Nucleic Acids Questions in Gujarati

(D) ન્યુક્લિક એસિડમાં,ન્યુક્લિઓટાઇડ્સ એક ન્યુક્લિઓટાઇડના $5'$ કાર્બન અને બીજા ન્યુક્લિઓટાઇડના $3'$ કાર્બન વચ્ચેના $3'-5'$ ફોસ્ફોડાયએસ્ટર સાંકળ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે. આ સાંકળ પોલીન્યુક્લિઓટાઇડ શૃંખલાનો મુખ્ય આધાર બનાવે છે.

(B) $DNA$ માં $2$-ડિઓક્સિરિબોઝ શર્કરા અને નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઈઝ થાયમિન $(T)$ હોય છે.
$RNA$ માં થાયમિનને બદલે રિબોઝ શર્કરા અને નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઈઝ યુરેસીલ $(U)$ હોય છે.
તેથી,$RNA$ એ રિબોઝ શર્કરા અને યુરેસીલની હાજરી દ્વારા $DNA$ થી અલગ પડે છે.

(D) $DNA$ નું દ્વિસર્પીલ બંધારણ બે શૃંખલાઓના નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઝ વચ્ચેના ચોક્કસ બેઝ પેરિંગ દ્વારા જળવાઈ રહે છે.
આ બેઝ જોડીઓ ($A$ સાથે $T$ અને $G$ સાથે $C$) $Hydrogen \ bonding$ (હાઇડ્રોજન બંધ) દ્વારા જોડાયેલી હોય છે.

(C) ન્યુક્લિઓટાઇડમાં,વિષમચક્રીય બેઇઝ એ $N$-ગ્લાયકોસિડિક લિંકેજ દ્વારા પેન્ટોઝ શર્કરાના $C_1$ સ્થાન સાથે જોડાયેલ હોય છે.
ફોસ્ફેટ સમૂહ એ ફોસ્ફોએસ્ટર લિંકેજ દ્વારા શર્કરાના $C_5$ સ્થાન સાથે જોડાયેલ હોય છે.
તેથી,વિષમચક્રીય બેઇઝ અને ફોસ્ફેટ એસ્ટર લિંકેજ અનુક્રમે શર્કરાના $C_1$ અને $C_5$ સ્થાન પર હોય છે.

(D) બાયોપોલિમર એ સજીવો દ્વારા ઉત્પન્ન થતા પોલિમર છે. $DNA$ (ડીઓક્સિરાઇબોન્યુક્લિક એસિડ) એ કુદરતી રીતે બનતું બાયોપોલિમર છે જે સજીવોમાં આનુવંશિક માહિતીનું વહન કરે છે. ટેફલોન અને નાયલોન-$6,6$ એ કૃત્રિમ પોલિમર છે,જ્યારે કુદરતી રબર એ પોલિમર છે પરંતુ તે $DNA$ કે પ્રોટીનની જેમ બાયોપોલિમર તરીકે વર્ગીકૃત થતું નથી.

(A) થાઇમિન એ $5-$ મિથાઈલયુરેસિલ છે. તે $DNA$ માં જોવા મળતો પિરિમિડિન ન્યુક્લિઓબેઝ છે.

(C) $DNA$ માં બેઝ જોડીના નિયમો મુજબ,$Adenine$ $(A)$ એ $Thymine$ $(T)$ સાથે અને $Cytosine$ $(C)$ એ $Guanine$ $(G)$ સાથે જોડાય છે.
આપેલ શૃંખલા: $ATCGTATG$
પૂરક શૃંખલા: $TAGCATAC$

(B) ન્યુક્લિયોટાઇડ નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઇઝ,પેન્ટોઝ શર્કરા અને ફોસ્ફેટ સમૂહનો બનેલો હોય છે.
જ્યારે $DNA$ માંથી થાઇમિન ધરાવતા ન્યુક્લિયોટાઇડનું જળવિભાજન કરવામાં આવે છે,ત્યારે ફોસ્ફેટ અને શર્કરા વચ્ચેનો બંધ અને શર્કરા તથા બેઇઝ વચ્ચેનો ગ્લાયકોસિડિક બંધ તૂટે છે.
પરિણામે નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઇઝ (થાઇમિન),પેન્ટોઝ શર્કરા $(\beta-D-2-deoxyribose)$ અને ફોસ્ફોરિક એસિડ $(H_3PO_4)$ નીપજ તરીકે મળે છે.

(N/A) $DNA$ અણુ દ્વિ-શૃંખલામય (double-stranded) હોય છે,જેમાં બેઝની જોડી બને છે. એડેનાઈન $(A)$ હંમેશા થાઈમીન $(T)$ સાથે અને સાયટોસીન $(C)$ હંમેશા ગ્વાનીન $(G)$ સાથે જોડાય છે. તેથી,$DNA$ ના જળવિભાજન પર,ઉત્પન્ન થતા એડેનાઈનનો જથ્થો થાઈમીન જેટલો હોય છે અને તેવી જ રીતે,સાયટોસીનનો જથ્થો ગ્વાનીન જેટલો હોય છે.
પરંતુ જ્યારે $RNA$ નું જળવિભાજન કરવામાં આવે છે,ત્યારે મળતા વિવિધ બેઝના જથ્થા વચ્ચે કોઈ સંબંધ હોતો નથી. તેથી,$RNA$ એક-શૃંખલામય (single-stranded) છે.

(N/A) ન્યુક્લિક એસિડ એ તમામ જીવંત કોષોના કોષકેન્દ્રમાં જોવા મળતા જૈવ-અણુઓ છે,જે રંગસૂત્રોના ઘટકોમાંના એક છે. ન્યુક્લિક એસિડ મુખ્યત્વે બે પ્રકારના હોય છે: ડીઓક્સિરાઇબોન્યુક્લિક એસિડ $(DNA)$ અને રાઇબોન્યુક્લિક એસિડ $(RNA)$. ન્યુક્લિક એસિડને પોલીન્યુક્લિયોટાઇડ્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે કારણ કે તે ન્યુક્લિયોટાઇડ્સના લાંબી શૃંખલાવાળા પોલિમર છે. ન્યુક્લિક એસિડના બે મુખ્ય કાર્યો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ $DNA$ એક પેઢીમાંથી બીજી પેઢીમાં આનુવંશિક લક્ષણોના પ્રસારણ માટે જવાબદાર છે. પ્રસારણની આ પ્રક્રિયાને આનુવંશિકતા કહેવામાં આવે છે.
$(ii)$ ન્યુક્લિક એસિડ ($DNA$ અને $RNA$ બંને) કોષમાં પ્રોટીન સંશ્લેષણ માટે જવાબદાર છે. જોકે પ્રોટીન વાસ્તવમાં કોષમાં વિવિધ $RNA$ અણુઓ દ્વારા સંશ્લેષિત થાય છે,પરંતુ ચોક્કસ પ્રોટીનના સંશ્લેષણ માટેનો સંદેશ $DNA$ માં હાજર હોય છે.

(N/A) ન્યુક્લિયોસાઇડ એ પેન્ટોઝ શર્કરાના $1'$ સ્થાન પર બેઝના જોડાણથી બને છે.
$\text{ન્યુક્લિયોસાઇડ} = \text{શર્કરા} + \text{બેઝ}$
બીજી તરફ,ન્યુક્લિયોટાઇડમાં ન્યુક્લિક એસિડના ત્રણેય મૂળભૂત ઘટકો હોય છે: પેન્ટોઝ શર્કરા,ફોસ્ફોરિક એસિડ અને નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઝ.
$\text{ન્યુક્લિયોટાઇડ} = \text{શર્કરા} + \text{બેઝ} + \text{ફોસ્ફોરિક એસિડ}$

(N/A) $DNA$ ની હેલિકલ રચનામાં,બે શૃંખલાઓ ચોક્કસ બેઝની જોડીઓ વચ્ચેના હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલી હોય છે. $Cytosine$ $(C)$ એ $Guanine$ $(G)$ સાથે હાઇડ્રોજન બંધ બનાવે છે,જ્યારે $Adenine$ $(A)$ એ $Thymine$ $(T)$ સાથે હાઇડ્રોજન બંધ બનાવે છે. આ ચોક્કસ બેઝ જોડીને કારણે,એક શૃંખલાનો ક્રમ બીજી શૃંખલાનો ક્રમ નક્કી કરે છે,જે તેમને સમાન હોવાને બદલે પૂરક બનાવે છે.

(N/A) $DNA$ અને $RNA$ વચ્ચેના બંધારણીય તફાવતો નીચે મુજબ છે:

$DNA$	$RNA$
$1.$ $DNA$ અણુઓમાં શર્કરાનો ભાગ $\beta-D-2$-ડીઓક્સિરાઈબોઝ છે.	$1.$ $RNA$ અણુઓમાં શર્કરાનો ભાગ $\beta-D$-રાઈબોઝ છે.
$2.$ $DNA$ માં થાઈમીન $(T)$ હોય છે. તેમાં યુરેસિલ $(U)$ હોતું નથી.	$2.$ $RNA$ માં યુરેસિલ $(U)$ હોય છે. તેમાં થાઈમીન $(T)$ હોતું નથી.
$3.$ $DNA$ નું હેલિકલ બંધારણ દ્વિ-શૃંખલામય (double-stranded) હોય છે.	$3.$ $RNA$ નું હેલિકલ બંધારણ એક-શૃંખલામય (single-stranded) હોય છે.

$DNA$ અને $RNA$ વચ્ચેના કાર્યાત્મક તફાવતો નીચે મુજબ છે:

$DNA$	$RNA$
$1.$ $DNA$ આનુવંશિકતાનો રાસાયણિક આધાર છે.	$1.$ $RNA$ આનુવંશિકતા માટે જવાબદાર નથી.
$2.$ $DNA$ અણુઓ પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરતા નથી,પરંતુ કોષોમાં પ્રોટીન સંશ્લેષણ માટે કોડેડ સંદેશાઓનું વહન કરે છે.	$2.$ કોષોમાં પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ $RNA$ અણુઓ દ્વારા થાય છે.

(N/A) $(i)$ મેસેન્જર $RNA$ $(m-RNA)$
$(ii)$ રાઈબોસોમલ $RNA$ $(r-RNA)$
$(iii)$ ટ્રાન્સફર $RNA$ $(t-RNA)$

(N/A) ન્યુક્લિક એસિડ એ ન્યુક્લિઓટાઇડ્સના બાયોપોલિમર છે. ન્યુક્લિઓટાઇડ નાઇટ્રોજનયુક્ત હેટરોસાયક્લિક બેઇઝ,શર્કરા અને ફોસ્ફેટ સમૂહનો બનેલો હોય છે.
$(i)$ ન્યુક્લિક એસિડમાં શર્કરા:
$DNA$ અણુઓમાં,શર્કરા $\beta-D-2-deoxyribose$ છે,જ્યારે $RNA$ માં તે $\beta-D-ribose$ છે.
$(ii)$ વિષમ નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઇઝ:
$DNA$ અને $RNA$ માં નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઇઝના બે મહત્વના વર્ગો છે,એટલે કે પ્યુરિન અને પિરિમિડિન વ્યુત્પન્ન.
$(iii)$ ફોસ્ફેટ સમૂહ:
ફોસ્ફેટ સમૂહ શર્કરાના $5'$-કાર્બન સાથે જોડાયેલ હોય છે,જે ન્યુક્લિઓટાઇડ્સને જોડીને પોલીન્યુક્લિઓટાઇડ શૃંખલા બનાવે છે.

(N/A) જ્યારે નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઇઝ શર્કરાના $1^{\prime}$ સ્થાન સાથે જોડાય છે ત્યારે ન્યુક્લિઓસાઇડ બને છે. ન્યુક્લિઓસાઇડમાં,શર્કરાના કાર્બનને $1^{\prime}, 2^{\prime}, 3^{\prime}$ વગેરે તરીકે ક્રમાંકિત કરવામાં આવે છે જેથી તેમને બેઇઝથી અલગ પાડી શકાય.
જ્યારે ન્યુક્લિઓસાઇડ શર્કરાના $5^{\prime}$-સ્થાન પર ફોસ્ફોરિક એસિડ સાથે જોડાય છે,ત્યારે ન્યુક્લિઓટાઇડ પ્રાપ્ત થાય છે.
ન્યુક્લિઓટાઇડ્સ પેન્ટોઝ શર્કરાના $5^{\prime}$ અને $3^{\prime}$ કાર્બન અણુઓ વચ્ચે ફોસ્ફોડાયએસ્ટર લિંકેજ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાય છે,જેના પરિણામે ડાયન્યુક્લિઓટાઇડનું નિર્માણ થાય છે. વધુ પોલિમરાઇઝેશનથી પોલીન્યુક્લિઓટાઇડ શૃંખલા બને છે,જે ન્યુક્લિક એસિડ ($DNA$ અને $RNA$) નો મુખ્ય આધાર છે.

(A) $DNA$ ફિંગરપ્રિન્ટિંગ એ મોલેક્યુલર બાયોલોજીમાં એક શક્તિશાળી સાધન છે. તેમાં સામેલ પગલાંઓ નીચે મુજબ છે:
$1$. નમૂનામાંથી (દા.ત. રક્ત,વાળ,ત્વચા) $DNA$ નું અલગીકરણ.
$2$. વિવિધ લંબાઈના ટુકડાઓ બનાવવા માટે રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લીઝનો ઉપયોગ કરીને $DNA$ નું પાચન.
$3$. કદના આધારે જેલ ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસ દ્વારા આ ટુકડાઓનું અલગીકરણ.
$4$. અલગ થયેલા ટુકડાઓને મેમ્બ્રેન પર સ્થાનાંતરિત કરવું (સધર્ન બ્લોટિંગ).
$5$. રેડિયોએક્ટિવ અથવા ફ્લોરોસન્ટ પ્રોબ્સ સાથે હાઇબ્રિડાઇઝેશન જે ચોક્કસ ક્રમ સાથે જોડાય છે.
$6$. એક્સ-રે ફિલ્મ (ઓટોરેડિયોગ્રાફી) નો ઉપયોગ કરીને પેટર્નનું નિરીક્ષણ,જે દરેક વ્યક્તિ માટે એક અનન્ય બેન્ડ પેટર્ન બનાવે છે.
ઉપયોગો:
- ફોરેન્સિક સાયન્સ: ગુનાના સ્થળોએથી મળેલા $DNA$ નમૂનાઓને શંકાસ્પદ વ્યક્તિઓ સાથે મેળવવા માટે વપરાય છે.
- પિતૃત્વ પરીક્ષણ: માતા-પિતા અને બાળકો વચ્ચેના જૈવિક સંબંધો સ્થાપિત કરવા માટે વપરાય છે.
- તબીબી નિદાન: વારસાગત રોગો માટે આનુવંશિક માર્કર્સની ઓળખ કરવી.

(N/A) ન્યુક્લિક એસિડ જીવનના અસ્તિત્વ અને સાતત્ય માટે આવશ્યક છે. તેનું જૈવિક મહત્વ નીચે મુજબ છે:
$1$. આનુવંશિકતા: જીવંત કોષનું કોષકેન્દ્ર આનુવંશિક લક્ષણોના વહન માટે જવાબદાર છે,જેને આનુવંશિકતા કહેવામાં આવે છે. કોષના કોષકેન્દ્રમાં રહેલા કણો જે આનુવંશિકતા માટે જવાબદાર છે તેને રંગસૂત્રો (chromosomes) કહેવામાં આવે છે,જે પ્રોટીન અને ન્યુક્લિક એસિડના બનેલા હોય છે.
$2$. પ્રજાતિની ઓળખ: $DNA$ લાખો વર્ષો સુધી સજીવોની વિવિધ પ્રજાતિઓની ઓળખ જાળવી રાખવા માટે સંપૂર્ણપણે જવાબદાર છે. $DNA$ અણુ કોષ વિભાજન દરમિયાન સ્વ-પ્રતિકૃતિ (self-duplication) કરવામાં સક્ષમ છે,જે સુનિશ્ચિત કરે છે કે સમાન $DNA$ શૃંખલાઓ બાળ કોષોમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.
$3$. પ્રોટીન સંશ્લેષણ: ન્યુક્લિક એસિડ પ્રોટીન સંશ્લેષણમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે. જોકે પ્રોટીન કોષમાં વિવિધ $RNA$ અણુઓ દ્વારા સંશ્લેષિત થાય છે,પરંતુ ચોક્કસ પ્રોટીનના સંશ્લેષણ માટેનો સંદેશ અથવા સૂચનાઓ $DNA$ માં સંગ્રહિત હોય છે.

(5') ન્યુક્લિયોસાઇડમાં નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઇઝ પેન્ટોઝ શર્કરાના $1^{\prime}$ સ્થાન પર જોડાયેલ હોય છે.
જ્યારે ફોસ્ફોરિક એસિડનો અણુ ન્યુક્લિયોસાઇડની શર્કરાના $5^{\prime}$ સ્થાન પર રહેલા હાઇડ્રોક્સિલ સમૂહ સાથે એસ્ટરીકરણ પામે છે,ત્યારે ન્યુક્લિયોટાઇડ બને છે.
તેથી,ફોસ્ફોરિક એસિડ $5^{\prime}$ સ્થાન પર જોડાય છે.

(N/A) ન્યુક્લિઓસાઇડમાં,નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઝ પેન્ટોઝ શર્કરાના $1^{\prime}$ સ્થાન સાથે જોડાયેલ હોય છે. જ્યારે ફોસ્ફોરિક એસિડનો અણુ શર્કરાના $5^{\prime}$ સ્થાન સાથે જોડાય છે,ત્યારે ન્યુક્લિઓટાઇડ બને છે. ફોસ્ફોડાયએસ્ટર લિંકેજ એક ન્યુક્લિઓટાઇડના $3^{\prime}$ કાર્બન અને બીજા ન્યુક્લિઓટાઇડના $5^{\prime}$ કાર્બન વચ્ચે ફોસ્ફેટ ગ્રુપ દ્વારા રચાય છે. 'ડાયએસ્ટર' શબ્દ સૂચવે છે કે ફોસ્ફેટ ગ્રુપ બે એસ્ટર લિંકેજ બનાવે છે: એક એક શર્કરાના $3^{\prime}$ હાઇડ્રોક્સિલ ગ્રુપ સાથે અને બીજી બાજુની શર્કરાના $5^{\prime}$ હાઇડ્રોક્સિલ ગ્રુપ સાથે. આ લિંકેજની રચનામાં સામેલ એસિડ ફોસ્ફોરિક એસિડ $(H_3PO_4)$ છે.

(N/A) $DNA$ ના સંપૂર્ણ જળવિભાજનથી ત્રણ પ્રકારના ટુકડાઓ મળે છે:
$1$. પેન્ટોઝ શર્કરા $(2-deoxy-D-ribose)$.
$2$. ફોસ્ફોરિક એસિડ $(H_3PO_4)$.
$3$. નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઝ: એડેનાઇન $(A)$,ગ્વાનાઇન $(G)$,સાયટોસિન $(C)$,અને થાઇમિન $(T)$.
$DNA$ અણુમાં,આ ટુકડાઓ નીચે મુજબ જોડાયેલા હોય છે:
- નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઝ એ $2-deoxy-D-ribose$ શર્કરાના $C1'$ સ્થાન સાથે $\beta-N-glycosidic$ બંધ દ્વારા જોડાઈને ન્યુક્લિયોસાઇડ બનાવે છે.
- ફોસ્ફોરિક એસિડ એ શર્કરાના $C5'$ સ્થાન સાથે ફોસ્ફોડાયએસ્ટર બંધ દ્વારા જોડાઈને ન્યુક્લિયોટાઇડ બનાવે છે.
- ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ $3'-5'$ ફોસ્ફોડાયએસ્ટર બંધ દ્વારા જોડાઈને પોલીન્યુક્લિયોટાઇડ શૃંખલા બનાવે છે.
$DNA$ ડબલ હેલિક્સમાં બેઝ જોડી હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા થાય છે:
- એડેનાઇન $(A)$ એ થાઇમિન $(T)$ સાથે બે હાઇડ્રોજન બંધ $(A=T)$ દ્વારા જોડાય છે.
- ગ્વાનાઇન $(G)$ એ સાયટોસિન $(C)$ સાથે ત્રણ હાઇડ્રોજન બંધ $(G\equiv C)$ દ્વારા જોડાય છે.

(N/A) $(1)$ આનુવંશિક માહિતી ધરાવતો અણુ $DNA$ (ડીઓક્સિરાઈબોન્યુક્લિક એસિડ) છે.
$(2)$ એમોનિયમ સાયનેટનું રાસાયણિક સૂત્ર $NH_4CNO$ અને યુરિયાનું સૂત્ર $NH_2CONH_2$ છે.
$(3)$ મિથેન $(CH_4)$ માં કાર્બનનું સંકરણ $sp^3$,ઈથેન $(C_2H_6)$ માં $sp^3$,ઈથીન $(C_2H_4)$ માં $sp^2$ અને ઈથાઈન $(C_2H_2)$ માં $sp$ છે.
$(4)$ $s$-લક્ષણ વધવાની સાથે વિદ્યુતઋણતા વધે છે. તેથી,$sp$ સંકૃત કક્ષક સૌથી વધુ વિદ્યુતઋણીય ($50\% \ s$-લક્ષણ) અને $sp^3$ સંકૃત કક્ષક સૌથી ઓછી વિદ્યુતઋણીય ($25\% \ s$-લક્ષણ) છે.

(D) યુરેસિલ એ પાયરિમીડિનનું વ્યુત્પન્ન છે. તેના સૌથી સ્થાયી સ્વરૂપમાં,જે $RNA$ માં જોવા મળે છે,તે ડાયકીટો સ્વરૂપ છે જેને $2,4$-ડાયઓક્સોપાયરિમીડિન કહેવાય છે. આ બંધારણ વિકલ્પ $D$ માં દર્શાવેલ છે.

(A) આકૃતિમાં આપેલી રચના $5$-મિથાઈલયુરેસિલ છે,જેને સામાન્ય રીતે થાઇમિન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$DNA$ ના બેવડા કુંડળમાં,થાઇમિન $(T)$ એ બે હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા એડેનાઇન $(A)$ સાથે પૂરક બેઝ જોડી બનાવે છે.

(B) માત્ર $RNA$ માં જોવા મળતો બેઝ યુરેસિલ $(Uracil)$ છે.
ન્યુક્લિયોટાઇડ નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઝ,રાઇબોઝ શર્કરા અને ફોસ્ફેટ જૂથનો બનેલો હોય છે.
$1$. યુરેસિલમાં $2$ ઓક્સિજન પરમાણુઓ હોય છે.
$2$. રાઇબોઝ શર્કરામાં $5$ ઓક્સિજન પરમાણુઓ હોય છે.
$3$. ફોસ્ફેટ જૂથ $(PO_4^{3-})$ માં $4$ ઓક્સિજન પરમાણુઓ હોય છે.
જ્યારે આ ઘટકો જોડાઈને ન્યુક્લિયોટાઇડ બનાવે છે,ત્યારે ગ્લાયકોસિડિક બંધ અને એસ્ટર બંધ બનતી વખતે પાણીના અણુઓ દૂર થાય છે.
- બેઝ અને શર્કરા વચ્ચે એક પાણીનો અણુ દૂર થાય છે.
- શર્કરા અને ફોસ્ફેટ જૂથ વચ્ચે એક પાણીનો અણુ દૂર થાય છે.
કુલ ઓક્સિજન પરમાણુઓ = (યુરેસિલમાં ઓક્સિજન + રાઇબોઝમાં ઓક્સિજન + ફોસ્ફેટમાં ઓક્સિજન) - (પાણીના $2$ અણુઓમાં ઓક્સિજન)
કુલ ઓક્સિજન પરમાણુઓ = $(2 + 5 + 4) - 2 = 11 - 2 = 9$.
તેથી,ન્યુક્લિયોટાઇડમાં ઓક્સિજન પરમાણુઓની સંખ્યા $9$ છે.

(A) $DNA$ માં,$A-T$ બેઝ જોડી $2$ હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા અને $G-C$ બેઝ જોડી $3$ હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાયેલી હોય છે.
આપેલ $DNA$ બંધારણમાં $5$ $A-T$ જોડી અને $3$ $G-C$ જોડી છે.
તેથી,$A-T$ જોડીમાં કુલ હાઇડ્રોજન બંધ $= 5 \times 2 = 10$.
$G-C$ જોડીમાં કુલ હાઇડ્રોજન બંધ $= 3 \times 3 = 9$.
કુલ જરૂરી ઉર્જા $= 10x + 9y$.

(C)
ડીઓક્સિરાઇબો ન્યુક્લિક એસિડ અથવા $DNA$ માં $2-$ડીઓક્સિ$-D-$રાઇબોઝ શર્કરાનો એકમ હોય છે,જ્યારે રાઇબો ન્યુક્લિક એસિડ અથવા $RNA$ માં $D-$રાઇબોઝ શર્કરાનો એકમ હોય છે.

(B) ચાર્ગાફના નિયમ મુજબ,$DNA$ માં એડેનાઇન $(A)$ નું પ્રમાણ થાઇમિન $(T)$ જેટલું અને સાયટોસિન $(C)$ નું પ્રમાણ ગ્વાનિન $(G)$ જેટલું હોય છે.
આપેલ છે કે,એડેનાઇન અને સાયટોસિનનો મોલ ગુણોત્તર $\frac{A}{C} = 0.7$ છે.
એડેનાઇન $(A)$ ના મોલની સંખ્યા = $350000$ છે.
ગુણોત્તરમાં $A$ ની કિંમત મૂકતા:
$0.7 = \frac{350000}{C}$
$C = \frac{350000}{0.7} = 500000$.
$DNA$ માં સાયટોસિન $(C)$ ના મોલની સંખ્યા ગ્વાનિન $(G)$ ના મોલની સંખ્યા જેટલી હોવાથી,ગ્વાનિનના મોલની સંખ્યા $500000$ થશે.

(C) યુરેસિલનું આણ્વીય સૂત્ર $C_4H_4N_2O_2$ છે.
યુરેસિલનું મોલર દળ ગણો:
$M = (4 \times 12) + (4 \times 1) + (2 \times 14) + (2 \times 16) = 48 + 4 + 28 + 32 = 112 \, g \, mol^{-1}$.
નાઈટ્રોજન $(N)$ ની ટકાવારી નીચે મુજબ ગણવામાં આવે છે:
$\% N = \frac{N \text{ નું દળ}}{\text{યુરેસિલનું મોલર દળ}} \times 100$
$\% N = \frac{2 \times 14}{112} \times 100 = \frac{28}{112} \times 100 = 25 \%$.

(D) વિધાન $I$ સાચું છે કારણ કે ન્યુક્લિયોસાઇડ પેન્ટોઝ શર્કરાના $1'-$સ્થાન પર નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઝના જોડાણથી બને છે.
વિધાન $II$ ખોટું છે કારણ કે ન્યુક્લિયોટાઇડ ત્યારે બને છે જ્યારે ન્યુક્લિયોસાઇડ શર્કરાના $5'-$સ્થાન પર ફોસ્ફોરિક એસિડ $(H_3PO_4)$ સાથે જોડાય છે,ફોસ્ફરસ એસિડ $(H_3PO_3)$ સાથે નહીં.
તેથી,વિધાન $I$ સાચું છે પરંતુ વિધાન $II$ ખોટું છે.

(A) ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ એ $DNA$ અને $RNA$ જેવા ન્યુક્લિક એસિડના પાયાના એકમો છે.
બે ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ એકબીજા સાથે $3'-5'$ ફોસ્ફોડાયએસ્ટર બંધ દ્વારા જોડાય છે.
આ બંધ એક શર્કરાના અણુના $5'$ કાર્બન પરમાણુ અને બાજુની શર્કરાના અણુના $3'$ કાર્બન પરમાણુ વચ્ચે ફોસ્ફેટ સમૂહ દ્વારા રચાય છે.

(C) . $RNA$ ને આનુવંશિક માહિતીનો ભંડાર માનવામાં આવે છે. ($False$ - $DNA$ આનુવંશિક માહિતીનો ભંડાર છે.)
$B$. $DNA$ અણુ કોષ વિભાજન દરમિયાન સ્વયં-પ્રતિકૃતિ કરે છે. $(True)$
$C$. $DNA$ કોષમાં પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરે છે. ($False$ - $DNA$ કોડ પૂરો પાડે છે,પરંતુ $RNA$ અને રાઈબોઝોમ્સ પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરે છે.)
$D$. ચોક્કસ પ્રોટીનના સંશ્લેષણ માટેનો સંદેશ $DNA$ માં હાજર હોય છે. $(True)$
$E$. સમાન $DNA$ સ્ટ્રેન્ડ્સ પુત્રી કોષોમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે. $(True)$
તેથી,સાચા વિધાનો $B$,$D$,અને $E$ છે. સાચા વિધાનોની કુલ સંખ્યા $3$ છે.

(B) $DNA$ માં બેઝ-પેરિંગના નિયમો મુજબ:
$Adenine$ $(A)$ એ $Thymine$ $(T)$ સાથે $2$ હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાય છે.
$Cytosine$ $(C)$ એ $Guanine$ $(G)$ સાથે $3$ હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા જોડાય છે.
આપેલ ક્રમ $ATGCTTCA$ માટે:
$A$ એ $T$ સાથે જોડાય છે
$T$ એ $A$ સાથે જોડાય છે
$G$ એ $C$ સાથે જોડાય છે
$C$ એ $G$ સાથે જોડાય છે
$T$ એ $A$ સાથે જોડાય છે
$T$ એ $A$ સાથે જોડાય છે
$C$ એ $G$ સાથે જોડાય છે
$A$ એ $T$ સાથે જોડાય છે
તેથી,પૂરક ક્રમ $TACGAAGT$ છે.

(D) આપેલ સ્ટ્રેન્ડ $5'-A-G-T-C-A-C-G-T-A-A-G-T-C-3'$ છે.
$A-T$ જોડીની સંખ્યા $= 7$
$G-C$ જોડીની સંખ્યા $= 6$
$A-T$ માટે જરૂરી ઉર્જા $= 7 \times 2 \times 1.0 = 14 \ kcal \ mol^{-1}$
$G-C$ માટે જરૂરી ઉર્જા $= 6 \times 3 \times 1.5 = 27 \ kcal \ mol^{-1}$
કુલ જરૂરી ઉર્જા $= 14 + 27 = 41 \ kcal \ mol^{-1}$.

(A) નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઝના બંધારણો નીચે મુજબ છે:
$A$. એડેનાઇન એ પ્યુરિન બેઝ છે,જે બંધારણ $III$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
$B$. સાયટોસિન એ પિરિમિડિન બેઝ છે,જે બંધારણ $IV$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
$C$. થાઇમિન એ $5$-મિથાઇલયુરેસિલ છે,જે બંધારણ $II$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
$D$. યુરેસિલ એ પિરિમિડિન બેઝ છે,જે બંધારણ $I$ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.
તેથી,સાચી જોડ $A-III, B-IV, C-II, D-I$ છે.

(A) બે ન્યુક્લિક એસિડ સાંકળો એકબીજા સાથે વીંટળાયેલી હોય છે અને બેઝની જોડી વચ્ચેના $H$-બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલી હોય છે.
એડેનાઇન $(A)$ થાઇમિન $(T)$ સાથે બે હાઇડ્રોજન બોન્ડ બનાવે છે અને ગ્વાનિન $(G)$ સાયટોસિન $(C)$ સાથે ત્રણ હાઇડ્રોજન બોન્ડ બનાવે છે.
આપેલ ક્રમ $5^{\prime}-G-G-C-A-A-A-T-C-G-G-C-T-A-3^{\prime}$ છે.
કુલ $G-C$ જોડીઓ = $7$ અને કુલ $A-T$ જોડીઓ = $6$.
કુલ $H$-બોન્ડ = $(7 \times 3) + (6 \times 2) = 21 + 12 = 33$.

(D) $DNA$ (ડીઓક્સિરાઈબોન્યુક્લિક એસિડ) માં ચાર નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઝ હોય છે: એડેનાઈન $(A)$,ગ્વાનિન $(G)$,સાયટોસિન $(C)$ અને થાયમિન $(T)$.
યુરેસિલ $(U)$ થાયમિનને બદલે $RNA$ માં હાજર હોય છે.
તેથી,$DNA$ માં થાયમિન અને સાયટોસિન બંને હાજર હોય છે.

(D) ન્યુક્લિયોસાઇડમાં,નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઇઝ રિબોઝ શર્કરાના $C-1$ સ્થાન સાથે $\beta$-ગ્લાયકોસિડિક બંધ દ્વારા જોડાયેલ હોય છે.

(B) ન્યુક્લિક એસિડમાં રહેલા નાઈટ્રોજનયુક્ત બેઝને બે પ્રકારમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે: પ્યુરીન્સ અને પિરિમિડિન્સ.
પ્યુરીન્સ એ બાયસાઇક્લિક (ડબલ રિંગ) બંધારણો છે,જેમાં એડેનાઇન $(A)$ અને ગ્વાનિન $(G)$ નો સમાવેશ થાય છે.
પિરિમિડિન્સ એ મોનોસાઇક્લિક (સિંગલ રિંગ) બંધારણો છે,જેમાં સાયટોસિન $(C)$,થાઇમિન $(T)$ અને યુરેસિલ $(U)$ નો સમાવેશ થાય છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,એડેનાઇન એ પ્યુરીન છે,જે ડબલ રિંગ બંધારણ ધરાવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(B) પિરિમિડિન રિંગ એ છ-સભ્યયુક્ત હેટરોસાયક્લિક એરોમેટિક રિંગ છે જેમાં $1$ અને $3$ સ્થાન પર બે નાઈટ્રોજન પરમાણુઓ અને $2, 4, 5,$ અને $6$ સ્થાન પર ચાર કાર્બન પરમાણુઓ હોય છે.
તેથી,નાઈટ્રોજન પરમાણુઓ $1$ અને $3$ સ્થાન પર આવેલા છે.

(C) નાઇટ્રોજન બેઇઝની રચનાઓ નીચે મુજબ છે:
$1$. એડેનાઇન (પ્યુરિન) માં $C-6$ સ્થાન પર $-NH_2$ જૂથ હોય છે.
$2$. ગ્વાનાઇન (પ્યુરિન) માં $C-2$ સ્થાન પર $-NH_2$ જૂથ હોય છે.
$3$. સાયટોસિન (પિરિમિડિન) માં $C-4$ સ્થાન પર $-NH_2$ જૂથ હોય છે.
$4$. થાઇમિન (પિરિમિડિન) એ $5$-મિથાઇલયુરેસિલ છે અને તેની રીંગ સાથે જોડાયેલ $-NH_2$ જૂથ હોતું નથી.
તેથી,સાચો જવાબ થાઇમિન છે.

(D) ન્યુક્લિયોસાઇડ એ પેન્ટોઝ શર્કરા અને નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઇઝના સંયોજનથી બને છે.
$DNA$ માં,સામેલ શર્કરા $2$-ડીઓક્સી-$D$-રાઇબોઝ છે.
$2$-ડીઓક્સી-$D$-રાઇબોઝમાં,$C-2$ સ્થાન પરનો $-OH$ સમૂહ હાઇડ્રોજન પરમાણુ દ્વારા બદલાય છે.
તેથી,શર્કરામાં $C-3$ અને $C-5$ સ્થાન પર $-OH$ સમૂહો હોય છે.
જ્યારે નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઇઝ શર્કરાના $C-1$ સ્થાન સાથે જોડાય છે,ત્યારે $C-1$ પરનો $-OH$ સમૂહ દૂર થાય છે.
આમ,પરિણામી ન્યુક્લિયોસાઇડ (ડીઓક્સીરાઇબોન્યુક્લિયોસાઇડ) માં બે $-OH$ સમૂહો હોય છે,એક $C-3$ સ્થાન પર અને એક $C-5$ સ્થાન પર.

(D) પ્યુરિન રિંગ સિસ્ટમ એ એક હેટરોસાયક્લિક એરોમેટિક કાર્બનિક સંયોજન છે જે ઇમિડાઝોલ રિંગ સાથે જોડાયેલી પિરિમિડિન રિંગ ધરાવે છે.
પ્યુરિન રિંગ માટેની પ્રમાણભૂત નંબરિંગ સિસ્ટમમાં,નાઇટ્રોજન પરમાણુઓ $1, 3, 7,$ અને $9$ સ્થાન પર આવેલા હોય છે.

(B) $DNA$ માં મોનોસેકેરાઇડ એકમ $2$-ડીઓક્સી-$D$-રાઇબોઝ છે.
રાઇબોઝ ($RNA$ માં જોવા મળે છે) માં,$C_2^{\prime}$ અને $C_3^{\prime}$ બંને કાર્બન પરમાણુઓ સાથે $-OH$ સમૂહ જોડાયેલ હોય છે.
$2$-ડીઓક્સી-$D$-રાઇબોઝ ($DNA$ માં જોવા મળે છે) માં,$C_2^{\prime}$ સ્થાન પર $-OH$ સમૂહમાંથી ઓક્સિજન પરમાણુ ગેરહાજર હોય છે,જેના કારણે $C_2^{\prime}$ સાથે માત્ર હાઇડ્રોજન પરમાણુ જોડાયેલ રહે છે.
તેથી,જે કાર્બન પરમાણુમાં ઓક્સિજન પરમાણુનો અભાવ છે તે $C_2^{\prime}$ છે.

(D) ન્યુક્લિક એસિડમાં નાઇટ્રોજન બેઝને બે પ્રકારમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે: પ્યુરિન અને પિરિમિડિન.
પ્યુરિન એ બાયસાઇક્લિક બંધારણો છે,જેમાં $Adenine$ $(A)$ અને $Guanine$ $(G)$ નો સમાવેશ થાય છે.
પિરિમિડિન એ મોનોસાઇક્લિક બંધારણો છે,જેમાં $Cytosine$ $(C)$,$Thymine$ $(T)$ અને $Uracil$ $(U)$ નો સમાવેશ થાય છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી $Adenine$ એ એકમાત્ર પ્યુરિન બેઝ છે.

(D) પ્યુરિન બેઝમાં,$9^{\text{th}}$ સ્થાન પરનો નાઈટ્રોજન પરમાણુ રાઈબોઝ શર્કરાના $1^{\prime}$ કાર્બન પરમાણુ સાથે $\beta$-ગ્લાયકોસિડિક બંધ બનાવે છે.
આ બંધના નિર્માણને કારણે રાઈબોન્યુક્લિયોસાઈડનું સંશ્લેષણ થાય છે.

(D) $AMP$ (એડેનોસિન મોનોફોસ્ફેટ) માં,ન્યુક્લિયોટાઈડ રાઈબોઝ શર્કરા સાથે ફોસ્ફેટ સમૂહના જોડાણ દ્વારા બને છે.
$AMP$ ની રચનાના આધારે,ફોસ્ફેટ સમૂહ રાઈબોઝ શર્કરાના $5^{\prime}$ કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડાયેલા હાઈડ્રોક્સિલ સમૂહ સાથે એસ્ટરીકૃત થાય છે.
તેથી,$5^{\prime}$ કાર્બન પરમાણુ એ છે જે ફોસ્ફેટ સમૂહ સાથે જોડાય છે.

(B) વિકલ્પ $B$ ન્યુક્લિક એસિડ માટે સાચું નથી.
ન્યુક્લિક એસિડમાં,કરોડરજ્જુ $-C-O-C-$ બંધને બદલે શર્કરા-ફોસ્ફેટ બંધ દ્વારા બનેલી હોય છે.
આ કરોડરજ્જુ વૈકલ્પિક શર્કરા અને ફોસ્ફેટ જૂથોની બનેલી હોય છે,જે ફોસ્ફોડાયએસ્ટર બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
દરેક ફોસ્ફેટ જૂથ એક શર્કરા અણુના $3^{\prime}$ કાર્બન પરમાણુને બીજા શર્કરા અણુના $5^{\prime}$ કાર્બન પરમાણુ સાથે જોડે છે,જે $DNA$ અને $RNA$ ની લાક્ષણિક શર્કરા-ફોસ્ફેટ-શર્કરા સાંકળ બનાવે છે.

(B) $DNA$ ના વોટસન અને ક્રિક મોડેલમાં,શર્કરા-ફોસ્ફેટ બેકબોન ડબલ હેલિક્સની બહારની તરફ હોય છે,જ્યારે નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઝ $(A, T, G, C)$ હેલિક્સની અંદરની તરફ આવેલા હોય છે,જ્યાં તેઓ બેઝ જોડી બનાવે છે.
તેથી,વિકલ્પ $(B)$ ખોટો છે.

(C) ન્યુક્લિક એસિડમાં નાઇટ્રોજનયુક્ત બેઝ બે પ્રકારના હોય છે: પ્યુરિન અને પિરિમિડિન.
- પ્યુરિન એ બાયસાઇક્લિક (બે-રિંગ) બંધારણો છે,જેમાં એડેનાઇન $(A)$ અને ગ્વાનિન $(G)$ નો સમાવેશ થાય છે.
- પિરિમિડિન એ મોનોસાઇક્લિક (એક-રિંગ) બંધારણો છે,જેમાં સાયટોસિન $(C)$,થાઇમિન $(T)$ અને યુરેસિલ $(U)$ નો સમાવેશ થાય છે.
તેથી,ગ્વાનિન એ પ્યુરિનમાંથી મેળવેલ નાઇટ્રોજન બેઝ છે.