Wednesday, June 19, 2013

ஒளிச்சேர்க்கை - PHOTOSYNTHESIS - CALVIN CYCLE - கேல்வின் சுழற்சி வினைகள் - ஒரு அறிமுகம் - 2

மக்களே...!!!

நீண்ட இடைவேளைக்கு அப்புறமா எழுதறதால, எழுத்து வேலையில கொஞ்சம் சுணக்கம். நிறைய சொந்த வேலை, என்னோட ஆராய்ச்சி கூட வேலை அப்படின்னு என்னோட  நேரத்தை நிர்வகிக்க வேண்டியிருக்கு. கூடிய சீக்கிரமே எல்லாம் சரியா ஆயிடும்னு நம்புவோம். 

பரிணாமம், செல் அமைப்பு அப்பப்போ மத்த செய்திகள் அப்படின்னு ஒரே சமயத்துல நெறைய எழுதிட்டு இருக்கேன். அதனால, ஒவ்வொரு தொடர்லயும் அடுத்த அடுத்த பதிவுகள் வர தாமதமாகுது. நம்ம நண்பர்கள் மன்னிக்க. கூடிய வரைக்கும் நெறைய இடைவெளி இல்லாம பாத்துக்கறேன். இன்னைக்கி பதிவு ஒளிச்சேர்க்கை பதிவோட தொடர்ச்சி. ஒளிச்சேர்க்கை மூலமா தாவரங்கள் உணவு தயாரித்தல் அப்படிங்கறது ரெண்டு பகுதிகளா நடக்கிற செயல். 

1. சூரிய ஒளியை பயன்படுத்தி ATP மற்றும் NADPH தயாரித்து அதை
   பயன்படுத்தி சக்தி தயாரித்தல் 

2. உருவான சக்தியை பயன்படுத்தி சர்க்கரை மூலக்கூறுகளை
   தயாரித்தல். 


அதனால, இதை சூரிய ஒளி சம்பந்தப்பட்ட மற்றும் சூரிய ஒளி சம்பந்தப்படாத வினைகள் அப்படின்னு ரெண்டு பகுதிகளா பிரிக்கலாம். அதுல சூரிய ஓளி சம்பந்தப்பட்ட வினைகள் பத்தின பதிவு ஏற்கனவே பார்த்திட்டோம். இன்னைக்கு பார்க்கப் போறது சூரிய ஒளி சம்பந்தப்படாத வினைகள் பத்தி. அதாவது, சூரிய ஒளியை அடிப்படையா வெச்சி, குளோரோபிளாஸ்ட்ல தயாரிக்கபடர சக்தியை பயன்படுத்தி, வளிமண்டலத்துல இருக்கும் கார்பன்-டை-ஆக்சைடு, தண்ணீர் மற்றும் தாவரம் தானே தயாரிச்சிக்கிற 5 கார்பன்கள் கொண்ட சர்க்கரை ரிபுலோஸ் - 1,5 - பிஸ் - பாஸ்பேட் - RIBULOSE - 1,5 - BIS - PHOSPHATE மூலக்கூறுகளை மூலப்பொருளாக வெச்சி குளுக்கோஸ்  தயார் செய்யும் வினைகள் தான் நாம பார்க்கப் போறது. 

இதுலயும் ரெண்டு பகுதிகள் இருக்கு. 

1. கார்பன்- டை -ஆக்சைடு மற்றும் தண்ணீர்ல இருந்து தனித்தனி  
   குளுக்கோஸ் மூலக்கூறுகள் தயாரிக்கபடுதல். 

2. தயார் செய்யப்படும் குளுக்கோஸ் மூலக்கூறுகள் இணைந்து ஸ்டார்ச் -
    STARCH உருவாதல்.

அதை பத்தின ஒரு சின்ன அறிமுகம் முதல்ல. இது ஒளி சம்பந்தப்படாத வினைகள் அப்படிங்கறதால இதை இருட்டு வேதி வினைகள் - DARK REACTIONS அப்படின்னு கூட சொல்வாங்க. அதோட, இதை முதன் முதல்ல மெல்வின் கேல்வின் - MELVIN CALVIN, ஜேம்ஸ் பாஷம் - JAMES BASSHAM அப்படிங்கற கலிபோர்னியா பல்கலை கழகத்தை சேர்ந்த ரெண்டு விஞ்ஞானிகள் தான் கண்டுபிடிச்சாங்க. அதனால, இதை கேல்வின் சுழற்சி வினைகள் அப்படின்னும் கூட சொல்வாங்க.  

இதை ஏன் சுழற்சி வினைகள் அப்படின்னு சொல்றாங்கன்னா,  

1. ரிபுலோஸ் - 1,5 - பிஸ்-பாஸ்பேட் - RIBULOSE - 1,5 - BIS-PHOSPHATE
2. கார்பன் - டை - ஆக்சைடு - CARBON - DI - OXIDE
3. தண்ணீர் - WATER

இந்த மூணு மூலப்பொருட்கள் சேர்ந்து சில வேதி வினைகளுக்கு அப்புறம் குளுக்கோஸ் உருவாகும். இந்த வினைகள் நடக்க தேவையான சக்தி இதுக்கு முன்னாடி நடக்கிற சூரிய ஒளி சார்ந்த வினைகள் மூலமா கெடைக்கும். இந்த மூணும் தான் மூலப்பொருட்கள்.  இதுல  

1. ரிபுலோஸ் - 1,5 - பிஸ்-பாஸ்பேட் - RIBULOSE - 1,5 - BIS-PHOSPHATE, குளுக்கோஸ் உருவாகும் போது கூடவே உருவாகிற 5 கார்பன்கள் கொண்ட சர்க்கரை. இது மறுபடியும் கார்பன் டை ஆக்சைடு கூட, அடுத்த சுற்று குளுக்கோஸ் தயாரித்தலுக்கு போய் சேர்ந்துக்கும். இங்கயும் குளுக்கோஸ் உருவானதும் மறுபடியும் போய் அடுத்த சுற்று வினைகளுக்கு சேர்ந்துக்கும். இது ஒரு சுழற்சியாக அடுத்தடுத்து நடந்திட்டே இருக்கும்.


2. கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் தண்ணீர் இயற்கையா வெளியில இருந்து கிடைக்க கூடியது. ஸோ, அதனால தான் இது ஒரு சுழற்சி வினைகள் அப்படின்னு சொல்லப்படுது.

கேல்வின் சுழற்சி வினைகள் - இருட்டு வினைகள் - CALVIN CYCLE - DARK REACTIONS

கேல்வின் சுழற்சி வினைகளை பத்தி படிக்க இந்த ஒரு பதிவு கண்டிப்பா பத்தாது. ஏன்னா, இந்த சுழற்சி வினைகள் பத்தின விவரங்களை விளக்கமா பார்க்கறதுக்கு முன்னாடி ஒரு முழு அறிமுகம் நமக்கு தேவைப்படும்னு தோணுது. இந்த, சுழற்சி வினைகளை பத்தின எல்லா பின்னணி விவரங்களையும் முதல்ல சொல்லிட்டு, அடுத்த பதிவுல வேதி வினைகளை பத்தி சொல்றேன். அப்போதான் புரிஞ்சிக்க கொஞ்சம் சுலபமா இருக்கும்.

தாவரங்கள் கார்பன்-டை-ஆக்சைடு பயன்படுத்தி தனக்கு தானே குளுக்கோஸ் தயாரிச்சிக்கும் அப்படின்னு நான் சுலபமா சொல்லிட்டாலும், அது சும்மா அப்படியே ஒரு கார்பன் டை ஆக்சைடு எடுத்து அதை அப்படியே ஒரே ஒரு வேதி வினை மூலமா குளுக்கோஸா மாத்திக்கும்னு அர்த்தம் இல்லை. அது பல அடுத்தடுத்து சுயமா நடக்கிற, 6 தனித்தனி வேதி வினைகள் சேர்ந்த தொகுப்பு. மூன்று கார்பன்-டை-ஆக்சைடு மூலக்கூறுகள் மற்றும் மூன்று ரிபுலோஸ் 1,5 - பிஸ் பாஸ்பேட் - RIBULOSE - 1,5 - BIS - PHOSPHATE மூலக்கூறுகள்ல இருந்து மூன்று கார்பன்கள் கொண்ட சர்க்கரை மூலக்கூறுகள் தயார் பண்ணி, அதனை இன்னும் சில வேதி வினைகளுக்கு உட்படுத்தி கடைசியா குளுக்கோஸ் மற்றும் மறுபடியும் ரிபுலோஸ் - 1,5 - பிஸ் பாஸ்பேட் - RIBULOSE - 1,5 - BIS - PHOSPHATE மூலக்கூறுகளை தயாரிக்கிறது தான் DARK REACTION - கால்வின் சுழற்சி வினைகள்.

இந்த வேதி வினைகளில் சில வேதி வினைகள் நடக்க நெறைய சக்தி தேவைப்படும். இந்த இடத்துல எல்லாம் ATP மற்றும் NADPH மூலக்கூறுகளை பயன்படுத்தி, அதை ADP மற்றும் NADP அப்படின்னு ஒடுக்குவது மூலமா சக்தியை வெளிவர வெச்சி அந்த சக்தியை பயன்படுத்தப்படுகிறது. இங்கன்னு இல்ல, சக்தி தேவைப்படற எல்லா இடத்துலயும் ATP தான் பயன்படுத்தப்படும். அதனால தான் அதை ENERGY CURRENCY அப்படின்னு சொல்றாங்க.

இதுல நடக்கிற எல்லா வினைகளையும் துரிதப்படுத்தறது என்சைம்கள். எல்லாமே என்சைம்கள் முன்னிலையில நடக்கிறது தான். இந்த கேல்வின் சுழற்சி வினைகள்ள முக்கியமான வினை அப்படிங்கறது வளிமண்டல கார்பன்- டை- ஆக்சைடு செல்லுக்குள்ள இருக்கிற ரிபுலோஸ் - 1,5 - பிஸ்-பாஸ்பேட் - RIBULOSE - 1,5 - BIS-PHOSPHATE கூட சேர்ந்து 3-PHOSPHO GLYCERATE - 3-பாஸ்போ கிளிசரேட்-டா மாறரது. இந்த 3-PHOSPHO GLYCERATE - 3-பாஸ்போ கிளிசரேட் இன்னும் சில வேதி வினைகளுக்கு அப்புறம் குளுக்கோஸ் ஆகும். அதாவது, இந்த ஒவ்வொரு சுற்று வினைகள் ஆரம்பிக்கும்போதும் கார்பன்- டை- ஆக்சைடு மூலக்கூறு வழியா ஒரு புது கார்பன் செல்லுக்குள்ள நுழையிது. இந்த வினைகளை நடத்தற என்சைம் RuBisCo  - RIBULOSE-1,5-BISPHOSPHATE CARBOXYLASE OXYGENASE - ருபிஸ்கோ - ரிபுலோஸ் -1,5 - பிஸ் பாஸ்பேட் கார்பாக்சிலேஸ் ஆக்ஸிஜனேஸ். இந்த சுழற்சி வினைகள்ள ஆறு ஏழு வினைகள் இருந்தாலும்  இதை ஏன் முக்கியமான வினை அப்படின்னு சொல்றோம் அப்படின்னா, இந்த வினை நடக்காம தடுத்திட்டா, மொத்த சுழற்சியும் நின்னு போயிடும்.

வளிமண்டல கார்பன்-டை-ஆக்சைடு மூலக்கூறுகளில் இருக்கிற கார்பன் அணுக்களை எடுத்து உபயோகப்படுத்தற இந்த வினைகளை கார்பன் ஃபிக்ஸ்சேஷன் - CARBON  FIXATION - கார்பன் நிலை நிறுத்துதல் அப்படின்னு சொல்வாங்க.

அடுத்ததா, இந்த சுழற்சி வினைகள் பத்தி நான் சொல்ல வேண்டிய ஒரு முக்கியமான தகவல் ஒன்னு இருக்கு. தாவரங்கள் அப்படின்னு பொதுவா நாம சொன்னாலும், அது வளர்ற இடம், சூழ்நிலை எல்லாமே ஒரே மாதிரி இருக்காது. அப்படி இருக்கும் போது குளுக்கோஸ் உருவாகும் இந்த வேதி வினைகள் மட்டும் எல்லா தாவரங்கள்ளயும் ஒரே மாதிரி இருக்குமா என்ன...?

உதாரணத்துக்கு, கேல்வின் வினைகள் நடக்கு கார்பன் டை ஆக்சைடு வெளிய வளிமண்டலத்துள இருந்து தான் இலைக்குள்ள போகும். இதுக்காக இலை மேல ஸ்டொமேடா  அப்படிங்கற திறப்பு இருக்கு. அதேமாதிரி இந்த வினைகள் மூலம், இதுக்கு முன்னாடி நடக்கிற ஒளி சார்ந்த வினைகள் மூலமா கிடைக்கிற ஆக்சிஜன் இதே ஸ்டொமேடா வழியா தான் வெளிய வரும். இந்த வாயுக்கள் வெளிய மற்றும் உள்ள போக ஒவ்வொரு தடவையும் இந்த திறப்பு திறக்கும் போது இந்த தாவரங்களில் இருந்து தண்ணியும் ஆவியா வெளிய போய் வீணாகும். தண்ணீர் நெறைய கிடைக்கிற இடங்கள்ள ஒன்னும் பிரச்சனை இல்ல. அதுவே பாலைவனம் மாதிரியான தண்ணீர் ரொம்ப அரிதா கிடைக்கிற இடங்கள்ள அப்படி இருக்க முடியாது இல்லையா ...???


அதனால, தண்ணீர் மிக குறைவா கிடைக்கிற இடங்கள்ள வளர்ற தாவரங்கள்ள ஒரு மாதிரியும், தண்ணீர் அதிகமா கெடைக்கிற இடங்கள்ள வளர்ற தாவரங்கள்ள ஒரு மாதிரியும் இந்த கேல்வின் சுழற்சி வினைகள் நடக்கும். ஏன்னா, இந்த தாவரங்களோட இலைகளோட உட்கட்டமைப்பு இந்த சூழலுக்கு ஏத்த மாதிரி வேறுபட்டு இருக்கும். இதுக்கு காரணம் கெடைக்கிற கொஞ்சம் தண்ணியும் வெளிய ஆவியா போயிடாம இருக்கிறதுக்காக.

அது எப்படி அப்படிங்கறதை அடுத்தடுத்த பதிவுகள்ள கண்டிப்பா விளக்கமா பார்க்கலாம்.  


ஸோ, இந்த கேல்வின் சுழற்சி வினைகள் கூட மொத்தம் 2 விதம் இருக்கு.


1. C3 PATHWAY - C3 வினைகள் - இது சாதாரண சூழ்நிலையில வளர்ற     தாவரங்கள்ள நடக்கும்


2. C4 PATHWAY - C4 வினைகள் - இது கரும்பு, அன்னாசி போன்ற நிறைய தண்ணீர் தேவை இருக்கிற தாவரங்கள் மற்றும் பாலைவன சூழலில் வளரும் தாவரங்கள்ள நடக்கும்.

இந்த ரெண்டு விதமான வினைகளுக்கும் இருக்கிற வித்தியாசம் என்னன்னா, கேல்வின் சுழற்சி வினைகள்ள கெடைக்கிற முதல் இடைநிலை கரிம வேதிப்பொருள் மூணு கார்பன்கள் கொண்டதா (3-பாஸ்போ கிளிசரேட்) இருந்தா அது C3 வினைகள். அதுவே, நாலு கார்பன்கள் கொண்டதா (ஆக்ஸலோ அசிடேட்) இருந்தா அது C4 வினைகள். இந்த C4 வினைகளும் இரு வேறு விதமா நடக்கும். அதை C4 வினைகள் பத்தி விளக்கமா பார்க்கும் போது சொல்றேன்.  ஸோ, மக்களே ஒளிச்சேர்க்கையோட கேல்வின் சுழற்சி வினைகள் பத்தின அறிமுகம் போதும்னு நெனக்கிறேன். இந்த தொடர்ல அடுத்த பதிவு கேல்வின் வினைகள் பத்தின விளக்கப்பதிவு. ஸோ, அடுத்த பதிவுல சிந்திப்போம்.

No comments:

Post a Comment