Metabolism MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Metabolism - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

सही उत्तर उपरोक्त सभी है।

व्याख्या:

एंजाइम X द्वारा A से B के रूपांतरण में ATP की भूमिका को स्पष्ट करने के लिए, निम्नलिखित प्रयोगात्मक दृष्टिकोण महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकते हैं:

A. एक गैर-हाइड्रोलाइजेबल ATP एनालॉग की उपस्थिति में एंजाइम X की अभिक्रिया दर को मापें:

• यह दृष्टिकोण यह निर्धारित करने में मदद करेगा कि क्या ATP का बंध (इसके जल अपघटन के बिना) अभिक्रिया के लिए आवश्यक है। एक गैर-हाइड्रोलाइजेबल ATP एनालॉग ATP की नकल करता है बिना जल अपघटित हुए, जिससे आप यह देख सकते हैं कि क्या अकेले ATP बंध (इसके जल अपघटन नहीं) एंजाइम की प्रतिक्रिया को प्रभावित करता है।
• गैर-हाइड्रोलाइजेबल ATP एनालॉग के उदाहरणों में AMP-PNP और ATPγS शामिल हैं। यदि अभिक्रिया इन एनालॉग्स के साथ आगे बढ़ती है, तो यह इंगित करता है कि एंजाइम सक्रियण के लिए ATP बंध पर्याप्त है।

B. ATP के साथ और बिना ATP के एंजाइम X के लिए A की बंध की बंधुता को मापें:

• यह दृष्टिकोण यह निर्धारित करने में मदद करेगा कि क्या ATP एंजाइम X के लिए क्रियाधार A के बंध को प्रभावित करता है। यदि ATP की उपस्थिति बंध की बंधुता को महत्वपूर्ण रूप से बदल देती है, तो यह सुझाव देता है कि क्रियाधार बंध की सुविधा के लिए ATP की भूमिका है।
• बंध की बंधुता को समतापीय अनुमापन कैलोरीमिति (ITC) या सतह प्रद्रव्यक अनुनाद (SPR) जैसी तकनीकों का उपयोग करके मापा जा सकता है। ATP की उपस्थिति में बंध की बंधुता में परिवर्तन एंजाइम X में आकारिकी परिवर्तन का संकेत देगा जो क्रियाधार बंध में सुधार करता है।

C.अकार्बनिक फॉस्फेट उत्सर्जन को मापकर यह आकलन करें कि क्या ATP जल अपघटन A से B के रूपांतरण के साथ जुड़ा हुआ है:

• यह दृष्टिकोण सीधे परीक्षण करता है कि क्या ATP जल अपघटन (और इस प्रकार ऊर्जा व्यय) अकार्बनिक फॉस्फेट (ATP जल अपघटन का एक उत्पाद) उत्सर्जन को मापकर अभिक्रिया से जुड़ा हुआ है। यह पुष्टि करेगा कि क्या एंजाइम के कार्य के लिए ATP जल अपघटन आवश्यक है।
• फॉस्फेट उत्सर्जन के माप को वर्णमिति परख का उपयोग करके या रेडियोधर्मी रूप से लेबल किए गए ATP का उपयोग करके किया जा सकता है। फॉस्फेट उत्सर्जन और उत्पाद निर्माण के बीच एक सकारात्मक सहसंबंध इंगित करेगा कि ATP जल अपघटन अभिक्रिया को चलाता है।

D. ATP सांद्रता बढ़ाएं और निर्धारित करें कि क्या यह एंजाइम के A के लिए K_m को बदलता है:

• इस दृष्टिकोण में यह जांच करना शामिल है कि अलग-अलग ATP स्तर क्रियाधार A के लिए स्पष्ट माइकेलिसस्थिरांक (K_m) को कैसे प्रभावित करते हैं। विभिन्न ATP सांद्रता के साथ K_m में परिवर्तन इंगित करेगा कि ATP एंजाइम के क्रियाधार बंध या प्रसंस्करण दक्षता को प्रभावित करता है।

माइकेलिस-मेंटन गतिकी का प्रदर्शन करके, आप विभिन्न ATP सांद्रता के तहत अभिक्रिया के K_m और V_max को निर्धारित कर सकते हैं। एक परिवर्तित K_m बताता है कि ATP संभवतः एलोस्टेरिक विनियमन के माध्यम से एंजाइम और क्रियाधार अंत:क्रिया को बदलता है।

निष्कर्ष:

उपरोक्त सभी प्रयोगात्मक दृष्टिकोण (A, B, C और D) एंजाइम X द्वारा A से B के एंजाइमेटिक रूपांतरण में ATP की भूमिका को स्पष्ट करने में मदद करेंगे। प्रत्येक विधि ATP की भागीदारी के विभिन्न पहलुओं में अद्वितीय अंतर्दृष्टि प्रदान करती है:

• बंध की बंधुता: क्या अकेले ATP बंधन एंजाइम प्रतिक्रिया को प्रभावित कर सकता है।
• क्रियाधार बंध: ATP एंजाइम के लिए क्रियाधार के बंध को कैसे प्रभावित करता है।
• ATP जल अपघटन युग्मन: क्या अभिक्रिया के लिए ATP जल अपघटन से ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
• गतिकी पैरामीटर: K_m और V_max सहित एंजाइम गतिकी पर ATP सांद्रता का प्रभाव।

साथ में, ये प्रयोग एंजाइम X द्वारा उत्प्रेरित एंजाइमेटिक अभिक्रिया को सुविधाजनक बनाने के तरीके के बारे में व्यापक अंतर्दृष्टि प्रदान करेंगे।

सही उत्तर है - ATP जल अपघटन मुक्त ऊर्जा अवमुक्त करता है, जिसका उपयोग प्रतिकूल अभिक्रियाओं को जोड़ने के लिए किया जाता है।

व्याख्या:

• A. ATP रेडॉक्स अभिक्रियाओं के लिए इलेक्ट्रॉन प्रदान करता है: गलत।
  • ATP मुख्य रूप से कोशिका के भीतर ऊर्जा मुद्रा के रूप में कार्य करता है और रेडॉक्स अभिक्रियाओं के लिए इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण में शामिल नहीं होता है।
  • रेडॉक्स अभिक्रियाओं में अणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों का स्थानांतरण शामिल होता है, जिसे अक्सर NAD+ (जो NADH बन जाता है) और FAD (जो FADH2 बन जाता है) जैसे सहकारकों द्वारा मध्यस्थ किया जाता है।
    
  • ये सहकारक इलेक्ट्रॉनों को इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में ले जाते हैं, जहां ऑक्सीडेटिव फॉस्फोराइलेशन के माध्यम से वास्तव में ATP का निर्माण होता है।
    
• B. ATP जल अपघटन मुक्त ऊर्जा अवमुक्त करता है, जिसका उपयोग प्रतिकूल अभिक्रियाओं को जोड़ने के लिए किया जाता है: सही।
  • ATP (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) में उच्च-ऊर्जा फॉस्फेट बंधन होते हैं। जब ATP को ADP (एडेनोसिन डायफॉस्फेट) और Pi (अकार्बनिक फॉस्फेट) में जल अपघटित किया जाता है, तो बड़ी मात्रा में मुक्त ऊर्जा अवमुक्त होती है।
    
  • इस मुक्त ऊर्जा का उपयोग ऊर्जाशोषी अभिक्रियाओं (अभिक्रियाओं को चलाने के लिए किया जाता है जिन्हें ऊर्जा के इनपुट की आवश्यकता होती है), जैसे उपचय अभिक्रियाएं (जैसे, प्रोटीन संश्लेषण, डीएनए प्रतिकृति) और कोशिकीय कार्य (जैसे, मांसपेशियों का संकुचन, सक्रिय परिवहन)।
    
  • "ऊर्जा युग्मन" नामक प्रक्रिया के माध्यम से, ATP  जल अपघटन के दौरान अवमुक्त ऊर्जा का उपयोग थर्मोडायनामिक रूप से प्रतिकूल अभिक्रियाओं को चलाने के लिए किया जाता है, जिससे क्रियाधार या एंजाइम को फॉस्फेट समूह को स्थानांतरित करके सिस्टम की समग्र ऊर्जा बढ़ जाती है, जिससे अभिक्रिया संभव हो जाती है।
    
• C.  ATP क्रियाधार के साथ सहसंयोजक बंधन बनाता है: गलत।
  • ज्यादातर मामलों में, ATP अभिक्रियाओं को चलाने के लिए सीधे क्रियाधार के साथ सहसंयोजक बंध नहीं बनाता है; बल्कि, यह अपने उच्च-ऊर्जा फॉस्फेट समूह को अन्य अणुओं में स्थानांतरित करता है, जिससे अभिक्रिया के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान होती है।
    
  • इसके अपवाद हैं, जैसे फॉस्फोराइलेशन अभिक्रियाएं, जहां फॉस्फेट समूह को क्रियाधार (जैसे, काइनेज अभिक्रियाओं में) से सहसंयोजक रूप से जोड़ा जाता है, लेकिन यह ऊर्जाशोषी अभिक्रियाओं को चलाने में ATP की समग्र भूमिका की व्याख्या नहीं करता है।
    
  • अधिकांश ऊर्जाशोषी अभिक्रियाओं के लिए, ATP  की महत्वपूर्ण भूमिका इसका जल अपघटन है, जो विभिन्न कोशिकीय अभिक्रियाओं के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा अवमुक्त करता है।
    
• D. ATP अभिक्रियाओं की सक्रियण ऊर्जा को कम करता है: गलत।
  • सक्रियण ऊर्जा को कम करना मुख्य रूप से एंजाइमों का कार्य है, जो अभिक्रियाओं को आगे बढ़ने के लिए ऊर्जा बाधा को कम करते हैं, जिससे प्रक्रिया में खपत किए बिना अभिक्रिया दर बढ़ जाती है।
  • ATP अभिक्रिया को ऊर्जावान रूप से अनुकूल बनाने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करता है (जल अपघटन और ऊर्जा युग्मन द्वारा) लेकिन सीधे अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा को कम नहीं करता है।
  • एंजाइम और ATP अक्सर एक साथ काम करते हैं, जहां एंजाइम अभिक्रिया की सुविधा प्रदान करता है और ATP ऊर्जा प्रदान करता है, खासकर जैव रासायनिक मार्गों में ऊर्जा इनपुट की आवश्यकता होती है।

सही उत्तर फेनिलएलनिन हाइड्रॉक्सिलेज है।

व्याख्या:

• फेनिलकीटोनुरिया (PKU) एक आनुवंशिक विकार है जो एंजाइम फेनिलएलनिन हाइड्रॉक्सिलेज की कमी के कारण होता है। यह एंजाइम अमीनो अम्ल फेनिलएलनिन के सामान्य उपापचय के लिए महत्वपूर्ण है। विशेष रूप से, फेनिलएलनिन हाइड्रॉक्सिलेज फेनिलएलनिन के हाइड्रॉक्सिलीकरण को टायरोसिन में उत्प्रेरित करता है, एक प्रतिक्रिया जो शरीर से फेनिलएलनिन को साफ करने के लिए आवश्यक है।
• PKU वाले व्यक्तियों में, फेनिलएलनिन हाइड्रॉक्सिलेज की कम प्रतिक्रिया के कारण शरीर में फेनिलएलनिन जमा होता है।
• जब उच्च स्तर पर उपस्थित होता है, तो फेनिलएलनिन विषाक्त हो सकता है, खासकर मस्तिष्क के लिए, जिससे कई समस्याएँ होती हैं जिनमें बौद्धिक अक्षमता, व्यवहार संबंधी समस्याएँ और दौरे शामिल हैं।
• टायरोसिनेज: यह एंजाइम टायरोसिन से मेलेनिन के संश्लेषण में शामिल है। यह PKU में उपापचय संबंधी समस्या से सीधे संबंधित नहीं है, हालांकि फेनिलएलनिन हाइड्रॉक्सिलेज की कमी के कारण PKU वाले व्यक्तियों में टायरोसिन सशर्त रूप से आवश्यक हो जाता है।
• ग्लूकोज-6-फॉस्फेट डिहाइड्रोजनेज: यह एंजाइम पेंटोस फॉस्फेट पथ में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो NADPH के उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण है। इसकी कमी से G6PD की कमी जैसी स्थिति होती है, जिससे रक्तसंलायी एनीमिया का एक रूप हो सकता है, खासकर संक्रमण या विशिष्ट दवाओं जैसे कुछ तनावों की प्रतिक्रिया में। यह फेनिलएलनिन के उपापचय से असंबंधित है।
• यूरिडीन डाइफॉस्फेट ग्लुकुरोनोसिलट्रांसफेरेज़: यह एंजाइम ग्लुकुरोनिडेशन की प्रक्रिया में शामिल है, एक तंत्र जिसका उपयोग शरीर विभिन्न पदार्थों, जिसमें कुछ दवाएं और बिलीरुबिन शामिल हैं, को निराविषकारण और उत्सर्जित करने के लिए करता है। इस एंजाइम की कमी से गिल्बर्ट सिंड्रोम होता है या गंभीर मामलों में, क्रिग्लर-नाज्जर सिंड्रोम होता है, जो दोनों बिलीरुबिन उपापचय को प्रभावित करते हैं लेकिन PKU जैसे अमीनो अम्ल उपापचय से असंबंधित हैं।

निष्कर्ष:

संक्षेप में, फेनिलकीटोनुरिया (PKU) सीधे फेनिलएलनिन हाइड्रॉक्सिलेज की कमी से जुड़ा है, जिससे विकल्प 1) फेनिलएलनिन हाइड्रॉक्सिलेज सही उत्तर बन जाता है।

सही उत्तर शाखित शृंखला डिहाइड्रोजनेज है।
व्याख्या:

मेपल सिरप मूत्र रोग (MSUD) एक वंशानुगत उपापचय विकार है जो शाखित शृंखला अल्फा कीटो अम्ल डिहाइड्रोजनेज कॉम्प्लेक्स की कमी की विशेषता है। यह एंजाइम कॉम्प्लेक्स शाखित शृंखला एमिनो अम्ल के अपचय के लिए महत्वपूर्ण है: ल्यूसीन, आइसोल्यूसीन और वैलीन। कमी से इन एमिनो अम्ल और उनके विषाक्त उप-उत्पादों का रक्त और मूत्र में संचय होता है, जो अगर इलाज नहीं किया जाता है तो गंभीर न्यूरोलॉजिकल क्षति और शारीरिक लक्षण पैदा कर सकता है।

गलत विकल्प:

• होमोजेंटिसेट रिडक्टेस: यह एंजाइम टाइरोसिन के फ्यूमरेट और एसीटोएसीटेट में क्षरण में शामिल है। इस एंजाइम की कमी से एक अलग उपापचय विकार होता है जिसे एल्केप्टोनुरिया के रूप में जाना जाता है, न कि MSUD। एल्केप्टोनुरिया होमोजेंटिसिक अम्ल के संचय की विशेषता है, जिससे मूत्र का काला पड़ना और संभवतः समय के साथ गठिया और हृदय की समस्याएं होती हैं।
• ऑक्सैलोएसीटेट डिकार्बोक्सिलेज: यह एंजाइम ग्लूकोनोजेनेसिस के भाग के रूप में ऑक्सैलोएसीटेट को फॉस्फोएनोलपाइरूवेट में या साइट्रिक अम्ल चक्र में मैलेट में बदलने में शामिल है। इसकी कमी से MSUD नहीं होता है। एंजाइम उपापचय मार्गों में भूमिका निभाता है जो शाखित शृंखला एमिनो अम्ल के अपचय से सीधे संबंधित नहीं हैं।
• एसीटोएसीटेट कार्बोक्सिलेज: मानव उपापचय में इस विशिष्ट नाम से कोई एंजाइम शामिल नहीं है। सबसे करीबी संबंधित एंजाइम एसिटाइल CoA एसिटाइलट्रांसफेरेज (जिसे एसीटोएसिटाइल CoA थियोलेस के रूप में भी जाना जाता है) हो सकता है, जो किटोन पिंड संश्लेषण और वसीय अम्ल उपापचय में शामिल है। इसकी कमी से MSUD नहीं होगा, लेकिन संभावित रूप से कीटोन पिंड उत्पादन और वसीय अम्ल क्षरण को प्रभावित कर सकता है।

सही उत्तर विकल्प 3 अर्थात होमोजेन्टिसेट ऑक्सीडेज है।

व्याख्या-

एल्काप्टोन्यूरिया अमीनो अम्ल उपापचय की एक जन्मजात त्रुटि है जो एंजाइम होमोजेन्टिसेट ऑक्सीडेज की कमी के कारण होती है। यह एंजाइम फेनिलएलनिन और टायरोसिन के विखंडन में शामिल है।

एल्काप्टोन्यूरिया से पीड़ित व्यक्तियों में, होमोजेन्टिसक अम्ल, जो इस मार्ग का एक मध्यवर्ती है, शरीर में जमा हो जाता है और विभिन्न लक्षणों को जन्म देता है, जिसमें हवा के संपर्क में आने पर मूत्र का रंग काला पड़ना और संयोजी ऊतकों में वर्णक का जमा होना (गैरिकता) शामिल है।

अवधारणा:-

• जैव रासायनिक मार्गों में प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए विकास के माध्यम से बची हुई सबसे प्रभावी रणनीतियों में से एक चयापचय एंजाइमों का फीडबैक एलोस्टेरिक अवरोध है।
• एलोस्टेरिक एंजाइम आमतौर पर मार्ग के पहले चरण पर काम करते हैं।
• एलोस्टेरी के रूप में जाना जाने वाला एंजाइम विनियमन तब होता है जब एक स्थान पर बंधन, बाद के स्थानों पर बंधन को प्रभावित करता है।
• दक्षता एक सटीक, तत्काल और प्रत्यक्ष प्रभाव से उत्पन्न होती है जो जैव रासायनिक चैनलों के माध्यम से प्रवाह के गतिशील प्रबंधन को सक्षम बनाती है।
• फीडबैक अवरोधन जटिल संकेत पारगमन प्रपात, अनुवाद या प्रतिलेखन से भी अप्रभावित रहता है ।

व्याख्या:

विकल्प 1:- K, F → G को अवरोधित करता है और L, F → H को अवरोधित करता है ; D → E, K और L की समान मात्रा पर अवरोधित करता है। 

• समन्वित प्रतिक्रिया अवरोध पथों में, अंतिम उत्पाद अपने संबंधित एंजाइमों को अवरुद्ध करके अपने स्वयं के संश्लेषण को बाधित करते हैं, और चयापचय पथों में प्रचलित कुछ प्रतिक्रिया प्रतिक्रियाओं के प्रतिनिधित्व के अनुसार, पहले एंजाइम को दबाने के लिए एक से अधिक अंतिम उत्पाद या सभी अंतिम उत्पादों की अधिक मात्रा में उपस्थिति होनी चाहिए।
• जैसा कि ऊपर बताया गया है, एलोस्टेरिक एंजाइम मार्ग के पहले चरण में काम करते हैं। इसलिए, प्रत्येक चरण का पहला चरण बाधित होता है जो कि k प्रतिक्रिया तंत्र द्वारा F → G को अवरोधित करेगा और इसी प्रकार L F → H को बाधित करेगा और D → E को K और L दोनों द्वारा अवरोधित किया जाता है।
• अतः यह विकल्प सही है।

विकल्प 2:- D → E, K और L की समान मात्रा पर अवरोधित होता है ; K, F → H को अवरोधित करता है और L, F → G को अवरोधित करता है

• इस विकल्प का पहला भाग सही है कि D → E, K और L की समान मात्रा पर बाधित होता है, लेकिन K के लिए, F → H द्विभाजित चयापचय पथ का एक और चरण है जो इससे संबंधित नहीं है और यही बात L के लिए भी लागू होती है।
• अतः यह विकल्प गलत है।

विकल्प 3:- D → E, G और H की समान मात्रा पर अवरोधित होता है; K, F → H को अवरोधित करता है और L, F → G को अवरोधित करता है

• जी और एच पथों के अंतिम उत्पाद नहीं हैं, बल्कि द्विभाजित पथों का पहला चरण हैं।
• इसलिए, G और H की समान मात्रा पर D → E को बाधित नहीं किया जा सकता है।
• इसलिए, यह विकल्प गलत है।

विकल्प 4:- K, F → H को अवरोधित करता है और L, F → G को अवरोधित करता है।

• K के लिए, F → H द्विभाजित चयापचय पथ का एक अन्य चरण है जो इससे संबंधित नहीं है और यही बात L के लिए भी लागू होती है।
• इसलिए, यह विकल्प गलत है।

अवधारणा :

• ग्लाइसिन को छोड़कर सभी अल्फा अमीनो अम्ल चिरल अणु हैं। एक चिरल अमीनो अम्ल दो विन्यासों में मौजूद होता है जो एक दूसरे के गैर-अध्यारोपणीय दर्पण प्रतिबिंब होते हैं। इन दोनों को एनेंटिओमर के रूप में जाना जाता है।
• एनेंटिओमर की पहचान उसके निरपेक्ष विन्यास से होती है। किरल अणु के निरपेक्ष विन्यास को निर्दिष्ट करने के लिए विभिन्न प्रणालियाँ विकसित की गई हैं।

Key Points

• DNA प्रणाली, एक एमिनो अम्ल के अल्फा-कार्बन और 3-कार्बन एल्डोज शर्करा ग्लिसराल्डिहाइड के पूर्ण विन्यास को संदर्भित करती है ।
• ग्लिसराल्डिहाइड के दो निरपेक्ष विन्यास हो सकते हैं , D या L.
• जब किरल कार्बन से जुड़ा हाइड्रॉक्सिल समूह फिशर प्रक्षेपण में बाईं ओर होता है, तो विन्यास L होता है और जब हाइड्रॉक्सिल समूह दाईं ओर होता है, तो विन्यास D होता है।
• DNA प्रणाली का तात्पर्य किरल कार्बन से बंधे चार प्रतिस्थापियों के पूर्ण विन्यास से है।
• सभी अमीनो एड्स जो राइबोसोमली प्रोटीन में शामिल होते हैं, L-कॉन्फ़िगरेशन प्रदर्शित करते हैं। इसलिए, सभी L-अल्फा अमीनो अम्ल हैं। L-अमीनो अम्ल के लिए वरीयता का आधार ज्ञात नहीं है।
• एमिनो अम्ल का D-फॉर्म राइबोसोमली संश्लेषित प्रोटीन में नहीं पाया जाता है , हालांकि वे कुछ पेप्टाइड एंटीबायोटिक्स और पेप्टिडोग्लाइकन कोशिका भित्तियों की टेट्रापेप्टाइड श्रृंखलाओं में मौजूद होते हैं। D-एमिनो अम्ल वाले पेप्टाइड आर्किया में मौजूद होते हैं जहां वे रेसमेस की उपस्थिति से बनते हैं। रेसमेस L-एमिनो अम्ल को D-एमिनो अम्ल में बदल देते हैं।

Additional Information

• एक से अधिक किरल केंद्र वाले यौगिकों के लिए, निरपेक्ष विन्यास का वर्णन करने हेतु सबसे उपयोगी प्रणाली RS प्रणाली है।
• आरएस प्रणाली का उपयोग करके, संदर्भ यौगिक की अनुपस्थिति में किरल यौगिक के विन्यास को परिभाषित किया जा सकता है।
• इस विन्यास का वर्णन एक असममित कार्बन से बंधे चार विभिन्न प्रतिस्थापियों की परमाणु संख्या के आधार पर किया गया है।

अतः सही उत्तर विकल्प 3 है।

Key Points

• यूरिक अम्ल एक अपशिष्ट उत्पाद है जो शरीर में उत्पन्न होता है। यह प्यूरीन चयापचय का अंतिम उत्पाद है।
• यूरिक अम्ल का रासायनिक नाम 2, 4, 6- ट्राईहाइड्रोक्सीपुरिन है।
• यूरिक अम्ल यकृत में बनता है और वृक्क द्वारा उत्सर्जित होता है। हालांकि, वृक्क द्वारा यूरिक अम्ल का दोषपूर्ण उत्सर्जन वृक्क की बीमारियों का संकेत होता है।

• मनुष्यों में और अन्य स्तनधारियों और पक्षियों में यूरिक अम्ल प्यूरीन के विघटन से उत्पन्न होता है।

यूरिक अम्ल संश्लेषण - 

• स्रोत - प्यूरीन - एडेनिन और गुआनिन
• चरण - 

1. पहले चरण में एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट (AMP) इनोसिन में परिवर्तित होता है। यह दो प्रकार से होता है:
   • एक एमिनो समूह को हटाकर डीएमिनेज द्वारा इनोसिन मोनोफोस्फेट (IMP) का गठन होता है। इसके बाद इनोसिन बनाने के लिए न्यूक्लियोटिडेज के साथ विफास्फारिलीकरण होता है।
   • न्यूक्लियोटिडेज द्वारा AMP से फॉस्फेट समूह को हटाकर एडेनोसिन का निर्माण होता है। इसके बाद इनोसिन बनाने के लिए विएमनीकरण होता है।
2. इसी प्रकार, ग्वानोसिन मोनोफॉस्फेट (GMP) न्यूक्लियोटिडेज द्वारा ग्वानोसिन में परिवर्तित होता है।
3. निर्मित इनोसिन प्यूरीन क्षारक हाइपोक्सैंथिन में परिवर्तित होता है। ग्वानोसिन प्यूरिन क्षारक ग्वानिन में परिवर्तित होता है। यह रूपांतरण प्यूरीन न्यूक्लियोसाइड फॉस्फोरिलेज़ (PNP) द्वारा उत्प्रेरित होता है।
4. अगली अभिक्रिया ज़ैंथिन ऑक्सीडेज (XO) और गुआनिन डेमिनेज द्वारा उत्प्रेरित होती है।
5. ज़ैंथिन ऑक्सीडेज हाइपोक्सैंथिन को ज़ैंथिन में ऑक्सीकृत करता है। दूसरी ओर ज़ैंथिन बनाने के लिए गुआनिन का विएमनीकरण होता है।
6. इस प्रकार बने ज़ैंथीन को पुनः ज़ैंथिन ऑक्सीडेज द्वारा ऑक्सीकृत करके यूरिक अम्ल बनाया जाता है।

व्याख्या:

प्रक्रिया में औषधीय अवरोध - 

• एलोप्यूरिनॉल जैसी दवाएं ऑक्सीप्यूरिनॉल में परिवर्तित हो जाती हैं और ज़ैंथिन ऑक्सीडेज के अवरोधक के रूप में कार्य करती हैं।
• इन दवाओं की क्रियाशीलता के परिणामस्वरूप हाइपोक्सैन्थिन का ज़ैंथिन और ज़ैंथिन से यूरिक अम्ल में रूपांतरण बाधित होता है।
• यह यूरिक अम्ल संश्लेषण को बाधित करता है।

अतः, सही उत्तर विकल्प 2 (एलोप्यूरिनॉल) है।

Additional Information

• स्तनधारी मनुष्य के अलावा स्तनधारी जंतुओं में गठित यूरिक अम्ल अधिक घुलनशील रूप में ऑक्सीकृत होता है जिसे एलेंटोइन कहा जाता है। इस प्रकार, इन जंतुओं में यूरिक अम्ल एलेंटोइन के रूप में उत्सर्जित होता है।
• इसमें डेलमेटियन कुत्ते एक अपवाद हैं। उनमे यह यूरिक अम्ल एलेंटोइन में परिवर्तित नहीं हो सकता है।
• मनुष्यों में यूरिकेज एंजाइम की कमी होती है जो यूरिक अम्ल को एलेंटोइन में ऑक्सीकृत करता है।

अवधारणा:-

• जैव रासायनिक मार्गों में प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए विकास के माध्यम से बची हुई सबसे प्रभावी रणनीतियों में से एक चयापचय एंजाइमों का फीडबैक एलोस्टेरिक अवरोध है।
• एलोस्टेरिक एंजाइम आमतौर पर मार्ग के पहले चरण पर काम करते हैं।
• एलोस्टेरी के रूप में जाना जाने वाला एंजाइम विनियमन तब होता है जब एक स्थान पर बंधन, बाद के स्थानों पर बंधन को प्रभावित करता है।
• दक्षता एक सटीक, तत्काल और प्रत्यक्ष प्रभाव से उत्पन्न होती है जो जैव रासायनिक चैनलों के माध्यम से प्रवाह के गतिशील प्रबंधन को सक्षम बनाती है।
• फीडबैक अवरोधन जटिल संकेत पारगमन प्रपात, अनुवाद या प्रतिलेखन से भी अप्रभावित रहता है ।

व्याख्या:

विकल्प 1:- K, F → G को अवरोधित करता है और L, F → H को अवरोधित करता है ; D → E, K और L की समान मात्रा पर अवरोधित करता है। 

• समन्वित प्रतिक्रिया अवरोध पथों में, अंतिम उत्पाद अपने संबंधित एंजाइमों को अवरुद्ध करके अपने स्वयं के संश्लेषण को बाधित करते हैं, और चयापचय पथों में प्रचलित कुछ प्रतिक्रिया प्रतिक्रियाओं के प्रतिनिधित्व के अनुसार, पहले एंजाइम को दबाने के लिए एक से अधिक अंतिम उत्पाद या सभी अंतिम उत्पादों की अधिक मात्रा में उपस्थिति होनी चाहिए।
• जैसा कि ऊपर बताया गया है, एलोस्टेरिक एंजाइम मार्ग के पहले चरण में काम करते हैं। इसलिए, प्रत्येक चरण का पहला चरण बाधित होता है जो कि k प्रतिक्रिया तंत्र द्वारा F → G को अवरोधित करेगा और इसी प्रकार L F → H को बाधित करेगा और D → E को K और L दोनों द्वारा अवरोधित किया जाता है।
• अतः यह विकल्प सही है।

विकल्प 2:- D → E, K और L की समान मात्रा पर अवरोधित होता है ; K, F → H को अवरोधित करता है और L, F → G को अवरोधित करता है

• इस विकल्प का पहला भाग सही है कि D → E, K और L की समान मात्रा पर बाधित होता है, लेकिन K के लिए, F → H द्विभाजित चयापचय पथ का एक और चरण है जो इससे संबंधित नहीं है और यही बात L के लिए भी लागू होती है।
• अतः यह विकल्प गलत है।

विकल्प 3:- D → E, G और H की समान मात्रा पर अवरोधित होता है; K, F → H को अवरोधित करता है और L, F → G को अवरोधित करता है

• जी और एच पथों के अंतिम उत्पाद नहीं हैं, बल्कि द्विभाजित पथों का पहला चरण हैं।
• इसलिए, G और H की समान मात्रा पर D → E को बाधित नहीं किया जा सकता है।
• इसलिए, यह विकल्प गलत है।

विकल्प 4:- K, F → H को अवरोधित करता है और L, F → G को अवरोधित करता है।

• K के लिए, F → H द्विभाजित चयापचय पथ का एक अन्य चरण है जो इससे संबंधित नहीं है और यही बात L के लिए भी लागू होती है।
• इसलिए, यह विकल्प गलत है।

सही उत्तर है- N1, Asp; C2 और C8, फॉर्मेट; N3 और N9, Gln का एमाइड नाइट्रोजन, C4, C5 और N7, Gly; C6, CO₂

अवधारणा:

• अधिकांश जीवों में, इनोसिन 5′-मोनोफॉस्फेट (IMP) छोटे अणु पूर्वगामियों से प्यूरीन जैव संश्लेषण पथ के माध्यम से बनता है।
• मूल जैव संश्लेषण पथ का विवरण 1950 के दशक में बुकानन और सहकर्मियों द्वारा कबूतर और मुर्गी के यकृत एंजाइमों का उपयोग करके निकाला गया था।
• इस पथ में दस एंजाइमेटिक चरणों की आवश्यकता होती है जबकि चार ATP अणुओं का उपभोग होता है।
• IMP को बाद के एंजाइमों द्वारा गुआनोसिन 5′-मोनोफॉस्फेट (GMP) या एडेनोसिन 5′-मोनोफॉस्फेट (AMP) में परिवर्तित किया जाता है।
• IMP, AMP और GMP प्यूरीन साल्वेज पथ के माध्यम से भी उत्पन्न होते हैं, जो कुछ परजीवी जीवों में प्यूरीन न्यूक्लियोटाइड के लिए एकमात्र पथ है।

व्याख्या:

चित्र 1: प्यूरीन जैव संश्लेषण

• प्यूरीन वलय के विभिन्न परमाणु विभिन्न स्रोतों से उत्पन्न होते हैं, अर्थात N3, N9 Gln के एमाइडो समूह से प्राप्त होते हैं, N7, C5, C4 Gly से प्राप्त होते हैं, C6 CO₂ से प्राप्त होता है, N1 Asp के एमिनो समूह से प्राप्त होता है और C2, C8 N₁₀फॉर्मिल-टेट्राहाइड्रोफोलेट से प्राप्त होता है।

1. ग्लूटामाइन फॉस्फोरिबोसिलपाइरोफॉस्फेट एमाइडोट्रांसफेरेज़ (PPAT);
2. ग्लाइसिनमाइड राइबोटाइड सिंथेज़ (GART);
3. ग्लाइसिनमाइड राइबोटाइड ट्रांसफॉर्मिलेज़ (GART);
4. फॉर्मिलग्लाइसिनमाइड सिंथेज़ (PFAS);
5. एमिनोइमिडाज़ोल राइबोटाइड सिंथेज़ (GART);
6. एमिनोइमिडाज़ोल राइबोटाइड कार्बोक्सिलेज़ (PAICS);
7. सक्सिनिलएमाइनोइमिडाज़ोलकार्बोक्समाइड राइबोटाइड सिंथेज़ (PAICS);
8. एडेनिलोसक्सिनेट लाइज़ (ADSL);
9. एमिनोइमिडाज़ोल कार्बोक्समाइड राइबोटाइड ट्रांसफॉर्मिलेज़ (ATIC);
10. IMP साइक्लोहाइड्रोलेज़ (ATIC).
11. IMP AMP और GMP का सामान्य पूर्वगामी है

ऊपर दी गई व्याख्या पर विचार करें, N1, Asp; C2 और C8, फॉर्मेट; N3 और N9, Gln का एमाइड नाइट्रोजन, C4, C5 और N7, Gly; C6, CO2 यह विकल्प सही है।

अवधारणा:

• न्यूक्लियोटाइड संश्लेषण जीवन के लिए एक पूर्वापेक्षा है और इसे दो रास्तों के माध्यम से पूरा किया जाता है; डी नोवो और साल्वेज।
• न्यूक्लियोटाइड का डी नोवो संश्लेषण उनके उपापचय पूर्वगामी: एमिनो अम्ल और राइबोज 5-P से शुरू होता है।
• साल्वेज मार्ग पुन: उपयोग करते हैं मुक्त क्षार और न्यूक्लियोसाइड जो न्यूक्लिक अम्ल के टूटने के दौरान मुक्त होते हैं।
• मुक्त क्षार ग्वानिन, एडेनिन, थाइमिन, साइटिडिन और यूरेसिल इस तथ्य के लिए उल्लेखनीय हैं कि वे इन मार्गों में मध्यवर्ती नहीं हैं, जिसका अर्थ है कि वे नहीं बनाए जाते हैं और बाद में राइबोज में शामिल हो जाते हैं, इसके बजाय संश्लेषित होते हैं।
• पिरीमिडीन और प्यूरीन के संश्लेषण के लिए डी नोवो मार्ग कई महत्वपूर्ण पूर्वगामी साझा करते हैं।
• प्रत्येक प्रकार के मार्ग में, एक एमिनो अम्ल एक महत्वपूर्ण पूर्वगामी है: प्यूरीन के लिए ग्लाइसिन और पिरीमिडीन के लिए एस्पार्टेट लेकिन प्यूरीन मार्ग दो चरणों में एक एमिनो समूह के स्रोत के रूप में एस्पार्टेट का भी उपयोग करते हैं।

चित्र: प्यूरीन संरचना

व्याख्या:

विकल्प 1: ग्लूटामाइन

• ग्लूटामाइन डी नोवो संश्लेषण में पिरीमिडीन और प्यूरीन दोनों को नाइट्रोजन दान करता है।
• प्यूरीन के लिए ग्लूटामाइन ने स्थिति 1 पर राइबोज 5 फॉस्फेट को एमिनो समूह दान किया।
• पिरीमिडीन संश्लेषण के लिए, CTP का निर्माण UTP से साइटिडिलेट सिंथेटेज की क्रिया द्वारा, एक एसील फॉस्फेट इंटरमीडिएट (एक एटीपी का उपभोग करके) के माध्यम से किया जाता है।
• नाइट्रोजन दाता सामान्य रूप से ग्लूटामाइन होता है, हालांकि कई स्पीशीज में साइटिडिलेट सिंथेटेज सीधे NH₄ का उपयोग कर सकते हैं।
• चूँकि, ग्लूटामाइन का उपयोग प्यूरीन में पिरीमिडीन संश्लेषण में किया जाता है लेकिन बाद वाला ग्लूटामाइन के बिना कर सकता है, यह विकल्प सही नहीं है।

प्यूरीन संश्लेषण में ग्लूटामाइन-

पिरीमिडीन संश्लेषण में ग्लूटामाइन-

विकल्प 2: एस्पार्टेट

• प्यूरीन संश्लेषण के दौरान, एस्पार्टेट दो चरणों में अपना एमिनो समूह दान करता है:

1. एक एमाइड आबंध का निर्माण
2. एस्पार्टेट के कार्बन कंकाल का उन्मूलन (फ्यूमरेट के रूप में)।

प्यूरीन संश्लेषण में एस्पार्टेट-

• पिरीमिडीन जैवसंश्लेषण में, एस्पार्टेट कार्बामोयल फॉस्फफेट के साथ अभिक्रिया करके कार्बामोयल एस्पार्टेट बनाता है, इसलिए यह सही विकल्प है।

पिरीमिडीन संश्लेषण में एस्पार्टेट

विकल्प 3: कार्बामोयल फॉस्फेट एस्पार्टेट के साथ अभिक्रिया करके पिरीमिडीन जैवसंश्लेषण के पहले प्रतिबद्ध चरण में N-कार्बामोयलास्पार्टेट उत्पन्न करता है।

कार्बामोयल फॉस्फेट और पिरीमिडीन संश्लेषण

विकल्प 4: ग्लाइसिन

• ग्लाइसिन प्यूरीन को नाइट्रोजन दान करता है लेकिन पिरीमिडीन को नहीं।
• प्यूरीन संश्लेषण में दूसरा चरण ग्लाइसिन से तीन परमाणुओं का जोड़ है।
• इस संघनन अभिक्रिया के लिए ग्लाइसिन कार्बोक्सिल समूह (एक एसील फॉस्फेट के रूप में) को सक्रिय करने के लिए एक ATP का उपभोग किया जाता है।
• जोड़ा गया ग्लाइसिन एमिनो समूह तब N 10 - फॉर्मिलटेट्राहाइड्रोफोलेट द्वारा फॉर्मिलेट किया जाता है।

इसलिए, सही उत्तर विकल्प 2 है।

अवधारणा :

• ग्लाइसिन को छोड़कर सभी अल्फा अमीनो अम्ल चिरल अणु हैं। एक चिरल अमीनो अम्ल दो विन्यासों में मौजूद होता है जो एक दूसरे के गैर-अध्यारोपणीय दर्पण प्रतिबिंब होते हैं। इन दोनों को एनेंटिओमर के रूप में जाना जाता है।
• एनेंटिओमर की पहचान उसके निरपेक्ष विन्यास से होती है। किरल अणु के निरपेक्ष विन्यास को निर्दिष्ट करने के लिए विभिन्न प्रणालियाँ विकसित की गई हैं।

Key Points

• DNA प्रणाली, एक एमिनो अम्ल के अल्फा-कार्बन और 3-कार्बन एल्डोज शर्करा ग्लिसराल्डिहाइड के पूर्ण विन्यास को संदर्भित करती है ।
• ग्लिसराल्डिहाइड के दो निरपेक्ष विन्यास हो सकते हैं , D या L.
• जब किरल कार्बन से जुड़ा हाइड्रॉक्सिल समूह फिशर प्रक्षेपण में बाईं ओर होता है, तो विन्यास L होता है और जब हाइड्रॉक्सिल समूह दाईं ओर होता है, तो विन्यास D होता है।
• DNA प्रणाली का तात्पर्य किरल कार्बन से बंधे चार प्रतिस्थापियों के पूर्ण विन्यास से है।
• सभी अमीनो एड्स जो राइबोसोमली प्रोटीन में शामिल होते हैं, L-कॉन्फ़िगरेशन प्रदर्शित करते हैं। इसलिए, सभी L-अल्फा अमीनो अम्ल हैं। L-अमीनो अम्ल के लिए वरीयता का आधार ज्ञात नहीं है।
• एमिनो अम्ल का D-फॉर्म राइबोसोमली संश्लेषित प्रोटीन में नहीं पाया जाता है , हालांकि वे कुछ पेप्टाइड एंटीबायोटिक्स और पेप्टिडोग्लाइकन कोशिका भित्तियों की टेट्रापेप्टाइड श्रृंखलाओं में मौजूद होते हैं। D-एमिनो अम्ल वाले पेप्टाइड आर्किया में मौजूद होते हैं जहां वे रेसमेस की उपस्थिति से बनते हैं। रेसमेस L-एमिनो अम्ल को D-एमिनो अम्ल में बदल देते हैं।

Additional Information

• एक से अधिक किरल केंद्र वाले यौगिकों के लिए, निरपेक्ष विन्यास का वर्णन करने हेतु सबसे उपयोगी प्रणाली RS प्रणाली है।
• आरएस प्रणाली का उपयोग करके, संदर्भ यौगिक की अनुपस्थिति में किरल यौगिक के विन्यास को परिभाषित किया जा सकता है।
• इस विन्यास का वर्णन एक असममित कार्बन से बंधे चार विभिन्न प्रतिस्थापियों की परमाणु संख्या के आधार पर किया गया है।

अतः सही उत्तर विकल्प 3 है।

सही उत्तर है - ATP जल अपघटन मुक्त ऊर्जा अवमुक्त करता है, जिसका उपयोग प्रतिकूल अभिक्रियाओं को जोड़ने के लिए किया जाता है।

व्याख्या:

• A. ATP रेडॉक्स अभिक्रियाओं के लिए इलेक्ट्रॉन प्रदान करता है: गलत।
  • ATP मुख्य रूप से कोशिका के भीतर ऊर्जा मुद्रा के रूप में कार्य करता है और रेडॉक्स अभिक्रियाओं के लिए इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण में शामिल नहीं होता है।
  • रेडॉक्स अभिक्रियाओं में अणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों का स्थानांतरण शामिल होता है, जिसे अक्सर NAD+ (जो NADH बन जाता है) और FAD (जो FADH2 बन जाता है) जैसे सहकारकों द्वारा मध्यस्थ किया जाता है।
    
  • ये सहकारक इलेक्ट्रॉनों को इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में ले जाते हैं, जहां ऑक्सीडेटिव फॉस्फोराइलेशन के माध्यम से वास्तव में ATP का निर्माण होता है।
    
• B. ATP जल अपघटन मुक्त ऊर्जा अवमुक्त करता है, जिसका उपयोग प्रतिकूल अभिक्रियाओं को जोड़ने के लिए किया जाता है: सही।
  • ATP (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) में उच्च-ऊर्जा फॉस्फेट बंधन होते हैं। जब ATP को ADP (एडेनोसिन डायफॉस्फेट) और Pi (अकार्बनिक फॉस्फेट) में जल अपघटित किया जाता है, तो बड़ी मात्रा में मुक्त ऊर्जा अवमुक्त होती है।
    
  • इस मुक्त ऊर्जा का उपयोग ऊर्जाशोषी अभिक्रियाओं (अभिक्रियाओं को चलाने के लिए किया जाता है जिन्हें ऊर्जा के इनपुट की आवश्यकता होती है), जैसे उपचय अभिक्रियाएं (जैसे, प्रोटीन संश्लेषण, डीएनए प्रतिकृति) और कोशिकीय कार्य (जैसे, मांसपेशियों का संकुचन, सक्रिय परिवहन)।
    
  • "ऊर्जा युग्मन" नामक प्रक्रिया के माध्यम से, ATP  जल अपघटन के दौरान अवमुक्त ऊर्जा का उपयोग थर्मोडायनामिक रूप से प्रतिकूल अभिक्रियाओं को चलाने के लिए किया जाता है, जिससे क्रियाधार या एंजाइम को फॉस्फेट समूह को स्थानांतरित करके सिस्टम की समग्र ऊर्जा बढ़ जाती है, जिससे अभिक्रिया संभव हो जाती है।
    
• C.  ATP क्रियाधार के साथ सहसंयोजक बंधन बनाता है: गलत।
  • ज्यादातर मामलों में, ATP अभिक्रियाओं को चलाने के लिए सीधे क्रियाधार के साथ सहसंयोजक बंध नहीं बनाता है; बल्कि, यह अपने उच्च-ऊर्जा फॉस्फेट समूह को अन्य अणुओं में स्थानांतरित करता है, जिससे अभिक्रिया के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान होती है।
    
  • इसके अपवाद हैं, जैसे फॉस्फोराइलेशन अभिक्रियाएं, जहां फॉस्फेट समूह को क्रियाधार (जैसे, काइनेज अभिक्रियाओं में) से सहसंयोजक रूप से जोड़ा जाता है, लेकिन यह ऊर्जाशोषी अभिक्रियाओं को चलाने में ATP की समग्र भूमिका की व्याख्या नहीं करता है।
    
  • अधिकांश ऊर्जाशोषी अभिक्रियाओं के लिए, ATP  की महत्वपूर्ण भूमिका इसका जल अपघटन है, जो विभिन्न कोशिकीय अभिक्रियाओं के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा अवमुक्त करता है।
    
• D. ATP अभिक्रियाओं की सक्रियण ऊर्जा को कम करता है: गलत।
  • सक्रियण ऊर्जा को कम करना मुख्य रूप से एंजाइमों का कार्य है, जो अभिक्रियाओं को आगे बढ़ने के लिए ऊर्जा बाधा को कम करते हैं, जिससे प्रक्रिया में खपत किए बिना अभिक्रिया दर बढ़ जाती है।
  • ATP अभिक्रिया को ऊर्जावान रूप से अनुकूल बनाने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करता है (जल अपघटन और ऊर्जा युग्मन द्वारा) लेकिन सीधे अभिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा को कम नहीं करता है।
  • एंजाइम और ATP अक्सर एक साथ काम करते हैं, जहां एंजाइम अभिक्रिया की सुविधा प्रदान करता है और ATP ऊर्जा प्रदान करता है, खासकर जैव रासायनिक मार्गों में ऊर्जा इनपुट की आवश्यकता होती है।

सही उत्तर विकल्प 3 है।

Key Points 

• वैलीन का जैव संश्लेषण दो पाइरूविक अम्ल अणुओं के संघनन से शुरू होता है, जिससे α-एसीटोलेक्टेट बनता है, जो फिर वैलीन का उत्पादन करने के लिए कई एंजाइम-उत्प्रेरित प्रक्रियाओं से गुजरता है।
• इसके अप्रतिबिंबी त्रिविमी प्रकृति के कारण, α-एसीटोलेक्टेट में मेथिल समूह दो अलग-अलग स्टीरियोइसोमर के रूप में मौजूद हो सकता है।
• वैलीन में प्रो-R और प्रो-S अप्रतिबिंबी त्रिविमी मेथिल समूह का सही समस्थानिक समावेशन पैटर्न इस प्रकार होगा जब ¹³CH₃COCOOH और ¹²CH₃COCOOH के सममोलर संयोजन का उपयोग अभिक्रिया के लिए क्रियाधार के रूप में किया जाता है:
  • 25% ¹³CH₃ (प्रो-R), ¹²CH₃ (प्रो-S)
  • 25% ¹²CH₃ (प्रो-R), ¹³CH₃ (प्रो-S)
  • 25% ¹³CH₃ (प्रो-R), ¹³CH₃ (प्रो-S)
  • 25% ¹²CH₃ (प्रो-R), ¹²CH₃ (प्रो-S)

व्याख्या:

• परिणामी एसीटोलेक्टेट अणु दो अप्रतिबिंबी त्रिविमी रूपों में मौजूद हो सकता है जिसमें मेथिल समूह या तो प्रो-R या प्रो-S स्थिति पर होता है जब दो पाइरूविक अम्ल अणु संघनित होते हैं।
• एक पाइरूविक अम्ल अणु का कार्बोनिल समूह और दूसरे पाइरूविक अम्ल अणु का कार्बोक्सिलेट समूह एक संघनन प्रक्रिया से गुजरते हैं।
• α-एसीटोलेक्टेट में प्रो-S स्थिति पर पाइरूविक अम्ल का मेथिल समूह होता है जो अपने कार्बोनिल समूह का दान करता है, जबकि प्रो-R स्थिति पर पाइरूविक अम्ल का मेथिल समूह होता है जो अपने कार्बोक्सिलेट समूह का दान करता है।
• α-एसीटोलेक्टेट अणु में प्रत्येक दो मेथिल स्थलों पर समान रूप से समस्थानिक होगा क्योंकि प्रारंभिक अवयव ¹³CH₃COCOOH और ¹²CH₃COCOOH का एक सममोलर मिश्रण है।
• इसलिए, संभावित संयोजन ऊपर बताए गए अनुसार हैं।
• वैलीन के जैव संश्लेषण में एंजाइम-उत्प्रेरित प्रक्रियाओं का एक क्रम शामिल है जिसके परिणामस्वरूप α-एसीटोलेक्टेट के अणु से वैलीन में दोनों मेथिल समूहों का एकीकरण होता है।
• α-एसीटोलेक्टेट में दो मेथिल स्थानों पर समस्थानिकों के किसी भी संयोजन के परिणामस्वरूप वैलीन में समस्थानिकों का समान वितरण होगा क्योंकि वैलीन में दो मेथिल समूह रासायनिक रूप से समान हैं।
• इसलिए, ऊपर सूचीबद्ध सभी चार संयोजन संभव हैं और वैलीन में समस्थानिकों के समान वितरण के परिणामस्वरूप होंगे।

इसलिए, सही उत्तर विकल्प 3 है।

सही उत्तर सक्सीनेट और सिट्रेट है।

स्पष्टीकरण-

सिट्रिक अम्ल चक्र (जिसे क्रेब्स चक्र या ट्राईकार्बोक्सिलिक अम्ल चक्र के रूप में भी जाना जाता है) में सक्सीनेट और सिट्रेट महत्वपूर्ण मध्यवर्ती होते हैं, इनका उपयोग अमीनो अम्ल के संश्लेषण में सीधे कार्बन कंकाल के रूप में नहीं किया जाता है।

• सक्सीनेट और सिट्रेट: सिट्रिक अम्ल चक्र के ये मध्यवर्ती सीधे अमीनो अम्ल संश्लेषण में योगदान नहीं देते हैं। जबकि अप्रत्यक्ष बंध उपस्थित हो सकते हैं (जैसे कि सिट्रेट का ऑक्सेलोऐसीटेट में रूपांतरण-जो कुछ विशिष्ट परिस्थितियों में अमीनो अम्ल संश्लेषण में योगदान कर सकते हैं), फिर भी ये अमीनो अम्ल संश्लेषण हेतु कार्बन कंकाल प्रदान करने के लिए एक प्राथमिक या सामान्य मार्ग नहीं हैं।
• 3-फॉस्फोग्लिसरेट और फॉस्फोइनोलपाइरुवेट: 3-फॉस्फोग्लिसरेट, सेरीन के पूर्वगामी के रूप में कार्य करता है, जिसे फिर ग्लाइसिन और सिस्टीन में परिवर्तित किया जा सकता है। फॉस्फोइनोलपाइरुवेट ट्रिप्टोफान, फेनिलएलेनीन और टायरोसीन के संश्लेषण में शामिल होता है।
• राइबोस 5-फॉस्फेट और एरिथ्रोस 4-फॉस्फेट: जबकि राइबोस 5-फॉस्फेट मुख्य रूप से न्यूक्लियोटाइड संश्लेषण में शामिल होता है, एरिथ्रोस 4-फॉस्फेट ऐरोमैटिक अमीनो अम्ल फेनिलएलेनीन, ट्रिप्टोफान और टायरोसीन के संश्लेषण के लिए एक पूर्वगामी के रूप में कार्य करता है। यह शिकिमेट पथ के माध्यम से होता है, जो सूक्ष्मजीवों, पादपों और परजीवियों में उपस्थित होता है, लेकिन जंतुओं में नहीं होता है।
• α- कीटोग्लूटेरेट और ऑक्सेलोऐसीटेट: अमीनो अम्ल ग्लूटामेट के निर्माण के लिए α- कीटोग्लूटेरेट का पार ऐमीनन किया जा सकता है, और यह अप्रत्यक्ष रूप से प्रोलीन और आर्जिनीन के संश्लेषण में भी योगदान देता है। ऑक्सेलोऐसीटेट, एस्पार्टेट और, साथ ही, एस्पेरेजीन, मेथायोनीन, आइसोल्यूसीन और लाइसीन के लिए एक पूर्वगामी के रूप में कार्य करता है।