अमोनिया की स्थिति

अमोनिया (NH₃) पौधों के लिए एक आवश्यक नाइट्रोजन युक्त यौगिक है, क्योंकि नाइट्रोजन अमीनो एसिड, प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड और अन्य सेलुलर घटकों के संश्लेषण के लिए एक महत्वपूर्ण तत्व है। पौधों में अमोनिया के भाग्य में इसका आत्मसात, कार्बनिक अणुओं में समावेश और अन्य नाइट्रोजन यौगिकों में परिवर्तन शामिल है।

1. पौधों में अमोनिया के स्रोत

पौधों में अमोनिया मुख्य रूप से दो स्रोतों से आता है:

• मिट्टी का अमोनिया: अमोनिया मिट्टी में नाइट्रीकरण (अमोनियम आयनों, NH₄⁺ से) और खनिजीकरण (कार्बनिक पदार्थों के अपघटन से) के माध्यम से उत्पन्न होता है।
• वायुमंडलीय नाइट्रोजन निर्धारण: कुछ पौधे, जैसे फलियां, नाइट्रोजन-फिक्सिंग बैक्टीरिया (जैसे, राइजोबियम) के साथ सहजीवी संबंध बनाते हैं, जो वायुमंडलीय नाइट्रोजन (N₂) को अमोनिया (NH₃) में परिवर्तित करते हैं।

2. पौधों में अमोनिया का आत्मसात

• अमोनिया अपने मुक्त रूप में अत्यधिक विषैला होता है, इसलिए पौधे इसे नाइट्रोजन आत्मसात नामक प्रक्रिया के माध्यम से कम विषैले और अधिक उपयोगी रूपों में परिवर्तित करते हैं।
• अमोनिया को पादप कोशिकाओं में ग्लूटामाइन सिंथेटेस-ग्लूटामेट सिंथेस (GS-GOGAT) मार्ग द्वारा ग्लूटामाइन और ग्लूटामेट में परिवर्तित किया जाता है।
• अमोनियम (NH₄⁺), एक बार पौधे द्वारा ग्रहण किए जाने के बाद, अमोनियम आत्मसात मार्ग के माध्यम से अमीनो एसिड में शामिल हो जाता है।

3. कार्बनिक यौगिकों में रूपांतरण और समावेश

• अमोनिया के आत्मसात हो जाने के बाद, इसे विभिन्न मार्गों के माध्यम से अमीनो एसिड और अन्य नाइट्रोजन यौगिकों में शामिल किया जाता है:
• ग्लूटामाइन और ग्लूटामेट में अमोनिया का समावेश: ये अमीनो एसिड पौधों में मुख्य नाइट्रोजन वाहक हैं।
• ग्लूटामाइन: अमोनिया और ग्लूटामेट से एंजाइम ग्लूटामाइन सिंथेटेस (GS) द्वारा निर्मित होता है।
• ग्लूटामेट: ग्लूटामेट डिहाइड्रोजनेज (GDH) या GS-GOGAT मार्ग के माध्यम से बनता है।
• एमिनो एसिड संश्लेषण: ग्लूटामाइन और ग्लूटामेट अन्य अमीनो एसिड जैसे कि एस्परैगिन, एलेनिन और आर्जिनिन के निर्माण के लिए अग्रदूत के रूप में कार्य करते हैं। ये अमीनो एसिड प्रोटीन संश्लेषण और अन्य चयापचय प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक हैं।
• यूरीड्स (फलियों में) का निर्माण: फलियों वाले पौधों में, अमोनिया को यूरीड्स में शामिल किया जा सकता है, जो नाइट्रोजन युक्त यौगिक होते हैं जिन्हें जड़ से पौधे के अन्य भागों में ले जाया जाता है।

4. नाइट्रोजन यौगिकों का परिवहन

• एक बार जब नाइट्रोजन अमीनो एसिड और अन्य नाइट्रोजन यौगिकों में आत्मसात हो जाता है:
• परिवहन: ग्लूटामाइन और एस्परैगिन जैसे नाइट्रोजन यौगिकों को फ्लोएम के माध्यम से पूरे पौधे में ले जाया जाता है।
• भंडारण: कुछ पौधों में, अतिरिक्त नाइट्रोजन को रिक्तिकाओं में अमीनो एसिड या यूरीड्स के रूप में संग्रहीत किया जाता है।

5. अतिरिक्त अमोनिया का भाग्य

• अतिरिक्त अमोनिया जो कार्बनिक यौगिकों में शामिल नहीं है, पौधों के लिए विषाक्त हो सकता है। इसे रोकने के लिए:
• इसे या तो कार्बनिक अणुओं में शामिल किया जाता है या मिट्टी के जीवाणुओं द्वारा नाइट्रीकरण के माध्यम से नाइट्रेट (NO₃⁻) में परिवर्तित किया जाता है।
• पौधे आमतौर पर मुक्त अमोनिया को जमा करने से बचते हैं और इसके बजाय नाइट्रोजन को सुरक्षित रूप में संग्रहीत करते हैं, जैसे कि एमाइड या नाइट्रेट।

6. अमोनिया और नाइट्रोजन चक्र

अमोनिया नाइट्रोजन चक्र में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है:

• अमोनीकरण: अपघटक कार्बनिक नाइट्रोजन को अमोनिया में परिवर्तित करते हैं।
• नाइट्रीकरण: मिट्टी के जीवाणु अमोनिया को नाइट्राइट (NO₂⁻) और फिर नाइट्रेट (NO₃⁻) में परिवर्तित करते हैं।
• आत्मसात: पौधे मिट्टी से अमोनियम आयन (NH₄⁺) और नाइट्रेट आयन (NO₃⁻) लेते हैं।
• विनाइट्रीफिकेशन: अन्य बैक्टीरिया नाइट्रेट्स को वायुमंडलीय नाइट्रोजन (N₂) में परिवर्तित करते हैं, जिससे चक्र पूरा हो जाता है।

पौधों में अमोनिया का महत्व

• नाइट्रोजन स्रोत: अमोनिया पौधों की वृद्धि के लिए एक प्राथमिक नाइट्रोजन स्रोत है, जो प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड संश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण है।
• चयापचय के लिए आवश्यक: पौधों में विभिन्न एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाओं, एंजाइम संश्लेषण और समग्र चयापचय के लिए अमीनो एसिड के रूप में नाइट्रोजन की आवश्यकता होती है।

अभ्यास प्रश्न

• पौधों के नाइट्रोजन चयापचय में अमोनिया की क्या भूमिका है?
• पौधों में अमोनिया को कैसे आत्मसात किया जाता है, और इसे कम विषैले रूपों में क्यों परिवर्तित किया जाता है?
• पौधों में अमोनिया के आत्मसात में ग्लूटामाइन सिंथेटेस के महत्व की व्याख्या करें।
• पौधे की कोशिका में प्रवेश करने के बाद अमोनिया का क्या होता है?
• फलीदार पौधे नाइट्रोजन स्थिरीकरण में उत्पादित अतिरिक्त अमोनिया को कैसे संभालते हैं?

रिक्त स्थान भरें प्रश्न

1. अमोनिया अपने मुक्त रूप में पौधों के लिए विषैला होता है, इसलिए इसे ___________ और ___________ में परिवर्तित किया जाता है।
2. पौधों में अमोनिया को ___________ और ___________ जैसे अमीनो एसिड में शामिल किया जाता है।
3. एंजाइम ___________ अमोनिया को ग्लूटामाइन में बदलने में उत्प्रेरक का काम करता है।
4. पौधे में अतिरिक्त अमोनिया या तो ___________ के रूप में संग्रहीत होता है या नाइट्रीकरण के माध्यम से ___________ में परिवर्तित होता है।
5. ___________ वह प्रक्रिया है जिसमें मिट्टी के जीवाणु अमोनिया को नाइट्रेट में परिवर्तित करते हैं।