Symbiotic biological nitrogen fixation Questions in Hindi

(B) : $Frankia$ एक सहजीवी नाइट्रोजन स्थिरीकारक जीवाणु है।
यह $Rhizobium$ की तरह ही जड़ों में मूल ग्रंथिकाएं (root nodules) प्रेरित करता है।
यह $Casuarina$,$Alnus$ और $Rubus$ जैसे कई गैर-फलीदार पौधों की जड़ों के साथ सहजीवी संबंध बनाता है।
यह मुक्त अवस्था में नाइट्रोजन का स्थिरीकरण नहीं कर सकता है।

(D) नाइट्रोजनेज एंजाइम आणविक ऑक्सीजन के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होता है और इसे प्रभावी ढंग से कार्य करने के लिए अवायवीय स्थितियों की आवश्यकता होती है। लेगहीमोग्लोबिन एक ऑक्सीजन स्केवेंजर (अवशोषक) के रूप में कार्य करता है ताकि नाइट्रोजनेज एंजाइम को ऑक्सीजन से होने वाले नुकसान से बचाया जा सके और मूल ग्रंथिकाओं के भीतर अवायवीय वातावरण बनाया जा सके। इसलिए,यह कथन कि नाइट्रोजनेज ऑक्सीजन के प्रति असंवेदनशील है,गलत है।

(A) $Frankia$ एक तंतुमय,नाइट्रोजन-स्थिरीकरण करने वाला जीवाणु है जो $Alnus$ (एल्डर) और $Casuarina$ सहित विभिन्न गैर-फलीदार पौधों की जड़ों के साथ सहजीवी संबंध बनाता है।
ये जीवाणु जड़ ग्रंथियों के निर्माण को प्रेरित करते हैं,जहाँ वे वायुमंडलीय नाइट्रोजन को अमोनिया में स्थिर करते हैं,जिसका उपयोग पौधा अपनी वृद्धि के लिए कर सकता है।
जबकि $Rhizobium$ आमतौर पर फलीदार पौधों से जुड़ा होता है,$Frankia$ विशेष रूप से गैर-फलीदार काष्ठीय पौधों के साथ अपने जुड़ाव के लिए जाना जाता है।
अतः,सही उत्तर $Frankia$ है।

(C) दिया गया आरेख फलियों (legumes) में मूल ग्रंथि निर्माण के प्रारंभिक चरणों को दर्शाता है,विशेष रूप से राइजोबियम बैक्टीरिया द्वारा संक्रमण की प्रक्रिया।
$1$. बैक्टीरिया मूल रोम के चारों ओर जमा हो जाते हैं और एपिडर्मल तथा मूल रोम कोशिकाओं से जुड़ जाते हैं।
$2$. बैक्टीरिया के संक्रमण के कारण मूल रोम मुड़ जाता है,जिससे 'हुक' जैसी संरचना बनती है।
$3$. इसके बाद एक संक्रमण धागा (Infection thread) बनता है,जो बैक्टीरिया को जड़ के कॉर्टेक्स में ले जाता है,जहाँ वे अंततः कोशिका विभाजन को प्रेरित करके एक ग्रंथि का निर्माण करते हैं।
$4$. आरेख में तीर द्वारा इंगित भाग जो जड़ में प्रवेश करने वाली नली जैसी संरचना है,वह 'बैक्टीरिया युक्त संक्रमण धागा' है।

(D) दी गई आकृति फलियों (legumes) में ग्रंथि निर्माण की प्रक्रिया को दर्शाती है,विशेष रूप से राइजोबियम बैक्टीरिया द्वारा मूलरोम (root hair) के संक्रमण को।
इस प्रक्रिया में,मूलरोम बैक्टीरिया के चारों ओर मुड़कर एक संरचना बनाता है जिसे 'हुक' कहा जाता है।
लेबल $A$ मूलरोम के मुड़े हुए सिरे को इंगित करता है,जो 'हुक' है।
लेबल $B$ मूलरोम के चारों ओर मौजूद बैक्टीरिया के समूह को इंगित करता है।
इसलिए,$A$ हुक का प्रतिनिधित्व करता है और $B$ बैक्टीरिया का प्रतिनिधित्व करता है।

(D) $Frankia$ बैक्टीरिया का एक वंश है जो नाइट्रोजन स्थिरीकरण करने में सक्षम है।
यह मृदा में एक मुक्तजीवी जीव के रूप में मौजूद रहता है।
हालाँकि,यह कई गैर-फलीदार पौधों (जैसे $Alnus$) की मूल ग्रंथियों के साथ सहजीवी संबंध भी बनाता है।
इन सहजीवी संबंधों में,यह प्रभावी रूप से वायुमंडलीय नाइट्रोजन का स्थिरीकरण करता है।

(A) जलीय फर्न $Azolla$ का $Anabaena$ $azollae$ नामक साइनोबैक्टीरिया के साथ सहजीवी संबंध होता है।
यह साइनोबैक्टीरिया $Azolla$ की पत्तियों के गुहाओं (leaf cavities) में रहता है और वायुमंडलीय नाइट्रोजन को स्थिर करने के लिए जिम्मेदार होता है।
इसलिए,$Azolla$ नाइट्रोजन स्थिरीकरण से जुड़ी जलीय फर्न है।

(A) सही उत्तर $A$ है।
$Casuarina equisetifolia$ एक गैर-फलीदार (non-leguminous) आवृतबीजी है जो तंतुमय एक्टिनोमाइसेट $Frankia$ के साथ सहजीवी संबंध बनाता है।
यह जीवाणु पौधे की मूल ग्रंथियों में रहता है और नाइट्रोजन स्थिरीकरण के लिए जिम्मेदार होता है।
$Crotalaria juncea$ और $Cicer arietinum$ फलीदार पौधे हैं जो $Rhizobium$ के साथ ग्रंथियां बनाते हैं,जो तंतुमय जीवाणु नहीं है।
$Cycas revoluta$ एक अनावृतबीजी (gymnosperm) है,आवृतबीजी नहीं,और यह $Anabaena$ या $Nostoc$ के साथ कोरलॉइड जड़ें बनाता है।

(D) जलीय फर्न $Azolla$ (अज़ोला) साइनोबैक्टीरियम $Anabaena$ $azollae$ (एनाबीना अज़ोली) के साथ सहजीवी संबंध बनाए रखता है।
यह साइनोबैक्टीरियम फर्न की पत्तियों के गुहिकाओं (cavities) में रहता है।
यह वायुमंडलीय नाइट्रोजन का स्थिरीकरण करता है,जिसका उपयोग फर्न अपनी वृद्धि के लिए करता है।
अतः,$Anabaena$ (एनाबीना) सही उत्तर है।

(B) फलीदार पौधों की जड़ ग्रंथियों (root nodules) में $Rhizobium$ नामक सहजीवी नाइट्रोजन-स्थिरीकरण बैक्टीरिया पाए जाते हैं।
जड़ ग्रंथियां जड़ों पर छोटी,अनियमित उभार होती हैं जो लेगहीमोग्लोबिन नामक वर्णक की उपस्थिति के कारण अंदर से गुलाबी दिखाई देती हैं।
यह वर्णक संरचनात्मक रूप से रक्त के वर्णक हीमोग्लोबिन से संबंधित है।
लेगहीमोग्लोबिन एक ऑक्सीजन स्केवेंजर के रूप में कार्य करता है,जो ऑक्सीजन के साथ जुड़कर अवायवीय वातावरण बनाता है।
यह अत्यंत महत्वपूर्ण है क्योंकि नाइट्रोजन-स्थिरीकरण एंजाइम,नाइट्रोजनेज,आणविक ऑक्सीजन $(O_2)$ के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होता है और इसकी उपस्थिति में निष्क्रिय हो जाता है।
इसलिए,लेगहीमोग्लोबिन नाइट्रोजनेज को $O_2$ से सुरक्षित रखता है ताकि नाइट्रोजन का कुशल स्थिरीकरण सुनिश्चित हो सके।

(A) लेग्यूमिनस पौधों को नाइट्रोजन स्थिरीकरण करने वाले पौधों के रूप में जाना जाता है क्योंकि वे नाइट्रोजन-स्थिरीकरण करने वाले बैक्टीरिया के साथ सहजीवी संबंध स्थापित करते हैं।
ये बैक्टीरिया,जैसे कि $Rhizobium$,लेग्यूमिनस पौधों की जड़ की ग्रंथियों (root nodules) में रहते हैं।
ये बैक्टीरिया वायुमंडलीय नाइट्रोजन को अमोनिया में बदल देते हैं,जिसका उपयोग पौधा अपनी वृद्धि के लिए कर सकता है।
इसलिए,जड़ की ग्रंथियों में $Rhizobium$ की उपस्थिति ही वह सीधा कारण है जिसकी वजह से ये पौधे नाइट्रोजन स्थिरीकरण करने में सक्षम होते हैं।
अतः,कथन और कारण दोनों सही हैं और कारण,कथन की सही व्याख्या है।

(A) नाइट्रोजनेज एंजाइम,जो लेग्यूम जड़ ग्रंथियों में नाइट्रोजन स्थिरीकरण के लिए जिम्मेदार है,आणविक ऑक्सीजन $(O_2)$ के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होता है।
प्रभावी ढंग से कार्य करने के लिए,इसे अवायवीय वातावरण की आवश्यकता होती है।
लेगहीमोग्लोबिन एक ऑक्सीजन स्केवेंजर के रूप में कार्य करता है,जो ऑक्सीजन के साथ जुड़कर ग्रंथियों के भीतर ऑक्सीजन की सांद्रता को कम बनाए रखता है।
इसलिए,कथन और कारण दोनों सही हैं,और कारण सही ढंग से बताता है कि एंजाइम कम ऑक्सीजन सांद्रता पर क्यों कार्य करता 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।

(N/A) मूल ग्रंथिकाओं का निर्माण परपोषी पादप और $Rhizobium$ बैक्टीरिया के बीच जटिल अंतःक्रियाओं की एक श्रृंखला है:
$1$. $Rhizobium$ बैक्टीरिया गुणन करते हैं और कॉलोनियां बनाते हैं,जो मूल रोमों और बाह्यत्वचीय कोशिकाओं से जुड़ जाते हैं।
$2$. बैक्टीरिया के संक्रमण के कारण मूल रोम मुड़ जाते हैं और बाद में बैक्टीरिया उनमें प्रवेश कर जाते हैं।
$3$. एक संक्रमण धागा (infection thread) बनता है,जो बैक्टीरिया को जड़ के वल्कुट (cortex) तक ले जाता है।
$4$. बैक्टीरिया वल्कुट कोशिकाओं में मुक्त हो जाते हैं,जहाँ वे छड़ के आकार की संरचनाओं में परिवर्तित हो जाते हैं जिन्हें बैक्टीरॉइड्स कहा जाता है।
$5$. यह संक्रमण वल्कुट और परिरंभ (pericycle) में कोशिका विभाजन को प्रेरित करता है,जिससे मूल ग्रंथिकाओं का निर्माण होता है।
$6$. अंततः,ये ग्रंथिकाएं पोषक तत्वों के आदान-प्रदान के लिए परपोषी पादप के संवहनी ऊतकों के साथ सीधा संबंध स्थापित करती हैं।

(N/A) ग्रंथिका निर्माण में राइजोबियम और परपोषी पौधे की जड़ों के बीच कई अंतःक्रियाओं का एक क्रम शामिल होता है।
इसके चरण निम्नलिखित हैं:
$1$. राइजोबियम गुणन करते हैं और जड़ों के आसपास उपनिवेश बनाते हैं,बाह्यत्वचा और मूलरोम कोशिकाओं से जुड़ते हैं और मूलरोम को मुड़ने के लिए प्रेरित करते हैं। इसके बाद बैक्टीरिया मूलरोम में प्रवेश करते हैं।
$2$. एक संक्रमण धागा (infection thread) उत्पन्न होता है,जो बैक्टीरिया को जड़ के वल्कुट (cortex) में ले जाता है।
$3$. बैक्टीरिया को धागे से कोशिकाओं में मुक्त किया जाता है,जो विशेष नाइट्रोजन-स्थिरीकरण कोशिकाओं में विभेदित हो जाते हैं।
$4$. इस प्रकार बनी ग्रंथिका पोषक तत्वों के आदान-प्रदान के लिए परपोषी के साथ सीधा संवहनी संबंध स्थापित करती है।

(N/A) लेग्युमिनस पौधों की जड़ों में ग्रंथिकाएं (nodules) पाई जाती हैं। इनमें सहजीवी बैक्टीरिया $Rhizobium$ निवास करते हैं। ये बैक्टीरिया वायुमंडलीय नाइट्रोजन को अमोनिया में स्थिर करते हैं। पौधे इस अमोनिया का उपयोग करके अमीनो एसिड का संश्लेषण करते हैं। ऐसे कई अमीनो एसिड पेप्टाइड बॉन्ड के माध्यम से एक-दूसरे से जुड़कर पॉलीपेप्टाइड बनाते हैं और अंततः इनसे प्रोटीन का निर्माण होता है। इस प्रकार,लेग्युमिनस पौधों में प्रोटीन प्रचुर मात्रा में पाया जाता है।

(B) माइकोराइजा और पाइन के पेड़ों के बीच का संबंध सहजीवन (म्युचुअलिज्म) का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।
इस संबंध में,माइकोराइजा के कवक तंतु मिट्टी से फास्फोरस और अन्य खनिजों को अवशोषित करते हैं और उन्हें पाइन के पेड़ को प्रदान करते हैं।
बदले में,पाइन का पेड़ कवक को कार्बोहाइड्रेट और विकास के लिए उपयुक्त वातावरण प्रदान करता है।
दोनों जीव इस संबंध से लाभान्वित होते हैं,जो कई वातावरणों में पाइन के पेड़ों के जीवित रहने के लिए आवश्यक है।

(A) हाँ,सहजीवी नाइट्रोजन स्थिरीकरण के मामलों में खनिज पोषण प्रदान करने के लिए सूक्ष्मजीव का पौधे के साथ निकट संबंध में होना आवश्यक है।
$1$. सहजीवी नाइट्रोजन स्थिरीकरण के लिए एक विशिष्ट वातावरण की आवश्यकता होती है जहाँ सूक्ष्मजीव ऑक्सीजन द्वारा बाधित हुए बिना प्रभावी ढंग से कार्य कर सके।
$2$. उदाहरण के लिए,$Rhizobium$ बैक्टीरिया लेग्यूमिनस पौधों के मूल रोम (root hairs) में प्रवेश करते हैं और जड़ ग्रंथिकाएं बनाते हैं।
$3$. इन ग्रंथिकाओं के अंदर,बैक्टीरिया 'बैक्टीरॉइड्स' में विभेदित हो जाते हैं और नाइट्रोजनज एंजाइम का उत्पादन करते हैं,जो वायुमंडलीय नाइट्रोजन को अमोनिया में स्थिर करता है।
$4$. पौधा बैक्टीरिया को कार्बोहाइड्रेट और एक सुरक्षित वातावरण प्रदान करता है,जबकि बैक्टीरिया पौधे को स्थिर नाइट्रोजन प्रदान करते हैं,जो यह दर्शाता है कि इस पारस्परिक क्रिया के लिए निकट भौतिक संबंध आवश्यक है।

(N/A) ग्रंथि निर्माण की प्रक्रिया में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:
$1$. राइजोबियम बैक्टीरिया एक संवेदनशील मूलरोम (root hair) के संपर्क में आते हैं और उसके पास विभाजित होते हैं।
$2$. संक्रमित मूलरोम मुड़ जाता है,और बैक्टीरिया मूलरोम में प्रवेश करते हैं।
$3$. एक संक्रमण धागा (infection thread) उत्पन्न होता है,जो बैक्टीरिया को जड़ के आंतरिक वल्कुट (cortex) तक ले जाता है।
$4$. बैक्टीरिया धागे से कोशिकाओं में मुक्त हो जाते हैं,जहाँ वे छड़ के आकार के बैक्टीरॉइड्स (bacteroids) में विभेदित हो जाते हैं।
$5$. यह वल्कुट और परिरंभ (pericycle) में कोशिका विभाजन को प्रेरित करता है,जिससे जड़ ग्रंथियों का निर्माण होता है।
$6$. परिपक्व ग्रंथि पोषक तत्वों के आदान-प्रदान के लिए मेजबान पौधे के साथ सीधा संवहनी ऊतक (vascular tissue) संबंध स्थापित करती है।
लेगहीमोग्लोबिन का महत्व:
लेगहीमोग्लोबिन लेग्यूम पौधों की जड़ ग्रंथियों में पाया जाने वाला एक गुलाबी रंग का वर्णक है। इसका प्राथमिक कार्य ऑक्सीजन को हटाना (oxygen scavenger) है। नाइट्रोजन स्थिरीकरण के लिए जिम्मेदार एंजाइम नाइट्रोजनसे (nitrogenase),आणविक ऑक्सीजन के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होता है। लेगहीमोग्लोबिन ग्रंथि के भीतर कम ऑक्सीजन वाला वातावरण बनाता है,जो नाइट्रोजनसे एंजाइम को ऑक्सीडेटिव क्षति से बचाता है और साथ ही बैक्टीरिया के श्वसन के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन की अनुमति देता है।

(D) लेग्युमिनस पौधों में मूल ग्रंथिकाओं का निर्माण मेजबान पौधे की जड़ों और नाइट्रोजन-स्थिरीकरण करने वाले बैक्टीरिया,जैसे कि $Rhizobium$ के बीच एक सहजीवी संबंध के कारण होता है।
ये बैक्टीरिया मूल रोमों को संक्रमित करते हैं,जिससे ग्रंथिकाओं का निर्माण होता है जहाँ वे वायुमंडलीय नाइट्रोजन को अमोनिया में स्थिर करते हैं,जिसका उपयोग पौधा कर सकता है।
चूंकि यह एक पारस्परिक रूप से लाभकारी संबंध है,इसलिए इन्हें सहजीवी बैक्टीरिया के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

(B) $Rhizobium$ एक सहजीवी नाइट्रोजन-स्थिरीकरण करने वाला जीवाणु है जो लेग्युमिनस (फलीदार) पौधों (कुल $Fabaceae$) में मूल ग्रंथिकाएँ बनाता है।
$Phaseolus$ (बीन),$Pisum$ (मटर),और $Cicer$ (चना) सभी लेग्युमिनस पौधे हैं।
$Pinus$ एक अनावृतबीजी (Gymnosperm) पौधा है और यह $Rhizobium$ के साथ मूल ग्रंथिकाएँ नहीं बनाता है। इसके बजाय,यह कवक के साथ एक सहजीवी संबंध बनाता है जिसे माइकोराइजा (mycorrhiza) कहा जाता है।

(C) फलियां (पेपिलियोनेसियस पौधे) स्वयं नाइट्रोजन स्थिरीकरण करने में असमर्थ होती हैं।
राइजोबियम $(Rhizobium)$ बैक्टीरिया इन पौधों की जड़ ग्रंथियों में सहजीवी के रूप में रहते हैं।
इन बैक्टीरिया में नाइट्रोजनज $(nitrogenase)$ एंजाइम होता है,जो वायुमंडलीय नाइट्रोजन को अमोनिया में बदलने की क्षमता रखता है,जिसका उपयोग पौधा कर सकता है।

(B) यह आरेख लेग्युमिनस पौधों में मूल ग्रंथिका के निर्माण की प्रक्रिया को दर्शाता है।
$A$ राइजोबियल बैक्टीरिया को दर्शाता है जो मूल रोम के चारों ओर जमा हो जाते हैं।
$B$ जड़ की वल्कुट (cortex) कोशिकाओं को दर्शाता है।
$C$ आंतरिक वल्कुट को दर्शाता है जहाँ बैक्टीरिया मुक्त होते हैं और ग्रंथिका निर्माण शुरू करते हैं।
$D$ संक्रमण धागा (infection thread) को दर्शाता है जिसके माध्यम से बैक्टीरिया जड़ के वल्कुट में प्रवेश करते हैं।
इसलिए,सही पहचान $A-$ राइजोबियल बैक्टीरिया,$B-$ वल्कुट कोशिका,$C-$ आंतरिक वल्कुट,$D-$ संक्रमण धागा है।

(D) फलियों में मूल ग्रंथि निर्माण की प्रक्रिया निम्नलिखित क्रमिक चरणों में होती है:
$1$. सबसे पहले,बैक्टीरिया जड़ की सतह पर उपनिवेश बनाते हैं और मूल रोमों को मोड़ते हैं $(c)$।
$2$. इसके बाद एक संक्रमण धागे का निर्माण होता है जो बैक्टीरिया को जड़ के वल्कुट (cortex) में ले जाता है $(a)$।
$3$. बैक्टीरिया आंतरिक वल्कुट और परिरंभ (pericycle) तक पहुँचते हैं,जिससे वल्कुट और परिरंभ कोशिकाओं का विभाजन शुरू होता है,जो ग्रंथि निर्माण की ओर ले जाता है $(b)$।
$4$. अंत में,ग्रंथि परिपक्व होती है और ऑक्सीजन स्कैवेंजर के रूप में कार्य करने के लिए लेगहीमोग्लोबिन का संश्लेषण होता है,जो नाइट्रोजिनेज गतिविधि के लिए अवायवीय वातावरण बनाता है $(d)$।
अतः,सही क्रम $c, a, b, d$ है।

(C) लेगहीमोग्लोबिन एक ऑक्सीजन-अवशोषक वर्णक है जो लेग्यूमिनस (दलहनी) पौधों की जड़ ग्रंथियों में पाया जाता है। दिए गए विकल्पों में से,$Alfalfa$ (अल्फाल्फा) एक दलहनी पौधा है,इसलिए इसकी जड़ ग्रंथियों में नाइट्रोजिनेज एंजाइम को ऑक्सीजन से बचाने के लिए लेगहीमोग्लोबिन मौजूद होता है।

(D) लेगहीमोग्लोबिन एक ऑक्सीजन-स्कैवेंजिंग वर्णक है जो मूंगफली $(Arachis hypogaea)$ जैसे लेग्यूमिनस पौधों की जड़ की ग्रंथियों में पाया जाता है। यह नाइट्रोजन एंजाइम की गतिविधि के लिए आवश्यक अवायवीय वातावरण बनाता है, जो जैविक नाइट्रोजन स्थिरीकरण के लिए जिम्मेदार है।

(B) कथन $(a)$ सही है: नाइट्रोजनसे एक हेटरोडाइमेरिक प्रोटीन है जो दो उप-इकाइयों,$Mo-Fe$ प्रोटीन और $Fe$ प्रोटीन से बना होता है।
कथन $(b)$ गलत है: मूल रोम का मुड़ना जीवाणु 'नोड फैक्टर्स' और पादप मूल रोम के रिसेप्टर्स के बीच परस्पर क्रिया के कारण होता है,न कि नाइट्रोजनसे के कारण।
कथन $(c)$ सही है: सहजीवी $N_2$ स्थिरीकरण के दौरान,परपोषी लेग्यूम पादप नाइट्रोजन स्थिरीकरण की ऊर्जा-गहन प्रक्रिया के लिए जीवाणुओं को आवश्यक $ATP$ और कार्बन स्रोत प्रदान करता है।
अतः,कथन $(a)$ और $(c)$ सही हैं।

(C) अभिकथन सही है क्योंकि फलियों (legumes) में मूल ग्रंथिका निर्माण की प्रक्रिया के दौरान,बैक्टीरिया (जैसे $Rhizobium$) विशेष रूप से मूल वल्कुट की पॉलीप्लॉइड कोशिकाओं को संक्रमित करते हैं और उनमें प्रवेश करते हैं।
हालाँकि,कारण गलत है क्योंकि यह बैक्टीरिया ही होते हैं जो साइटोकाइनिन का उत्पादन करते हैं,जो बदले में मेजबान पादप कोशिकाओं में पॉलीप्लोइडी को प्रेरित करते हैं,न कि मेजबान कोशिकाएं बैक्टीरिया को साइटोकाइनिन प्रदान करती हैं।

(C) दलहनी फसलें $Fabaceae$ (लेग्यूम) परिवार से संबंधित हैं।
इन पौधों का $Rhizobium$ जैसे नाइट्रोजन-स्थिरीकरण करने वाले बैक्टीरिया के साथ सहजीवी संबंध होता है।
ये बैक्टीरिया पौधों की जड़ों में स्थित ग्रंथिकाओं (root nodules) में रहते हैं।
वे वायुमंडलीय नाइट्रोजन को अमोनिया में परिवर्तित करते हैं,जिसका उपयोग पौधा अपनी वृद्धि के लिए कर सकता है।
इसलिए,इन ग्रंथिका युक्त जड़ों के कारण,दलहनी फसलें अपना नाइट्रोजन स्वयं स्थिर कर सकती हैं और इन्हें बाहरी नाइट्रोजनयुक्त उर्वरकों की आवश्यकता नहीं होती है।

(C) माइकोराइजा और राइजोबियम दोनों सहजीवी पारस्परिक संबंध दर्शाते हैं।
माइकोराइजा के संबंध में,कवक उच्च पौधों की जड़ों के साथ एक सहजीवी संबंध बनाते हैं। कवक पौधे को मिट्टी से फास्फोरस और अन्य पोषक तत्वों के अवशोषण में मदद करते हैं,जबकि पौधा कवक को प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से उत्पादित कार्बोहाइड्रेट (ग्लूकोज) प्रदान करता है।
राइजोबियम एक नाइट्रोजन-स्थिरीकरण करने वाला बैक्टीरिया है जो लेग्युमिनस (दलहनी) पौधों की जड़ों के साथ सहजीवी संबंध बनाता है। बैक्टीरिया जड़ की ग्रंथियों (nodules) में रहते हैं,जहाँ वे वायुमंडलीय नाइट्रोजन को ऐसे रूप में स्थिर करते हैं जिसका उपयोग पौधा कर सके। बदले में,पौधा बैक्टीरिया को कार्बोहाइड्रेट और एक सुरक्षित वातावरण प्रदान करता है।

(A) $Rhizobium$ और $Frankia$ प्रसिद्ध सहजीवी नाइट्रोजन स्थिरीकरण करने वाले जीवाणु हैं। $Rhizobium$ लेग्युमिनस (दलहनी) पौधों की जड़ों में ग्रंथियां बनाता है,जबकि $Frankia$ $Alnus$ जैसे गैर-दलहनी पौधों की जड़ों के साथ सहजीवी संबंध बनाता है। $Clostridium$ एक मुक्त-जीवी,अवायवीय,नाइट्रोजन स्थिरीकरण करने वाला जीवाणु है। $Mycobacterium$ नाइट्रोजन स्थिरीकरण में शामिल नहीं होता है। अतः,दिए गए विकल्पों में से $Clostridium$ सही उत्तर है क्योंकि यह मुक्त-जीवी है,सहजीवी नहीं।

(N/A) मूल ग्रन्थिका निर्माण की प्रक्रिया निम्नलिखित चरणों में होती है:
$1$. $Rhizobia$ गुणन करते हैं और जड़ों के चारों ओर उपनिवेश बनाते हैं,जो बाह्यत्वचा और मूल रोम से जुड़ जाते हैं। मूल रोम मुड़ जाते हैं और बैक्टीरिया मूल रोम में प्रवेश कर जाते हैं।
$2$. एक संक्रमण धागा (infection thread) उत्पन्न होता है,जो बैक्टीरिया को जड़ के वल्कुट (cortex) में ले जाता है,जहाँ वे ग्रन्थिका निर्माण की शुरुआत करते हैं।
$3$. इसके बाद बैक्टीरिया को संक्रमण धागे से कोशिकाओं में मुक्त कर दिया जाता है।
$4$. इससे विशेष नाइट्रोजन-स्थिरीकरण कोशिकाओं का विभेदन होता है। इस प्रकार बनी ग्रन्थिका पोषक तत्वों के आदान-प्रदान के लिए मेजबान के साथ सीधा संवहनी संबंध स्थापित करती है।

(D) एक्टिनोमाइसेट $Frankia$ एक नाइट्रोजन-स्थिरीकरण करने वाला जीवाणु है जो $Alnus$ (एल्डर) जैसे गैर-फलीदार पौधों की जड़ों के साथ सहजीवी संबंध बनाता है।
यह इन पौधों में मूल ग्रंथिकाओं (root nodules) के निर्माण को प्रेरित करता है,जहाँ यह वायुमंडलीय नाइट्रोजन को अमोनिया में स्थिर करता है,जिसका उपयोग पौधा अपनी वृद्धि के लिए कर सकता है।
$Anabaena$ और $Nostoc$ साइनोबैक्टीरिया हैं,जबकि $Rhizobium$ आमतौर पर फलीदार पौधों (leguminous plants) के साथ जुड़ा होता है।

(C) $Rhizobium$ और $Frankia$ नाइट्रोजन स्थिरीकरण करने वाले जीवाणु हैं।
$Rhizobium$ एक सहजीवी जीवाणु है जो लेग्यूमिनस (दलहनी) पौधों की जड़ों में ग्रंथियां बनाता है।
$Frankia$ भी एक सहजीवी जीवाणु है जो $Alnus$ जैसे गैर-लेग्यूमिनस पौधों की जड़ों पर नाइट्रोजन स्थिरीकरण करने वाली ग्रंथियां उत्पन्न करता है।
ये दोनों जीवाणु मिट्टी में मुक्तजीवी अवस्था में भी रह सकते हैं,जहाँ वे नाइट्रोजन स्थिरीकरण करने में सक्षम होते हैं,हालाँकि वे मुख्य रूप से अपने सहजीवी संबंधों के लिए जाने जाते हैं।

(A) यह चित्र लेग्युमिनस (दलहनी) पौधों में मूल ग्रंथिका (root nodule) बनने की प्रक्रिया को दर्शाता है।
इस प्रक्रिया में पौधों की जड़ों और नाइट्रोजन-स्थिरीकरण करने वाले बैक्टीरिया,जैसे कि $Rhizobium$,के बीच एक सहजीवी संबंध शामिल होता है।
$Rhizobium$ एक प्रोकैरियोटिक जीव है,इसलिए यह $Monera$ जगत के अंतर्गत आता है।
अतः,इस विकास के लिए जिम्मेदार सही जगत $Monera$ है।

(C) मूल ग्रंथिका के निर्माण की प्रक्रिया निम्नलिखित क्रम में होती है:
$1$. $III-$ बैक्टीरिया मूल रोम और अधिचर्म कोशिकाओं से जुड़ते हैं।
$2$. $I-$ मूल रोम मुड़ जाते हैं और एक संक्रमण धागा उत्पन्न होता है।
$3$. $II-$ संक्रमण धागा बैक्टीरिया को जड़ के वल्कुट तक ले जाता है।
$4$. $IV-$ बैक्टीरिया धागे से मुक्त होकर वल्कुट कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं।
$5$. $V-$ बैक्टीरिया विशिष्ट नाइट्रोजन स्थिरीकरण करने वाली कोशिकाओं में विभेदित हो जाते हैं और ग्रंथिका का निर्माण होता है।
अतः,सही क्रम $III \rightarrow I \rightarrow II \rightarrow IV \rightarrow V$ है।

(C) नाइट्रोजन स्थिरीकरण $Nitrogenase$ एंजाइम द्वारा किया जाता है,जो आणविक ऑक्सीजन $(O_2)$ के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होता है।
फलीदार पौधों की जड़ ग्रंथियों में $Nitrogenase$ की सक्रियता के लिए आवश्यक अवायवीय वातावरण $Leghemoglobin$ नामक वर्णक द्वारा बनाए रखा जाता है।
$Leghemoglobin$ एक ऑक्सीजन स्केवेंजर के रूप में कार्य करता है,जो $O_2$ के साथ जुड़कर उसे $Nitrogenase$ एंजाइम कॉम्प्लेक्स को निष्क्रिय करने से रोकता है।

(A) चित्र में लेग्यूमिनस (दलहनी) पौधों की जड़ों पर मूल ग्रंथिकाएं (root nodules) दिखाई गई हैं।
ये ग्रंथिकाएं लेग्यूमिनस पौधों की जड़ों और नाइट्रोजन स्थिरीकरण करने वाले बैक्टीरिया $Rhizobium$ के बीच सहजीवी संबंध के कारण बनती हैं।
$Rhizobium$ बैक्टीरिया लेग्यूमिनस पौधों की जड़ों को संक्रमित करते हैं,जिससे मूल ग्रंथिकाओं का निर्माण होता है,जो जैविक नाइट्रोजन स्थिरीकरण के स्थल हैं।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(B) $Nitrogenase$ एंजाइम,जो जैविक नाइट्रोजन स्थिरीकरण के लिए जिम्मेदार है,आणविक ऑक्सीजन $(O_2)$ के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होता है।
लेग्यूम पौधों की जड़ की ग्रंथियों में $Leghemoglobin$ नामक एक गुलाबी रंग का वर्णक पाया जाता है।
$Leghemoglobin$ एक ऑक्सीजन स्केवेंजर के रूप में कार्य करता है,जो $O_2$ के साथ जुड़कर ग्रंथि के अंदर ऑक्सीजन की सांद्रता को कम रखता है।
यह कम ऑक्सीजन वाला वातावरण $Nitrogenase$ एंजाइम को ऑक्सीडेटिव क्षति से बचाने के लिए आवश्यक है,जिससे यह नाइट्रोजन स्थिरीकरण की प्रक्रिया में कुशलतापूर्वक कार्य कर सके।

(C) यह आरेख एक लेग्यूमिनस (फलीदार) पौधे के मूल तंत्र को दर्शाता है जिसमें मूल ग्रंथियाँ (root nodules) होती हैं।
मूल ग्रंथियाँ नाइट्रोजन-स्थिरीकरण करने वाले बैक्टीरिया द्वारा लेग्यूमिनस पौधों की जड़ों पर बनने वाली सहजीवी संरचनाएं हैं।
$Rhizobium$ प्रजातियां इस सहजीवी संबंध में शामिल सबसे सामान्य बैक्टीरिया हैं।
विशेष रूप से,$Rhizobium$ $leguminosarum$ एक प्रसिद्ध प्रजाति है जो वायुमंडलीय नाइट्रोजन को स्थिर करने के लिए लेग्यूमिनस पौधों में मूल ग्रंथियाँ बनाती है।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(D) जैविक नाइट्रोजन स्थिरीकरण की प्रक्रिया में वायुमंडलीय नाइट्रोजन का अमोनिया में रूपांतरण शामिल है।
$Rhizobium$ एक प्रसिद्ध सहजीवी जीवाणु है जो लेग्यूमिनस (दलहनी) पौधों की जड़ ग्रंथियों में रहता है और वायुमंडलीय नाइट्रोजन को स्थिर करता है।

$Nitrosomonas, Nitrosococcus$	अमोनिया को नाइट्राइट में बदलते हैं।
$Nitrobacter$	नाइट्राइट को नाइट्रेट में बदलते हैं।