Ans.
Glucogenic Amino acids:- Such amino acids usually serve as the precursors of gluconeogenesis for the glucose formation. Glycine, serine, aspartic acid, glutamic acid, glutamine, valine, methionine, histidine, and arginine are all glucogenic amino acids.
Ans.
Zymogens:- These are proteins that contain an inactive enzyme (i.e., a proenzyme). Zymogens are an important part of physiology as they enable the production of inactive enzymes within the cell that are not activated until after they are secreted.
Ans.
Caffeine:- It is a drug that stimulates (increases the activity of) your brain and nervous system. Caffeine is found in many drinks such as coffee, tea, soft drinks and energy drinks. Chocolate also contains caffeine. Energy drinks often have more caffeine and sugar than soft drinks.
Ans.
Calmodulin:- The calmodulin (CaM) family is a major class of calcium sensor proteins which collectively play a crucial role in cellular signaling cascades through the regulation of numerous target proteins.
> Calmodulin acts as an intermediary protein that senses calcium levels and relays signals to various calcium-sensitive enzymes, ion channels and other proteins. Calmodulin is a small dumbbell-shaped protein composed of two globular domains connected together by a flexible linker. Each end binds to two calcium ions.
Ans.
Electron flow through pseudocyclic photophosphorylation (कूट चक्रीय प्रकाश फोस्फ़ोरिलीकरण के माध्यम से इलिक्ट्रोन प्रवाह):-
- Some of the electrons passing to ferredoxin then reduce molecular oxygen back to H2O instead of reducing NADP+ to NADPH.
(कुछ इलेक्ट्रॉन फेर्रेडॉक्सिन में चले जाते हैं, फिर NADP+ को NADPH में अपचयित करने के बजाय आणविक ऑक्सीजन को वापस H2O में बदल देते हैं।)
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.)
Ans.
सेलुलोज (Cellulose):- यह β - ग्लूकोज का एक अशाखित बहुलक है। जिसमें ग्लूकोज के अणु आपस में β – 1,4 ग्लाइकोसाइडिक बंध के द्वारा जुड़े रहते हैं।
(This is an unbranched polymer of β - Glucose. Molecules of β - Glucose joint together through β – 1,4 glycosidic bond.)
कोशिका भित्ति (Cell Wall):-
पौधों में सेलुलोज की बनी कोशिका भित्ति पायी जाती है। सेलुलोज कार्बोहाइड्रेट्स है।
(Cell wall made of cellulose in plants. Cellulose is carbohydrate.)
सेलुलोज (Cellulose):- सेलुलोज एक कार्बोहाइड्रेट है। दीमक, घोंघे व जुगाली करने वाले पशुओं के लिए यह ऊर्जा का स्त्रोत है। मनुष्य इसे फर्नीचर, पेपर, ईंधन आदि के रूप में उपयोग करता है।
(Cellulose is a carbohydrate. It is a source of energy for termites, snails and ruminants. Humans use it as furniture, paper, fuel etc.)
Ans.
Heat Sensitivity (ताप संवेदिता):-
• All enzymes are heat sensitive and thermolabile.
(सभी एंजाइम्स ताप संवेदी व ताप अस्थिर होते हैं।)
• Most enzymes work between 25 ° C to 35 ° C.
(अधिकांश एंजाइम्स 25°C से 35°C के मध्य कार्य करते हैं।)
• They become inactive at 0 ° C temperature.
(0°C ताप पर ये निष्क्रिय हो जाते है।)
• They get deformed at 50 - 55 ° C temperature.
(50 - 55°C ताप पर इनका विकृतिकरण हो जाता है।)
pH:-
• Each enzyme work at a particular pH.
(प्रत्येक एंजाइम एक निश्चित pH पर ही कार्य करता है।)
• This is useful in the regulation of enzyme action.
(यह एंजाइम क्रिया के नियमन में उपयोगी होता है।)
Ans.
Functions of Alkaloids (एल्केलोइड्स के कार्य):-
i.Ajmaline (अजमालीन):- Antiarrhythmic (एंटीरियथमिक)
ii. Atropine, scopolamine, hyoscyamine (एट्रोपिन, स्कोपोलामाइन, हायोसायमाइन):- Anticholinergic (एंटीकोलिनर्जिक)
iii. Caffeine (कैफीन):- Stimulant, adenosine receptor antagonist (उत्तेजक, एडेनोसिन रिसेप्टर विरोधी)
iv. Codeine (कोडीन):- Cough medicine, analgesic (खांसी की दवा, दर्दनिवारक)
v. Colchicine (कोलचिसिन):- Remedy for gout (गठिया रोग का उपचार)
vi. Emetine (एमेटिन):- Antiprotozoal agent (एंटीप्रोटोज़ोअल एजेंट)
vii. Ergot alkaloids (एर्गोट एल्कलॉइड्स):- Sympathomimetic, vasodilator, antihypertensive (सिम्पैथोमिमेटिक, वासोडिलेटर, एंटीहाइपरटेंसिव)
viii. Morphine (मॉर्फीन):- Analgesic (एनाल्जेसिक)
ix. Nicotine (निकोटीन):- Stimulant, nicotinic acetylcholine receptor agonist (उत्तेजक, निकोटिनिक एसिटाइलकोलाइन रिसेप्टर एगोनिस्ट)
x. Physostigmine (फिजियोस्टिग्माइन):- Inhibitor of acetylcholinesterase (एसिटाइलकोलिनेस्टरेज़ का अवरोधक)
xi. Quinidine (क्विनिडाइन):- Antiarrhythmic (एंटीरियथमिक)
xii. Quinine (कुनैन):- Antipyretics, antimalarial (ज्वरनाशक, मलेरियारोधी)
xiii. Reserpine (रिसर्पाइन):- Antihypertensive (उच्चरक्तचापरोधी)
xiv. Tubocurarine (ट्युबोक्यूरिन):- Muscle relaxant (मांसपेशियों को आराम देने वाला)
xv. Vinblastine, Vincristine (विनब्लासटीन):- Antitumor (अर्बुद रोधी)
xvi. Vincamine (विनकामाइन):- Vasodilating, antihypertensive (वैसोडायलेटिंग, उच्चरक्तचापरोधी)
xvii. Yohimbine (योहिम्बाइन):- Stimulant, aphrodisiac (उत्तेजक, कामोत्तेजक)
Functions of Tannins (टैनिन के कार्य):-
> Tannin, also called tannic acid, any of a group of phenolic compounds in woody flowering plants that are important deterrents to herbivores and have a number of industrial applications.
(टैनिन, जिसे टैनिक एसिड भी कहा जाता है, काष्ठीय पुष्पीय पौधों में फेनोलिक यौगिकों के समूह में से एक है जो शाकाहारी जीवों के लिए महत्वपूर्ण निवारक है और इसके कई औद्योगिक अनुप्रयोग होते हैं।)
> As secondary metabolites, tannins are sequestered in vacuoles within the plant cell, which protects the other cell components.
(द्वितीयक मेटाबोलाइट्स के रूप में, टैनिन पादप कोशिका के भीतर रिक्तिका में जमा हो जाते हैं, जो अन्य कोशिका घटकों की रक्षा करते हैं।)
> They occur normally in the roots, wood, bark, leaves, and fruit of many plants, particularly in the bark of oak (Quercus) species and in sumac (Rhus) and myrobalan (Terminalia chebula).
[ये आम तौर पर कई पौधों की जड़ों, काष्ठ, छाल, पत्तियों और फलों में पाए जाते हैं, विशेष रूप से ओक (क्वेरकस) प्रजातियों की छाल और सुमैक (रस) और मायरोबालन (टर्मिनलिया चेबुला) में।]
> They also occur in galls, pathological growths resulting from insect attacks. Galls or cecidia are a kind of swelling growth on the external tissues of plants, fungi, or animals.
(वे गॉल्स में भी होते हैं, कीड़ों के हमलों के परिणामस्वरूप होने वाली पैथोलॉजिकल वृद्धि। गॉल्स या सीसिडिया पौधों, कवक या जंतुओं के बाहरी ऊतकों पर एक प्रकार की सूजन वृद्धि है।)
> Commercial tannins typically are pale yellow to light brown amorphous substances in the form of powder, flakes, or a spongy mass. They are used chiefly in tanning leather, dyeing fabric, and making ink and in various medical applications.
(वाणिज्यिक टैनिन आमतौर पर पाउडर, गुच्छे या स्पंजी द्रव्यमान के रूप में हल्के पीले से हल्के भूरे रंग के अनाकार पदार्थ होते हैं। इनका उपयोग मुख्य रूप से चमड़े की टैनिंग, कपड़े की रंगाई, स्याही बनाने और विभिन्न चिकित्सा अनुप्रयोगों में किया जाता है।)
> Tannin solutions are acidic and have an astringent taste.
(टैनिन विलयन अम्लीय होते हैं और इनका स्वाद कसैला होता है।)
> Tannins are responsible for the astringency, colour, and some of the flavour in black and green teas.
(काली और हरी चाय में कसैलेपन, रंग और कुछ स्वाद के लिए टैनिन जिम्मेदार होते हैं।)
> In addition, tannins are used in the clarification of wine and beer, as a constituent to reduce viscosity of drilling mud for oil wells, and in boiler water to prevent scale formation.
(इसके अलावा, टैनिन का उपयोग वाइन और बीयर की सफाई में, तेल के कुओं के लिए ड्रिलिंग मिट्टी की चिपचिपाहट को कम करने के लिए एक घटक के रूप में और बॉयलर के जल में शल्क निर्माण को रोकने के लिए किया जाता है।)
> Because of its styptic and astringent properties, tannin has been used to treat tonsillitis, pharyngitis, hemorrhoids, and skin eruptions; it has been administered internally to check diarrhea and intestinal bleeding and as an antidote for metallic, alkaloidal, and glycosidic poisons, with which it forms insoluble precipitates.
(इसके स्टिप्टिक और कसैले गुणों के कारण, टैनिन का उपयोग टॉन्सिलिटिस, ग्रसनीशोथ, बवासीर और त्वचा के फटने के इलाज के लिए किया जाता है; इसे दस्त और आंतों से रक्तस्राव को रोकने के लिए और धातु, क्षारीय और ग्लाइकोसिडिक जहर के लिए एक मारक के रूप में आंतरिक रूप से दिया जाता है, जिसके साथ यह अघुलनशील अवक्षेप बनाता है।)
> Soluble in water, tannins form dark blue or dark green solutions with iron salts, a property utilized in the manufacture of ink.
(पानी में घुलनशील, टैनिन लौह लवण के साथ गहरे नीले या गहरे हरे रंग का घोल बनाते हैं, यह एक ऐसा गुण है जिसका उपयोग स्याही के निर्माण में किया जाता है।)
Functions of Steroidal compounds (स्टीरॉयडल यौगिकों के कार्य):-
> Steroids are important in biology, chemistry, and medicine.
(स्टेरॉयड जीव विज्ञान, रसायन विज्ञान और चिकित्सा में महत्वपूर्ण हैं।)
> The steroid group includes all the sex hormones, adrenal cortical hormones, bile acids, and sterols of vertebrates, as well as the molting hormones of insects and many other physiologically active substances of animals and plants.
(स्टेरॉयड समूह में सभी लिंग हार्मोन, अधिवृक्क कॉर्टिकल हार्मोन, पित्त अम्ल और कशेरुकियों के स्टेरोल्स, साथ ही कीटों के मोलटींग हार्मोन और जंतुओं व पौधों के कई अन्य कार्यिकीय रूप से सक्रिय पदार्थ शामिल हैं।)
> Among the synthetic steroids of therapeutic value are a large number of anti-inflammatory agents, anabolic (growth-stimulating) agents and oral contraceptives.
[चिकित्सीय महत्व के संश्लेषित स्टेरॉयड में बड़ी संख्या में सूजनरोधी एजेंट, एनाबॉलिक (वृद्धि-उत्तेजक) एजेंट और मौखिक गर्भ निरोधक शामिल हैं।]
Some of the steroid hormones lists of function are given below:
(स्टेरॉयड हार्मोन के कार्यों की कुछ सूची नीचे दी गई है:)
i. Carbohydrate regulation (कार्बोहाइड्रेट विनियमन)
ii. Mineral balance (खनिज संतुलन)
iii. Reproductive functions (जनन कार्य)
iv. Inflammatory response (सूजन प्रतिक्रिया)
v. Stress response (तनाव प्रतिक्रिया)
vi. Bone metabolism (अस्थि उपापचय)
vii. Cardiovascular fitness (हृदय दुरुस्ती)
viii. Activates DNA for protein synthesis (प्रोटीन संश्लेषण के लिए DNA को सक्रिय करता है)
Ans.
Alkaloids (एल्केलोइड्स):-
> These are N - containing cyclic organic compound.
(ये N युक्त चक्रीय कार्बनिक यौगिक हैं।)
> The term ‘alkaloid’ was coined by W. Meibner, a German pharmacist, meaning ‘alkali like’. Latter it was demonstrated that the alkalinity was due to the presence of a basic nitrogen atom.
('एल्कलॉइड' शब्द एक जर्मन फार्मासिस्ट W. Meibner द्वारा दिया गया था, जिसका अर्थ है 'क्षार जैसा'। बाद में यह प्रदर्शित किया गया कि क्षारीयता एक क्षारीय नाइट्रोजन परमाणु की उपस्थिति के कारण थी।)
> Morphine was the first alkaloid which was isolated by F.W. Serturner in 1806 from the latex of the opium poppy.
(मॉर्फिन पहला एल्कलॉइड था जिसे 1806 में F.W. Serturner ने अफीम पोपी के लेटेक्स से अलग किया था।)
> Types (प्राकार):-
a. Based upon type of nitrogen and the biochemical origin (नाइट्रोजन के प्रकार और जैव रासायनिक उत्पत्ति के आधार पर):-
i. True alkaloids (सत्य एल्केलोइड्स):- They are derived from amino acids and have nitrogen in a heterocyclic ring. Eg.- Cocaine, Morphine, Quinine etc.
(ये अमीनो अम्लों से प्राप्त होते हैं और एक विषमचक्रीय वलय में नाइट्रोजन होती है। जैसे- कोकेन, मॉर्फीन, कुनैन आदि।)
ii. Proto alkaloids (प्रोटो एल्केलोइड्स):- They are derived from amino acids and do not have nitrogen in a heterocyclic ring. Eg.- Yohimbine, Mescaline, Hordenine etc.
(ये अमीनो अम्लों से प्राप्त होते हैं और विषमचक्रीय वलय में नाइट्रोजन नहीं होती है। जैसे- योहिम्बाइन, मेस्कलीन, होर्डेनिन आदि।)
iii. Pseudo alkaloids (कूट एल्केलोइड्स):- They are not derived from amino acids but have nitrogen in a heterocyclic ring. Eg.- Capsaicin, Caffeine, Ephedrine etc.
(ये अमीनो अम्लों से प्राप्त नहीं होते हैं, लेकिन विषमचक्रीय वलय में नाइट्रोजन होती है। जैसे- कैप्साइसिन, कैफीन, एफेड्रिन आदि।)
b. Based upon ring structure (वलय संरचना के आधार पर):-
i. Tropane alkaloids (ट्रोपेन एल्केलोइड्स):- They are abundantly found in the Solanaceae family. They are derived from ornithine and acetoacetate. Eg.- Hyoscyamine, Cocaine, Atropine, Scopolamine
(ये सोलेनेसी कुल में बहुतायत से पाए जाते हैं। ये ऑर्निथिन और एसीटोएसीटेट से प्राप्त होते हैं। जैसे- हायोसायमीन, कोकेन, एट्रोपिन, स्कोपोलेमिन)
ii. Pyrrolizidine alkaloids (पायरोलिजीडाइन एल्केलोइड्स):- They occur in the plants from Asteraceae and Fabaceae family. Eg.- Senecionine
(ये एस्टेरेसी और फैबेसी कुल के पौधों में होते हैं। जैसे- सेनेसिओनिन)
iii. Piperidine alkaloids (पाइपेरीडाइन एल्केलोइड्स):- Presence of odor is the common feature. Eg.- Trigonelline, Coniine, Arecoline, Lobeline, Pelletierine, Nicotine, Anabasine, Piperine and Ricinine.
(गंध की उपस्थिति सामान्य विशेषता है। जैसे- ट्राइगोनेलिन, कोनीइन, एरेकोलाइन, लोबेलिन, पेलेटिएरिन, निकोटीन, एनाबेसिन, पाइपरिन और रिसिनिन।)
iv. Quinolines alkaloids (क्विनोलीन्स एल्केलोइड्स):- These alkaloids are obtained exclusively from the bark of the Cinchona plant. Eg.- Cinchonine, Cinchonidine, Quinine, and Quinidine
(ये एल्कलॉइड विशेष रूप से सिनकोना पौधे की छाल से प्राप्त होते हैं। जैसे- सिनकोनिन, सिनकोनिडीन, क्विनाइन और क्विनिडाइन)
v. Isoquinoline alkaloids (आइसोक्विनोलीन्स एल्केलोइड्स):- These groups of alkaloids have huge types of medicinal properties like antiviral, antifungal, anticancer, antioxidant, antispasmodic, and an enzyme inhibitor. Eg.- Morphine, Codeine, Papaverine, Narcotine, Hydrastine, Berberine, Emetine, Cephaëline, Tubocurarine, Corydaline.
(एल्कलॉइड के इन समूहों में एंटीवायरल, एंटीफंगल, एंटीकैंसर, एंटीऑक्सिडेंट, एंटीस्पास्मोडिक और एक एंजाइम अवरोधक जैसे कई प्रकार के औषधीय गुण होते हैं। जैसे- मॉर्फिन, कोडीन, पैपावेरिन, नारकोटीन, हाइड्रैस्टाइन, बर्बेरिन, एमेटीन, सेफेलाइन, ट्यूबोक्यूरिन, कोरीडालीन।)
vi. Indole alkaloids (इंडोल एल्केलोइड्स):- This is the largest and most interesting alkaloid group derived from tryptophan. Polyhalogenation is a common feature of these alkaloids. Eg.- Ergometrine, Ergotamine, Physostigmine, Ajmaline, Serpentine, Reserpine, Yohimbine, Aspidospermine, Vincablastine, Strychnine, Bruceine.
(यह ट्रिप्टोफैन से प्राप्त सबसे बड़ा और सबसे दिलचस्प एल्कलॉइड समूह है। पॉलीहैलोजनिकरण इन एल्कलॉइड्स की एक सामान्य विशेषता है। जैसे- एर्गोमेट्रिन, एर्गोटामाइन, फिजियोस्टिग्माइन, अजमलाइन, सर्पेन्टाइन, रिसर्पाइन, योहिम्बाइन, एस्पिडोस्पर्मिन, विंकाब्लास्टाइन, स्ट्राइकिन, ब्रुसीन।)
vii. Steroidal alkaloids (स्टीरोइडल एल्केलोइड्स):- 1,2-Cyclopentane phenanthrene ring system is the characteristic of this type of alkaloids. Eg.- Solanine, Veratrum, Funtamine, Conessine.
(1,2-साइक्लोपेंटेन फेनेंथ्रीन वलय तंत्र इस प्रकार के एल्कलॉइड की विशेषता है। जैसे- सोलनिन, वेराट्रम, फंटामाइन, कोनेसीन।)
viii. Imidazole alkaloids (इमिडाजोल एल्केलोइड्स):- The imidazole ring structure is the characteristic of this type of alkaloids. Eg.- Pilocarpine.
(इमिडाज़ोल वलय संरचना इस प्रकार के एल्कलॉइड की विशेषता है। जैसे- पिलोकार्पिन।)
ix. Purine alkaloids (प्युरीन एल्केलोइड्स):- They contain purine ring. Purine is the nitrogenous base. Eg.- Caffeine, Theobromine, Theophylline.
(इनमें प्यूरिन वलय होता है। प्यूरीन नाइट्रोजनी क्षार है। जैसे- कैफीन, थियोब्रोमाइन, थियोफिलाइन।)
x. Pyrrolidine alkaloids (पायरोलिडाइन एल्केलोइड्स):- Eg.- Hygrine, Stachydrine, Ficine, Brevicolline.
(जैसे- हाईग्रीन, स्टेहाइड्रिन, फिसिन, ब्रेविकोलीन।)
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।)
.png)
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।)
Ans.
GS/GOGAT pathway:- It is a two-step process: first, the glutamine synthetase (GS) generates glutamine from glutamate and ammonium; next, the glutamine oxoglutarate aminotransferase/glutamate synthase (GOGAT) forms two molecules of glutamate from glutamine and α-ketoglutarate.
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.
प्रकाश श्वसन (Photorespiration):-
- RuBisCO एंजाइम द्वैत प्रकृति का होता है:-
i. कार्बोक्सिलीकरण
ii. ऑक्सीकरण
- RuBisCO एंजाइम की ऑक्सीकरण क्रिया होने पर अवशोषित CO2 व ऊर्जा की अनाव्श्यक हानि होने लगती है। इसे प्रकाश श्वसन कहते हैं।
- यह C3 पादपों में पाया जाता है।
- इससे उत्पादकता कम हो जाती है।
- इसमें 3 कोशिकांग भाग लेते हैं –
i. हरितलवक
ii. परॉक्सीसोम
iii. माइटोकोंड्रिया
श्वसन गुणांक (Respiratory Quotient):- श्वसन के दौरान अवशोषित ऑक्सीजन की मात्रा पर उत्पन्न कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा को श्वसन गुणांक कहा जाता है। यह श्वसन पदार्थ की प्रकृति के बारे में बताता है।
श्वसन को प्रभावित करने वाले कारक (Factors affecting respiration):- श्वसन की दर को प्रभावित करने वाले अनेक बाह्य एवं आंतरिक कारक इस प्रकार हैं-
(1). बाह्य कारक (External factors):-
(i). तापमान (Temperature):- वैंट हॉफ के नियम के अनुसार, 0°C से 30°C तापमान में प्रत्येक 10°C तक की वृद्धि के साथ श्वसन की दर 2 से 2.5 गुना बढ़ जाती है (अर्थात, तापमान गुणांक, Q10° = 2 से 2.5 होता है)।
वैंट हॉफ का नियम (Vant Hoffs rule):- यह गणना की गई है कि सीमा के भीतर, तापमान में प्रत्येक 10 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि के साथ, एंजाइम अभिक्रिओं की दर दोगुनी हो जाती है जिसे इस प्रकार अभिव्यक्त किया जा सकता है:-
Q10 = (T + 10)°C पर दर / T°C पर दर
श्वसन की अधिकतम दर 30°C पर होती है, प्रारंभ में वृद्धि होती है, फिर शीघ्र ही गिरावट आती है। संभवतः यह उच्च तापमान पर एंजाइमों के विकृतीकरण के कारण होता है। 0°C से नीचे श्वसन की दर बहुत कम हो जाती है, हालांकि कुछ पौधों में श्वसन -20°C पर भी होता है। 50°C पर रखे सुषुप्त बीज जीवित रहते हैं।
(ii) ऑक्सीकरण योग्य भोजन की आपूर्ति (Supply of oxidisable food):- घुलनशील खाद्य सामग्री में वृद्धि श्वसन अभिकारक के रूप में उपयोग के लिए आसानी से उपलब्ध हो जाती है, इससे एक निश्चित बिंदु तक श्वसन की दर में वृद्धि होती है जब कोई अन्य कारक सीमाकारी हो जाता है।
(iii) वायुमंडल की ऑक्सीजन सांद्रता (Oxygen concentration of the atmosphere):- पौधों के वातावरण में ऑक्सीजन की मात्रा काफी कम हो जाती है या अधिक हो जाती है, तो भी श्वसन की दर प्रभावित नहीं होती है। वातावरण में ऑक्सीजन की मात्रा को 1.9% तक कम करने पर वायवीय श्वसन नगण्य हो जाता है (वायवीय श्वसन का विलुप्त होने का बिंदु) परन्तु अवायवीय श्वसन होता है।
(iv) ऑक्सीजन विषाक्तता (Oxygen poisoning):- शुद्ध O2 में कई ऊतकों में श्वसन दर में महत्वपूर्ण गिरावट देखी गई, यहां तक कि सामान्य ताप व दाब पर भी। यह अवरोधक प्रभाव हरी मटर में भी देखा गया था, जब वे 5 atm के दाब वाले शुद्ध ऑक्सीजन के संपर्क में आते हैं तो श्वसन दर तेजी से गिरती है। ऑक्सीजन विषाक्तता प्रभाव उत्क्रमणीय था, जब तक कि उच्च ऑक्सीजन दाब के संपर्क में बहुत लंबे समय तक नहीं रखा गया था।
(v) जल (Water):- जल की मात्रा में वृद्धि से श्वसन की दर बढ़ जाती है। शुष्क बीजों में, जिनमें 8-12 प्रतिशत जल होता है, श्वसन की दर बहुत कम होती है, परन्तु जैसे-जैसे बीज जल का अंत:शोषण करते हैं, श्वसन बढ़ जाता है। क्योंकि एंजाइमों की क्रियाशीलता के लिए जल आवश्यक होता है।
(vi) प्रकाश (Light):- श्वसन रात्रि में भी होता है जिससे पता चलता है कि श्वसन के लिए प्रकाश आवश्यक नहीं है। परन्तु प्रकाश प्रकाश संश्लेषण की दर को बढ़ाकर अप्रत्यक्ष रूप से श्वसन की दर को प्रभावित करता है जिसके कारण श्वसन अभिकारक की सांद्रता बढ़ जाती है। अधिक श्वसन अभिकारक उपलब्ध होने से श्वसन की दर अधिक होती है।
(vii) कार्बन डाइ ऑक्साइड (CO2):- यदि हवा में CO2 की मात्रा सामान्य से अधिक है तो श्वसन की दर कम हो जाती है। बीजों का अंकुरण कम हो जाता है और वृद्धि दर कम हो जाती है। हीथ, (1950) ने दिखाया है कि रंध्र CO2 की उच्च सांद्रता पर बंद हो जाते हैं। जिसके कारण ऑक्सीजन पत्ती में प्रवेश नहीं कर पाती है और श्वसन की दर कम हो जाती है।
(viii) अकार्बनिक लवण (Inorganic salts):- Na और K के क्षार धनायनों के क्लोराइड, साथ ही Li, और Ca और Mg के द्विसंयोजक धनायन, आमतौर पर श्वसन की दर को बढ़ाते हैं, जैसा कि विमुक्त CO2 की मात्रा से मापा जाता है। K और Na के एकसंयोजी क्लोराइड श्वसन की दर को बढ़ाते हैं, जबकि Li, Ca और Mg के द्विसंयोजी क्लोराइड श्वसन में कम वृद्धि करते हैं।
(ix) यांत्रिक उत्संवेदन का प्रभाव व आघात (Injury and effects of mechanical stimulation):- घाव या चोट के परिणामस्वरूप लगभग हमेशा श्वसन की दर में वृद्धि होती है।
(x) विभिन्न रासायनिक पदार्थों का प्रभाव (Effect of various chemical substances):- सायनाइड्स, एज़ाइड्स, कार्बन मोनोऑक्साइड, आयोडोएसीटेट, मैलोनेट आदि जैसे कुछ एंजाइमैटिक अवरोधक श्वसन की दर को कम करते हैं, भले ही वे बहुत कम सांद्रता में मौजूद हों। हालांकि, विभिन्न रासायनिक पदार्थ जैसे क्लोरोफॉर्म, ईथर, एसीटोन, मॉर्फिन आदि श्वसन क्रिया में वृद्धि करते हैं।
(xi) प्रदूषक (Pollutants):- SO2, NOX और O3 जैसे गैसीय वायु प्रदूषकों की उच्च सांद्रता कोशिका झिल्ली को नुकसान पहुँचाकर श्वसन को बाधित करती है। ये गैसीय प्रदूषक pH में वृद्धि का कारण बनते हैं जो इलेक्ट्रॉन परिवहन तंत्र को प्रभावित करता है जिससे श्वसन बाधित होता है। लेड (Pb) और कैडमियम (Cd) जैसे भारी धातु प्रदूषक श्वसन एंजाइमों को निष्क्रिय करके श्वसन को रोकते हैं।
(2) आंतरिक कारक (Internal Factors):-
(i) प्रोटोप्लाज्म (Protoplasm):- विभज्योत्तक कोशिकाओं (मूल और प्ररोह शिखाग्र की विभाजित कोशिकाओं) में स्थायी कोशिकाओं की तुलना में अधिक प्रोटोप्लाज्म होता है। इसलिए, विभज्योत्तक कोशिकाओं में स्थायी कोशिकाओं की तुलना में श्वसन की दर अधिक होती है। पुष्पीय और कायिक कलिकायों, अंकुरित अंकुरों, तरुण पत्तियों, प्ररोह और मूल शीखाग्र जैसे वृद्धि क्षेत्रों में श्वसन दर अधिक होती है।
(ii) श्वसन अभिकारक (Respiratory substrate):- श्वसन अभिकारक की मात्रा में वृद्धि के साथ, श्वसन की दर बढ़ जाती है।
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