2020 Solved Old Paper (BOT-104)

Ans.

चतुर्थक संरचना (Quaternary or 4°):-

•      यह केवल मल्टीमेरिक प्रोटीन्स में पायी जाती है।

(It is found only in multimeric proteins.)

•      प्रत्येक पॉलीपेप्टाइड अपनी 3° संरचना विकसित करके एक उपइकाई की तरह कार्य करने लगता है।

(Each polypeptide develops its 3 ° structure and acts as a sub-unit.)

•      विभिन्न उप इकाइयाँ साथ साथ फिट या पैक होकर 4° संरचना का निर्माण करती हैं।

(Different sub-units fit together or pack together to form a 4 ° structure.)

•      उदाहरण:- हीमोग्लोबिन (4), रूबिस्को (24), पाइरुवेट डिहाइड्रोजिनेज (72)

[Examples: - Hemoglobin (4), RuBisCO (24), Pyruvate dehydrogenase (72)]

हीमोग्लोबिन (4)

Ans.

मिकेलिस मेंटेन स्थिरांक (Mechaelis – Menten Constant):- 

अभिकारक की वह सांद्रता जिस पर एंजाइम उत्प्रेरित अभिक्रिया कि दर आधी रह जाती है Mechaelis – Menten स्थिरांक कहलाता है। इसे Km से दर्शाते हैं।

(The concentration of the reactant at which the rate of enzyme catalyzed reaction is halved is called Mechaelis - Menten constant. It denotes by Km.)

मिकेलिस मेंटेन समीकरण (Mechaelis – Menten Equation):-

Ans. Tyrosine, Ornithine, Arginine

Ans.

Decarboxylating enzymes of C4 pathways (C4 चक्र विकार्बोक्सिलीकरण एंजाइम्स):- 3 types - (3 प्रकार)

1. NADP : ME Enzyme:- It is found in chloroplast. 

(यह क्लोरोप्लास्ट में पाया जाता है।)

2. NAD : ME Enzyme:-  It is found in mitochondria. 

(यह माइटोकॉन्ड्रिया में पाया जाता है।)

3. PEP : CK Enzyme:- It is found in cytoplasm. 

(यह कोशिकाद्रव्य में पाया जाता है।)

Ans.

Functions of Oxygen (ऑक्सीजन के कार्य):- Oxygen performs two main functions: -

(ऑक्सीज़न दो मुख्य कार्य करती है:-)

i. It is the last electron accepter.

(अन्तिम इलेक्ट्रॉन ग्राही होती है।)

ii. It removes H + ions from the system.

(तंत्र से H+ आयनों को हटाती है।)

Ans.

ओलिगोसैकेराइड्स (Oligosaccharides):-

•      2 – 10 मोनोसैकेराइड इकाइयाँ आपस में ग्लाइकोसाइडिक बंधों द्वारा जुड़ी रहती हैं।

(2 - 10 monosaccharide units are interconnected by glycosidic bonds.)

•      इन्हें शर्करा भी कहते हैं।

(They are also called as sugars.)

•      स्वाद में मीठे, क्रिस्टलीय व जल में घुलनशील होते हैं।

(The taste is sweet, crystalline and soluble in water.)

•      इनका जल अपघटन होने पर मोनोसैकेराइड इकाइयाँ प्राप्त होती हैं।

(Upon hydrolysis they gives monosaccarides units.)

•      ये अपचायी प्रकृति के हो भी सकते हैं और नहीं भी हैं।

(They may or may not be of reducing nature.)

•      मोनोसैकेराइड इकाइयों की संख्या के आधार पर कई प्रकार के होते हैं:-

(They are of several types depending on the number of monosaccharide units:-)

i. डाइसैकेराइड्स (Disaccharides):- C12H22O11

2 मोनोसैकेराइड इकाइयाँ आपस में जुड़ी रहती हैं।

(2 monosaccharide units are interlinked together by a single glycosidic bond.)

उदाहरण:- सुक्रोज (अनापचायी),  माल्टोज (अपचायी),  लैक्टोज (अपचायी)

[Example:- Sucrose (Non-reducing), Maltose (Reducing), Lactose (Reducing)]

ii. ट्राईसैकेराइड्स (Trisaccharides):- C18H32O16      

3 मोनोसैकेराइड इकाइयाँ आपस में जुड़ी रहती हैं। 

(3 monosaccharide units are interlinked together by 2 glycosidic bonds.)

उदाहरण:- रेफीनोज, जेन्शिएनोज

(Examples: - Refinose, Gentianose)

Ans.

Classification of Enzymes (एंजाइमों का वर्गीकरण):-

•      IUB (International Union of Biochemistry):- It gave the modern system of classification of enzymes in 1961. According to this, there are 6 classes of enzymes:-

(इसने 1961 में एंजाइमों के वर्गीकरण का आधुनिक तंत्र दिया था। इसके अनुसार एंजाइमों के 6 वर्ग होते हैं:-)

a. Oxido – reductases             

b. Transferases

c.Hydrolases                            

d. Lyases

e. Isomerases                           

f. Ligases

a. Oxido – reductases:-

•    These enzymes participate in oxidation and reduction reactions or transfer of electrons.

(ये एंजाइम्स ऑक्सीकरण व अपचयन अभिक्रियाओं या इलेक्ट्रोन्स के स्थानांतरण में भाग लेते हैं।)

•    3 types:- (3 प्रकार हैं:-)

i. Oxidases:- They add oxygen. Example- Cytochrome oxidase

(ऑक्सीजन को जोड़ते हैं। उदाहरण- Cytochrome oxidase)

ii. Dehydrogenases:- They remove Hydrogen. Example- Succinate dehydrogenase

(हाइड्रोजन को हटाते हैं। उदाहरण- Succinate dehydrogenase)

iii. Reductases:- They add hydrogen. Example- Nitrate reductase

(हाइड्रोजन को जोड़ते हैं। उदाहरण- Nitrate reductase)

b. Transferases:-

•      These enzymes transfer a group from one molecule to another.

(ये एंजाइम्स किसी समूह को एक अणु से दूसरे अणु पर स्थानांतरित करने का कार्य करते हैं।)

Example (उदाहरण)- Glutamate – Pyruvate transaminase (It transfer NH2 group).

[Glutamate – Pyruvate transaminase (यह NH2 समुह का स्थानांतरण करता है।)]

c. Hydrolases:-

•      These enzymes cause hydrolysis of bonds that are formed by dehydration condensation. Such as ester bond, ether bond, peptide bond, glycosidic bond etc.

(ये एंजाइम्स उन बंधों का जल अपघटन करते हैं जो निर्जलीकरण संघनन से बने होते है। जैसे – एस्टर बंध, ईथर बंध, पेप्टाइड बंध, ग्लाइकोसाइडिक बंध आदि।)

•      These enzymes break large molecules into small molecules using water. This is called hydrolysis.

( ये एंजाइम्स जल का उपयोग कर बड़े अणुओं को छोटे अणुओं में तोड़ देते हैं। इसे जल अपघटन कहते हैं।)

•      Examples (उदाहरण):- Digestive enzymes (Amylase, Sucrase, Lactase, Maltase etc.)

[पाचक एंजाइम्स (एमाइलेज, सूक्रेज, लैक्टेज, माल्टेज आदि।)]

d. Lyases:-

•      These enzymes do the following:-

(ये एंजाइम्स निम्न कार्य करते हैं:-)

i. They break the bonds.

(बंधों को तोड़ते हैं।)

ii. They remove groups without hydrolysis.

(बिना जल अपघटन के समुहों को हटाते हैं।)

iii. They add groups on the double bonds.

(द्विबन्धों पर समुहों को जोड़ते हैं।)

iv. They remove groups and create a double bond.

(समुहों को हटाकर द्विबन्ध उत्पन्न करते हैं।)

Example (उदाहरण):- Histidine decarboxilase,  Aldolase

e. Isomerases:-

•     These enzymes rearrange the molecular structure.

(ये एंजाइम्स आण्विक संरचना को पुनर्व्यवस्थित करते हैं।)

•      3 types:- (3 प्रकार हैं:-)

i. Isomerase:- They interchange the Aldose with ketose and vice versa. Example - Change of G-6-P to F-6-P

(Aldose व ketose का आपस में अंतर्परिवर्तन करते हैं। उदाहरण – G-6-P का F-6-P में परिवर्तन)

ii. Epimerase:- They change the position of the carbon group. Example: - Xylulose phosphate changes to Ribulose phosphate

(कार्बन समुह की स्थिति को परिवर्तित करते हैं। उदाहरण:- Xylulose phosphate का Ribulose phosphate में परिवर्तन)

iii. Mutase:- They change the position of the side group. Example: - Change of G-6-P to G-1-P

(साइड समुह की स्थिति को परिवर्तित करते हैं। उदाहरण:- G-6-P का G-1-P में परिवर्तन)

f. Ligases:-

•      These enzymes make bond between two atoms using the energy of ATP. Such as: C - O, C - S, C - N, P - O etc.

(ये एंजाइम्स ATP की ऊर्जा के उपयोग से दो परमाणुओं के मध्य बंध बनाते हैं। जैसे: C – O, C – S, C – N, P – O आदि।)

•      Example (उदाहरण):- Pyruvate decarboxylase

Ans.

Structure of Tannins:- Tannins are a kind of polyphenolic compounds with complex structures in plants. They are classified into three groups on the basis of their structures: hydrolysable tannins, condensed tannins, and complex tannins. Usually, their molecular weights are greater than 500 Da.

Biosynthesis of Tannins (टैनिन का जैवसंश्लेषण):-

> Tannins belong to the phenolics class of secondary metabolites. 

(टैनिन द्वितीयक मेटाबोलाइट्स के फीनोलिक्स वर्ग से संबंधित हैं।)

> All phenolic compounds; either primary or secondary are in one way or another formed through shikimic acid pathway (phenylpropanoid pathway). 

[सभी फेनोलिक यौगिक; या तो प्राथमिक या द्वितीयक किसी न किसी रूप में शिकिमिक एसिड पाथवे (फेनिलप्रोपेनॉइड पाथवे) के माध्यम से बनते हैं।]

> Other phenolics such as isoflavones, coumarins, lignins, and aromatic amino acids (tryptophan, phenylalanine, and tyrosine) are also formed by the same pathway. 

[अन्य फ़ीनोलिक्स जैसे आइसोफ्लेवोन्स, कूमेरिन, लिग्निन और एरोमैटिक अमीनो अम्ल (ट्रिप्टोफैन, फेनिलएलनिन और टायरोसिन) भी इसी पाथवे से बनते हैं।]

> Hydrolysable tannins (Hts) and condensed tannins (proanthocyanidins) are the two main categories of tannins that impact animal nutrition.

[हाइड्रोलाइज़ेबल टैनिन (Hts) और संघनित टैनिन (प्रोएन्थोसाइनिडिन) टैनिन की दो मुख्य श्रेणियां हैं जो जन्तु पोषण को प्रभावित करती हैं।]

> Common tannins are formed as follows:

(सामान्य टैनिन इस प्रकार बनते हैं:)

i. Gallic acid is derived from quinic acid.

(क्विनिक अम्ल से गैलिक अम्ल बनता है।)

ii. Ellagotannins are formed from hexahydroxydiphenic acid esters by the oxidative coupling of neighbouring gallic acid units attached to a D-glucose core.

(डी-ग्लूकोज कोर से जुड़ी पड़ोसी गैलिक अम्ल इकाइयों के ऑक्सीकारी युग्मन द्वारा हेक्साहाइड्रॉक्सीडिफेनिक एसिड एस्टर से एलागोटैनिन का निर्माण होता है।)

iii. Further oxidative coupling forms the hydrolysable tannin polymers.

(इसके अलावा ऑक्सीकारी युग्मन हाइड्रोलाइज़ेबल टैनिन पॉलिमर बनाता है।)

iv. Proanthocyanidin (PA) biosynthetic precursors are the leucocyanidins (flavan-3,4-diol and flavan-4-ol) which on autoxidation, in the absence of heat, form antho-cyanidin and 3-deoxyanthocianidin, which, in turn, polymerize to form PAs.

(प्रोएंथोसाइनाइडिन (PA) जैवसंश्लेषी पूर्वगामी ल्यूकोसायनिडिन (फ्लेवन-3,4-डायोल और फ्लेवन-4-ओल) हैं, जो ऊष्मा की अनुपस्थिति में स्वऑक्सीकरण पर एंथो-साइनाइडिन और 3-डीऑक्सीएन्थोसाइनिडिन बनाते हैं, जो बाद में PA बनाने के लिए बहुलीकृत हो जाते हैं।)

Ans.

CAM pathway (CAM चक्र):-

CAM Pathway (Crassulacean Acid Metabolism Pathway) CAM चक्र:- 

- Such plants can photosynthesize during the day, but only exchange gases at night.

(ऐसे पौधे दिन के दौरान प्रकाश संश्लेषण करते हैं और केवल रात में गैसों का आदान-प्रदान करते हैं।)

- Plants have scotoactive stomata.

(इन पौधों में रात सक्रिय रंध्र होते हैं।)

- Examples (उदाहरण):- Cactus, Pineapple, Agave, Pelargonium (the geraniums), Many orchids

- It is an adaptation of plants to reduce the rate of transpiration.

(यह वाष्पोत्सर्जन की दर को कम करने के लिए पौधों का अनुकूलन है।)

-  Both C4 and C3 pathways occurs in the same mesophyll cell.

(C4 और C3 दोनों चक्र समान पर्णमध्योत्तक कोशिका में होते हैं।)

-  C4 pathway operates during night time in which plant absorb CO2 during night time and store it as Mallic acid in central vacuole.

(C4 चक्र रात के समय संचालित होता है जिसमें पौधा रात के समय CO2 को अवशोषित करता है और इसे केंद्रीय रिक्तिका में मैलिक अम्ल के रूप में संग्रहित करता है।)

-   C3 pathway operates during day time. Mallic acid release CO2 and converted to puruvic acid. As a result CO2 is concentrated around RuBisCO for its Carboxylase activity.

(C3 चक्र दिन के समय संचालित होता है। मैलिक अम्ल CO2 छोड़ता है और पाइरुविक अम्ल में परिवर्तित हो जाता है। परिणामस्वरूप CO2 RuBisCO के आसपास इसकी कार्बोक्सिलेज क्रिया के लिए सांद्रित हो जाता है।)

-  These plants have highest water use efficiency.

(इन पौधों की जल उपयोग दक्षता C4 पौधों की तुलना में उच्च होती है।)

Ans.

Glyoxylate चक्र (Glyoxylate Cycle):-

•      इसकी खोज Kornberg व Krebs ने 1957 में की थी।

(It was discovered in 1957 by Kornberg and Krebs.)

•      यह निम्न जीवों में पाया जाता है:-

(It is found in the following organisms: -)

i. पौधे (Plants)

ii. जीवाणु (Bacteria)

iii. प्रोटिस्टा (Protista)

iv. कवक (Fungi)

•      यह Glyoxisome व Mitochondria में होता है।

(It occurs in Glyoxisome and Mitochondria.)

•      पौधों में यह वसीय बीजों के अंकुरण के दौरान होता है।

(In plants, it occurs during germination of oil seeds.)

•      इस चक्र में वसा को कार्बोहाइड्रेट्स में परिवर्तित किया जाता है।

(In this cycle, fat is converted into carbohydrates.)

•      इन कार्बोहाइड्रेट्स के ऑक्सीकरण से ऊर्जा प्राप्त कर बीज अंकुरण के लिए उपयोग की जाती है।

(Energy obtained from oxidation of these carbohydrates is used for seed germination.)

अभिकारक व उत्पाद (Reactants and Products):-

O = OAA = Oxalo Acetic Acid (ओक्जेलो एसीटिक अम्ल)

C = Citrate (सिट्रेट)

I = Iso citrate (आइसो सिट्रेट)

G = Glyoxylate (ग्लाइ ओक्जिलेट)

M = Malate (मैलेट)

S = Succinate (सक्सीनेट)

F = Fumarate (फ्यूमेरेट)

M = Malate (मैलेट)

O = OAA = Oxalo Acetic Acid (ओक्जेलो एसीटिक अम्ल)

PEP = Phospho Enol Pyruvate (फोस्फो इनोल पाइरुवेट)

3-PGAL = 3-Phospho Glyceraldehyde (3-फोस्फो ग्लिसरेल्डिहाइड)

DHAP = Di Hydroxy Acetone Phosphate (डाइ हाइड्रोक्सी एसीटोन फॉस्फेट)

F-6-P = Fructose-6-Phosphate (फ्रक्टोज-6-फॉस्फेट)

G-6-P = Glucose-6-Phosphate (ग्लूकोज-6-फॉस्फेट)

Ans.

वसीय अम्लों का संश्लेषण (Synthesis of Fatty Acids):-

•      वसीय अम्लों के निर्माण के लिए Acetyl CoA की आवश्यकता होती है। 

(Acetyl CoA is required for the formation of fatty acids.)

•  Acetyl CoA के स्त्रोत (Sources of Acetyl CoA):-

•   Acetyl CoA का भविष्य (Fate of Acetyl CoA):- 

•      वसीय अम्लों का निर्माण कोशिकाद्रव्य में होता है।

(Fatty acids are formed in cytoplasm.)

•    हमारे शरीर की 84% ऊर्जा वसा के रूप में, 15% ऊर्जा प्रोटीन के रूप में तथा 1% से भी कम ऊर्जा कार्बोहाइड्रेट के रूप में संग्रहित होती है।

(84% energy of our body is stored as fat, 15% as protein and less than 1% is stored as carbohydrates.)

•    वसीय अम्लों का निर्माण अनेक ऊतकों की कोशिकाओं में होता है जैसे - 

(Fatty acids are formed in cells of many tissues such as -)

i. यकृत (Liver)

ii. वृक्क (Kidney)

iii. मस्तिष्क (Brain)

iv. फेफड़े (Lungs)

v. स्तन ग्रंथियां (Mammary Glands)

vi. एडिपोज उतक (Adipose Tissue)

•   आवश्यक सहकारक (Required Co-factors):-

i. NADPH2

ii. HCO3- (CO2 का स्त्रोत)

(Source of CO2)

iii. बायोटिन (Biotin)

iv. ATP

v. Mn2+

vi. Mg2+

•      इसके 2 मुख्य चरण हैं:-

(It has 2 main steps:-)

a. Acetyl CoA का परिवहन (Transport of Acetyl CoA)

b. वसीय अम्ल का संश्लेषण (Synthesis of Fatty Acids)

a. Acetyl CoA का परिवहन (Transport of Acetyl CoA):-

•      Acetyl CoA माइटोकोंड्रिया की मैट्रिक्स में बनता है। जबकि वसीय अम्ल का निर्माण कोशिकाद्रव्य में होता है।

(Acetyl CoA is formed in the matrix of mitochondria. While fatty acids are formed in cytoplasm.)

•      माइटोकोंड्रिया की आंतरिक झिल्ली Acetyl CoA के लिए अपारगम्य होती है।

(The inner membrane of mitochondria is impermeable for acetyl CoA.)

•      इसलिए Acetyl CoA, Citrate में परिवर्तित होकर मैट्रिक्स से कोशिकाद्रव्य में आता है।

(Therefore, acetyl CoA is converted to citrate and enters the cytoplasm from the matrix.)

b. वसीय अम्ल का संश्लेषण (Synthesis of Fatty Acids):-

•      पामिटिक अम्ल के एक अणु के निर्माण के लिए 8 Acetyl CoA अणुओं की आवश्यकता होती है।

(8 Acetyl CoA molecules are required for the formation of one molecule of palmitic acid.)

•      पहले 7 Acetyl CoA अणुओं का कार्बोक्सिलीकरण होता है।

(First of all carboxylation of the 7 acetyl CoA molecules occurs.)

•      फिर संघनन व अपचयन होता है जिसमें Acetyl CoA का एक और अणु जुड़ता है।

(Then condensation and reduction take place in which one another molecule of Acetyl CoA is added.)

Ans.

C3 pathway (Calvin Cycle) C3 चक्र (केल्विन चक्र):- 

→ In this, the first product of CO2 fixation is a 3 carbon compound (PGA). This cycle is universal i.e. C3-cycle is found in all plants. Plants in which only C3-cycle is found are called C3-plants.

[इसमें  CO₂ स्थिरीकरण का पहला उत्पाद C₃ अम्ल (PGA) होता है। यह चक्र सार्वभौमिक है अर्थात् C3-चक्र सभी पौधों में पाया जाता है। जिन पौधों में केवल C3-चक्र पाया जाता है उन्हें C3-पौधे कहते हैं।]

→ Calvin pathway occurs in all photosynthetic plants (C3 or C4 or CAM plants). It has 3 stages: carboxylation, reduction and regeneration.

(कैल्विन पाथवे सभी प्रकाश संश्लेषी पौधों (C3 या C4 या CAM पौधों) में होता है। इसके 3 चरण होते हैं: कार्बोक्सीलिकरण, अपचयन और पुनरुद्धभवन।)

→ It occurs in the stroma of the chloroplast.

(यह क्लोरोप्लास्ट के स्ट्रोमा में होता है।)

→ The Nobel Prize in Chemistry 1961 was awarded to Melvin Calvin for his research on the carbon dioxide assimilation in plants.

(रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार 1961 में मेल्विन कैल्विन को पौधों में कार्बन डाइऑक्साइड स्थिरीकरण पर उनके शोध के लिए प्रदान किया गया था।)

 a. Carboxylation of RuBP (RuBP का कार्बोक्सिलीकरण):-

- It is the most crucial step in which CO2 is fixed by RuBP (ribulose bisphosphate) to two 3-PGA molecules in presence of the enzyme RuBis CO.

[यह सबसे महत्वपूर्ण चरण है जिसमें RuBP कार्बोक्सिलेज एंजाइम की उपस्थिती में RuBP (राइबुलोज बिस्फॉस्फेट) के द्वारा CO2 को दो 3-PGA अणुओं के रूप में स्थिर किया जाता है।]

- RuBP (a 5-carbon ketone sugar) is the primary acceptor of CO2.

[RuBP (एक 5-कार्बन कीटोन शर्करा) CO2 का प्राथमिक ग्राही होता है।]

- RuBisCO is the most abundant protein on Earth.

(RuBisCO पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला प्रोटीन है।)

- RuBisCO has a dual nature as this enzyme undergoes carboxylation as well as oxidation. Hence it is called Ribulose Bisphosphate Carboxylase-Oxygenase (RuBisCO). Its oxidizing action is responsible for photorespiration.

[RuBisCO की प्रकृति दोहरी है क्योंकि यह एंजाइम कार्बोक्सिलेशन के साथ-साथ ऑक्सीकरण से भी गुजरता है। इसलिए इसे रिबुलोज बिस्फोस्फेट कार्बोक्सिलेज-ऑक्सीजिनेज (RuBisCO) कहा जाता है। इसकी ऑक्सीकरण क्रिया प्रकाश श्वसन के लिए उत्तरदायी है।]

b. Reduction (अपचयन):-

Ø  यह ग्लूकोज निर्माण के लिए अभिक्रियाओं की एक श्रृंखला होती है।

(It is a series of reactions leading to the glucose formation.)

Ø  यहाँ प्रति CO2 अणु, फॉस्फोरिलीकरण के लिए 2 ATP अणुओं और अपचयन के लिए 2 NADPH अणुओं का उपयोग किया जाता है।

(Here, 2 ATP molecules for phosphorylation and two of NADPH for reduction per CO2 molecule are used.)

Ø  पाथवे से एक ग्लूकोज अणु को निकालने के लिए 6 CO2 अणुओं के स्थिरीकरण और केल्विन चक्र की 6 बार पुनरावर्ती आवश्यक होती है।

(Fixation of 6 CO2 molecules and 6 turns of the cycle are required for the removal of one glucose molecule from the pathway.)

c. Regeneration of RuBP (RuBP का पुनरुद्धभवन):-

Ø  यह कैल्विन चक्र को जारी रखने के लिए महत्वपूर्ण है।

(It is crucial for continuation of the cycle.)

Ø  RuBP बनाने के लिए फॉस्फोरिलीकरण के लिए एक ATP की आवश्यकता होती है।

(It requires one ATP for phosphorylation to form RuBP.)

Ø  इसलिए प्रत्येक CO2 अणु के लिए, 3 ATP अणु और 2 NADPH आवश्यक होते हैं।

(Hence for every CO2 molecule, 3 ATP molecules and 2 NADPH are required.)

Ø  ग्लूकोज के एक अणु के निर्माण के लिए कैल्विन चक्र की 6 बार पुनरावर्ती की आवश्यकता होती है।

(To make one molecule of glucose 6 turns of the cycle are required.)

Ans.

Electron Transport Chain (इलेक्ट्रॉन ट्रांसपोर्ट चेन):-

•      It occurs on the inner membrane of mitochondria.

(यह माइटोकोंडरिया की आंतरिक झिल्ली पर होता है।)

•      It contains 5 enzymes complex:-

(इसमें 5 एंजाइम जटिल होते हैं:-)

I = NADH – dehydrogenase complex (NADH – डिहाइड्रोजिनेज जटिल)

II = FADH – dehydrogenase complex (FADH – डिहाइड्रोजिनेज जटिल)

III = Cytochrome bc₁ complex (साइटोक्रोम bc1 जटिल)

IV = Cytochrome oxidase complex (साइटोक्रोम ऑक्सीडेज जटिल)

V = ATP synthetase complex (ATP सिन्थेटेज जटिल)

Electron Flow (इलेक्ट्रॉन प्रवाह ):- Electrons from NADH2 are received by the enzyme complex - I. The electrons are now transferred to Ubiquinones (Q). Ubiquinone (Q) also receive electrons from enzyme complex - II. Now Ubiquinone (Q) transfers its electrons to enzyme complex - III. Now enzyme complex-III transfers its electrons to cytochrome-C. Cytochrome-C transfers electrons to enzyme complex - IV. Enzyme complex - IV transfers its electrons to oxygen to form water.

(NADH2 से इलेक्ट्रोन्स को एंजाइम जटिल - I द्वारा ग्रहण किया जाता है। अब इलेक्ट्रोन्स को Ubiquinones (Q) को स्थानान्तरित कर दिया जाता है। Ubiquinone (Q) एंजाइम जटिल - II से भी इलेक्ट्रोन्स को ग्रहण करता है। अब Ubiquinone (Q) अपने इलेक्ट्रोन्स को एंजाइम जटिल - III को स्थानान्तरित कर देता है। अब एंजाइम जटिल - III अपने इलेक्ट्रोन्स को साइटोक्रोम-C को स्थानान्तरित कर देता है। साइटोक्रोम-C इलेक्ट्रोन्स को एंजाइम जटिल - IV को स्थानान्तरित कर देता है। एंजाइम जटिल - IV अपने इलेक्ट्रोन्स को ऑक्सीज़न पर स्थानान्तरित कर देता है जिससे जल बनता है।)

Functions of Oxygen (ऑक्सीजन के कार्य):- Oxygen performs two main functions: -

(ऑक्सीज़न दो मुख्य कार्य करती है:-)

i. It is the last electron accepter.

(अन्तिम इलेक्ट्रॉन ग्राही होती है।)

ii. It removes H + ions from the system.

(तंत्र से H+ आयनों को हटाती है।)

Oxidative phosphorylation (ऑक्सीकारी फोस्फोरिलीकरण):- It is the process by which ATP synthesis is coupled to the movement of electrons through the mitochondrial electron transport chain and the associated consumption of oxygen.

(यह वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा ATP संश्लेषण को माइटोकॉन्ड्रियल इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला और ऑक्सीजन की संबंधित खपत के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों की गति के साथ जोड़ा जाता है।)

i. Proton Gradient (प्रोटोन प्रवणता):- During electron flow, energy is taken from electrons by enzyme complexes - I, III and IV and by the use of this energy, protons (H +) are transferred from the matrix of mitochondria to the inter membrane space. This leads to the deficiency of protons in the matrix and the excess of protons in the inter membrane space. This is called proton gradient. Protons are not transported by enzyme complex - II. For this reason 1 NADH2 gives 3 ATPs and 1 FADH2 only 2 ATPs.

[इलेक्ट्रॉन प्रवाह के दौरान एंजाइम जटिल - I, III व IV के द्वारा इलेक्ट्रोन्स से ऊर्जा ले ली जाती है तथा इस ऊर्जा के उपयोग से प्रोटोन्स (H+) को माइटोकोंड्रिया की मैट्रिक्स से अंतरा झिल्लीय अवकाश में स्थानान्तरित किया जाता है। इससे मैट्रिक्स में प्रोटोन्स की कमी हो जाती है तथा अंतरा झिल्लीय अवकाश में प्रोटोन्स की अधिकता हो जाती है। इसे प्रोटोन प्रवणता कहते है। एंजाइम जटिल - II के द्वारा प्रोटोन्स का परिवहन नहीं किया जाता है। इसी कारण 1 NADH2 से 3 ATP तथा 1 FADH2 से 2 ATP प्राप्त होते हैं।]

ii. ATP Synthesis (ATP का निर्माण):- ATPs are produced using this proton gradient by enzyme complex - V (ATP Synthetase). When the protons move through the F0 part of the ATP Synthetase into the matrix, the F1 part uses the energy emitted from this transfer to form the ATP by connecting ADP and Pi.

(एंजाइम जटिल - V (ATP Synthetase) के द्वारा इस प्रोटोन प्रवणता का उपयोग करके ATP का निर्माण किया जाता है। जब प्रोटोन्स ATP Synthetase के F0 भाग से होकर मैट्रिक्स में जाते हैं तो F1 भाग इस स्थानांतरण से निकलने वाली ऊर्जा का उपयोग कर ADP व Pi को जोड़कर ATP का निर्माण कर देता है।)

ATP Calculation (ATP की गणना):-

2 ATPs are utilised when 2 NADH2 formed in glycolysis are transferred from the cytoplasm to the matrix of mitochondria. Therefore only 36 ATPs can be benefited.

(जब ग्लाइकोलाइसिस में बने 2 NADH2 को कोशिकाद्रव्य से माइटोकोंड्रिया की मैट्रिक्स में स्थानान्तरित किया जाता है तो 2 ATP खर्च हो जाते हैं। इसलिए कुल 36 ATP का ही लाभ हो पाता है।)