Sensory photobiology MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Sensory photobiology - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

सही उत्तर B2 और B9 हैं।

व्याख्या:

• क्रिप्टोक्रोम पौधों, जानवरों और जीवाणु में पाए जाने वाले नीले प्रकाश प्रकाशग्राही हैं। वे पौधों की वृद्धि, सर्कैडियन लय और प्रकाश-निर्भर संकेतन मार्गों सहित विभिन्न जैविक प्रक्रियाओं को विनियमित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
• पौधों में, क्रिप्टोक्रोम अंकुर विकास, पुष्पन और प्रकाश संरचना विकास जैसी प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक हैं। वे नीली रोशनी को अवशोषित करते हैं और संरचनात्मक परिवर्तनों से गुजरते हैं जो पौधे के भीतर संकेतन मार्गों को सक्रिय करते हैं।
• क्रिप्टोक्रोम का क्रोमोफोर विटामिन B सम्मिश्र व्युत्पन्न, विशेष रूप से फ्लेविन ऐडिनीन डाइन्यूक्लियोटाइड (FAD) और फोलेट से प्राप्त होता है। ये व्युत्पन्न क्रिप्टोक्रोम को नीली रोशनी को अवशोषित करने और उनके कार्यों में मध्यस्थता करते हैं।

B2 और B9:

• विटामिन B2 (राइबोफ्लेविन) फ्लेविन ऐडिनीन  डाइन्यूक्लियोटाइड (FAD) का अग्रदूत है, जो क्रिप्टोक्रोम में प्राथमिक क्रोमोफोर के रूप में कार्य करता है। FAD नीली रोशनी को अवशोषित करता है और क्रिप्टोक्रोम गतिविधि के लिए आवश्यक प्रकाशरासायनिक प्रतिक्रियाओं को संचालित करता है।
• विटामिन B9 (फोलेट) क्रिप्टोक्रोम की संरचनात्मक अखंडता में शामिल है और उनकी नीली रोशनी संवेदनशीलता में योगदान देता है। हालाँकि इसकी भूमिका FAD के लिए गौण है, फिर भी यह प्रकाशग्राही तंत्र का एक आवश्यक घटक है।

अन्य विकल्प:

• विटामिन B3 (नियासिन) मुख्य रूप से NAD और NADP के निर्माण में शामिल होता है, जो रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में सहकारक होते हैं।
• विटामिन B12 (कोबालामिन) मेथिलिकरण और अन्य एंजाइमेटिक प्रक्रियाओं में शामिल होता है।

सही उत्तर केवल 1 और 4 हैं।

व्याख्या:

1. PIFs कोशिकाद्रव्यीय प्रोटीन हैं जो प्रकाश में प्रकाश-रूपांतरण को बढ़ाते हैं।

• यह कथन गलत है। PIFs मुख्य रूप से केन्द्रकीय प्रोटीन हैं, कोशिकाद्रव्यीय नहीं, और वे प्रकाश में प्रकाश-रूपांतरण को बढ़ावा नहीं देते हैं। इसके बजाय, अंधेरे में, वे स्कोटोमोर्फोजेनेसिस (पांडुरता) को बढ़ाते हैं।

2. अंधेरे में, PIFs उन जीनों को सक्रिय करते हैं जो स्कोटोमोर्फोजेनेसिस को बढ़ाते हैं।

• यह कथन सही है। अंधेरे में, PIFs DNA से जुड़ते हैं और उन जीनों को सक्रिय करते हैं जो स्कोटोमोर्फोजेनेसिस को बढ़ाते हैं, जो प्रकाश की अनुपस्थिति में पौधे द्वारा अपनाया जाने वाला विकास रूप है।

3. प्रकाश की उपस्थिति में, PIFs का क्षरण हो जाता है, जिससे प्रकाश-रूपांतरण जीनों का अभिव्यक्ति हो पाती है।

• यह कथन सही है। प्रकाश की उपस्थिति में, फाइटोक्रोम सक्रिय होता है और PIFs का क्षरण हो जाता है, जिससे प्रकाश-रूपांतरण के लिए जीनों का अभिव्यक्ति हो पाती है।

4. PIFs प्रकाश-प्रेरित जीन अभिव्यक्ति के धनात्मक नियामक के रूप में कार्य करते हैं।

• यह कथन गलत है। PIFs आम तौर पर प्रकाश-रूपांतरण के ऋणात्मक नियामक के रूप में कार्य करते हैं। वे प्रकाश में क्षरण हो जाते हैं, अपने दमन को कम करते हैं और इस प्रकार प्रकाश-प्रेरित जीन अभिव्यक्ति को होने देते हैं।

सही उत्तर A और B है।

व्याख्या:

A. अंधेरे में, COP1 सक्रिय होता है और प्रकाश-संवेदनशील अनुलेखन कारकों को क्षरण के लिए लक्षित करता है, स्कोटोमोर्फोजेनेसिस को बढ़ावा देता है:

• यह कथन सही है। अंधेरे में, COP1 एक E3 ubiquitin ligase के रूप में कार्य करता है जो प्रकाश-रूपांतरण के धनात्मक नियामकों (जैसे HY5) को क्षरण के लिए लक्षित करता है, इस प्रकार स्कोटोमोर्फोजेनेसिस को बढ़ावा देता है (अंधेरे में उगाया गया विकास, जिसमें लंबे बीजपत्राधार और बंद बीजपत्र शामिल हैं)।

B. प्रकाश की स्थिति में, COP1 निष्क्रिय हो जाता है, जिससे प्रकाश-संवेदनशील अनुलेखन कारकों का स्थिरीकरण होता है, जो प्रकाश-रूपांतरण को प्रेरित करता है:

• यह कथन सही है। प्रकाश की उपस्थिति में, COP1 निष्क्रिय हो जाता है, जिससे HY5 जैसे प्रमुख अनुलेखन  कारकों को एकत्रित करती है, जिससे प्रकाश-संवेदनशील जीन की सक्रियता और प्रकाश-रूपांतरण की शुरुआत होती है (छोटे बीजपत्राधार और खुले, हरे बीजपत्र के साथ प्रकाश में विकास)।

C. प्रकाश के तहत COP1 का निष्क्रियण PIF-प्रेरित जीन अनुलेखन को बढ़ावा देने में परिणामित होता है, स्कोटोमोर्फोजेनेसिस का पक्षधर है:

• यह कथन गलत है। जब प्रकाश की स्थिति में COP1 निष्क्रिय हो जाता है, तो प्रकाश-रूपांतरण होता है, स्कोटोमोर्फोजेनेसिस नहीं। PIFs (फाइटोक्रोम अन्योन्यकारी कारक) प्रकाश द्वारा ऋणात्मक रूप से नियंत्रित होते हैं, और प्रकाश में COP1 का निष्क्रियण PIF-प्रेरित अनुलेखन को बढ़ावा नहीं देगा।

D. अंधेरे में, COP1 फाइटोक्रोम को स्थिर करता है, जिससे वे प्रकाश-संवेदनशील जीन को सक्रिय कर सकते हैं:

• यह कथन गलत है। अंधेरे में, COP1 फाइटोक्रोम को स्थिर नहीं करता है; बल्कि, फाइटोक्रोम अपने निष्क्रिय रूप में होते हैं। COP1 प्रकाश-रूपांतरण के दमन के लिए प्रकाश-संवेदनशील अनुलेखन कारकों का अपक्षीणन करता है।

चित्र: (a) अंधेरे और (b) प्रकाश में HY5 के स्तर का COP1 विनियमन।

निष्कर्ष:
सही कथन A और B हैं, क्योंकि दोनों अंधेरे में स्कोटोमोर्फोजेनेसिस को बढ़ावा देने में COP1 की अच्छी तरह से ज्ञात भूमिका (प्रकाश-संवेदनशील कारकों का अपक्षीणन कर) और प्रकाश में प्रकाश-रूपांतरण को प्रेरित करने (COP1 निष्क्रियता के माध्यम से) का वर्णन करते हैं।

सही उत्तर है- पार्श्व दीवारों की ओर गति करते हैं।

व्याख्या:

• प्रकाश की तीव्रता के जवाब में क्लोरोप्लास्ट की गति पादप कोशिकाओं में एक सुप्रलेखित घटना है। फोटोट्रोपिन 2 (PHOT2) एक नीले प्रकाश ग्राही है जो प्रकाश संश्लेषण को अनुकूलित करने और प्रकाश-प्रेरित क्षति से कोशिका की रक्षा करने के लिए क्लोरोप्लास्ट की गति को मध्यस्थता करता है।
• जब पादप कोशिकाओं को उच्च-तीव्रता वाले नीले प्रकाश के संपर्क में लाया जाता है, तो क्लोरोप्लास्ट कोशिकाओं के किनारों पर चले जाते हैं। यह गति अत्यधिक प्रकाश से होने वाली क्षति को कम करने के लिए एक सुरक्षात्मक तंत्र है।
• फोटोट्रोपिन 2 (PHOT2) नीले प्रकाश के प्रति संवेदनशील है और क्लोरोप्लास्ट की गति में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
• सामान्य प्रकाश की स्थिति में, क्लोरोप्लास्ट इस तरह से वितरित होते हैं कि प्रकाश संश्लेषण के लिए प्रकाश अवशोषण अधिकतम हो। कम रोशनी में, क्लोरोप्लास्ट जितना संभव हो उतना प्रकाश को पकड़ने के लिए कोशिका में फैल जाते हैं। हालाँकि, जब प्रकाश की तीव्रता बहुत अधिक होती है, तो क्लोरोप्लास्ट कोशिका परिधि (आमतौर पर पार्श्व दीवारों) में चले जाते हैं ताकि अत्यधिक प्रकाश के संपर्क में आने वाले क्षेत्र को कम किया जा सके और प्रकाश क्षति को रोका जा सके।

सही उत्तर C और D. है।

अवधारणा:

DELLA प्रोटीन:

• DELLAs वृद्धि अवरोधक हैं जो GRAS परिवार के ट्रांसक्रिप्शनल रेगुलेटर से संबंधित हैं।
• वे PIFs की गतिविधि को रोकते हैं, इस प्रकार पर्यावरणीय संकेतों के जवाब में जीन अभिव्यक्ति को संशोधित करके पौधे के विकास को नियंत्रित करते हैं।

फाइटोक्रोम-इंटरैक्टिंग फैक्टर (PIFs):

• PIFs बेसिक हेलिक्स-लूप-हेलिक्स (bHLH) ट्रांसक्रिप्शन फैक्टर का एक समूह है जो स्कोटोमोर्फोजेनेसिस (अंधेरे में वृद्धि) को बढ़ावा देता है।
• वे फाइटोक्रोम के साथ बातचीत करते हैं, जो प्रकाश रिसेप्टर हैं, विकास प्रतिक्रियाओं को संशोधित करने के लिए।

जिबरेलिक एसिड (GA):

• GA एक पौधा हार्मोन है जो विकास और विकास को बढ़ावा देता है। यह DELLA प्रोटीन की स्थिरता को संशोधित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

फोटोमोर्फोजेनेसिस:

• फोटोमोर्फोजेनेसिस प्रकाश की उपस्थिति में एक पौधे का विकास है, जो छोटे तनों, खुले बीजपत्रों और हरे पत्तों की विशेषता है।
• प्रकाश की स्थिति में, फाइटोक्रोम सक्रिय होते हैं, जिससे सिग्नलिंग घटनाओं की एक श्रृंखला होती है जो DELLA प्रोटीन को स्थिर करती है।

स्कोटोमोर्फोजेनेसिस:

• स्कोटोमोर्फोजेनेसिस प्रकाश की अनुपस्थिति में एक पौधे का विकास है, जो लंबे तनों, बिना खुले बीजपत्रों और एक पीला दिखने की विशेषता है।
• अंधेरे की स्थिति में, GA के उच्च स्तर से DELLAs का क्षरण होता है, जिससे PIFs उन जीनों को सक्रिय कर सकते हैं जो इस विकास पैटर्न को बढ़ावा देते हैं।

व्याख्या:​

सही उत्तर विकल्प 2 अर्थात A, B और E है

अवधारणा:

• फोटोपीरियोडिज्म से तात्पर्य पौधे की फोटोपीरियोड की लंबाई मापने की क्षमता से है।
• यह मैरीलैंड मैमथ की विभिन्न प्रजातियों में WWGarner और HAAllard द्वारा रिपोर्ट किया गया था
• प्रकाशकाल की अवधि कई शारीरिक घटनाओं के लिए जिम्मेदार होती है, जैसे पुष्पन की शुरुआत, बीज अंकुरण, प्रसुप्ति, अलैंगिक प्रजनन आदि, तथा ये सभी एक निश्चित अवधि के प्रकाशकाल द्वारा सक्रिय होते हैं।
• फोटोपीरियड की इस विशिष्ट लंबाई को क्रिटिकल डे लेंथ कहा जाता है। यह प्रजाति दर प्रजाति अलग-अलग होती है।
• पादपों को पुष्पन के आधार पर उनकी प्रकाश अवधि प्रतिक्रिया के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है

1. दीर्घ प्रदीप्तकाली पादपों - यह पादप तभी फूलता है जब दिन की लंबाई महत्वपूर्ण दिन की लंबाई से ज़्यादा होती है। दिन की लंबाई बढ़ने से इनका फूल जल्दी खिलता है।
2. अल्प प्रदीप्तकाली पादपों - यह पादप तभी फूलता है जब दिन की लंबाई महत्वपूर्ण दिन की लंबाई से कम होती है। इनका फूलना दिन की छोटी लंबाई से तेज़ होता है।
3. प्रदीप्तकाली-तटस्थ पादपों - यह पादप मध्यवर्ती दिन की लंबाई में पुष्प देता है। यह वनस्पति अवस्था में तब रहता है जब दिन या तो बहुत लंबे होते हैं या बहुत छोटे होते हैं।

स्पष्टीकरण:

• पादप अंधकार काल की अवधि को मापते हैं।
• यदि रात्रि या अंधेरे समय में प्रकाश बाधित होता है, तो इससे फूल खिलने में बाधा उत्पन्न होगी।
• प्रकाश उपचार A - यह उपचार SDP में पुष्पन को बढ़ावा देगा क्योंकि उन्हें पुष्पन के लिए कम दिन की आवश्यकता होती है, लेकिन इससे LDP में पुष्पन नहीं होगा क्योंकि उन्हें पुष्पन के लिए अधिक दिन के प्रकाश की आवश्यकता होती है।
• अतः प्रकाश उपचार A के लिए दर्शाई गई प्रतिक्रियाएँ सही हैं।
• प्रकाश उपचार B - यह उपचार SDP में पुष्पन को बढ़ावा नहीं देगा क्योंकि उन्हें पुष्पन के लिए कम दिन की आवश्यकता होती है, लेकिन यह एलडीपी में पुष्पन को बढ़ावा देगा क्योंकि उन्हें पुष्पन के लिए अधिक दिन के प्रकाश की आवश्यकता होती है।
• अतः प्रकाश उपचार B के लिए दर्शाई गई प्रतिक्रियाएं सही हैं।
• प्रकाश उपचार C - यह उपचार SDP में पुष्प को बढ़ावा नहीं देगा क्योंकि पौधे की अंधेरे अवधि प्रकाश द्वारा बाधित होती है जो आगे चलकर छोटे दिन के पौधों में फूल को बढ़ावा नहीं देगी। एलडीपी यहाँ फूल देगा क्योंकि प्रकाश व्यवधान फूल के लिए एक संकेत भेजेगा।
• अतः प्रकाश उपचार C के लिए दर्शाई गई प्रतिक्रियाएँ गलत हैं।
• प्रकाश उपचार D - यह उपचार SDP में प्रवाह को बढ़ावा नहीं देगा क्योंकि एक छोटे दिन के पौधे को फूलने के लिए छोटे दिन की आवश्यकता होती है, जबकि यह LDP को पुष्प देगा क्योंकि पुष्प की दिन की लंबाई महत्वपूर्ण दिन की लंबाई से अधिक होती है।
• अतः प्रकाश उपचार D के लिए दर्शाई गई प्रतिक्रिया गलत है।
• प्रकाश उपचार E - यह उपचार एसडीपी में पुष्पन को बढ़ावा नहीं देगा क्योंकि अंधकार अवधि की अवधि बहुत कम होती है, जबकि यह एलडीपी में पुष्पन को बढ़ावा देगा क्योंकि अंधकार अवधि, क्रांतिक दिन की लंबाई से कम होती है।
• अतः प्रकाश उपचार E के लिए दर्शाई गई प्रतिक्रियाएँ सही हैं।

अतः, सही उत्तर विकल्प 2 है।

सही उत्तर विकल्प 2 अर्थात A,C और D है।

Key Points

• पादपवर्णक अन्योन्यक्रिया कारकों (PIFS) प्रोटीन का परिवार है जो मुख्य रूप से प्रकाशसंरचनाविकासी प्रतिक्रियाओं के नकारात्मक नियामकों के रूप में कार्य करता है।
• PIF प्रकाशसंरचना-मध्यस्थ प्रकाशसंरचनाविकासी, बीज अंकुरण, पर्णहरित  जैवसंश्लेषण, छाया परिहार और बीजपत्राधार विस्तार के विभिन्न पहलुओं को विनियमित करते हैं।
• PIFS मुख्य रूप से अंधेरे से प्रेरित जीनों के ट्रांस्क्रिप्शनल उत्प्रेरक के रूप में कार्य करके, तथा कुछ प्रकाश से प्रेरित जीनों का दमन करके, अंधेरे में निस्तेज विकास (तमोसंरचनाविकास) को बढ़ावा देता है।
• COP1- (संघटन प्रकाशसंरचनाविकासी 1), एक E3 यूबिक्विटिन लाइगेज है, जो 26S प्रोटिएसोम-मध्यस्थता क्षरण के लिए प्रोटीन को लक्ष्य बनाने में शामिल है।
• अंधेरे में COP1 नाभिक में मौजूद होता है, लेकिन प्रकाश में यह केवल कोशिकाद्रव्य में पाया जाता है।
• SPA1 भी एक नकारात्मक विनियामक प्रोटीन है, जिसमें एक डोमेन होता है जो इसे एक अन्य कारक, COP1 (संघटन प्रकाशसंरचनाविकासी 1) के साथ अंतःक्रिया करने में सक्षम बनाता है, जो पादपवर्णक क्रिया के phyA और phyB दोनों सकारात्मक विनियामकों के नीचे की ओर कार्य करता है।
• HY5-HY5 (दीर्घ बीजपत्राधर-5) एक प्रतिलेखन कारक है जो पादपवर्णक मार्ग में प्रकाशसंरचनाविकासी का प्रमुख नियामक है।

स्पष्टीकरण:

कथन A:- सही

• प्रकाश की उपस्थिति में PIF का अपघटन हो जाता है। इसलिए, यह अंधेरे में तमोसंरचनाविकास को बढ़ावा देता है।

कथन B:- गलत

• P_fr के साथ बातचीत पर PIF  फॉस्फोरिकरण हो जाते हैं, जो फिर नाभिक में प्रवेश करते हैं और उसके बाद प्रोटिएसोम कॉम्प्लेक्स के माध्यम से विघटन होता है।

कथन C:- सही

• PIFs का विघटन प्रकाश की उपस्थिति में E3 यूबिक्विटिन लाइगेज प्रोटिएसोम कॉम्प्लेक्स द्वारा होता है।

कथन D:- सही

• PIF प्रकाशसंरचनाविकासी प्रतिक्रियाओं के नकारात्मक नियामक हैं। इसलिए, यह केवल रात में ही व्यक्त होता है।

अतः सही उत्तर A, C और D है।

पत्तियों में प्रकाशकालिक उद्दीपन को जो रसायन ग्रहण करता है वह फाइटोक्रोम है। आवश्यक प्रकाशकाल को ग्रहण करने के तुरंत बाद पत्तियाँ एक रसायन उत्पन्न करती हैं जो शूट शीर्ष तक पहुँचता है, जो फूलों का उत्पादन करने के लिए विभेदन से गुजरता है।

एन्जियोस्पर्म, जिम्नोस्पर्म, फ़र्न, मॉस और हरे शैवाल में आमतौर पर तीन से पाँच फाइटोक्रोम (PHY) जीन के छोटे कुल होते हैं। पादप फाइटोक्रोम के कार्बोक्सिल-टर्मिनल मॉड्यूल में दो अनुमानित PAS डोमेन होते हैं, जिसके बाद एक अनुक्रम होता है जिसमें दो-घटक हिस्टिडीन काइनेज (TC-HKs) के साथ स्पष्ट समरूपता होती है - बैक्टीरिया, पौधों और कवक में सामान्य 'टू-कम्पोनेंट' पर्यावरणीय संवेदी प्रणालियों में प्रभावकारी प्रोटीन ('टू-कम्पोनेंट' सिस्टम में आमतौर पर एक रिसेप्टर हिस्टिडीन काइनेज शामिल होता है जो सिग्नल प्राप्त करता है और इसे 'प्रतिक्रिया नियामक' प्रोटीन को रिले करता है जो कोशिकीय प्रतिक्रिया को प्राप्त करता है)। हालाँकि, पादप फाइटोक्रोम में, हिस्टिडीन काइनेज उत्प्रेरक कार्य के लिए महत्वपूर्ण अमीनो एसिड संरक्षित नहीं हैं, और इसलिए ये हिस्टिडीन काइनेज संबंधित डोमेन (HKRDs) एक विशिष्ट Tc-HK तंत्र के माध्यम से कार्य नहीं करते हैं। बैक्टीरियल और फंगल फाइटोक्रोम में क्रियात्मक हिस्टिडीन काइनेज डोमेन होते हैं और एक टू-कम्पोनेंट तंत्र के माध्यम से कार्य करते हैं। यद्यपि पादप फाइटोक्रोम प्रतिक्रिया के लिए एक पूर्ण संकेत पारक्रमण मार्ग का अभी तक वर्णन नहीं किया गया है, साइटोसोलिक और परमाणु दोनों तंत्र शामिल हैं। इस बात के प्रमाण हैं कि पादप Phys में सेरीन/थ्रेओनीन काइनेज गतिविधि होती है।

सही उत्तर विकल्प 2 अर्थात A, B और E है

अवधारणा:

• फोटोपीरियोडिज्म से तात्पर्य पौधे की फोटोपीरियोड की लंबाई मापने की क्षमता से है।
• यह मैरीलैंड मैमथ की विभिन्न प्रजातियों में WWGarner और HAAllard द्वारा रिपोर्ट किया गया था
• प्रकाशकाल की अवधि कई शारीरिक घटनाओं के लिए जिम्मेदार होती है, जैसे पुष्पन की शुरुआत, बीज अंकुरण, प्रसुप्ति, अलैंगिक प्रजनन आदि, तथा ये सभी एक निश्चित अवधि के प्रकाशकाल द्वारा सक्रिय होते हैं।
• फोटोपीरियड की इस विशिष्ट लंबाई को क्रिटिकल डे लेंथ कहा जाता है। यह प्रजाति दर प्रजाति अलग-अलग होती है।
• पादपों को पुष्पन के आधार पर उनकी प्रकाश अवधि प्रतिक्रिया के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है

1. दीर्घ प्रदीप्तकाली पादपों - यह पादप तभी फूलता है जब दिन की लंबाई महत्वपूर्ण दिन की लंबाई से ज़्यादा होती है। दिन की लंबाई बढ़ने से इनका फूल जल्दी खिलता है।
2. अल्प प्रदीप्तकाली पादपों - यह पादप तभी फूलता है जब दिन की लंबाई महत्वपूर्ण दिन की लंबाई से कम होती है। इनका फूलना दिन की छोटी लंबाई से तेज़ होता है।
3. प्रदीप्तकाली-तटस्थ पादपों - यह पादप मध्यवर्ती दिन की लंबाई में पुष्प देता है। यह वनस्पति अवस्था में तब रहता है जब दिन या तो बहुत लंबे होते हैं या बहुत छोटे होते हैं।

स्पष्टीकरण:

• पादप अंधकार काल की अवधि को मापते हैं।
• यदि रात्रि या अंधेरे समय में प्रकाश बाधित होता है, तो इससे फूल खिलने में बाधा उत्पन्न होगी।
• प्रकाश उपचार A - यह उपचार SDP में पुष्पन को बढ़ावा देगा क्योंकि उन्हें पुष्पन के लिए कम दिन की आवश्यकता होती है, लेकिन इससे LDP में पुष्पन नहीं होगा क्योंकि उन्हें पुष्पन के लिए अधिक दिन के प्रकाश की आवश्यकता होती है।
• अतः प्रकाश उपचार A के लिए दर्शाई गई प्रतिक्रियाएँ सही हैं।
• प्रकाश उपचार B - यह उपचार SDP में पुष्पन को बढ़ावा नहीं देगा क्योंकि उन्हें पुष्पन के लिए कम दिन की आवश्यकता होती है, लेकिन यह एलडीपी में पुष्पन को बढ़ावा देगा क्योंकि उन्हें पुष्पन के लिए अधिक दिन के प्रकाश की आवश्यकता होती है।
• अतः प्रकाश उपचार B के लिए दर्शाई गई प्रतिक्रियाएं सही हैं।
• प्रकाश उपचार C - यह उपचार SDP में पुष्प को बढ़ावा नहीं देगा क्योंकि पौधे की अंधेरे अवधि प्रकाश द्वारा बाधित होती है जो आगे चलकर छोटे दिन के पौधों में फूल को बढ़ावा नहीं देगी। एलडीपी यहाँ फूल देगा क्योंकि प्रकाश व्यवधान फूल के लिए एक संकेत भेजेगा।
• अतः प्रकाश उपचार C के लिए दर्शाई गई प्रतिक्रियाएँ गलत हैं।
• प्रकाश उपचार D - यह उपचार SDP में प्रवाह को बढ़ावा नहीं देगा क्योंकि एक छोटे दिन के पौधे को फूलने के लिए छोटे दिन की आवश्यकता होती है, जबकि यह LDP को पुष्प देगा क्योंकि पुष्प की दिन की लंबाई महत्वपूर्ण दिन की लंबाई से अधिक होती है।
• अतः प्रकाश उपचार D के लिए दर्शाई गई प्रतिक्रिया गलत है।
• प्रकाश उपचार E - यह उपचार एसडीपी में पुष्पन को बढ़ावा नहीं देगा क्योंकि अंधकार अवधि की अवधि बहुत कम होती है, जबकि यह एलडीपी में पुष्पन को बढ़ावा देगा क्योंकि अंधकार अवधि, क्रांतिक दिन की लंबाई से कम होती है।
• अतः प्रकाश उपचार E के लिए दर्शाई गई प्रतिक्रियाएँ सही हैं।

अतः, सही उत्तर विकल्प 2 है।

अवधारणा:

• दीप्तिकालिता एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जो पौधे के वृद्धि और विकास के कई पहलुओं को नियंत्रित करती है, जिसमें अंकुरण, पुष्पन और प्रसुप्तावस्था शामिल है। पौधे प्रकाश की अवधि और अंधकार की अवधि का निर्धारण करने और प्रकाश को समझने के लिए प्रकाशग्राही का उपयोग करते हैं।
• ये प्रकाशग्राही प्रकाश की विशिष्ट तरंग दैर्ध्य पर प्रतिक्रिया करते हैं, जैसे लाल और दूर-लाल प्रकाश, साथ ही नीला प्रकाश।
• दीर्घ-दिन वाले पौधे, जैसे पालक और लेट्यूस को पुष्पन के लिए दिन के उजाले की एक निश्चित न्यूनतम लंबाई की आवश्यकता होती है।
• वे केवल तभी पुष्पित होंगे जब दिन के उजाले की अवधि एक निश्चित सीमा से अधिक हो, जो प्रजातियों के आधार पर भिन्न होती है।
• अल्प-दिन वाले पौधे, जैसे सोयाबीन और गुलदाउदी, को पुष्पन के लिए दिन के उजाले की एक निश्चित अधिकतम लंबाई की आवश्यकता होती है।
• वे केवल तभी पुष्पित होंगे जब दिन के उजाले की अवधि एक निश्चित सीमा से कम हो।
• दीर्घ-दिन वाले पौधों में, अंधकार काल के दौरान लाल प्रकाश के संपर्क में आने से पुष्पन प्रेरित हो सकता है, जबकि दूर-लाल प्रकाश के संपर्क में आने से पुष्पन बाधित हो सकता है
• अल्प-दिन वाले पौधों में, लाल प्रकाश के संपर्क में आने से पुष्पन बाधित हो सकता है, जबकि दूर-लाल प्रकाश के संपर्क में आने से पुष्पन प्रेरित हो सकता है

व्याख्या

• प्रश्न में वर्णित घटना को दीप्तिकालिता कहा जाता है, जो वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे अपने वृद्धि और विकास को नियंत्रित करने के लिए प्रकाश का उपयोग करते हैं।
• दीर्घ-दिन वाले पौधे वे होते हैं जिन्हें पुष्पन के लिए दिन के उजाले की एक निश्चित न्यूनतम लंबाई की आवश्यकता होती है, जबकि अल्प-दिन वाले पौधों को पुष्पन के लिए दिन के उजाले की एक निश्चित अधिकतम लंबाई की आवश्यकता होती है।
• दीर्घ-दिन वाले पौधों के मामले में, अंधकार काल के दौरान लाल प्रकाश की एक झलक पौधे की रात की लंबाई की धारणा को बाधित कर सकती है और पुष्पन को प्रेरित कर सकती है।
• ऐसा इसलिए है क्योंकि लाल प्रकाश फाइटोक्रोम नामक एक वर्णक को सक्रिय करता है, जो दो रूपों में उपस्थित होता है: Pr (निष्क्रिय रूप) और Pfr (सक्रिय रूप)।
• लाल प्रकाश के संपर्क में आने से Pr, Pfr में परिवर्तित हो जाता है, जो पुष्पन के प्रेरण के लिए उत्तरदायी है।
• दूसरी ओर, अंधकार काल के दौरान दूर-लाल प्रकाश की एक झलक लाल प्रकाश के प्रभाव को उलट सकती है और पुष्पन को बाधित कर सकती है।
• ऐसा इसलिए है क्योंकि दूर-लाल प्रकाश Pfr को वापस Pr में परिवर्तित करता है, जो फाइटोक्रोम के सक्रिय रूप के स्तर को कम करता है और लाल प्रकाश के प्रभाव को रद्द कर देता है।

इसलिए, सही उत्तर विकल्प 1 है।

सही उत्तर A और B है।

व्याख्या:

A. अंधेरे में, COP1 सक्रिय होता है और प्रकाश-संवेदनशील अनुलेखन कारकों को क्षरण के लिए लक्षित करता है, स्कोटोमोर्फोजेनेसिस को बढ़ावा देता है:

• यह कथन सही है। अंधेरे में, COP1 एक E3 ubiquitin ligase के रूप में कार्य करता है जो प्रकाश-रूपांतरण के धनात्मक नियामकों (जैसे HY5) को क्षरण के लिए लक्षित करता है, इस प्रकार स्कोटोमोर्फोजेनेसिस को बढ़ावा देता है (अंधेरे में उगाया गया विकास, जिसमें लंबे बीजपत्राधार और बंद बीजपत्र शामिल हैं)।

B. प्रकाश की स्थिति में, COP1 निष्क्रिय हो जाता है, जिससे प्रकाश-संवेदनशील अनुलेखन कारकों का स्थिरीकरण होता है, जो प्रकाश-रूपांतरण को प्रेरित करता है:

• यह कथन सही है। प्रकाश की उपस्थिति में, COP1 निष्क्रिय हो जाता है, जिससे HY5 जैसे प्रमुख अनुलेखन  कारकों को एकत्रित करती है, जिससे प्रकाश-संवेदनशील जीन की सक्रियता और प्रकाश-रूपांतरण की शुरुआत होती है (छोटे बीजपत्राधार और खुले, हरे बीजपत्र के साथ प्रकाश में विकास)।

C. प्रकाश के तहत COP1 का निष्क्रियण PIF-प्रेरित जीन अनुलेखन को बढ़ावा देने में परिणामित होता है, स्कोटोमोर्फोजेनेसिस का पक्षधर है:

• यह कथन गलत है। जब प्रकाश की स्थिति में COP1 निष्क्रिय हो जाता है, तो प्रकाश-रूपांतरण होता है, स्कोटोमोर्फोजेनेसिस नहीं। PIFs (फाइटोक्रोम अन्योन्यकारी कारक) प्रकाश द्वारा ऋणात्मक रूप से नियंत्रित होते हैं, और प्रकाश में COP1 का निष्क्रियण PIF-प्रेरित अनुलेखन को बढ़ावा नहीं देगा।

D. अंधेरे में, COP1 फाइटोक्रोम को स्थिर करता है, जिससे वे प्रकाश-संवेदनशील जीन को सक्रिय कर सकते हैं:

• यह कथन गलत है। अंधेरे में, COP1 फाइटोक्रोम को स्थिर नहीं करता है; बल्कि, फाइटोक्रोम अपने निष्क्रिय रूप में होते हैं। COP1 प्रकाश-रूपांतरण के दमन के लिए प्रकाश-संवेदनशील अनुलेखन कारकों का अपक्षीणन करता है।

चित्र: (a) अंधेरे और (b) प्रकाश में HY5 के स्तर का COP1 विनियमन।

निष्कर्ष:
सही कथन A और B हैं, क्योंकि दोनों अंधेरे में स्कोटोमोर्फोजेनेसिस को बढ़ावा देने में COP1 की अच्छी तरह से ज्ञात भूमिका (प्रकाश-संवेदनशील कारकों का अपक्षीणन कर) और प्रकाश में प्रकाश-रूपांतरण को प्रेरित करने (COP1 निष्क्रियता के माध्यम से) का वर्णन करते हैं।

सही उत्तर C और D. है।

अवधारणा:

DELLA प्रोटीन:

• DELLAs वृद्धि अवरोधक हैं जो GRAS परिवार के ट्रांसक्रिप्शनल रेगुलेटर से संबंधित हैं।
• वे PIFs की गतिविधि को रोकते हैं, इस प्रकार पर्यावरणीय संकेतों के जवाब में जीन अभिव्यक्ति को संशोधित करके पौधे के विकास को नियंत्रित करते हैं।

फाइटोक्रोम-इंटरैक्टिंग फैक्टर (PIFs):

• PIFs बेसिक हेलिक्स-लूप-हेलिक्स (bHLH) ट्रांसक्रिप्शन फैक्टर का एक समूह है जो स्कोटोमोर्फोजेनेसिस (अंधेरे में वृद्धि) को बढ़ावा देता है।
• वे फाइटोक्रोम के साथ बातचीत करते हैं, जो प्रकाश रिसेप्टर हैं, विकास प्रतिक्रियाओं को संशोधित करने के लिए।

जिबरेलिक एसिड (GA):

• GA एक पौधा हार्मोन है जो विकास और विकास को बढ़ावा देता है। यह DELLA प्रोटीन की स्थिरता को संशोधित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

फोटोमोर्फोजेनेसिस:

• फोटोमोर्फोजेनेसिस प्रकाश की उपस्थिति में एक पौधे का विकास है, जो छोटे तनों, खुले बीजपत्रों और हरे पत्तों की विशेषता है।
• प्रकाश की स्थिति में, फाइटोक्रोम सक्रिय होते हैं, जिससे सिग्नलिंग घटनाओं की एक श्रृंखला होती है जो DELLA प्रोटीन को स्थिर करती है।

स्कोटोमोर्फोजेनेसिस:

• स्कोटोमोर्फोजेनेसिस प्रकाश की अनुपस्थिति में एक पौधे का विकास है, जो लंबे तनों, बिना खुले बीजपत्रों और एक पीला दिखने की विशेषता है।
• अंधेरे की स्थिति में, GA के उच्च स्तर से DELLAs का क्षरण होता है, जिससे PIFs उन जीनों को सक्रिय कर सकते हैं जो इस विकास पैटर्न को बढ़ावा देते हैं।

व्याख्या:​

Key Pointsफोटोट्रोपिन

• फोटोट्रोपिन, एक फ्लेवोप्रोटीन, नीले प्रकाश के प्रकाशग्राही के रूप में कार्य करता है।
• क्रिप्टोक्रोम के विपरीत, जो मुख्य रूप से केन्द्रक में स्थानीयकृत होते हैं, फोटोट्रोपिन झिल्ली से जुड़े प्रोटीन होते हैं जिनमें झिल्ली-व्यापी क्षेत्र का अभाव होता है।
• फोटोट्रोपिन का N-टर्मिनल आधा भाग फ्लेविन मोनोन्यूक्लियोटाइड (FMN) को बांधता है, और कार्बोक्सिल-टर्मिनल क्षेत्र में एक सेरीन-थ्रियोनीन काइनेज की विशेषताएँ होती हैं।
• प्रकाश संवेदी क्षेत्र, जो N-टर्मिनस पर स्थित होता है, में दो LOV क्षेत्र होते हैं।
• LOV क्षेत्र प्रकाश, ऑक्सीजन, या वोल्टेज का पता लगाने में शामिल विभिन्न प्रकार के यूकेरियोटिक और प्रोकैरियोटिक प्रोटीन में पाए जाने वाले रूपांकनों के साथ प्रोटीन अनुक्रम समरूपता प्रदर्शित करते हैं, इसलिए संक्षिप्त नाम LOV हैं।
• प्रोटीन-बंधित FMN का नीला प्रकाश विकिरण फोटोट्रोपिन का एक संरचनात्मक परिवर्तन करता है जो ऑटोफॉस्फोराइलेशन को ट्रिगर करता है और संवेदी पारगमन कैस्केड शुरू करता है।
• अरेबिडोप्सिस में दो अलग-अलग प्रकार के फोटोट्रोपिन होते हैं जो अद्वितीय शारीरिक भूमिकाओं के अलावा अतिव्यापी कार्य प्रदर्शित करते हैं।
• इन्हें PHOT1 और PHOT2 कहा गया है।

व्याख्या:

• फोटोट्रोपिन के LOV (प्रकाश, ऑक्सीजन, या वोल्टेज) क्षेत्र प्रोटीन के N-टर्मिनल क्षेत्र में स्थित होते हैं।
• फोटोट्रोपिन पौधों, शैवाल और कुछ बैक्टीरिया में मौजूद नीले प्रकाश प्रकाशग्राही हैं।
• ये प्रोटीन दो LOV क्षेत्र (LOV1 और LOV2) और एक C-टर्मिनल सेरीन/थ्रियोनीन काइनेज क्षेत्र से बने होते हैं, जहाँ LOV क्षेत्र काइनेज की उत्प्रेरक प्रतिक्रिया को नियंत्रित करते हैं।

इसलिए सही उत्तर विकल्प 2 हैं।

Key Points

• फाइटोक्रोम एक प्रकाश-रूपांतरित वर्णक है जो लाल और दूरस्थ-लाल प्रकाश को अवशोषित करता है और प्रकाश-रूपांतर का कारण बनता है।
• यह नीले प्रकाश को भी अवशोषित करता है।
• फाइटोक्रोम अधिकांश पौधों में पाए गए हैं जहाँ यह कई विकास और विकास प्रक्रियाओं को नियंत्रित करता है जैसे कि पुष्पों का प्रकाश-कालिक प्रेरण, क्लोरोप्लास्ट विकास (क्लोरोफिल संश्लेषण को शामिल नहीं करना), पर्ण जीर्णता , पर्ण विलगन, बीज का अंकुरण, तने का दीर्घीकरण आदि।
• फाइटोक्रोम एक छोटे सहसंयोजक रूप से बंधे वर्णक अणु के साथ क्रोमोप्रोटीन का एक परिवार है।
• फाइटोक्रोम प्रोटीन दो ~125 kDa पॉलीपेप्टाइड्स के डाइमर के रूप में होते हैं, प्रत्येक में एक सहसंयोजक रूप से जुड़ा वर्णक अणु होता है।
• वर्णक को क्रोमोफोर कहा जाता है।
• यह एक रैखिक टेट्रापाइरोल है जिसे फाइटोक्रोमोबिलिन कहा जाता है और स्तनधारी पित्त वर्णक, बिलीरुबिन की संरचना के समान है।
• फाइटोक्रोमोबिलिन प्लास्टिड्स में संश्लेषित होता है और इसका अग्रदूत 8-एमिनोलेवुलिनिक अम्ल है।
• साथ में, एपोप्रोटीन (पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला) और इसका क्रोमोफोर होलोप्रोटीन बनाते हैं।
• एपोप्रोटीन का अपने क्रोमोफोर के साथ संयोजन ऑटोकैटेलिटिक है और स्वतः ही होता है।
• N-टर्मिनल आधे में एक PAS क्षेत्र, GAF क्षेत्र और PHY क्षेत्र होता है।
• PAS-GAF-PHY क्षेत्र फाइटोक्रोम के प्रकाश संवेदी क्षेत्र को शामिल करते हैं।
• C-टर्मिनल आधे में दो PAS-संबंधित क्षेत्र (PRDs) होते हैं जो फाइटोक्रोम द्वितयन और हिस्टीडीन काइनेज-संबंधित क्षेत्र (HKRD) का मध्यस्थता करते हैं।
• नियामक क्षेत्र में द्वितयन क्षेत्र और हिस्टीडीन काइनेज-संबंधित क्षेत्र होता है।

व्याख्या:

• C-टर्मिनल आधे में दो PAS-संबंधित क्षेत्र (PRDs) होते हैं जो फाइटोक्रोम द्वितयन और हिस्टीडीन काइनेज-संबंधित क्षेत्र (HKRD) का मध्यस्थता करते हैं।
• नियामक क्षेत्र में द्वितयन क्षेत्र और हिस्टीडीन काइनेज-संबंधित क्षेत्र होता है।

इसलिए सही उत्तर विकल्प 1 है।

अवधारणा:

• पौधे विभिन्न प्रकार के उद्दीपन दर्शा सकते हैं, जो बाहरी उत्तेजनाओं के प्रति दिशात्मक वृद्धि प्रतिक्रियाएँ हैं। ये प्रतिक्रियाएँ पौधों को प्रकाश, गुरुत्वाकर्षण, स्पर्श या नमी में परिवर्तन जैसे बदलते पर्यावरणीय परिस्थितियों के जवाब में अपनी वृद्धि और विकास को समायोजित करने की अनुमति देती हैं। यहाँ कुछ सबसे सामान्य प्रकार के उद्दीपन दिए गए हैं:

1. प्रकाशानुवर्ती: यह प्रकाश के प्रति पौधों की वृद्धि प्रतिक्रिया है। प्रकाशानुवर्ती में, पौधे प्रजातियों के आधार पर प्रकाश के स्रोत की ओर या उससे दूर बढ़ते हैं। उदाहरण के लिए, अधिकांश पौधों के अंकुर प्रकाश की ओर बढ़ते हैं, जबकि जड़ें प्रकाश से दूर बढ़ती हैं।
2. गुरुत्वानुवर्ती: यह गुरुत्वाकर्षण के प्रति पौधों की वृद्धि प्रतिक्रिया है। गुरुत्वानुवर्ती में, पौधे गुरुत्वाकर्षण के खिंचाव के जवाब में ऊपर या नीचे की ओर बढ़ते हैं। उदाहरण के लिए, अंकुर गुरुत्वाकर्षण के विरुद्ध ऊपर की ओर बढ़ते हैं, जबकि जड़ें गुरुत्वाकर्षण के साथ नीचे की ओर बढ़ती हैं।
3. स्पर्शानुवर्ती: यह पौधों की स्पर्श या संपर्क के प्रति वृद्धि प्रतिक्रिया है। स्पर्शानुवर्ती में, पौधे उन वस्तुओं की ओर या उनसे दूर बढ़ते हैं जिनके संपर्क में वे आते हैं। उदाहरण के लिए, चढ़ाई वाले पौधों की बालियाँ सहारे के लिए वस्तुओं के चारों ओर बढ़ती हैं।
4. जलानुवर्ती: यह पौधों की जल के प्रति वृद्धि प्रतिक्रिया है। जलानुवर्ती में, पौधे प्रजातियों के आधार पर पानी की ओर या उससे दूर बढ़ते हैं। उदाहरण के लिए, अधिकांश पौधों की जड़ें इसे अवशोषित करने के लिए पानी की ओर बढ़ती हैं।
5. रसायनानुवर्ती: यह पौधों की रसायनों के प्रति वृद्धि प्रतिक्रिया है। रसायनानुवर्ती में, पौधे अपने पर्यावरण में विशिष्ट रसायनों की ओर या उनसे दूर बढ़ते हैं। उदाहरण के लिए, कुछ पौधे नाइट्रोजन या फास्फोरस जैसे पोषक तत्वों के स्रोतों का पता लगा सकते हैं और उनकी ओर बढ़ सकते हैं।
6. कुल मिलाकर, विभिन्न प्रकार के उद्दीपन पौधों को बाहरी उत्तेजनाओं के प्रति लचीले और अनुकूली तरीके से प्रतिक्रिया करने की अनुमति देते हैं, जो उन्हें विभिन्न प्रकार के वातावरणों में विकसित होने और जीवित रहने में मदद करता है।

व्याख्या:

• सूरजमुखी के फूलों द्वारा सूर्य का अनुसरण करने की घटना को धनात्मक सूर्यानुवर्ती के रूप में जाना जाता है।
• धनात्मक सूर्यानुवर्ती एक प्रकार का उद्दीपन है, जो एक पौधे की बाहरी उत्तेजना के प्रति वृद्धि प्रतिक्रिया है।
• धनात्मक सूर्यानुवर्ती के मामले में, उत्तेजना सूर्य का प्रकाश है, और पौधा खुद को प्रकाश के स्रोत की ओर उन्मुख करेगा।
• यह कई पौधों की प्रजातियों में देखा जा सकता है, जिसमें सूरजमुखी, जिसे आमतौर पर सूरजमुखी के रूप में जाना जाता है, भी शामिल है।
• सूरजमुखी का तना लचीला होता है और पूरे दिन सूर्य की दिशा में परिवर्तन के प्रति प्रतिक्रिया करता है।
• जैसे ही सूर्य आकाश में चलता है, सूरजमुखी का तना झुक जाएगा और फूल को सूर्य की ओर उन्मुख करेगा, जिससे यह प्राप्त होने वाले सूर्य के प्रकाश की मात्रा को अधिकतम कर सकेगा।
• यह एक अनुकूली प्रतिक्रिया है जो सूरजमुखी को अधिक कुशलतापूर्वक प्रकाश संश्लेषण करने और अधिक प्रभावी ढंग से बढ़ने में मदद करती है।
• इसके विपरीत, ऋणात्मक सूर्यानुवर्ती सूर्य के प्रकाश से दूर एक पौधे की वृद्धि प्रतिक्रिया को संदर्भित करता है।
• इस प्रकार की प्रतिक्रिया कुछ छाया-सहिष्णु पौधों में देखी जाती है जो घने वन वातावरण में उगते हैं और सीधे सूर्य के प्रकाश से बचना चाहते हैं।
• प्रकाशानुवर्ती अधिक सामान्यतः प्रकाश के प्रति पौधे की वृद्धि प्रतिक्रिया को संदर्भित करता है, चाहे वह प्रकाश के स्रोत की ओर हो या उससे दूर।
• प्रकाशकालिता प्रकाश और अंधेरे की अवधि की अवधि में परिवर्तन के प्रति पौधे की प्रतिक्रिया को संदर्भित करती है, जो पौधे की वृद्धि और विकास के कई पहलुओं को विनियमित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

इसलिए, सही उत्तर विकल्प 3 है।