किस कोशिकांग को 'कोशिका का पावरहाउस' (powerhouse of the cell) कहा जाता है?

Question

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The correct answer is C: माइटोकॉन्ड्रिया (Mitochondria). माइटोकॉन्ड्रिया दोहरी झिल्ली वाले कोशिकांग हैं जो वायवीय कोशिकीय श्वसन (aerobic cellular respiration) के स्थल के रूप में कार्य करते हैं। वे एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (ATP) उत्पन्न करते हैं, जो कोशिका की रासायनिक ऊर्जा मुद्रा के रूप में कार्य करता है और विभिन्न चयापचय प्रक्रियाओं को बनाए रखता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
माइटोकॉन्ड्रिया दोहरी झिल्ली वाले कोशिकांग हैं जो वायवीय कोशिकीय श्वसन (aerobic cellular respiration) के स्थल के रूप में कार्य करते हैं। वे एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (ATP) उत्पन्न करते हैं, जो कोशिका की रासायनिक ऊर्जा मुद्रा के रूप में कार्य करता है और विभिन्न चयापचय प्रक्रियाओं को बनाए रखता है।

Working Principle: माइटोकॉन्ड्रिया ऑक्सीडेटिव फास्फोराइलेशन करते हैं, यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली (क्रिस्टी) पर स्थित इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला (ETC) शामिल होती है। उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों को प्रोटीन परिसरों के माध्यम से पारित किया जाता है, जिससे एक प्रोटॉन ढाल (proton gradient) बनता है जो ATP सिंथेज़ एंजाइम को ADP और अकार्बनिक फॉस्फेट को ATP में बदलने के लिए प्रेरित करता है। समग्र रासायनिक अभिक्रिया को इस प्रकार दर्शाया गया है: $C_{6}H_{12}O_{6} + 6O_{2} ightarrow 6CO_{2} + 6H_{2}O + 	ext{Energy (ATP)}$।

Key Formulas: $ADP + P_{i} + 	ext{Energy} ightarrow ATP$; $C_{6}H_{12}O_{6} + 6O_{2} ightarrow 6CO_{2} + 6H_{2}O + 36-38 ATP$

Key Points: माइटोकॉन्ड्रिया में अपना स्वयं का वृत्ताकार DNA और 70S राइबोसोम होते हैं, जो उनकी अंतःसहजीवी (endosymbiotic) उत्पत्ति का संकेत देते हैं।; आंतरिक झिल्ली ATP उत्पादन के लिए सतह क्षेत्र को बढ़ाने हेतु क्रिस्टी नामक संरचनाओं में अत्यधिक मुड़ी हुई होती है।; वे क्रेब्स चक्र (साइट्रिक एसिड चक्र) के लिए प्राथमिक स्थल हैं।

Advantages: अवायवीय (anaerobic) मार्गों की तुलना में कुशल ऊर्जा उत्पादन।

Disadvantages: उत्परिवर्तन (mutations) के प्रति संवेदनशील क्योंकि उनमें अपना स्वयं का जीनोम होता है; माइटोकॉन्ड्रियल रोगों से जुड़े होते हैं।

Applications: मांसपेशियों की कोशिकाओं में उच्च ऊर्जा मांग के कारण माइटोकॉन्ड्रिया की उच्च सांद्रता होती है।; विकासवादी जीवविज्ञान अध्ययनों में उपयोग किया जाता है (माइटोकॉन्ड्रियल DNA मातृवंशानुगत होता है)।

Additional Info: 'कोशिका का पावरहाउस' शब्द 1957 में फिलिप सीकेविट्ज़ (Philip Siekevitz) द्वारा गढ़ा गया था।. विकल्प A (केंद्रक) कोशिका का नियंत्रण केंद्र/मस्तिष्क है।. विकल्प B (राइबोसोम) प्रोटीन संश्लेषण की मशीनरी है।. विकल्प D (गॉल्जी उपकरण) कोशिका के पैकेजिंग और शिपिंग विभाग के रूप में कार्य करता है।

Answer: C सही है — माइटोकॉन्ड्रिया को कोशिका का पावरहाउस कहा जाता है क्योंकि वे कोशिकीय कार्यों के लिए आवश्यक अधिकांश ATP का संश्लेषण करते हैं।

Exam Tip: हमेशा माइटोकॉन्ड्रिया में कोशिकीय श्वसन की अवधारणा को जीवविज्ञान में श्वसन प्रणाली से जोड़ें ताकि यह समझा जा सके कि ऊर्जा के लिए कोशिकाओं को $O_{2}$ की आपूर्ति कैसे की जाती है।

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Option A: केंद्रक (Nucleus)

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Option B: राइबोसोम (Ribosome)

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Option D: गॉल्जी उपकरण (Golgi apparatus)

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