Fate of ammonia Questions in Hindi

(B) जैविक नाइट्रोजन स्थिरीकरण की प्रक्रिया में वायुमंडलीय नाइट्रोजन $(N_2)$ का अमोनिया $(NH_3)$ में रूपांतरण शामिल है।
पौधों में,इस अमोनिया का उपयोग अमीनो अम्लों के संश्लेषण के लिए किया जाता है।
अमीनो अम्ल प्रोटीन की आधारभूत इकाइयाँ हैं।
इसलिए,यह संबंध नाइट्रोजन स्वांगीकरण (assimilation) के मार्ग का अनुसरण करता है: $N_2$ को $NH_3$ में बदला जाता है,और $NH_3$ को अमीनो अम्लों में शामिल किया जाता है।

(A) $Glutamate \ dehydrogenase$ एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित अभिक्रिया पौधों में अमोनिया के स्वांगीकरण का एक मुख्य चरण है।
इस अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$\alpha$-कीटोग्लूटैरिक अम्ल $+ NH_4^+ + NADPH \xrightarrow{\text{Glutamate dehydrogenase}} \text{ग्लूटामेट} + H_2O + NADP^+$.
इस प्रक्रिया में,अमोनिया $(NH_4^+)$ $NADPH$ की उपस्थिति में $\alpha$-कीटोग्लूटैरिक अम्ल के साथ अभिक्रिया करके ग्लूटामिक अम्ल (ग्लूटामेट),जल $(H_2O)$ और $NADP^+$ बनाता है। अतः,विकल्प $A$ सही उत्तर है।

(C) अपघटन की प्रक्रिया के दौरान,बैक्टीरिया और कवक पादप बायोमास में मौजूद जटिल कार्बनिक पदार्थों को तोड़ते हैं।
इस प्रक्रिया को अमोनीकरण (ammonification) कहा जाता है।
इस प्रक्रिया में,पादप बायोमास में मौजूद कार्बनिक नाइट्रोजन को अमोनिया $(NH_3)$ या अमोनियम आयनों $(NH_4^+)$ में परिवर्तित किया जाता है।
इसलिए,बैक्टीरिया द्वारा पादप बायोमास के अपघटन के दौरान अमोनिया मुक्त होता है।

(B) पौधों में,अमोनिया को दो मुख्य प्रक्रियाओं के माध्यम से अमीनो एसिड में परिवर्तित किया जाता है: रिडक्टिव एमिनेशन और ट्रांसएमिनेशन।
$Asparagine$ (एस्पाराजीन) और $Glutamine$ (ग्लूटामाइन) पौधों में पाए जाने वाले सबसे महत्वपूर्ण एमाइड हैं।
ये क्रमशः एस्पार्टिक एसिड और ग्लूटामिक एसिड नामक दो अमीनो एसिड से,प्रत्येक में एक और अमीनो समूह के जुड़ने से बनते हैं।
चूंकि एमाइड में अमीनो एसिड की तुलना में अधिक नाइट्रोजन होता है,इसलिए उन्हें जाइलम वाहिकाओं के माध्यम से पौधे के अन्य भागों में ले जाया जाता है और ये प्रोटीन में एक संरचनात्मक घटक के रूप में कार्य करते हैं।

(C) अभिकथन $(A)$ सही है क्योंकि एस्पाराजीन और ग्लूटामाइन वास्तव में पौधों में पाए जाने वाले दो सबसे महत्वपूर्ण एमाइड्स हैं,जो नाइट्रोजन के परिवहन के लिए एक माध्यम के रूप में कार्य करते हैं।
कारण $(R)$ गलत है क्योंकि ये एमाइड्स एस्पार्टिक एसिड और ग्लूटामिक एसिड में $OH^-$ समूह नहीं,बल्कि एक और $NH_2$ (अमीनो) समूह जोड़ने से बनते हैं। इस प्रक्रिया में एसिड समूह के हाइड्रॉक्सिल भाग को अमीनो समूह द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

(D) फलीदार पौधों में स्थिर नाइट्रोजन का परिवहन एमाइड्स या यूराइड्स के रूप में होता है।
यूराइड्स ऐसे यौगिक हैं जिनमें नाइट्रोजन और कार्बन का अनुपात विशेष रूप से उच्च होता है।
ये यौगिक जाइलम के माध्यम से वाष्पोत्सर्जन धारा के साथ परिवहन करते हैं।
सोयाबीन $(Glycine max)$ ऐसे पौधों का एक प्रसिद्ध उदाहरण है जो स्थिर नाइट्रोजन को यूराइड्स के रूप में निर्यात करते हैं।

(A) ग्लूटामेट डीहाइड्रोजिनेज एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित अभिक्रिया पौधों में अमोनिया के स्वांगीकरण की एक प्रमुख प्रक्रिया है।
इस अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$\alpha$-कीटोग्लूटैरिक अम्ल $+ NH_4^+ + NADPH \xrightarrow{\text{ग्लूटामेट डीहाइड्रोजिनेज}} \text{ग्लूटामेट} + H_2O + NADP^+$.
इस अभिक्रिया में,$\alpha$-कीटोग्लूटैरिक अम्ल अमोनिया $(NH_4^+)$ और एक अपचायक $(NADPH)$ के साथ अभिक्रिया करके ग्लूटामेट,जल $(H_2O)$ और ऑक्सीकृत $NADP^+$ बनाता है।

(N/A) $ \Rightarrow $ शारीरिक $pH$ पर, अमोनिया प्रोटोनित होकर $NH_{4}^{+}$ आयन बनाता है।
$ \Rightarrow $ यद्यपि अधिकांश पादप नाइट्रेट और अमोनियम आयनों दोनों का स्वांगीकरण कर सकते हैं, लेकिन अमोनियम आयन पादपों के लिए काफी विषाक्त होते हैं और इसलिए उनमें जमा नहीं हो सकते हैं।
$ \Rightarrow $ पादपों में अमीनो एसिड के संश्लेषण के लिए $NH_{4}^{+}$ का उपयोग दो मुख्य प्रक्रियाओं द्वारा किया जाता है: $(i)$ रिडक्टिव एमिनेशन और $(ii)$ ट्रांसएमिनेशन।
$(i)$ रिडक्टिव एमिनेशन: इस प्रक्रिया में, अमोनिया $\alpha$-कीटोग्लूटारिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करके ग्लूटामिक एसिड बनाता है:
$\alpha$-कीटोग्लूटारिक एसिड $+ NH_{4}^{+} + NADPH \xrightarrow{\text{Glutamate Dehydrogenase}} \text{Glutamate} + H_{2}O + NADP$
$(ii)$ ट्रांसएमिनेशन: इसमें एक अमीनो एसिड से अमीनो समूह का कीटो एसिड के कीटो समूह में स्थानांतरण शामिल है। ग्लूटामिक एसिड मुख्य अमीनो एसिड है जिससे अमीनो समूह $(-NH_{2})$ अन्य अमीनो एसिड बनाने के लिए स्थानांतरित होता है। ट्रांसएमिनेज एंजाइम इन प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करता है।
$ \Rightarrow $ दो सबसे महत्वपूर्ण एमाइड्स, एस्पाराजीन और ग्लूटामिन, प्रोटीन का संरचनात्मक हिस्सा हैं। ये क्रमशः एस्पार्टिक एसिड और ग्लूटामिक एसिड में एक और अमीनो समूह जोड़कर बनाए जाते हैं। चूंकि एमाइड्स में अमीनो एसिड की तुलना में अधिक नाइट्रोजन होता है, इसलिए उन्हें जाइलम वाहिकाओं के माध्यम से पादप के अन्य भागों में ले जाया जाता है।
$ \Rightarrow $ इसके अतिरिक्त, कुछ पादपों (जैसे सोयाबीन) की जड़ ग्रंथियां स्थिर नाइट्रोजन को यूराइड्स के रूप में निर्यात करती हैं, जिनमें नाइट्रोजन और कार्बन का अनुपात विशेष रूप से उच्च होता है।

(N/A) $ \Rightarrow $ शारीरिक $ pH $ पर, अमोनिया प्रोटोनित होकर $ NH_{4}^{+} $ आयन बनाती है।
$ \Rightarrow $ अधिकांश पादप नाइट्रेट और अमोनियम आयनों दोनों को आत्मसात कर सकते हैं, लेकिन अमोनियम आयन पादपों के लिए काफी विषाक्त होते हैं और इसलिए उनमें जमा नहीं हो सकते।
$ \Rightarrow $ पादपों में $ NH_{4}^{+} $ का उपयोग अमीनो अम्ल के संश्लेषण के लिए दो मुख्य प्रक्रियाओं द्वारा किया जाता है: $ (i) $ अपचयात्मक एमिनेशन (Reductive Amination) और $ (ii) $ ट्रांसएमिनेशन (Transamination)।
$ (i) $ अपचयात्मक एमिनेशन: इस प्रक्रिया में, अमोनिया $ \alpha $-कीटोग्लूटारिक अम्ल के साथ अभिक्रिया करके ग्लूटामिक अम्ल बनाती है:
$ \alpha $-कीटोग्लूटारिक अम्ल $ + NH_{4}^{+} + NADPH \xrightarrow{\text{ग्लूटामेट डीहाइड्रोजिनेज}} \text{ग्लूटामेट} + H_{2}O + NADP $
$ (ii) $ ट्रांसएमिनेशन: इसमें एक अमीनो अम्ल से अमीनो समूह का कीटो अम्ल के कीटो समूह में स्थानांतरण शामिल है। ग्लूटामिक अम्ल मुख्य अमीनो अम्ल है जिससे अमीनो समूह $ (NH_{2}) $ अन्य अमीनो अम्लों के निर्माण के लिए स्थानांतरित होता है। ट्रांसएमिनेज एंजाइम इन अभिक्रियाओं को उत्प्रेरित करता है।
$ \text{अमीनो-दाता} + \text{अमीनो-ग्राही} \xrightarrow{\text{ट्रांसएमिनेज}} \text{कीटो-अम्ल} + \text{नया अमीनो अम्ल} $
$ \Rightarrow $ इसके अतिरिक्त, दो महत्वपूर्ण एमाइड्स, एस्पाराजीन और ग्लूटामिन, एस्पार्टिक अम्ल और ग्लूटामिक अम्ल में एक और अमीनो समूह जोड़कर बनते हैं। चूंकि एमाइड्स में नाइट्रोजन अधिक होता है, इसलिए उन्हें जाइलम वाहिकाओं के माध्यम से ले जाया जाता है। कुछ पादप (जैसे सोयाबीन) स्थिर नाइट्रोजन को यूराइड्स के रूप में भी निर्यात करते हैं।

(N/A) अमोनिया $(NH_3)$ पादपों के लिए नाइट्रोजन का एक महत्वपूर्ण स्रोत है।
$1$. यह नाइट्रोजन का प्राथमिक रूप है जिसे पादप कार्बनिक यौगिकों में आत्मसात कर सकते हैं।
$2$. रिडक्टिव एमिनेशन (अपचयी अमीनन) की प्रक्रिया के माध्यम से,अमोनिया $\alpha$-कीटोग्लूटैरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करके ग्लूटामिक एसिड बनाता है,जो ट्रांसएमिनेशन के माध्यम से अन्य अमीनो एसिड के संश्लेषण के लिए अग्रदूत (precursor) के रूप में कार्य करता है।
$3$. यह एस्पाराजिन और ग्लूटामिन जैसे एमाइड्स के निर्माण में भी शामिल है,जो प्रोटीन के संरचनात्मक घटक हैं और पादप के भीतर नाइट्रोजन के परिवहन तंत्र के रूप में कार्य करते हैं।

(N/A) एस्पाराजीन और ग्लूटामाइन पौधों में पाए जाने वाले दो सबसे महत्वपूर्ण एमाइड्स हैं।
$1$. ये संरचनात्मक रूप से क्रमशः एस्पार्टिक एसिड और ग्लूटेमिक एसिड नामक दो अमीनो एसिड से,प्रत्येक में एक और अमीनो समूह जोड़कर बनते हैं।
$2$. चूंकि एमाइड्स में अमीनो एसिड की तुलना में अधिक नाइट्रोजन होता है,इसलिए इन्हें जाइलम वाहिकाओं के माध्यम से पौधे के अन्य भागों में पहुँचाया जाता है।
$3$. वाष्पोत्सर्जन धारा के साथ,ये एमाइड्स पौधे के विकासशील युवा भागों तक पहुँचते हैं।
$4$. नाइट्रोजन के अलावा,ये यौगिक पौधे के सिंक (sink) क्षेत्रों तक अन्य आवश्यक तत्वों का भी परिवहन करते हैं।

(N/A) $(1)$ $N_2$ का अर्थ नाइट्रोजन गैस है।
$(2)$ $NH_4^+$ का अर्थ अमोनियम आयन है।

(N/A) दलहनी पौधे की मूल ग्रंथिका में होने वाली जैव रासायनिक घटनाओं में जैविक नाइट्रोजन स्थिरीकरण शामिल है,जो मुख्य रूप से $Nitrogenase$ एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होता है।
$1$. $Nitrogenase$ एंजाइम एक $Mo-Fe$ प्रोटीन है जो वायुमंडलीय नाइट्रोजन $(N_2)$ को अमोनिया $(NH_3)$ में बदलने की प्रक्रिया को उत्प्रेरित करता है।
$2$. अभिक्रिया: $N_2 + 8e^- + 8H^+ + 16ATP \rightarrow 2NH_3 + H_2 + 16ADP + 16Pi$.
$3$. इस अभिक्रिया का अंतिम उत्पाद अमोनिया $(NH_3)$ है।
$4$. अमोनिया का भविष्य: शारीरिक $pH$ पर,अमोनिया प्रोटोनेट होकर अमोनियम आयन $(NH_4^+)$ बनाता है। यद्यपि $NH_4^+$ उच्च सांद्रता में पौधों के लिए विषाक्त होता है,लेकिन यह तेजी से दो मुख्य मार्गों द्वारा अमीनो एसिड में शामिल हो जाता है:
$(i)$ रिडक्टिव एमिनेशन: $NH_4^+$ $\alpha$-कीटोग्लूटारिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करके ग्लूटामिक एसिड बनाता है।
(ii) ट्रांसएमिनेशन: एक अमीनो एसिड से अमीनो समूह का कीटो एसिड के कीटो समूह में स्थानांतरण,जो ट्रांसएमिनेज एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होता है।

(A) $Glycine \ max$ (सोयाबीन) में,जैविक नाइट्रोजन स्थिरीकरण का उत्पाद जड़ ग्रंथियों से पौधे के अन्य भागों में यूराइड्स (ureides) के रूप में स्थानांतरित होता है। इन यौगिकों में नाइट्रोजन और कार्बन का अनुपात विशेष रूप से अधिक होता है।

(A) जब $\alpha$-कीटोग्लूटैरिक एसिड,ग्लूटामेट डिहाइड्रोजनेज एंजाइम की उपस्थिति में $NH_{4}^{+}$ (अमोनियम आयन) के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह रिडक्टिव एमिनेशन के माध्यम से ग्लूटामेट बनाता है।
यह प्रक्रिया पौधों में अमोनिया के स्वांगीकरण (assimilation) का एक मुख्य चरण है,जहाँ अकार्बनिक नाइट्रोजन को कार्बनिक नाइट्रोजन में परिवर्तित किया जाता है।

(C) एस्पाराजिन एक एमाइड है जो पौधों में नाइट्रोजन के स्वांगीकरण और परिवहन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
यह एस्पार्टिक एसिड में एक और अमीनो समूह के जुड़ने से बनता है,जिसमें एस्पाराजिन सिंथेटेस एंजाइम शामिल होता है।
इसकी पार्श्व श्रृंखला में एक कार्बोक्सएमाइड समूह होता है,जो इसे अन्य अमीनो एसिड की तुलना में नाइट्रोजन और कार्बन का उच्च अनुपात ले जाने की अनुमति देता है,जिससे यह कई पौधों की प्रजातियों में नाइट्रोजन परिवहन के लिए एक कुशल रूप बन जाता है।

(B) पौधों में,सहजीवी नाइट्रोजन-स्थिरीकरण करने वाले प्रोकैरियोट्स वायुमंडलीय नाइट्रोजन को अमोनिया में परिवर्तित करते हैं। विषाक्तता से बचने के लिए,इस अमोनिया को जड़ की ग्रंथियों (root nodules) के भीतर एमाइड्स और यूराइड्स जैसे कार्बनिक रूपों में तेजी से परिवर्तित किया जाता है। ये कार्बनिक नाइट्रोजन यौगिक फिर मुख्य रूप से $Xylem$ (जाइलम) के माध्यम से पौधे के अन्य भागों,जैसे कि प्ररोह (shoot) तक स्थानांतरित किए जाते हैं।

(A) एस्पाराजीन और ग्लूटामाइन जैसे एमाइड्स दो अमीनो एसिड,एस्पार्टिक एसिड और ग्लूटामिक एसिड से,प्रत्येक में एक अतिरिक्त अमीनो समूह के जुड़ने से बनते हैं। चूंकि इनमें अमीनो एसिड की तुलना में अधिक नाइट्रोजन होता है,इसलिए इन्हें जाइलम वाहिकाओं के माध्यम से पौधे के अन्य भागों में ले जाया जाता है। इसके अलावा,वे नाइट्रोजन के भंडारण के रूप में कार्य करते हैं। वे पादप प्रोटीन के संरचनात्मक घटक हैं,लेकिन उन्हें कार्यात्मक प्रोटीन (जो आमतौर पर एंजाइम या सिग्नलिंग अणु होते हैं) नहीं माना जाता है।

(A) पादपों में,नाइट्रोजन मुख्य रूप से नाइट्रेट्स या अमोनियम आयनों के रूप में अवशोषित होता है। चूंकि इनका सीधे बड़ी मात्रा में परिवहन नहीं किया जा सकता है,इसलिए इन्हें कार्बनिक रूपों में परिवर्तित किया जाता है। एमाइड्स (जैसे एस्पाराजिन और ग्लूटामाइन) और यूराइड्स वे मुख्य रूप हैं जिनमें नाइट्रोजन का जाइलम (xylem) के माध्यम से परिवहन होता है और पादप ऊतकों में भंडारण होता है क्योंकि इनमें नाइट्रोजन-से-कार्बन का अनुपात उच्च होता है।

(C) अभिकथन $(A)$ सही है क्योंकि सोयाबीन जैसे पौधे स्थिर नाइट्रोजन को यूराइड्स के रूप में निर्यात करते हैं,जिनमें नाइट्रोजन और कार्बन का अनुपात बहुत अधिक होता है।
कारण $(R)$ गलत है क्योंकि एमाइड्स और यूराइड्स दोनों का परिवहन मुख्य रूप से जाइलम (xylem) के माध्यम से होता है,न कि फ्लोएम चालनी नलिकाओं के माध्यम से। फ्लोएम मुख्य रूप से शर्करा और कार्बनिक पोषक तत्वों के स्थानांतरण के लिए जिम्मेदार होता है।