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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?
✓ Correct! Well done.
✗ Not quite — the correct answer is highlighted above.
Detailed Explanation
कथन 1 गलत है क्योंकि राउल्ट के नियम के अनुसार, वाष्प दाब का आपेक्षिक अवनमन अवाष्पशील विलेय के मोल प्रभाज के बराबर होता है, किंतु यह विलेय की 'प्रकृति' पर निर्भर नहीं करता बल्कि विलेय कणों की संख्या (अणुसंख्यक गुणधर्म) पर निर्भर करता है। कथन 2 सही है; विषमांगी उत्प्रेरण में अभिकारकों का ठोस उत्प्रेरक की सतह पर अधिशोषणी सक्रियण होता है। कथन 3 सही है, एन्जाइम उत्प्रेरक अत्यधिक विशिष्ट होते हैं और उनकी क्रियाविधि ताला-कुंजी या प्रेरित फिट मॉडल पर आधारित होती है। इसके संबंध में अधिक जानकारी के लिए विकिपीडिया संदर्भ देखा जा सकता है। कथन 4 गलत है क्योंकि वियोजित होने वाले पदार्थों (जैसे $NaCl$) के लिए वांट-हॉफ गुणांक ($i$) का मान 1 से अधिक होता है।
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जीन नियमन (Gene regulation) और ओपेरान मॉडल (Operon model) के संदर्भ में, निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
1. जैकब और मोनोड (Jacob and Monod) द्वारा प्रतिपादित 'लैस ओपेरान' (Lac operon) एक ऋणात्मक रूप से विनियमित प्रतिपीडीय (Inducible) प्रणाली का उदाहरण है, जिसमें लैक्टोज की अनुपस्थिति में दमनकारी प्रोटीन (Repressor protein) ऑपरेटर जीन से जुड़कर संरचनात्मक जीनों के अनुलेखन को रोकता है।
2. लैस ओपेरान में 'अल्लैक्टोज' (Allolactose) एक प्रेरक (Inducer) के रूप में कार्य करता है जो दमनकारी प्रोटीन से बंधकर उसके आकार को बदल देता है, जिससे वह ऑपरेटर जीन से अलग हो जाता है और अनुलेखन प्रक्रिया शुरू हो जाती है।
3. 'ट्रिप ओपेरान' (Trp operon) एक दमनकारी (Repressible) प्रणाली का उदाहरण है, जिसमें ट्रिप्टोफैन की उच्च सांद्रता सह-दमनकारी (Co-repressor) के रूप में कार्य करती है और दमनकारी प्रोटीन को सक्रिय करके ऑपरेटर से जोड़ती है, जिससे अनुलेखन रुक जाता है।
4. यूकेरियोटिक कोशिकाओं में जीन अभिव्यक्ति का नियमन केवल अनुलेखन स्तर (Transcription level) पर ही होता है, और इसमें क्रोमैटिन पुनर्रूपण (Chromatin remodeling) या हिस्टोन एसिटिलीकरण की कोई भूमिका नहीं होती है।
उपर्युक्त कथनों में से कौन-से कथन सही हैं?
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कृत्रिम रेडियोधर्मिता (Artificial radioactivity) और नाभिकीय विखंडन (Nuclear fission) की परिघटनाओं के संदर्भ में, निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
1. कृत्रिम रेडियोधर्मिता की खोज इрен जूलियो-क्युरी (Irene Joliot-Curie) और फ्रेडरिक जूलियो-क्युरी ने की थी, जिसमें उन्होंने एल्युमिनियम पर अल्फा कणों की बौछार करके एक अस्थायी रेडियोधर्मी समस्थानिक (फास्फोरस-30) का निर्माण किया था जो पॉजिट्रॉन उत्सर्जित करता है।
2. यूरेनियम-235 पर थर्मल न्यूट्रॉन की आघात से होने वाले नाभिकीय विखंडन में द्रव्यमान क्षति (Mass defect) के कारण अपार ऊर्जा मुक्त होती है, और इस श्रृंखला अभिक्रिया को नियंत्रित करने के लिए मंदक के रूप में कैडमियम या बोरॉन की छड़ों का उपयोग किया जाता है।
3. ओटो हान और फ्रिट्स स्ट्रॉसबस ने यूरेनियम के न्यूट्रॉन-प्रेरित विखंडन के दौरान बेरियम जैसे हल्के तत्वों की उपस्थिति का पता लगाया था, जिसकी सैद्धांतिक व्याख्या लीट मीटनर और ओटो फ्रिश ने नाभिकीय द्रव बूँद मॉडल (Liquid drop model) के आधार पर की थी।
4. नाभिकीय रिएक्टर में शीतलक (Coolant) के रूप में प्रयुक्त होने वाले पदार्थ का मुख्य उद्देश्य रिएक्टर के कोर से उत्पन्न ऊष्मा को बाहर निकालना होता है, और इसके लिए भारी जल, पिघला हुआ सोडियम या कार्बन डाइऑक्साइड गैस का उपयोग किया जाता है।
उपर्युक्त कथनों में से कौन-से कथन सही हैं?
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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?
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मानव रक्त परिसंचरण तंत्र और प्लाज्मा प्रोटीन की जैव-रासायनिक भूमिका के संदर्भ में, निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए:
1. रक्त प्लाज्मा में उपस्थित 'एल्ब्यूमिन' (Albumin) सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला प्लाज्मा प्रोटीन है, जिसका मुख्य कार्य रुधिर वाहिकाओं के भीतर कोलॉइड ऑस्मोटिक दाब (Colloid osmotic pressure या Oncotic pressure) को बनाए रखना है, ताकि ऊतकों में तरल पदार्थ के अत्यधिक संचय (Edema) को रोका जा सके।
2. 'ग्लोबुलिन' (Globulins) प्रोटीन के अंतर्गत आने वाले गामा-ग्लोबुलिन (Gamma globulins) मुख्य रूप से यकृत द्वारा संश्लेषित होते हैं और शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली के लिए 'एंटीबॉडी' (Immunoglobulins) के रूप में कार्य करते हैं।
3. रुधिर स्कंदन (Blood coagulation) में सहायक 'फाइब्रिनोजेन' (Fibrinogen) एक घुलनशील प्लाज्मा प्रोटीन है, जिसे थ्रॉम्बिन एंजाइम द्वारा अघुलनशील 'फाइब्रिन' में परिवर्तित किया जाता है।
4. रुधिर सीरम (Blood Serum) और प्लाज्मा में मुख्य अंतर यह है कि सीरम में फाइब्रिनोजेन और अन्य स्कंदन कारक अनुपस्थित होते हैं क्योंकि वे रक्त के थक्का बनने की प्रक्रिया के दौरान उपभोग कर लिए जाते हैं।
उपर्युक्त कथनों में से कौन-से कथन सही हैं?
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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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