Carbohydrates Questions in Hindi

(C) $(+)$ लैक्टोज एक अपचायी शर्करा है क्योंकि इसमें एक हेमीएसीटल समूह होता है,जो इसे अपने ओपन-चेन रूप के साथ संतुलन में रहने की अनुमति देता है।
सभी अपचायी शर्कराएं जलीय घोल में म्यूटारोटेशन प्रदर्शित करती हैं।
इसलिए,यह कथन कि $(+)$ लैक्टोज म्यूटारोटेशन प्रदर्शित नहीं करता है,गलत है।

(A) म्यूटारोटेशन रिड्यूसिंग शर्करा के ताजे तैयार किए गए घोलों में देखे जाने वाले ऑप्टिकल रोटेशन में परिवर्तन की घटना है।
यह गुण उन शर्कराओं द्वारा प्रदर्शित किया जाता है जिनमें मुक्त हेमीएसिटल या हेमीकेटल समूह होता है,जो उन्हें उनके ओपन-चेन एल्डिहाइड $(-CHO)$ या कीटोन $(>C=O)$ रूपों के साथ संतुलन में रहने की अनुमति देता है।
$(+)$ सुक्रोज एक नॉन-रिड्यूसिंग शर्करा है क्योंकि इसका ग्लाइकोसिडिक लिंकेज ग्लूकोज और फ्रुक्टोज के एनोमेरिक कार्बन के बीच बनता है,जिससे कोई मुक्त एल्डिहाइड या कीटोन समूह नहीं बचता है।
इसलिए,$(+)$ सुक्रोज म्यूटारोटेशन प्रदर्शित नहीं करता है।

(B) ग्लूकोज के एनोमर्स चक्रीय डायस्टेरियोमर्स (एपिमर्स) होते हैं जो एनोमेरिक कार्बन,यानी $C-1$ पर विन्यास में भिन्न होते हैं।
ये दो रूपों में मौजूद होते हैं,$\alpha-$ और $\beta-$ रूप,जो $C-1$ पर हाइड्रॉक्सिल समूह के $CH_2OH$ समूह के सापेक्ष अभिविन्यास पर निर्भर करते हैं।

(C) $\alpha-D-(+)$-ग्लूकोज और $\beta-D-(+)$-ग्लूकोज केवल $C-1$ कार्बन परमाणु पर विन्यास में भिन्न होते हैं,जो एनोमेरिक कार्बन है।
ऐसे डायस्टेरियोमर्स जो $C-1$ परमाणु पर विन्यास में भिन्न होते हैं,उन्हें एनोमर्स कहा जाता है।

(C) कार्बोहाइड्रेट पॉलीहाइड्रॉक्सी एल्डिहाइड या पॉलीहाइड्रॉक्सी कीटोन होते हैं।इसका अर्थ है कि इनमें कई हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ और या तो एक एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ या एक कीटोन समूह $( > C=O)$ उपस्थित होता है।

(B) मोलिश परीक्षण कार्बोहाइड्रेट की उपस्थिति के लिए एक सामान्य रासायनिक परीक्षण है।
इस परीक्षण में,$2 \ mL$ नमूना समाधान को $\alpha$-नेफ्थोल के अल्कोहलिक समाधान की दो बूंदों के साथ मिलाया जाता है।
फिर,परखनली की दीवारों के सहारे सावधानीपूर्वक $1 \ mL$ सांद्र $H_2SO_4$ मिलाया जाता है।
दो तरल पदार्थों के जंक्शन पर बैंगनी रंग की वलय (ring) का बनना कार्बोहाइड्रेट या शर्करा की उपस्थिति को दर्शाता है।

(A) प्रकाश संश्लेषण में केल्विन चक्र के दौरान ग्लूकोज $(C_{6}H_{12}O_{6})$ के $1$ अणु के संश्लेषण के लिए $18$ अणु $ATP$ और $12$ अणु $NADPH$ की आवश्यकता होती है।
इस प्रक्रिया के लिए संतुलित समीकरण इस प्रकार है:
$6CO_{2} + 12NADPH + 18ATP \rightarrow C_{6}H_{12}O_{6} + 12NADP^{+} + 18ADP + 18Pi + 6H_{2}O$

(A) एक अपचायक शर्करा वह कार्बोहाइड्रेट है जिसमें मुक्त एल्डिहाइड या कीटोन समूह होता है,या एक हेमीएसेटल समूह होता है जो विलयन में खुलकर ऐसा समूह बना सकता है।
जलीय $KOH$ विलयन में,शर्करा के एस्टर (जैसे विकल्प $A$ में दर्शाया गया है) क्षार-उत्प्रेरित जल-अपघटन (hydrolysis) से गुजरते हैं।
एनोमेरिक कार्बन पर एस्टर समूह का जल-अपघटन एक मुक्त हाइड्रॉक्सिल समूह छोड़ता है,जो हेमीएसेटल संरचना को पुनर्जीवित करता है।
यह हेमीएसेटल संरचना अपने मुक्त एल्डिहाइड या कीटोन समूह वाले ओपन-चेन रूप के साथ संतुलन में रहती है,जिससे यह अपचायक गुण प्रदर्शित करती है।
इसलिए,विकल्प $A$ में दिया गया यौगिक जलीय $KOH$ में जल-अपघटन के बाद एक अपचायक शर्करा के रूप में कार्य करता है।

(C) टॉलेन अभिकर्मक का अपचयन उन कार्बोहाइड्रेट द्वारा किया जाता है जिनमें मुक्त हेमीऐसिटल या हेमीकीटल समूह होता है (अपचायक शर्करा)।
$Sucrose$ में,ग्लाइकोसिडिक लिंकेज $\alpha-D-glucose$ के $C1$ और $\beta-D-fructose$ के $C2$ के बीच बनता है।
चूंकि दोनों एनोमेरिक कार्बन ग्लाइकोसिडिक बंधन में शामिल होते हैं,इसलिए इसमें कोई मुक्त एनोमेरिक $-OH$ समूह मौजूद नहीं होता है।
इसलिए,$Sucrose$ एक अनपचायक शर्करा है और यह टॉलेन अभिकर्मक को अपचयित नहीं कर सकता है।

(B) Tollen's परीक्षण अपचायी शर्करा (reducing sugars) और एल्डिहाइड द्वारा दिया जाता है।
ग्लूकोज एक एल्डोज है और फ्रुक्टोज एक कीटोज है,लेकिन क्षारीय Tollen's अभिकर्मक की उपस्थिति में,फ्रुक्टोज टॉटोमेराइजेशन (tautomerization) के माध्यम से ग्लूकोज और मैनोज बनाता है,जो एल्डोज हैं।
इसलिए,ग्लूकोज और फ्रुक्टोज दोनों अपचायी शर्करा के रूप में कार्य करते हैं और धनात्मक Tollen's परीक्षण देते हैं।

(B) शर्करा $(X)$ में,ग्लाइकोसिडिक लिंकेज दोनों मोनोसैकेराइड इकाइयों (ग्लूकोज और फ्रुक्टोज) के एनोमेरिक कार्बन के बीच बनता है। अतः,इसमें कोई मुक्त हेमीऐसिटल या हेमीकेटल समूह नहीं होता है,जिससे यह एक अनपचायी शर्करा बन जाती है।
शर्करा $(Y)$ में,एक मोनोसैकेराइड इकाई में हेमीऐसिटल समूह (ईथर ऑक्सीजन से जुड़े उसी कार्बन से जुड़ा $-OH$ समूह) के साथ एक मुक्त एनोमेरिक कार्बन होता है। अतः,यह एक अपचायी शर्करा है।

(C) एक शर्करा नॉन-रिड्यूसिंग होती है यदि उसके एनोमेरिक कार्बन परमाणु ग्लाइकोसिडिक लिंकेज में शामिल होते हैं,जिसका अर्थ है कि एल्डिहाइड या कीटोन रूप में खुलने के लिए कोई मुक्त हेमीएसीटल या हेमीकेटल समूह उपलब्ध नहीं होता है।
$(i)$ माल्टोज़ को दर्शाता है,जिसमें एक मुक्त एनोमेरिक कार्बन होता है और यह एक रिड्यूसिंग शर्करा है।
(ii) लैक्टोज़ को दर्शाता है,जिसमें एक मुक्त एनोमेरिक कार्बन होता है और यह एक रिड्यूसिंग शर्करा है।
(iii) सुक्रोज़ को दर्शाता है,जहाँ दोनों एनोमेरिक कार्बन (ग्लूकोज़ का $C1$ और फ्रुक्टोज़ का $C2$) ग्लाइकोसिडिक लिंकेज में शामिल होते हैं,जो इसे एक नॉन-रिड्यूसिंग शर्करा बनाता है।
(iv) सेलोबायोज़ को दर्शाता है,जिसमें एक मुक्त एनोमेरिक कार्बन होता है और यह एक रिड्यूसिंग शर्करा है।
अतः,केवल संरचना $(iii)$ एक नॉन-रिड्यूसिंग शर्करा है।

(D) म्यूटाटोटेशन विलयन में एक कायरल यौगिक के विशिष्ट ऑप्टिकल रोटेशन में होने वाला परिवर्तन है,जो इसके दो एनोमर्स के बीच संतुलन के कारण होता है। $\alpha-D$-ग्लूकोज और $\beta-D$-ग्लूकोज एनोमर्स हैं,जो डायस्टिरियोमर्स का एक प्रकार हैं। इसलिए,इस प्रक्रिया में इन डायस्टिरियोमर्स के बीच का अंतर-रूपांतरण शामिल है।

(B) एक शर्करा गैर-अपचायी होती है यदि उसके एनोमेरिक कार्बन पर मुक्त हेमीऐसिटल या हेमीकेटल समूह नहीं होता है।
विकल्प $B$ में,एनोमेरिक कार्बन एक ग्लाइकोसिडिक लिंकेज में शामिल है (मिथाइल ग्लाइकोसाइड के रूप में),जिसका अर्थ है कि इसमें एनोमेरिक स्थिति पर मुक्त $-OH$ समूह नहीं है,जिससे यह एक गैर-अपचायी शर्करा बन जाती है।
विकल्प $A$,$C$,और $D$ में एनोमेरिक कार्बन पर मुक्त $-OH$ समूह मौजूद है,जो उन्हें अपचायी शर्करा बनाता है।

(A) एनोमर्स डायस्टेरियोमर्स का एक ऐसा जोड़ा है जो केवल एनोमेरिक कार्बन परमाणु (ओपन-चेन रूप में कार्बोनिल कार्बन से प्राप्त कार्बन) पर विपरीत विन्यास रखते हैं।
दिए गए संरचना में,एनोमेरिक कार्बन वह है जो रिंग ऑक्सीजन और $-OH$ समूह दोनों से जुड़ा होता है।
एनोमर बनाने के लिए,इस विशिष्ट कार्बन पर विन्यास को उलटना आवश्यक है जबकि अन्य सभी कायरल केंद्र अपरिवर्तित रहते हैं।
दिए गए संरचना की विकल्पों के साथ तुलना करने पर,विकल्प $A$ एनोमेरिक कार्बन को छोड़कर सभी कायरल केंद्रों पर समान विन्यास दिखाता है,जहाँ $-OH$ समूह अब विपरीत स्थिति में है।
इसलिए,विकल्प $A$ एनोमर का प्रतिनिधित्व करता है।

(D) $\alpha-D$-ग्लूकोपायरानोज़ और $\beta-D$-ग्लूकोपायरानोज़ एक-दूसरे के एनोमर्स हैं,क्योंकि वे केवल $C-1$ कार्बन पर विन्यास में भिन्न होते हैं।
दोनों अपचायक शर्करा हैं क्योंकि उनमें एक हेमीऐसिटल समूह होता है जो जलीय घोल में खुलकर एल्डिहाइड समूह बना सकता है।
दोनों जलीय घोल में म्यूटारोटेशन प्रदर्शित करते हैं क्योंकि वे खुली श्रृंखला (open-chain) रूप के माध्यम से परस्पर परिवर्तित होते रहते हैं।
हालाँकि,शिफ अभिकर्मक एल्डिहाइड के लिए एक विशिष्ट परीक्षण है। यद्यपि ग्लूकोज अपने खुली श्रृंखला वाले एल्डिहाइड रूप के साथ संतुलन में रहता है,लेकिन मुक्त एल्डिहाइड की सांद्रता अत्यंत कम ($0.01\%$ से कम) होती है। इसलिए,ग्लूकोज सामान्य परिस्थितियों में शिफ अभिकर्मक के गुलाबी रंग को वापस नहीं ला सकता है,जिससे कथन $D$ गलत हो जाता है।

(C) दर्शाई गई अभिक्रिया एसिड उत्प्रेरक और मेथनॉल की उपस्थिति में $D$-ग्लूकोज से मिथाइल ग्लाइकोसाइड का निर्माण है।
पहले चरण में,एनोमेरिक हाइड्रॉक्सिल समूह प्रोटोनेट होकर एक अच्छा लिविंग ग्रुप $(-OH_2^+)$ बनाता है।
पानी के अणु के निकलने से एनोमेरिक कार्बन पर एक ऑक्सोकार्बेनियम आयन बनता है।
यह कार्बोकेशन रिंग के ऑक्सीजन परमाणु के एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के साथ अनुनाद द्वारा स्थिर होता है,जिससे यह एक ऑक्सोकार्बेनियम आयन बन जाता है।
अतः,मध्यवर्ती एक कार्बोकेशन है जो अनुनाद दर्शाता है।

(D) $1$. $D$-ग्लूकोज और $D$-फ्रुक्टोज क्रमशः एल्डोज और कीटोज शर्करा हैं,लेकिन वे $C-3, C-4,$ और $C-5$ पर समान विन्यास साझा करते हैं।
$2$. जब फेनिलहाइड्राजीन $(H_2N-NH-Ph)$ के साथ अभिक्रिया की जाती है,तो $D$-ग्लूकोज और $D$-फ्रुक्टोज दोनों समान ओसाजोन व्युत्पन्न बनाते हैं क्योंकि अभिक्रिया में पहले दो कार्बन परमाणु शामिल होते हैं,जहाँ संरचना का अंतर समाप्त हो जाता है।
$3$. विकल्प $A$ गलत है क्योंकि दोनों में कायरल केंद्रों की संख्या समान है।
$4$. विकल्प $B$ गलत है क्योंकि वे अलग-अलग ऑक्सीडेटिव विदलन पैटर्न के कारण अलग उत्पाद देते हैं।
$5$. विकल्प $C$ गलत है क्योंकि वे अलग-अलग ऑक्साइम बनाते हैं।

(A) कार्बोहाइड्रेट के $D$ या $L$ विन्यास को निर्धारित करने के लिए,हम उस कायरल कार्बन परमाणु को देखते हैं जो मुख्य कार्यात्मक समूह ($CHO$ समूह) से अधिकतम दूरी पर है।
फिशर प्रोजेक्शन में,यदि इस कायरल कार्बन पर $-OH$ समूह दाईं ओर $(RHS)$ है,तो अणु को $D$-विन्यास सौंपा जाता है।

(D) लैक्टोज एक डाइसैकेराइड है जो $\beta-D-galactose$ और $\beta-D-glucose$ से बना होता है। गैलेक्टोज इकाई गैर-अपचायक भाग है।
सेलुलोज $\beta-D-glucose$ इकाइयों का एक रैखिक बहुलक है जो $\beta-1,4$-ग्लाइकोसिडिक बंधों द्वारा जुड़े होते हैं।
स्टार्च $\alpha-D-glucose$ इकाइयों का बहुलक है।
एमाइलोज स्टार्च का एक रैखिक घटक है जिसमें $\alpha-D-glucose$ इकाइयां $\alpha-1,4$-ग्लाइकोसिडिक लिंकेज द्वारा जुड़ी होती हैं,न कि $1,6$-लिंकेज द्वारा। $1,6$-लिंकेज एमाइलोपेक्टिन (शाखित स्टार्च) में पाए जाते हैं। इसलिए,विकल्प $D$ गलत है।

(D) एक गैर-अपचायक शर्करा वह कार्बोहाइड्रेट है जिसे टॉलेन अभिकर्मक या फेहलिंग विलयन जैसे दुर्बल ऑक्सीकरण एजेंट द्वारा ऑक्सीकृत नहीं किया जा सकता है,क्योंकि इसमें मुक्त हेमीऐसिटल या हेमीकेटल समूह का अभाव होता है।
$I$. ग्लूकोज एक अपचायक शर्करा है क्योंकि इसमें मुक्त एल्डिहाइड समूह होता है।
$II$. फ्रुक्टोज एक अपचायक शर्करा है क्योंकि यह क्षारीय माध्यम में ग्लूकोज/मैनोज में समावयवीकरण कर सकता है।
$III$. माल्टोज एक अपचायक शर्करा है क्योंकि इसमें मुक्त हेमीऐसिटल समूह होता है।
$IV$. सुक्रोज एक गैर-अपचायक शर्करा है क्योंकि ग्लाइकोसिडिक लिंकेज ग्लूकोज और फ्रुक्टोज के एनोमेरिक कार्बन के बीच बनता है,जिससे कोई मुक्त हेमीऐसिटल या हेमीकेटल समूह नहीं बचता है।
$V$. गैलेक्टोज एक अपचायक शर्करा है क्योंकि इसमें मुक्त एल्डिहाइड समूह होता है।
अतः,केवल $IV$ (सुक्रोज) एक गैर-अपचायक शर्करा है।

(A) $D^{-}$-ग्लूकोज,ब्रोमीन जल ($Br_2$ जल) के साथ अभिक्रिया करने पर ऑक्सीकृत होकर $D^{-}$-ग्लूकोनिक अम्ल बनाता है।
ब्रोमीन जल एक मृदु ऑक्सीकारक है जो केवल एल्डिहाइड समूह को कार्बोक्सिलिक अम्ल समूह में ऑक्सीकृत करता है।

(A) रोशेल सॉल्ट को रासायनिक रूप से पोटेशियम सोडियम टार्टरेट टेट्राहाइड्रेट के रूप में जाना जाता है।
इसका रासायनिक सूत्र $KNaC_4H_4O_6 \cdot 4H_2O$ है।
यह टार्टरिक एसिड का एक द्विक लवण (double salt) है,जिसमें टार्टरिक एसिड के अणु के दो अम्लीय हाइड्रोजन परमाणुओं को एक पोटेशियम आयन $(K^+)$ और एक सोडियम आयन $(Na^+)$ द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

(D) $1$. $\alpha-D$-ग्लूकोज और $\beta-D$-ग्लूकोज एनोमर्स हैं,इनैन्टीओमर्स नहीं,क्योंकि वे केवल $C-1$ कार्बन पर विन्यास में भिन्न होते हैं।
$2$. ग्लाइसिन $(NH_2CH_2COOH)$ एकमात्र अमीनो एसिड है जो प्रकाशिक रूप से निष्क्रिय है क्योंकि इसमें कोई कायरल कार्बन परमाणु नहीं होता है।
$3$. सेलुलोज $\beta-D$-ग्लूकोज इकाइयों का एक रैखिक बहुलक है जो $\beta-1,4$-ग्लाइकोसिडिक बंधों द्वारा जुड़े होते हैं; इसलिए,इसके जल-अपघटन से $\beta-D$-ग्लूकोज प्राप्त होता है।
$4$. ड्यूमा विधि में,कार्बनिक यौगिक में मौजूद नाइट्रोजन को $N_2$ गैस में ऑक्सीकृत किया जाता है,जिसे बाद में एकत्र और मापा जाता है। अतः,यह कथन सही है।

(C) $NaBH_4$ ग्लूकोज के एल्डिहाइड समूह को प्राथमिक अल्कोहल समूह $(-CH_2OH)$ में अपचयित करता है,जिससे केवल एक उत्पाद,$D$-सोरबिटोल (ग्लूसिटोल) प्राप्त होता है।
$NaBH_4$ फ्रुक्टोज के कीटो समूह को द्वितीयक अल्कोहल समूह $(-CHOH-)$ में अपचयित करता है। यह अपचयन $C-2$ स्थिति पर एक नया कायरल केंद्र बनाता है,जिससे दो एपिमरिक उत्पाद प्राप्त होते हैं: $D$-सोरबिटोल और $D$-मैनिटोल।
अतः,ग्लूकोज और फ्रुक्टोज के लिए उत्पादों की संख्या क्रमशः $1$ और $2$ है।

(C) सुक्रोज एक डाइसैकेराइड है जो $\alpha-D-glucose$ और $\beta-D-fructose$ से बना होता है,जो ग्लूकोज के $C1$ और फ्रुक्टोज के $C2$ के बीच ग्लाइकोसिडिक लिंकेज द्वारा जुड़े होते हैं।
चूंकि दोनों एनोमेरिक कार्बन ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड में शामिल होते हैं,इसलिए यह एक अनपचायी (non-reducing) शर्करा है।
जल-अपघटन पर,सुक्रोज $D-(+)-glucose$ और $D-(-)-fructose$ का सममोलर मिश्रण देता है।
इस मिश्रण को इनवर्ट शर्करा कहा जाता है क्योंकि ऑप्टिकल रोटेशन का संकेत डेक्सट्रोरोटेटरी $(+66.5^{\circ})$ से लेवोरोटेटरी $(-39.9^{\circ})$ में बदल जाता है।

(D) ग्लूकोज के पेंटाएसीटेट में कोई हेमीएसीटल लिंकेज नहीं होती है,क्योंकि $C-1$ पर स्थित हाइड्रॉक्सिल समूह एसीटेट समूह में परिवर्तित हो जाता है।
चूंकि इसमें कोई मुक्त एल्डिहाइड समूह नहीं होता है,इसलिए यह एल्डिहाइड के विशिष्ट परीक्षण नहीं देता है।
यह टोलेंस अभिकर्मक,बेनेडिक्ट अभिकर्मक,शिफ अभिकर्मक और $NaHSO_3$ के साथ नकारात्मक $(-ve)$ परीक्षण देता है।
अतः,कथन $(C)$ और $(D)$ सही हैं।

(A) अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में शर्करा (जैसे ग्लूकोज) की मेथनॉल के साथ अभिक्रिया $(MeOH; H^+)$ एक फिशर ग्लाइकोसिडेशन अभिक्रिया है।
$1$. एनोमेरिक हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ अम्ल उत्प्रेरक द्वारा प्रोटोनेटेड होता है।
$2$. जल के निष्कासन से एक अनुनाद-स्थिर (resonance-stabilized) ऑक्सोकार्बेनियम आयन (सबसे स्थिर कार्बोकेशन मध्यवर्ती) बनता है।
$3$. मेथनॉल एक न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करता है और एनोमेरिक कार्बन पर आक्रमण करता है।
$4$. डीप्रोटोनेशन से अंतिम ग्लाइकोसाइड उत्पाद प्राप्त होता है,जिसमें एनोमेरिक स्थिति पर एक मेथॉक्सी समूह $(-OMe)$ होता है।

(B) प्रत्येक कार्बोहाइड्रेट के लिए अवलोकनों का विश्लेषण करते हैं:
$1$. $I_2$ विलयन परीक्षण: स्टार्च $I_2$ विलयन के साथ नीला-बैंगनी रंग देता है। चूंकि अवलोकन 'कोई बैंगनी रंग नहीं' है,इसलिए यह स्टार्च नहीं है।
$2$. फेहलिंग विलयन परीक्षण: ग्लूकोज और लैक्टोज अपचायक शर्करा हैं और फेहलिंग विलयन के साथ लाल-भूरा अवक्षेप देते हैं। सुक्रोज एक अनपचायक शर्करा है।
$3$. बारफोड परीक्षण (कॉपर$(II)$ एसीटेट): यह परीक्षण मोनोसैकेराइड और डाइसैकेराइड के बीच अंतर करता है। मोनोसैकेराइड (जैसे ग्लूकोज) $5 \ min$ के भीतर कॉपर$(II)$ एसीटेट को $Cu_2O$ (लाल अवक्षेप) में अपचयित कर देते हैं। डाइसैकेराइड (जैसे लैक्टोज) $5 \ min$ के भीतर प्रतिक्रिया नहीं करते हैं।
$4$. अवलोकन $(c)$ इंगित करता है कि यह एक अपचायक शर्करा है। अवलोकन $(d)$ इंगित करता है कि यह एक डाइसैकेराइड (लैक्टोज) है।
अतः,यह लैक्टोज है।

(B) डाइसैकेराइड वे कार्बोहाइड्रेट हैं जो जल-अपघटन पर मोनोसैकेराइड की दो इकाइयाँ देते हैं। उदाहरणों में $sucrose$,$maltose$ और $lactose$ शामिल हैं।
$mannose$ एक सरल शर्करा है जो एक ही इकाई से बनी होती है,इसलिए यह एक मोनोसैकेराइड है,डाइसैकेराइड नहीं।

(A) ग्लूकोज को ब्रोमीन जल $(Br_2/H_2O)$ जैसे हल्के ऑक्सीकरण एजेंट के साथ प्रतिक्रिया करने पर ग्लूकोनिक अम्ल में ऑक्सीकृत किया जाता है।
यह प्रतिक्रिया दर्शाती है कि ग्लूकोज में कार्बोनिल समूह एक एल्डिहाइड समूह के रूप में मौजूद है।
$CHO-(CHOH)_4-CH_2OH \xrightarrow{Br_2/H_2O} COOH-(CHOH)_4-CH_2OH$

(A) अपचायक शर्करा वह कार्बोहाइड्रेट है जिसमें मुक्त एल्डिहाइड या कीटोन समूह होता है,जो इसे अपचायक (reducing agent) के रूप में कार्य करने की अनुमति देता है।
दिए गए विकल्पों में,चित्र $821-a493$ में दिखाई गई संरचना एक मोनोसैकेराइड (ग्लूकोज) का चक्रीय हेमीऐसिटल रूप है।
यह हेमीऐसिटल कार्बन (एनोमेरिक कार्बन) जलीय घोल में खुली श्रृंखला वाले एल्डिहाइड रूप के साथ संतुलन में होता है,जो इसे एक अपचायक शर्करा बनाता है।
विकल्प $B$,$C$,और $D$ ग्लाइकोसाइड या व्युत्पन्न दर्शाते हैं जहाँ एनोमेरिक हाइड्रॉक्सिल समूह एक बंधन (ऐसिटल निर्माण) में शामिल होता है,जो मुक्त एल्डिहाइड समूह के निर्माण को रोकता है और उन्हें अनपचायक (non-reducing) बनाता है।

(A) माल्टोज़ दो $\alpha-D-glucose$ इकाइयों से बना एक डाइसैकेराइड है।
ये इकाइयाँ $\alpha-C_1-C_4$ ग्लाइकोसिडिक बंध द्वारा जुड़ी होती हैं।
चूंकि इसमें दूसरी ग्लूकोज इकाई के $C_1$ पर एक मुक्त हेमीऐसिटल समूह होता है,इसलिए यह एक अपचायी (reducing) शर्करा के रूप में कार्य करता है।
माल्टोज़ के जल-अपघटन से ग्लूकोज के दो अणु प्राप्त होते हैं,जबकि सुक्रोज़ के जल-अपघटन से ग्लूकोज का एक अणु और फ्रुक्टोज़ का एक अणु प्राप्त होता है।
माल्टोज़ एक ओलिगोसैकेराइड है,पॉलीसैकेराइड नहीं।

(A) एक $\beta-$कीटोहेक्सोफ्यूरानोज़ एक शर्करा है जिसमें एक कीटोन समूह (कीटो),छह कार्बन परमाणु (हेक्सो) और एक पांच-सदस्यीय फ्यूरानोज़ वलय होती है।
संरचना $A$ एक $\beta-$कीटोहेक्सोफ्यूरानोज़ को दर्शाती है।
संरचना $B$ में $7$ कार्बन परमाणु हैं,इसलिए यह एक हेक्सोज़ शर्करा नहीं है।
संरचना $C$ एक $\beta-$एल्डोहेक्सोपायरानोज़ है।
संरचना $D$ एक $\beta-$कीटोहेक्सोपायरानोज़ है।

(C) दिए गए कार्बोहाइड्रेट की जलअपघटन अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
$1$. $\text{माल्टोज} + H_{2}O \xrightarrow{H^{+}} 2 \text{ (ग्लूकोज)}$
$2$. $\text{सुक्रोज} + H_{2}O \xrightarrow{H^{+}} \text{ग्लूकोज} + \text{फ्रुक्टोज}$
$3$. $\text{लैक्टोज} + H_{2}O \xrightarrow{H^{+}} \text{ग्लूकोज} + \text{गैलेक्टोज}$
$4$. $\text{रैफिनोज} + H_{2}O \xrightarrow{H^{+}} \text{ग्लूकोज} + \text{फ्रुक्टोज} + \text{गैलेक्टोज}$
अतः,केवल माल्टोज जलअपघटन पर ग्लूकोज के दो अणु देता है।

(D) $D-(+)$-ग्लूकोज में $C-1$ पर एक एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ होता है।
जब यह हाइड्रॉक्सिलएमाइन $(NH_2OH)$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो कार्बोनिल ऑक्सीजन $=NOH$ द्वारा प्रतिस्थापित हो जाता है और एक ऑक्साइम $(-CH=NOH)$ बनाता है।
शेष कायरल केंद्रों ($C-2$ से $C-5$) का विन्यास मूल $D$-ग्लूकोज संरचना के समान ही रहता है।
फिशर प्रक्षेप में,$OH$ समूह $C-2, C-4,$ और $C-5$ पर दाईं ओर और $C-3$ पर बाईं ओर होते हैं।
अतः,ऑक्साइम की संरचना $CH=NOH-CH(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CH_2OH$ है।

(C) ग्लूकोज $(CH_2OH(CHOH)_4CHO)$ की पीरियोडिक एसिड $(HIO_4)$ के साथ अभिक्रिया में आसन्न हाइड्रॉक्सिल समूहों के बीच के सभी $C-C$ बंधों का ऑक्सीडेटिव विदलन होता है।
ग्लूकोज के लिए अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_2OH(CHOH)_4CHO + 5HIO_4 \rightarrow 5HCOOH + HCHO + 5HIO_3$.
इस अभिक्रिया में,एल्डिहाइड समूह और चार द्वितीयक अल्कोहल समूहों का ऑक्सीकरण होकर $5$ मोल फॉर्मिक एसिड $(HCOOH)$ बनता है,जबकि अंतिम प्राथमिक अल्कोहल समूह का ऑक्सीकरण $1$ मोल फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ में होता है।
अतः,फॉर्मिक एसिड के $5$ मोल बनते हैं।

(D) अपचायी शर्करा वह शर्करा है जिसमें मुक्त एल्डिहाइड या कीटोन समूह होता है,जो इसे अपचायक के रूप में कार्य करने की अनुमति देता है।
$Glucose$,$Mannose$,$Fructose$ और $Galactose$ सभी मोनोसेकेराइड हैं और अपचायी शर्करा के रूप में कार्य करते हैं।
$Sucrose$ एक डाइसेकेराइड है जिसमें ग्लाइकोसिडिक बंधन ग्लूकोज और फ्रुक्टोज दोनों के एनोमेरिक कार्बन के बीच बनता है,जिससे कोई मुक्त एल्डिहाइड या कीटोन समूह नहीं बचता है।
$Starch$ एक पॉलीसेकेराइड है जो गैर-अपचायी है।
इसलिए,$Sucrose$ और $Starch$ का युग्म गैर-अपचायी शर्करा है।

(B) Sucrose एक डाइसैकेराइड है जो $\alpha-D$-Glucose और $\beta-D$-Fructose इकाइयों से बना होता है जो एक ग्लाइकोसिडिक बंधन द्वारा जुड़े होते हैं। इसलिए,विकल्प $B$ में दिया गया युग्म गलत है क्योंकि इसमें एनोमेरिक विन्यास को आपस में बदल दिया गया है।

(A) $1$. एपिमर वे डायस्टेरियोमर्स हैं जो केवल एक कायरल केंद्र पर विन्यास में भिन्न होते हैं। ग्लूकोज $(K)$ और मैनोज $(L)$ $C-2$ एपिमर हैं। ग्लूकोज $(K)$ और गैलेक्टोज $(M)$ $C-4$ एपिमर हैं।
$2$. एनोमर एपिमर का एक विशेष प्रकार है जो एनोमेरिक कार्बन $(C-1)$ पर विन्यास में भिन्न होते हैं। $\alpha-\text{ग्लूकोज}$ $(N)$ और $\beta-\text{ग्लूकोज}$ $(O)$ एक-दूसरे के एनोमर हैं।
$3$. विकल्पों को देखने पर,$(K, L)$ एपिमर जोड़ी है और $(N, O)$ एनोमर जोड़ी है। अतः,विकल्प $(A)$ सही उत्तर है।

(C) $D-(-)$-फ्रुक्टोज की खुली श्रृंखला संरचना $CH_2OH-CO-CH(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CH_2OH$ है।
इस संरचना में,$C_3$,$C_4$ और $C_5$ स्थितियों पर स्थित कार्बन परमाणु कायरल हैं क्योंकि प्रत्येक चार अलग-अलग समूहों से जुड़ा हुआ है।
अतः,फ्रुक्टोज की खुली श्रृंखला संरचना में $3$ कायरल कार्बन परमाणु होते हैं।

(C) म्यूटारोटेशन उन अपचायी शर्कराओं (reducing sugars) द्वारा प्रदर्शित किया जाता है जिनमें मुक्त हेमीऐसिटल या हेमीकेटल समूह होता है,जो उन्हें उनके खुली-श्रृंखला और चक्रीय रूपों के बीच संतुलन में रहने की अनुमति देता है।
$Lactose$,$Glucose$ और $Fructose$ अपचायी शर्कराएं हैं और इसलिए म्यूटारोटेशन प्रदर्शित करती हैं।
$Sucrose$ एक अनपचायी शर्करा (non-reducing sugar) है क्योंकि इसका ग्लाइकोसिडिक लिंकेज ग्लूकोज और फ्रुक्टोज दोनों इकाइयों के एनोमेरिक कार्बन से जुड़ा होता है,जिससे कोई मुक्त हेमीऐसिटल या हेमीकेटल समूह नहीं बचता है।
इसलिए,$Sucrose$ म्यूटारोटेशन नहीं दर्शाता है।

(A) $\alpha-D$-ग्लूकोज की हावर्थ संरचना एक छह-सदस्यीय पाइरानोज रिंग है।
$\alpha-D$-ग्लूकोज में,$C1$ स्थिति (एनोमेरिक कार्बन) पर हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ नीचे की ओर ( $C5$ पर $-CH_2OH$ समूह के विपरीत) स्थित होता है।
$C2$,$C3$,और $C4$ पर $-OH$ समूह क्रमशः नीचे,ऊपर और नीचे की ओर होते हैं।
दिए गए विकल्पों के साथ तुलना करने पर,चित्र $824-$a100 में दी गई संरचना $\alpha-D$-ग्लूकोज को सही ढंग से दर्शाती है।

(D) ग्लूकोज में एक एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ और हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ होते हैं।
हालाँकि,यह सोडियम बाइसल्फाइट $(NaHSO_3)$ के साथ अभिक्रिया नहीं करता है क्योंकि विशाल पॉलीहाइड्रॉक्सी श्रृंखला के कारण उत्पन्न त्रिविम बाधा (steric hindrance) कार्बोनिल कार्बन पर बाइसल्फाइट समूह के योग को प्रतिकूल बनाती है।
ग्लूकोज $NH_2OH$ के साथ ऑक्साइम बनाने के लिए,$HCN$ के साथ साइनोहाइड्रिन बनाने के लिए और $NH_2NHCONH_2$ (सेमीकार्बेजाइड) के साथ सेमीकार्बेजोन बनाने के लिए अभिक्रिया करता है।

(D) $Sucrose$ एक नॉन-रिड्यूसिंग शर्करा है क्योंकि दोनों मोनोसैकेराइड इकाइयों के एनोमेरिक कार्बन परमाणु ग्लाइकोसिडिक बंध के निर्माण में शामिल होते हैं।

(C) एक अपचायक शर्करा में एक मुक्त हेमीऐसीटल या हेमीकीटल समूह होना चाहिए,जो खुली श्रृंखला वाले एल्डिहाइड या कीटोन रूप के साथ संतुलन में रह सके।
जलीय $KOH$ विलयन में,एक एस्टर समूह (जैसे $-OCOCH_3$) जल-अपघटन (hydrolysis) के माध्यम से एक मुक्त हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ बना सकता है।
विकल्प $C$ में एनोमेरिक कार्बन पर एक एस्टर समूह $(-OCOCH_3)$ मौजूद है। $aq. KOH$ की उपस्थिति में,यह एस्टर क्षार-उत्प्रेरित जल-अपघटन से गुजरता है और एक मुक्त हेमीऐसीटल समूह (एनोमेरिक कार्बन पर $-OH$) प्रदान करता है।
यह मुक्त हेमीऐसीटल समूह फिर खुलकर एल्डिहाइड बना सकता है,जो एक अपचायक के रूप में कार्य करता है।
इसलिए,विकल्प $C$ में दिया गया यौगिक $aq. KOH$ विलयन में एक अपचायक शर्करा के रूप में व्यवहार करेगा।

(B) $1$. पहली संरचना में कायरल कार्बन (अंतिम से दूसरे कार्बन) पर $-OH$ समूह दाईं ओर है,जो इसे $D$-शर्करा के रूप में पहचानता है। चूंकि दोनों $-OH$ समूह एक ही तरफ हैं,इसलिए यह $D$-एरिथ्रोज़ है।
$2$. दूसरी संरचना में कायरल कार्बन पर $-OH$ समूह दाईं ओर है,जो इसे $D$-शर्करा के रूप में पहचानता है। $-OH$ समूह विपरीत दिशा में होने के कारण,यह $D$-थ्रिओज़ है।
$3$. तीसरी संरचना में कायरल कार्बन पर $-OH$ समूह बाईं ओर है,जो इसे $L$-शर्करा के रूप में पहचानता है। चूंकि दोनों $-OH$ समूह एक ही तरफ हैं,इसलिए यह $L$-एरिथ्रोज़ है।
$4$. चौथी संरचना में कायरल कार्बन पर $-OH$ समूह बाईं ओर है,जो इसे $L$-शर्करा के रूप में पहचानता है। $-OH$ समूह विपरीत दिशा में होने के कारण,यह $L$-थ्रिओज़ है।
अतः,सही क्रम $D$-एरिथ्रोज़,$D$-थ्रिओज़,$L$-एरिथ्रोज़,$L$-थ्रिओज़ है।

(D) $D-(+)$-ग्लूकोज में $C1$ पर एक एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ होता है।
जब यह हाइड्रॉक्सिलएमाइन $(NH_2OH)$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो एल्डिहाइड समूह एक ऑक्साइम समूह $(-CH=NOH)$ में परिवर्तित हो जाता है।
शेष कायरल केंद्रों ($C2$ से $C5$) का विन्यास $D$-ग्लूकोज के समान ही रहता है।
$D$-ग्लूकोज के फिशर प्रक्षेप में,$-OH$ समूह $C2$ (दाएं),$C3$ (बाएं),$C4$ (दाएं),और $C5$ (दाएं) पर होते हैं।
विकल्प $(d)$ ग्लूकोज ऑक्साइम की संरचना को सही ढंग से दर्शाता है।

(A) जब $glucose$,$fructose$ और $mannose$ फेनिलहाइड्राज़ीन की अधिकता के साथ अभिक्रिया करते हैं,तो वे समान ओसाज़ोन व्युत्पन्न बनाते हैं जिसे $glucosazone$ कहा जाता है।
यह इसलिए होता है क्योंकि ओसाज़ोन के निर्माण के दौरान $C-1$ और $C-2$ स्थितियों पर संरचनात्मक अंतर समाप्त हो जाते हैं,जिसके परिणामस्वरूप इन तीनों शर्कराओं के लिए समान फेनिलहाइड्राज़ोन संरचना प्राप्त होती है।

(A) ब्रोमीन जल $(Br_2/H_2O)$ एक मृदु ऑक्सीकारक है।
यह ग्लूकोज के एल्डिहाइड समूह $(-CHO)$ को कार्बोक्सिलिक अम्ल समूह $(-COOH)$ में ऑक्सीकृत करता है,जबकि प्राथमिक अल्कोहल समूह $(-CH_2OH)$ और द्वितीयक अल्कोहल समूह अप्रभावित रहते हैं।
यह अभिक्रिया ग्लूकोनिक अम्ल उत्पन्न करती है।