நம்ம வலைப்பூ நல்ல முறையில் வளர்ந்துவரதை சந்தோசத்தோட பார்த்திட்டு இருக்கேன். நாளுக்கு நாள் நம்ம வலைப்பூவுக்கு வர வாசகர்களோட எண்ணிக்கை கூடிட்டே போகுது. இருபதாயிரம் PAGE VIEW - க்களை தாண்டியாச்சி. அப்படியே தொடரட்டும். இன்றைய பதிவு நம்ம வலைப்பூவோட 101 - வது பதிவு. நான் மொதல்ல எழுத ஆரம்பிக்கும்போது, படிக்கிறவங்க தன்னோட கருத்துகளை சொல்லணும் அப்படின்னெல்லாம் பெருசா எதிர்ப்பார்க்கல. படிக்கிறவங்களோட கருத்துக்கள் எவ்வளவு முக்கியம்ன்னு அப்புறம் தான் புரிஞ்சது. ஏன்னா நான் எப்படி எழுதறேன், படிக்கிறவங்களுக்கு அது பிடிச்சிருக்கா இல்லையா, புரியுதா இல்லையா இதெல்லாம் நான் தெரிஞ்சிக்க உங்க பின்னூட்டங்கள் தான் ஒரே வழி. அதனால, படிக்கிற நண்பர்கள் தயவு செய்து ஒரு நிமிடம் செலவு பண்ணி கமெண்ட்ஸ் போட்டிங்கன்னா சந்தோசப்படுவேன்.
இந்த பூமியில உருவான செல்கள் ஒரு கட்டம் வரைக்கும் உணவுக்காக மற்ற உயிரினங்களையோ, தன்னை சுத்தி இருக்கிற, தான் வாழற வாழிடத்தையோ தான் நம்பிட்டு இருந்தது. இந்த செல்களுக்கு தற்போது இருக்கிற செல்கள் போல உணவையோ அல்லது சக்தியோ தானே தயாரிக்க தெரியல. உயிரினங்களோட எண்ணிக்கை அதிகமாக அதிகமாக, உணவுப்பற்றாக்குறை, அதனால உணவுக்கு போட்டி. இதை சமாளிக்க தான் செல்கள் உருவாக்கிக்கிட்ட புது திறமை, பண்பு தான் உணவை தானே தயாரிச்சிக்கிறது. இதுல முக்கியமா தாவர செல்கள்.
சூரிய ஒளி, கார்பன்- டை- ஆக்சைடு, தண்ணீர் இது மூலதனமா வெச்சி தாவர செல்கள் தன்னோட உணவை தானே தயாரிச்சிக்கும். சூரிய ஒளியை உபயோகிச்சி பண்றதால இதுக்கு ஒளிச்சேர்க்கை அப்படின்னு பேரு. விலங்குகள், மனிதன் உட்பட இடம் விட்டு இடம் நகரக்கூடிய தன்மை இருக்கறதால தன்னோட உணவை தேடிக்க முடியிது. ஒருவேளை இவைகளும் ஒரே இடத்துல இருந்திருந்தா ஒருவேளை தன்னோட உணவை தயாரிச்சிக்கிற பண்பை உருவாக்கிக்கிட்டிருக்குமோ என்னவோ...????? ஓகே... இன்னைக்கு நாம பார்க்க போறது இதை தான். இன்னைக்கு பதிவுக்கு போகலாம்.
ஒளிச்சேர்க்கை - PHOTOSYNTHESIS
ஒளிச்சேர்க்கை இந்த பூமியில உருவாகி, முழுமையா மேம்பாடு அடைஞ்சி கிட்டத்தட்ட 3500 மில்லியன் வருசங்கள் ஆகுது. நம்ம பூமியை உயிர்ப்பாகவும், சக்தி மிக்கதாவும் வெச்சிருக்கறது இந்த ஒளிச்சேர்க்கை எனப்படும் சூரிய ஒளியை பயன்படுத்தி உணவு தயாரிக்கப்படும் நிகழ்ச்சியே. ஒளிச்சேர்க்கை அப்படிங்கற செயல் உருவாவதற்கு முன்னாடி நம்ம பூமியில் ஆக்ஸிஜனே கிடையாது. நம்ம பூமியில் இருக்கிற ஆக்சிஜன் மொத்தமும் ஒளிச்சேர்க்கையினால் உருவானதே. சூரிய ஒளியை பயன்படுத்தி உணவு தயாரிப்பதும், அதை பயன்படுத்தி சக்தி தயாரிக்கிறதும் மொத்தம் மூணு வித படி நிலைகளைக்கொண்ட, ஒவ்வொரு படி நிலையிலும் பல வேதி வினைகளை உள்ளடக்கிய மிகப்பெரிய நிகழ்வு.
படி நிலை - 1
ஒளிச்சேர்க்கை செய்யிற உயிரினங்கள் சூரிய ஒளி உதவியோட தண்ணீர் மூலக்கூறுகளை பிளந்து எலக்ட்ரான்களையும், சக்தி மிக்க புரோட்டான்களையும் அல்லது ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறுகளையும் உமிழும் அல்லது உருவாக்கும். இந்த படி நிலையில தான் நமக்கு ஆக்சிஜன் கிடைக்கிது.
படி நிலை - 2
படிநிலை 1ல் உருவான எலக்ட்ரான்களை பயன்படுத்தி, கார்பன் மூலக்கூறுகளை ஒடுக்கு வினைக்கு உட்படுத்தி தாவரங்கள் தனக்கு தேவையான சர்க்கரை மூலக்கூறுகளை அதாவது ஸ்டார்ச் மற்றும் மத்த கரிம வேதிப்பொருட்களை தயாரிக்கும். இங்க தான் தாவரங்களுக்கு உணவு கிடைக்குது. இந்த படிநிலையில் ரெண்டு வகையான வழிமுறைகள் இருக்கு. தாவரத்திரற்கு தாவரம் இந்த வழிமுறைகள் மாறியிருக்கலாம்.
படி நிலை - 3
படி நிலை 2ல் உருவாக்கப்படும் ஸ்டார்ச் முழுமையாக ஜீரணிக்கப்பட்டு குளுக்கோஸ் மூலக்கூறுகளாகி, அந்த குளுக்கோஸ் தான் சக்தி தயாரிக்க மூலபொருள் அப்படின்னு நமக்கு ஏற்கனவே தெரியும். படிநிலை 1ல் உருவாகும் எலக்ட்ரான்கள் அல்லது ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறுகள் அல்லது புரோட்டான்கள் இந்த படிநிலையிலும் உபயோகப்படுத்தப்படும். உபயோகப்படுத்தியது போக மீதமுள்ள குளுக்கோஸ் மறுபடியும் ஸ்டார்சாக மாற்றப்பட்டு சேமித்து வைக்கப்படும்.
படிநிலை-1 - LIGHT REACTION - LIGHT DEPENDENT REACTION - ஒளிப்பகுப்பு வினைகள் - ஒளியை சார்ந்த வினைகள் - ஒளி ஒடுக்கு வினைகள்
ஒளி சார்ந்த வினைகள் எல்லாமே தாவர செல்லில், முக்கியமாக பச்சை நிற இலைகளில் இருக்கிற செல்களில் உள்ள குளோரோபிளாஸ்ட்டின் தைலக்காய்டுகளின் சவ்வில் நடப்பவை. ஏன் குறிப்பா இலைகள் அப்படின்னா, ரொம்ப எளிமையான பதில் - சூரிய ஒளி நேரடியாக படும் அளவுக்கு தாவரத்தின் மேற்புறம் இருக்கிறதால இலைகள்ள இது அதிகம் நடக்கும். இன்னொரு பதில் - இதன் பச்சை நிறம். இலைகள் பச்சையாக இருக்க காரணம்
பச்சையம் - குளோரோஃபில் - CHLOROPHYL அப்படிங்கற பச்சை நிற நிறமி. இந்த நிறமிதான் ஒளிச்சேர்க்கை நடக்க தேவையான சூரிய ஒளியை கிரகிக்க கூடிய வேலையை செய்யும். செடியோட மத்த பகுதிகள் பச்சையாக இருந்தாலும் சூரிய ஒளி படும்படி மேற்புறம் இருக்காது.
ஸோ, ஒளி சார்ந்த வினைகள் நடக்க இருக்கும் தைலக்காய்டு சவ்வு (அப்படின்னா நேரிடையா தைலக்காய்டு சவ்வே எல்லா வேலையும் செய்யாது - சவ்வு மேல இதுக்குன்னு இருக்கிற சில கூட்டு புரோட்டீன்கள் - COMPLEX PROTEINS. அது என்னென்ன அப்படின்னா,
PHOTOSYSTEM - II (OR) WATER - PLASTOQUINONE OXIDOREDUCTASE - தண்ணீர் - பிளாஸ்டோ குயினோன் ஆக்ஸிடோரிடக்டேஸ்
இதை சரியா தமிழ் படுத்த தெரியல. இருந்தாலும் ஓரளவுக்கு விளக்க முயற்சி பண்றேன்.
இங்க '' PHOTO '' அப்படிங்கற ஆங்கில சொல் LIGHT - ஒளி அப்படிங்கற அர்த்தத்துல உபயோகப்படுத்தப்பட்டு உள்ளது. SYSTEM அப்படிங்கறதை அமைப்பு அப்படின்னு சொல்லலாம். ஒளிச்சேர்க்கையோட ஆங்கில பெயரான PHOTOSYNTHESIS கூட இதே அர்த்ததுல வந்ததே. ஸோ, PHOTOSYSTEM - II அப்படிங்கிறது, சில புரோட்டீன்கள் சேர்ந்த ஒரு கூட்டு அமைப்பு. இந்த புரோட்டீன்கள்
CHLOROPHYL-A - குளோரோஃபில் - ஏ கிரகிச்சி குடுக்கிற சூரிய ஒளியையும், தண்ணீர் மூலக்கூறுகளையும் சேர்த்து பகுக்கும் வேலையை செய்யும் புரோட்டீன், அதனால் கிடைக்கும் குறைந்த சக்தி கொண்ட எலக்ட்ரான்களை உயர்மட்ட சக்தி கொண்ட எலக்ட்ரான்களாக - HIGHLY EXICITED ENERGY LEVEL or STATE ELECTRONS (அப்போது தான் இதை சக்தி தயாரிக்க பயன்படுத்த முடியும்) மாற்றும் புரோட்டீன்கள் கொண்ட ஒரு கூட்டமைப்பு.
தண்ணீர் - பிளாஸ்டோ குயினோன் ஆக்ஸிடோரிடக்டேஸ் - இந்த பெயர் காரணம் - தண்ணீர் அப்படிங்கறது இது தண்ணீரை பகுக்கும் வேலையை செய்றதை குறிக்கவும், பிளாஸ்டோ குயினோன் அப்படிங்கிறது இதில் அடங்கியுள்ள கூட்டு புரோட்டீன்கள் பெயர்கள் மற்றும் ஆக்ஸிடோரிடக்டேஸ் - அப்படிங்கறது என்சைம் வகைபாட்டுபடி இது ஒடுக்கு வினைகளில் - REDUCTION REACTION ஈடுபடறதையும் குறிக்க வெச்ச பேரு தான் இது.
இந்த கூட்டமைப்புல இருக்கிற புரோட்டீன்களை பார்க்கலாம்.
WATER SPLITTING COMPLEX - தண்ணீர் மூலக்கூறுகளை பகுக்கும் கூட்டு புரோட்டீன்
சரியா சொல்லனும்ன்னா, சூரிய ஒளியை பயன்படுத்தி தண்ணீர் மூலக்கூறுகளை பகுத்து எலக்ட்ரான்களை விடுவிக்கும் இந்த புரோட்டீன்களை பத்தின ஆராய்சி இன்னும் முழுமையா முடியல. கண்டுபுடிச்ச வரைக்கும் இது ஒரு கனிம அயனிகள் கொண்ட புரோட்டீன்களின் தொகுப்பு. இதுல நான்கு மாங்கனீசு அயனிகள், ஒரு கால்சியம் அயனி கொண்டது. ரெண்டு தண்ணீர் மூலக்கூறுகளை ஆக்சிஜனேற்றம் செய்து எலக்ட்ரான்களை வெளிக்கொண்டுவரும். ரெண்டு மூலக்கூறு தண்ணீரை ஆக்சிஜனேற்றம் செய்தா, கெடைக்கிறது நான்கு ஹைட்ரஜன்கள், நான்கு எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் ரெண்டு ஆக்சிஜன்கள்.
2H2O → 4H+ + 4e- + O2
2 மூலக்கூறுகள் தண்ணீர் → 4 ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறுகள் + 4 எலெக்ட்ரான்கள்
+ 2 ஆக்சிஜன் மூலக்கூறுகள்
இங்க உருவாகும் எலக்ட்ரான்கள், ஹைட்ரஜன்கள், கடத்தி புரோட்டீன்கள் மூலம் உயர்மட்ட சக்தி நிலைக்கு கடத்தைப்பட்டு ATP தயாரிப்பில் பயன்படுத்தப்படும். ஆக்சிஜன் வெளியேற்றப்பட்டு வளிமண்டலத்தில் கலந்து விடும். இப்போ நமக்கு இருக்கிற ஆக்சிஜன் எல்லாம் இங்க இருந்து, இப்படி வந்தது தான்.
அதே மாதிரி தண்ணீரோட பயன்பாடு - இந்த இடத்துல இந்த ரெண்டு மூலக்கூறு தண்ணீர் இல்லன்னா இந்த வேதிவினைகள் மொத்தமும் அப்படியே நின்னு போயிடும். PHOTOSYSTEM - II - ல் இருக்கும் மத்த புரோட்டீன்கள் எல்லாம் எலக்ட்ரான் கடத்தி புரோட்டீன்கள் PHEOPHYTIN மற்றும் PLASTOQUINONE. இங்க வெளியாகும் எலக்ட்ரானை ஒரு குறிப்பிட்ட அலைவரிசையில் - P680* உயர்மட்ட சக்தி நிலைக்கு எடுத்து செல்லும்.
CYTOCHROME b6f COMPLEX - சைட்டோகுரோம் - b6f புரோட்டீன் தொகுப்பு - PLASTOQUINOL - PLASTOCYANIN REDUCTASE - பிளாஸ்டோ குயினால் - பிளாஸ்டோ சையானின் ரிடக்டேஸ்
இதுவும் தைலக்காய்டு சவ்வு மேல இருக்கிற புரோட்டீன் தொகுப்பு. PHOTOSYSTEM - II, PHOTOSYSTEM - I அப்படின்னு சொன்னனே, இந்த ரெண்டையும் இணைக்கும் வேலையை செய்யறது இது தான். P680* அலைவரிசையில, PHOTOSYSTEM-II -ல உயர்மட்ட சக்தி நிலைக்கு கொண்டுபோகப்படற எலக்ட்ரான்களை வாங்கி, PHOTOSYSTEM - I க்கு கடத்தும் வேலையை செய்யிறது இது.
இதுவரைக்கும் கண்டுபுடிச்சிருக்கிற கட்டமைப்பு படி, சைட்டோகுரோம் - b6f புரோட்டேன் தொகுப்பு ஒரு இரட்டை புரோட்டீன் - DIMER. அதாவது சைட்டோகுரோம் - b6f தொகுப்பு ரெண்டு தடவை இருக்கும். ஒவ்வொரு தொகுப்பும் 8 துணை புரோட்டீன்களால் - SUBUNITS ஆனது. நான்கு பெரிய துணை புரோட்டீன்கள்
(சைட்டோகுரோம் F, சைட்டோகுரோம் B6, RIESKE IRON - SULFUR PROTEIN (ஸாரி, இந்த பேரை தமிழ்ல எழுத வரல...!!! )
மற்றும் SUBUNIT -IV, அப்புறம் நான்கு சிறிய துணை புரோட்டீன்கள்
PetG, PetL, PetM, and PetN.
PHOTOSYSTEM - I - பிளாஸ்டோ சையானின் பெர்ரிடாக்ஸின் ஆக்ஸிடோ ரிடக்டேஸ் - PLASTOCYANIN: FERREDOXIN OXIDOREDUCTASE
PHOTOSYSTEM I அல்லது II அப்படின்னு எதனால பேரு வந்ததுன்னா, கண்டுபுடிக்கப்பட்ட வரிசை அது. தைலக்காய்டு சவ்வு மேல இருக்கிற இது எலக்ட்ரான்களை ஒரு குறிப்பிட்ட அலைவரிசையில் (P700*) எலக்ட்ரான்களை பிளாஸ்டோசையனின்ல இருந்து
ஃபெர்ரிடாக்சின் வழியாக உயர்மட்ட சக்தி கொண்ட நிலைக்கு கடத்தும் வேலையை செய்யும்.
இந்த தொகுப்பில் உள்ள புரோட்டீன்கள் - குளோரோ
ஃபில் - இது ஒரு இரட்டை புரோட்டீன், எலக்ட்ரான் கொடுப்பவை. குளோரோ
ஃபில் கொடுக்கும் எலக்ட்ரான்களை வாங்கி கடத்தும் வேலையை செய்யும் புரோட்டீன்கள் -
1. A0 - (குளோரோஃபில்),
2. A1 - ஃபிளோகுயினோன்
3. மூன்று IRON - SULPHUR புரோட்டீன்கள் - Fx, Fa, and Fb.
PHOTON - ஃபோட்டான் - அப்படிங்கிறது சூரிய ஒளியில இருந்து கிடைக்கிற சக்தி. இந்த சக்திதான் தண்ணீரை பிளந்து கிடைக்கிற எலக்ட்ரான்களுக்கு கடத்தி, எலக்ட்ரான்களை சக்தி மிக்கதா மாற்றப்படுது.
ஆன்டெனா புரோட்டீன் தொகுப்பு
இது நிறமிகள் குளோரோஃபில், பீட்டா - கரோட்டீன் சேர்ந்த தொகுப்பு. இந்த நிறமிகள் தொகுப்பு சூரிய ஒளியை கிரகிச்சி, அதுல இருக்கிற போட்டான்களை எடுத்து அடுத்த அடுத்த கடத்திகளுக்கு கொடுக்கும்.
இப்போ ஒளி சார்ந்த வினைகள் எப்படி நடக்குதுன்னு பார்க்கலாம்.
PHOTOSYSTEM - II - ல் நடக்கும் வினைகள்
1. சூரிய ஒளி கிரகிக்கப்படுதல் - குளோரோபிளாஸ்ட்டின் தைலக்காய்டு சவ்வில் இருக்கிற குளோரோஃபில் நிறமி சூரிய ஒளியை கிரகிச்சி, அதனோட சக்தி வடிவமான போட்டான்களை தனியா பிரிக்கும்.
2. இப்போ இன்னும் சரியா கண்டுபிடிக்கப்படாத புரோட்டீன் தொகுப்புகள் இரண்டு தண்ணீர் மூலக்கூறுகளை பகுத்து எலக்ட்ரான்களை உமிழும். அப்படி உமிழப்படும் எலக்ட்ரான்கள் போட்டான் சக்தியை எடுத்துக்கொண்டு உயர் மட்ட சக்தி நிலைக்கு - EXICITED STATE கொண்டு போகப்படும்.
3. இதனோட வெளியாகும் ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறுகள் ATP தயாரிக்கப்படும் வினைகளுக்கும், ஆக்சிஜன் மூலக்கூறுகள் வெளியே காற்று மண்டலத்துக்கும் அனுப்பப்படும்.
4. உயர்மட்ட சக்திநிலையை அடைஞ்ச எலக்ட்ரான்களை, PHOTOSYSTEM - II ன் துணை புரோட்டீன்கள் (PHEOPHYTIN, PLASTOQUINONE, CYTOCHROME b6f, PLASTOCYANIN) வாங்கி, PHOTOSYSTEM - I க்கு குடுக்கும்.
5. இந்த துணை புரோட்டீன்கள் தனக்குள்ள ஒண்ணுல இருந்து இன்னொன்னுக்கு கடத்துபோது வெளியாகும் சக்தியை உபயோகப்படுத்தி ADP மூலக்கூறோடு ஒரு பாஸ்பேட் மூலக்கூறை சேர்த்து ATP தயாரிக்கப்படும். இதுக்கு ATP சிந்தேஸ் - ATP SYNTHASE அப்படிங்கற என்சைம் உதவி செய்யும். இதை பத்தி நாம ஏற்கனவே படிச்சிருக்கோம்.
6. PHOTOSYSTEM - II ல் இருந்து PHOTOSYSTEM - Iக்கு எலக்ட்ரான்கள் வந்து சேரும்போது தன் கிட்ட இருந்த உயர்மட்ட சக்தியெல்லாம் ATP தயாரிப்புக்கு குடுத்திட்டு மறுபடியும் சாதாரண எலக்ட்ரான்களாதான் வந்து சேரும்.
PHOTOSYSTEM - I ல் நடக்கும் வினைகள்
1. PHOTOSYSTEM - I ல் இருக்கிற நிறமிகள் இன்னொரு வகை குளோரோஃபில் சூரிய ஒளியில் இருந்து போட்டான்களை எடுத்து கொடுக்கும்.
2. இந்த போட்ட்டன்களில் இருக்கிற சக்தியை எடுத்துக்கிட்டு அதே எலக்ட்ரான்கள் மறுபடியும் உயர்மட்ட சக்தி நிலைக்கு போகும்.
3. உயர்மட்ட சக்தி நிலைக்கு போன எலக்ட்ரான்களை PHOTOSYSTEM - I ல் இருக்கிற துணை புரோட்டீன்கள் ( IRON - SULFUR புரோட்டீன்கள், FERRIDOXIN ) வாங்கி தனக்குள்ள கடத்தும்.
4. இப்படி கடத்தும்போது வெளியாகும் சக்தி மற்றும் ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறுகளை உபயோகப்படுத்தி நாம ஏற்கனவே படிச்ச NAD, FAD இதனுடைய ஒடுக்க வினைகள் நடக்கும். இங்க வெளியாகும் NADH, FADH இதெல்லாம் சக்தி தயாரிக்கப்படும் இரண்டாம் படி நிலையான ஸ்டார்ச் தயாரிக்கப்படும் வினைகள் நடக்க உதவியா போகும்.
5. இந்த NAD, FAD இதனுடைய ஒடுக்க வினைகளில் உபயோகப்படுத்தப்படும் ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறுகள், தண்ணீர் பகுப்பு வினைகளில் எலக்ட்ரானோட வெளியான அதே ஹைட்ரஜன்கள்.
ஸோ, மக்களே ஒளிச்சேர்க்கையோட எல்லா படிநிலைகளையும் ஒரே பதிவுல போடா முடியாது. ஒவ்வொண்ணா, பின்னாடி ஒவ்வொரு தனிதனி பதிவா நாம பார்க்கப்போறோம்.
கூடவே, இங்க நான் ஒரு விஷயத்தை பத்தி சொல்ல விரும்பறேன். இயற்கை தன்னோட வலிமையை அப்பப்போ நமக்கு உணர்தற மாதிரி சுனாமி, நிலநடுக்கம் இப்படி ஏதாவது செய்திட்டு தான் இருக்கு. நாமளும் பார்த்திட்டு தான் இருக்கோம். ஆனா, ஒரு அழிவு நிகழ்ச்சிய வெச்சி அதனோட வலிமையை கணக்கிடாம, இப்போ இந்த பதிவுல நாம பார்த்த, சூரிய ஒளி சார்ந்த வினைகளை நாம செய்யனும்னு நெனச்சி அதுக்கான இயந்திரங்களை செய்தா, அது எவ்வளவு பெருசா இருக்கும், அதுக்கு எவ்வளவு இடம், பணம், நேரம் வேணும்னு நெனச்சி பாருங்க. ஆனா, அதையே இயற்கை எவ்வளவு சின்ன இடத்துக்குள்ள - கண்ணுக்கே தெரியாத செல்லுக்குள்ள இதை மிகச்சரியா உருவாக்கியிருக்குன்னா அதனோட வலிமை எவ்வளவு பெருசு? சாலையோரமா நடந்து போகும்போது நாம சாதாரணமா பார்க்கிற இலைக்குள்ள இப்படி ஒரு விஷயம் இருக்குன்னு எப்பவாவது நெனச்சி பார்த்திருப்போமா ?
ஓகே மக்களே, படிங்க. உங்க கருத்துகளை கமெண்ட்ல சொல்லுங்க. ஒளிச்சேர்க்கை பத்தின அடுத்த பதிவுல சிந்திப்போம்.