$Rhizobium$ द्वारा वायुमंडलीय नाइट्रोजन के स्थिरीकरण के लिए कौन सी स्थितियाँ आवश्यक हैं? $N_2$-स्थिरीकरण में उनकी भूमिका क्या है?

(N/A) $Rhizobium$ एक सहजीवी बैक्टीरिया है जो लेग्यूमिनस (दलहनी) पौधों की जड़ ग्रंथियों में पाया जाता है।
$Rhizobium$ द्वारा नाइट्रोजन स्थिरीकरण करने के लिए बुनियादी आवश्यकताएं निम्नलिखित हैं:
$(a)$ नाइट्रोजनज एंजाइम की उपस्थिति।
$(b)$ लेग-हीमोग्लोबिन की उपस्थिति।
$(c)$ इलेक्ट्रॉन वाहक के रूप में नॉन-हीम आयरन प्रोटीन,फेरेडॉक्सिन।
$(d)$ $ATP$ की निरंतर आपूर्ति।
$(e)$ सह-कारक के रूप में $Mg^{2+}$ आयन।
$Rhizobium$ में नाइट्रोजनज एंजाइम होता है,जो एक $Mo-Fe$ प्रोटीन है,जो वायुमंडलीय मुक्त नाइट्रोजन को अमोनिया में बदलने में मदद करता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$N_2 + 8e^- + 8H^+ + 16ATP \rightarrow 2NH_3 + H_2 + 16ADP + 16Pi$
$Rhizobium$ बैक्टीरिया मुक्त-जीवी स्थितियों में वायवीय (aerobic) रूप में रहते हैं,लेकिन नाइट्रोजन स्थिरीकरण के दौरान अवायवीय (anaerobic) स्थितियों की आवश्यकता होती है। इसका कारण यह है कि नाइट्रोजनज एंजाइम आणविक ऑक्सीजन के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होता है। जड़ ग्रंथियों में लेग-हीमोग्लोबिन होता है,जो ऑक्सीजन को हटाकर नाइट्रोजनज को ऑक्सीजन से बचाता है।