$Rhizobium$ દ્વારા વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનના સ્થાપન માટે કઈ પરિસ્થિતિઓ જરૂરી છે? $N_2$-સ્થાપનમાં તેમની ભૂમિકા શું છે?

(N/A) $Rhizobium$ એ કઠોળ વર્ગની વનસ્પતિઓની મૂળ ગંડિકાઓમાં જોવા મળતા સહજીવી બેક્ટેરિયા છે.
$Rhizobium$ દ્વારા નાઈટ્રોજન સ્થાપન માટેની પાયાની જરૂરિયાતો નીચે મુજબ છે:
$(a)$ નાઈટ્રોજનેઝ ઉત્સેચકની હાજરી.
$(b)$ લેગ-હિમોગ્લોબિનની હાજરી.
$(c)$ ઇલેક્ટ્રોન વાહક તરીકે નોન-હિમ આયર્ન પ્રોટીન,ફેરેડોક્સિન.
$(d)$ $ATP$ નો સતત પુરવઠો.
$(e)$ સહ-કારક તરીકે $Mg^{2+}$ આયનો.
$Rhizobium$ માં નાઈટ્રોજનેઝ ઉત્સેચક હોય છે,જે એક $Mo-Fe$ પ્રોટીન છે,જે વાતાવરણીય મુક્ત નાઈટ્રોજનને એમોનિયામાં રૂપાંતરિત કરવામાં મદદ કરે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$N_2 + 8e^- + 8H^+ + 16ATP \rightarrow 2NH_3 + H_2 + 16ADP + 16Pi$
$Rhizobium$ બેક્ટેરિયા મુક્ત-જીવી સ્થિતિમાં જારક તરીકે જીવે છે,પરંતુ નાઈટ્રોજન સ્થાપન દરમિયાન અજારક પરિસ્થિતિની જરૂર પડે છે. આનું કારણ એ છે કે નાઈટ્રોજનેઝ ઉત્સેચક આણ્વિય ઓક્સિજન પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ છે. મૂળ ગંડિકાઓમાં લેગ-હિમોગ્લોબિન હોય છે,જે ઓક્સિજનને દૂર કરી નાઈટ્રોજનેઝને ઓક્સિજનથી સુરક્ષિત રાખે છે.