METABOLISM OF NITROGEN Questions in Hindi

(D) $Mo$ (मोलिब्डेनम) पौधों के लिए एक आवश्यक सूक्ष्म पोषक तत्व है। यह $Nitrate$ $reductase$ एंजाइम के एक महत्वपूर्ण घटक के रूप में कार्य करता है। यह एंजाइम नाइट्रोजन स्वांगीकरण की प्रक्रिया के दौरान नाइट्रेट को नाइट्राइट में अपचयित (reduce) करने के लिए जिम्मेदार है। इस एंजाइम में, $Mo$ एक प्रोस्थेटिक समूह के रूप में कार्य करता है, जो इसकी उत्प्रेरक सक्रियता के लिए आवश्यक है।

(B) नाइट्रेट रिडक्टेस एंजाइम नाइट्रेट $(NO_3^-)$ के नाइट्राइट $(NO_2^-)$ में अपचयन (reduction) को उत्प्रेरित करता है।
यह पौधों में नाइट्रेट स्वांगीकरण (nitrate assimilation) की प्रक्रिया का पहला चरण है,जहाँ नाइट्रोजन को ऐसे रूप में परिवर्तित किया जाता है जिसे कार्बनिक यौगिकों में शामिल किया जा सके।

(A) पौधों में, नाइट्रोजन स्वांगीकरण की प्रक्रिया नाइट्रेट $(NO_3^-)$ के नाइट्राइट $(NO_2^-)$ में अपचयन के साथ शुरू होती है।
यह अभिक्रिया $Nitrate \text{ } reductase$ एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है।
इसके बाद, नाइट्राइट को $Nitrite \text{ } reductase$ एंजाइम द्वारा अमोनिया $(NH_3)$ में अपचयित किया जाता है।
इसलिए, इस मार्ग में शामिल पहला एंजाइम $Nitrate \text{ } reductase$ है।

(C) नाइट्रोजन संतुलन नाइट्रोजन इनपुट और नाइट्रोजन आउटपुट का एक माप है।
नकारात्मक नाइट्रोजन संतुलन तब होता है जब शरीर से उत्सर्जित नाइट्रोजन की मात्रा (मुख्य रूप से यूरिया के रूप में मूत्र के माध्यम से) आहार प्रोटीन के माध्यम से ग्रहण किए गए नाइट्रोजन की मात्रा से अधिक हो जाती है।
यह स्थिति आमतौर पर दर्शाती है कि शरीर संश्लेषण की तुलना में अधिक ऊतक प्रोटीन को तोड़ रहा है,जो भुखमरी,कुपोषण या गंभीर बीमारी के दौरान हो सकता है।

(C) डीएमिनेशन वह जैव-रासायनिक प्रक्रिया है जिसमें अमीनो एसिड के अणु से एक अमीनो समूह $(-NH_2)$ को हटा दिया जाता है।
इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप एक कीटो एसिड और अमोनिया $(NH_3)$ का निर्माण होता है।
ट्रांसएमिनेशन में एक अमीनो एसिड से दूसरे कीटो एसिड में अमीनो समूह का स्थानांतरण होता है,जबकि डीएमिनेशन विशेष रूप से अमीनो समूह को हटाने की प्रक्रिया को संदर्भित करता है।

(A) ट्रांसएमिनेशन एक रासायनिक अभिक्रिया है जो नए अमीनो एसिड बनाने के लिए अमीनो समूह को कीटो एसिड में स्थानांतरित करती है।
इस प्रक्रिया में,ग्लूटामिक एसिड अमीनो समूह के मुख्य दाता के रूप में कार्य करता है।
अमीनो समूह को ग्लूटामिक एसिड से कीटो एसिड (जैसे $α$-कीटो ग्लूटैरिक एसिड) के कीटो समूह में स्थानांतरित किया जाता है ताकि संबंधित अमीनो एसिड बन सके।
इसलिए,सही उत्तर ग्लूटामिक एसिड है।

(B) रिडक्टिव एमिनेशन की प्रक्रिया में,$\alpha$-कीटोग्लूटारिक एसिड,ग्लूटामेट डीहाइड्रोजनेज एंजाइम और $NADPH$ की उपस्थिति में अमोनिया के साथ अभिक्रिया करके ग्लूटामिक एसिड बनाता है।
यह अभिक्रिया इस प्रकार है: $\alpha$-कीटोग्लूटारिक एसिड + $NH_4^+$ + $NADPH \xrightarrow{\text{glutamate dehydrogenase}}$ ग्लूटामिक एसिड + $H_2O$ + $NADP^+$.
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(C) रिडक्टिव एमिनेशन पौधों में नाइट्रोजन स्वांगीकरण की एक प्रमुख प्रक्रिया है।
इस अभिक्रिया में,अमोनिया $(NH_3)$,$\alpha$-कीटोग्लूटारिक एसिड और $NADPH$ के साथ $Glutamate \ dehydrogenase$ एंजाइम की उपस्थिति में अभिक्रिया करके ग्लूटामिक एसिड बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $\alpha$-कीटोग्लूटारिक एसिड + $NH_4^+$ + $NADPH \xrightarrow{Glutamate \ dehydrogenase} \text{Glutamate} + H_2O + NADP^+$.
अतः,इस प्रक्रिया में $Glutamate \ dehydrogenase$ एंजाइम शामिल होता है।

(C) मोलिब्डेनम $(Mo)$ एक आवश्यक सूक्ष्म पोषक तत्व है जो नाइट्रोजन चयापचय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
यह नाइट्रोजनेज एंजाइम का एक प्रमुख घटक है,जो पौधों में जैविक नाइट्रोजन स्थिरीकरण के लिए जिम्मेदार है।
इसके अतिरिक्त,यह नाइट्रेट रिडक्टेस एंजाइम का भी एक घटक है,जो नाइट्रेट को नाइट्राइट में बदलने की प्रक्रिया को उत्प्रेरित करता है,जो पौधों द्वारा नाइट्रोजन के स्वांगीकरण का पहला चरण है।

(B) ट्रांसएमिनेशन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें एक अमीनो एसिड से अमीनो समूह का स्थानांतरण एक कीटो एसिड के कीटो समूह में होता है।
यह अभिक्रिया ट्रांसएमिनेज नामक एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है।
इस प्रक्रिया के माध्यम से,ग्लूटामिक एसिड से अमीनो समूह को अन्य कीटो एसिड में स्थानांतरित किया जाता है ताकि पौधे के लिए आवश्यक विभिन्न अन्य अमीनो एसिड का संश्लेषण किया जा सके।
इसलिए,ट्रांसएमिनेज ग्लूटामिक एसिड के अलावा अन्य अमीनो एसिड के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार है।

(B) पौधों में,अमोनिया का अमीनो एसिड में रूपांतरण मुख्य रूप से दो प्रक्रियाओं द्वारा होता है: रिडक्टिव एमिनेशन और ट्रांसएमिनेशन।
$1$. रिडक्टिव एमिनेशन में,अमोनिया $\alpha$-कीटोग्लूटैरिक एसिड और $NADPH$ के साथ प्रतिक्रिया करके ग्लूटामिक एसिड बनाता है।
$2$. ट्रांसएमिनेशन में,अमीनो समूह $(NH_2)$ एक अमीनो एसिड (आमतौर पर ग्लूटामिक एसिड) से कीटो एसिड में स्थानांतरित होता है जिससे एक नया अमीनो एसिड बनता है।
$3$. एस्पार्टिक एसिड ट्रांसएमिनेशन के माध्यम से ऑक्सालोएसेटिक एसिड से बनता है,और एस्पाराजीन एस्पार्टिक एसिड में एक और अमीनो समूह जोड़कर बनता है। इस प्रकार,ग्लूटामिक एसिड $\rightarrow$ एस्पार्टिक एसिड $\rightarrow$ एस्पाराजीन अमीनो एसिड संश्लेषण के लिए एक तार्किक क्रम है।

(D) अमीनो अम्ल मुख्य रूप से रिडक्टिव एमिनेशन और ट्रांसएमिनेशन की प्रक्रिया के माध्यम से $\alpha -$ कीटोग्लूटारिक अम्ल से संश्लेषित होते हैं।
पौधों में,अमोनिया $(NH_3)$ ग्लूटामेट डिहाइड्रोजनेज एंजाइम की उपस्थिति में $\alpha -$ कीटोग्लूटारिक अम्ल के साथ प्रतिक्रिया करके ग्लूटामिक अम्ल (ग्लूटामेट) बनाता है।
यह ग्लूटामिक अम्ल फिर ट्रांसएमिनेशन के माध्यम से अन्य अमीनो अम्लों के संश्लेषण के लिए मुख्य अमीनो समूह दाता के रूप में कार्य करता है,जहाँ अमीनो समूह को अन्य कीटो अम्लों में स्थानांतरित किया जाता है।

(C) दी गई अभिक्रिया रिडक्टिव एमिनेशन (अपचयात्मक एमीनीकरण) की प्रक्रिया है, जो पौधों में अमोनिया के स्वांगीकरण (assimilation) के लिए एक प्रमुख तंत्र है।
इस अभिक्रिया में, $\alpha -$ कीटोग्लूटैरिक अम्ल, अमोनिया $(NH_4^+)$ और एक अपचायक (reducing agent) $NADPH$ के साथ ग्लूटामेट डिहाइड्रोजनेज एंजाइम की उपस्थिति में अभिक्रिया करता है।
उत्पाद के रूप में ग्लूटामेट, जल $(H_2O)$ और $NADP^+$ बनते हैं।
संतुलित समीकरण इस प्रकार है:
$\alpha -$ कीटोग्लूटैरिक अम्ल $+ NH_4^+ + NADPH \xrightarrow[\text{Dehydrogenase}]{\text{glutamate}} \text{Glutamate} + H_2O + NADP^+$.
दिए गए समीकरण के साथ तुलना करने पर:
$A = NADPH$
$B = \text{Glutamate}$
अतः, सही विकल्प $C$ है।

(N/A)

रिडक्टिव एमिनेशन	ट्रांसएमिनेशन
$1$. इस प्रक्रिया में,अमोनिया $\alpha$-कीटोग्लूटैरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करके ग्लूटामिक एसिड बनाता है।	$1$. इसमें एक अमीनो एसिड से अमीनो समूह का स्थानांतरण एक कीटो एसिड के कीटो समूह में होता है।
$2$. मुख्य सबस्ट्रेट $\alpha$-कीटोग्लूटैरिक एसिड है।	$2$. अमीनो समूह का मुख्य दाता ग्लूटामिक एसिड है।
$3$. इसके लिए जिम्मेदार एंजाइम ग्लूटामेट डिहाइड्रोजनेज है।	$3$. इसके लिए जिम्मेदार एंजाइम ट्रांसएमिनेज है।
$4$. इस प्रक्रिया में केवल ग्लूटामिक एसिड बनता है।	$4$. इस प्रक्रिया द्वारा अन्य $17$ प्रकार के अमीनो एसिड उत्पन्न होते हैं।

(C) जाइलम स्राव का विश्लेषण यह दर्शाता है कि पौधों में नाइट्रोजन का परिवहन मुख्य रूप से कार्बनिक रूपों में होता है। इन कार्बनिक रूपों में मुख्य रूप से अमीनो एसिड और एमाइड्स शामिल हैं,जो जड़ों द्वारा अवशोषित नाइट्रोजन से संश्लेषित होते हैं। हालांकि कुछ नाइट्रोजन अकार्बनिक आयनों (नाइट्रेट और नाइट्राइट) के रूप में अवशोषित की जाती है,लेकिन जाइलम के माध्यम से पौधे के अन्य भागों में स्थानांतरित होने से पहले इसे कार्बनिक यौगिकों में परिवर्तित कर दिया जाता है।

(D) सही उत्तर $D$ है।
पौधे मुख्य रूप से मिट्टी से नाइट्रोजन का अवशोषण नाइट्रेट $(NO_3^-)$ के रूप में करते हैं,जो नाइट्रोजन का एक ऑक्सीकृत रूप है।
हालाँकि कुछ पौधे अमोनियम $(NH_4^+)$ को भी अवशोषित कर सकते हैं,लेकिन अधिकांश स्थलीय पौधों के लिए नाइट्रेट सबसे सामान्य और पसंदीदा स्रोत है।

$(A)$ कार्बनिक अम्ल, $\alpha$-कीटोग्लूटैरिक एसिड, अमीनो एसिड के संश्लेषण में मुख्य भूमिका निभाता है।
इस प्रक्रिया में, नाइट्रोजन के स्वांगीकरण द्वारा निर्मित अमोनिया $(NH_{4}^{+})$ $\alpha$-कीटोग्लूटैरिक एसिड के साथ अभिक्रिया करके एक अमीनो एसिड, यानी ग्लूटामिक एसिड (ग्लूटामेट) बनाता है।
यह अभिक्रिया ग्लूटामेट डिहाइड्रोजनेज एंजाइम की उपस्थिति में होती है।
चूंकि इस अभिक्रिया में अमीनो समूह का जुड़ना और $NADPH$ का उपयोग करके सबस्ट्रेट का अपचयन (रिडक्शन) शामिल है, इसलिए इसे रिडक्टिव एमिनेशन कहा जाता है।

(C) रसायन विज्ञान में,ऑक्सीकरण अवस्था एक रासायनिक यौगिक में परमाणु के ऑक्सीकरण की डिग्री को दर्शाती है।
$NH_{3}$ (अमोनिया) में नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था $-3$ है,जो इसका सबसे अधिक अपचयित (reduced) रूप है।
इसके विपरीत,$NO_{3}^{-}$ (नाइट्रेट) में नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था $+5$ है,जो इसका सबसे अधिक ऑक्सीकृत रूप है।
इसलिए,$NH_{3}$ में नाइट्रोजन अपने अपचयित रूप में पोषक तत्व का सही उदाहरण है।

(C) दी गई अभिक्रिया एक अमीनो दाता (amino donor) से अमीनो स्वीकर्ता (amino acceptor) के कार्बोनिल स्थान $(C=O)$ पर अमीनो समूह $(-NH_3^+)$ के स्थानांतरण को दर्शाती है। इस प्रक्रिया को ट्रांसएमिनेशन कहा जाता है।
इस अभिक्रिया में,अमीनो समूह को एक अमीनो एसिड से कीटो एसिड में स्थानांतरित किया जाता है,जिसके परिणामस्वरूप एक नया अमीनो एसिड और एक नया कीटो एसिड बनता है। पौधों में नाइट्रोजन चयापचय में यह एक प्रमुख तंत्र है।

(B) मोलिब्डेनम $(Mo)$ नाइट्रोजन चयापचय के लिए एक आवश्यक सूक्ष्म पोषक तत्व है। यह नाइट्रोजनेज एंजाइम का एक प्रमुख घटक है,जो जैविक नाइट्रोजन स्थिरीकरण की प्रक्रिया को उत्प्रेरित करता है। नाइट्रोजनेज दो उप-इकाइयों से बना होता है: $Fe$-प्रोटीन और $Mo-Fe$ प्रोटीन।

(D) एस्पाराजीन और ग्लूटामाइन पौधों में पाए जाने वाले दो सबसे महत्वपूर्ण एमाइड हैं। ये प्रोटीन के संरचनात्मक भाग हैं और इनका निर्माण क्रमशः एस्पार्टिक एसिड और ग्लूटामिक एसिड नामक दो अमीनो एसिड से,प्रत्येक में एक और अमीनो समूह जोड़कर किया जाता है। चूंकि एमाइड 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।

(A) नाइट्रिफिकेशन अमोनिया $(NH_3)$ को नाइट्रेट $(NO_3^-)$ में बदलने की प्रक्रिया है। इसमें इलेक्ट्रॉनों का त्याग होता है,जो एक ऑक्सीकरण प्रक्रिया है।
नाइट्रेट एसिमिलेशन (स्वांगीकरण) वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे नाइट्रेट $(NO_3^-)$ को ग्रहण करते हैं और इसे वापस अमोनिया $(NH_3)$ में बदल देते हैं ताकि इसे अमीनो एसिड में शामिल किया जा सके। इसमें इलेक्ट्रॉनों का लाभ होता है,जो एक अपचयन (रिडक्शन) प्रक्रिया है।
इसलिए,नाइट्रिफिकेशन एक ऑक्सीकरण प्रक्रिया है और नाइट्रेट एसिमिलेशन एक अपचयन (रिडक्शन) प्रक्रिया है।

(A) पौधों में नाइट्रेट $(NO_{3}^{-})$ को अमोनिया $(NH_{3})$ में बदलने की प्रक्रिया को नाइट्रेट एसिमिलेशन (नाइट्रेट का स्वांगीकरण) कहा जाता है।
यह प्रक्रिया दो चरणों में होती है:
$1$. नाइट्रेट $(NO_{3}^{-})$ को नाइट्रेट रिडक्टेस एंजाइम द्वारा नाइट्राइट $(NO_{2}^{-})$ में अपचयित (reduce) किया जाता है।
$2$. नाइट्राइट $(NO_{2}^{-})$ को नाइट्राइट रिडक्टेस एंजाइम द्वारा अमोनिया $(NH_{3})$ में अपचयित किया जाता है।
अतः,सही उत्तर नाइट्रेट एसिमिलेशन है,जो नाइट्रेट और नाइट्राइट रिडक्टेस द्वारा उत्प्रेरित होता है।

(B) पादप मुख्य रूप से मृदा से नाइट्रोजन का अवशोषण नाइट्रेट $(NO_{3}^{-})$ के रूप में करते हैं,हालांकि कुछ नाइट्रोजन नाइट्राइट $(NO_{2}^{-})$ या अमोनियम आयनों $(NH_{4}^{+})$ के रूप में भी अवशोषित की जाती है।
अवशोषित होने के बाद,नाइट्रोजन को कार्बनिक यौगिकों में आत्मसात किया जाता है,और पादप के भीतर अमीनो एसिड और अन्य नाइट्रोजनयुक्त यौगिकों के संश्लेषण के लिए सबसे उपयोगी रूप अमोनिया $(NH_{3})$ है।
अतः,अवशोषण का सबसे सामान्य रूप $NO_{3}^{-}$ है और उपयोग योग्य रूप $NH_{3}$ है।

(A) ग्लूटामिक एसिड नाइट्रोजन चयापचय में केंद्रीय भूमिका निभाता है। यह प्राथमिक अमीनो एसिड के रूप में कार्य करता है,जिससे ट्रांसएमिनेशन की प्रक्रिया के माध्यम से अन्य अमीनो एसिड का संश्लेषण होता है। इस प्रक्रिया में,अमीनो समूह $(NH_2)$ को ग्लूटामिक एसिड से अन्य कीटो एसिड में स्थानांतरित किया जाता है ताकि विभिन्न अमीनो एसिड बन सकें।

(A) रिडक्टिव एमिनेशन की प्रक्रिया में अमोनिया एक $\alpha$-कीटो एसिड के साथ मिलकर अमीनो एसिड बनाता है,जो ग्लूटामेट डिहाइड्रोजनेज एंजाइम और $NAD(P)H$ को-एंजाइम की सहायता से संपन्न होता है।
मुख्य अभिक्रिया इस प्रकार है:
$\alpha$-कीटोग्लूटैरिक एसिड + $NH_4^+$ + $NAD(P)H \xrightarrow{\text{Glutamate dehydrogenase}}$ ग्लूटामेट + $H_2O$ + $NAD(P)$
इस अभिक्रिया में,$\alpha$-कीटोग्लूटैरिक एसिड एक सबस्ट्रेट के रूप में कार्य करता है जो ग्लूटामेट के संश्लेषण के लिए अमोनियम आयन को स्वीकार करता है।

(A) दी गई अभिक्रिया है: $\alpha$-कीटोग्लूटैरिक एसिड + $NH_4^+ + NADPH \rightarrow$ ग्लूटामेट + $H_2O + NADP$.
इस प्रक्रिया को रिडक्टिव एमिनेशन (अपचयात्मक अमीनन) कहा जाता है।
इस अभिक्रिया में,अमोनिया $(NH_4^+)$ ग्लूटामेट डिहाइड्रोजनेज एंजाइम की उपस्थिति में $\alpha$-कीटोग्लूटैरिक एसिड के साथ अभिक्रिया करके ग्लूटामिक एसिड (ग्लूटामेट) बनाता है।
पौधों में अमोनिया के स्वांगीकरण (assimilation) के लिए यह एक महत्वपूर्ण चरण है।

(B) दी गई रासायनिक अभिक्रिया एक अमीनो एसिड से कीटो एसिड के कीटो समूह में अमीनो समूह $(-NH_3^+)$ का स्थानांतरण दर्शाती है।
इस प्रक्रिया को ट्रांसएमिनेशन के रूप में जाना जाता है।
जो एंजाइम इस अमीनो समूह के स्थानांतरण को उत्प्रेरित करता है,उसे ट्रांसएमिनेज कहा जाता है।
इसलिए,सही अभिक्रिया ट्रांसएमिनेशन है और एंजाइम ट्रांसएमिनेज है।