AP Inter 2nd Year Botany Important Questions Chapter 5 మొక్కలలో శ్వాసక్రియ

Students get through AP Inter 2nd Year Botany Important Questions 5th Lesson మొక్కలలో శ్వాసక్రియ which are most likely to be asked in the exam.

AP Inter 2nd Year Botany Important Questions 5th Lesson మొక్కలలో శ్వాసక్రియ

Very Short Answer Questions (అతిస్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు)

ప్రశ్న 1.
శ్వాసక్రియలో పదార్థాలు ఆక్సీకరణం చెంది శక్తి విడుదల అవుతుంది. అవసరం ఏర్పడినపుడు ఈ శక్తి ఎలా నిల్వచేయబడుతుంది లేదా విడుదలవుతుంది?
జవాబు:

1. శ్వాసక్రియలో పదార్థాలు ఆక్సీకరణం చెంది శక్తి విడుదలై రసాయనికంగా మారి ATP రూపంలో నిల్వచేయబడుతుంది.
2. ఆక్సీకరణ చర్యవల్ల విడుదలైన శక్తి ప్రత్యక్షంగా వినియోగించుకోబడదు. ఇది ATP సంశ్లేషణకు సహాయపడి, అవసరమైనప్పుడు ATP ఆక్సీకరణ చెందించి శక్తిని విడుదల చేస్తుంది.

ప్రశ్న 2.
శక్తి నగదు అంటే ఏమిటి? మొక్కలు, జంతువులలో శక్తి నగదుగా పనిచేసే పదార్థం ఏది?
జవాబు:

1. శ్వాసక్రియాధారాల రసాయన చర్యల వల్ల విడుదలైన రసాయన శక్తి ATP రూపంలో నిల్వ చేయబడుతుంది. ATP నే ‘కణశక్తి నగదు’ అంటారు.
2. మొక్కలు మరియు జంతువులలో ATP శక్తి నగదుగా పని చేసే పదార్థం.

ప్రశ్న 3.
శ్వాసక్రియలో విభిన్న అధస్థ పదార్థాలు ఆక్సీకరణ చెందుతాయి. శ్వాసక్రియ కోషంట్ (RQ) వల్ల ఏ పదార్ధం, అంటే కార్బోహైడ్రేట్, కొవ్వు, ప్రోటీన్ ఆక్సీకరణ చెందుతున్నదో ఎలా తెలుస్తుంది? R.Q. =A/B, A,B దేనిని సూచిస్తాయి? ఏ అధస్ధ పదార్ధాలకు RQ విలువలు1, <1, >1గా ఉంటాయి?
జవాబు:
1) శ్వాసక్రియా కోషంట్ అనేది శ్వాసక్రియ నందు విడుదలైన CO₂ ఘనపరిమాణానికి మరియు వినియోగించుకోబడిన O₂ ఘనపరిమాణం మధ్య కల నిష్పత్తి

2)
A: శ్వాసక్రియ నందు విడుదలైన CO₂ ఘనపరిమాణం
B: శ్వాసక్రియ నందు శోషించబడిన O₂ ఘనపరిమాణం

3) RQ విలువ 1 అయితే కార్సోహైడ్రేట్స్లు శ్వాసక్రియా అధస్ధ పదార్ధాలు గా వినియోగించుకోవచ్చు. RQ విలువ 1 కంటే తక్కువ అయితే, క్రొవ్వులు శ్వాసక్రియా అధస్థ పదార్ధంగా వినియోగించుకోవచ్చు. RQ విలువ 1 కంటే ఎక్కువ అయితే, సేంద్రియా ఆమ్లాలను అధస్ధ పదార్ధంగా వినియోగించుకోవచ్చు.

ప్రశ్న 4.
శ్వాసక్రియలో F₀ – F₁ రేణువుల విశిష్టత ఏమిటి ?
జ.

1. F₀ అనేది త్వచంలో అంతర్గత ప్రోటీన్ సంక్లిష్టం. ఇది ప్రోటాన్లు అంతర త్వచం నుంచి ప్రయాణించడానికి ఛానెల్ను ఏర్పరుస్తుంది.
2. F₁ అనేది తలభాగం. ఇది త్వచం ఉపరితలంలో ఉండే ప్రోటిన్ సంక్లిష్టం మరియు ADP అకర్బన ఫాస్పేట్తో కలిసి ATP సంశ్లేషణ జరిగేలా చేస్తుంది.

ప్రశ్న 5.
మానవునిలో, ఈస్ట్లలో వాయురహిత శ్వాసక్రియ ఎప్పుడు జరుగుతుంది?
జ.

1. మానవునిలో వ్యాయామ సమయంలో కండర కణాలలో కణశ్వాసక్రియకు తగినంత ఆక్సిజన్ సరఫరా లేనపుడు, వాయురహిత (అవాయు శ్వాసక్రియ జరుగుతుంది.
2. ఈస్ట్ కణాలలో కిణ్వన ప్రక్రియ జరిగే దశలో అవాయుశ్వాసక్రియ జరుగుతుంది.

ప్రశ్న 6.
అవికల్ప అవాయు జీవులకు, వైకల్పిక అవాయు జీవులకు మధ్య భేదమేమిటి?
జవాబు:
అవికల్పఅవాయు జీవులు

1. ఆక్సిజన్ సమక్షంలో ఇవి జీవించలేవు.
2. ఆక్సిజన్ సమక్షంలో ఇవి చనిపోతాయి.
   ఉదా: క్లోస్టిరిడియమ్, ఎక్టినోమైసెస్

వైకల్పిక అవాయుజీవులు

1. ఇవి ఆక్సిజన్ సమక్షంలో మనుగడ సాగించి ATP ను విడుదల చేస్తాయి.
2. ఆక్సిజన్ లేని సమక్షంలో కిణ్వ ప్రక్రియకు లోనవుతాయి.
   ఉదా: ఈస్ట్,ఎ.కొలై

ప్రశ్న 7.
కిణ్వనం చర్య ఆర్థిక ప్రాముఖ్యతను వివరించండి?
జవాబు:

1. కిణ్వనం ప్రక్రియను ఆహారఉత్పత్తుల పరిశ్రమలలో రొట్టె, యోగర్ట్, లాక్టిక్ ఆమ్లం మొదలైన వాటి తయారీలో వినియోగిస్తారు.
2. కిణ్వనం ప్రక్రియను ఆల్కాహాల్ తయారీ పరిశ్రమలలో మత్తు పానీయాలైన వైన్, బీర్ వంటి వాటి తయారీలో వినియోగిస్తారు.
3. అనేక మందులు మరియు ఉత్పన్నాలు తయారీలో కిణ్వనం ప్రక్రియను ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 8.
వాయుసహిత, వాయురహిత శ్వాసక్రియలలో సాధారణ చర్య ఏది? అది ఎక్కడ జరుగుతుంది?
జవాబు:

1. గ్లైకాలసిస్
2. ఇది కణం యొక్క కణద్రవ్యంలో జరుగుతుంది.

ప్రశ్న 9.
మైటోకాండ్రియాన్లను ‘కణశక్త్యాగారాలు’ అని ఎందుకంటారు?
జవాబు:

1. కణశ్వాసక్రియలో ఆహారపదార్థాలు ఆక్సీకరణం చెంది ATP రూపంలోని శక్తిగా ఏర్పడతాయి.
2. ఈ చర్యలు మైటోకాండియాలో జరుగుతాయి.
3. కావున ATP వీటి యందు నిల్వ ఉండటం వలన వీటిని కణం యొక్క ‘కణశక్త్యాగారాలు’ అని అంటారు.

ప్రశ్న 10.
మైటోకాండ్రియన్లలోని F₀–F₁ రేణువులలో జరిగే ATP ఉత్పత్తిని ఆక్సీకరణ ఫాస్ఫారిలేషన్ అని అనడానికి కారణమేమిటి?
జవాబు:

1. కాంతి ఫాస్ఫారిలేషన్లో ఫాస్ఫారిలేషన్కు కావాల్సిన ‘ప్రోటాన్ ప్రవణత’ కాంతి శక్తి నుంచి లభిస్తుంది.
2. శ్వాసక్రియలో ఆక్సీకరణ-క్షయకరణ చర్యల నుంచి లభించిన శక్తి ఫాస్ఫారిలేషన్కు తోడ్పడుతుంది.
3. కావున మైటోకాండ్రియన్లలోని F₀–F₁ రేణువులలో జరిగే ATP ఉత్పత్తిని ‘ఆక్సీకరణ ఫాస్ఫారిలేషన్’ అంటారు.

ప్రశ్న 11.
గ్లైకాలసిస్, క్రెబ్స్ వలయాల మధ్య అనుసంధానంగా పనిచేసే పదార్థమేది? దానిలో కర్బనాల సంఖ్య ఎంత?
జవాబు:

1. అసిటైల్ Co. A
2. ఇది రెండు కర్బన అణువులను కలిగి ఉంటుంది.

ప్రశ్న 12.
ఏ సేంద్రియ కణపదార్థాలు శ్వాసక్రియ అధస్ధ పదార్ధాలుగా అసలు ఉపయోగపడవు?
జవాబు:
క్రొవ్వులు మరియు ప్రోటీన్లు

ప్రశ్న 13.
కార్బోహైడ్రేట్ల కంటే కొవ్వుల RQ ఎందుకు తక్కువగా ఉంటుంది?
జవాబు:

1. కొవ్వులలో కార్బన్ కంటే చాలా తక్కువ సంఖ్యలో ఆక్సిజన్ ఉండుట వలన RQ విలువ 1 కంటే తక్కువ.
2. కార్బోహైడ్రేట్స్ కంటే క్రొవ్వులలో పూర్తి ఆక్సీకరణకు అధిక ఆక్సిజన్ అవసరమవుతుంది.

ప్రశ్న 14.
ఆంఫిబోలిక్ పథం అంటే ఏమిటి?
జవాబు:

1. విచ్ఛిన్నం మరియు నిర్మాణ క్రియలు రెండూ ఉన్న మార్గాన్ని ‘ఆంఫిబోలిక్ పథం’ అంటారు.
2. ఉదా: శ్వాసక్రియా పథం

ప్రశ్న 15.
మైటోకాండ్రియన్ లోపలి పొరలో ఉండే ఎలక్ట్రాన్ రవాణా గొలుసులోని చలనశీల ఎలక్ట్రాన్ వాహకాలను పేర్కొనండి.
జవాబు:
యూబిక్వినోన్ మరియు సైటోక్రోమ్ ‘సి’.

ప్రశ్న 16.
వాయుసహిత శ్వాసక్రియలో అంతిమ ఎలక్ట్రాన్ గ్రహీత ఏది? అది ఏ సంక్లిష్టం నుంచి ఎలక్ట్రాన్లను స్వీకరిస్తుంది?
జవాబు:

1. వాయు శ్వాసక్రియ నందు చివరి ఎలక్ట్రాన్ గ్రహీత ఆక్సిజన్.
2. ఇది ఎలక్ట్రాన్లను సంక్లిష్టం IV నుంచి గ్రహిస్తుంది.

ప్రశ్న 17.
క్రెబ్స్ వలయంలో అథస్థ పదార్థస్థాయి ఫాస్ఫారిలేషన్ జరిగే ఏదయినా దశ నీకు తెలుసా? వివరించుము.
జవాబు:

1. క్రెబ్స్ వలయం నందు సక్సినైల్ Co A సక్సినిక్ ధయోకైనేజ్ ఎన్ఎమ్ సమక్షంలో సక్సినిక్ ఆమ్లం మరియు కోఎన్జైమ్ Co.A గా విచ్ఛిన్నం చెందే దశ ఉంటుంది.
2. ఈ దశలో అధస్ధ పదార్ధం ఫాస్ఫేట్ అణువును విడుదల చేస్తుంది. దీనిని ADP స్వీకరించి ATP గా మార్చుతుంది. ఈ చర్యను అధస్ధ పదార్ధస్థాయి ఫాస్ఫారిలేషన్ అంటారు.

Short Answer Questions (స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు)

ప్రశ్న 1.
వాయుసహిత శ్వాసక్రియ సమర్థవంతమైనది ఈ వాక్యానికి అర్థం ఏమిటి?
జవాబు:

1. వాయుసహిత శ్వాసక్రియ ప్రక్రియలో కర్బన పదార్థాలు ఆక్సిజన్ సమక్షంలో పూర్తిగా ఆక్సీకరణం చెందుతాయి.
2. వాయుసహిత శ్వాసక్రియలో గ్లూకోజ్ ‘ఆక్సిజన్’ సమక్షంలో పూర్తిగా ఆక్సీకరణం చెంది కార్బన్ డైఆక్సైడ్, నీరు మరియు అధికశక్తిని అనగా 686కి.కెలరీలను విడుదల చేస్తుంది.
3. ఈ చర్య అన్ని ఉన్నత శ్రేణి మొక్కలలో 4 దశలలో జరుగుతుంది. 36 ATP అణువుల విడుదల జరుగుతుంది.
4. C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O → 6CO₂ + 12H₂O + 686 కి.కెలరీ
5. అవాయుశ్వాసక్రియ కంటే వాయుశ్వాసక్రియలో శక్తి విడుదల అధికం కావున వాయు శ్వాసక్రియ. సమర్థవంతమైన చర్య.

ప్రశ్న 2.
గ్లైకాలసిస్ అంత్య ఉత్పన్నం పైరూవిక్ ఆమ్లం, వాయురహిత, వాయుసహిత పద్ధతుల ద్వారా పైరూవిక్ ఆమ్లం చూపే మూడు జీవక్రియా మార్గాలేవి?
జవాబు:

1. పైరువిక్ ఆమ్లం యొక్క జీవక్రియా రేటు ‘ఆక్సిజన్’ లభ్యత మరియు దీని జీవి రకంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
2. వివిధ రకాల కణాలు గ్లైకాలసిస్ ద్వారా పైరూవిక్ ఆమ్లంను మూడు ముఖ్య మార్గాలలో ఏర్పరుస్తాయి.
3. వాయుసహిత పరిస్థితులలో వాయుశ్వాసక్రియ జరుగుతుంది. పైరూవిక్ ఆమ్లం ఆక్సిజన్ సమక్షంలో క్రెబ్స్ వలయం చర్యల ద్వారా పూర్తిగా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది.

ప్రశ్న 3.
ATP రూపంగా శక్తి దిగుబడి వాయురహిత శ్వాసక్రియ కంటే వాయుసహిత శ్వాసక్రియలో ఎక్కువ, వాయుసహిత వాతావరణంలో నివసించే పుష్పించే మొక్కలు, మానవుల వంటి జీవులలో కూడా వాయురహిత శ్వాసక్రియ జరుగుతుంది. ఎందుకు?
జవాబు:
1) వాయుసహిత శ్వాసక్రియును జరిపే జీవులు ఆక్సిజన్ కొరత ఏర్పడినపుడు వాయురహిత శ్వాసక్రియను జరుపుతాయి.

2) కండరాల శక్తిని అధికంగా వినియోగించుకున్నప్పుడు ఆ శక్తిని ATP తిరిగి పొందుటకొరకు అధిక మొత్తంలో ఆక్సిజన్ అవసరమవుతుంది. అధిక మొత్తంలో ఆక్సిజన్ను వినియోగించుకోవటం వలన ఆక్సిజన్ కొరత ఏర్పడుతుంది. ఆ సమయంలో కండరాలు అవాయు శ్వాసక్రియను జరిపి లాక్టిక్ ఆమ్లంను ఉత్పత్తి చేసి శక్తిని
పొందుతాయి.

3) భూమిపై మొదటిగా ఏర్పడిన జీవులు వాతావరణంలో ఆక్సిజన్ కొరతతోనే జీవించాయి. ప్రస్తుతం నివసిస్తున్న జీవులలో ఆక్సిజన్ కొరత ఏర్పడినపుడు గ్లూకోజ్ అణువు ‘గ్లైకాలసిస్ చర్య’ ద్వారా ‘పాక్షిక ఆక్సీకరణ’ చెందుతుంది. దీనికి గాను అవి ఎన్జైమ్ చర్య పరికరాలను కలిగి ఉన్నాయి.

ప్రశ్న 4.
వాయుసహిత శ్వాసక్రియకు ఆక్సిజన్ ఆవశ్యకం అయినా అది చర్యాంతంలో ప్రవేశిస్తుంది. చర్చించండి.
జవాబు:

1. వాయుసహిత శ్వాసక్రియ ఆక్సిజన్ సమక్షంలో మాత్రమే జరుగుతుంది. దీని పాత్ర చర్య చివరి దశలో ఉంటుంది.
2. వ్యవస్థలోని చర్యలు అన్నీ చివరి వరకు హైడ్రోజన్ అణువులను తొలగిస్తూ జరుగుతాయి. కావున ఆక్సిజన్ ముఖ్యమైన అంశం.
3. ఆక్సిజన్ చివరి వరకు హైడ్రోజన్ అణువుల గ్రహీతగా పని చేస్తుంది.
4. సంక్లిష్టం IV నుండి 2H⁺ మరియు సైటోక్రోమ్ C నుండి 2e^– గ్రహించి 1 H⁺O అణువును ఏర్పరుస్తుంది.

ప్రశ్న 5.
శ్వాసక్రియ ఒకశక్తి విమోచక చర్య. ఇది ఎన్ఎమ్ల నియంత్రణలో జరిగే విచ్ఛిన్నక్రియ. దీనిలో సేంద్రీయ పదార్థాలు ఆక్సీకరణ చెంది విచ్ఛిన్నం అవుతాయి. శ్వాసక్రియను వర్ణించే ఈ వాక్యాలలో (i) క్రమక్రమంగా జరిగే ఆక్సిడేటివ్ విచ్ఛిన్నం (ii) సేంద్రీయ పదార్థం (అధస్థ పదార్థంగా వాడుకోబడేది) అనే వాటి అర్థం ఏమిటి?
జవాబు:
(i) గ్లూకోజ్ ఆక్సీకరణం చెంది శక్తి విడుదల జరగడం ఒక దశలో జరగదు. ఇది దశల వారీగా చర్యలను జరిపి ATP ను ఏర్పరుస్తుంది.

1. గ్లైకాలసిస్ కణద్రవ్యంలో గ్లూకోజ్ పైరూవిక్ ఆమ్లంగా మారుతుంది. (9 జీవరసాయనచర్యలు జరుగుతాయి.)
2. పైరూవిక్ ఆమ్లం మైటోకాండ్రియా మాత్రికలో ఆక్సీడేటివ్ డీకార్బాక్సిలేషన్ చెందుతుంది.
3. క్రెబ్స్ వలయం మైటోకాండియా మాత్రికలో జరుగుతుంది.
4. మైటోకాండ్రియా అంతరత్వచంలో ఎలక్ట్రాన్ల రవాణా జరుగుతుంది.
   కావున శ్వాసక్రియలో జీవరసాయన చర్యలు ఒక వరుసలో ఒకదానివెంట ఒకటి జరుగుతాయి.

(ii) శ్వాసక్రియా అధస్థ పదార్థాలు అనగా సేంద్రీయ పదార్థాలు అయిన కర్బన అణువులు శ్వాసక్రియా సమయంలో ఆక్సీకరణం చెందుతాయి. గ్లూకోజ్ అతి సాధారణమైన శ్వాసక్రియా కర్బన పదార్థం.

ప్రశ్న 6.
శ్వాసక్రియ ఒక శక్తి విమోచక చర్యకాని ATP ఆ ప్రక్రియలోని కొన్ని రసాయన చర్యలకు వాడుకోబడుతుంది. ఈ వాక్యంపై వ్యాఖ్యానించండి.
జవాబు:
శ్వాసక్రియ చివరలో విడుదలైన ATP గ్లైకాలసిస్ లో ఈ క్రింది విధంగా వినియోగించుకోబడుతుంది.
1) గ్లైకాలసిస్ గ్లూకోజ్ను గ్లూకోజ్-6-ఫాస్ఫేట్గా మార్చే సందర్భంలో ATP వినియోగించుకోబడుతుంది.
గ్లూకోజ్ + ATP → గ్లూకోజ్-6-ఫాస్ఫేట్ + ADP

2) ఫ్రక్టోజ్ 6 ఫాస్ఫేట్ను ఫ్రక్టోజ్ 1-6 బైఫాస్ఫేట్గా మార్చే సందర్భంలో ATP వినియోగించుకోబడుతుంది.
ఫ్రక్టోజ్ 6 ఫాస్ఫేట్ + ATP -ఫ్రక్టోజ్ 1-6 బిస్ ఫాస్ఫేట్ + ADP

ప్రశ్న 7.
గ్లైకాలసిస్ ను క్లుప్తంగా వివరించండి.
జవాబు:

1. గ్లైకాలసిస్: అన్ని జీవులలో గ్లైకాలసిస్ శ్వాసక్రియ యొక్క మొదటి చర్య.
2. ఇది కణాల యొక్క కణద్రవ్యంలో జరుగుతుంది.
3. గ్లైకాలసిస్లో గ్లూకోజ్ అణువు విచ్ఛిన్నమయి శక్తిని విడుదల చేస్తుంది.
4. గ్లైకాలసిస్లోలో ఒక గ్లూకోజ్ అణువు పాక్షికంగా ఆక్సీకరణం చెంది, 2 పైరూవిక్ ఆమ్లం అణువులను ఏర్పరుస్తుంది.
5. గ్లైకాలసిస్లోలో వివిధ రకాల ఎన్జైమ్ల ఆధీనంలో పది చర్యలు ‘గొలుసు ప్రక్రియ’లో జరుగుతాయి.
6. పైరూవిక్ ఆమ్లం, ATP, NADPH + H⁺ లు గ్లైకాలసిస్ యొక్క అంత్య పదార్థాలు.

ప్రశ్న 8.
శ్వాసక్రియను ఆంఫిబోలిక్పథం అని ఎందుకంటారు? వివరించండి.
జవాబు:

1. శ్వాసక్రియకు గ్లూకోజ్ చాలా ముఖ్యమైన అధస్ధపదార్ధం.
2. క్రొవ్వులు అధస్థ పదార్ధంగా ఉంటే, అవి క్రొవ్వు ఆమ్లాలుగా విచ్ఛిన్నం చెంది, అసిటైల్ Co.A గా మార్పు చెందిన తరువాతే శ్వాసక్రియ పథంలో ప్రవేశించగలుగుతాయి.
3. కాని జీవికి క్రొవ్వు ఆమ్లాలు అవసరమైనపుడు శ్వాసక్రియ పథం నుంచి అసిటైల్ Co. A విడుదలగును. .అది క్రొవ్వు ఆమ్లాల విచ్ఛిన్నానికి మరియు సంశ్లేషణకు దారి తీయును.
4. కనుక శ్వాసక్రియ క్రొవ్వు ఆమ్లాల విచ్ఛిన్నానికి మరియు సంశ్లేషణకు తోడ్పడుతుంది.
5. అదేవిధంగా ప్రోటీన్ల విచ్ఛిన్నం మరియు సంశ్లేషణకు శ్వాసక్రియ మధ్య అనుబంధ సంబంధం ఉంది.
6. శ్వాసక్రియ అధస్ధ పదార్థాల విచ్ఛిన్నంను ‘కెటబాలిజం’ అంటారు.
7. ప్రోటీన్లు మరియు క్రొవ్వుల సంశ్లేషణను ‘అనబాలిజం’ అంటారు.
8. శ్వాసక్రియా పథం కెటబాలిజం (విచ్ఛిన్నం) మరియు అనబాలిజం(నిర్మాణం) రెండింటిలో పాల్గొంటుంది. కావున దీనిని ‘ఆంఫిబోలిక్ పథం’ అని కూడా అంటారు.

ప్రశ్న 9.
ATPని సాధారణంగా కణశక్తి నగదు అంటాం. కణంలోని మీరేవైనా ఇతర శక్తి వాహకాలను సూచించగలరా? ఏవైనా రెండింటిని పేర్కొనండి.
జవాబు:

1. NADH మరియు FADH₂ లు కణంలోని ఇతర శక్తి వాహకాలు.
2. ఒక అణువు NADH ఆక్సీకరణం చెంది 3 ATP అణువులను విడుదల చేస్తుంది.
3. ఒక అణువు FADH₂ ఆక్సీకరణం చెంది 2 ATP అణువులను విడుదల చేస్తుంది.
4. ఈ చర్యలు మైటోకాండ్రియాలోని ఎలక్ట్రాన్ రవాణా వ్యవస్థలో జరుగుతాయి.

ప్రశ్న 10.
గ్లైకాలసిస్లో ఉత్పన్నమైన ATP అధస్థ పదార్థాస్థాయి ఫాస్ఫోరిలేషన్ ద్వారా ఏర్పడుతుంది. వివరించండి.
జవాబు:
ATP, గ్లైకాలసిస్ లోని డీఫాస్ఫోరిలేషన్ చర్యలో ఏర్పడిన రెండు అధస్థపదార్థస్థాయిలు నుండి ఏర్పడుతుంది.

1. 1,3 బిస్ ఫాస్ఫోగ్లిసరిక్ ఆమ్లం + ADP → 3-ఫాస్ఫోగ్లిసరిక్ ఆమ్లం + ATP
2. ఫాస్ఫోఇనాల్’ పైరూవిక్ ఆమ్లం + ADP → పైరూవిక్ ఆమ్లం + ATP

ప్రశ్న 11.
క్రెబ్స్ వలయంలో ఏదైనా రసాయన చర్యలో అధస్థ పదార్థస్థాయి ఫాస్ఫోరిలేషన్ జరుగుతుంది. వివరించండి.
జవాబు:
గ్లైకాలసిస్ లోని డీఫాస్ఫారిలేషన్ చర్యలో రెండు అధస్థ పదార్థాల నుంచి ATP ఏర్పడుతుంది.

1. సక్సినైల్ CoA నుంచి సక్సినిక్ ఆమ్లం ఏర్పడే సమయంలో ఒక GTP అణువు సంశ్లేషణ జరుగుతుంది.
2. దీనినే అధస్థ పదార్థస్థాయి ఫాస్ఫోరిలేషన్ అంటారు.
3. ఈ జంట చర్యల వల్ల GTP నుంచి GDP ఏర్పడి ఏకకాలంలో ADP నుండి ATPసంశ్లేషణ జరుగుతుంది.
   

ప్రశ్న 12.
ఒక అధస్థ పదార్థం జీవక్రియలో పాల్గొన్నప్పుడు శక్తి అంతా ఒకసారి విడుదలకాదు. ఎందుకు? పైగా క్రమక్రమంగా
జవాబు:
అనేక దశలలో విడుదలవుతుంది. ఇలా శక్తి క్రమక్రమంగా విడుదల జరగడంలో ప్రయోజనం ఏమిటి?

1. వాయుసహిత శ్వాసక్రియ విధానం నాలుగు దశలు (గ్లైకాలసిస్, క్రెబ్స్ వలయం, ETS మరియు ఆక్సీకరణ ఫాస్ఫోరిలేషన్) గా విభజించబడింది.
2. శ్వాసక్రియలో ATP విడుదల దశల వారీగా జరుగుతుంది.
3. ఒక పథంలో విడుదలైన ఉత్పన్నం రెండో పథంలో అధస్థపదార్థంగా మారుతుంది.
4. శ్వాసక్రియా అదస్థపదార్థాలు చర్యలోకి అవసరమైనప్పుడు ప్రవేశించడం లేదా తొలగిపోవడం చేస్తాయి.
5. ATP అవసరం ఉన్నప్పుడు వాడుకోబడుతుంది. ఎన్జైమ్ చర్యా వేగాలు నియంత్రించబడతాయి.
6. శ్వాసక్రియలో విడుదలైన వివిధ రకాల అణువులు వేరే ఇతర జీవక్రియా విధానాలలో పాల్గొంటాయి.

ప్రశ్న 13.
శ్వాసక్రియకు ఆక్సిజన్ అవసరం అయితే ఆదిమ కణాలు ఆక్సిజన్ రహిత వాతావరణంలో ఎలా జీవించగలిగినాయి?
జవాబు:

1. ఆదిమ కణాలు ఆక్సిజన్ రహిత వాతావరణంలో కిణ్వనం ప్రక్రియ (లేదా) అవాయు శ్వాసక్రియ ఆక్సిజన్కు ఆధారాలు.
2. ఆహారపదార్థాల ఆక్సీకరణ మరియు శక్తి విడుదలకొరకు ఆక్సిజన్ అవసరం.
3. కణం కిరణజన్యసంయోగక్రియ జరిపినపుడు కణంలో ఆక్సిజన్ విడుదలవుతుంది.
4. ఈ విడుదలైన ఆక్సిజన్ ఆహారపదార్థాల ఆక్సీకరణ మరియు శక్తి విడుదల కొరకు వినియోగించుకోబడుతుంది.
5. ఆదిమ కణాలు ఈ విధానంలో జీవించగలిగినాయి.

ప్రశ్న 14.
ATP రూపకంగా శక్తి దిగుబడి వాయురహిత శ్వాసక్రియ కంటే వాయుసహిత శ్వాసక్రియలో ఎక్కువ? వివరించండి.
జవాబు:

1. వాయుసహిత శ్వాసక్రియలో పైరువిక్ ఆమ్లం ఆక్సిజన్ సమక్షంలో పూర్తిగా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది. కావున ‘శక్తి విడుదల అధికం’
2. C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O → 6CO₂ + 12H₂O + 686 Kcal.
3. వాయురహిత శ్వాసక్రియలో పైరువిక్ ఆమ్లం ఆక్సిజన్ పాక్షికంగా ఆక్సీకరణం చెంది, ఇథైల్ ఆల్కహాల్ను ఏర్పరుస్తుంది. కావున శక్తి విడుదల తక్కువ.
4. C₆H₁₂O₆ → 2CO₂ + 2C₂H₅OH + 56Kcal.

ప్రశ్న 15.
RuBPకార్బాక్సిలేజ్, PEP కార్బాక్సిలేజ్, పైరూవేట్ డీహైడ్రోజినేజ్, ATPఏజ్, సైటోక్రోమ్ ఆక్సిడేజ్, హెక్సోకైనేజి, లాక్టిక్ డీహైడ్రోజినేస్ పై పట్టికలో ఇచ్చిన ఏ ఏన్జైమ్లు
జవాబు:
(a) కిరణజన్యసంయోగక్రియ (b) శ్వాసక్రియ (c)పై రెండు చర్యలలో పాల్గొంటాయి.
(a) కిరణజన్యసంయోగక్రియ ఎన్ఎమ్లు: RuBP కార్బాక్సిలేజ్, PEP ఏజ్
(b) శ్వాసక్రియ ఎన్ఎమ్లు: సైటోక్రోమ్ ఆక్సిడేజ్, హెక్సోకైనేజ్, పైరూవేట్ డీహైడ్రోజినేజ్, లాక్టిక్ డీహైడ్రోజినేజ్ (అవాయు శ్వాసక్రియ)
(c) పై రెండు చర్యలలో పాల్గొనేది: ATP ఏజ్.

ప్రశ్న 16.
వృక్షం మాను భాగంలో పత్రరంధ్రాలు లేనప్పటికీ వాతావరణం నుంచి వాయువుల వినిమయం ఎలా జరుగుతుంది?
జవాబు:

1. వృక్షం మాను భాగం ‘కార్క్’ అనబడే నిర్జీవ కణాలతో ఆవరించి ఉంటుంది.
2. మాను మొక్క కార్క్ భాగంలో వాయురంధ్రాలు ఉంటాయి.
3. అవి ఎప్పటికీ మూసుకుపోవు.
4. మాను భాగంలో వాయువుల వినిమయం వాయురంధ్రాల ద్వారా జరుగుతుంది.

ప్రశ్న 17.
గ్లైకాలసిస్లోని రెండు శక్తి విమోచక చర్యలను తెలపండి.
జవాబు:
1) గ్లైకాలసిస్ యొక్క 7వ జీవరసాయన చర్య: ఈ చర్యలో 1,3 బిస్ ఫాస్ఫోగ్లిసరిక్ ఆమ్లం, 3-ఫాస్ఫోగ్లిసరిక్ ఆమ్లంగా ఏర్పడుతుంది. ఈ చర్య నందు ఏర్పడిన అకర్బన ఫాస్ఫేట్ అణువును ADP స్వీకరించి ATPను ఏర్పరుస్తుంది. ఇవి ‘అధస్ధ పదార్ధస్థాయి ఫాస్ఫారిలేషన్’. ఈ చర్య ఫాస్ఫోగ్లిసరోకైనేజ్ ఎన్జైమ్ వలన జరుగుతుంది.

2) గ్లైకాలసిస్ యొక్క చివరి దశ: ఈ చర్యలో ఫాస్ఫోఇనాల్ పైరూవేట్ ఫాస్ఫోఇనాల్ పైరూవిక్ ఆమ్లంగా మార్చబడుతుంది. ఈ చర్యనందు విడుదలైన అకర్బన ఫాస్ఫేట్ అణువును ADP స్వీకరించి ATP అణువును ఏర్పరుస్తుంది. ఈ చర్య పైరువిక్ కైనేజ్ ఎన్ఎమ్ వలన జరుగుతుంది. ఇది కూడా ‘అధస్థ పదార్దస్థాయి ఫాస్ఫోరిలేషన్’ చర్యే.

ప్రశ్న 18.
పైరూవిక్ ఆమ్లం ఏర్పడే రెండు ప్రదేశాలను పేర్కొనండి. అట్లే పైరూవికామ్ల డీహైడ్రోజినేజ్. ఉత్ప్రేరితం చేసే రసాయన చర్య గురించి రాయండి.
జవాబు:

1. పైరూవిక్ఆమ్లం కణద్రవ్యంలో సంశ్లేషణ చేయబడుతుంది.
2. మైటోకాండ్రియా మాత్రికలో పైరూవిక్ ఆమ్లం అనేక సహ ఎన్ఎమ్లు (NAD⁺ మరియు co.A)ల సమక్షంలో ‘ఆక్సీకరణ డీకార్బాక్సిలేషన్’ చెందుతుంది.
   

ప్రశ్న 19.
మైటోకాండ్రియన్ లోపలి పొరలో, మైటోకాండ్రియన్ల మాత్రికలో జరిగే వాయు సహిత శ్వాసక్రియా ముఖ్య ఘట్టాల క్రమాన్ని తెలపండి.
జవాబు:

1. మైటోకాండ్రియన్ మాత్రికలో జరిగే వాయు సహిత శ్వాసక్రియ చర్య, క్రెబ్స్ వలయం లేదా TCA వలయం.
2. పైరువికామ్లం పూర్తిగా ఆక్సీకరణ చెంది అంచెలంచెలుగా హైడ్రోజన్ పరమాణువులన్నీ తొలగించబడి అంతిమంగా మూడు CO₂ అణువులు, 8 NADH + H⁺ మరియు 2 అణువుల ATP ఏర్పడతాయి.
3. మైటోకాండ్రియ లోపలి త్వచంలో జరిగే చర్యలు ఎలక్ట్రాన్ రవాణా మరియు ఆక్సీకరణ ఫాస్ఫారిలేషన్.
4. NADH + H⁺ మరియు FADH₂ లు ఎలక్ట్రాన్ రవాణా వ్యవస్థ ద్వారా ఆక్సీకరణం చెంది, O₂కు ఎలక్ట్రాన్లను అందిస్తాయి. H₂O విడుదలై శక్తిని విడుదల చేస్తుంది.
5. ఎలక్ట్రాన్లు ఒక వాహాకం నుండి వేరొక వాహకం ద్వారా రవాణా చెందుతూ సంక్లిష్టం I నుండి IV ప్రయాణించి ATP సింథేజ్తో జత గూడి ADP, Pi నుంచి ATP ని సంశ్లేషణ చేస్తాయి.

ప్రశ్న 20.
శ్వాసక్రియా పథాన్ని విచ్ఛిన్నక్రియగా నమ్ముతాయి. అయినప్పటికి TCA వలయం ఆంఫిబోలిక్ స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. వివరించండి.
జవాబు:
1) శ్వాసక్రియా చర్యలలోని ముఖ్య పదార్థం గ్లూకోజ్.

2) శ్వాసక్రియా పథంలో కొవ్వులుక్రియాధారాలుగా ఉంటే, గ్లిసరాల్ మరియు కొవ్వు ఆమ్లాలుగా విచ్ఛిన్నం చెందుతాయి.

3) కొవ్వులు మరియు గ్లిసరాల్ శ్వాసక్రియలో అసిటైల్ Co. A మరియు PGAC గా మారి చర్యలోకి ప్రవేశిస్తాయి.

4) కావున కొవ్వు ఆమ్లాలు క్రియాధారాలుగా ఉన్నప్పుడు చర్యలోకి అసిటైల్ Co. A గా విచ్ఛిన్నం చెంది ప్రవేశిస్తాయి. జీవికి కొవ్వు ఆమ్లాల అవసరం ఏర్పడినపుడు అసిటైల్ Co. A శ్వాసక్రియ పథం నుంచి విడుదలై కొవ్వు ఆమ్లాల సంశ్లేషణలో పాల్గొంటుంది.

5) శ్వాసక్రియా పథం కొవ్వు ఆమ్లాల విచ్ఛిన్నానికి మరియు సంశ్లేషణకు రెండింటిని పనిచేస్తుంది. విచ్ఛిన్న క్రియను ‘కెటబాలిజం’ అని, నిర్మాణ క్రియలను ‘అనబాలిజం’ అని అంటారు.

6) శ్వాసక్రియా పథం నిర్మాణ మరియు విచ్ఛిన్న క్రియలు రెండింటిలో పాల్గొంటుంది. కావున దీనిని ‘ఆంఫిబోలిక్ పథం’ గా చెప్పవచ్చు.

ప్రశ్న 21.
గ్లూకోస్ అణువు ‘వాయుసహిత సంపూర్ణ ఆక్సీకరణ నికర ATP లాభం 36 అణువులు’ . వివరించండి.
జవాబు:
గ్లూకోస్ అణువు ‘వాయుసహిత సంపూర్ణ ఆక్సీకరణ నికర ATP/
A) గ్లైకాలసిస్:
1) అధస్థ పదార్ధస్థాయి ఫాస్ఫారిలేషన్ నుంచి ATP తయారీ :

1. బిస్ ఫాస్ఫోగ్లిసరిక్ ఆమ్లం నుంచి ఫాస్ఫోగ్లిసరిక్ ఆమ్లం ఏర్పడునపుడు: 2×1=2ATP
2. ఫాస్ఫో ఇనాల్ పైరూవిక్ ఆమ్లం నుంచి పైరూవిక్ ఆమ్లం ఏర్పడునపుడు: 2 x 1=2ATP
3. గ్లూకోస్ నుంచి గ్లూకోస్ -6 ఫాస్ఫేట్ ఏర్పడునపుడు: -1 ATP
4. ఫ్రక్టోస్ -6- ఫాస్ఫేట్ నుంచి ఫ్రక్టోస్ -1,6- బిస్ ఫాస్ఫేట్ ఏర్పడునపుడు: -1 ATP
   ATP నికర లాభం: +2ATP

2) గ్లైకాలసిస్ నందు ATP నుంచి NADH ఏర్పడుట:
G-3–P నుండి BPGA (2 NADH, ఒక్కొక్కటి 2 ATP): 2 × 2 = 4 ATP
గ్లైకాలసిస్ నందు ఆక్సిజన్ సమక్షంలో ఏర్పడిన మొత్తం ATP: 6 ATP ……..(a)

B)పైరూవిక్ ఆమ్లం యొక్క ఆక్సిడేటివ్ డీ కార్బాక్సిలేషన్:
పైరూవిక్ ఆమ్లం ఎసిటైల్ కో ఎన్ఎమ్ (2 NADH, ఒక్కోటి 3 ATP)ఏర్పడునపుడు : 2 x 3 = 6 ATP ….. (b)

C)క్రెబ్స్ వలయం:
(i) అధస్థపదార్ధస్థాయి ఫాస్పోరిలేషన్ నందు ఏర్పడిన ATP
సక్సినైల్ Co. A నుంచి సక్సినిక్ ఆమ్లం: 2 × 1 = 2 ATP

(ii) NADH నుంచి ATP: ఐసోసిట్రిక్ ఆమ్లం నుంచి ఆక్సాలో సక్సినిక్ ఆమ్లం: 2 × 3 = 6 ATP
QL-కీటో గ్లూటారిక్ ఆమ్లం నుంచి సక్సినైల్ Co.A: 2 × 3 = 6 ATP
మాలిక్ ఆమ్లం నుంచి ఆక్సాలో ఎసిటిక్ ఆమ్లం: 2 × 3 = 6 ATP

(iii) FADH₂ నుంచి ATP:సక్సినిక్ ఆమ్లం నుంచి ఫ్యూమరిక్ ఆమ్లం: 2 × 2 = 4 ATP
క్రెబ్స్ వలయం నుంచి మొత్తం ATP : 24 ATP ……….(c)
ఒక గ్లూకోజ్ అణువుకు వాయుసహిత శ్వాసక్రియ నుంచి ఏర్పడిన మొత్తం ATP = (a)+(b)+(c)=6+6+24=36 ATP

ప్రశ్న 22.
RQను నిర్వచించండి. RQ పై లఘుటీక వ్రాయండి. [TS MAY-22] [TS MAR-16,18]
జవాబు:
1) శ్వాసక్రియ కోషంట్(RQ): శ్వాసక్రియ నందు ఒకనిర్ధిష్ట సమయంలో స్థిర ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనంల వద్ద విడుదలైన CO₂ మరియు వినియోగించుకోబడిన O2 ల నిష్పత్తినే శ్వాసక్రియా కోషంట్ (RQ) అంటారు.
A అనునది శ్వాసక్రియ నందు విడుదలైన CO₂ ఘనపరిమాణం
B అనునది శ్వాసక్రియ నందు వినియోగించుకోబడిన O₂ ఘనపరిమాణం

2) క్రొవ్వుల RQ ఎల్లప్పుడు ‘1’ కంటే తక్కువగా వుంటుంది.

3) ఉదా: ట్రియోలిని
C₅₇H₁₀₄O₆ + 80 O₂ → 57 CO₂ + 52 H₂O
ట్రియోలిని RQ (కొవ్వు) = 57/80 = 0.7

4) RQ విలువ 1 అయితే కార్బోహైడ్రేట్లు శ్వాసక్రియా క్రియాధారాలు.

5) RQ విలువ 1 కంటే తక్కువయితే క్రొవ్వులు శ్వాసక్రియా క్రియాధారాలు.

6) RQ విలువ1 కంటే ఎక్కువయితే కర్బన ఆమ్లాలు శ్వాసక్రియా క్రియాధారాలు.

ప్రశ్న 23.
కిణ్వనం ప్రక్రియను క్లుప్తంగా వర్ణించండి.
జవాబు:
కిణ్వన ప్రక్రియ: హెక్సోజ్ చక్కెరలు ఇథైల్ఆల్కహాల్ (లేదా) లాక్టిక్ ఆమ్లంను మరియు CO₂ను సైటోసోలిక్ పద్ధతిలో ఉత్పత్తి చేసే విధానాన్ని కిణ్వన ప్రక్రియ అంటారు. కిణ్వన ప్రక్రియ గ్లైకాలసిస్ యొక్క అంతిమ ఉత్పన్నమైన 2 అణువుల పైరూవిక్ ఆమ్లంతో ప్రారంభమవుతుంది. ఇది రెండు చర్యలలో జరుగుతుంది.
1) చర్యా -1(డీకార్బాక్సిలేషన్): పైరూవిక్ డీకార్బాక్సిలేజ్ ఎన్జైమ్ సమక్షంలో 2 అణువుల పైరువిక్ ఆమ్లం, డీకార్బాక్సిలేషన్ చెంది ఎసిటాల్డిహైడ్గా మారుతుంది. అదే సమయంలో CO₂ విడుదలవుతుంది.

2) చర్యా-2 (క్షయకరణం): 2 అణువుల ఎసిటాల్డిహైడ్, ఆల్కహల్ డీహైడ్రోజినేజ్ ఎన్జైమ్ సమక్షంలో క్షయకరణం చెంది 2 అణువుల ఈథైల్ఆల్కహల్ను ఏర్పరుస్తుంది. ఈ క్షయకరణం చర్యకు కావలసిన 2 హైడ్రోజన్ అణువులను గ్లైకాలసిస్ నందు ఏర్పడిన NADH + H⁺ అణువుకు అందిస్తుంది.

3) ఉపయోగాలు: i) ఈస్ట్ను పానీయాలను తయారు చేసేటప్పుడు వాడతారు.

ii) రొట్టెల తయారీలో పిండి పులియటకు దానిలో CO₂ ను బయటకు పంపుటకు ఈ ప్రక్రియను వినియోగిస్తారు.

Long Answer Questions (దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు)

ప్రశ్న 1.
ఈ క్రింది ప్రవాహ పటంలో a, b, c, d లో సంకేతాలను తగిన పదాలతో సూచించండి. క్లుప్తంగా చర్యను వివరించి ఏవైనా రెండు అనువర్తనాలు తెలపండి.

జవాబు:
a) గ్లిసరాల్డిహైడ్-3-ఫాస్ఫేట్
b) ఫాస్ఫోఇనాల్ పైరూవిక్ ఆమ్లం
c) ఇథనాల్
d) లాక్టిక్ ఆమ్లం

వివరణ:
1) అవాయు స్థితులలో (ఆక్సిజన్ లేకుండా) జరిగే ప్రక్రియను ‘కిణ్వన’ ప్రక్రియ అంటారు.
2) ఈ ప్రక్రియ నుందు గ్లూకోజ్ అణువు పాక్షికంగా ఆక్సీకరణ చెంది రెండు పైరూవిక్ ఆమ్ల అణువులను ఏర్పరుస్తుంది. ఈ అణువులు పైరూవిక్ ఆమ్ల డీకార్బాక్సీలేజ్ మరియు ఆల్కహాల్ డీ హైడ్రోజీనేజ్ ఎన్ఎమ్ల సమక్షంలో ఇథనాల్ మరియు CO₂ గా మారతాయి.
3) లాక్టోబాసిల్లస్ బ్యాక్టీరియా పైరూవిక్ ఆమ్లం నుండి లాక్టిక్ ఆమ్లంను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
4) వాయు మరియు అవాయు శ్వాసక్రియలలో NADH + H⁺ క్షయకరణిగా పనిచేస్తూ NAD⁺ గా పునఃఆక్సీకరణం చెందుతుంది.

అనువర్తనాలు:

1. అవాయు జీర్ణక్రియ, లాక్టిక్ ఆమ్లం మరియు ఆల్కహాల్ కిణ్వనం.
2. జీవశాస్త్ర విధానం ద్వారా మురుగు నీటి శుద్ధి.

ప్రశ్న 2.
ఆక్సీకరణ ఫాస్ఫారిలేషన్కు సంబంధించి మిట్చెల్ కెమీ ఆస్మాసిస్ ను వివరించండి.
జవాబు:
1) ‘పీటర్ మిట్చెల్’ మైటోకాండ్రియా లోపలి పొరలలో ఉన్న ప్రోటాన్ల గాఢతలోని వ్యత్యాసమే ATP సంశ్లేషణకు అవసరమయ్యే ముఖ్యమైన శక్తిగా పేర్కొన్నాడు.

2) ఈ ప్రతిపాదనను ‘మిట్చెల్ కెమి ఆస్మాసిస్’ అంటారు.

3) ‘కెమీ ఆస్మాసిస్ ‘ సిద్ధాంతం గ్లూకోజ్ అణువు నుండి లభించిన ఎలక్ట్రాన్ శక్తిని మైటోకాండ్రియా మాత్రికలోనికి ప్రోటాన్ల రవాణాను వినియోగించబడతాయి అని తెలియజేస్తుంది.

4) ప్రోటాన్లు తిరిగి విసరణ పద్ధతిలో మాత్రికలోనికి ATP సంశ్లేషణ తూములు ద్వారా 5) ఎలక్ట్రాన్ రవాణా వ్యవస్థలో విడుదలైన శక్తి ATP సింథేజ్ (సంక్లిష్టం) సహాయంతో ATP సంశ్లేషణకు ఉపయోగించు కోబడుతుంది.

6) ఈ సంక్లిష్టంలో F₁ మరియు F₀ రెండు ప్రధాన అనుఘటకాలు.

7) F₀ భాగం, త్వచం లోతు పొరలలో ఉండే అంతర్గత ప్రోటీన్ సంక్లిష్టం. ఇది ప్రోటాన్లు త్వచాన్ని దాటడానికి వీలు కల్పించే తూముగా పని చేస్తుంది.

8) F₁ తలభాగం త్వచం ఉపరితలంలో ఉండే ప్రోటీన్ సంక్లిష్టం. ఇది ADP అకర్బన ఫాస్ఫేట్ నుంచి ATP సంశ్లేషణ జరిగే ప్రదేశాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

9) ప్రోటానులు తూము ద్వారా ప్రయాణించి F₁ ప్రదేశానికి చేరి ATP ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి.

10) ATP అణువుల ఉత్పత్తి సంఖ్య అనేది ఎలక్ట్రాన్ దాత స్వభావంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ప్రశ్న 3.
వాయుసహిత శ్వాసక్రియకు ఆక్సిజన్ ఆవశ్యకం. ETS లో దాని పాత్ర ఎట్టిది?
జవాబు:
1) గ్లైకాలసిస్ మరియు మైటోకాండ్రియా మాత్రికలో ఏర్పడిన NADPH + H+ లేదా FADH₂ ఎలక్ట్రాన్ రవాణా వ్యవస్థ ద్వారా ఆక్సీకరణ ఫలితంగా ఎలక్ట్రాన్లు ఆక్సిజన్కు (O₂ ) చేరి H₂O ను ఏర్పరుస్తాయి.

2) ఎలక్ట్రాన్లు ఒక వాహకం నుంచి మరొక వాహకంలోకి ప్రయాణించే జీవక్రియా పథంను ‘ఎలక్ట్రాన్ రవాణా వ్యవస్థ’ అంటారు.

3) NADPH + H⁺ అణువులు డీహైడ్రోజీనేజ్ (సంక్లిష్టం 1) ఎన్జైమ్ చర్యవల్ల ఆక్సీకరణ చెంది ఎలక్ట్రాన్లు మైటోకాండ్రియన్ లోపలి పొరలో ఉన్న యూబిక్వినోన్కు బదిలీ అవుతాయి.

4) యూబీక్వినోన్కు FADH₂ (సంక్లిష్టం II) నుంచి కూడా క్షయాక్సీకరణ తుల్యాంకాలు చేరుతాయి.

5) క్షయకరణం చెందిన యూబీక్వినోన్ (యూబీక్వినోల్) ఆక్సీకరణం చెంది ఎలక్ట్రాన్లను విడుదల చేస్తుంది. ఈ ఎలక్ట్రాన్లను సైటోక్రోమ్ C, (సంక్లిష్టం III) నుండి సైటోక్రోమ్ గ్రహిస్తుంది.

6) సైటోక్రోమ్ C ఒక చిన్న ప్రోటీన్, సంక్లిష్టం మరియు సైటోక్రోమ్లు ల మధ్య జరిగే ఎలక్ట్రాన్ల బదిలీకి వాహకంగా పని చేస్తుంది. చివరగా 1/202 అణువు 2 H⁺ ప్రోటాన్ అణువులతో కలిసి 1 H₂O అణువును ఏర్పరుస్తుంది.

7) ఈ ఎలక్ట్రాన్ రవాణా సమయంలో ప్రోటాన్లు మాత్రిక నుండి మాత్రిక లోపలి త్వచంలోకి (4H సంక్లిష్టం I, 4H⁺ సంక్లిష్టం III మరియు 2H⁺ సంక్లిష్టం IV) రవాణా చెందుతాయి.

8) ఫలితంగా మాత్రిక లోపలి త్వచం వైపు H⁺ అయానుల గాఢత పెరుగుతుంది. కావున H⁺ అయాన్లు ATP సింథేజ్ (F₀, F₁) సహాయంతో మాత్రికలోనికి తిరిగి చేరుకొని ATP సంశ్లేషణలో పాల్గొంటాయి.

ప్రశ్న 4.
శ్వాసక్రియ జమా ఖర్చుల నివేదిక తయారీలో మనం పరిగణించే ఊహాగానాలు తెలపండి. ఇవి సజీవ వ్యవస్థలకు వర్తిస్తాయా? ఈ సందర్భంలో కిణ్వనం, వాయుసహిత శ్వాసక్రియను పోల్చండి.
జవాబు:
ప్రతి గ్లూకోజ్ అణువు ఆక్సీకరణ చెందగా ఉత్పత్తి అయ్యే ATP అణువుల నికర లాభాన్ని లెక్కించడం సాధ్యపడుతుంది. ఈ లెక్కింపులు కొన్ని ఊహాగానాల ఆధారంగా పొందవచ్చు.

1. ఒక అధస్థ పదార్థం వెంట వేరొకటి ఏర్పడే పథంలో గ్లైకాలసిస్, TCA వలయం, ఎలక్ట్రాన్ రవాణా వ్యవస్థలు
   ఒకదాని వెంట మరొకటి జరుగుతాయి.
2. గ్లైకాలసిస్లోలో ఏర్పడిన NADH, మైటోకాండ్రియన్లోకి చేరి ఆక్సీకరణ ఫాస్ఫోరిలేషన్ చెందడం.
3. ఈ పథాలలో ఏర్పడిన మాధ్యమిక ఉత్పన్నాలు వేరు సంయోగికాల తయారీకి వాడబడవు.
4. గ్లూకోజ్ మాత్రమే క్రియాధారంగా ఉంటూ ఇతర ప్రత్యామ్నాయ అధస్థ పదార్థాలు ఏవీ చర్య మాధ్యమిక దశాలలో ప్రవేశించకుండా ఉండటం. అయితే ఈ ఊహాగానాలు ఒక సజీవ వ్యవస్థకు వాస్తవంగా చెల్లవు. అన్ని పథాలు ఒకదాని వెంట మరొకటి కాక ఏకకాలంలో జరుగుతాయి.

కిణ్వనం మరియు వాయుసహిత శ్వాసక్రియల మధ్య భేదాలు
కిణ్వనం

1. గ్లూకోస్ పాక్షికంగా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది.
2. అంత్యఉత్పన్నాలు CO₂ మరియు ఇథైల్ఆల్కహాల్
3. 2 ATP లు ఏర్పడతాయి

వాయుసహిత శ్వాసక్రియ

1. గ్లూకోస్ సంపూర్ణంగా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది.
2. అంత్య ఉత్పన్నాలు CO₂ & H₂O
3. 36 ATP లు ఏర్పడతాయి

ప్రశ్న 5.
గ్లైకాలిసిస్ ను వివరించండి. అది జరిగే ప్రదేశం, అంత్య ఉత్పన్నాలు ఏవి? ఈ ఉత్పన్నాలు వాయు సహిత, వాయురహిత శ్వాసక్రియల ద్వారా ఏ మార్పుకు లోనవుతాయి. [AP,TS MAR-20][ AP,TS MAR-15], [AP, TS MAY-17]
జవాబు:
1) గ్లైకాలిసిస్: జీవం ఉన్న అన్ని జీవులలో శ్వాసక్రియ యొక్క మొదటి ఘట్టం గ్లైకాలసిస్. గ్లైకాలసిస్ నందు గ్లూకోజ్ అణువు విచ్ఛిన్నం చెంది, శక్తిని విడుదల చేస్తుంది. గ్లైకాలసిస్ లో గ్లూకోస్ అణువు పాక్షికంగా ఆక్సీకరణం చెంది రెండు పైరూవిక్ ఆమ్ల అణువులను ఏర్పరుస్తుంది.
గ్లైకాలసిస్ కణం యొక్క కణద్రవ్యంలో జరుగుతుంది.
గ్లైకాలసిస్ యొక్క అంత్యఉత్పన్నాలు పైరూవిక్ ఆమ్లం (PA), ATP, NADPH + H⁺

2) పైరూవిక్ ఆమ్లం యొక్క అంత్య మార్పులు:
(i) ఆక్సిజన్ లభ్యత అధికంగా కల వాయుసహిత శ్వాసక్రియ నందు పైరూవిక్ ఆమ్లం మొత్తం CO₂ మరియు H₂O గా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది.

(ii) ఆక్సిజన్ లభ్యత తక్కువగా గల అవాయు సహిత శ్వాసక్రియ నందు పైరూవిక్ ఆమ్లం, కిణ్వన ప్రక్రియ ద్వారా ఈథైల్ఆల్కహాల్ మరియు లాక్టిక్ ఆమ్లం గా మారుతుంది.
గ్లైకాలసిస్ ప్రక్రియలో వివిధ రకాల ఎన్ఎమ్ల

3) గ్లైకాలిసిస్ విధానం:

ప్రశ్న 6.
క్రెబ్స్ వలయంలో రసాయనిక చర్యలను వివరించండి. (AP MAY -19,22][ AP MAR-19,17,16][TS MAR-17,19,22]
జవాబు:
క్రెబ్స్ వలయం( సిట్రిక్ వలయం (లేదా) TCA వలయం): క్రెబ్స్ వలయం అనేది ఒక చర్యల వలయం. ఇది అన్ని వాయుసహిత జీవులు తమ శక్తి ఉత్పన్నం కొరకు వినియోగించుకొనే వలయం. ఇది మైటోకాండ్రియాలో జరుగుతుంది.

ఇందులో ఎసిటైల్ కోఎన్ఎమ్ (COA) ఆక్సీకరణం చెంది CO₂ మరియు H₂Oను ఏర్పరుస్తుంది.
అంతేకాకుండా ADP అధిక శక్తివంతమైన ATP గా మారుతుంది.
క్రెబ్స్ వలయం యొక్క చర్యాదశలు: