General Science
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केपलर के ग्रहों की गति के नियमों और उपग्रहों की कक्षीय गतिकी के संदर्भ में, निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
- 1. केपलर का द्वितीय नियम (क्षेत्रीय चाल का नियम) इस वैज्ञानिक तथ्य पर आधारित है कि केंद्रीय बलों (जैसे गुरुत्वाकर्षण बल) के अंतर्गत गति करते समय किसी ग्रह का कोणीय संवेग संरक्षित रहता है, जिससे ग्रह सूर्य के समीप (उपसौर) होने पर न्यूनतम चाल और दूर होने पर अधिकतम चाल से गति करता है।
- 2. दीर्घवृत्ताकार कक्षा में पृथ्वी की परिक्रमा कर रहे किसी उपग्रह की कुल यांत्रिक ऊर्जा ऋणात्मक होती है, जो इस भौतिक सत्य को दर्शाती है कि उपग्रह पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र से बंधा हुआ है और उसे पलायन करने के लिए अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता है।
- 3. भू-तुल्यकालिक उपग्रह (Geosynchronous Satellite) की पृथ्वी की सतह से लगभग 36,000 किमी की ऊँचाई पर भूमध्य रेखा के ऊपर स्थित होने पर परिक्रमण काल ठीक 24 घंटे होता है, बशर्ते उसकी गति की दिशा पृथ्वी के घूर्णन की दिशा के विपरीत (पूर्व से पश्चिम) हो।
- 4. किसी कृत्रिम उपग्रह के भीतर स्थित अंतरिक्ष यात्री को भारहीनता (Weightlessness) का अनुभव इसलिए होता है क्योंकि उपग्रह और उसमें स्थित यात्री दोनों पृथ्वी के केंद्र की ओर समान त्वरण से मुक्त पतन (Free fall) की स्थिति में होते हैं, जिससे उनके बीच कोई अभिलंब प्रतिक्रिया बल कार्य नहीं करता है।
उपर्युक्त कथनों में से कौन-से कथन सही हैं?
✓ Correct! Well done.
✗ Not quite — the correct answer is highlighted above.
Detailed Explanation
कथन 1 असत्य है क्योंकि केपलर के द्वितीय नियम के अनुसार, क्षेत्रिय चाल नियत रहती है जिससे ग्रह सूर्य के समीप (उपसौर या Perihelion) होने पर अधिक चाल से और दूर (अपसौर या Aphelion) होने पर कम चाल से गति करता है, न कि इसके विपरीत। कथन 2 सत्य है; गुरुत्वाकर्षण के अधीन आबद्ध प्रणालियों (bound systems) की कुल यांत्रिक ऊर्जा (गतिज ऊर्जा और स्थितिज ऊर्जा का योग) हमेशा ऋणात्मक होती है। कथन 3 असत्य है क्योंकि भू-स्थिर या भू-तुल्यकालिक उपग्रह को पृथ्वी के सापेक्ष स्थिर रहने के लिए पृथ्वी के घूर्णन की दिशा में ही (पश्चिम से पूर्व) परिक्रमण करना आवश्यक होता है, विपरीत दिशा में नहीं। विकिपीडिया संदर्भ के अनुसार, केपलर के नियम और उपग्रहों की गतिकी खगोल भौतिकी के मूलभूत सिद्धांत हैं। कथन 4 सत्य है क्योंकि अंतरिक्ष में परिक्रमा करते उपग्रह में कक्षीय गति के दौरान 'प्रभावी गुरुत्व' या अभिलंब प्रतिक्रिया बल शून्य हो जाता है, जिससे अंतरिक्ष यात्री मुक्त पतन के कारण भारहीनता महसूस करते हैं।
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विलयन के अणुसंख्यक गुणधर्मों (Colligative properties) और रासायनिक अभिक्रियाओं में उत्प्रेरण (Catalysis) के संदर्भ में, निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
1. किसी विलायक में अवाष्पशील विलेय मिलाने पर उसके वाष्प दाब में आपेक्षिक अवनमन (Relative lowering of vapour pressure) विलेय के मोल प्रभाज के बराबर होता है, और यह राउल्ट के नियम से प्राप्त होता है जो विलेय की प्रकृति पर निर्भर करता है।
2. समांगी उत्प्रेरण (Homogeneous catalysis) में उत्प्रेरक और अभिकारक एक ही भौतिक अवस्था (सामान्यतः द्रव या गैस) में होते हैं, जबकि विषमांगी उत्प्रेरण (Heterogeneous catalysis) में उत्प्रेरक ठोस अवस्था में होता है और अभिकारक गैस या द्रव अवस्था में होते हैं, जहाँ 'अधिघोषणा' या अधिशोषक की सतह पर अणुओं का अधिशोषणी सक्रियण मुख्य भूमिका निभाता है।
3. एन्जाइम उत्प्रेरण (Enzyme catalysis) अत्यधिक विशिष्ट और उच्च दक्षता वाले होते हैं, और इनकी कार्यप्रणाली 'ताला-कुंजी मॉडल' (Lock and Key model) या 'प्रेरित फिट मॉडल' (Induced fit model) द्वारा समझाई जाती है, जो तापमान और pH के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं।
4. वांट-हॉफ गुणांक ($i$) का मान उन विलेय पदार्थों के लिए 1 से कम होता है जो जलीय विलयन में पूरी तरह से वियोजित (Dissociate) हो जाते हैं, जैसे कि सोडियम क्लोराइड या पोटेशियम सल्फेट।
उपर्युक्त कथनों में से कौन-से कथन सही हैं?
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जीन उत्परिवर्तन (Gene Mutation) और आनुवंशिक कूट (Genetic Code) के संदर्भ में, निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
1. बिंदु उत्परिवर्तन (Point mutation) के अंतर्गत 'मिससेंस उत्परिवर्तन' (Missense mutation) वह स्थिति है जिसमें न्यूक्लियोटाइड के प्रतिस्थापन के कारण कूट एक ऐसे एमीनो अम्ल के लिए कोडित हो जाता है जो भिन्न होता है, जबकि 'नॉनसेंस उत्परिवर्तन' (Nonsense mutation) के परिणामस्वरूप एक समय से पहले 'स्टॉप कोडॉन' (Stop codon) का निर्माण हो जाता है।
2. आनुवंशिक कूट 'अपह्रसित' (Degenerate) होता है, जिसका अर्थ है कि एक से अधिक कोडॉन एक ही एमीनो अम्ल के लिए कोडित कर सकते हैं, किंतु यह 'अस्पष्ट' (Ambiguous) भी होता है क्योंकि एक ही कोडॉन एक से अधिक भिन्न एमीनो अम्ल के लिए निर्दिष्ट हो सकता है।
3. फ्रेमशिफ्ट उत्परिवर्तन (Frameshift mutation) तब होता है जब डीएनए अनुक्रम में एक या दो न्यूक्लियोटाइडों का विलोपन (Deletion) या प्रवेशन (Insertion) होता है, जिससे विलोपन या प्रवेशन बिंदु के आगे का पूरा पठन फ्रेम (Reading frame) बदल जाता है।
4. सिकल सेल एनीमिया (Sickle cell anemia) हीमोग्लोबिन की बीटा-ग्लोबिन श्रृंखला के छठे पोजीशन पर ग्लूटामाइन के वैलीन द्वारा प्रतिस्थापन के कारण होता है, जो 'प्वाइंट म्यूटेशन' (बिंदु उत्परिवर्तन) का एक क्लासिक उदाहरण है।
उपर्युक्त कथनों में से कौन-से कथन सही हैं?
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मानव रक्त परिसंचरण तंत्र और रक्त समूहों की जटिल जैव-रासायनिक संरचना के संदर्भ में, निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
1. लाल रक्त कोशिकाओं (RBCs) की सतह पर पाए जाने वाले ABO रक्त समूह के प्रतिजन (Antigens) सीधे प्रोटीन के रूप में संश्लेषित नहीं होते हैं, बल्कि यह ओलिगोसैक्राइड श्रृंखलाएँ होती हैं जिनका निर्माण ग्लाइकोसिलट्रांसफेरेज एंजाइमों द्वारा एक पूर्ववर्ती 'H-एंटीजन' पर शर्करा इकाइयों के जुड़ने से होता है।
2. 'बॉम्बे रक्त समूह' ($O_h$ फिनोटाइप) वाले व्यक्तियों में FUT1 जीन के उत्परिवर्तन के कारण H-एंटीजन का पूर्णतः अभाव होता है, जिसके परिणामस्वरूप उनके प्लाज्मा में एंटी-A और एंटी-B एंटीबॉडी के साथ-साथ एक विशिष्ट 'एंटी-H' एंटीबॉडी भी उपस्थित होती है, जो उन्हें किसी भी सामान्य ABO रक्त समूह (जैसे O, A, B, AB) से रक्त प्राप्त करने से रोकती है।
3. Rh-असंगतता (Erythroblastosis fetalis) की स्थिति में, प्रथम गर्भधारण के दौरान माँ के शरीर में बनने वाली प्रारंभिक एंटी-Rh एंटीबॉडी मुख्य रूप से उच्च आणविक भार वाली $IgM$ प्रकार की होती हैं, जो प्लेसेंटा को आसानी से पार कर लेती हैं और प्रथम Rh-धनात्मक शिशु को गंभीर रूप से प्रभावित करती हैं।
4. रुधिर स्कंदन (Blood Coagulation) की आंतरिक प्रणाली (Intrinsic pathway) की शुरुआत तब होती है जब रक्त वाहिका के उपकला आवरण की क्षति के बाद संपर्क कारकों (Contact factors) जैसे कि फैक्टर XII और प्रीकैलिक्रिन की सक्रियता होती है।
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अनुदैर्ध्य तरंगों (Longitudinal waves) और अनुप्रस्थ तरंगों (Transverse waves) की भौतिक प्रकृति तथा माध्यम में उनके संचरण के संदर्भ में, निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
1. अनुदैर्ध्य तरंगों में माध्यम के कणों का कंपन तरंग संचरण की दिशा के समानांतर होता है, जिसके कारण माध्यम में संपीड़न (Compressions) और विरलन (Rarefactions) क्षेत्रों का निर्माण होता है, और यह तरंगें ठोस, द्रव तथा गैस तीनों माध्यमों में संचरित हो सकती हैं।
2. अनुप्रस्थ तरंगों में माध्यम के कण तरंग संचरण की दिशा के लंबवत कंपन करते हैं, जिससे श्रृंग (Crests) और गर्त (Troughs) बनते हैं, और यह तरंगें केवल ठोस तथा द्रवों की सतह पर ही उत्पन्न की जा सकती हैं क्योंकि गैसों में इनके संचरण के लिए आवश्यक अपरूपण प्रत्यास्थता (Shear elasticity) का अभाव होता है।
3. किसी गैस में ध्वनि तरंगों की चाल लाप्लास के संशोधन के अनुसार केवल गैस के दाब और घनत्व पर निर्भर करती है, जिसके अंतर्गत न्यूटन के इस isothermal (समतापीय) परिकल्पना को संशोधित किया गया कि ध्वनि का संचरण एक रुद्धोष्म (Adiabatic) प्रक्रिया है।
4. डॉप्लर प्रभाव (Doppler effect) के अनुसार, यदि ध्वनि स्रोत और श्रोता के बीच की दूरी कम हो रही है, तो श्रोता द्वारा सुनी गई ध्वनि की आभासी आवृत्ति वास्तविक आवृत्ति से कम प्रतीत होती है, चाहे गति स्रोत की हो या श्रोता की।
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पादप जगत के वर्गीकरण, प्रकाश संश्लेषण के तंत्र और पादप हार्मोन्स की क्रियाविधि के संदर्भ में, निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
1. ब्रायोफाइट्स को पादप जगत का 'उभयचर' कहा जाता है क्योंकि ये मृदा में उगते हैं किंतु लैंगिक जनन के लिए जल की उपस्थिति अनिवार्य होती है, और इनमें मुख्य पादप शरीर गेमेटोफाइट (युग्मकोद्भिद्) होता है जो बीजाणुद्भिद (स्पोरोफाइट) पर पोषण के लिए आंशिक रूप से निर्भर रहता है।
2. C3 पौधों की तुलना में C4 पौधों में प्रकाश श्वसन (Photorespiration) की दर नगण्य होती है, जिसका मुख्य कारण यह है कि उनमें रुबिको (RuBisCO) एंजाइम बंडल शीथ कोशिकाओं में उच्च सांद्रता में पाया जाता है जहाँ कार्बन डाइऑक्साइड का सांद्रण मैलिक अम्ल के डीकार्बोक्सिलेशन द्वारा बढ़ जाता है।
3. ऑक्सिन (जैसे IAA) त्रेपोट्रॉपिज्म और फोटोट्रॉपिज्म की क्रियाओं को नियंत्रित करता है, जहाँ प्रकाश के विपरीत दिशा में ऑक्सिन का पार्श्व वितरण अधिक हो जाने के कारण त्रेपोट्रॉपिक वक्रता उत्पन्न होती है, जिसे डार्विन और उनके पुत्र द्वारा कैनरी ग्रास के कोलियोप्टाइल पर किए गए प्रयोगों से समझा गया था।
4. जिबरेलिन (Gibberellin) आनुवंशिक रूप से बौने पौधों में internode (पर्वान्तर) के दीर्घीकरण को प्रेरित करके उनकी लंबाई बढ़ाते हैं, और ये बीज अंकुरण के दौरान एल्यूरोन परत पर प्रभाव डालकर अल्फा-एमाइलेज जैसे हाइड्रोलिटिक एंजाइमों के संश्लेषण को उत्प्रेरित करते हैं।
उपर्युक्त कथनों में से कौन-से कथन सही हैं?
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कोशिका का ऊर्जा गृह किसे कहा जाता है?
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