Lipids & Fatty Acid Oxidation Practice Questions (Q11-15) - Plant Biotechnology

ICAR PG Plant Biotechnology 09 Jul 2023Shift 1

MCQ (Single Correct) +4 −1

Which of the following metabolites is not an intermediate in the triglyceride biosynthesis by Kennedy pathway?

केनेडी मार्ग (Kennedy pathway) द्वारा ट्राइग्लिसराइड (ट्राईएसाइलग्लिसरॉल) जैव-संश्लेषण में निम्नलिखित में से कौन सा उपापचयी मध्यवर्ती (Intermediate) नहीं है?

Lysophosphatidic acid लाइसोफॉस्फेटिडिक अम्ल Phosphatidic acid फॉस्फेटिडिक अम्ल Diacylglycerol डाईएसाइलग्लिसरॉल Glyceraldehyde-3-Phosphate ग्लिसराल्डिहाइड-3-फॉस्फेट

The Kennedy pathway (first delineated by Eugene Kennedy in 1956) is the canonical eukaryotic route for de novo biosynthesis of triacylglycerols (TAG).
The sequential metabolic steps and bona fide intermediates of the Kennedy pathway are:
$\text{sn-Glycerol-3-phosphate} + \text{Acyl-CoA} \xrightarrow{\text{GPAT}} \mathbf{\text{Lysophosphatidic acid (LPA)}} + \text{CoA}$
$\text{LPA} + \text{Acyl-CoA} \xrightarrow{\text{AGPAT}} \mathbf{\text{Phosphatidic acid (PA)}} + \text{CoA}$
$\text{PA} \xrightarrow{\text{PAP / Lipin}} \mathbf{\text{1,2-Diacylglycerol (DAG)}} + P_i$
$\text{DAG} + \text{Acyl-CoA} \xrightarrow{\text{DGAT}} \text{Triacylglycerol (TAG)} + \text{CoA}$
Glyceraldehyde-3-Phosphate (G3P) is a phosphorylated triose intermediate of glycolysis and the Calvin cycle, not a direct intermediate in the Kennedy lipid acylation cascade.
Therefore, Glyceraldehyde-3-Phosphate is not an intermediate of the Kennedy pathway (Option 4).

यूजीन केनेडी द्वारा 1956 में खोजा गया केनेडी मार्ग (Kennedy pathway) ट्राइग्लिसराइड्स (TAG) के संश्लेषण का प्रमुख मार्ग है।
केनेडी मार्ग के अनुक्रमिक मध्यवर्ती इस प्रकार हैं:
ग्लिसरॉल-3-फॉस्फेट के एसाइलीकरण से लाइसोफॉस्फेटिडिक अम्ल (LPA) बनता है।
LPA के द्वितीय एसाइलीकरण से फॉस्फेटिडिक अम्ल (PA) बनता है।
PA के वि-फॉस्फोरिलीकरण से डाईएसाइलग्लिसरॉल (DAG) बनता है।
DAG के तृतीय एसाइलीकरण से अंततः ट्राइग्लिसराइड (TAG) बनता है।
ग्लिसराल्डिहाइड-3-फॉस्फेट ग्लाइकोलिसिस एवं प्रकाश संश्लेषण का मध्यवर्ती है, केनेडी लिपिड संश्लेषण का नहीं।
अतः सही उत्तर विकल्प 4 है।

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ICAR PG Plant Biotechnology 14 Jul 2023Shift 1

MCQ (Single Correct) +4 −1

Which one of the following monounsaturated fatty acids is not an omega-9 (ω-9) fatty acid?

निम्नलिखित में से कौन सा मोनोअनसैचुरेटेड फैटी एसिड ओमेगा-9 फैटी एसिड नहीं है?

Palmitoleic acid (C16:1, Δ9) पामिटोलिक अम्ल (C16:1, Δ9) Erucic acid (C22:1, Δ13) इरूसिक अम्ल (C22:1, Δ13) Elaidic acid (C18:1, Δ9) एलाइडिक अम्ल (C18:1, Δ9) Nervonic acid (C24:1, Δ15) नर्वोनिक अम्ल (C24:1, Δ15)

Classification of unsaturated fatty acids based on the methyl (omega, $\omega$) end:

Palmitoleic acid is a 16-carbon fatty acid with one double bond at carbon 9 from the carboxyl end ($16:1, \Delta^9$). Counting from the methyl end: $16 - 9 = 7$, making it an $\omega-7$ monounsaturated fatty acid.
Erucic acid ($22:1, \Delta^{13}$) has $22 - 13 = 9$, so it is an $\omega-9$ fatty acid.
Elaidic acid ($18:1, \Delta^9$, trans-isomer of oleic acid) has $18 - 9 = 9$, making it an $\omega-9$ fatty acid.
Nervonic acid ($24:1, \Delta^{15}$) has $24 - 15 = 9$, making it an $\omega-9$ fatty acid.

Therefore, Palmitoleic acid is not an $\omega-9$ fatty acid.

मिथाइल (ओमेगा, $\omega$) सिरे से असंतृप्त वसीय अम्लों का वर्गीकरण:

पामिटोलिक अम्ल (Palmitoleic acid, $16:1, \Delta^9$) में मिथाइल सिरे से दोहरा बंध 7वें कार्बन पर होता है ($16 - 9 = 7$), अतः यह एक ओमेगा-7 ($\omega-7$) वसीय अम्ल है।
इरूसिक अम्ल (Erucic acid, $22:1, \Delta^{13}$) में $22 - 13 = 9$ अर्थात यह ओमेगा-9 वसीय अम्ल है।
एलाइडिक अम्ल (Elaidic acid, $18:1, \Delta^9$) ओलिक अम्ल का ट्रांस-समावयवी है और ओमेगा-9 वसीय अम्ल है।
नर्वोनिक अम्ल (Nervonic acid, $24:1, \Delta^{15}$) में $24 - 15 = 9$ अर्थात यह भी ओमेगा-9 वसीय अम्ल है।

अतः पामिटोलिक अम्ल ओमेगा-9 वसीय अम्ल नहीं है।

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ICAR PG Plant Biotechnology 14 Jul 2023Shift 1

MCQ (Single Correct) +4 −1

The sequence for the action of the following enzymes of fatty acid β-oxidation pathway is:

(A) . β-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase

(B) . Thiolase

(C) . Enoyl-CoA hydratase

(D) . Acyl-CoA dehydrogenase

Choose the correct answer from the options given below:

फैटी एसिड β-ऑक्सीकरण मार्ग के निम्नलिखित एंजाइमों की क्रिया का सही क्रम है:

(A) . β-हाइड्रॉक्सीएसिल-CoA डिहाइड्रोजनेज

(B) . थायोलेज

(C) . एनॉयल-CoA हाइड्रेटेज

(D) . एसिल-CoA डिहाइड्रोजनेज

नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर का चयन कीजिए:

(D), (A), (C), (B) (D), (A), (C), (B) (C), (D), (A), (B) (C), (D), (A), (B) (D), (C), (A), (B) (D), (C), (A), (B) (A), (D), (C), (B) (A), (D), (C), (B)

ICAR PG Plant Biotechnology 14 Jul 2023Shift 1

MCQ (Single Correct) +4 −1

When two phosphatidyl glycerol moieties join with each other with the elimination of one glycerol molecule, the resulting phospholipid formed is:

जब दो फॉस्फेटिडिल ग्लिसरॉल भाग एक ग्लिसरॉल अणु के निष्कासन के साथ एक दूसरे से जुड़ते हैं, तो बनने वाला फॉस्फोलिपिड है:

Cardiolipin कार्डियोलिपिन Cephalin सिफेलिन Ceramide सिरेमाइड Ganglioside गैंग्लियोसाइड

Cardiolipin (diphosphatidylglycerol) structure and biosynthesis:

Cardiolipin is a unique tetra-acyl phospholipid consisting of two phosphatidyl groups linked across a shared central glycerol bridge (1,3-bis(phosphatidyl)glycerol).
In bacterial cardiolipin synthase, two phosphatidylglycerol molecules condense with the release of one free glycerol to yield cardiolipin.
Cephalin is phosphatidylethanolamine, ceramide is a sphingosine linked to a fatty acid, and gangliosides contain complex oligosaccharide headgroups with sialic acid.

Therefore, the phospholipid formed is Cardiolipin.

कार्डियोलिपिन (Cardiolipin) की रासायनिक संरचना:

कार्डियोलिपिन (डाइफॉस्फेटिडिल ग्लिसरॉल) दो फॉस्फेटिडिल समूहों से मिलकर बना होता है जो एक केंद्रीय ग्लिसरॉल पुल द्वारा जुड़े होते हैं।
बैक्टीरिया में कार्डियोलिपिन सिंथेज एंजाइम दो फॉस्फेटिडिल ग्लिसरॉल अणुओं को जोड़कर एक ग्लिसरॉल मुक्त करता है और कार्डियोलिपिन बनाता है।
यह माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्ली का प्रमुख संरचनात्मक लिपिड है।

अतः सही उत्तर कार्डियोलिपिन है।

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ICAR PG Plant Biotechnology 14 Jul 2023Shift 1

Assertion & Reason +4 −1

Given below are two statements, one is labelled as Assertion (A) and other one labelled as Reason (R).

Assertion (A) : The nitrogenase enzyme is considered to be a sluggish and inefficient enzyme.

Reason (R) : The nitrogenase enzyme must go through several catalytic reduction cycles, wherein the two components of the nitrogenase viz. Fe-protein and MoFe-protein get dissociated from each other following each electron transfer, before final product i.e. ammonia appears.

In light of the above statements, choose the correct answer from the options given below:

नीचे दो कथन दिए गए हैं, एक को अभिकथन (A) और दूसरे को कारण के रूप में लेबल किया गया है।

अभिकथन (A) : नाइट्रोजनेज एंजाइम को एक सुस्त और अकुशल एंजाइम माना जाता है।

कारण : नाइट्रोजनेज एंजाइम को कई उत्प्रेरक अपचयन चक्रों से गुजरना पड़ता है, जिसमें प्रत्येक इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण के बाद नाइट्रोजनेज के दो घटक यानी Fe-प्रोटीन और MoFe-प्रोटीन एक दूसरे से अलग हो जाते हैं, इससे पहले कि अंतिम उत्पाद यानी अमोनिया दिखाई दे।

उपर्युक्त कथनों के आलोक में, नीचे दिए गए विकल्पों में से सही उत्तर का चयन कीजिए:

Both (A) and (R) are true and (R) is the correct explanation of (A). (A) और दोनों सत्य हैं और, (A) की सही व्याख्या है। Both (A) and (R) are true but (R) is NOT the correct explanation of (A). (A) और दोनों सत्य हैं और, (A) की सही व्याख्या नहीं है। (A) is true but (R) is false. (A) सत्य है लेकिन असत्य है। (A) is false but (R) is true. (A) असत्य है लेकिन सत्य है।

Catalytic kinetics of biological nitrogen fixation:
Assertion (A) is true: Nitrogenase has a very low turnover number ($k_{\text{cat}} \approx 5 - 10 \text{ s}^{-1}$), making it an extraordinarily slow and sluggish enzyme.
Reason (R) is true: According to the Thorneley-Lowe kinetic model, reducing one $\text{N}_2$ molecule requires 8 electrons. For each electron transferred, the Fe-protein must associate with the MoFe-protein, hydrolyze two ATP molecules, transfer the electron, and then completely dissociate, which is the rate-limiting step repeated 8 times.
Because this mandatory association-dissociation cycle causes the slow catalytic turnover, (R) is the correct explanation of (A).

नाइट्रोजनेज एंजाइम की गतिकी (Thorneley-Lowe मॉडल):
अभिकथन (A) सत्य है: नाइट्रोजनेज की उत्प्रेरक दर ($k_{\text{cat}}$) अत्यंत धीमी होती है (प्रति सेकंड केवल 5 से 10 प्रतिक्रियाएं)।
कारण (R) सत्य है: एक $\text{N}_2$ के अपचयन हेतु 8 इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है। प्रत्येक इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण के लिए Fe-प्रोटीन और MoFe-प्रोटीन जुड़ते हैं, 2 ATP खर्च होते हैं, और फिर वे अलग होते हैं। यह पृथक्करण ही प्रतिक्रिया की गति को सीमित करता है।

अतः (A) और (R) दोनों सत्य हैं तथा (R), (A) की सही व्याख्या है।

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