જૈવિક નાઇટ્રોજન સ્થાપનની પ્રક્રિયા/કાર્યપદ્ધતિ સમજાવો.

(N/A) $ \Rightarrow $ મૂળ ગંડિકામાં નાઇટ્રોજીનેઝ ઉત્સેચક અને લેગ-હિમોગ્લોબિન જેવા તમામ જરૂરી જૈવરાસાયણિક ઘટકો હોય છે.
$ \Rightarrow $ નાઇટ્રોજીનેઝ ઉત્સેચક એ $Mo-Fe$ પ્રોટીન છે અને તે વાતાવરણીય નાઇટ્રોજનનું એમોનિયામાં રૂપાંતરણ ઉદ્દીપિત કરે છે.
$ \Rightarrow $ એમોનિયા એ નાઇટ્રોજન સ્થાપનની પ્રથમ સ્થાયી નીપજ છે.
$ \Rightarrow $ નાઇટ્રોજન સ્થાપક બેક્ટેરિયામાં જોવા મળતા નાઇટ્રોજીનેઝ ઉત્સેચકીય સંકુલ દ્વારા વાતાવરણીય નાઇટ્રોજનનું એમોનિયામાં રૂપાંતરણ આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે.
$ \Rightarrow $ તેની સમગ્ર રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $N_{2} + 8e^{-} + 8H^{+} + 16ATP \rightarrow 2NH_{3} + H_{2} + 16ADP + 16Pi$
$ \Rightarrow $ નાઇટ્રોજીનેઝ ઉત્સેચક આણ્વિય ઓક્સિજન પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ છે. તેને કાર્ય કરવા માટે અજારક પરિસ્થિતિની જરૂર હોય છે.
$ \Rightarrow $ આ ઉત્સેચકોને ઓક્સિજનથી બચાવવા માટે, ગંડિકામાં લેગ-હિમોગ્લોબિન નામનું ઓક્સિજન સ્કેવેન્જર (ઓક્સિજન શોષક) હોય છે.
$ \Rightarrow $ તે નોંધવું રસપ્રદ છે કે આ સૂક્ષ્મજીવો મુક્ત-જીવી અવસ્થામાં જારક તરીકે જીવે છે (જ્યાં નાઇટ્રોજીનેઝ કાર્યરત હોતું નથી), પરંતુ નાઇટ્રોજન સ્થાપન દરમિયાન તેઓ અજારક બની જાય છે (આમ નાઇટ્રોજીનેઝ ઉત્સેચકનું રક્ષણ થાય છે).
$ \Rightarrow $ સમીકરણ મુજબ, નાઇટ્રોજીનેઝ દ્વારા એમોનિયા સંશ્લેષણ માટે ખૂબ જ ઊંચા ઉર્જાના ઇનપુટની જરૂર પડે છે (દરેક $NH_{3}$ ના ઉત્પાદન માટે $8ATP$).
$ \Rightarrow $ જરૂરી ઉર્જા યજમાન કોષોના શ્વસનમાંથી મેળવવામાં આવે છે.