जैवरसायन व आण्विक जीवविज्ञान: जैवअणु, केंद्रीय सिद्धांत, ग्लाइकोलिसिस व क्रेब्स चक्र, एंज़ाइम, हार्मोन, विटामिन व खनिज

अभ्यास प्रश्न (18)

उत्तर खोलने से पहले प्रत्येक प्रश्न हल करें। हर व्याख्या सही विकल्प के साथ लुभावना गलत विकल्प भी बताती है, क्योंकि अंक वहीं जाते हैं।

1. किसी प्रोटीन के 18 क्रमागत अवशेषों का एक भाग एक नियमित α-हेलिक्स के रूप में वलित है। हेलिक्स-अक्ष के अनुदिश इस भाग की लंबाई लगभग कितनी है?

   1. 6.1 nm, क्योंकि प्रत्येक अवशेष अक्ष के अनुदिश 0.34 nm आगे बढ़ता है
   2. 9.7 nm, क्योंकि प्रत्येक अवशेष अक्ष के अनुदिश 0.54 nm आगे बढ़ता है
   3. 2.7 nm, क्योंकि प्रत्येक अवशेष अक्ष के अनुदिश 0.15 nm आगे बढ़ता है
   4. 5.0 nm, क्योंकि 18 अवशेष 1.0 nm के पाँच घुमाव बनाते हैं
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   उत्तर: C — 2.7 nm, क्योंकि प्रत्येक अवशेष अक्ष के अनुदिश 0.15 nm आगे बढ़ता है

   α-हेलिक्स का प्रत्येक अवशेष 0.15 nm उठता है, और 3.6 अवशेषों का एक घुमाव 0.54 nm। अतः 18 अवशेष 18/3.6 = 5 घुमाव × 0.54 nm = 2.7 nm बनाते हैं, जो 18 × 0.15 nm के बराबर है। 6.1 nm वाला मान 0.34 nm लेता है, जो B-DNA का प्रति क्षार-युग्म उठान है और सबसे आम भ्रम है; 9.7 nm प्रति घुमाव 0.54 nm अंतराल को प्रति अवशेष उठान मान लेता है; और एक घुमाव 0.54 nm का है, 1.0 nm का नहीं।

2. 5,000 bp के एक रैखिक द्विरज्जुकी DNA अणु में, उसके सभी क्षारों के प्रतिशत के रूप में, 30% ऐडेनीन है। अणु में (दोनों रज्जुक मिलाकर) ग्वानीन अवशेषों की कुल संख्या ____ है।

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   उत्तर: 2000

   चारगाफ़ के नियमों से A = T = 30%, अतः G + C = 40% व G = 20%। अणु में 2 × 5,000 = 10,000 न्यूक्लियोटाइड हैं, अतः G = 0.20 × 10,000 = 2,000। 10,000 के स्थान पर 5,000 न्यूक्लियोटाइड लेने से 1,000 आता है, जो सामान्य चूक है।

3. वॉलेस नियम, Tm (°C) = 2(A + T) + 4(G + C), जहाँ A, T, G व C ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड में प्रत्येक क्षार की संख्याएँ हैं, का प्रयोग कर 5′-GACCTGATCGAAGCTTGCAC-3′ व उसके पूरक रज्जुक से बने द्विरज्जुक का गलन ताप आँकिए। Tm = ____ °C।

   संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

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   उत्तर: 62

   इस 20-मर में A = 5, T = 4, G = 5 व C = 6 हैं। अतः A + T = 9 व G + C = 11, जिससे Tm = 2 × 9 + 4 × 11 = 18 + 44 = 62 °C। भार उलट देने (A + T हेतु 4, G + C हेतु 2) से 58 °C आता है; G + C युग्मों का भार अधिक है क्योंकि उनमें तीन हाइड्रोजन बंध हैं और वे अधिक प्रबलता से ढेर बनाते हैं।

4. अनेक पीढ़ियों तक ¹⁵N माध्यम में उगाए गए E. coli को ¹⁴N माध्यम में स्थानांतरित कर ठीक तीन बार प्रतिकृतीयन होने दिया जाता है। यदि प्रतिकृतीयन अर्धसंरक्षी है, तो उसके DNA के CsCl घनत्व-प्रवणता अपकेंद्रण में संकर (¹⁵N/¹⁴N) व हल्के (¹⁴N/¹⁴N) द्विरज्जुक किस अनुपात में दिखेंगे?

   1. 1 संकर : 7 हल्का, क्योंकि आठ में से केवल एक द्विरज्जुक में पुराना DNA बचा है
   2. 1 संकर : 3 हल्का, क्योंकि दो पैतृक रज्जुक आठ में से दो द्विरज्जुकों में हैं
   3. 1 संकर : 1 हल्का, क्योंकि प्रत्येक चक्र संकर अंश को एक बार और आधा करता है
   4. 1 भारी : 7 हल्का, बिना संकर के, क्योंकि पैतृक द्विरज्जुक अखंड रहता है
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   उत्तर: B — 1 संकर : 3 हल्का, क्योंकि दो पैतृक रज्जुक आठ में से दो द्विरज्जुकों में हैं

   एक भारी द्विरज्जुक तीन चक्रों में 2³ = 8 द्विरज्जुक देता है। उसके दो ¹⁵N रज्जुक कभी टूटते नहीं, अतः वे ठीक दो द्विरज्जुकों में पहुँचते हैं, प्रत्येक नए ¹⁴N रज्जुक के साथ: 2 संकर व 6 हल्के, अर्थात 1 : 3। 1 : 1 अनुपात तीन नहीं, दो चक्रों के बाद का है; 1 संकर : 7 हल्का दो के स्थान पर एक संकर द्विरज्जुक गिनता है; और बिना संकर के भारी व हल्का संरक्षी प्रतिकृतीयन का पूर्वानुमान है, जिसे मेसेल्सन व स्टाल ने खारिज किया।

5. किसी प्राणी कोशिका में DNA प्रतिकृतीयन के बारे में निम्नलिखित में से कौन-से कथन सही हैं?

   1. DNA पॉलिमरेज़ δ बिना किसी प्राइमर के खुले एकरज्जुकी साँचे पर नई शृंखला आरंभ कर सकता है
   2. ओकाज़ाकी खंड पश्चगामी रज्जुक पर बनते हैं और उनके RNA प्राइमर DNA से बदले जाने के बाद DNA लाइगेज़ उन्हें जोड़ता है
   3. प्रत्येक उद्गम एक S प्रावस्था में कई बार सक्रिय हो सकता है, इसी से बड़े जीनोम समय पर प्रतिकृतीयन पूरा करते हैं
   4. टेलोमरेज़ एंज़ाइम के ही अंग एक RNA साँचे का रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन करके गुणसूत्र-सिरों को बढ़ाता है
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   उत्तर: B — ओकाज़ाकी खंड पश्चगामी रज्जुक पर बनते हैं और उनके RNA प्राइमर DNA से बदले जाने के बाद DNA लाइगेज़ उन्हें जोड़ता है; D — टेलोमरेज़ एंज़ाइम के ही अंग एक RNA साँचे का रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन करके गुणसूत्र-सिरों को बढ़ाता है

   ओकाज़ाकी खंड पश्चगामी रज्जुक के असतत उत्पाद हैं, जिन्हें प्राइमर बदलने के बाद लाइगेज़ जोड़ता है, और टेलोमरेज़ अपना RNA साँचा साथ रखने वाला रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज़ है। कोई DNA पॉलिमरेज़ नई शृंखला स्वयं आरंभ नहीं कर सकता: उसे मुक्त 3′-OH वाला प्राइमर चाहिए, जो प्राइमेज़ देता है। उद्गम G1 में अनुज्ञापित होते हैं और प्रति S प्रावस्था एक ही बार सक्रिय होते हैं; दो बार सक्रियण DNA का पुनः प्रतिकृतीयन कर देगा, और बड़े जीनोम अनेक उद्गमों के कारण समय पर पूरे होते हैं।

6. संवर्धित स्तनधारी कोशिकाओं को एक रेडियोधर्मी ऐमीनो अम्ल के साथ साइक्लोहेक्सिमाइड इतनी मात्रा में दिया जाता है कि कोशिकाद्रव्यी राइबोसोमों पर अनुवादन पूर्णतः रुक जाए। फिर भी थोड़ा प्रोटीन चिह्नित हो जाता है। ये चिह्नित प्रोटीन सबसे संभवतः हैं

   1. केंद्रक-कूटित माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन, जो अंगक में आयात होने के बाद बनते हैं
   2. स्रावी प्रोटीन, क्योंकि खुरदरी ER से बंधे राइबोसोम साइक्लोहेक्सिमाइड-प्रतिरोधी हैं
   3. हिस्टोन, क्योंकि उनके mRNA में poly(A) पूँछ नहीं होती और वे 80S राइबोसोम के बिना अनूदित होते हैं
   4. माइटोकॉन्ड्रियल DNA द्वारा कूटित तथा माइटोकॉन्ड्रियल राइबोसोमों पर बने श्वसन-संकुल उप-इकाइयाँ
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   उत्तर: D — माइटोकॉन्ड्रियल DNA द्वारा कूटित तथा माइटोकॉन्ड्रियल राइबोसोमों पर बने श्वसन-संकुल उप-इकाइयाँ

   साइक्लोहेक्सिमाइड केवल कोशिकाद्रव्यी 80S राइबोसोम को संदमित करता है। माइटोकॉन्ड्रिया के अपने जीवाणु-सदृश राइबोसोम होते हैं, जो इससे अप्रभावित रहते हैं (वे क्लोरैम्फ़ेनिकॉल से रुकते हैं) और mtDNA द्वारा कूटित थोड़े-से पॉलिपेप्टाइड बनाते हैं, जो सभी श्वसन-संकुलों व ATP सिंथेज़ की उप-इकाइयाँ हैं। भ्रामक विकल्प, केंद्रक-कूटित माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन, आयात से पहले कोशिकाद्रव्यी राइबोसोमों पर बनते हैं, अतः रुक जाते हैं। ER-बद्ध राइबोसोम सामान्य 80S राइबोसोम ही हैं, और हिस्टोन mRNA poly(A) रहित होकर भी 80S राइबोसोमों पर ही अनूदित होते हैं।

7. 90 Mb के एक प्राणी गुणसूत्र पर प्रतिकृतीयन उद्गम हर 150 kb पर समान दूरी पर हैं। सभी उद्गम S प्रावस्था के आरंभ में सक्रिय होते हैं, प्रत्येक विपरीत दिशाओं में दो द्विशाख भेजता है, और प्रत्येक द्विशाख 25 न्यूक्लियोटाइड प्रति सेकंड से तब तक चलता है जब तक पड़ोसी उद्गम के द्विशाख से न मिल जाए। सिरों के प्रभाव की उपेक्षा करते हुए, गुणसूत्र के प्रतिकृतीयन हेतु आवश्यक समय ____ मिनट है।

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   उत्तर: 50

   पड़ोसी उद्गमों के द्विशाख बीच में मिलते हैं, अतः प्रत्येक द्विशाख 150/2 = 75 kb = 75,000 nt प्रतिकृत करता है। समय = 75,000/25 = 3,000 s = 50 मिनट। गुणसूत्र की लंबाई (90 Mb, अर्थात 600 रेप्लिकॉन) का कोई योगदान नहीं, क्योंकि सभी रेप्लिकॉन समानांतर प्रतिकृत होते हैं। प्रतिकृतीयन को द्विदिशी न मानने से 150,000/25 = 6,000 s = 100 मिनट आता है।

8. लाल रक्त कोशिकाओं को ग्लूकोज़ व सोडियम फ़्लुओराइड के साथ ऊष्मायित किया जाता है, जो एनोलेज़ को संदमित करता है। अवरुद्ध चरण के ठीक पहले कौन-सा ग्लाइकोलिटिक मध्यवर्ती जमा होता है?

   1. 2-फ़ॉस्फ़ोग्लिसरेट, वह क्रियाधार जिसका एनोलेज़ निर्जलीकरण करता है
   2. फ़ॉस्फ़ोइनॉलपाइरुवेट, एनोलेज़ का उच्च-ऊर्जा उत्पाद
   3. फ्रक्टोज़-1,6-बिसफ़ॉस्फ़ेट, प्रतिबद्ध चरण का उत्पाद
   4. ग्लिसरैल्डिहाइड-3-फ़ॉस्फ़ेट, डिहाइड्रोजिनेज़ का क्रियाधार
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   उत्तर: A — 2-फ़ॉस्फ़ोग्लिसरेट, वह क्रियाधार जिसका एनोलेज़ निर्जलीकरण करता है

   एनोलेज़ 2-फ़ॉस्फ़ोग्लिसरेट का निर्जलीकरण कर फ़ॉस्फ़ोइनॉलपाइरुवेट बनाता है। इसके अवरुद्ध होने पर उसका क्रियाधार, 2-फ़ॉस्फ़ोग्लिसरेट (3-फ़ॉस्फ़ोग्लिसरेट से साम्य में), जमा होता है, जबकि आगे स्थित फ़ॉस्फ़ोइनॉलपाइरुवेट घटता है, अतः कोशिकाएँ पाइरुवेट, लैक्टेट व पाइरुवेट काइनेज़ का ATP बनाना बंद कर देती हैं। फ्रक्टोज़-1,6-बिसफ़ॉस्फ़ेट व ग्लिसरैल्डिहाइड-3-फ़ॉस्फ़ेट कई चरण पहले हैं और तात्कालिक क्रियाधार नहीं। इसी कारण ग्लूकोज़ मापन हेतु रक्त-नमूनों में फ़्लुओराइड मिलाया जाता है।

9. हृदय पेशी लैक्टेट का पूर्ण ऑक्सीकरण CO₂ व जल में करती है। प्रति NADH 2.5 ATP व प्रति FADH₂ 1.5 ATP मानें, यह मानें कि कोशिकाद्रव्यी NADH बिना हानि के मैलेट–ऐस्पार्टेट शटल से माइटोकॉन्ड्रिया में पहुँचता है, तथा GTP को एक ATP गिनें। लैक्टेट के प्रति अणु से बनने वाले ATP की संख्या ____ है।

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   उत्तर: 15

   लैक्टेट → पाइरुवेट (लैक्टेट डिहाइड्रोजिनेज़, कोशिकाद्रव्य): 1 NADH = 2.5। पाइरुवेट → ऐसीटिल-CoA (पाइरुवेट डिहाइड्रोजिनेज़): 1 NADH = 2.5। क्रेब्स चक्र का एक चक्कर: 3 NADH = 7.5, 1 FADH₂ = 1.5 व 1 GTP = 1, योग 10। कुल = 2.5 + 2.5 + 10 = 15। लैक्टेट के पाइरुवेट में ऑक्सीकरण से बने NADH को भूलने पर 12.5 आता है।

10. प्राणी माइटोकॉन्ड्रिया में क्रेब्स चक्र के बारे में निम्नलिखित में से कौन-से कथन सही हैं?

    1. सक्सिनेट डिहाइड्रोजिनेज़ आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली से बंधा है और संकुल II के रूप में इलेक्ट्रॉन यूबिक्विनोन को देता है
    2. ऐसीटिल-CoA द्वारा लाए गए दो कार्बन चक्र के उसी चक्कर में मुक्त दो CO₂ के रूप में निकल जाते हैं
    3. मैलोनेट फ़्यूमरेज़ को अनुत्क्रमणीय रूप से संदमित करता है, जिससे विषाक्त माइटोकॉन्ड्रिया में फ़्यूमरेट जमा होता है
    4. α-कीटोग्लूटारेट डिहाइड्रोजिनेज़, पाइरुवेट डिहाइड्रोजिनेज़ की भाँति, थायमिन पाइरोफ़ॉस्फ़ेट व लाइपोएट माँगता है
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    उत्तर: A — सक्सिनेट डिहाइड्रोजिनेज़ आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली से बंधा है और संकुल II के रूप में इलेक्ट्रॉन यूबिक्विनोन को देता है; D — α-कीटोग्लूटारेट डिहाइड्रोजिनेज़, पाइरुवेट डिहाइड्रोजिनेज़ की भाँति, थायमिन पाइरोफ़ॉस्फ़ेट व लाइपोएट माँगता है

    सक्सिनेट डिहाइड्रोजिनेज़ चक्र का एकमात्र झिल्ली-बद्ध एंज़ाइम है और संकुल II है। α-कीटोग्लूटारेट डिहाइड्रोजिनेज़ पाइरुवेट डिहाइड्रोजिनेज़ जैसा बना बहु-एंज़ाइम संकुल है और TPP, लाइपोएट, CoA, FAD व NAD⁺ प्रयोग करता है। एक चक्कर के दो CO₂ ऑक्सैलोऐसीटेट वाले भाग से आते हैं; ऐसीटिल कार्बन बाद के चक्करों में ही निकलते हैं, जैसा समस्थानिक-चिह्नन दिखाता है। मैलोनेट सक्सिनेट डिहाइड्रोजिनेज़ का प्रतिस्पर्धी संदमक है, अतः फ़्यूमरेट नहीं, सक्सिनेट जमा होता है।

11. माइकेलिस–मेंटन बलगतिकी का पालन करने वाला एक एंज़ाइम, दोनों परखों में समान एंज़ाइम मात्रा के साथ, [S] = 2 mM पर 40 µmol min⁻¹ व [S] = 6 mM पर 60 µmol min⁻¹ की प्रारंभिक दर देता है। इसका Vmax ____ µmol min⁻¹ है।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

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    उत्तर: 80

    v = Vmax[S]/(Km + [S]) से: 40(Km + 2) = 2Vmax से Vmax = 20Km + 40, और 60(Km + 6) = 6Vmax से Vmax = 10Km + 60। बराबर करने पर 10Km = 20, अतः Km = 2 mM व Vmax = 80 µmol min⁻¹। जाँच: 80 × 2/4 = 40 व 80 × 6/8 = 60। 60 को Vmax मान लेना इस बात की उपेक्षा है कि दर [S] के साथ अभी बढ़ रही है।

12. एक उत्क्रमणीय संदमक के 1 mM की उपस्थिति में किसी एंज़ाइम का आभासी Km 2 mM से 6 mM हो जाता है, जबकि Vmax 50 µmol min⁻¹ ही रहता है। संबंधित संदमन प्रकार में प्रभावित स्थिरांक 1 + [I]/Ki के गुणक से बदलता है। कौन-सा निष्कर्ष सही है?

    1. अप्रतिस्पर्धी संदमन, Ki = 0.5 mM
    2. प्रतिस्पर्धी संदमन, Ki = 3.0 mM
    3. प्रतिस्पर्धी संदमन, Ki = 0.5 mM
    4. अस्पर्धी संदमन, Ki = 1.5 mM
    उत्तर देखें

    उत्तर: C — प्रतिस्पर्धी संदमन, Ki = 0.5 mM

    Vmax अपरिवर्तित रहते Km का बढ़ना प्रतिस्पर्धी संदमन की पहचान है। गुणक 6/2 = 3 = 1 + [I]/Ki, अतः [I]/Ki = 2 व Ki = 1/2 = 0.5 mM। Ki = 3.0 mM गुणक को ही Ki समझ लेता है। अप्रतिस्पर्धी संदमन Km व Vmax दोनों घटाता, और शुद्ध अस्पर्धी संदमन Vmax घटाकर Km अपरिवर्तित रखता, जो देखे गए परिणाम के विपरीत है।

13. काइमोट्रिप्सिन में, टूटने वाले पेप्टाइड बंध के कार्बोनिल कार्बन पर आक्रमण कर ऐसिल-एंज़ाइम मध्यवर्ती बनाने वाला नाभिकस्नेही किसकी पार्श्व-शृंखला है?

    1. सिस्टीन, जिसे पड़ोसी हिस्टिडीन थायोलेट आयन के रूप में क्रियाशील बनाता है
    2. सेरीन, जिसे ऐस्पार्टेट द्वारा स्थित किया गया हिस्टिडीन क्रियाशील बनाता है
    3. हिस्टिडीन, जो पहले स्वयं ऐसिलित होता है और बाद में जल से जल-अपघटित होता है
    4. ऐस्पार्टेट, जो अम्ल प्रोटिएज़ों की भाँति एक जल-अणु को सक्रिय करता है
    उत्तर देखें

    उत्तर: B — सेरीन, जिसे ऐस्पार्टेट द्वारा स्थित किया गया हिस्टिडीन क्रियाशील बनाता है

    काइमोट्रिप्सिन एक सेरीन प्रोटिएज़ है: Ser195 नाभिकस्नेही है, His57 सामान्य क्षार बनकर उसका प्रोटॉन लेता है, और Asp102 हिस्टिडीन को अभिविन्यस्त व स्थिर करता है। सेरीन ऐसिलित होता है और फिर ऐसिल-एंज़ाइम जल-अपघटित होता है। सिस्टीन नाभिकस्नेही पपेन-सदृश प्रोटिएज़ों का है, और ऐस्पार्टेटों द्वारा सक्रिय जल पेप्सिन जैसे ऐस्पार्टिक प्रोटिएज़ों का; हिस्टिडीन क्षार है, ऐसिलित होने वाला अवशेष नहीं।

14. एक हार्मोन लक्ष्य कोशिकाओं पर अपना पूर्ण प्रभाव कई घंटों बाद ही दिखाता है, और यदि अनुलेखन-संदमक ऐक्टिनोमाइसिन D हार्मोन के साथ दिया जाए तो प्रभाव समाप्त हो जाता है। यह हार्मोन सबसे संभवतः है

    1. कॉर्टिसॉल, जो DNA के हार्मोन अनुक्रिया तत्वों से बंधने वाले अंतःकोशिकीय ग्राही द्वारा क्रिया करता है
    2. ऐड्रिनलीन, जो cAMP बढ़ाने व प्रोटीन काइनेज़ A सक्रिय करने वाले β-ऐड्रिनर्जिक ग्राहियों द्वारा क्रिया करता है
    3. इंसुलिन, जो पहले से बने GLUT4 परिवाहकों को आशयों से प्लाज़्मा झिल्ली पर लाकर क्रिया करता है
    4. ग्लूकागॉन, जो ग्लाइकोजन फ़ॉस्फ़ोरिलेज़ को सक्रिय करने वाले G-प्रोटीन-युग्मित ग्राही द्वारा क्रिया करता है
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — कॉर्टिसॉल, जो DNA के हार्मोन अनुक्रिया तत्वों से बंधने वाले अंतःकोशिकीय ग्राही द्वारा क्रिया करता है

    नए अनुलेखन पर निर्भर धीमा प्रभाव नाभिकीय ग्राही द्वारा काम करने वाले वसारागी हार्मोन की पहचान है: कॉर्टिसॉल ग्लूकोकॉर्टिकॉइड ग्राही से बंधता है, जो केंद्रक में जाकर हार्मोन अनुक्रिया तत्वों से बंधता है। शेष तीन विद्यमान प्रोटीनों को रूपांतरित करके (PKA फ़ॉस्फ़ोरिलीकरण, GLUT4 स्थानांतरण, फ़ॉस्फ़ोरिलेज़ सक्रियण) सेकंडों से मिनटों में क्रिया करते हैं, अतः अनुलेखन रोकने से वे समाप्त नहीं होते। इंसुलिन भ्रामक विकल्प है क्योंकि जीनों पर उसके भी धीमे प्रभाव होते हैं, पर यहाँ दी गई क्रिया-विधि को अनुलेखन नहीं चाहिए।

15. एक कोशिका में एक ही ऐडिनिलिल साइक्लेज़ को नियंत्रित करने वाले Gs-युग्मित व Gi-युग्मित दोनों ग्राही हैं, और दोनों ग्राहियों के हार्मोन उपस्थित हैं। निम्नलिखित में से कौन-से उपचार कोशिका का cAMP स्तर और बढ़ाएँगे?

    1. कॉलरा टॉक्सिन, जो Gsα का ADP-राइबोसिलीकरण कर उसकी GTPase सक्रियता रोकता है
    2. एक औषधि जो फ़ॉस्फ़ोलाइपेज़ C-β को रोककर IP₃ बनना रोकती है
    3. पर्टुसिस टॉक्सिन, जो Giα का ADP-राइबोसिलीकरण कर ग्राही द्वारा उसका सक्रियण रोकता है
    4. कैफ़ीन, जो cAMP फ़ॉस्फ़ोडाइएस्टरेज़ को संदमित करता है
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — कॉलरा टॉक्सिन, जो Gsα का ADP-राइबोसिलीकरण कर उसकी GTPase सक्रियता रोकता है; C — पर्टुसिस टॉक्सिन, जो Giα का ADP-राइबोसिलीकरण कर ग्राही द्वारा उसका सक्रियण रोकता है; D — कैफ़ीन, जो cAMP फ़ॉस्फ़ोडाइएस्टरेज़ को संदमित करता है

    कॉलरा टॉक्सिन Gsα को GTP-बंधित, सक्रिय अवस्था में जकड़ देता है, अतः साइक्लेज़ लगातार चलता है। पर्टुसिस टॉक्सिन Gi ग्राही को Giα सक्रिय करने से रोकता है, जिससे साइक्लेज़ पर लगा अवरोध हट जाता है। कैफ़ीन cAMP का विनाश धीमा करता है। फ़ॉस्फ़ोलाइपेज़ C-β को रोकना Gq-युग्मित ग्राहियों की IP₃–DAG–Ca²⁺ शाखा को प्रभावित करता है और ऐडिनिलिल साइक्लेज़ या फ़ॉस्फ़ोडाइएस्टरेज़ पर क्रिया नहीं करता।

16. कार्बोहाइड्रेट-समृद्ध आहार पर रखे थायमिन-न्यून प्राणी के रक्त में पाइरुवेट व लैक्टेट बढ़े हुए हैं। जिस एंज़ाइम की सक्रियता घटना इसे सबसे अच्छी तरह समझाता है, वह है

    1. पाइरुवेट कार्बोक्सिलेज़, जिसे माइटोकॉन्ड्रिया में पाइरुवेट पर CO₂ जोड़ने हेतु बायोटिन चाहिए
    2. लैक्टेट डिहाइड्रोजिनेज़, जिसे आहारी नियासिन से बना NAD⁺ चाहिए
    3. पाइरुवेट काइनेज़, जिसे सहकारक के रूप में पाइरिडॉक्सल फ़ॉस्फ़ेट चाहिए
    4. पाइरुवेट डिहाइड्रोजिनेज़, जिसके पहले घटक को थायमिन पाइरोफ़ॉस्फ़ेट चाहिए
    उत्तर देखें

    उत्तर: D — पाइरुवेट डिहाइड्रोजिनेज़, जिसके पहले घटक को थायमिन पाइरोफ़ॉस्फ़ेट चाहिए

    थायमिन पाइरोफ़ॉस्फ़ेट पाइरुवेट डिहाइड्रोजिनेज़ के E1 घटक का सहकारक है। इसके बिना पाइरुवेट क्रेब्स चक्र में प्रवेश नहीं कर पाता, अतः जमा होकर लैक्टेट की ओर मुड़ जाता है; इसीलिए कार्बोहाइड्रेट-भार बेरीबेरी को बिगाड़ता है। पाइरुवेट कार्बोक्सिलेज़ थायमिन नहीं, बायोटिन प्रयोग करता है, और लैक्टेट डिहाइड्रोजिनेज़ NAD⁺; दोनों थायमिन पर निर्भर नहीं। पाइरुवेट काइनेज़ को पाइरिडॉक्सल फ़ॉस्फ़ेट नहीं, K⁺ व Mg²⁺ चाहिए, और वह पाइरुवेट से पहले स्थित है।

17. विटामिन K किसके लिए सहकारक के रूप में आवश्यक है?

    1. प्रोकोलेजन में प्रोलीन व लाइसीन अवशेषों के हाइड्रॉक्सिलन हेतु
    2. वृक्क में 25-हाइड्रॉक्सीकोलेकैल्सिफ़ेरॉल के कैल्सिट्रिऑल में हाइड्रॉक्सिलन हेतु
    3. प्रोथ्रॉम्बिन व अन्य स्कंदन कारकों में ग्लूटामेट अवशेषों के γ-कार्बोक्सिलन हेतु
    4. शलाका कोशिकाओं में रोडॉप्सिन के पुनर्जनन हेतु ऑल-ट्रांस-रेटिनल के 11-cis-रेटिनल में समावयवन हेतु
    उत्तर देखें

    उत्तर: C — प्रोथ्रॉम्बिन व अन्य स्कंदन कारकों में ग्लूटामेट अवशेषों के γ-कार्बोक्सिलन हेतु

    विटामिन K γ-ग्लूटामिल कार्बोक्सिलेज़ का सहकारक है, जो कारकों II, VII, IX व X में ग्लूटामेट को γ-कार्बोक्सीग्लूटामेट बनाता है; अतिरिक्त कार्बोक्सिल समूह Ca²⁺ बाँधकर कारकों को झिल्लियों से जोड़ते हैं। वारफ़रिन विटामिन K का पुनर्चक्रण रोकता है और इसलिए स्कंदन-रोधी है। कोलेजन हाइड्रॉक्सिलन को विटामिन C चाहिए, कैल्सिट्रिऑल बनाने वाला वृक्क-चरण विटामिन D उपापचय का है, और रेटिनल समावयवन दृष्टिपटल के विटामिन A चक्र का।

18. किसी सूक्ष्म तत्व और उसे धारण करने वाले प्रोटीन या विटामिन की निम्नलिखित में से कौन-सी जोड़ियाँ सही हैं?

    1. ताँबा: हीमोसायनिन, अनेक मोलस्कों व संधिपादों का ऑक्सीजन वाहक
    2. कोबाल्ट: साइटोक्रोम c ऑक्सीडेज़, श्वसन शृंखला का अंतिम एंज़ाइम
    3. जस्ता: कार्बोनिक ऐनहाइड्रेज़, जो लाल रक्त कोशिकाओं में CO₂ का जलयोजन करता है
    4. मॉलिब्डेनम: विटामिन B₁₂ का कोरिन वलय
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — ताँबा: हीमोसायनिन, अनेक मोलस्कों व संधिपादों का ऑक्सीजन वाहक; C — जस्ता: कार्बोनिक ऐनहाइड्रेज़, जो लाल रक्त कोशिकाओं में CO₂ का जलयोजन करता है

    हीमोसायनिन दो ताँबा आयनों के बीच O₂ बाँधता है, और कार्बोनिक ऐनहाइड्रेज़ Zn²⁺ से बंधित जल को हाइड्रॉक्साइड बनाता है जो CO₂ पर आक्रमण करता है। साइटोक्रोम c ऑक्सीडेज़ में ताँबा व हीम लौह हैं, कोबाल्ट नहीं। विटामिन B₁₂ के कोरिन वलय में मॉलिब्डेनम नहीं, कोबाल्ट है; मॉलिब्डेनम ज़ैन्थीन ऑक्सीडेज़ जैसे एंज़ाइमों का सहकारक है।