MPSC 2023 पूर्व परीक्षा पेपर-१ · प्रश्न 69 / 100

बरोबर उत्तर पर्याय (1) — फक्त अ. हा प्रश्न रिकाम्या जागेच्या रूपात दिलेला विधान-गट आहे : 'एन्झायमचे अग्रलेखा _________ हे आहेत' हे वाक्य अ ते ड या चार विधानांतून पूर्ण करायचे आहे, आणि निवडलेल्या पर्यायात ते वाक्य खरे करणारी प्रत्येक बाब यावी व खरे न करणारी एकही येऊ नये. इथे 'अग्रलेखा' म्हणजे पूर्वगामी — असा पदार्थ जो स्वतःच पुढे त्या विकरात रूपांतरित होतो. जो विकर बनवतो तो नव्हे, ज्यापासून विकर घडलेला असतो तो नव्हे, आणि विकर बांधण्याच्या सूचना वाहून नेणारा तर नव्हेच. या व्याख्येवर फक्त विधान अ उतरते, म्हणून उत्तर 'फक्त अ'. झायमोजेन, ज्याला प्रो-एन्झाइम असेही म्हणतात, हा नेमका याच वर्णनाचा पदार्थ आहे : विकराचे निष्क्रिय पूर्वरूप, जे कार्य करू शकत नाही अशा अवस्थेत स्रवले जाते आणि रासायनिक बदलाने — मुख्यतः पॉलिपेप्टाइड शृंखलेचा एक तुकडा कापून टाकल्याने — सक्रिय विकरात बदलते; तुकडा गेल्यावर उरलेला भाग असा घडी घेतो की कार्यक्षम क्रियास्थळ तयार होते. उदाहरणे प्रमाणित आणि लक्षात ठेवण्याजोगी आहेत : जठरात हायड्रोक्लोरिक आम्लाच्या प्रभावाने पेप्सिनोजेनचे पेप्सिन होते, लहान आतड्यात एन्टेरोकायनेज या विकरामुळे ट्रिप्सिनोजेनचे ट्रिप्सिन होते, ट्रिप्सिनमुळे कायमोट्रिप्सिनोजेनचे कायमोट्रिप्सिन होते, आणि रक्त गोठण्याच्या शृंखलेत प्रोथ्रॉम्बिनचे थ्रॉम्बिन होते. शरीर अशी व्यवस्था का ठेवते याचे कारण संरक्षणाचे आहे आणि तेच पाठ करण्यापेक्षा समजून घेण्याजोगे : पचनाची प्रथिनविघटक विकरे सक्रिय रूपातच तयार झाली असती तर त्यांनी ज्या ऊतीने त्यांना बनवले तिच्यावरच हल्ला केला असता; म्हणून स्वादुपिंड ती निष्क्रिय रूपात बनवते आणि ज्या पोकळीत त्यांचे भक्ष्य वाढते तिथे पोहोचल्यावरच ती सक्रिय होतात. रक्त गोठण्याच्या घटकांबाबतही तेच तत्त्व — जखम होईपर्यंत ते निष्क्रियच राहतात. उरलेली तीन विधाने विकराशी संबंधित नक्कीच आहेत, पण 'अग्रलेखा' या नात्याने नाहीत, आणि हा नेमका भेद ओळखणे हेच या प्रश्नाचे संपूर्ण काम आहे. म्हणून उत्तर पर्याय (1).

• (2)फक्त ब आणि क — या पर्यायातील दोन्ही विधाने विकरनिर्मितीशी संबंधित आहेत, पण दोन्ही पूर्वगामी नाहीत. विधान ब मधील रायबोझोम ही प्रथिने — आणि म्हणून विकरेही — जोडली जाणारी जागा आहे; ते यंत्र आहे, कच्चा माल नव्हे, आणि रायबोझोमचे रूपांतर कधीच विकरात होत नाही. विधान क मधील आरएनए हा त्या जुळणीच्या वेळी वाचला जाणारा साचा आहे : संदेशवाहक आरएनए विकराच्या अमिनो आम्ल क्रमाची माहिती वाहतो, पण तो स्वतः विकर बनत नाही. 'पूर्वगामी' या शब्दाची कसोटी एकच — तो पदार्थ स्वतःच पुढे विकरात बदलतो का. रायबोझोम व आरएनए दोघांचेही उत्तर नाही, म्हणून हा पर्याय बाद. रायबोझाइम म्हणजे उत्प्रेरक क्षमता असलेला आरएनए हा वेगळा विषय आहे; तिथे आरएनए स्वतःच उत्प्रेरक असतो, कोणत्या तरी विकराचा पूर्वगामी नसतो.
• (3)फक्त अ आणि क — पानावरील सर्वांत कुशल सापळा हाच आहे. विधान अ बरोबर आहे आणि तेच या पर्यायातही आले आहे, म्हणून झायमोजेन पूर्वगामी असतात एवढे ओळखणाऱ्या उमेदवाराला हा पर्याय बरोबर वाटू शकतो; प्रत्यक्षात विधान अ दोन पर्यायांत — (1) मध्ये एकटे आणि (3) मध्ये विधान क सोबत — मुद्दाम ठेवले आहे, म्हणजे अ बरोबर आहे हे कळून पुरत नाही, क चूक आहे हेही स्वतंत्रपणे ठरवावे लागते. आरएनए हा विकराचा पूर्वगामी नाही : संदेशवाहक आरएनए हा प्रथिन बांधण्याच्या सूचनांचा साचा असून त्याचे भाषांतर होऊन प्रथिन तयार होते, पण आरएनए रेणूचे स्वतःचे रूपांतर विकरात होत नाही. विधान-गटाच्या प्रश्नांत प्रत्येक विधान स्वतंत्रपणे खरे-खोटे ठरवूनच पर्याय निवडावा, हा धडा या पर्यायाने शिकवला आहे.
• (4)फक्त ड — विधान ड मध्ये 'प्रथिने' असे म्हटले आहे, आणि जवळजवळ सर्व विकरे प्रथिनेच असल्याने हा पर्याय ओळखीचा वाटतो. पण तिथेच त्याची चूक आहे : प्रथिन हे विकराचे रासायनिक संघटन सांगते, त्याचा पूर्वगामी असल्याचे सांगत नाही. विकर 'प्रथिनांचे बनलेले असते' आणि 'प्रथिनापासून रूपांतरित होते' या दोन वेगळ्या विधानांची इथे गल्लत केली जाते. गंमत अशी की झायमोजेन स्वतःही एक प्रथिनच असतो; त्याला पूर्वगामी ठरवणारी गोष्ट म्हणजे तो प्रथिन आहे ही नव्हे, तर तो निष्क्रिय अवस्थेत असतो आणि ठरावीक कापणीने सक्रिय होतो ही. म्हणजे 'प्रथिने' हे उत्तर पुरेसे विशिष्ट नाही — ते विकरांच्या संपूर्ण वर्गाबद्दलचे सर्वसाधारण विधान आहे, प्रश्नात मागितलेल्या विशिष्ट नात्याबद्दलचे नाही.

विकर म्हणजे जैवरासायनिक अभिक्रियांचा वेग वाढवणारे सेंद्रिय उत्प्रेरक, आणि जवळजवळ सर्व विकरे प्रथिने असतात; अपवाद रायबोझाइम, म्हणजे उत्प्रेरक क्षमता असलेले आरएनए रेणू. विकर तयार होण्याची साखळी अशी : डीएनएवरील जनुकातून संदेशवाहक आरएनए लिहिला जातो, तो रायबोझोमवर वाचला जाऊन अमिनो आम्लांची शृंखला जोडली जाते, आणि ती शृंखला विशिष्ट घडी घेऊन क्रियास्थळ असलेले कार्यक्षम प्रथिन बनते. या साखळीतील प्रत्येक घटकाचे नाते वेगळे आहे : जनुक हा आराखडा, आरएनए हा साचा, रायबोझोम हे यंत्र आणि अमिनो आम्ले हा कच्चा माल — यांपैकी कोणीही 'पूर्वगामी' नाही, कारण पूर्वगामी म्हणजे स्वतःच त्या विकरात रूपांतरित होणारा पदार्थ. नेमके तेच काम झायमोजेन करतो. झायमोजेन किंवा प्रो-एन्झाइम हा विकराचा निष्क्रिय पूर्वरूप असतो; त्याच्या पॉलिपेप्टाइड शृंखलेतील एक ठरावीक तुकडा कापला गेला की उरलेला भाग नव्याने घडी घेतो, क्रियास्थळ उघडते आणि विकर सक्रिय होतो. ही व्यवस्था शरीराने संरक्षणासाठी विकसित केली आहे : पचनाची प्रथिनविघटक विकरे स्वादुपिंडात व जठराच्या भित्तिकेत सक्रिय रूपात बनली असती तर त्यांनी स्वतःच्याच ऊतीचे विघटन केले असते, म्हणून ती निष्क्रिय रूपात स्रवली जातात आणि पचनमार्गाच्या पोकळीत पोहोचल्यावरच सक्रिय होतात. तेच तत्त्व रक्त गोठण्याच्या घटकांना लागू पडते — प्रोथ्रॉम्बिनसारखे घटक जखम होईपर्यंत निष्क्रियच राहतात, अन्यथा रक्तवाहिन्यांत विनाकारण गुठळ्या तयार झाल्या असत्या. सक्रिय करणारी यंत्रणा वेगवेगळी असते : पेप्सिनोजेनसाठी जठरातील हायड्रोक्लोरिक आम्ल, ट्रिप्सिनोजेनसाठी आतड्यातील एन्टेरोकायनेज, आणि कायमोट्रिप्सिनोजेनसाठी ट्रिप्सिन स्वतः.

एमपीएससीचे जीवशास्त्रावरील प्रश्न बहुधा एका पारिभाषिक शब्दाच्या नेमकेपणावर फिरतात, आणि हा प्रश्न त्याचे स्वच्छ उदाहरण आहे : चारही विधानांत नाव घेतलेली प्रत्येक गोष्ट उमेदवाराने विकरांच्या संदर्भातच कधीतरी वाचलेली असते, आणि प्रश्नाचा निकाल पूर्णपणे 'अग्रलेखा' म्हणजे पूर्वगामी या शब्दाच्या अर्थावर लागतो. ही रचना ओळखून ठेवण्यासारखी आहे, कारण ती पुन्हा पुन्हा येते — आयोग असा विधान-गट बांधतो की प्रत्येक विधान विषयाशी संबंधित असते आणि प्रश्नात नाव घेतलेले विशिष्ट नाते फक्त एकाच विधानाला लागू पडते. 'हे विकरांशी संबंधित आहे का' असे सैल वाचन करणाऱ्याला चारही विधाने खरी वाटतात; 'हे स्वतः विकरात रूपांतरित होते का' असे विचारणाऱ्याला एकच सापडते. पर्यायांच्या मांडणीतही एक सापळा आहे : विधान अ दोन पर्यायांत येते — पर्याय (1) मध्ये एकटे आणि पर्याय (3) मध्ये विधान क सोबत — म्हणजे झायमोजेन पूर्वगामी आहेत हे ओळखून प्रश्न सुटत नाही, आरएनए पूर्वगामी नाही हेही स्वतंत्रपणे ठरवावे लागते. मराठी स्तंभात विधानांची अक्षरे देवनागरीत अ. ब. क. ड. अशी छापली आहेत, तर इंग्रजी स्तंभात ती a. b. c. d. अशी आहेत; शिवाय मराठी स्तंभात 'झायमोजेनस्' व 'रायबोझोमस्' या लिप्यंतरांत शेवटच्या स-वर हलन्त छापलेला आहे आणि शेवटची ओळ 'कोणते पर्याय/पर्याये बरोबर आहे/त ?' अशी छापली आहे. हे सर्व पेपरानुसार जसेच्या तसे ठेवले आहे.

• झायमोजेन, ज्याला प्रो-एन्झाइम असेही म्हणतात, हा विकराचा निष्क्रिय पूर्वगामी असून त्याच्या पॉलिपेप्टाइड शृंखलेतील एक भाग कापला गेल्यावर उरलेला भाग घडी घेऊन कार्यक्षम क्रियास्थळ तयार होते आणि विकर सक्रिय होतो.
• प्रमाणित उदाहरणे अशी : जठरातील हायड्रोक्लोरिक आम्लामुळे पेप्सिनोजेनचे पेप्सिन, लहान आतड्यातील एन्टेरोकायनेजमुळे ट्रिप्सिनोजेनचे ट्रिप्सिन, ट्रिप्सिनमुळे कायमोट्रिप्सिनोजेनचे कायमोट्रिप्सिन, आणि रक्त गोठताना प्रोथ्रॉम्बिनचे थ्रॉम्बिन.
• पचनाची प्रथिनविघटक विकरे झायमोजेन रूपातच स्रवली जातात, म्हणजे ज्या ऊतीने त्यांना बनवले तिचे पचन ती करू शकत नाहीत; भक्ष्य असलेल्या पोकळीत पोहोचल्यावरच ती सक्रिय होतात, आणि याच तत्त्वाने रक्त गोठण्याचे घटकही जखम होईपर्यंत निष्क्रिय राहतात.
• रायबोझोम ही विकरांसह सर्व प्रथिने जोडली जाणारी जागा आहे आणि संदेशवाहक आरएनए हा त्या जुळणीत वाचला जाणारा साचा आहे; दोघांपैकी कोणाचेही रूपांतर विकरात होत नाही, म्हणून दोघेही विकराचे पूर्वगामी नाहीत.
• जवळजवळ सर्व विकरे प्रथिने असल्याने 'प्रथिन' हा शब्द विकराचे रासायनिक संघटन सांगतो, त्याचा पूर्वगामी सांगत नाही; झायमोजेन स्वतःही प्रथिनच असतो आणि त्याला पूर्वगामी ठरवते ती त्याची निष्क्रिय अवस्था व सक्रिय करणारी ठरावीक कापणी.

• 'पूर्वगामी' आणि 'विकर बनवणारी यंत्रणा' यांची गल्लत करणे — रायबोझोम विकर जोडते पण स्वतः विकर बनत नाही, म्हणून ते पूर्वगामी नाही
• विकरे प्रथिने असतात म्हणून 'प्रथिने' हेच त्यांचे पूर्वगामी मानणे; ते संघटन सांगणारे विधान आहे, रूपांतराचे नाही
• आरएनए विकराच्या निर्मितीत भाग घेतो म्हणून तो पूर्वगामी असेल असे समजणे — संदेशवाहक आरएनए साचा आहे आणि तो स्वतः विकरात बदलत नाही
• एक विधान बरोबर आहे एवढे ओळखून पर्याय निवडणे, तर तेच विधान दोन पर्यायांत ठेवलेले असल्याने उरलेली विधानेही स्वतंत्रपणे तपासावी लागतात
• रायबोझाइम व झायमोजेन यांची नावांच्या साम्यामुळे गल्लत करणे — रायबोझाइम म्हणजे उत्प्रेरक आरएनए, तर झायमोजेन म्हणजे विकराचे निष्क्रिय प्रथिनरूप

विकरांवरील प्रश्न एमपीएससीत नियमित येतात आणि त्यांचे तीन ठरावीक आकार आहेत : विकराचे भक्ष्य किंवा त्याचा स्रोत विचारणे, विकराच्या कार्यावर परिणाम करणारे घटक विचारणे, आणि इथल्यासारखा पारिभाषिक भेद तपासणे. तिसरा प्रकार सर्वांत जास्त गुण घालवतो, कारण त्यातील चुकीचे पर्याय विषयाबाहेरचे नसतात — ते सर्व विषयाच्या आतलेच असतात आणि फक्त प्रश्नात मागितलेले नाते त्यांना लागू पडत नाही. अशा प्रश्नांना सामोरे जाताना प्रथम प्रश्नातील मुख्य पारिभाषिक शब्दाची व्याख्या स्वतःशी स्पष्ट करावी आणि मगच विधाने वाचावीत; व्याख्या नक्की झाली की उरलेले काम यांत्रिक होते. विधान-गटाच्या रचनेतही आयोगाची एक ठरावीक सवय दिसते — बरोबर विधान एकापेक्षा जास्त पर्यायांत ठेवायचे, म्हणजे अर्धवट माहितीवर उत्तर देता येऊ नये. म्हणून प्रत्येक विधानावर बरोबर किंवा चूक अशी खूण करून मगच पर्यायांकडे वळण्याची सवय या विभागात थेट गुणांत मोजली जाते.

या प्रश्नाशी थेट संबंधित मागील PYQ आढळला नाही.

• सराव प्रश्न — प्रत्यक्ष विचारलेला प्रश्न नाही

  लहान आतड्यात ट्रिप्सिनोजेनचे ट्रिप्सिनमध्ये रूपांतर कोणत्या घटकामुळे होते ?

  • (a)हायड्रोक्लोरिक आम्ल
  • (b)एन्टेरोकायनेज
  • (c)पित्तरस
  • (d)अमायलेज

  उत्तर(b) एन्टेरोकायनेज — स्वादुपिंडातून ट्रिप्सिनोजेन हा निष्क्रिय झायमोजेन म्हणून स्रवला जातो आणि लहान आतड्याच्या श्लेष्मल आवरणातून येणारे एन्टेरोकायनेज हे विकर त्याचे सक्रिय ट्रिप्सिनमध्ये रूपांतर करते; पुढे तयार झालेला ट्रिप्सिन स्वतःच कायमोट्रिप्सिनोजेनला सक्रिय करतो. हायड्रोक्लोरिक आम्ल जठरातील पेप्सिनोजेनला सक्रिय करते, पित्तरस स्निग्ध पदार्थांचे पायसीकरण करतो आणि अमायलेज स्टार्चवर कार्य करते.

• सराव प्रश्न — प्रत्यक्ष विचारलेला प्रश्न नाही

  पचनाची प्रथिनविघटक विकरे शरीरात निष्क्रिय झायमोजेन रूपात का स्रवली जातात ?

  • (a)त्यांना साठवण्यास कमी जागा लागते म्हणून
  • (b)ती ज्या ऊतीने तयार केली त्याच ऊतीचे पचन करू नयेत म्हणून
  • (c)त्यांची निर्मिती जलद व्हावी म्हणून
  • (d)त्यांना सामूची गरज नसते म्हणून

  उत्तर(b) ती ज्या ऊतीने तयार केली त्याच ऊतीचे पचन करू नयेत म्हणून — प्रथिनविघटक विकरे सक्रिय रूपात तयार झाली असती तर त्यांनी स्वादुपिंड व जठराच्या भित्तिकेतील प्रथिनांवरच हल्ला केला असता. म्हणून ती निष्क्रिय झायमोजेन रूपात स्रवली जातात आणि पचनमार्गाच्या पोकळीत, जिथे त्यांचे भक्ष्य असते, तिथे पोहोचल्यावरच सक्रिय होतात. याच तत्त्वाने रक्त गोठण्याचे घटकही जखम होईपर्यंत निष्क्रिय ठेवले जातात.