Biological Nitrogen Fixation Questions in Gujarati

(A) $Nitrogenase$ એ જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપનની પ્રક્રિયા માટે જવાબદાર એક મહત્વપૂર્ણ ઉત્સેચક સંકુલ છે,જેમાં વાતાવરણીય $N_2$ નું એમોનિયા $(NH_3)$ માં રૂપાંતર થાય છે.
આ પ્રક્રિયા મુખ્યત્વે ડાયઝોટ્રોફિક બેક્ટેરિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે,જેમ કે $Rhizobium$,જે શિમ્બીકુળની વનસ્પતિઓની મૂળ ગંડિકાઓમાં સહજીવન ગુજારે છે.
જો $Nitrogenase$ ઉત્સેચકોનો નાશ થાય,તો વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનનું જૈવિક રિડક્શન થઈ શકતું નથી.
તેથી,શિમ્બીકુળની વનસ્પતિઓ વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનનું ઉપયોગી સ્વરૂપમાં સ્થાપન કરી શકશે નહીં.

(A) $Nitrogenase$ ઉત્સેચક જૈવિક નાઇટ્રોજન સ્થાપનની પ્રક્રિયા માટે અનિવાર્ય છે,જેમાં વાતાવરણીય $N_2$ નું રૂપાંતર $NH_3$ (એમોનિયા) માં થાય છે.
કઠોળ વર્ગની વનસ્પતિઓ $Rhizobium$ બેક્ટેરિયા સાથે સહજીવન ધરાવે છે,જે વાતાવરણીય નાઇટ્રોજનનું સ્થાપન કરવા માટે $Nitrogenase$ ઉત્સેચક ધરાવે છે.
જો $Nitrogenase$ નિષ્ક્રિય થઈ જાય,તો વનસ્પતિ જૈવિક નાઇટ્રોજન સ્થાપન કરી શકશે નહીં.
તેથી,કઠોળ વર્ગની વનસ્પતિમાં નાઇટ્રોજનનું સ્થાપન થશે નહીં.

(B) મોલિબ્ડેનમ $(Mo)$ એ એક આવશ્યક સૂક્ષ્મપોષકતત્વ છે જે નાઈટ્રોજન સ્થાપનમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.
તે નાઈટ્રોજનેઝ ઉત્સેચકનો મુખ્ય ઘટક છે,જે કઠોળ વર્ગની વનસ્પતિઓમાં વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનનું એમોનિયામાં રિડક્શન કરવા માટે જવાબદાર છે.
સામાન્ય વૃદ્ધિ અને ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ માટે વનસ્પતિઓને તેમના પેશીઓમાં $0.1$ થી $2.5 \, ppm$ મોલિબ્ડેનમની જરૂર હોય છે.
જમીનમાં મોલિબ્ડેનમની પ્રાપ્યતા જમીનના પ્રકાર પર આધાર રાખે છે,જે કાર્બનિક જમીનમાં સૌથી વધુ,ચીકણી માટીમાં ઓછી અને રેતાળ જમીનમાં સૌથી ઓછી હોય છે.

(D) લેગહિમોગ્લોબિન કઠોળ વર્ગની વનસ્પતિઓની મૂળ ગંડિકાઓમાં ઓક્સિજન સ્કેવેન્જર (ઓક્સિજન શોષક) તરીકે કાર્ય કરે છે.
તે ઓક્સિજન પ્રત્યે ઉચ્ચ આકર્ષણ ધરાવે છે અને તેની સાથે જોડાઈને ગંડિકામાં ઓક્સિજનનું પ્રમાણ ખૂબ ઓછું જાળવી રાખે છે.
આ ખૂબ જ આવશ્યક છે કારણ કે નાઈટ્રોજનેઝ ઉત્સેચક,જે જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપન માટે જવાબદાર છે,તે ઓક્સિજન પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ છે અને માત્ર અજારક પરિસ્થિતિમાં જ કાર્ય કરી શકે છે.

(N/A) વ્યાખ્યા: સજીવો દ્વારા નાઈટ્રોજનનું એમોનિયામાં રિડક્શન કરવાની પ્રક્રિયાને જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપન કહેવામાં આવે છે.
સમજૂતી: હવામાં વિપુલ પ્રમાણમાં ઉપલબ્ધ $N_{2}$ સ્વરૂપના નાઈટ્રોજનનો ઉપયોગ ખૂબ ઓછા સજીવો કરી શકે છે.
માત્ર અમુક પ્રોકેરિયોટિક જાતિઓ જ નાઈટ્રોજનનું સ્થાપન કરવા માટે સક્ષમ છે. આમ,નાઈટ્રોજનનું એમોનિયામાં રિડક્શન થાય છે. આ પ્રક્રિયા ફક્ત પ્રોકેરિયોટિક સજીવોમાં જ જોવા મળે છે. આ સૂક્ષ્મજીવોને $N_{2}$ સ્થાપકો કહેવામાં આવે છે.
$N \equiv N \xrightarrow{\text{નાઈટ્રોજિનેઝ}} NH_{3}$
નાઈટ્રોજન સ્થાપન કરતા સૂક્ષ્મજીવો મુક્તજીવી અથવા સહજીવી હોઈ શકે છે. મુક્તજીવી નાઈટ્રોજન સ્થાપન કરતા જારક સૂક્ષ્મજીવોના ઉદાહરણો $Azotobacter$ અને $Beijerinckia$ છે. જ્યારે $Rhodospirillum$ અજારક છે અને $Bacillus$ મુક્તજીવી છે.
ઘણા સાયનોબેક્ટેરિયા જેવા કે $Anabaena$ અને $Nostoc$ પણ મુક્તજીવી નાઈટ્રોજન સ્થાપકો છે.
સહજીવી જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપન: સહજીવી જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપન કરતા અનેક પ્રકારના જોડાણો જાણીતા છે. તેમાં સૌથી મુખ્ય કઠોળ-બેક્ટેરિયાનો સંબંધ છે.
દંડ આકારના $Rhizobium$ ની જાતિઓ અલ્ફાલ્ફા,સ્વીટ ક્લોવર,સ્વીટ પી,મસૂર,વટાણા,વાલ,ક્લોવર બીન્સ વગેરે જેવા અનેક કઠોળના મૂળ સાથે આવો સંબંધ ધરાવે છે.
મૂળ પર સૌથી સામાન્ય જોડાણ મૂળગંડિકાઓ (nodules) સ્વરૂપે હોય છે. આ મૂળગંડિકાઓ મૂળ પરની નાની વૃદ્ધિ છે. $Frankia$ નામનો સૂક્ષ્મજીવ બિન-કઠોળ વનસ્પતિઓના (દા.ત.,$Alnus$) મૂળ પર પણ નાઈટ્રોજન સ્થાપન કરતી મૂળગંડિકાઓ ઉત્પન્ન કરે છે.
$Rhizobium$ અને $Frankia$ બંને જમીનમાં મુક્તજીવી છે,પરંતુ સહજીવી તરીકે તેઓ વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનનું સ્થાપન કરી શકે છે.

(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.

(N/A) $(1)$ સજીવો દ્વારા વાતાવરણીય નાઇટ્રોજન $(N_2)$ નું એમોનિયા $(NH_3)$ માં રિડક્શન કરવાની પ્રક્રિયાને જૈવિક નાઇટ્રોજન સ્થાપન કહેવામાં આવે છે.
$(2)$ મૂળ ગંડિકાઓ એ શિંબીકુળની વનસ્પતિઓના મૂળ પર જોવા મળતી નાની,ગોળાકાર ગાંઠો છે,જેમાં $Rhizobium$ જેવા નાઇટ્રોજન સ્થાપક બેક્ટેરિયા વસવાટ કરે છે.

(N/A) મૂળ ગંડિકાઓમાં $N_2$ સ્થાપન માટે સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઉત્સેચક 'નાઈટ્રોજીનેઝ' $(Nitrogenase)$ છે.
નાઈટ્રોજીનેઝ એ $Mo-Fe$ પ્રોટીન છે જે વાતાવરણીય નાઈટ્રોજન $(N_2)$ નું એમોનિયા $(NH_3)$ માં રૂપાંતર કરે છે.
હા,તેના કાર્ય માટે 'લેગહિમોગ્લોબિન' $(Leghaemoglobin)$ નામના વિશિષ્ટ ગુલાબી રંગના રંજકદ્રવ્યની જરૂર પડે છે.
નાઈટ્રોજીનેઝ ઉત્સેચક આણ્વિય ઓક્સિજન $(O_2)$ પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે.
લેગહિમોગ્લોબિન ઓક્સિજનને શોષી લેનાર (oxygen scavenger) તરીકે કાર્ય કરે છે,જે મૂળ ગંડિકાઓમાં અજારક (ઓક્સિજન મુક્ત) વાતાવરણ બનાવે છે,જે નાઈટ્રોજીનેઝ ઉત્સેચકની સક્રિયતા માટે અનિવાર્ય છે.

(N/A) વૈજ્ઞાનિકોએ કઠોળ અને બિન-કઠોળ વર્ગની વનસ્પતિઓમાં નાઈટ્રોજન સ્થાપન પ્રેરવા માટે કૃત્રિમ પદ્ધતિઓ અપનાવવાનો પ્રયાસ કર્યો છે. જોકે,તેની સફળતાનો દર ખૂબ જ ઓછો છે કારણ કે કાર્યક્ષમ નાઈટ્રોજન સ્થાપન કરતી મૂળગંડિકાઓના નિર્માણમાં વનસ્પતિનું જનીનિક બંધારણ અને યજમાન-સૂક્ષ્મજીવ વચ્ચેના વિશિષ્ટ સંકેત માર્ગો (signaling pathways) ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ અને જટિલ ભૂમિકા ભજવે છે.

(A) $(1)$ વાતાવરણીય નાઇટ્રોજનનું એમોનિયામાં રૂપાંતર કરવાની પ્રક્રિયાને જૈવિક નાઇટ્રોજન સ્થાપન કહેવામાં આવે છે,જે નાઇટ્રોજિનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે. તેથી,ખૂટતો શબ્દ નાઇટ્રોજન રિડક્શન છે.
$(2)$ રોડોસ્પાઇરીલમ એ મુક્તજીવી નાઇટ્રોજન સ્થાપક બૅક્ટરિયાનું ઉદાહરણ છે. તેવી જ રીતે,એનાબીના અથવા નોસ્ટોક એ મુક્તજીવી નાઇટ્રોજન સ્થાપક નીલહરિત લીલ (સાયનોબૅક્ટરિયા) ના ઉદાહરણો છે.

(N/A) $1$. નાઈટ્રોજન સ્થાપન એ એક જૈવિક પ્રક્રિયા છે જે ફક્ત અમુક પ્રોકેરિયોટ્સ દ્વારા જ કરવામાં આવે છે કારણ કે તેમની પાસે $Nitrogenase$ તરીકે ઓળખાતો વિશિષ્ટ ઉત્સેચક સંકુલ હોય છે.
$2$. આવા પ્રોકેરિયોટ્સના ઉદાહરણોમાં $Rhizobium$,$Anabaena$ અને $Nostoc$ નો સમાવેશ થાય છે.
$3$. યુકેરિયોટિક સજીવોમાં $Nitrogenase$ ઉત્સેચક સંકુલનું સંશ્લેષણ કરવા માટે જરૂરી જનીનિક તંત્રનો અભાવ હોય છે; તેથી,તેઓ સ્વતંત્ર રીતે જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપન કરવામાં અસમર્થ છે.

(A) નાઈટ્રોજનેઝ ઉત્સેચક કઠોળ વર્ગની વનસ્પતિઓની મૂળ ગંડિકાઓમાં જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપનની પ્રક્રિયાને ઉદ્દીપિત કરે છે. આ રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $N_2 + 8e^- + 8H^+ + 16ATP \rightarrow 2NH_3 + H_2 + 16ADP + 16Pi$. સમીકરણમાં દર્શાવ્યા મુજબ,આ પ્રક્રિયાની નીપજો એમોનિયા $(NH_3)$ અને હાઈડ્રોજન $(H_2)$ છે.

(D) નાઈટ્રોજીનેઝ ઉત્સેચક શીબીકુળની વનસ્પતિઓની મૂળ ગંડિકામાં જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપન માટે જવાબદાર છે.
નાઈટ્રોજીનેઝ દ્વારા ઉદ્દીપિત રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે: $N_2 + 8e^- + 8H^+ + 16ATP \rightarrow 2NH_3 + H_2 + 16ADP + 16Pi$.
આ સમીકરણ મુજબ,આ પ્રક્રિયાની નીપજો એમોનિયા $(NH_3)$ અને હાઈડ્રોજન $(H_2)$ છે.

(A) નાઈટ્રોજન સ્થાપન એ વાતાવરણીય નાઈટ્રોજન $(N_2)$ ને એમોનિયા $(NH_3)$ માં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયા છે,જેનો ઉપયોગ વનસ્પતિઓ કરી શકે છે.
$Rhizobium$,$Azospirillum$ અને $Azotobacter$ ત્રણેય જાણીતા નાઈટ્રોજન સ્થાપક બેક્ટેરિયા છે.
$Rhizobium$ એ સહજીવી નાઈટ્રોજન સ્થાપક છે,જ્યારે $Azospirillum$ અને $Azotobacter$ મુક્તજીવી નાઈટ્રોજન સ્થાપક છે.
પાઠ્યપુસ્તકોમાં સામાન્ય રીતે $Rhizobium$ ને નાઈટ્રોજન સ્થાપક તરીકે મુખ્ય ઉદાહરણ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.

(A) નાઈટ્રોજનનું સ્થાપન કરતા સજીવોની સંખ્યા નક્કી કરવા માટે, ચાલો યાદીનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$1$. $Azospirillum$: મુક્તજીવી નાઈટ્રોજન સ્થાપક બેક્ટેરિયા.
$2$. $Glomus$: આર્બસ્ક્યુલર માયકોરાઈઝા ફૂગનો એક પ્રકાર (નાઈટ્રોજન સ્થાપન કરતા નથી).
$3$. $Nostoc$: નાઈટ્રોજન સ્થાપન કરવા માટે સક્ષમ સાયનોબેક્ટેરિયા.
$4$. $Monascus \text{ } purpureus$: કોલેસ્ટ્રોલ ઘટાડતી સ્ટેટિન દવાઓ બનાવવા માટે વપરાતી ફૂગ (નાઈટ્રોજન સ્થાપન કરતા નથી).
$5$. $Yeast$: આથવણ માટે વપરાતી ફૂગ (નાઈટ્રોજન સ્થાપન કરતા નથી).
$6$. $Anabaena$: નાઈટ્રોજન સ્થાપન કરવા માટે સક્ષમ સાયનોબેક્ટેરિયા.
$7$. $Oscillatoria$: નાઈટ્રોજન સ્થાપન કરવા માટે સક્ષમ સાયનોબેક્ટેરિયા.
$8$. $Azotobacter$: મુક્તજીવી નાઈટ્રોજન સ્થાપક બેક્ટેરિયા.
$9$. $Trichoderma$: જૈવિક નિયંત્રક તરીકે વપરાતી ફૂગ (નાઈટ્રોજન સ્થાપન કરતા નથી).
નાઈટ્રોજનનું સ્થાપન કરતા સજીવો છે: $Azospirillum$, $Nostoc$, $Anabaena$, $Oscillatoria$, અને $Azotobacter$.
કુલ સંખ્યા = $5$.

(B) $nif$ જનીનનો અર્થ 'નાઈટ્રોજન ફિક્સેશન' (નાઈટ્રોજન સ્થાપન) જનીન થાય છે.
આ જનીનો વિવિધ બેક્ટેરિયામાં જોવા મળે છે,જેમ કે $Rhizobium$ અને $Azotobacter$,જે જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપન માટે સક્ષમ છે.
$nif$ જનીનો વાતાવરણીય નાઈટ્રોજન $(N_2)$ ને એમોનિયા $(NH_3)$ માં રૂપાંતરિત કરવા માટે જરૂરી ઉત્સેચકો (જેમ કે નાઈટ્રોજનેઝ) માટે સંકેત આપે છે,જે વનસ્પતિઓ માટે ઉપયોગી સ્વરૂપ છે.
તેથી,$nif$ જનીન સીધી રીતે નાઈટ્રોજન સ્થાપન સાથે સંકળાયેલ છે.

(C) $Sesbania$ અને $Trifolium$ એ જાણીતી કઠોળ વર્ગની વનસ્પતિઓ છે,જેમના મૂળમાં નાઈટ્રોજનનું સ્થાપન કરતા બેક્ટેરિયા ધરાવતી મૂળગંડિકાઓ હોય છે. આ વનસ્પતિઓનો ઉપયોગ પશુઓ માટે ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા ઘાસચારા તરીકે કરવામાં આવે છે.

(B) $nif$ જનીન (નાઈટ્રોજન ફિક્સેશન જનીન) જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપન માટે જવાબદાર છે.
આ જનીન નાઈટ્રોજનેઝ ઉત્સેચક સંકુલના સંશ્લેષણ માટે જરૂરી પ્રોટીનનું નિર્માણ કરે છે,જે વાતાવરણીય નાઈટ્રોજન $(N_2)$ નું એમોનિયા $(NH_3)$ માં રૂપાંતર કરવા માટે ઉદ્દીપન કરે છે.

(B) કઠોળ વર્ગની વનસ્પતિઓની મૂળ ગંડિકાઓમાં વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનનું એમોનિયામાં સ્થાપન 'નાઈટ્રોજીનેઝ' નામના ઉત્સેચક સંકુલ દ્વારા થાય છે.
આ ઉત્સેચક એક મોલિબ્ડેનમ-આયર્ન પ્રોટીન સંકુલ છે જે બે ઘટકોનું બનેલું છે: $protein-1$ (ડાયનાઈટ્રોજીનેઝ) અને $protein-2$ (ડાયનાઈટ્રોજીનેઝ રિડક્ટેઝ).
સક્રિય નાઈટ્રોજીનેઝ સંકુલ આ બે ઘટકોની હાજરીમાં અસરકારક રીતે કાર્ય કરે છે અને $N_2$ નું $NH_3$ માં રૂપાંતર કરે છે.

(D) લેગહિમોગ્લોબિન એ મૂળ ગંડિકાઓમાં જોવા મળતું લાલ રંગનું,ઓક્સિજન સાથે જોડાતું આયર્નયુક્ત પ્રોટીન રંજકદ્રવ્ય છે.
તે નાઈટ્રોજન સ્થાપન માટે ખૂબ જ ઉપયોગી છે કારણ કે તે ઓક્સિજન સ્કેવેન્જર (અથવા ઓક્સિજન બફર) તરીકે કાર્ય કરે છે.
તે મૂળ ગંડિકાની અંદર મુક્ત ઓક્સિજનનું પ્રમાણ ખૂબ ઓછું રાખે છે,જે $Nitrogenase$ ઉત્સેચકને ઓક્સિડેટીવ નુકસાનથી બચાવવા માટે જરૂરી છે,કારણ કે $Nitrogenase$ ઉત્સેચક ઓક્સિજન પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે.

(A) $Nitrogenase$ ઉત્સેચક જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપન માટે આવશ્યક છે.
તે એક મેટલોપ્રોટીન છે જેમાં કો-ફેક્ટર તરીકે મોલિબ્ડેનમ હાજર હોય છે.
તેથી,વનસ્પતિઓમાં નાઈટ્રોજન સ્થાપનની પ્રક્રિયા માટે મોલિબ્ડેનમ એક અનિવાર્ય તત્વ છે.

(C) નાઈટ્રોજનેઝ એ જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપનમાં સામેલ મુખ્ય ઉત્સેચક છે,જે નાઈટ્રોજન ચયાપચયની પ્રક્રિયામાં ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. તે વાતાવરણીય નાઈટ્રોજન $(N_2)$ નું એમોનિયા $(NH_3)$ માં રૂપાંતર કરવા માટે ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે.

(A) જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપન માટે જવાબદાર ઉત્સેચકને નાઈટ્રોજનેઝ કહેવામાં આવે છે.
આ ઉત્સેચક સંકુલ કઠોળ વર્ગની વનસ્પતિના મૂળની ગાંઠોમાં જોવા મળે છે અને તે વાતાવરણીય નાઈટ્રોજન $(N_2)$ નું એમોનિયા $(NH_3)$ માં રૂપાંતરણ કરે છે.
નાઈટ્રોજનેઝ ઉત્સેચક સંકુલ બે ઘટકોનું બનેલું છે: $Fe$-પ્રોટીન (ડાયનાઈટ્રોજનેઝ રિડક્ટેઝ) અને $Mo-Fe$ પ્રોટીન (ડાયનાઈટ્રોજનેઝ).
$Fe$-પ્રોટીનમાં આયર્ન-સલ્ફર ક્લસ્ટર ($4Fe$ અને $4S$) હોય છે જે રિડક્શન પ્રક્રિયા માટે જરૂરી રેડોક્ષ પ્રતિક્રિયાઓમાં ભાગ લે છે.

(D) નાઈટ્રોજન સ્થાપન એ ચોક્કસ સૂક્ષ્મજીવો દ્વારા કરવામાં આવતી પ્રક્રિયા છે. જોકે કઠોળ વર્ગની વનસ્પતિઓ $Rhizobium$ સાથે મૂળમાં ગાંઠો બનાવવા માટે જાણીતી છે,કેટલીક બિન-કઠોળ વનસ્પતિઓ પણ નાઈટ્રોજન સ્થાપિત કરતા બેક્ટેરિયા સાથે સહજીવન સંબંધ ધરાવે છે. $Alnus$ અને $Casuarina$ એ બિન-કઠોળ વનસ્પતિઓના ઉત્તમ ઉદાહરણો છે જે $Frankia$ નામના એક્ટિનોમાયસેટ સાથે જોડાઈને વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનનું સ્થાપન કરવા માટે મૂળમાં ગાંઠો બનાવે છે. $Xanthomonas$ એ બેક્ટેરિયાનું પ્રજાતિ છે,તે વનસ્પતિ નથી. તેથી,પ્રશ્નના વિકલ્પોમાં ભૂલ છે. જોકે,બિન-કઠોળ નાઈટ્રોજન સ્થાપિત કરતી વનસ્પતિઓના સંદર્ભમાં $Alnus$ અને $Casuarina$ સાચા છે.

(D) જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપન નાઈટ્રોજનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા કરવામાં આવે છે,જે આણ્વિક ઓક્સિજન પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે.
કઠોળ વર્ગની વનસ્પતિઓની મૂળ ગંડિકાઓમાં,લેગહિમોગ્લોબિન ઓક્સિજન સ્કેવેન્જર (ઓક્સિજન શોષક) તરીકે કાર્ય કરે છે.
તે ઓક્સિજન સાથે જોડાઈને ગંડિકાઓમાં ઓક્સિજનનું પ્રમાણ ઓછું રાખે છે,જેનાથી નાઈટ્રોજનેઝ ઉત્સેચકને ઓક્સિડેટિવ નુકસાનથી બચાવે છે અને તેની કાર્યક્ષમતા જાળવી રાખે છે.

(C) નાઈટ્રોજન સ્થાપન એ વાતાવરણીય નાઈટ્રોજન $(N_{2})$ ને એમોનિયા $(NH_{3})$ માં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયા છે,જેનો ઉપયોગ વનસ્પતિઓ દ્વારા કરી શકાય છે.
જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપનની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ દર્શાવવામાં આવે છે:
$N_{2} + 8 H^{+} + 8 e^{-} + 16 ATP \rightarrow 2 NH_{3} + H_{2} + 16 ADP + 16 Pi$
આ પ્રક્રિયા નાઈટ્રોજનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે,જે સાયનોબેક્ટેરિયા અને રાઈઝોબિયમ જેવા ચોક્કસ પ્રોકેરિયોટ્સમાં જોવા મળે છે.

(C) સમીકરણ $N_{2} + 8e^{-} + 8H^{+} \rightarrow 2NH_{3} + H_{2}$ એ જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપનની પ્રક્રિયા દર્શાવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,નાઈટ્રોજનેઝ ઉત્સેચક વાતાવરણીય ડાયનાઈટ્રોજન $(N_{2})$ નું એમોનિયા $(NH_{3})$ માં રિડક્શન કરે છે.
આ નાઈટ્રોજન ચક્રનું એક મહત્વનું પગલું છે જેમાં નિષ્ક્રિય વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનને સજીવો દ્વારા ઉપયોગમાં લઈ શકાય તેવા સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.

(A) નાઈટ્રોજનેઝ ઉત્સેચક જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપનની પ્રક્રિયા માટે આવશ્યક છે,જે વાતાવરણીય $N_2$ નું એમોનિયા $(NH_3)$ માં રૂપાંતર કરે છે.
કઠોળ વર્ગની વનસ્પતિઓ $Rhizobium$ જેવા બેક્ટેરિયા સાથે સહજીવન ધરાવે છે,જે વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનને વનસ્પતિ ઉપયોગ કરી શકે તેવા સ્વરૂપમાં ફેરવવા માટે નાઈટ્રોજનેઝ ઉત્સેચકનો ઉપયોગ કરે છે.
જો તમામ નાઈટ્રોજનેઝ ઉત્સેચકો નિષ્ક્રિય થઈ જાય,તો કઠોળમાં નાઈટ્રોજનનું જૈવિક સ્થાપન સંપૂર્ણપણે અટકી જશે.
જોકે નાઈટ્રોજન સ્થાપનની અન્ય પદ્ધતિઓ (જેમ કે ઔદ્યોગિક અથવા વિદ્યુત) અસ્તિત્વમાં છે,પરંતુ કઠોળમાં નાઈટ્રોજનેઝ દ્વારા થતી વિશિષ્ટ જૈવિક પ્રક્રિયા બંધ થઈ જશે.

(A) બેક્ટેરિયામાં,ખાસ કરીને સહજીવી રાઈઝોબિયામાં,જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપનની પ્રક્રિયા ચોક્કસ જનીન સમૂહો દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.
$1$. $Nod$ જનીનો: આ જનીનો નોડ્યુલેશન (ગાંઠ બનવાની) પ્રક્રિયા માટે જવાબદાર છે,જેમાં મૂળના રોમનું વળવું,ચેપ તંતુનું નિર્માણ અને મૂળગંડિકાનો વિકાસ સામેલ છે.
$2$. $nif$ જનીનો: આ જનીનો વાતાવરણીય નાઈટ્રોજન $(N_2)$ નું એમોનિયા $(NH_3)$ માં રિડક્શન કરવા માટે જરૂરી ઉત્સેચકો (જેમ કે નાઈટ્રોજનેઝ) અને નિયમનકારી પ્રોટીન માટે સંકેત આપે છે.
$3$. $fix$ જનીનો: આ જનીનો સહજીવી નાઈટ્રોજન સ્થાપન સ્થિતિના નિયમન અને જાળવણીમાં સામેલ છે,ખાસ કરીને મૂળગંડિકાની અંદર બેક્ટેરોઈડ સ્વરૂપમાં.
તેથી,આ પ્રક્રિયાઓમાં સામેલ જનીનોનો સાચો સમૂહ $Nod, nif, fix$ છે.

(B) નાઈટ્રોજનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા ઉદ્દીપિત જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપનની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$N_2 + 8e^- + 8H^+ + 16ATP \longrightarrow 2NH_3 + H_2 + 16ADP + 16Pi$
સમીકરણના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે $2$ અણુ $NH_3$ ના ઉત્પાદન માટે $16$ $ATP$ અણુઓની જરૂર પડે છે.
તેથી,$NH_3$ ના $1$ અણુના નિર્માણ માટે જરૂરી $ATP$ ની સંખ્યા $16 / 2 = 8$ $ATP$ અણુઓ છે.

(B) $Azotobacter$ એ મુક્તજીવી,જારક અને અસહજીવી નાઈટ્રોજન સ્થાપક બેક્ટેરિયા છે. તે જમીનમાં સ્વતંત્ર રીતે રહીને વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનનું સ્થાપન કરે છે. જ્યારે $Rhizobium$ અને $Frankia$ એ સહજીવી નાઈટ્રોજન સ્થાપક છે.

(B) નાઈટ્રોજનેઝ ઉત્સેચક એ $Mo-Fe$ પ્રોટીન સંકુલ છે જે વાતાવરણીય નાઈટ્રોજન $(N_{2})$ નું એમોનિયા $(NH_{3})$ માં રિડક્શન કરે છે. આ ઉત્સેચક આણ્વિય ઓક્સિજન $(O_{2})$ પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ છે અને તે માત્ર આદિકોષકેન્દ્રી સજીવો (જેમ કે $Rhizobium$,$Azotobacter$ વગેરે) માં જ જોવા મળે છે. તેથી,સાચું વિધાન એ છે કે તે માત્ર આદિકોષકેન્દ્રી સજીવોમાં જોવા મળે છે.

(D) લેગહિમોગ્લોબિન $(LHb)$ એ શિંબીકુળની વનસ્પતિઓની મૂળ ગંડિકાઓમાં જોવા મળતું લાલ રંગદ્રવ્ય છે.
નાઈટ્રોજીનેઝ,જે $N_2$-સ્થિરીકરણ માટે જવાબદાર ઉત્સેચક છે,તે આણ્વિય ઓક્સિજન $(O_2)$ પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ છે અને તેના દ્વારા નિષ્ક્રિય થઈ જાય છે.
$LHb$ ઓક્સિજન સ્કેવેન્જર તરીકે કાર્ય કરે છે,જે $O_2$ સાથે જોડાઈને ગંડિકાના વાતાવરણમાં ઓક્સિજનનું પ્રમાણ ઓછું રાખે છે.
આ નાઈટ્રોજીનેઝ ઉત્સેચકને ઓક્સિજનની અવરોધક અસરોથી સુરક્ષિત રાખે છે,જેથી સ્થિરીકરણની પ્રક્રિયા કાર્યક્ષમ રીતે આગળ વધી શકે છે.

(D) આપેલ સમીકરણ જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપનની પ્રક્રિયા દર્શાવે છે,જે નાઈટ્રોજનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં,વાતાવરણીય નાઈટ્રોજન $(N_{2})$ ને $ATP$ અને ઈલેક્ટ્રોનના સ્વરૂપમાં ઉર્જાનો ઉપયોગ કરીને એમોનિયા $(NH_{3})$ માં રિડક્શન કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા નાઈટ્રોજન ચક્રનું એક મહત્વપૂર્ણ પગલું છે,જે વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનને વનસ્પતિઓ ઉપયોગ કરી શકે તેવા સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત કરવાની મંજૂરી આપે છે.

(A) નાઇટ્રોજનેઝ ઉત્સેચક આણ્વિય ઓક્સિજન પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે અને તેને કાર્ય કરવા માટે અજારક (anaerobic) પરિસ્થિતિની જરૂર હોય છે. તેથી,નાઇટ્રોજનેઝને તેના કાર્ય માટે ઓક્સિજનની જરૂર પડે છે તે વિધાન ખોટું છે. મૂળની ગાંઠોમાં આવી અજારક પરિસ્થિતિઓ બનાવવા માટે લેગ-હિમોગ્લોબિન ઓક્સિજન સ્કેવેન્જર તરીકે કાર્ય કરે છે.

(D) ડાયઝોટ્રોફ્સ એવા સજીવો છે જે વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનને ઉપયોગી સ્વરૂપમાં (જેમ કે એમોનિયા) સ્થાપિત કરી શકે છે.
$Rhizobium$ અને $Azotobacter$ જાણીતા નાઈટ્રોજન સ્થાપક બેક્ટેરિયા છે.
$Frankia$ અને $Klebsiella$ પણ વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનને સ્થાપિત કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.
$Anabaena$ અને $Nostoc$ એ સાયનોબેક્ટેરિયા છે જે વિશિષ્ટ કોષો જેને 'હેટરોસિસ્ટ' કહેવાય છે,તેમાં નાઈટ્રોજનનું સ્થાપન કરે છે.
તેથી,આપેલ તમામ સજીવો ડાયઝોટ્રોફ્સ છે.

(D) નાઈટ્રોજનેઝ ઉત્સેચક આણ્વિય ઓક્સિજન $(O_2)$ પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ છે.
તે ઓક્સિજનની સાંદ્રતા સામે પ્રતિરોધક નથી.
મૂળ ગંડિકાઓમાં,ઉત્સેચકને અસરકારક રીતે કાર્ય કરવા માટે અજારક વાતાવરણની જરૂર હોય છે,જે લેગહિમોગ્લોબિન પ્રોટીન દ્વારા જાળવવામાં આવે છે જે ઓક્સિજન સ્કેવેન્જર તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેથી,તે $O_2$ ની સાંદ્રતા સામે પ્રતિરોધક છે તે વિધાન ખોટું છે.

(B) જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપનની પ્રક્રિયા નાઈટ્રોજનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે. ડાયનાઈટ્રોજન $(N_2)$ ના એક અણુના રિડક્શન માટેનું કુલ સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$N_2 + 8e^- + 8H^+ + 16ATP \rightarrow 2NH_3 + H_2 + 16ADP + 16Pi$
આ સમીકરણ મુજબ, $N_2$ ના એક અણુના રિડક્શન માટે $8$ ઈલેક્ટ્રોન અને $8$ પ્રોટોનની જરૂર પડે છે.

(C) નાઈટ્રોજનેઝ ઉત્સેચક એ જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપન માટે જવાબદાર એક જટિલ મેટલોપ્રોટીન છે. તે બે ઘટકોનું બનેલું છે: $Fe$ પ્રોટીન (ડાયનાઈટ્રોજનેઝ રિડક્ટેઝ) અને $Mo-Fe$ પ્રોટીન (ડાયનાઈટ્રોજનેઝ). આ ઉત્સેચકના સક્રિય સ્થાનમાં મોલિબ્ડેનમ-આયર્ન કોફેક્ટર $(MoFeCo)$ હોય છે,જેમાં મોલિબ્ડેનમ $(Mo)$,આયર્ન $(Fe)$ અને સલ્ફર $(S)$ પરમાણુઓનો સમાવેશ થાય છે. તેથી,સાચું બંધારણ $Mo, Fe, S$ છે.

(C) યુરાઈડ્સ એ કાર્બનિક સંયોજનો છે જે ખૂબ જ ઊંચો નાઈટ્રોજન અને કાર્બનનો ગુણોત્તર ધરાવે છે. તે $Glycine \ max$ (સોયાબીન) જેવા અમુક કઠોળ વર્ગની વનસ્પતિઓમાં નાઈટ્રોજનના સંગ્રહ અને વહન માટે પસંદગીનું સ્વરૂપ છે. આ સંયોજનો નાઈટ્રોજન સ્થાપન દરમિયાન મૂળની ગાંઠોમાં સંશ્લેષિત થાય છે અને ત્યારબાદ જલવાહક પેશી દ્વારા વનસ્પતિના અન્ય ભાગોમાં વહન પામે છે.

(A) બેક્ટેરિયા (જેમ કે $Rhizobium$) માં નાઈટ્રોજન સ્થાપન માટે જવાબદાર જનીનોને $Nif$ જનીનો (નાઈટ્રોજન ફિક્સેશન જનીનો) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ જનીનો વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનને એમોનિયામાં રૂપાંતરિત કરવા માટે જરૂરી ઉત્સેચકો,ખાસ કરીને નાઈટ્રોજેનેઝ માટે સંકેત આપે છે.

(A) $nif$ જનીનો (નાઇટ્રોજન સ્થાપન જનીનો) એ ઘણા બેક્ટેરિયા જેવા કે $Klebsiella\; pneumoniae$ અને $Azotobacter$ માં જોવા મળતા જનીનોનો સમૂહ છે,જે નાઇટ્રોજન સ્થાપન માટે જવાબદાર છે.
આ જનીનો વાતાવરણીય નાઇટ્રોજન $(N_2)$ નું એમોનિયા $(NH_3)$ માં રિડક્શન કરવા માટે જરૂરી ઉત્સેચકો માટે સંકેત આપે છે.
$Klebsiella\; pneumoniae$ માં $nif$ જનીન ક્લસ્ટરમાં $17$ જનીનો હોય છે જે $7$ કે $8$ ઓપેરોનમાં ગોઠવાયેલા હોય છે,પરંતુ ઐતિહાસિક રીતે અને ઘણા પાઠ્યપુસ્તકોના સંદર્ભમાં,તેને નાઇટ્રોજેનેઝ સંકુલ અને તેના નિયમન સાથે સંકળાયેલા $15$ જનીનોના સમૂહ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી સૌથી યોગ્ય જવાબ $15$ જનીનો છે.

(B) $\Rightarrow$ એઝેટોબેક્ટર એ જમીનમાં જોવા મળતા મુક્ત-જીવી,નાઈટ્રોજનનું સ્થાપન કરતા બેક્ટેરિયા છે.
$\Rightarrow$ તે વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનને એમોનિયામાં રૂપાંતરિત કરે છે,જે વનસ્પતિઓ દ્વારા શોષી શકાય છે.
$\Rightarrow$ જમીનમાં એઝેટોબેક્ટર કલ્ચર ઉમેરીને,ખેડૂત જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપનની પ્રક્રિયાને વેગ આપે છે.
$\Rightarrow$ તેથી,જમીનમાં ફરીથી ભરાતું ખનિજ તત્વ નાઈટ્રોજન છે.

(B) $\Rightarrow$ લેગ-હિમોગ્લોબિન કઠોળ વર્ગની વનસ્પતિઓના મૂળની ગાંઠોમાં અજારક (anaerobic) વાતાવરણ સર્જે છે.
તે ઓક્સિજન સ્કેવેન્જર તરીકે કાર્ય કરે છે.
તે $O_{2}$ સાથે જોડાય છે અને નાઈટ્રોજનેઝ ઉત્સેચકને ઓક્સિજનની અવરોધક અસરોથી બચાવે છે.
આનાથી નાઈટ્રોજનેઝ ઉત્સેચક માટે વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનનું એમોનિયામાં સ્થાપન કરવાનું સરળ બને છે.

(A) $Azotobacter$ એ મુક્તજીવી (અસહજીવી) નાઈટ્રોજન સ્થાપન કરતા પ્રોકેરિયોટનું જાણીતું ઉદાહરણ છે.
તે એક જમીનમાં રહેતું બેક્ટેરિયા છે જે વનસ્પતિઓ સાથે સહજીવન રચ્યા વગર સ્વતંત્ર રીતે વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનનું એમોનિયામાં સ્થાપન કરે છે.
તે સામાન્ય રીતે ખેતીલાયક જમીન,જેમ કે ડાંગરના ખેતરોમાં જોવા મળે છે,જ્યાં તે જમીનની ફળદ્રુપતા વધારવામાં મદદ કરે છે.

(B) $\Rightarrow$ નાઈટ્રોજીનેઝ ઉત્સેચક એ એક જટિલ $Mo-Fe$ પ્રોટીન છે.
$\Rightarrow$ તે નાઈટ્રોજનનું સ્થાપન કરતા સૂક્ષ્મજીવોમાં જોવા મળે છે અને વાતાવરણીય નાઈટ્રોજન $(N_2)$ નું એમોનિયા $(NH_3)$ માં રિડક્શન કરવા માટે જવાબદાર છે.
$\Rightarrow$ આ ઉત્સેચક આણ્વિય ઓક્સિજન પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ છે અને તેની સક્રિયતા માટે અજારક પરિસ્થિતિની જરૂર હોય છે.

(A) $Frankia$ એ એક તંતુમય બેક્ટેરિયા છે જે $Alnus$ (એલ્ડર) જેવા બિન-કઠોળ વર્ગની વનસ્પતિઓમાં સહજીવી નાઈટ્રોજન સ્થાપન કરતી મૂળની ગાંઠો બનાવે છે.
$Rhizobium$ સામાન્ય રીતે કઠોળ વર્ગની વનસ્પતિઓમાં ગાંઠો બનાવે છે.
$Rhodospirillum$ એ પ્રકાશસંશ્લેષી નાઈટ્રોજન સ્થાપક બેક્ટેરિયા છે.
$Beijerinckia$ એ મુક્તજીવી નાઈટ્રોજન સ્થાપક બેક્ટેરિયા છે.

(A) નાઈટ્રોજન સ્થાપન કરતા સૂક્ષ્મજીવોને વનસ્પતિ સાથેના તેમના જોડાણના આધારે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે:
$1.$ સહજીવી નાઈટ્રોજન સ્થાપકો: આ વનસ્પતિ સાથે સહજીવનમાં રહે છે (દા.ત.,મૂળની ગાંઠોમાં). ઉદાહરણોમાં $I-$ રાઈઝોબિયમ,$V-$ ફ્રેન્કિયા અને $VIII-$ નોસ્ટોક (જ્યારે સહજીવનમાં હોય) નો સમાવેશ થાય છે.
$2.$ મુક્તજીવી નાઈટ્રોજન સ્થાપકો: આ જમીનમાં સ્વતંત્ર રીતે રહે છે. ઉદાહરણોમાં $II-$ એઝેટોબેક્ટર,$III-$ બાઈજર્નિકિયા,$IV-$ રોડોસ્પાઈરિલિયમ,$VI-$ બેસિલસ અને $VII-$ એનાબીના (જ્યારે મુક્તજીવી હોય) નો સમાવેશ થાય છે.
તેથી,સાચું જૂથ (સહજીવી: $I, V, VIII$) અને (મુક્તજીવી: $II, III, IV, VI, VII$) છે.

(A) નાઈટ્રોજીનેઝ ઉત્સેચક,જે જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપન માટે જવાબદાર છે,તે એક જટિલ પ્રોટીન છે. તે $Mo - Fe$ (મોલિબ્ડેનમ-આયર્ન) યુક્ત પ્રોટીન છે,જે ખાસ કરીને પોલીપેપ્ટાઈડ છે. તે વાતાવરણીય નાઈટ્રોજન $(N_2)$ નું એમોનિયા $(NH_3)$ માં રૂપાંતર કરવા માટે ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે.

(B) જૈવિક નાઈટ્રોજન સ્થાપન નાઈટ્રોજનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા ઉદ્દીપિત થાય છે. $N_2$ નું $NH_3$ માં રિડક્શન માટેનું કુલ સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$N_2 + 8e^- + 8H^+ + 16ATP \rightarrow 2NH_3 + H_2 + 16ADP + 16Pi$.
આ સમીકરણ મુજબ,$1$ અણુ $N_2$ ના રિડક્શન માટે $2$ અણુ $NH_3$ ઉત્પન્ન કરવા માટે $16$ અણુ $ATP$ ની જરૂર પડે છે.
તેથી,$1$ અણુ $NH_3$ ના સ્થાપન માટે $8$ અણુ $ATP$ વપરાય છે.