्यास केवल $C-4$ स्थिति पर भिन्न है,इसलिए वे $C-4$ एपिमर हैं।
अतः,$n = 4$.

(A) $\beta-D$-ग्लूकोपायरेनोस में,एनोमेरिक कार्बन $(C-1)$ पर $-OH$ समूह $C-5$ पर स्थित $-CH_2OH$ समूह के समान पक्ष पर होता है। इसका अर्थ है कि $C-1$ पर $-OH$ समूह ऊपर की स्थिति (इक्वेटोरियल) में होता है। विकल्प $A$ इस विन्यास को सही ढंग से दर्शाता है।

(D) हेमीएसीटल समूह तब बनता है जब एक अल्कोहल एक एल्डिहाइड के साथ प्रतिक्रिया करता है। डाइसैकेराइड में,यदि एक मोनोसैकेराइड इकाई का एनोमेरिक कार्बन ग्लाइकोसिडिक लिंकेज में शामिल होता है,तो वह अपनी हेमीएसीटल प्रकृति खो देता है।
$1$. ग्लूकोज एक मोनोसैकेराइड है और अपने चक्रीय हेमीएसीटल रूप के साथ संतुलन में मौजूद होता है।
$2$. लैक्टोज और माल्टोज अपचायक शर्करा (reducing sugars) हैं क्योंकि उनमें एक मुक्त एनोमेरिक कार्बन होता है जो हेमीएसीटल समूह को बनाए रखता है।
$3$. सुक्रोज एक अनपचायक शर्करा (non-reducing sugar) है क्योंकि ग्लाइकोसिडिक लिंकेज ग्लूकोज और फ्रुक्टोज दोनों इकाइयों के एनोमेरिक कार्बन के बीच बनता है,जिससे दोनों में हेमीएसीटल समूह समाप्त हो जाता है।

(D) टॉलेन अभिकर्मक का उपयोग एल्डिहाइड समूह या अपचायक शर्करा की उपस्थिति का पता लगाने के लिए किया जाता है।
$1$. $CH_3-CH_2-CHO$ एक एल्डिहाइड (प्रोपेनल) है,जो सकारात्मक टॉलेन परीक्षण देता है।
$2$. $HCOOH$ (फार्मिक एसिड) एक विशिष्ट कार्बोक्सिलिक एसिड है जिसमें एल्डिहाइड समूह $(H-C=O)$ होता है,इसलिए यह एक अपचायक के रूप में कार्य करता है और सकारात्मक टॉलेन परीक्षण देता है।
$3$. ग्लूकोज एक अपचायक शर्करा है क्योंकि इसकी खुली श्रृंखला संरचना में एक मुक्त एल्डिहाइड समूह होता है,जो सकारात्मक टॉलेन परीक्षण देता है।
अतः,दिए गए सभी विकल्प (सुक्रोज को छोड़कर) सिल्वर मिरर देते हैं,इसलिए सही उत्तर $D$ है।

(A) $Agar$ एक पॉलीसैकराइड है जो $Gelidium$ और $Gracilaria$ जैसे समुद्री शैवाल से प्राप्त होता है। इसका उपयोग प्रयोगशालाओं में सूक्ष्मजीवों को उगाने के लिए माध्यम के रूप में और खाद्य उद्योग में आइसक्रीम तथा जेली तैयार करने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है।