Respiration Questions in Gujarati

(B) મનુષ્યો જેવા બહુકોષીય સજીવો જટિલ શારીરિક રચના ધરાવે છે.
તેઓ ખોરાક અને ઓક્સિજન લેવા જેવી શરીરની વિવિધ આવશ્યક ક્રિયાઓ કરવા માટે વિશિષ્ટ કોષો અને પેશીઓ ધરાવે છે.
એકકોષીય સજીવોથી વિપરીત,બહુકોષીય સજીવોના મોટાભાગના કોષો બાહ્ય પર્યાવરણના સીધા સંપર્કમાં હોતા નથી.
તેથી,પ્રસરણ એ એક ધીમી પ્રક્રિયા છે અને તે જટિલ શરીરના તમામ કોષોની ઓક્સિજનની જરૂરિયાત પૂરી કરી શકતું નથી.

(C) સ્થળજ સજીવો વાતાવરણમાંથી ઓક્સિજન મેળવે છે,જ્યારે જલીય પ્રાણીઓએ પાણીમાં ઓગળેલા ઓક્સિજનનો ઉપયોગ કરવો પડે છે.
હવામાં પાણીની તુલનામાં $O_2$ નું પ્રમાણ ઘણું વધારે હોય છે.
વાતાવરણમાં $O_2$ ની ઉપલબ્ધતા વધુ હોવાથી,સ્થળજ પ્રાણીઓને પૂરતો ઓક્સિજન મેળવવા માટે જલીય પ્રાણીઓની જેમ ઝડપથી શ્વાસ લેવાની જરૂર પડતી નથી.
પરિણામે,સ્થળજ સજીવોને વાયુ વિનિમય માટે જલીય સજીવો જેવી જટિલ અનુકૂલનોની જરૂર હોતી નથી.

(N/A) ગ્લુકોઝનું પ્રથમ કોષના કોષરસમાં વિઘટન થઈને ત્રણ કાર્બન ધરાવતો અણુ પાયરુવેટ બને છે. આ પ્રક્રિયાને ગ્લાયકોલિસિસ કહેવામાં આવે છે.
ઓક્સિજનની ઉપલબ્ધતાના આધારે ઉર્જા મેળવવા માટે પાયરુવેટનું વિવિધ માર્ગો દ્વારા વધુ વિઘટન થાય છે:
$1$. ઈસ્ટમાં (અજારક શ્વસન): પાયરુવેટનું ઈથેનોલ,$CO_2$ અને ઉર્જામાં રૂપાંતર થાય છે.
$2$. માનવ સ્નાયુ કોષોમાં (ઓક્સિજનનો અભાવ): સખત કસરત દરમિયાન,પાયરુવેટનું લેક્ટિક એસિડ અને ઉર્જામાં રૂપાંતર થાય છે.
$3$. કણાભસૂત્રમાં (જારક શ્વસન): ઓક્સિજનની હાજરીમાં પાયરુવેટનું વિઘટન થઈને $CO_2$,પાણી અને મોટી માત્રામાં ઉર્જા મુક્ત થાય છે.

(N/A) વાયુઓનો વિનિમય વાયુકોષ્ઠોની આસપાસ રહેલી રુધિરકેશિકાઓના રુધિર અને વાયુકોષ્ઠોમાં રહેલા વાયુઓ વચ્ચે થાય છે.
આમ,વાયુકોષ્ઠો એ વાયુઓના વિનિમય માટેનું સ્થાન છે.
શ્વાસ લેવાની પ્રક્રિયા દરમિયાન પાંસળીઓ ઉપર તરફ જાય છે અને ઉરોદરપટલ ચપટું બને છે,જેના કારણે ફેફસાં હવા ભરાવાથી ફૂલે છે.
ફેફસાંની અંદર આવેલી હવા ફેફસાંમાં રહેલા અસંખ્ય વાયુકોષ્ઠોને ભરે છે.
દરેક ફેફસામાં આશરે $300-350$ મિલિયન વાયુકોષ્ઠો હોય છે.
આ અસંખ્ય વાયુકોષ્ઠો વાયુઓના વિનિમય માટે સપાટીનું ક્ષેત્રફળ ખૂબ જ વધારી દે છે,જે શ્વસનની પ્રક્રિયાને વધુ કાર્યક્ષમ બનાવે છે.

(A) પાયરુવેટનું કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$,પાણી $(H_2O)$ અને ઊર્જા $(ATP)$ માં વિઘટન જારક શ્વસન દરમિયાન થાય છે. આ પ્રક્રિયા કોષના કણાભસૂત્રમાં થાય છે,જ્યાં કોષરસમાં ઉત્પન્ન થયેલ પાયરુવેટ ક્રેબ્સ ચક્ર અને ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ ચેઇનમાં પ્રવેશીને ઊર્જા મુક્ત કરે છે.

(N/A)

જારક શ્વસન	અજારક શ્વસન
$1.$ $O_2$ ની હાજરીમાં થાય છે.	$1.$ $O_2$ ની ગેરહાજરીમાં થાય છે.
$2.$ ગ્લુકોઝનું સંપૂર્ણ વિઘટન થાય છે.	$2.$ ગ્લુકોઝનું અપૂર્ણ વિઘટન થાય છે.
$3.$ કોષરસ અને કણાભસૂત્રમાં થાય છે.	$3.$ માત્ર કોષરસમાં થાય છે.
$4.$ અંતિમ નીપજો $CO_2$ અને $H_2O$ છે.	$4.$ અંતિમ નીપજો ઇથેનોલ,લેક્ટિક એસિડ અથવા $CO_2$ છે.
$5.$ વધુ માત્રામાં ઉર્જા ($36-38$ $ATP$) મુક્ત થાય છે.	$5.$ ઓછી માત્રામાં ઉર્જા ($2$ $ATP$) મુક્ત થાય છે.

અજારક શ્વસન કરતા સજીવોમાં યીસ્ટ,અમુક બેક્ટેરિયા,પરોપજીવી કૃમિ (જેમ કે એસ્કેરિસ) અને સખત શારીરિક કસરત દરમિયાન માનવ સ્નાયુ કોષોનો સમાવેશ થાય છે.

(N/A) વાયુકોષ્ઠો એ ફેફસાંમાં આવેલી નાની,ફુગ્ગા જેવી રચનાઓ છે.
વાયુકોષ્ઠોની દીવાલો રુધિરવાહિનીઓ (કેશિકાઓ) ના વિસ્તૃત જાળાથી બનેલી હોય છે.
દરેક ફેફસામાં $300-350$ મિલિયન વાયુકોષ્ઠો હોય છે,જે બંને ફેફસાંમાં મળીને કુલ આશરે $700$ મિલિયન થાય છે.
જ્યારે તેને ફેલાવવામાં આવે ત્યારે કુલ વાયુકોષ્ઠીય સપાટીનું ક્ષેત્રફળ આશરે $80\, m^2$ જેટલું થાય છે.
આ વિશાળ સપાટીનું ક્ષેત્રફળ અને પાતળી,ભેજવાળી દીવાલો વાયુઓના વિનિમયને વધુ કાર્યક્ષમ બનાવે છે.

(D) યીસ્ટમાં શ્વસનની પ્રક્રિયા અજારક (ઓક્સિજનની ગેરહાજરીમાં) હોય છે.
$1$. સૌ પ્રથમ,ગ્લુકોઝ $(C_6H_{12}O_6)$ કોષના કોષરસમાં પાયરુવેટમાં વિભાજિત થાય છે,જે જારક અને અજારક બંને શ્વસન માટે સામાન્ય તબક્કો છે.
$2$. ઓક્સિજનની ગેરહાજરીમાં,પાયરુવેટનું રૂપાંતર યીસ્ટ કોષના કોષરસમાં ઇથેનોલ $(C_2H_5OH)$ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ માં થાય છે.
$3$. તેથી,સાચો ક્રમ છે: ગ્લુકોઝ $\xrightarrow{\text{કોષરસ}}$ પાયરુવેટ $\xrightarrow{\text{કોષરસ}}$ ઇથેનોલ + કાર્બન ડાયોક્સાઇડ.

(A) જારક શ્વસન મુખ્યત્વે બે તબક્કામાં થાય છે:
$1$. ગ્લાયકોલિસિસ: આ પ્રક્રિયા કોષરસમાં થાય છે,જ્યાં ગ્લુકોઝ ($6$-કાર્બન અણુ) પાયરુવેટ ($3$-કાર્બન અણુ) માં વિભાજિત થાય છે અને થોડી ઉર્જા મુક્ત કરે છે.
$2$. ક્રેબ્સ ચક્ર અને ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ ચેઇન: પાયરુવેટ કણાભસૂત્રમાં પ્રવેશ કરે છે,જ્યાં ઓક્સિજનની હાજરીમાં તેનું સંપૂર્ણ ઓક્સિડેશન થઈને $CO_2$,$H_2O$ અને મોટી માત્રામાં ઉર્જા $(ATP)$ ઉત્પન્ન થાય છે.
તેથી,સાચો ક્રમ છે: ગ્લુકોઝ $\xrightarrow{\text{કોષરસ}}$ પાયરુવેટ + ઉર્જા $\xrightarrow{\text{કણાભસૂત્ર}}$ $CO_2 + H_2O$ + ઉર્જા.

(B) વિધાન $(i)$ ખોટું છે કારણ કે શ્વાસ લેતી વખતે,પાંસળીઓ બહારની તરફ આવે છે અને ઉરોદરપટલ નીચેની તરફ જાય છે (સપાટ થાય છે) જેથી ઉરસ ગુહાનું કદ વધે છે.
વિધાન $(ii)$ સાચું છે કારણ કે વાયુકોષ્ઠો એ વાયુ વિનિમયના સ્થાનો છે જ્યાં ઓક્સિજન રુધિરમાં પ્રસરણ પામે છે અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ બહાર નીકળે છે.
વિધાન $(iii)$ ખોટું છે કારણ કે હિમોગ્લોબિનની કાર્બન ડાયોક્સાઇડ કરતા ઓક્સિજન માટે ઘણી વધારે આકર્ષણ શક્તિ હોય છે.
વિધાન $(iv)$ સાચું છે કારણ કે ફેફસામાં લાખો વાયુકોષ્ઠો વાયુઓના વિનિમય માટે ઉપલબ્ધ સપાટીનું ક્ષેત્રફળ નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે.
તેથી,વિધાન $(ii)$ અને $(iv)$ સાચા છે.

(C) શ્વાસ લેતી વખતે,હવા નસકોરાં દ્વારા શરીરમાં પ્રવેશે છે.
નસકોરાંમાંથી,તે કંઠનળીમાં જાય છે,જે હવા અને ખોરાક માટેનો સામાન્ય માર્ગ છે.
ત્યારબાદ,હવા સ્વરપેટીમાં જાય છે અને શ્વાસનળીમાં પ્રવેશે છે.
શ્વાસનળી આગળ જઈને શ્વાસવાહિનીઓમાં વિભાજિત થાય છે,જે અંતે વાયુકોષ્ઠો સુધી પહોંચે છે,જ્યાં વાયુઓની આપ-લે થાય છે.
તેથી,સાચો ક્રમ છે: નસકોરાં $\to$ કંઠનળી $\to$ સ્વરપેટી $\to$ શ્વાસનળી $\to$ વાયુકોષ્ઠો.

(D) શ્વસનની પ્રક્રિયા દરમિયાન,વાયુઓનું ($O_2$ અને $CO_2$) વિનિમય ફેફસાના વાયુકોષ્ઠોમાં થાય છે.
વાયુકોષ્ઠો એ શ્વાસવાહિકાઓના અંત ભાગમાં આવેલા નાના,ફુગ્ગા જેવા બંધારણો છે.
તેઓ ફેફસામાં રહેલી હવા અને આસપાસની રુધિરકેશિકાઓમાં રહેલા રુધિર વચ્ચે વાયુઓના પ્રસરણ માટે વિશાળ સપાટી પૂરી પાડે છે.

(D) કોષીય શ્વસન દરમિયાન,કોષો ઉર્જા ઉત્પન્ન કરવા માટે ઓક્સિજનનો ઉપયોગ કરે છે અને ચયાપચયની આડપેદાશ તરીકે $CO_2$ મુક્ત કરે છે.
જ્યારે રુધિર પેશીઓમાંથી પસાર થાય છે,ત્યારે ઓક્સિજન રુધિરમાંથી કોષોમાં પ્રસરણ પામે છે,જ્યારે કોષો દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ $CO_2$ રુધિરમાં પ્રવેશે છે.
તેથી,પેશીઓમાંથી બહાર નીકળતા રુધિરમાં પેશીઓમાં પ્રવેશતા રુધિરની તુલનામાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડનું પ્રમાણ વધુ હોય છે.

(D) વિધાન $(i)$ સાચું છે: યીસ્ટમાં,આથવણ દરમિયાન,ઓક્સિજનની ગેરહાજરીમાં પાયરુવેટનું રૂપાંતર ઇથેનોલ અને $CO_2$ માં થાય છે.
વિધાન $(ii)$ ખોટું છે: આથવણ એ અજારક પ્રક્રિયા છે,જારક નથી.
વિધાન $(iii)$ ખોટું છે: આથવણ કોષરસમાં થાય છે,કણાભસૂત્રમાં નહીં.
વિધાન $(iv)$ સાચું છે: આથવણ એ અજારક શ્વસનનો એક પ્રકાર છે જેમાં ઓક્સિજનની ગેરહાજરીમાં ગ્લુકોઝનું અપૂર્ણ ઓક્સિડેશન થાય છે.
તેથી,વિધાન $(i)$ અને $(iv)$ સાચા છે.

(A) ક્રિકેટ જેવી તીવ્ર શારીરિક પ્રવૃત્તિ દરમિયાન,સ્નાયુ કોષોમાં ઉર્જાની માંગ નોંધપાત્ર રીતે વધે છે.
જ્યારે આ માંગને પહોંચી વળવા માટે ઓક્સિજનનો પુરવઠો અપૂરતો બને છે,ત્યારે સ્નાયુ કોષો અજારક શ્વસન (anaerobic respiration) તરફ વળે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,ગ્લુકોઝના વિઘટનથી ઉત્પન્ન થયેલ પાયરુવેટ જારક માર્ગમાં પ્રવેશવાને બદલે લેક્ટિક એસિડમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
સ્નાયુ પેશીઓમાં લેક્ટિક એસિડનો ભરાવો સ્નાયુઓનો થાક અને પીડાદાયક ખેંચનું કારણ બને છે.

(C) મનુષ્યના સ્નાયુ કોષોમાં,જ્યારે ઓક્સિજનની કામચલાઉ અછત (અજારક સ્થિતિ) હોય છે,ત્યારે ગ્લાયકોલિસિસ દરમિયાન ઉત્પન્ન થયેલ પાયરુવિક એસિડનું લેક્ટિક એસિડમાં રિડક્શન થાય છે.
આ પ્રક્રિયા કોષના કોષરસમાં થાય છે.
ગ્લાયકોલિસિસ પોતે કોષરસમાં થાય છે,અને અજારક સ્થિતિમાં પાયરુવેટનું લેક્ટેટમાં અનુગામી રૂપાંતર પણ કોષરસમાં જ થાય છે,કણાભસૂત્રમાં નહીં.

(N/A) ના,આ વિધાન સંપૂર્ણપણે સાચું નથી.
દિવસ દરમિયાન,વનસ્પતિ પ્રકાશસંશ્લેષણ અને શ્વસન બંને પ્રક્રિયાઓ કરે છે. પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર શ્વસનના દર કરતા ઘણો વધારે હોવાથી,ચોખ્ખું પરિણામ ઓક્સિજનનું ઉત્સર્જન છે.
રાત્રે,સૂર્યપ્રકાશના અભાવે પ્રકાશસંશ્લેષણ અટકી જાય છે,પરંતુ શ્વસન ચાલુ રહે છે. તેથી,રાત્રે વનસ્પતિ માત્ર કાર્બન ડાયોક્સાઇડ બહાર કાઢે છે.
આમ,ગેસના ચોખ્ખા વિનિમયના સંદર્ભમાં આ વિધાન આંશિક રીતે સાચું છે,પરંતુ એવું કહેવું ખોટું છે કે છોડ દિવસ દરમિયાન 'માત્ર' ઓક્સિજન જ બહાર કાઢે છે,કારણ કે તેઓ તે સમયે શ્વસન પણ કરતા હોય છે.

(N/A) $CO_2$ નું મુક્ત થવું અને $O_2$ નું ગ્રહણ કરવું તે સૂચવે છે કે કાં તો પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા થતી નથી અથવા તેનો દર કોષીય શ્વસનના દર કરતા ઘણો ઓછો છે. સામાન્ય રીતે દિવસ દરમિયાન,પ્રકાશસંશ્લેષણનો દર શ્વસનના દર કરતા ઘણો વધારે હોય છે. પરિણામે,શ્વસન દરમિયાન ઉત્પન્ન થતો $CO_2$ પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયામાં વપરાઈ જાય છે,તેથી વાતાવરણમાં $CO_2$ મુક્ત થતો નથી.

(N/A) માછલીઓ ઝાલર (gills) ની મદદથી શ્વસન કરે છે. ઝાલરમાં રુધિર કેશિકાઓનું પ્રમાણ વધુ હોય છે અને તે પાણીમાં ઓગળેલા ઓક્સિજનને સરળતાથી શોષી શકે છે. માછલીઓ વાતાવરણમાં રહેલા વાયુરૂપ ઓક્સિજનને શોષી શકતી નથી,તેથી પાણીમાંથી બહાર કાઢ્યા પછી તે તરત જ મૃત્યુ પામે છે.

(N/A)

જારક શ્વસન	અજારક શ્વસન
$1.$ શ્વસન સબસ્ટ્રેટના વિઘટન માટે ઓક્સિજનનો ઉપયોગ થાય છે.	$1.$ ઓક્સિજનની જરૂર હોતી નથી.
$2.$ તે કોષરસ (ગ્લાયકોલિસિસ) અને કણાભસૂત્રની અંદર (ક્રેબ્સ ચક્ર) થાય છે.	$2.$ તે ફક્ત કોષરસમાં જ થાય છે.
$3.$ અંતિમ ઉત્પાદનો કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને પાણી છે.	$3.$ અંતિમ ઉત્પાદનો લેક્ટિક એસિડ અથવા ઇથેનોલ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ છે.
$4.$ વધુ ઉર્જા મુક્ત થાય છે.	$4.$ ઓછી ઉર્જા મુક્ત થાય છે.

(B) માછલીઓ જેવા જલીય સજીવો પાણીમાં ઓગળેલા ઓક્સિજનને તેમના ઝાલરો (gills) દ્વારા મેળવે છે.
પાણીમાં ઓગળેલા ઓક્સિજનનું પ્રમાણ વાતાવરણમાં રહેલા ઓક્સિજનના પ્રમાણની સરખામણીમાં ઘણું ઓછું હોવાથી,જલીય સજીવોએ તેમની ચયાપચયની જરૂરિયાતો માટે પૂરતો ઓક્સિજન મેળવવા માટે ખૂબ જ ઝડપથી શ્વાસ લેવો પડે છે.
તેની સામે,સ્થળજ સજીવો હવામાં રહેલા ઓક્સિજનના ઊંચા પ્રમાણનો સરળતાથી ઉપયોગ કરી શકે છે,જેના કારણે તેમનો શ્વસન દર ધીમો હોય છે.

(N/A) સજીવોમાં ઉર્જાનું ચલણ એડિનોસિન ટ્રાયફોસ્ફેટ $(ATP)$ છે.
તે સજીવોમાં કોષીય શ્વસન દરમિયાન કોષના કણાભસૂત્ર (mitochondria) માં ઉત્પન્ન થાય છે.
વનસ્પતિઓમાં,તે પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રકાશ-આધારિત પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન હરિતકણ (chloroplasts) માં પણ ઉત્પન્ન થાય છે.

(N/A) મનુષ્યમાં શ્વસનની પ્રક્રિયા મુખ્યત્વે બે તબક્કામાં થાય છે: શ્વાસ અને ઉચ્છવાસ.
$1.$ શ્વાસ: ઉરોદરપટલ સંકોચાય છે અને નીચેની તરફ જાય છે,અને પાંસળીઓના સ્નાયુઓ સંકોચાય છે,જેનાથી પાંસળીઓ ઉપર અને બહારની તરફ આવે છે. આનાથી ઉરસગુહાનું કદ વધે છે,જેથી ફેફસાંની અંદરનું હવાનું દબાણ ઘટે છે. પરિણામે,વાતાવરણની હવા શ્વસનમાર્ગ દ્વારા ફેફસાંમાં પ્રવેશે છે.
$2.$ ઉચ્છવાસ: ઉરોદરપટલ શિથિલ થાય છે અને ઉપરની તરફ જાય છે,અને પાંસળીઓના સ્નાયુઓ શિથિલ થાય છે,જેનાથી પાંસળીઓ નીચે અને અંદરની તરફ જાય છે. આનાથી ઉરસગુહાનું કદ ઘટે છે,જેથી ફેફસાંની અંદરનું હવાનું દબાણ વધે છે. પરિણામે,હવા ફેફસાંમાંથી બહાર વાતાવરણમાં ધકેલાય છે.
$3.$ વાયુ વિનિમય: આ પ્રક્રિયા વાયુકોષ્ઠોમાં થાય છે. શ્વાસમાં લીધેલી હવામાંથી ઓક્સિજન રુધિરમાં પ્રસરણ પામે છે,જ્યારે રુધિરમાંથી કાર્બન ડાયોક્સાઇડ વાયુકોષ્ઠોમાં પ્રસરણ પામે છે જેથી તેને ઉચ્છવાસ દ્વારા બહાર કાઢી શકાય.

(D) સજીવોમાં ગ્લુકોઝનું વિઘટન મુખ્ય ત્રણ માર્ગો દ્વારા થાય છે:
$1$. યીસ્ટમાં ઓક્સિજનની ગેરહાજરીમાં (અજારક શ્વસન): ગ્લુકોઝનું રૂપાંતર ઇથેનોલ $(C_2H_5OH)$,કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ અને ઉર્જામાં થાય છે.
$2$. સ્નાયુ કોષોમાં ઓક્સિજનના અભાવમાં (અજારક શ્વસન): ગ્લુકોઝનું રૂપાંતર લેક્ટિક એસિડ $(C_3H_6O_3)$ અને ઉર્જામાં થાય છે. આ સામાન્ય રીતે ભારે કસરત દરમિયાન થાય છે.
$3$. કણાભસૂત્રમાં ઓક્સિજનની હાજરીમાં (જારક શ્વસન): ગ્લુકોઝનું રૂપાંતર કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$,પાણી $(H_2O)$ અને મોટી માત્રામાં ઉર્જામાં થાય છે.

(B) જે કોષીય અંગિકામાં પાયરુવેટનું વિઘટન થઈને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ,પાણી અને ઊર્જા ઉત્પન્ન થાય છે,તે $Mitochondria$ (કણાભસૂત્ર) છે. આ પ્રક્રિયાને જારક શ્વસન કહેવામાં આવે છે,જે ઓક્સિજનની હાજરીમાં થાય છે.

(N/A) શ્વાસનળી અને શ્વાસવાહિનીઓ $C$-આકારની કાસ્થિમય કડીઓ (cartilaginous rings) દ્વારા આધારિત હોય છે. આ કડીઓ માળખાકીય મજબૂતી પૂરી પાડે છે અને જ્યારે ઉચ્છવાસ દરમિયાન અંદરનું હવાનું દબાણ ઘટે છે ત્યારે શ્વાસનળીને સંકોચાઈ જતી અટકાવે છે.

(B) જલીય સજીવોમાં શ્વસનનો દર ઘણો ઝડપી હોય છે કારણ કે પાણીમાં ઓગળેલા ઓક્સિજનનું પ્રમાણ વાતાવરણમાં રહેલા ઓક્સિજનના પ્રમાણની સરખામણીમાં ઘણું ઓછું હોય છે. ચયાપચયની ક્રિયાઓ માટે જરૂરી ઓક્સિજન મેળવવા માટે,જલીય સજીવોએ તેમના શ્વસન અંગો દ્વારા પાણીના મોટા જથ્થાને પસાર કરવો પડે છે.

(N/A) જલીય અને સ્થળચર બંને પ્રકારના પ્રાણીઓમાં શ્વસન અંગોની સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ નીચે મુજબ છે:
$1$. વિશાળ સપાટીનું ક્ષેત્રફળ: વાયુઓની મહત્તમ આપ-લે કરવા માટે શ્વસન અંગોનું સપાટીનું ક્ષેત્રફળ વિશાળ હોય છે.
$2$. પાતળી દીવાલ: વાયુઓના સરળ પ્રસરણ માટે શ્વસન અંગોની સપાટી ખૂબ જ પાતળી હોય છે.
$3$. રુધિરનો પુષ્કળ પુરવઠો: ઓક્સિજન અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડના કાર્યક્ષમ પરિવહન માટે આ અંગો રુધિરવાહિનીઓથી સમૃદ્ધ હોય છે.
$4$. સારી રીતે સુરક્ષિત: આ અંગો સામાન્ય રીતે શરીરની અંદર આવેલા હોય છે અથવા નુકસાનથી બચવા અને ભેજવાળું વાતાવરણ જાળવી રાખવા માટે વિવિધ રચનાઓ દ્વારા સુરક્ષિત હોય છે.

(A) દોડવા જેવી તીવ્ર શારીરિક પ્રવૃત્તિ દરમિયાન,સ્નાયુ કોષોમાં ઉર્જાની માંગ ઝડપથી વધે છે.
જ્યારે આ માંગને પહોંચી વળવા માટે ઓક્સિજનનો પુરવઠો અપૂરતો હોય છે,ત્યારે સ્નાયુ કોષો અજારક શ્વસન કરે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,પાયરુવેટ જારક શ્વસન માર્ગમાં પ્રવેશવાને બદલે લેક્ટિક એસિડમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
સ્નાયુ તંતુઓમાં લેક્ટિક એસિડનો ભરાવો થવાથી સ્નાયુઓનો થાક અને ખેંચાણ અનુભવાય છે.

(A) સજીવ $B$ જારક શ્વસન કરે છે કારણ કે તે ગ્લુકોઝના એક અણુ દીઠ $38$ $ATP$ અણુઓનું ઉચ્ચ ઉત્પાદન કરે છે.
$(b)$ સજીવ $A$ અજારક શ્વસન કરે છે કારણ કે તે ગ્લુકોઝના એક અણુ દીઠ માત્ર $2$ $ATP$ અણુઓનું ઓછું ઉત્પાદન કરે છે.
$(c)$ સજીવ $A$ આથવણની પ્રક્રિયા દ્વારા ગ્લુકોઝનું આલ્કોહોલમાં રૂપાંતર કરી શકે છે.
$(d)$ યીસ્ટ એ એક એવો સજીવ છે જે $A$ જેવું વર્તન કરે છે (અજારક શ્વસન કરે છે).
$(e)$ મનુષ્ય અને જારક બેક્ટેરિયા એ બે સજીવોના ઉદાહરણો છે જે $B$ જેવું વર્તન કરે છે (જારક શ્વસન કરે છે).

(N/A) $(i)$ નાસિકા માર્ગ
$(ii)$ શ્વાસનિકાઓ
$(iii)$ વાયુકોષ્ઠો
$(iv)$ ઉરોદરપટલ
$(b)$ પાણીમાં ઓગળેલા ઓક્સિજનનું પ્રમાણ હવામાં રહેલા ઓક્સિજનના પ્રમાણની સરખામણીમાં ઘણું ઓછું હોવાથી,જલીય સજીવોએ તેમની ચયાપચયની જરૂરિયાતો માટે પૂરતો ઓક્સિજન મેળવવા માટે સ્થળજ સજીવોની તુલનામાં ખૂબ જ ઝડપથી શ્વાસ લેવો પડે છે.

(N/A) પેશીઓમાં ચયાપચયની ક્રિયાઓ માટે ઓક્સિજન વપરાય છે,જેના પરિણામે ત્યાં ઓક્સિજનનું પ્રમાણ ઓછું અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડનું પ્રમાણ વધુ હોય છે. તેની સામે,ફેફસાંમાંથી આવતા રુધિરમાં ઓક્સિજનનું પ્રમાણ વધુ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડનું પ્રમાણ ઓછું હોય છે. આ સાંદ્રતાના તફાવત (આંશિક દબાણના તફાવત) ને કારણે,વાયુઓનું વહન રુધિર અને પેશીઓ વચ્ચે પ્રસરણની પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે.
$(b)$ મનુષ્યમાં શ્વસન રંજકદ્રવ્ય હિમોગ્લોબિન છે. તે રક્તકણો $(RBCs)$ માં જોવા મળે છે.

(B) આ આપણા સ્નાયુઓમાં લેક્ટિક એસિડના જમા થવાને કારણે થાય છે.
વધારે પડતી કસરત દરમિયાન,ઊર્જાની માંગ વધે છે,જેના કારણે આપણા સ્નાયુ કોષોમાં ઓક્સિજનની અછત સર્જાય છે.
આ અજારક પરિસ્થિતિઓમાં,સ્નાયુ કોષો એક વૈકલ્પિક માર્ગ અપનાવે છે જ્યાં પાયરુવેટ જારક શ્વસન ચક્રમાં પ્રવેશવાને બદલે લેક્ટિક એસિડમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
આ લેક્ટિક એસિડનું સંચય સ્નાયુઓમાં થાક અને ખેંચાણનું કારણ બને છે.

(B) શ્વાસ લેતી વખતે,હવા નસકોરાં દ્વારા શરીરમાં પ્રવેશે છે.
નસકોરાંમાંથી તે નાસિકા કોટર અને ત્યારબાદ કંઠનળીમાં જાય છે.
કંઠનળી સ્વરપેટી (larynx) તરફ દોરી જાય છે.
સ્વરપેટીમાંથી હવા શ્વાસનળીમાં જાય છે.
શ્વાસનળી શ્વાસવાહિનીઓમાં વિભાજિત થાય છે,જે આગળ જઈને શ્વાસવાહિકાઓમાં વિભાજિત થાય છે અને અંતે ફેફસાંમાં આવેલા વાયુકોષ્ઠો સુધી પહોંચે છે જ્યાં વાયુઓની આપ-લે થાય છે.
તેથી,સાચો ક્રમ છે: નસકોરાં $\rightarrow$ કંઠનળી $\rightarrow$ સ્વરપેટી $\rightarrow$ શ્વાસનળી $\rightarrow$ વાયુકોષ્ઠો.

(C) શ્વસનની પ્રક્રિયા દરમિયાન,વાયુઓ ($O_2$ અને $CO_2$) નું વિનિમય ફેફસાના $alveoli$ (વાયુકોષ્ઠો) માં થાય છે.
$Alveoli$ એ શ્વાસવાહિકાઓના અંતિમ છેડે આવેલા નાના,ફુગ્ગા જેવા બંધારણો છે.
આ બંધારણો ફેફસામાં રહેલી હવા અને આસપાસની રુધિરકેશિકાઓમાં રહેલા રુધિર વચ્ચે વાયુઓના પ્રસરણ માટે વિશાળ સપાટી પૂરી પાડે છે.
શ્વાસનળી અને સ્વરપેટી એ વહન માર્ગના ભાગો છે અને તે વાયુ વિનિમયમાં ભાગ લેતા નથી.

(D) વિધાન $(i)$ સાચું છે: યીસ્ટમાં,આથવણ દરમિયાન,પાયરુવેટનું રૂપાંતર ઇથેનોલ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાં થાય છે.
વિધાન $(ii)$ ખોટું છે: આથવણ એ અજારક પ્રક્રિયા છે,જારક પ્રક્રિયા નથી.
વિધાન $(iii)$ ખોટું છે: આથવણ કોષરસમાં થાય છે,કણાભસૂત્રમાં નહીં.
વિધાન $(iv)$ સાચું છે: આથવણ એ અજારક શ્વસનનો એક પ્રકાર છે જે ઓક્સિજનની ગેરહાજરીમાં થાય છે.
તેથી,વિધાન $(i)$ અને $(iv)$ સાચા છે.

(A) ક્રિકેટ રમવા જેવી તીવ્ર શારીરિક પ્રવૃત્તિ દરમિયાન,સ્નાયુ કોષોમાં ઉર્જાની માંગ નોંધપાત્ર રીતે વધે છે.
જ્યારે આ માંગને પહોંચી વળવા માટે ઓક્સિજનનો પુરવઠો અપૂરતો હોય છે,ત્યારે સ્નાયુ કોષો અજારક શ્વસન (anaerobic respiration) તરફ વળે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,ગ્લુકોઝના વિઘટનથી ઉત્પન્ન થયેલ પાયરુવેટ જારક શ્વસન માર્ગમાં પ્રવેશવાને બદલે લેક્ટિક એસિડમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
સ્નાયુ પેશીઓમાં લેક્ટિક એસિડનો ભરાવો થવાથી થાક લાગે છે અને સ્નાયુઓમાં પીડાદાયક ખેંચાણ થાય છે.