GSEB Class 11 Biology Important Questions Chapter 14 વનસ્પતિઓમાં શ્વસન

Gujarat Board GSEB Class 11 Biology Important Questions Chapter 14 વનસ્પતિઓમાં શ્વસન Important Questions and Answers.

GSEB Class 11 Biology Important Questions Chapter 14 વનસ્પતિઓમાં શ્વસન

અત્યંત ટૂંક જવાબી પ્રશ્નો (VSQ)

પ્રશ્ન 1.
ખોરાક તરીકે મેળવાતાં વિવિધ દ્રવ્યો, જેમાં રાસાયણિક સ્વરૂપમાં ઊર્જા રહેલી છે તેના ઉદાહરણ આપો.
ઉત્તર:

• કાર્બોદિત,
• લિપિડ,
• પ્રોટીન,
• કાર્બનિક ઍસિડ.

પ્રશ્ન 2.
વ્યાખ્યા આપો : ખોરાક (Food).
ઉત્તર:
જીવંત સજીવોમાં દેહધાર્મિક ક્રિયાઓ કરવા માટે શક્તિની આવશ્યકતા રહે છે. જીવંત સજીવોમાં આ શક્તિ બૃહદ્ અણુઓનું ઑક્સિડેશન કરીને મેળવે છે, જેને ખોરાક કહેવાય છે.

પ્રશ્ન 3.
પ્રકાશસંશ્લેષણની ક્રિયા કયા ભાગમાં થાય છે ?
ઉત્તર:
લીલી વનસ્પતિઓના એવા અંગો કે જે હરિતકણ ધરાવતા હોય તેઓમાં પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા થાય છે.

પ્રશ્ન 4.
શ્વસન માટે બધો જ ખોરાક કઈ ક્રિયા દ્વારા પ્રાપ્ત થાય ?
ઉત્તર:
પ્રકાશસંશ્લેષણ.

પ્રશ્ન 5.
વ્યાખ્યા આપો : શ્વસન.
ઉત્તર:
કોષોમાં ઑક્સિડેશનની ક્રિયા દ્વારા જટિલ સંયોજનોમાં રહેલ C-C બંધનું સંયોજન તૂટવાથી નિશ્ચિત પ્રમાણમાં શક્તિ મુક્ત થાય છે. આ ક્રિયાને શ્વસન કહે છે.

પ્રશ્ન 6.
શ્વાશ્ય પદાર્થો કોને કહેવાય? સૌથી સામાન્ય શ્વાશ્ય પદાર્થ જણાવો.
ઉત્તર:
કોષીય શ્વસન દરમિયાન જે ઘટકોનું ઑક્સિડેશન થાય છે, તે ઘટકોને શ્વાશ્ય પદાર્થો કહે છે. સૌથી સામાન્ય શ્વાશ્ય પદાર્થ તરીકે કાર્બોદિત (મોનોસેકેરાઈડ-લૂકોઝ)નો ઉપોયગ થાય છે.

પ્રશ્ન 7.
શ્વાશ્ય પદાર્થોના ઉદાહરણ આપો.
ઉત્તર:
કાર્બોદિત, પ્રોટીન, ચરબી તેમજ કાર્બનિક ઍસિડ.

પ્રશ્ન 8.
કોષનું ઊર્જા ચલણ જણાવો.
ઉત્તર:
ATP.

પ્રશ્ન 9.
વનસ્પતિમાં વાયુઓના વિનિમય માટે શું આવેલ હોય છે ?
ઉત્તર:
વાયુરંધ્રો અને હવાછિદ્રો.

પ્રશ્ન 10.
વ્યાખ્યા આપો : વાતછિદ્રો (હવાછિદ્રો).
ઉત્તર:
પ્રકાંડમાં જીવંત કોષો છાલ તેમજ છાલની નીચેના પાતળા સ્તરનાં સ્વરૂપમાં ગોઠવાયેલા હોય છે. તેઓ છિદ્રો ધરાવે છે, જેને વાતછિદ્રો (હવાછિદ્રો) કહે છે.

પ્રશ્ન 11.
શ્વસનની સમગ્ર પ્રક્રિયા માટેનું સમીકરણ દર્શાવો.
ઉત્તર:
C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + ઊર્જા

પ્રશ્ન 12.
વ્યાખ્યા આપો : ગ્લાયકોલિસીસ.
ઉત્તર:
લૂકોઝના અણુ તૂટવાથી પાયરૂવિક ઍસિડના નિર્માણ થવાની ઘટનાને ગ્લાયકોલિસીસ કહે છે.

પ્રશ્ન 13.
જારક શ્વસન અને અજારક શ્વસન બંનેની શરૂઆત ક્યાંથી થાય છે ?
ઉત્તર:
ગ્લાયકોલિસીસ.

પ્રશ્ન 14.
લૂકોઝનું ફોસ્ફોરીકરણ એટલે શું? તે માટે જવાબદાર ઉત્સચકનું નામ જણાવો.
ઉત્તર:

1. લૂકોઝના અણુનું ATPની મદદથી ફોસ્ફોરીકરણ થાય છે, એટલે કે ATPમાંથી મુક્ત થતો ફોસ્ફટ લૂકોઝ સાથે જોડાય તેને લૂકોઝનું ફોસ્ફોરીકરણ કહે છે.
2. ઉત્સુચક : હેક્સોકાઇનેઝ.

પ્રશ્ન 15.
ફુક્ટોઝ-1-6-બાયફોસ્ફટનું નિર્માણ કેવી રીતે થાય છે ?
ઉત્તર:
ફ્રુક્ટોઝ-6-ફોફેટનું ATPની મદદથી ફોસ્ફોરીકરણ થતા ફ્રુક્ટોઝ-1-6-બાયફોસ્ફટનું નિર્માણ થાય છે.

પ્રશ્ન 16.
ગ્લાયકોલિસીસની ફોસ્ફોરાયલેશનની પ્રક્રિયા દરમિયાન કેટલા ATP વપરાય છે ?
ઉત્તર:
2 ATP.

પ્રશ્ન 17.
ફોસ્ફોગ્લિસરાલ્ડિહાઇડના દરેક અણુનું ઑક્સિડેશન થાય છે ત્યારે તેમાંથી શું મુક્ત થાય છે ?
ઉત્તર:
2H⁺, 2e^–.

પ્રશ્ન 18.
ગ્લાયકોલિસીસના વિફોસ્ફોરીકરણ તબક્કા દરમિયાન કેટલા NADH + H⁺ મુક્ત થાય છે ?
ઉત્તર:
2 NADH + H⁺.

પ્રશ્ન 19.
ગ્લાયકોલિસીસની પ્રક્રિયાનું સ્થાન જણાવો.
ઉત્તર:
કોષરસ આધારક.

પ્રશ્ન 20.
ગ્લાયકોલિસીસ પથના શોધકો જણાવો.
ઉત્તર:
ગુસ્તાવ એમ્બેડેન, ઓટો મેયરોફ અને જે. પરમાસ.

પ્રશ્ન 21.
ગ્લાયકોલિસીસ પ્રક્રિયાના અંતે સર્જાતી નીપજ વર્ણવો.
ઉત્તર:
2NADH + H⁺, 2 ATP અને 2 પાયરૂવિક ઍસિડના અણુઓ.

પ્રશ્ન 22.
ગ્લાયકોલિસીસથી સર્જાયેલ પાયરૂવિક ઍસિડ કોષોમાં થતી કઈ પ્રક્રિયામાં વપરાય છે ?
ઉત્તર:

• લેક્ટિક ઍસિડ આથવણમાં,
• આલ્કોહોલિક આથવણમાં,
• જાવક શ્વસન (ક્રેબ્સ ચક્રમાં).

પ્રશ્ન 23.
વ્યાખ્યા આપો. – આર કે શ્વસન,
ઉત્તર:
કેટલાક બેક્ટરિયા, યીસ્ટ અને અન્ય ફૂગ અંતઃ પરોપજીવીઓના અને પ્રાણીઓના સ્નાયુકોષોમાં ઓક્સિજનનો ઉપયોગ કર્યા વગર મ્યુકોઝ માંથી કાર્યશક્તિ ઉત્પન્ન કરવાની ક્રિયાને અજા૨ક શ્વસન કહે છે.

પ્રશ્ન 24.
વનસ્પતિજન્ય માધ્યમમાં ઈથેનોલનું નિમણિ જણાવો.
ઉત્તર:
લુકોઝનું અપૂર્ણ ઑક્સિડેશન (અજરક શ્વસન) થતા તે પાથરૂવિક ઍસિડમાં ફેરવાય છે. આ પાયરૂવિક ઍસિડ છેવટે O₂ ની ગેરહાજરીમાં CO₂ અને ઇથેનોલમાં ફેરવાય છે.

પ્રશ્ન 25.
વનસ્પતિજન્ય માધ્યમમાં એસિટાલ્ડિહાઇડનું નિર્માણ કેવી રીતે થાય છે ?
ઉત્તર:
સૌ પ્રથમ પાયરૂવિક ઍસિડનું પાયરૂવિક એસિડ ડિકાઓંઝાયલેઝ અને ધિયામીન પાયરીફોસ્ફટ (TPP) ઉન્સેચકોની હાજરીમાં ડિકાર્બોક્સિલેશન થવાથી એસિટાલ્ડિહાઇડ બને છે,

પ્રશ્ન 26.
પ્રાણીજન્ય માધ્યમમાં થતી અજાર ક્રુ સનની ક્રિયાનું સમીકરણ દર્શાવો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 27.
આલ્કોહોલ અને લેક્ટિક ઍસિડના નિર્માણ દરમિયાન ગ્યુકોઝમાંથી કેટલી શક્તિ મુક્ત થાય છે ?
ઉત્તર:
સાત ટકા કરતાં પણ ઓછી શક્તિ પ્રાપ્ત થાય.

પ્રશ્ન 28.
વનસ્પતિજન્ય માધ્યમમાં થતી અજાર ક શ્વસનની સમગ્ર ક્રિયાનું સમીકરણ આપો,
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 29.
પ્રાણીજન્ય માધ્યમમાં થતી અજારક શ્વસનની ક્રિયાનું ફક્ત સમીકરણ આપો.
ઉત્તર:

પ્રશ્ન 30.
આહકોહોલિક આથવણ માટે જવાબદાર ઉત્સચ કો જણાવો.
ઉત્તર:

• પાયરૂવિક ઍસિડ ડિકાર્બોક્ઝાયલેઝ
• આલ્કોહોલ ડિહાઇડ્રોજીનેઝ
• ધિયામીન પાયરીફોસ્કેટ
• સહભેચક NADH + H⁺

પ્રશ્ન 31.
આલ્કોહોલિક આથવણમાં આલ્કોહોલનું પ્રમાણ કેટલા ટકાથી વધુ હોય તો તે યીસ્ટ માટે ઘાતક બને છે ?
ઉત્તર:
13%

પ્રશ્ન 32.
ક્રેબ્સચક્રમાં રહેલ એસિટાઇલ કો-એન્ઝાઇમ નું નિર્માણ જણાવો.
ઉત્તર:

• ક્રેબ્સ ચક્રની પ્રક્રિયામાં પ્રવેશતાં પહેલાં પાયરૂવિક ઍસિડના અણુનું ડિકાબોક્સિલેશન થાય છે અને સાથે સાથે ઑક્સિડેશન થાય છે.
• આમ થતાં. તેમાંથી CO₂ નો એક અણુ મુક્ત થાય છે તથા NAD તે NAD2H⁺ માં ફેરવાય છે. સર્જાતા 2Cનો એ કમ એસિટેટ છે.
• સહઉન્સેચક તરીકે વર્તતો કો-ફેક્ટર A (Co-A) આ 2C એ કમને સ્વીકારે છે અને એસિટાઇલ કો-એન્ઝાઇમ A બને છે.

પ્રશ્ન 33.
વ્યાખ્યા આપો : ટ્રાયકાબોક્સિલિક એસિડચક્ર (TCA – ચક્ર),
ઉત્તર:
ક્રેબ્સચક્રમાં સંકળાયેલા બધા કાર્બનિક ઍસિડ ત્રણ કાર્બોક્સિલ સમૂહ ધરાવતા હોવાથી આ ચક્રને ટ્રાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ ચક્ર કહે છે.

પ્રશ્ન 34.
FAD,H₂ ના ઑક્સિડેટિવ ફોસ્ફોરાયલેશન દરમિયાન કેટલા ATP બને છે ?
ઉત્તર:
FAD.H₂ ના ઓક્સિડેટિવ ફોસ્ફોરાયલેશન દરમિયાન 1 x 2 = 2 ATP બને છે.

પ્રશ્ન 35.
જાચક શ્વસનમાં કઈ કઈ ક્રિયાઓ જોવા મળે છે ?
ઉત્તર:

• ગ્લાયકોલિસીસ,
• ક્રેબ્સ ચક્ર,
• ઓક્સિડેટિવ ફરહીરાયલેશન.

પ્રશ્ન 36.
ક્રેબ્સચકની પ્રક્રિયા કયા ભાગમાં થાય છે ?
ઉત્તર:
કણાભસૂત્રના આધારકમાં થાય છે.

પ્રશ્ન 37.
રૉક્સિડેટિવ ફોસ્ફોરાયલેશનની પ્રક્રિયા કયા ભાગમાં થાય છે ?
ઉત્તર:
કણાભસૂત્રના અંતઃપટલમાં,

પ્રશ્ન 38.
એસિટાઇલ Co-Aના નિર્માણ માટે ક્યા ઉલ્લેચકની જરૂર પડે છે ?
ઉત્તર:
પાયરૂટ્વટ ડિહાઇડ્રોજીનેઝ,

પ્રશ્ન 39.
ગ્લાયકોલિસીસ અને ક્રેબ્સચક્ર વચ્ચેનું મધ્યસ્થી સંયોજન કર્યું છે ?
ઉત્તર:
એસિટાઇલ Co-A.

પ્રશ્ન 40.
ક્યુમેરિક ઍસિડનું નિર્માણ ક્રેબ્સચક્ર દરમિયાન કેવી રીતે થાય છે ?
ઉત્તર:
સક્સિનિક ઍસિડનું ડિહાઇડ્રોજીનેશન થતા તે ફયુમેરિક ઍસિડમાં ફેરવાય છે.

પ્રશ્ન 41.
મલિક ઍસિડનું ડિહાઇડ્રોજીનેશન થતા બનતી રચનાનું નામ જણાવો.
ઉત્તર:

• ઓક્ઝલો એસિટિક ઍસિડ,
• 2H⁺.

પ્રશ્ન 42.
દૃષ્ણચક્રના સારાંશનું સૂત્ર જણાવો.
ઉત્તર:
પાયરૂવિક એસિડ + 4NAD⁺ + FAD⁺ + 3H₂O + ADP + Pi → 3CO₂+ 4 NADH + 4H⁺ + FADH₂ + ATP.

પ્રશ્ન 43.
મહેન્દ્ર જણાવો : ફ્રેબ્સચક્ર,
ઉત્તર:

• લૂકોઝના પૂર્ણ વિધટન માટેનો પથ પૂરો પાડે છે.
•  ATP ના નિર્માણ માટેનો મુખ્ય પથ પૂરો પાડે છે.
• આ ચક્ર દરમિયાન સર્જાતા વિવિધ કાર્બન-સંકુલો કોષની વૃદ્ધિ અને જાળવણી માટેના જરૂરી ઘટકો પૂરા પાડે છે. આ ઘટકો એમિનો એસિક્સ, ન્યુક્લિટાઇલ્સ, ક્લોરોફિલ અને સાઇટોક્રોબ્સ જેવા દ્રવ્યોના સંશ્લેષણ માટે વપરાય છે.

પ્રશ્ન 44.
વ્યાખ્યા આપો : વીજાણુ પરિવહનતંત્ર (ETS).
ઉત્તર:
ચયાપચયિક પથમાં વીજાણુનું એક વાહકથી બીજા વાહક તરફ પરિવહન થતું હોવાથી તેને વીજાણુ પરિવહનતંત્ર કહે છે.

પ્રશ્ન 45.
પ્રોટીન ચેનલનું નિર્માણ કેવી રીતે થાય છે ?
ઉત્તર:
પ્રોટીન ચેનલનું નિર્માણ પટલથી આવરિત એડેનોસાઇન ટ્રાયફોસ્ફટેઝ (ATPase)ની મદદથી થાય છે,

પ્રશ્ન 46.
બહુઉન્સેચકીય સંકુલનું નામ જણાવો.
ઉત્તર:
ATPase.

પ્રશ્ન 47.
જણાવો ? ATPHaseના વિભાગ.
ઉત્તર:
ATPase બે ભાગો ધરાવે છે :

• F₀,
• F₁

પ્રશ્ન 48.
સમજાવો: ઘટક F₀.
ઉત્તર:

• અંતર્ગત પ્રોટીન સંકુલનો બનેલો છે.
• આ ચેનલ દ્વારા પ્રોટોનનું વહન F₁ તરફ થાય છે.

પ્રશ્ન 49.
સમજાવો ઘટક F₁.
ઉત્તર:

• પરિઘવર્તી પટલમય પ્રોટોન સંકુલનો બનેલો છે.
• ADP માંથી ATPનું નિર્માણ જે સ્થળે થાય છે, તે સ્થળ ધરાવે છે.

પ્રશ્ન 50.
જારક શ્વસનમાં ભુકોઝના વિઘટન થવાથી સર્જાતી નીપજો જણાવો.
ઉત્તર:
6CO₂ ના અણુઓ, NADH +H⁺ના 8 અણુઓ, FADH₂ ના અણુઓ અને ATPના અણુઓ.

પ્રશ્ન 51.
ETSમાં સંકળાયેલ 4-સંકુલો જણાવો.
ઉત્તર:

1. Complex-I → NADH ડિહાઈડ્રોજ્નેઝ
2. Complex- II → સક્સિનેટ ડિહાઇડ્રોજીનેઝ
3. Complex-III →3 સાયટોક્રોમ રિડક્ટ
4. Complex-IV → સાયટોક્રોમ ઑક્સિડેઝ

પ્રશ્ન 52.
ETSમાં રહેલ બે ઇલેક્ટ્રોન વાહક અણુઓ જણાવો.
ઉત્તર:

• યુબિક્વિનૌન અને
• સાયટોક્રોમ-C.

પ્રશ્ન 53.
ETSમાં ચયાપચયિક પાણીનું નિમણિ સમજાવો.
ઉત્તર:
ET’S માં Complex-IV પોતાની પાસે આવેલા બે ઇલેક્ટ્રોન (2e^–) વાતાવરણના ઑક્સિજન અને આધારકમાં રહેલ 2H⁺ નું સંયોજન થઈ ચયાપચયિક પાણી (H₂O)નું નિર્માણ થાય છે.

પ્રશ્ન 54.
કૃણાહ્મસૂત્રમાં પ્રોટીન ઢોળાંની દિરા જણાવો
ઉત્તર:
કણાભસૂત્ર આધારકથી અંતઃપટલ અવકાશ,

પ્રશ્ન 55.
ઑક્સિડેટિવ ફોસ્ફોરાયલેશન એટલે શું ?
ઉત્તર:
શ્વસનની ક્રિયામાં પ્રોટીન ઢોળાંના નિમાંણના કારણે થતા ફોસ્ફોરાયલેશન માટે ઑક્સિડેશન-રિડાન દ્વારા ઊની પૂર્તિ થાય છે, જેના કારણે આ ક્રિયાને ઓક્સિડેટિવ ફોસ્ફોરાયલેશન કહે છે.

પ્રશ્ન 56.
કાર્બોદિત શ્વસનમાં પ્રવેશે તે પહેલાં તેનું રૂપાંતર શેમાં થાય છે ?
ઉત્તર:
લૂકોઝ.

પ્રશ્ન 57.
ફેટી ઍસિડનું વિઘટન શેમાં થયા પછી તે શ્વસનપથમાં પ્રવેશે છે ?
ઉત્તર:
એસિટાઇલ Co-A.

પ્રશ્ન 58.
ગ્લિસરોલનું વિઘટન શેમાં થયા પછી તે શ્વસનપથમાં પ્રવેશે છે ?
ઉત્તર:
PGAL

પ્રશ્ન 59.
એમ્ફિબોલિક પથ એટલે શું ?
ઉત્તર:
શ્વસનપથમાં ચય અને અપચય પ્રક્રિયાનો સમાવેશ થાય છે. આથી તેને એમ્ફિબોલિક પથ તરીકે ઓળખાય છે.

પ્રશ્ન 60.
જારક શ્વસન દરમિયાન કયો વાયુ મુક્ત થાય છે અને કયો વાયુ વપરાય છે ?
ઉત્તર:

• મુક્ત થતો વાયુ – CO₂,
• વપરાતો વાયુ – O₂.

પ્રશ્ન 61.
વ્યાખ્યા આપો : શ્વસન આંક.
ઉત્તર:
શ્વસન દરમિયાન મુક્ત થતો CO₂ અને તે દરમિયાન વપરાતા O₂ ના ગુણોત્તરને શ્વસનાંક (RQ) કહે છે.

પ્રશ્ન 62.
શ્વસનાંકના મૂલ્યનો આધાર શેના પર છે ?
ઉત્તર:
કયા પ્રકારના દ્રવ્યનું શ્વસન થાય છે તેના પર છે.

પ્રશ્ન 63.
“કાર્બોદિત દ્રવ્ય માટેનો શ્વસનાંક 1 છે.” સમજાવો.
ઉત્તર:
તેનો અર્થ એ છે કે શ્વસનમાં વપરાતા O₂, અને મુક્ત થતા CO₂ઝનું પ્રમાણ સરખું છે.

પ્રશ્ન 64.
ટ્રાયપામિટીનના શ્વસન માટેનું સમીકરણ દર્શાવો.
ઉત્તર:
2 [C₅₁ H₉₈O₆] + 145 O₂ → 102 CO₂ + 98 H₂O + શક્તિ .

પ્રશ્ન 65.
એમિનો ઍસિડનું શ્વસન થાય ત્યારે તેનો ગુણોત્તર કેટલો આવશે ?
ઉત્તર:
0.9

પ્રશ્ન 66.
શ્વસન ઘટકો જ્યારે એક કરતાં વધારે હોય ત્યારે શું થઈ શકે ?
ઉત્તર:
શ્વસન ઘટકો જ્યારે એક કરતાં વધારે હોય ત્યારે શુદ્ધ પ્રોટીન કે ચરબીનું વ્યસન ઘટકો તરીકે કદાપિ ઉપયોગ થતો નથી.

પ્રશ્ન 67. ‘
કાર્બોદિત, પ્રોટીન અને ચરબીના શ્વસનાંકો જણાવો.
ઉત્તર:

• કાર્બોદિત : 1 શ્વસનાંક,
• પ્રોટીન : 0.9 શ્વસનાંક,
• ચરબી : 0.7 શ્વસનાંક.

પ્રશ્ન 68.
અનારક શ્વસનનો શ્વસનાંક જણાવો.
ઉત્તર:
અનારક શ્વસનની ક્રિયા દરમિયાન O₂ વપરાતો નથી, પરંતુ CO₂ સર્જાય છે. આથી તેનો શ્વસનાંક અનંત હોય છે. .
∴ શ્વસનાંક (IQ) = \(\frac{1}{0}\) = α (અનંત)

પ્રશ્ન 69.
ઓઝેલિક ઍસિડનો શ્વસનાંક જણાવો.
ઉત્તર:
1 થી વધુ → 4 હોય.

ટૂંક જવાબી પ્રશ્નો (SQ)

પ્રશ્ન 1.
વનસ્પતિમાં વિશિષ્ટ શ્વસનઅંગો ન હોવા પાછળના ફક્ત કારણો જણાવો.
ઉત્તર:
1. વનસ્પતિના પ્રત્યેક ભાગો પોતાના વાયુઓના વિનિયમની આવશ્યકતાનું ધ્યાન રાખે છે તેમજ વનસ્પતિના એક ભાગમાંથી બીજા ભાગમાં વાયુઓનું વહન ખૂબ જ ઓછું થાય છે.

2. વનસ્પતિઓમાં વાયુઓના વિનિમયની વધારે જરૂરિયાત હોતી નથી.

• પ્રાણીઓની સરખામણીમાં વનસ્પતિના મૂળ, પ્રકાંડ અને પર્ણોમાં શ્વસન ખૂબ જ ધીમા દરે થાય છે.
• વનસ્પતિઓમાં માત્ર પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન વાયુઓનો વિનિમય વધારે થાય છે. આ સમય દરમિયાન પ્રત્યેક પર્ણ આ ક્રિયા માટે સારી રીતે અનુકૂલિત હોય છે.
• જયારે કોષ પ્રકાશસંશ્લેષણ કરે છે ત્યારે O₂ ના પ્રાપ્તિની કોઈ સમસ્યા હોતી નથી કારણે કોષમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન O₂ મુક્ત થાય છે.

3. મોટા કદની ઘટાદાર વનસ્પતિઓમાં વાયુઓ વધારે અંતર સુધી પ્રસરણ પામી શકતા નથી.

પ્રશ્ન 2.
ગ્લાયકોલિસીસ દરમિયાન થતા ATP સર્જનના તબક્કાઓ (વિફોસ્ફોરીકરણના તબક્કાઓ) વર્ણવો.
ઉત્તર:
1. 1-3-બાયફોસ્ફોગ્લિસરીક ઍસિડ (BPGA)નું 3-ફોસ્ફોગ્લિસરીક ઍસિડમાં પરિવર્તન ઊર્જા ત્યાગી પ્રક્રિયા છે. આ ઊર્જાનો ઉપયોગ ATPના સંશ્લેષણમાં થાય છે.

2. ફોસ્ફોઇનોલ પાયરૂવિક ઍસિડ (PEP)નું પાયરૂવિક ઍસિડમાં રૂપાંતરણ પણ ઊત્યાગી પ્રક્રિયા છે. આ ઊર્જાનો ઉપયોગ ATPના સંશ્લેષણમાં થાય છે.

પ્રશ્ન 3.
ગ્લાયકોલિસીસ દરમિયાન NADH + H⁺ ના નિર્માણનો તબક્કો જણાવો.
ઉત્તર:

• 3-ફોસ્ફોગ્લિસરાલ્ડિહાઇડ (PGAL)નું 1-3 બાયફોસ્ફોગ્લિસરેટ (BPGA)માં રૂપાંતરણ થાય ત્યારે NADમાંથી NADH + H⁺ નું નિર્માણ થાય છે.
• આ ક્રિયા દરમિયાન PGALમાંથી બે સમાન રેડોક્ષ (બે હાઇડ્રોજન પરમાણુના સ્વરૂપમાં) દૂર થાય છે અને NAD⁺ ના અણુ સાથે જોડાય છે.
• અહીં, PGAL નું ઑક્સિડેશન થાય છે તેમજ તેમાં અકાર્બનિક ફોસ્ફટનો અણુ ઉમેરવાથી તેમાં BPGAમાં ફેરવાય છે.

પ્રશ્ન 4.
ગ્લાયકોલિસીસના ફોસ્ફોરીકરણના તબક્કાઓ વર્ણવો.
ઉત્તર:
1. પહેલો તબક્કો : જેમાં લૂકોઝ, લૂકોઝ-6-ફોસ્ફટમાં રૂપાંતર પામે છે.

2. બીજો તબક્કો : ફ્રુક્ટોઝ-6-ફોસ્ફટ ફ્રુક્ટોઝ 1-6-બાયફોસ્ફટમાં રૂપાંતરણ પામે છે. ફ્રુક્ટોઝ-6-ફોસ્ફટ

પ્રશ્ન 5.
વનસ્પતિજન્ય માધ્યમમાં થતી અજારક શ્વસનની ક્રિયા વર્ણવો. (અથવા) વર્ણવો : આલ્કોહોલિક આથવણ.
ઉત્તર:

• સ્થાન : આ આથવણ યીસ્ટમાં થાય છે.
• અજારક શ્વસનમાં પ્રક્રિયા થવાથી ગ્લુકોઝનું અપૂર્ણ ઑક્સિડેશન થાય છે, જેમાં પ્રક્રિયાઓના વિવિધ તબડકકાઓ દ્વારા પાયરૂિિક ઍસિડનું કાર્બનડાયોક્સાઈડ (CO₂) તેમજ ઈથેનોલમાં રૂપાંતરણ થાય છે.

આ માટે જવાબદાર ઉત્સેચકો :

• પાયરૂિિક ઍસિડ ડિકાર્બોક્ઝાયલેઝ
• આલ્કોહોલ ડિહાઈડ્રોજનેઝ
• થીયામીન પાયરોફોસ્કેટ (TPP)
• સહંત્સેચક NADH₂

સૌ પ્રથમ પાયરવિક એસિડનું પાયરૂિકક ઍસિડ ડિકાર્બોક્ઝાયલેઝ અને થીયામીન પાયરોફોસ્ફેટ (TPP) ઉત્સેચકોની હાજરીમાં ડિકાર્બોક્સીલેશન થવાથી એસિટાલ્ડિહાઈડ બને છે.

હવે ઍસિટાલ્ડિહાઈડનું ઉત્સેચક એસિટાલ્ડિહાઈડ આલ્કોહોલ ડિહાઈડ્રોજ્નેઝ અને સહઉત્સેચક NADH₂ ની હાજરીમાં રિડકશન થાય છે અને ઈથાઈલ આલ્કોહોલ બને છે.

પ્રશ્ન 6.
પ્રાણીજન્ય માધ્યમમાં થતી અજાર કે શ્વસનની ક્રિયા વવો. (અથવા) ટૂંકનોંધ લખો : લેક્ટિક એસિડ આથવણ,
ઉત્તર:

• કેટલાક બેક્ટેરિયા, ફૂગ તેમજ સઝ્વો જેવા કે અંતઃપરોપજીી પ્રાણીઓ પાયરૂિક એસિડમાંથી લેક્ટિક ઍસિડનું નિર્માણ કરે છે.
• પ્રાણીઓની સ્નાયુપેશીઓના કોષોમાં કસરત દરમિયાન કे પરિશ્રમ દરમિયાન જ્યારે કોષીય શ્વસન માટે અપૂરતી માત્રામાં ઑક્સિજન હોય છે ત્યારે પાયરૂવિક ઍસિડ લેક્ટેટ ડિહાઈડ્રોજીનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા લેક્ટિક એસિડમાં ફે રવાય છે, જેમાં રિડ્યુસીંગકારક ઘટક NAD + H⁺ ઓક્સિડાઈઝ થઈ NADમાં ફેરવાય છે.

• લેક્ટિક ઍસિડ અને આલ્કોહોલિક બંને પ્રકારના આથવણમાં વધારે માત્રામાં ઊર્રા મુક્ત થતી નથી.
• ગ્લુકોઝમાં રહેલ 7% થી ઓછી ઊર્જા મુક્ત થાય છે. મુક્ત થતી આ બધી જ ઊર્રી ઊંચી શક્તિ ધરાવતા ATPના બંધમાં સંચિત થતી નથી.
• એસિડ કે આલ્કોહોલનું નિર્માણા કરતી ઉત્પાદનની પ્રક્રિયાઓ હાનિકારક છે.
• જ્યારે આલ્કોહોલનું પ્રમાણા 13% કે તેનાથી વધારે હોય છે ત્યારે યીસ્ટ માટે તે ઘાતક અથવા મૃત્યુनुં કારણા બને છે.

પ્રશ્ન 7.
અજા૨ક શ્વસનની ક્રિયાનો ફક્ત ચાર્ટ જણાવો.
ઉત્તર:

• કેટલાક બેક્ટેરિયા, ફૂગ તેમજ સઝ્વો જેવા કે અંતઃપરોપજીી પ્રાણીઓ પાયરૂિક એસિડમાંથી લેક્ટિક ઍસિડનું નિર્માણ કરે છે.
• પ્રાણીઓની સ્નાયુપેશીઓના કોષોમાં કસરત દરમિયાન કे પરિશ્રમ દરમિયાન જ્યારે કોષીય શ્વસન માટે અપૂરતી માત્રામાં ઑક્સિજન હોય છે ત્યારે પાયરૂવિક ઍસિડ લેક્ટેટ ડિહાઈડ્રોજીનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા લેક્ટિક એસિડમાં ફે રવાય છે, જેમાં રિડ્યુસીંગકારક ઘટક NAD + H⁺ ઓક્સિડાઈઝ થઈ NADમાં ફેરવાય છે.

• લેક્ટિક ઍસિડ અને આલ્કોહોલિક બંને પ્રકારના આથવણમાં વધારે માત્રામાં ઊર્રા મુક્ત થતી નથી.
• ગ્લુકોઝમાં રહેલ 7% થી ઓછી ઊર્જા મુક્ત થાય છે. મુક્ત થતી આ બધી જ ઊર્રી ઊંચી શક્તિ ધરાવતા ATPના બંધમાં સંચિત થતી નથી.
• એસિડ કે આલ્કોહોલનું નિર્માણા કરતી ઉત્પાદનની પ્રક્રિયાઓ હાનિકારક છે.
• જ્યારે આલ્કોહોલનું પ્રમાણા 13% કે તેનાથી વધારે હોય છે ત્યારે યીસ્ટ માટે તે ઘાતક અથવા મૃત્યુनुં કારણા બને છે.

પ્રશ્ન 8.
ગ્લાયકોલિસીસમાં ઊર્જાનું નિર્માણ કરતી બે ક્રિયાઓ વર્ણવો.
ઉત્તર:
ગ્લાયકોલિસીસના વિસ્ફોસ્ફોરીકરણ તબક્કામાં ATPનું નિર્માણ થાય છે.’
(i) 1-3 બાયફોસ્ફો ગ્લીસરીક ઍસિડ જયારે 3-ફોસ્ફોગ્લીસરીક એસિડમાં ફેરવાય ત્યારે એ કે ATPના અણુનું નિર્માણ થાય છે.

(ii) ફોસ્ફોઇનોલ પાયરૂવિક ઍસિડ જ્યારે પાયરૂવિક ઍસિડમાં ફેરવાય ત્યારે ATPના એક અલ્સનું નિર્માણ થાય છે.

પ્રશ્ન 9.
ક્રેબ્સચક્રનો ચાર્ટ દર્શાવો.
ઉત્તર:

• આ ચક્રની સમજૂતી “હાન્સક્રેબ્સ” નામના વૈજાનિકે આપી હોવાથી તેને “ક્રેબ્સચક્ર” કહે છે.
• TCA ચક્રનો પ્રારંભ એસિટાઈલ સમૂહની ઓક્ઝેલો એસિટિક ઍસિડ (OAA) અને પાણી સાથે સંગઠિત થવાથી સાઈટ્રિક એસિડના નિર્માણા સાથે થાય છે. આ પ્રક્રિયા માટે જવાબદાર ઉત્સેચક સાઈટ્રેટ સિન્થેટેઝ છે અને પ્રક્રિયા દરમિયાન Co-Aનો એક અણુ મુક્ત થાય છે.
• સાઈટ્રેટ (સાઈટ્રિક અસિડ) સમઘટકતાકરણ (આઈસોમરેઝિમ)ની ક્રિયા દ્વારા આઈસો સાઈટ્રેટમાં ફરવાય છે.
• આઈસો સાઈટ્રેટ ડિહાઈડ્રોછનેશન તથા ડિકાર્બોક્સિલેશન પામી 5-કાર્બનયુક્ત α – કિટોગ્લુટારીક અસિડમાં ફેરવાય છે.
• આ દરમિયાન મુક્ત થતો 2H⁺ સ્વીકારીને NAD NADH + H⁺ માં રિડકશન પામે છે અને CO₂ મુક્ત થાય છે.
• α-કિટોગ્લુટેટિકિ એસિડ ડિકાર્બોક્સિલેશન અને ડિહાઈડ્રોજનેશન પામી 4-કાર્બનયુક્ત સક્સિનાઈલ Co-Aમાં ફરવાય છે. આ ક્રિયા દરમિયાન CO₂ અને 2H⁺ મુક્ત થાય છે. મુક્ત થતા 2H⁺ ન. NAD स्वીકારી NADH + H ⁺ રિડક્શન પામે છે.
• સક્સિનાઈલ Co-A સક્સિનીક ઍસિડમાં ફેરવાય છે. સક્સિનાઈલ Co-Aમાંથી સક્સિનીક ઍસિડના રપાંતરણ દરમિયાન GTPના એક અણુનું નિર્માણા થાય છે. આ પ્રક્રિયાને આધારક આધારિત ફોસ્કોરાયલેશન કહે છે. આ યુગ્મ પ્રટ્ર્રિયામાં GTP, GDभાં રપાંતરા પામે છે અને ADPનું АTP નિર્માણ થાય છે.
• સક્સિનીક ઍસિડનું ડિહાઈડ્રોજનનેશન થતા તે ફયુમેરીક એસિડમાં ફરવાય છે. તે દરમિયાન મુક્ત થતા 2H⁺FAD सવીકારી FADH+H⁺ भ રિડક્શન પામે છે.

ક્રબબ્સચક્રમાં :

• ત્રા સ્થાને NADनुं NADH+H⁺ भ રિડક્शન થાય છે.
• ઓકા સ્થાને FAD नु FADH H⁺ માં રિડકશન થાય છે.

આમ, પાયરવિક એસિડનો એક અણુ ક્ર્રબ્સચક્રની પ્રક્રિયામાંથી પસાર થાય એટલે

• 3 तબક્ક CO₂ मुકत थય.
• 4 તબકક NADH+H⁺સજ્જાય.
• 1 તબકક FADH+H⁺સર્જાય.

જારક શ્વસનમાં ગ્લુકોઝનું વિઘટન થવાથી,

• 6 CO₂ ના અણુઓ સર્રાય.
• NADH + H⁺ ના 8 અણુઓ સર્જીય.
• FADH₂ ના 2 અझુઓ સર્ર્ય.
• ATPના 2 અझुઓ સર્રાય.

પ્રશ્ન 10.
ETS (અથવા) ઑક્સિડેટીવ ફોસ્ફોરાયલેશનનો ચાર્ટ દર્શાવો.
ઉત્તર:

• આ પ્રક્રિયામાં ક્રેબ્સચક્ર દરમિયાન સર્જયેલા FADH₂ અને NADH + H⁺ માં સંગ્રહં પામેલ ઊર્રા મુક્ત થાય છે તેમજ ઉપયોગમાં લેવાય છે.
• જ્યાં સુધી તેઓનું ઈલેક્ટ્રોન પરિવહનતંત્ર દ્વારા ઓક્સિડેશન ન થાય તેમજ તેમાં સર્રયેલા ઇલેક્ટ્રોનનું વાતાવરણના O₂ સુધી વહન પામી ચયાપચયિક પાણીનું નિર્માણા ન થાય ત્યાં સુધી તેમાંથી શક્તિ મુક્ત થતી નથી.
• આ પથમાં ઈલેક્ટ્રોન (e^–) એક વાહકમાંથી બીજી વાહકમાં વહન પામે છે, તેથી આ ક્રિયાને વિજાણુ વહનતંત્ર (Electron Transport System – ETS) કહે છે.
• અહીં ATPના નિર્માણા માટેની જરૂરી પ્રોટોન ઢોળાંશ માટેની ઊર્જા NADH +H⁺અने FADH₂ ના ઑક્સિડેશન દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે, તેથી આ ક્રિયાને ઑક્સિડેટીવ ફોસ્ફોરાયલેશન કહે છે.
• આ ક્રિયા કાણાભસૂત્રના અંત:પટલમાં થાય છે.

આ ક્રિયામાં કુલ 4-સંકુલ સંકળાયેલ છે :

બે ઇલેક્ટ્રોન વાહક અણુઓ :
1. યુબિક્વિનોન
2. સાયટોક્રોમ-C [Cyt-C] : નાના ક્નું પ્રોટીન છે.

• અંત:પટલની બાહ્ય સપાટી પર રહેલ હોય.
• તે (e^–) વાહક તરીકે વર્તે છે.
• તે સંકુલ-III અને સ-સંકુલ IV વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોનનું વહન કરે છે.

કણાભસૂત્રના આધારક વિસ્તારમાં ક્ર્રબ્સચક્ર દરમિયાન નિર્માણા પામેલ NADH + H⁺ નું NADH હાઈડ્રોજનેઝ [સંકુલ- I / Complex-I] દ્વારા ઑક્સિડેશન થાય છે. તેનાથી 2H⁺ અને બે ઇલેક્ટ્રોન (2e^–) નું નિર્માણા થાય છે.

• Complex-II માંથી બે ઈલેક્ટ્રોન સંકુલ-III વહન પામે છે. સંકુલ-III એક જોડ પ્રોટોનનું વહન આધારકથી અંત:પટલ અવકાશમાં કરે છે.
• Complex-III માંથી બે ઈલેક્ટ્રોન સાયટોક્રોમ-C તરફ વહન પામે છે. સાયટોક્રોમ-C એ નાના કદનું પ્રોટીન છે અને તે ઈલેક્ટ્રોન વાહક તરીક વર્તે છે, જે ઈલેક્ટ્રોનनुં વહન Complex – IV તરફ કરે છે.
• Complex-IV પોતાની પાસે આવેલા બે ઈલેક્ટ્રોન (2e^–) વાતાવરણના ઓક્સિજન અને આધારકમાં રહેલ 2H⁺ નું સંયોજન થઈ ચયાપચયિક પાણી (H₂O) નું નિર્માણ થાય છે. આ ઉપરાંત Complex-IV અંત:પટલ અવકાશમાં એક જોડ 2H⁺ નું વહન કરે છે.
• આ ક્રિયાથી આધારકથી અંતઃપટલ અવકાશમાં પ્રોટોન ઢોળાંશ સર્જાય છે, જે ATPના નિર્માણા માટે જવાબદાર છે.
• ઈલેક્ટ્રોન પરિવહન શૃંખલામાં ઈલેક્ટ્રોન એક વાહકથી બીજા વાહક સુધી સંકુલ-I થી સંકુલIV દ્વારા થાય છે. ત્યારે ATP સિન્થેટેઝ (સંકુલ-V / Complex-V) દ્વારા ADP તેમજ અકાર્બનિક ફોસ્ફેટ (Pi) યુગ્મિત થઈ ATPनु નિર્માણ થાય છે.
• સંકુલ-V (Complex-V) : ATPase ઉત્સેચક તરીક વર્તે છે, જે બે ઘટકોનું બનેલ છે. F₀ ઘટક અને F₁ ઘટક.
• જેમાં એક જોડ પ્રોટોન અણુઓના વહન દરમિયાન એક ATPના અણુનું વહન પ્રેરે છે.
• એક NADH⁺+H, 3 જોડ પ્રોટોન અણુઓનું વહન કરે છે, તેથી 3 ATPनु નિર્માણ કરે છે.

• સંક્રુલ-II (Complex-II) FADH₂(ઓક્સિડેશન) કરે છે.
• FADH₂ 2H⁺ અને બે ઇલેક્ટ્રોનનું વહન Complex-IIમાં કરે છે.
• Complex-II : બે ઈલેક્ટ્રોનनुं વહન યુબિક્વિનોનમાં કરે છે, જ્યારે 2H⁺ ન વહન તે કરી શકતું નથી. અહીં, બાકીનો પથ અગાઉ વર્ણવ્યો તેમજ થાય છે.
• આમ, FADH₂ બે જો.ड પ્રોટોન (2H⁺)આझुओनु વ.હન કરે છે, તેથી 2 ATPनुं નિમાણા થાય. છે.
• ETSમાં નિર્માણા પામતા અણુઓની સંખ્યાનો આધાર ઈલેક્ટ્રોન દાતા પર નિર્ભર છે.
• શ્વસનની જારક પ્રક्રિયા ઑક્સિજનની હાજરીમાં જ થાય છે, જો કे ઓક્સિજનની ભૂમિકા પ્રક્રિયાના અંતિમ ચરણામાં સીમીત છે. (જ જોવા મળે છે.)

• આ પ્રક્રિયામાં O₂ ન ી$ હાજરી અતિ આવશ્યક છે.
• કારણા ક ઓક્સિજન સમગ્ર તંત્રમાંથી H₂ (હાઈડ્રોજન)ને મુક્ત કરીને સમગ્ર પ્રક્રિયાને સંચાલિત કરે છે. ઓક્સિજન અંતિમ હાઈડ્રોજન ગ્રાહકના સ્વરૂપમાં કાર્ય કરે છે.
• ફોટોફોસ્ફોરાયલેશન ક્રિયામાં પ્રોટોન ઢોળાંશના નિર્માણના કારણે થતા ફોસ્ફોરાયલેશનમાં પ્રકાશઊર્જાનો ઉપયોગ થાય છે, જ્યારે શ્વસની ક્રિયામાં પ્રોટોન ઢોળાંશના નિર્માણાા કારેણે થતા ફોસ્ફોરાયલેશન માટે ઑક્સિડેશન-રિડકશન દ્વારા ઊર્જાની પૂર્તિ થાય છે, જેના કારણે આ ક્રિયાને ઑક્સિડેટીવ ફોસ્કોરાયલેશન કહે છે.

પ્રશ્ન 11.
જાર કે શ્વસનના મુખ્ય તબક્કા કયા કયા છે ? તે ક્યાં થાય છે ?
ઉત્તર:

• જારક શ્વસનમાં ગ્લુકોઝના અણુનું CO₂ ની હાજરીમાં સંપૂર્ણ ઓક્સિડેશન થાય છે અને પ્રક્રિયાના અંતે CO₂ પાણી અને મોટા પ્રમાણામાં ઊર્રા મુક્ત થાય છે.
• જારક શ્વસન સામાન્યત: ઉચ્ચ કક્ષાના સજ્વોમાં જોવા મળે છે.

કાાભભસૂત્રોમાં થતી જારક શ્વસનની પ્રક્ર્રિયા દરમિયાન ગ્લાયકોલિસીસની અંતિમ નીપજ પાયરૂવિક્ક ઍસિડ (પાયરૂવેટ) કોષરસમાંથી કણાભસસત્રોમાં વહન પામે છે.

જારક શ્વનની મુખ્ય ઘટનાઓ :
1. આ ઘટનામાં તબક્કાવાર હાઈડ્રોજનના આણુઓ અને ત્રણ CO₂ ન અણુઓ મુક્ત થવાથી પાયરવેટનું સંપૂર્ણ ઓક્સિડેશન થાય છે.
આ પ્રક્રિયા કણાભસૂત્રના મેટ્રિક્સ (આધારક) વિસ્તારમાં થાય છે.

2. ऑક્સિડેટીવ ફોસ્ફોરાયલેશન :

• આ આ ઘટનામાં ઇલેક્ટ્રોન (વિજાણુઓ) હાઈડ્રોજન પરમાણુના ભાગ તરીકે દૂર થર O₂ ન અણુ તરફ વહન પામે છે. આ દરમિયાન ATPનું સંહ્લેષણ થાય છે.
• આ પ્રક્રિયા કકણાભસૂત્રના અંત:પટલ પર થાય છે.

પાયરૂવિક્ક ઍસિડમાંથી એસિટાઈલ C0-Aનું નિર્માણા :

• કોષરસમાં ગ્લાયકોલાયટિક વિઘટન દ્વારા કાર્બોદિત (ગ્લુકોઝ) પાયરવેટમાં ફેરવાય છે. આ પાયરૂવેટ (પાયરૂવિક એસિડ) કણાસભસૂરના મેટ્રિક્સમાં પ્રવેશ કરે છે.
• કણાભસૂત્રના મેટ્રિક્સમાં પાયરૂવેટ ડિહાઈડ્રોજીનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા પાયરૂવિક ઍસિડનું ઑક્સિડેશન અને સાથે સાથે ડિકાર્બોક્સિલેશન થાય છે.

પ્રક્રિયા દરમિયાન પાયરૂવિક ઍસિડના અણુઓનું વિઘટન થવાથી એસિટાઈલ-C0-Aના અણુઓ સર્રાય છે અને NADH⁺ ના બે અણુઓનું નિર્માણ થાય છે. (ગ્લાયકોલિસીસ દરમિયાન ગ્લુકોઝના એક અણુમાંથી પાયરવેટના બે અણુઓ સર્જાય છે. બંને અણુઓ બે એસિટાઈલ Co-Aનું નિર્માણ કરે છે.)

એસિટાઈલ Co-A ત્યારબાદ ચક્રિય પથ, ટ્રાયકાર્બોક્સિલિક ઍસિડ ચક્રમાં પ્રવેશ કરે છે.

પ્રશ્ન 12.
તફાવત આપો : આથવણ અને જારક શ્વસન.
ઉત્તર:

હાલના સમયમાં ગ્લુકોઝના એક અણુના ઓક્સિડેશનથી નિર્માણા પામતા ATPની ગણાતરી કરવી હવે સંભવિત છે, પરંતુ વાસ્તવમાં આ એક સૈદ્ધાંતિક અભ્યાસ જ રહી ગયો છે. આ ગણતરી ચોક્કસસ ધારહાઓના આધારે શક્ય થાય છે. જેવી દે,

1. આ એક ક્રમિક અને સુવ્યવસ્થિત પરિપથ છે. આ પરિપથની ક્રિયાઓ એક પ્રક્રિયકથી બીજા પ્રક્રિયકના નિર્માણા સાથે સંકળાયેલ છે, જેમાં ગ્લાયકોલિસીસ, TCA ચક્ક અને ETS પરિપથ એક પછી એક આવે છે.
2. ગ્લાયકોલિસીસમાં સંશ્લેષણ પામતા NADH કણાભસૂત્રમાં વહન પામે છે, જ્યાં તેનું ઑક્સિડેટિવ ફોસ્ફોરાયલેશન થાય છે.
3. આ પરિપથમાં કોઈપણા મધ્યવર્તી સંયોજન અન્ય સંયોજનના નિર્માણમાં ભાગ લેતો નથી.
4. શ્વસનમાં માત્ર ગ્લુકોઝનો જ ઉપયોગ થાય છે. અન્ય વેક્કલ્પિક ઘટકો (પ્રક્રિયકો) આ પરિપથના કોઈપણ મધ્યવર્તી તબકકકામાં પ્રવેશતા નથી.

• પરંતુ સઝવતંત્રમાં આ પ્રકારની ધારણાઓ વાસ્તવિક રીતે તર્કસંગત હોતી નથી.
• બધા જ પરિપથ વારાફરથી કાર્ય કરે છે અને તેઓ એક પછી એક કાર્ય કરતા નથી.

આ પરિપથમાં :

• પ્રક્રિયક આવશ્યકતા અનુસાર બહાર અને અંદર આવ-જી કરી શકે છે.
• આવશ્યકતા અનુસાર ATPનો ઉપયોગ થાય છે.

ઉત્સેચકીય ક્રિયાઓનો દર ઘણી રીતે નિયંત્રિત થાય છે.

• સજ્વતંત્રમાં ઊર્રનના નિર્માણ અને સંગ્રહા માટે આ ક્રિયા કરવી ઉપયોગી છે.
• જારક શ્વસન દરમિયાન ગ્લુકોઝના એક અણુમાંથી 36 ATP અણુઓની વાસ્તવિક પ્રાપ્તિ થાય છે.

આથવણ અને જારક શ્વસનની તુલના :

પ્રશ્ન 13.
વિવિધ પ્રકારના શ્વાશ્ય પદાર્થો કેવી રીતે શ્વસનમાં પ્રવેશે છે તેની ચાર્ટ સ્વરૂપે સમજૂતી આપો.
ઉત્તર:

• શ્વસનની ક્રિયા માટે અનુકૂથ પ્રક્રિયક – ગ્લુકોઝ છે.
• બધા જ કાર્બોદિતોનો શ્વસનમાં ઉપયોગ થતા પહેલાં તેઓ ગ્લુકોઝમાં પરિવર્તીત (ફરવાય) થાયછે.
• અન્ય ઘટકો પણ શ્વસનમાં ઉપયોગમાં લેવામાં આવે છે, પરંતુ તેઓ શ્વસનના પ્રથમ તબક્કામાં સીધા ઉપયોગમાં લેવાતા નથી.
  ઉદા. તરીકે

(i) ચરબી (લિપિડ) સૌ પ્રથમ ફેટી એસિડ અને ગ્લિસરોલમાં વિઘટન પામે છે.

• આ ફેટી ઍસિડ શ્વસનમાં ઉપયોગમાં લેવાય તે પહેલાં તે એસિટાઈલ Co-Aમાં ફેરવાય છે અને ત્યારબાદ તે શ્વસનમાં પ્રવેશ કરે છે.
• એ જ રીતે ગ્લિસરોલ પ્રથમ PGALમાં ફરવાય છે અને ત્યારબાદ જ શ્વસન પરિપથમાં પ્રવેશ કરે છે.

(ii) પ્રોટીન પ્રોટીએઝ ઉત્સેચક દ્વારા વિઘટન પામીને એમિનો એસિડમાં ફેરવાય છે. પ્રત્યેક એમિનો એસિડ (ડિએમિનીફિકેશન થયા બાદ) પોતાની સંરચનાના આધારે ક્ર્ર્સચક્રના કેટલાક તબક્કામાં અથવા પાયરવેટ કે એસિટાઈલ Co-A સ્વરપે શ્વસનમાં પ્રવેશે છે.

• શ્વસનની ક્રિયામાં પ્રક્રિયક (ઘટક)નું વિઘટન થાય છે. તેથી શ્વસનની ક્રિયા એક પ્રકારની અપચયની ક્રિયા છે અને શ્વસન પથ એક અપચય પરિપથ છે.
• અહી નોંધવા જેવી બાબત એ છે કે, એવા ઘણા સંયોજનો છે જેમને અન્ય ઘટકોના નિર્માણ માટે શ્વસન પરિપથમાંથી પ્રક્રિયકક તરીક પાછા ખેંચી લાવવામાં આવે છે.
• ફેટી ઍસિડ શ્વસન પરિપથમાં પ્રવેશે તે પહેલાં એસિટાઈલ Co-Aમાં વિઘટન પામે છે ત્યારે તે પ્રક્રિયક તરીક વર્તે છે, પરંતુ જ્યારે સજીવને ફેટી ઍસિડનું સંશ્લેષણા કરવાની જરર હોય ત્યારે શ્વસન પરિપથમાં રહેલ એસિટાઈલ Co-A ને તેના માટે પાછા ખેંચવામાં આવે છે.
• આમ, ફેટી એસિડના સંશ્લેષણ અને વિઘટન બંનેમાં શ્વસન પરિપથનો ઉપયોગ થૃય છે. આ જ રીતે પ્રોટીનના સંલ્લેષણ અને વિઘટન માટે શ્વસન પથ મધ્યસ્થી બને છે.
• સજીવોમાં થતી વિઘટનની પ્રક્રિયાઓને → અપચય અને સંશ્લેષણાી પ્રક્રિયાને ચય કહે છે.
• શ્વસન પરિપથ ચય અને અપચય બંને પ્રકારની ક્રિયાઓને સમાવે છે. તેથી તેને “એમ્ફિબોલિકક પરિપથ” (Amphibolic Pathway – ઉભયધર્મી પરિપથ) પ૬ કહે છે.

પ્રશ્ન 14.
શ્વસનાંક એટલે શું ? ચરબી માટેનું તેનું મૂલ્ય જણાવો.
ઉત્તર:
શ્વસન દરમિયાન મુક્ત થતા CO₂ અને ઉપયોગમાં લેવાતા O ₂ ના ગુણોત્તરને શ્વસનાંક (RQ) કહે છે.
ચરબીનો શ્વસનાંક 1થી ઓછો = 0.7 છે.
ઉદા.ટ્રાયપામીટીન
2 (C₁₅ H₉₈O₆) + 145 O₂ → 102 CO₂ + 98 H₂O + શક્તિ
∴ શ્વસનાંક (RQ) = \(\frac{102 \mathrm{CO}_2}{145 \mathrm{O}_2} \) = 0.7

પ્રશ્ન 15.
કાર્બનિક ઍસિડ અને કાર્બોદિતના શ્વસન માટેનું મૂલ્ય જણાવો.
ઉત્તર:
જારક શ્વસન દરમિયાન ઑક્સિજનનો ઉપયોગ થાય છે અને કાર્બનડાયોક્સાઈડ મુક્ત થાય છે.
શ્વસનાંક (RQ) : શ્વસન દરમિયાન મુક્ત થતા કાર્બનડાયોક્સાઈડ અને ઉપયોગમાં લેવાતા ઑક્સિજનના ગુણોત્તરને શ્વનાંક (RQ) કહે છે.

શ્વસનાંકનો આધાર શ્વસન દરમિયાન ઉપયોગમાં લેવાતા શ્વાશ્ય પદાર્થ પર આધારિત હેોય છે.
કર્બોદિત : કર્બોદિત જ્યારે પ્રક્રિયકના સ્વરપે હોય ત્યારે તેનું પૂર્ણ ઑક્સિડેશન થાય છે, જેથી તેનો શ્વસનાંક 1 છે. આથી શ્વસનમાં વપરાતા O₂ અને મુક્ત થતા CO₂ નું પ્રમાણા સરખું છે.
ઉદા. ગ્લુકોઝઝ
C₆ H₁₂O₆ +O₆ → 6CO₂ + 6H₂ + ॐर्भा

ચરબી : ચરબીનો શ્વસનાંક 1થી ઓછો છે.
ઉદા. ફેટી ઍસિડ – ટ્રાયપામીટીનના શ્વસનઆંક માટેનું સમીકરણ
2(C₆ H₉₈O₆) +145 O₂ → 102 CO₂ + 98H₂O+ શક્તિ (ટ્રાયપામીટીન)

પ્રોટીન : જ્યારે પ્રોટીન શ્વાશ્ય પદાર્થ તરીક હોય ત્યારે તેનો શ્વસનાંક લગભગ $0.9$ થાય છે.
કરર્બનિકક ઍસિડ : કાર્બનિકક ઍસિડનો જ્યારે શ્વાશ્ય પદાર્થ તરીક ઉપયોગ થાય ત્યારે તેનો શ્વસનાંક 1थી વધु રહે છે.
ઉદા. ઑક્ઝેલિક ઍસિડ
2[COOH₂] + O₂ → 4CO₂ + 2H₂O + શક્તિ

અજારક શ્વસન : અજારક શ્વસનમાં O₂ વપરાતો નથી. તેથી તેના શ્વસનાંકનું મૂલ્ય અનંત (α) થાય.
ઉદા. ગ્લુકોઝનું આલ્કોહોલિક આથવણ
C₆ H₁₂O₆ +O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂ + શક્તિ

શ્વસનાંકની જાણકારી પરથી ક્યા પદાર્થનું (દ્રવ્યનું) શ્વસન થાય છે તે જાણી શકાય છે.
સઝીવોમાં શ્વાશ્ય પદાર્થ મોટા ભાગે એક કરતાં વધારે હોય છે, પરંતુ શુદ્ધ પ્રોટીન તેમજ ચરબી શ્વાશ્ય. પદાર્થ તરીક ક્યારેય ઉપયોગમાં આવતા નથી.

Higher Order Thinking Skills (HOTS)

પ્રશ્ન 1.
વનસ્પતિના પ્રકાંડમાં વાયુરંધ્રોનો અભાવ હોવા છતાં તે કેવી રીતે વાતાવરણ સાથે વાયુઓના આપ-લેની ક્રિયા કરે છે ?
ઉત્તર:
પુખ્ત વનસ્પતિના પ્રકાંડ એ મૃત પેશીઓ દ્વારા આવરિત હોય છે, જેને “છાલ” કહે છે. આવી વનસ્પતિના પ્રકાંડના અધિચ્છદના કોષો નાશ પામે છે અને બાહ્યકના કોષો છૂટા-છવાયા ગોઠવાયેલા હોય છે. તેઓ છિદ્રો જેવી રચના બનાવે છે, જેને વાતછિદ્રો (હવાછિદ્રો) કહે છે. તેના દ્વારા વાયુઓના આપ-લેની ક્રિયા થાય છે.

પ્રશ્ન 2.
સમજાવોઃ પૃથ્વી પર આવેલ પ્રથમ કોષ 02ના અભાવમાં કેવી રીતે પોતાનું અસ્તિત્વ ધરાવતો હતો?
ઉત્તર:

• શ્વસનની ક્રિયામાં હંમેશાં O₂ જરૂરી નથી. કેટલાક સજીવો O₂ ના અભાવમાં અજારક શ્વસન દર્શાવે છે.
• પૃથ્વી પર અસ્તિત્ત્વમાં આવેલ પ્રથમ કોષ તરીકે રાસાયણિક સંશ્લેષિત બેક્ટરિયાનો સમાવેશ થાય છે.
• તેઓ અકાર્બનિક ઘટકો જેવા કે H₂ S, NO₂^– વગેરેનું વિઘટન કરી ઊર્જા મેળવે છે.

સલ્ફર બેક્ટરિયામાં જોવા મળતું રાસાયણિક સંશ્લેષણ :
12H₂S + 6CO₂ → C₆H₁₂O₆ + 6H₂O + 12S ↑

Curiosity Questions

પ્રશ્ન 1.
શા માટે અજારક શ્વસન કરતાં જાવક શ્વસનમાં ATPનું નિર્માણ વધુ માત્રામાં થાય છે ?
ઉત્તર:
જારક શ્વસમાં શ્વાશ્ય પદાર્થનું સંપૂર્ણ ઑક્સિડેશન થાય છે અને પ્રક્રિયાના અંતે H₂O, CO₂ અને વધુ માત્રામાં ATPનું નિર્માણ થાય છે.
પાવર અનારક શ્વસનમાં શ્વાશ્ય પદાર્થનું અપૂર્ણ ઑક્સિડેશન થાય છે. આથી ઓછા પ્રમાણમાં ATPનું નિર્માણ થાય છે.
યીસ્ટમાં અજા૨ક શ્વસન દરમિયાન લૂકોઝના એક અણુમાંથી ઇથેનોલ, CO₂ અને 2 ATPનું નિર્માણ થાય છે.