Plant Biochemistry Practice Questions (Q36-40) - Plant Biotechnology

ICAR PG Plant Biotechnology 29 Jun 2024Shift 1

Match the Following +4 −1

Match List-I with List-II:

सूची-I को सूची-II से सुमेलित कीजिए:

List - I		List - II
A	$\alpha$-Keratin $\alpha$-केराटिन ($\alpha$-Keratin)	I	Contains predominantly $\alpha$-helices in its secondary structure इसकी द्वितीयक संरचना में मुख्य रूप से $\alpha$-हेलिक्स होते हैं
B	Collagen कोलेजन (Collagen)	II	Rich in Cysteine residues सिस्टीन अवशेषों से भरपूर (Rich in Cysteine residues)
C	Myoglobin मायोग्लोबिन (Myoglobin)	III	Rich in Glycine, Proline and Hydroxyproline ग्लाइसिन, प्रोलीन और हाइड्रॉक्सीप्रोलीन से भरपूर (Rich in Glycine, Proline and Hydroxyproline)
D	Concanavalin A कॉनकानावालिन A (Concanavalin A)	IV	Contains $\beta$-pleated sheets in high abundance in its secondary structure इसकी द्वितीयक संरचना में $\beta$-प्लीटेड शीट्स प्रचुर मात्रा में होती हैं

(A)-(I), (B)-(III), (C)-(II), (D)-(IV) (A)-(I), (B)-(III), (C)-(II), (D)-(IV) (A)-(II), (B)-(III), (C)-(I), (D)-(IV) (A)-(II), (B)-(III), (C)-(I), (D)-(IV) (A)-(III), (B)-(II), (C)-(I), (D)-(IV) (A)-(III), (B)-(II), (C)-(I), (D)-(IV) (A)-(III), (B)-(IV), (C)-(I), (D)-(II) (A)-(III), (B)-(IV), (C)-(I), (D)-(II)

ICAR PG Plant Biotechnology 09 Jul 2023Shift 1

Match the Following +4 −1

Match List-I with List-II :

Choose the correct answer from the options given below :

सूची-I को सूची-II के साथ सुमेलित कीजिए :

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

List - I सूची - I Molecule अणु		List - II सूची - II Type of peptide पेप्टाइड का प्रकार
A	Aspartame एस्पार्टेम (Aspartame)	I	Tripeptide ट्राइपेप्टाइड (Tripeptide)
B	Glutathione ग्लूटाथायोन (Glutathione)	II	Tetrapeptide टेट्रापेप्टाइड (Tetrapeptide)
C	Oxytocin ऑक्सीटोसिन (Oxytocin)	III	Nonapeptide नोनापेप्टाइड (Nonapeptide)
D	Endomorphin एंडोमॉर्फिन (Endomorphin)	IV	Dipeptide डाइपेप्टाइड (Dipeptide)

(A) - (I), (B) - (II), (C) - (III), (D) - (IV) (A) - (I), (B) - (II), (C) - (III), (D) - (IV) (A) - (IV), (B) - (I), (C) - (III), (D) - (II) (A) - (IV), (B) - (I), (C) - (III), (D) - (II) (A) - (IV), (B) - (III), (C) - (I), (D) - (II) (A) - (IV), (B) - (III), (C) - (I), (D) - (II) (A) - (IV), (B) - (II), (C) - (I), (D) - (III) (A) - (IV), (B) - (II), (C) - (I), (D) - (III)

Aspartame is an artificial non-nutritive sweetener that is chemically the methyl ester of the dipeptide L-aspartyl-L-phenylalanine (Asp-Phe-$\text{OCH}_3$) -> (A) - (IV).
Glutathione (GSH) is a ubiquitous antioxidant tripeptide composed of $\gamma$-L-glutamyl-L-cysteinylglycine -> (B) - (I).
Oxytocin is a peptide hormone synthesized in the hypothalamus and secreted by the posterior pituitary containing 9 amino acids, making it a nonapeptide -> (C) - (III).
Endomorphin (Endomorphin-1: Tyr-Pro-Trp-Phe-$\text{NH}_2$ and Endomorphin-2: Tyr-Pro-Phe-Phe-$\text{NH}_2$) are endogenous opioid peptides composed of four amino acids, making them tetrapeptides -> (D) - (II).
Correct matching: (A) - (IV), (B) - (I), (C) - (III), (D) - (II) (Option 2).

एस्पार्टेम (Aspartame): एक कृत्रिम मधुरक है जो रासायनिक रूप से L-एस्पार्टाइल-L-फेनिलएलनिन मिथाइल एस्टर नामक डाइपेप्टाइड (Dipeptide) है -> (A) - (IV)।
ग्लूटाथायोन (Glutathione / GSH): कोशिकाओं का प्रमुख एंटीऑक्सीडेंट ट्राइपेप्टाइड (Tripeptide) है जो $\gamma$-ग्लूटामिल-सिस्टीनिल-ग्लाइसीन से बना होता है -> (B) - (I)।
ऑक्सीटोसिन (Oxytocin): 9 अमीनो अम्लों की श्रृंखला वाला न्यूरोपेप्टाइड हार्मोन है, अतः यह एक नोनापेप्टाइड (Nonapeptide) है -> (C) - (III)।
एंडोमॉर्फिन (Endomorphin): चार अमीनो अम्लों (Tyr-Pro-Trp-Phe) से निर्मित अंतर्जात ओपिओइड टेट्रापेप्टाइड (Tetrapeptide) है -> (D) - (II)।
अतः सही सुमेलन (A) - (IV), (B) - (I), (C) - (III), (D) - (II) (विकल्प 2) है।

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ICAR PG Plant Biotechnology 09 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) : Depsipeptides have more flexible structure and lower rotational barrier for cis-trans isomerization than their native analogs.

Reason (R) : One or more amide linkages in depsipeptides are replaced with corresponding ester groups leading to their reduced hydrogen bonding capacity, which in turn results in deformed secondary structures.

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 (R) के रूप में चिह्नित किया गया है :

अभिकथन (A) : डेप्सिपेप्टाइड्स (Depsipeptides) की संरचना अपने मूल पेप्टाइड समरूपों की तुलना में अधिक लचीली होती है और सिस-ट्रांस समावयवीकरण (Cis-trans isomerization) के लिए घूर्णन अवरोध कम होता है।

कारण (R) : डेप्सिपेप्टाइड्स में एक या अधिक एमाइड बंध संबंधित एस्टर समूहों द्वारा प्रतिस्थापित होते हैं, जिससे उनकी हाइड्रोजन बंध बनाने की क्षमता घट जाती है, जिसके परिणामस्वरूप द्वितीयक संरचनाएं विकृत हो जाती हैं।

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

Assertion (A) is true: A depsipeptide is a peptide analog in which one or more amide ($\text{-CO-NH-}$) bonds are replaced by ester ($\text{-CO-O-}$) bonds. Because ester bonds have significantly weaker resonance stabilization (partial double bond character) than amide bonds, the rotational barrier around the ester bond is lower (~10–12 kcal/mol vs. ~20 kcal/mol for amides), providing much greater backbone flexibility and faster cis-trans isomerization.
Reason (R) is true: In depsipeptides, the substitution of $-\text{NH}-$ with $-\text{O}-$ removes the essential hydrogen bond donor ($-\text{NH}$), preventing the formation of standard backbone $\alpha$-helical or $\beta$-sheet hydrogen bonds and destabilizing/deforming classical secondary structures.
Because the loss of amide hydrogen bonding donors and lower resonance of ester bonds directly causes the structural deformation and conformational flexibility, (R) is the precise scientific explanation of (A).
Hence, Option 1 is correct.

अभिकथन (A) सही है: डेप्सिपेप्टाइड ऐसे पेप्टाइड समरूप होते हैं जिनमें रीढ़ के एक या अधिक एमाइड ($\text{-CO-NH-}$) बंधों को एस्टर ($\text{-CO-O-}$) बंधों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। एस्टर बंधों में आंशिक द्विबंध लक्षण (अनुनाद) एमाइड बंधों की तुलना में कम होता है, जिससे घूर्णन अवरोध घट जाता है और संरचना अधिक लचीली हो जाती है।
कारण (R) सही है: एमाइड बंध के $-\text{NH}-$ समूह के स्थान पर $-\text{O}-$ आने से हाइड्रोजन बंध दाता (H-bond donor) समाप्त हो जाता है, जिससे नियमित $\alpha$-हेलिक्स अथवा $\beta$-शीट जैसी द्वितीयक संरचनाएं विकृत हो जाती हैं।
चूंकि एस्टर प्रतिस्थापन और H-बंध की कमी ही इस अधिक लचीलेपन और घूर्णन अवरोध की कमी का मूल कारण है, अतः (R), (A) की सही व्याख्या करता है।
सही उत्तर विकल्प 1 है।

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ICAR PG Plant Biotechnology 09 Jul 2023Shift 1

MCQ (Single Correct) +4 −1

What is the first sequenced protein?

प्रथम अनुक्रमित (Sequenced) प्रोटीन कौन सा है?

Insulin इंसुलिन Hemoglobin हीमोग्लोबिन Actin एक्टिन Myosin मायोसिन

Bovine insulin was the very first protein whose complete primary amino acid sequence was elucidated.
This breakthrough was accomplished by Frederick Sanger and his colleagues between 1951 and 1953 at the University of Cambridge.
Sanger determined that insulin consists of two polypeptide chains (A chain of 21 residues and B chain of 30 residues) linked by two interchain disulfide bonds.
For this landmark discovery proving that proteins have specific, invariant amino acid sequences, Sanger was awarded the 1958 Nobel Prize in Chemistry.
Thus, the first sequenced protein is insulin (Option 1).

इंसुलिन (Insulin): संसार का सबसे पहला प्रोटीन है जिसके संपूर्ण प्राथमिक अमीनो अम्ल अनुक्रम का निर्धारण किया गया था।
यह ऐतिहासिक खोज फ्रेडरिक सैंगर (Frederick Sanger) द्वारा 1951-1953 में कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में की गई थी।
सैंगर ने प्रदर्शित किया कि गोवंशीय (Bovine) इंसुलिन दो पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं (श्रृंखला A: 21 अमीनो अम्ल, श्रृंखला B: 30 अमीनो अम्ल) से बना होता है जो डाइसल्फाइड बंधों से जुड़ी होती हैं।
इस अभूतपूर्व कार्य के लिए सैंगर को 1958 में रसायन विज्ञान का नोबेल पुरस्कार प्रदान किया गया।
अतः पहला अनुक्रमित प्रोटीन इंसुलिन (विकल्प 1) है।

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ICAR PG Plant Biotechnology 09 Jul 2023Shift 1

MCQ (Single Correct) +4 −1

The biochemical reactions in which carbohydrates are converted into aromatic amino acids occur in

वे जैव रासायनिक अभिक्रियाएं जिनमें कार्बोहाइड्रेट सुगंधित अमीनो अम्लों (Aromatic amino acids) में परिवर्तित होते हैं, किसमें संपन्न होती हैं?

Calvin Cycle केल्विन चक्र Glycolysis ग्लाइकोलिसिस Shikimic acid pathway शिकिमिक अम्ल मार्ग EMP pathway ईएमपी मार्ग

The Shikimic acid pathway (shikimate pathway) is an essential metabolic route present in plants, bacteria, and fungi (absent in animals).
It couples carbohydrate precursors derived from glycolysis (phosphoenolpyruvate, PEP) and the pentose phosphate pathway (erythrose-4-phosphate, E4P) to form chorismate via shikimate.
Chorismate serves as the branch point for the biosynthesis of the three standard aromatic amino acids: Phenylalanine, Tyrosine, and Tryptophan.
Glycolysis (EMP pathway) converts glucose to pyruvate; the Calvin cycle assimilates $\text{CO}_2$ into triose phosphates.
Hence, carbohydrate conversion into aromatic amino acids occurs via the Shikimic acid pathway (Option 3).

शिकिमिक अम्ल मार्ग (Shikimic acid pathway): पौधों, कवकों तथा जीवाणुओं में पाया जाने वाला एक प्रमुख उपापचयी मार्ग है (यह जंतुओं में अनुपस्थित होता है)।
यह मार्ग ग्लाइकोलिसिस के फॉस्फोइनोलपायरुवेट (PEP) तथा पेंटोज फॉस्फेट मार्ग के एरिथ्रोज-4-फॉस्फेट (E4P) को संघनित करके शिकिमेट और कोरिस्मेट का निर्माण करता है।
कोरिस्मेट आगे चलकर तीनों आवश्यक एरोमैटिक अमीनो अम्लों (फेनिलएलेनिन, टायरोसिन तथा ट्रिप्टोफैन) का संश्लेषण करता है।
ग्लाइकोलिसिस (EMP मार्ग) ग्लूकोज को पायरुवेट में तोड़ता है तथा केल्विन चक्र $\text{CO}_2$ का स्थिरीकरण करता है।
अतः सही उत्तर शिकिमिक अम्ल मार्ग (विकल्प 3) है।