நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளைப் பெறுவதற்கான முக்கிய முறைகளின் பண்புகள். உயிரியலில் உயிரியக்கவியல் என்றால் என்ன? மீண்டும் மீண்டும் செய்வதற்கான கேள்விகள் மற்றும் பணிகள்
10 ஆம் வகுப்பு மாணவர்களுக்கான உயிரியல் மேம்பட்ட நிலையில் விரிவான தீர்வு பக்கம் p.135, ஆசிரியர்கள் Zakharov V.B., Mamontov S.G. உயர்நிலை 2015
- 10 ஆம் வகுப்புக்கான உயிரியலில் Gdz பணிப்புத்தகத்தைக் காணலாம்
மதிப்பாய்வுக்கான கேள்விகள் மற்றும் பணிகள்
கேள்வி 1. வேறுபாடு என்றால் என்ன? இந்த செயல்முறையின் படிகளை விவரிக்கவும்.
பிளவு எதிர்வினையின் மொத்தமானது கலத்தின் ஆற்றல் பரிமாற்றம் அல்லது விலகல் என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஒற்றுமைக்கு நேர் எதிரானது: பிளவுபடுவதன் விளைவாக, பொருட்கள் செல்லின் பொருட்களுடன் ஒற்றுமையை இழக்கின்றன.
ஆற்றல் வளர்சிதை மாற்றம் பொதுவாக 3 நிலைகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. முதல் கட்டம் ஆயத்தமாகும். இந்த கட்டத்தில், டி- மற்றும் பாலிசாக்கரைடுகள், கொழுப்புகள், புரதங்களின் மூலக்கூறுகள் சிறிய மூலக்கூறுகளாக உடைகின்றன - குளுக்கோஸ், கிளிசரால் மற்றும் கொழுப்பு அமிலங்கள், அமினோ அமிலங்கள், நியூக்ளிக் அமிலங்களின் பெரிய மூலக்கூறுகள் - நைட்ரஜன் தளங்களாக - நியூக்ளியோடைடுகள். இந்த கட்டத்தில், ஒரு சிறிய அளவு ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது, இது வெப்ப ஆற்றலின் வடிவத்தில் சிதறடிக்கப்படுகிறது.
இரண்டாவது நிலை அனாக்ஸிக் அல்லது முழுமையற்றது. இது காற்றில்லா சுவாசம் அல்லது நொதித்தல் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. "நொதித்தல்" என்ற சொல் பொதுவாக நுண்ணுயிரிகள் அல்லது தாவரங்களின் கலத்தில் நிகழும் செயல்முறைகள் தொடர்பாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த கட்டத்தில் உருவாகும் பொருட்கள், என்சைம்களின் பங்கேற்புடன், மேலும் பிளவு பாதையில் நுழைகின்றன. தசைகளில், எடுத்துக்காட்டாக, காற்றில்லா சுவாசத்தின் விளைவாக, ஒரு குளுக்கோஸ் மூலக்கூறு லாக்டிக் அமிலத்தின் (கிளைகோலிசிஸ்) 2 மூலக்கூறுகளாக உடைகிறது. பாஸ்போரிக் அமிலம் மற்றும் ADP ஆகியவை குளுக்கோஸின் முறிவில் ஈடுபட்டுள்ளன.
ஆற்றல் வளர்சிதை மாற்றத்தின் மூன்றாவது நிலை ஏரோபிக் சுவாசம் அல்லது ஆக்ஸிஜன் பிளவு நிலை ஆகும். ஆற்றல் வளர்சிதை மாற்றத்தின் இந்த நிலையின் எதிர்வினைகளும் நொதிகளால் வினையூக்கப்படுகின்றன. O கலத்தை அணுகும்போது, முந்தைய கட்டத்தில் உருவான பொருட்கள் இறுதி தயாரிப்புகளான H2O மற்றும் CO2 ஆக ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுகின்றன. ஆக்ஸிஜன் சுவாசம் ஒரு பெரிய அளவிலான ஆற்றலின் வெளியீடு மற்றும் ஏடிபி மூலக்கூறுகளில் அதன் குவிப்பு ஆகியவற்றுடன் சேர்ந்துள்ளது.
கேள்வி 2. செல் வளர்சிதை மாற்றத்தில் ஏடிபியின் பங்கு என்ன?
உயிரினங்கள் இரசாயன பிணைப்பு ஆற்றலை மட்டுமே பயன்படுத்த முடியும். ஒவ்வொரு பொருளுக்கும் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றல் உள்ளது. அதன் முக்கிய பொருள் கேரியர்கள் இரசாயன பிணைப்புகள், உடைத்தல் அல்லது மாற்றம் ஆற்றலின் வெளியீட்டிற்கு வழிவகுக்கிறது. சில பிணைப்புகளின் ஆற்றல் நிலை 8-10 kJ மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது - இந்த பிணைப்புகள் சாதாரணமாக அழைக்கப்படுகின்றன. மற்ற பிணைப்புகள் அதிக ஆற்றல் கொண்டவை - 25-40 kJ - இவை மேக்ரோஜெர்ஜிக் பிணைப்புகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. அத்தகைய பிணைப்புகளுடன் கூடிய அனைத்து அறியப்பட்ட சேர்மங்களும் அவற்றின் கலவையில் பாஸ்பரஸ் அல்லது சல்பர் அணுக்களைக் கொண்டுள்ளன, இந்த இடத்தில் இந்த பிணைப்புகள் மூலக்கூறில் இடமாற்றம் செய்யப்படுகின்றன. அடினோசின் ட்ரைபாஸ்போரிக் அமிலம் (ATP) உயிரணுவின் வாழ்வில் முக்கிய பங்கு வகிக்கும் சேர்மங்களில் ஒன்றாகும்.
அடினோசின் ட்ரைபாஸ்போரிக் அமிலம் (ATP) ஒரு கரிம அடினைன் அடிப்படை (I), ஒரு ரைபோஸ் கார்போஹைட்ரேட் (II) மற்றும் மூன்று பாஸ்போரிக் அமில எச்சங்கள் (III) ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. அடினைன் மற்றும் ரைபோஸின் கலவையானது அடினோசின் என்று அழைக்கப்படுகிறது. பைரோபாஸ்பேட் குழுக்கள் மேக்ரோஜெர்ஜிக் பிணைப்புகளைக் கொண்டுள்ளன, இது ~ ஆல் குறிக்கப்படுகிறது. நீரின் பங்கேற்புடன் ஒரு ஏடிபி மூலக்கூறின் சிதைவு பாஸ்போரிக் அமிலத்தின் ஒரு மூலக்கூறை நீக்குதல் மற்றும் இலவச ஆற்றலின் வெளியீடு ஆகியவற்றுடன் சேர்ந்துள்ளது, இது 33-42 kJ / mol ஆகும். ATP சம்பந்தப்பட்ட அனைத்து எதிர்வினைகளும் நொதி அமைப்புகளால் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன.
கேள்வி 3. குளுக்கோஸின் முறிவை எடுத்துக்காட்டாகப் பயன்படுத்தி கலத்தில் உள்ள ஆற்றல் வளர்சிதை மாற்றத்தைப் பற்றி எங்களிடம் கூறுங்கள்.
கேள்வி 4. உங்களுக்கு என்ன வகையான உணவு உயிரினங்கள் தெரியும்?
ஊட்டச்சத்து வகையின் படி, அனைத்து உயிரினங்களும் ஆட்டோட்ரோபிக், ஹீட்டோரோட்ரோபிக் மற்றும் மிக்சோட்ரோபிக் என பிரிக்கப்படுகின்றன.
கேள்வி 5. என்ன உயிரினங்கள் ஆட்டோட்ரோபிக் என்று அழைக்கப்படுகின்றன?
ஆட்டோட்ரோப்கள் - கார்பன் - கார்பன் டை ஆக்சைடு ஆகியவற்றின் கனிம மூலத்தின் இழப்பில் வாழும் உயிரினங்கள், சூரிய ஒளியின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி - ஃபோட்டோட்ரோப்கள் அல்லது இரசாயனப் பிணைப்புகளின் ஆற்றல் - தொகுப்பு செயல்முறைகளை செயல்படுத்துவதற்கு கெமோட்ரோப்கள்.
கேள்வி 6. ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி மற்றும் இருண்ட கட்டங்களை விவரிக்கவும்.
ஒளிச்சேர்க்கை என்பது சூரிய ஒளியில் உள்ள பச்சை தாவரங்களின் இலைகளில் உள்ள கனிம சேர்மங்களிலிருந்து கரிம சேர்மங்களை உருவாக்கும் செயல்முறையாகும். ஒளிச்சேர்க்கையில் ஒளி மற்றும் இருண்ட கட்டங்கள் உள்ளன.
ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டத்தின் நுழைவாயிலில், குளோரோபில்ஸ் மூலம் மதிப்பீட்டின் குவாண்டாவை உறிஞ்சுதல் மற்றும் நீரின் ஒளிச்சேர்க்கை (சிதைவு) ஏற்படுகிறது. இதன் விளைவாக, ATP மூலக்கூறுகள் உருவாகின்றன, அணு ஹைட்ரஜன் H ", அவை குளுக்கோஸின் தொகுப்புக்கான இருண்ட கட்டத்தில் மேலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் மூலக்கூறு ஆக்ஸிஜன் (ஒரு துணை தயாரிப்பாக) சுற்றுச்சூழலுக்கு வெளியிடப்படுகிறது.
ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டம். வெளியில் இருந்து உறிஞ்சப்பட்ட கார்பன் டை ஆக்சைடில் இருந்து குளுக்கோஸ் உருவாகிறது, ஹைட்ரஜன் எச் ஒளி கட்டத்தில் பெறப்படுகிறது, ஏடிபி ஆற்றலின் செலவினத்துடன், ஒளி கட்டத்தில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது.
கேள்வி 7. பச்சை தாவரங்களில் ஒளிச்சேர்க்கையின் விளைவாக வளிமண்டலத்தில் இலவச ஆக்ஸிஜன் ஏன் வெளியிடப்படுகிறது?
ஆக்ஸிஜன் என்பது ஒளிச்சேர்க்கையின் துணை தயாரிப்பு ஆகும். ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டத்தின் எதிர்வினைகளின் போது, ஒளி குவாண்டாவின் செயல்பாட்டின் கீழ் மற்றும் குளோரோபிலுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, அணு ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஹீப்ரீ ரேடிக்கல்களாக நீரின் சிதைவு (ஒளிச்சேர்க்கை) ஏற்படுகிறது. பிந்தையது ஒருவருக்கொருவர் தொடர்புகொண்டு, இலவச ஆக்ஸிஜன் மற்றும் தண்ணீரை உருவாக்குகிறது.
ஒளிச்சேர்க்கை எதிர்வினைகளின் மேலும் அடுக்கில் ஆக்ஸிஜன் சேர்க்கப்படவில்லை என்பதால், அது வெளிப்புற சூழலில் வெளியிடப்படுகிறது.
கேள்வி 8. வேதியியல் தொகுப்பு என்றால் என்ன?
வேதியியல் கலவை என்பது கனிமப் பொருட்களின் வேதியியல் பிணைப்புகளின் ஆற்றலின் காரணமாக கார்பன் டை ஆக்சைடில் இருந்து கார்பனைப் பயன்படுத்தி கரிம சேர்மங்களை ஒருங்கிணைக்கும் செயல்முறையாகும்.
கேள்வி 9. என்ன உயிரினங்கள் ஹீட்டோரோட்ரோபிக் என்று அழைக்கப்படுகின்றன? உதாரணங்கள் கொடுங்கள்.
ஒளிச்சேர்க்கை அல்லது வேதிச்சேர்க்கை மூலம் கனிம பொருட்களிலிருந்து கரிமப் பொருட்களை ஒருங்கிணைக்க முடியாத உயிரினங்கள் ஹெட்டோரோட்ரோப்கள். அவற்றின் வாழ்க்கைச் செயல்பாட்டிற்குத் தேவையான கரிமப் பொருட்களின் தொகுப்புக்கு, அவர்களுக்கு வெளிப்புற கரிம பொருட்கள் தேவைப்படுகின்றன, அதாவது பிற உயிரினங்களால் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. செரிமானத்தின் போது, செரிமான நொதிகள் கரிமப் பொருட்களின் பாலிமர்களை மோனோமர்களாக உடைக்கின்றன. ஏறக்குறைய அனைத்து விலங்குகளும் பூஞ்சைகளும் ஹீட்டோரோட்ரோப்கள்.
கேள்விகள் மற்றும் கலந்துரையாடலுக்கான பணிகள்
கேள்வி 1. என்ன உயிரினங்கள் ஆட்டோட்ரோபிக் என்று அழைக்கப்படுகின்றன? ஆட்டோட்ரோப்கள் என்ன குழுக்களாக பிரிக்கப்படுகின்றன?
ஆட்டோட்ரோபிக் உயிரினங்கள் கனிம சேர்மங்களிலிருந்து (கார்பன் டை ஆக்சைடு, நீர் மற்றும் நைட்ரஜன் மற்றும் கந்தகத்தின் கனிம சேர்மங்கள்) கரிம சேர்மங்களை ஒருங்கிணைக்கும் திறன் கொண்ட உயிரினங்கள். நுகரப்படும் ஆற்றலின் மூலத்தைப் பொறுத்து, ஆட்டோட்ரோப்கள் ஒளிச்சேர்க்கை மற்றும் வேதியியல் உயிரினங்களாக வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. முந்தையது ஒளி ஆற்றலைப் பயன்படுத்துகிறது, பிந்தையது வெப்ப வேதியியல் எதிர்வினைகளின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்துகிறது (கனிம சேர்மங்களின் மாற்றத்தின் போது), அதாவது, பல்வேறு கனிம சேர்மங்களின் (ஹைட்ரஜன், ஹைட்ரஜன் சல்பைட், அம்மோனியா, முதலியன) ஆக்சிஜனேற்றத்தின் போது உருவாகும் ஆற்றல்.
கேள்வி 2. பச்சை தாவரங்களில் ஒளிச்சேர்க்கையின் விளைவாக இலவச ஆக்ஸிஜனை உருவாக்குவதற்கான வழிமுறை என்ன? இந்த செயல்முறையின் உயிரியல் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் முக்கியத்துவத்தை விரிவாக்குங்கள்.
பொதுவாக, ஒளிச்சேர்க்கையின் வேதியியல் சமநிலையை ஒரு எளிய சமன்பாடாகக் குறிப்பிடலாம்:
கார்பன் டை ஆக்சைடை குளுக்கோஸாகக் குறைக்கத் தேவையான ஹைட்ரஜன் நீரிலிருந்து எடுக்கப்படுகிறது, மேலும் ஒளிச்சேர்க்கையின் போது வெளியிடப்படும் ஆக்ஸிஜன் ஒரு துணை தயாரிப்பு ஆகும். நீர் மட்டும் கார்பன் டை ஆக்சைடைக் குறைக்கும் திறன் இல்லாததால், செயல்முறைக்கு ஒளி ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது.
ஒளிச்சேர்க்கை என்பது பூமியில் உள்ள அனைத்து உயிர்களும் சார்ந்திருக்கும் செயல்முறையாகும். இது தாவரங்களில் மட்டுமே நிகழ்கிறது. ஒளிச்சேர்க்கையின் போது, தாவரமானது அனைத்து உயிரினங்களுக்கும் தேவையான கரிமப் பொருட்களை கனிம பொருட்களிலிருந்து உற்பத்தி செய்கிறது. காற்றில் உள்ள கார்பன் டை ஆக்சைடு இலையின் மேல்தோலில் உள்ள சிறப்பு திறப்புகள் மூலம் இலைக்குள் நுழைகிறது, அவை ஸ்டோமாட்டா என்று அழைக்கப்படுகின்றன; நீர் மற்றும் தாதுக்கள் மண்ணிலிருந்து வேர்களுக்கு நகர்ந்து அங்கிருந்து தாவரத்தின் கடத்தும் அமைப்பு மூலம் இலைகளுக்கு கொண்டு செல்லப்படுகின்றன. கனிம பொருட்களிலிருந்து கரிமப் பொருட்களின் தொகுப்புக்குத் தேவையான ஆற்றல் சூரியனால் வழங்கப்படுகிறது; இந்த ஆற்றல் தாவர நிறமிகளால் உறிஞ்சப்படுகிறது, முக்கியமாக குளோரோபில். கலத்தில், கரிமப் பொருட்களின் தொகுப்பு குளோரோபிளாஸ்ட்களில் ஏற்படுகிறது, இதில் குளோரோபில் உள்ளது. ஒளிச்சேர்க்கையின் போது உற்பத்தி செய்யப்படும் இலவச ஆக்ஸிஜன் வளிமண்டலத்தில் வெளியிடப்படுகிறது.
கேள்வி 3. மூலக்கூறுகளின் எந்த மாற்றங்களின் விளைவாக மற்றும் உயிரினங்களில் ATP எந்த அளவில் உருவாகிறது?
சுவாசத்தின் போது மைட்டோகாண்ட்ரியல் சவ்வுகளில் ஏடிபி தொகுப்பு ஏற்படுகிறது, எனவே சுவாசச் சங்கிலியின் அனைத்து நொதிகள் மற்றும் காஃபாக்டர்கள், ஆக்ஸிஜனேற்ற பாஸ்போரிலேஷனின் அனைத்து நொதிகளும் இந்த உறுப்புகளில் இடமாற்றம் செய்யப்படுகின்றன.
சிக்கல் பகுதிகள்
கேள்வி 1. டிஎன்ஏ மற்றும் ஆர்என்ஏ வைரஸ்களின் அம்சங்கள் மற்றும் பண்புகள் பற்றிய பரம்பரை தகவல்கள் எவ்வாறு உணரப்படுகின்றன?
இயற்கையில், நியூக்ளிக் அமிலங்கள் மரபணு தகவல்களின் கேரியர் ஆகும். நியூக்ளிக் அமிலங்களில் இரண்டு முக்கிய வகைகள் உள்ளன: டிஎன்ஏ (டிஆக்ஸிரைபோநியூக்ளிக் அமிலம்) மற்றும் ஆர்என்ஏ (ரைபோநியூக்ளிக் அமிலம்). பெரும்பாலான உயிரினங்களில், நியூக்ளிக் அமிலங்கள் நியூக்ளியஸ் மற்றும் சைட்டோபிளாசம் (செல் சாப்) ஆகியவற்றில் காணப்படுகின்றன. வைரஸ்கள், அவை செல்லுலார் அல்லாத கட்டமைப்புகளாக இருந்தாலும், நியூக்ளிக் அமிலங்களையும் கொண்டிருக்கின்றன. நியூக்ளிக் அமிலத்தின் வகையைப் பொறுத்து, வைரஸ்கள் இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன: டிஎன்ஏ-கொண்ட மற்றும் ஆர்என்ஏ-கொண்டவை. டிஎன்ஏ-கொண்ட வைரஸ்களில் ஹெபடைடிஸ் பி வைரஸ்கள், ஹெர்பெஸ் மற்றும் பிற அடங்கும்.ஆர்என்ஏ-கொண்ட நுண்ணுயிரிகள் இன்ஃப்ளூயன்ஸா மற்றும் பாராயின்ஃப்ளூயன்ஸா, மனித நோயெதிர்ப்பு குறைபாடு வைரஸ் (எச்ஐவி), ஹெபடைடிஸ் ஏ போன்றவை. இந்த நுண்ணுயிரிகளிலும், மற்ற உயிரினங்களிலும், நியூக்ளிக் அமிலங்கள் மரபணு தகவல் கேரியரின் பங்கு வகிக்கின்றன. பல்வேறு புரதங்களின் அமைப்பு (மரபியல் தகவல்) பற்றிய தகவல்கள் நியூக்ளிக் அமிலங்களின் கட்டமைப்பில் குறிப்பிட்ட நியூக்ளியோடைடு வரிசைகளின் வடிவத்தில் (டிஎன்ஏ மற்றும் ஆர்என்ஏவின் கூறுகள்) குறியிடப்படுகின்றன. வைரஸ் நியூக்ளிக் அமில மரபணுக்கள் பல்வேறு நொதிகள் மற்றும் கட்டமைப்பு புரதங்களை குறியாக்கம் செய்கின்றன. வைரஸ்களின் டிஎன்ஏ மற்றும் ஆர்என்ஏ ஆகியவை இந்த நுண்ணுயிரிகளின் பரம்பரை மற்றும் மாறுபாட்டின் பொருள் அடி மூலக்கூறு ஆகும் - குறிப்பாக வைரஸ்கள் மற்றும் பொதுவாக அனைத்து வனவிலங்குகளின் பரிணாம வளர்ச்சியில் இரண்டு முக்கிய கூறுகள்.
கேள்வி 2. மரபணு குறியீட்டின் பணிநீக்கத்தின் உயிரியல் பொருள் என்ன?
குறியீட்டின் பணிநீக்கம் அதன் மும்மடங்கு தன்மையின் விளைவாகும், மேலும் ஒரு அமினோ அமிலத்தை பல மும்மடங்குகளால் குறியாக்கம் செய்ய முடியும் (20 அமினோ அமிலங்கள் மற்றும் 64 மும்மடங்குகள் இருப்பதால்). விதிவிலக்குகள் மெத்தியோனைன் மற்றும் டிரிப்டோபான், இவை ஒரே ஒரு மும்மடங்கு மூலம் குறியாக்கம் செய்யப்படுகின்றன. கூடுதலாக, சில மும்மூர்த்திகள் குறிப்பிட்ட செயல்பாடுகளைச் செய்கின்றன. எனவே, mRNA மூலக்கூறில், அவற்றில் மூன்று - UAA, UAG, UGA - கோடன்களை நிறுத்துகின்றன, அதாவது, பாலிபெப்டைட் சங்கிலியின் தொகுப்பை நிறுத்தும் சமிக்ஞைகளை நிறுத்துங்கள். டிஎன்ஏ சங்கிலியின் தொடக்கத்தில் நிற்கும் மெத்தியோனைன் (AUG) உடன் தொடர்புடைய மும்மடங்கு, ஒரு அமினோ அமிலத்தை குறியாக்கம் செய்யாது, ஆனால் வாசிப்பைத் தொடங்கும் (உற்சாகமான) செயல்பாட்டைச் செய்கிறது.
வெளிப்புற மற்றும் உள் சூழலின் எதிர்மறையான விளைவுகளுக்கு தகவல் ஓட்டத்தின் எதிர்ப்பை அதிகரிக்கும் போது, குறியீட்டு வரிசைகளின் பணிநீக்கம் மிகவும் மதிப்புமிக்க சொத்து ஆகும். ஒரு புரதத்தில் சேர்க்கப்பட வேண்டிய அமினோ அமிலத்தின் தன்மையைத் தீர்மானிப்பதில், ஒரு கோடானில் உள்ள மூன்றாவது நியூக்ளியோடைடு முதல் இரண்டைப் போல முக்கியமானதல்ல. பல அமினோ அமிலங்களுக்கு, நியூக்ளியோடைடை மூன்றாவது கோடான் நிலையில் மாற்றுவது அதன் பொருளைப் பாதிக்காது.
கேள்வி 3. கலத்தில் தொகுக்கப்பட்ட புரதம் அல்லாத மூலக்கூறுகளின் கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாடுகள் பற்றிய பரம்பரைத் தகவல் எவ்வாறு உணரப்படுகிறது?
மரபணு தகவல்கள் டிஎன்ஏ மற்றும் ஆர்என்ஏவில் குறியாக்கம் செய்யப்பட்டுள்ளன.
கேள்வி 4. ஒளிச்சேர்க்கையின் செயல்திறனை அதிகரிக்க முடியும் என்று நினைக்கிறீர்களா?
நீர்ப்பாசன ஆட்சிக்கு இணங்குதல்,
பயன்பாட்டு அம்சங்கள்
கேள்வி 1. நீங்கள் எப்படி நினைக்கிறீர்கள், பச்சை தாவரங்களில் ஒளிச்சேர்க்கையின் செயல்திறனை எவ்வாறு அதிகரிக்கலாம்?
தாவரங்களின் ஒளிச்சேர்க்கை செயல்பாட்டின் குறிகாட்டிகளைப் பாதிக்கும் உள் மற்றும் வெளிப்புற காரணிகளின் செல்வாக்கின் வழிமுறைகளின் அடிப்படையில், ஒளிச்சேர்க்கையின் தீவிரத்தை அதிகரிக்கவும் பயிர் விளைச்சலை அதிகரிக்கவும் விவசாய நடைமுறையில் பல முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:
நீர்ப்பாசன ஆட்சிக்கு இணங்குதல்,
கனிம ஊட்டச்சத்து ஆட்சிக்கு இணங்குதல்,
மைக்ரோலெமென்ட்களுடன் தேவையான ஃபோலியார் டாப் டிரஸ்ஸிங்கைப் பயன்படுத்துதல்,
கரிம உரங்களின் பயன்பாடு (எரு பயன்பாடு), உலர் பனியின் பயன்பாடு மற்றும் பசுமை இல்ல சட்டங்களின் புகை ஆகியவற்றால் பாதுகாக்கப்பட்ட நிலத்தில் கார்பன் டை ஆக்சைடின் செறிவு அதிகரிக்கிறது. அதே நேரத்தில், வெள்ளரிகள் ஒளிச்சேர்க்கையின் தீவிரத்தை அதிகரிப்பது மட்டுமல்லாமல், பெண் பூக்களின் எண்ணிக்கையையும் அதிகரிக்கின்றன.
கேள்வி 2. மருத்துவம், விவசாயம் மற்றும் பிற தொழில்களில் உயிரினங்களின் வளர்சிதை மாற்ற அம்சங்களைப் பயன்படுத்துவதற்கு என்ன உதாரணங்கள் கொடுக்க முடியும்?
மிட்டாய் தொழிலில் வளர்சிதை மாற்றத்திற்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு ஈஸ்ட் பயன்பாடு ஆகும்.
பணிகள்
கேள்வி 1. ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி மற்றும் இருண்ட கட்டங்களின் எதிர்வினைகளை எழுதவும். எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் புரோட்டான்களை மாற்றுவதற்கான வழிகளைக் குறிப்பிடவும்.
கேள்வி 3. ஏரோபிக் செல்களில் ஆக்ஸிஜனின் பங்கேற்புடன் கரிம மூலக்கூறுகளை பிரிக்கும் செயல்முறையை விவரிக்கவும்.
சுவாசம் என்பது ஆக்ஸிஜனின் பங்கேற்புடன் கரிம ஊட்டச்சத்துக்களின் ஆக்ஸிஜனேற்ற சிதைவு ஆகும், இது வேதியியல் ரீதியாக செயலில் உள்ள வளர்சிதை மாற்றங்களின் உருவாக்கம் மற்றும் ஆற்றலின் வெளியீடு ஆகியவற்றுடன் சேர்ந்து, உயிரணுக்களால் வாழ்க்கை செயல்முறைகளுக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது.
சுவாசத்தின் செயல்பாட்டில், ஒரு பெரிய அளவு ஆற்றல் உருவாக்கப்படுகிறது. இவை அனைத்தும் ஒரே நேரத்தில் தனித்து நின்றால், செல் இல்லாமல் போய்விடும். ஆனால் இது நடக்காது, ஏனென்றால் ஆற்றல் ஒரே நேரத்தில் வெளியிடப்படவில்லை, ஆனால் படிப்படியாக, சிறிய பகுதிகளில். சிறிய அளவுகளில் ஆற்றலை வெளியிடுவது சுவாசம் என்பது ஒரு மல்டிஸ்டேஜ் செயல்முறையாகும், இதன் தனிப்பட்ட நிலைகளில் பல்வேறு இடைநிலை பொருட்கள் உருவாகின்றன (கார்பன் சங்கிலியின் வெவ்வேறு நீளங்களுடன்) மற்றும் ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது. வெளியிடப்பட்ட ஆற்றல் வெப்பத்தின் வடிவத்தில் நுகரப்படுவதில்லை, ஆனால் உலகளாவிய மேக்ரோஜெர்ஜிக் கலவையில் சேமிக்கப்படுகிறது - ஏடிபி. ATP பிரிவின் போது, உயிரினத்தின் வாழ்க்கையை பராமரிக்க தேவையான எந்த செயல்முறைகளிலும் ஆற்றல் பயன்படுத்தப்படலாம்: பல்வேறு கரிம பொருட்களின் தொகுப்பு, இயந்திர வேலை, புரோட்டோபிளாஸின் ஆஸ்மோடிக் அழுத்தத்தை பராமரித்தல் போன்றவை.
நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகள் என்பது நுண்ணுயிரிகளின் சிறப்பு கழிவுப் பொருட்கள் மற்றும் அவற்றின் மாற்றங்கள் சில நுண்ணுயிரிகளின் (வைரஸ்கள், பாக்டீரியாக்கள், பூஞ்சைகள், பாசிகள்) அல்லது வீரியம் மிக்க கட்டிகளுக்கு எதிராக அதிக உடலியல் செயல்பாட்டைக் கொண்டுள்ளன. நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகள் பற்றிய பாரம்பரிய கருத்துக்கள் நவீன மருத்துவம் மற்றும் கால்நடை மருத்துவத்தில் அவற்றின் பரவலான பயன்பாட்டுடன் தொடர்புடையவை. சில ஆண்டிபயாடிக் மருந்துகள் விலங்குகளின் வளர்ச்சி ஊக்கிகளாக, தாவர நோய்களுக்கு எதிரான போராட்டத்தில், உணவுப் பாதுகாப்பு மற்றும் அறிவியல் ஆராய்ச்சி (உயிர் வேதியியல், மூலக்கூறு உயிரியல், மரபியல், புற்றுநோயியல் துறையில்) பயன்படுத்தப்படுகின்றன. வேதியியல் கட்டமைப்பை அடிப்படையாகக் கொண்ட வகைப்பாட்டின் படி, நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளை பின்வரும் குழுக்களாகப் பிரிக்கலாம்:
1. அசைக்ளிக் சேர்மங்கள் (கொழுப்பு அமிலங்கள் மற்றும் டெர்பென்கள் தவிர)
2. அலிசைக்ளிக் கலவைகள் (டெட்ராசைக்ளின்கள் உட்பட)
3. நறுமண கலவைகள்
5. ஆக்ஸிஜன் கொண்ட ஹெட்டோரோசைக்கிள்கள்
7. பெப்டைடுகள்
தற்போது, நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளைப் பெற மூன்று வழிகள் உள்ளன: உயிரியல், அரை-செயற்கை மருந்துகளைப் பெறுவதற்கான முறை மற்றும் இரசாயன கலவைகளின் தொகுப்பு - இயற்கை நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளின் ஒப்புமைகள்.
செயற்கை நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகள்
நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளின் வேதியியல் அமைப்பு பற்றிய ஆய்வு, வேதியியல் தொகுப்பு மூலம் அவற்றைப் பெறுவதை சாத்தியமாக்கியது. இந்த முறை மூலம் பெறப்பட்ட முதல் நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளில் ஒன்று குளோராம்பெனிகால் ஆகும். வளர்ச்சி மற்றும் வேதியியலில் ஏற்பட்ட பெரும் முன்னேற்றங்கள், பென்சிலின்-எதிர்ப்பு ஸ்டேஃபிளோகோகிக்கு எதிராக செயல்படும், நீண்டகால நடவடிக்கையுடன், திசை மாற்றப்பட்ட பண்புகளுடன் நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளை உருவாக்க வழிவகுத்தது. நீடித்த மருந்துகளில் ekmonovocillin, bicillin 1,3,5 ஆகியவை அடங்கும்.
அரை செயற்கை நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகள்
அவை ஒருங்கிணைந்த வழியில் தயாரிக்கப்படுகின்றன: உயிரியல் தொகுப்பின் முறையால், பூர்வீக ஆண்டிபயாடிக் மூலக்கூறின் முக்கிய கரு பெறப்படுகிறது, மேலும் வேதியியல் தொகுப்பின் முறையால், வேதியியல் கட்டமைப்பில் பகுதி மாற்றத்தால், அரை-செயற்கை தயாரிப்புகள் பெறப்படுகின்றன. அரை-செயற்கை பென்சிலின்களைப் பெறுவதற்கான ஒரு முறையின் வளர்ச்சி ஒரு பெரிய சாதனையாகும். உயிரியல் தொகுப்பு முறை மூலம், பென்சிலின் மூலக்கூறின் மையப்பகுதி, 6-அமினோபெனிசிலானிக் அமிலம் (6-APA) பிரித்தெடுக்கப்பட்டது, இது பலவீனமான ஆண்டிமைக்ரோபியல் செயல்பாட்டைக் கொண்டிருந்தது. 6-APA மூலக்கூறுடன் ஒரு பென்சைல் குழுவை இணைப்பதன் மூலம், பென்சில்பெனிசிலின் உருவாக்கப்பட்டது, இது இப்போது உயிரியல் தொகுப்பு மூலம் பெறப்படுகிறது.
பென்சிலின் என்ற பெயரில் மருத்துவத்தில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, பென்சில் பெய்சிலின் ஒரு வலுவான வேதியியல் செயல்பாட்டைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் கிராம்-பாசிட்டிவ் நுண்ணுயிரிகளுக்கு எதிராக மட்டுமே செயலில் உள்ளது மற்றும் எதிர்ப்பு நுண்ணுயிரிகளை பாதிக்காது, குறிப்பாக ஸ்டாஃபிலோகோகி, இது நொதியை உருவாக்குகிறது - β-lactamase. பென்சில்பெனிசிலின் அமில மற்றும் கார சூழல்களில் அதன் செயல்பாட்டை விரைவாக இழக்கிறது, எனவே வாய்வழியாகப் பயன்படுத்த முடியாது, ஏனெனில் இது இரைப்பைக் குழாயில் அழிக்கப்படுகிறது. 7-அமினோசெபலோஸ்போரிக் அமிலத்தின் (7-ACA) அடிப்படையில் அரை-செயற்கை தயாரிப்புகளும் பெறப்படுகின்றன. 7-ஏசிசியின் வழித்தோன்றல்கள்: செபலோதின், செபலோரிடின் (செபோரியா) பென்சிலினுக்கு உணர்திறன் உள்ள நபர்களுக்கு ஒவ்வாமை எதிர்வினைகளை ஏற்படுத்தாது. மற்ற அரை-செயற்கை நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளும் பெறப்பட்டுள்ளன, எடுத்துக்காட்டாக, ரிஃபாம்பிசின், ஒரு பயனுள்ள காசநோய் எதிர்ப்பு மருந்து.
உயிரியல் தொகுப்பு
அறியப்பட்ட நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளில் மூன்றில் ஒரு பகுதிக்கு முழுமையான இரசாயன அமைப்பு நிறுவப்பட்டுள்ளது, மேலும் அவற்றில் பாதியை மட்டுமே இரசாயன தொகுப்பு மூலம் பெற முடியும். எனவே, ஆண்டிபயாடிக் முகவர்களைப் பெறுவதற்கான நுண்ணுயிரியல் தொகுப்பு மிகவும் பொருத்தமானது. நுண்ணுயிரிகளால் நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளின் தொகுப்பு என்பது விரோதத்தின் வெளிப்பாடுகளில் ஒன்றாகும்; வளர்சிதை மாற்றத்தின் ஒரு குறிப்பிட்ட தன்மையுடன் தொடர்புடையது, அதன் பரிணாம வளர்ச்சியின் போது எழுந்தது மற்றும் நிலையானது, அதாவது, இது ஒரு பரம்பரை அம்சமாகும், இது ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட குறிப்பிட்ட, ஒவ்வொரு வகை ஆண்டிபயாடிக் பொருட்களுக்கும் கண்டிப்பாக குறிப்பிட்ட உருவாக்கத்தில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது.
நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளின் தொழில்துறை உற்பத்தி, ஒரு விதியாக, உயிரியக்கவியல் மூலம் மேற்கொள்ளப்படுகிறது மற்றும் பின்வரும் நிலைகளை உள்ளடக்கியது:
உயர் செயல்திறன் உற்பத்தியாளர் விகாரங்கள் (45 ஆயிரம் அலகுகள்/மிலி வரை)
ஊட்டச்சத்து நடுத்தர தேர்வு;
உயிரியக்கவியல் செயல்முறை
கலாச்சார திரவத்திலிருந்து ஆண்டிபயாடிக் தனிமைப்படுத்தல்;
ஆண்டிபயாடிக் சுத்திகரிப்பு.
அதிக செயல்திறன் கொண்ட தயாரிப்பாளர் விகாரங்களின் தேர்வு. இயற்கை விகாரங்கள் பெரும்பாலும் செயலற்றவை மற்றும் தொழில்துறை நோக்கங்களுக்காக பயன்படுத்த முடியாது. எனவே, மிகவும் சுறுசுறுப்பான இயற்கை விகாரத்தைத் தேர்ந்தெடுத்த பிறகு, அதன் உற்பத்தித்திறனை அதிகரிக்க பல்வேறு பிறழ்வுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இது தொடர்ச்சியான பரம்பரை மாற்றங்களை ஏற்படுத்துகிறது. பயனுள்ள பிறழ்வுகள் ஒரு இயற்பியல் இயற்கையின் பிறழ்வுகள் - புற ஊதா மற்றும் எக்ஸ்-கதிர்கள், வேகமான நியூட்ரான்கள் அல்லது இரசாயனங்கள். பிறழ்வுகளின் பயன்பாடு ஒரு இயற்கை விகாரத்தின் உற்பத்தித்திறனை அதிகரிப்பது மட்டுமல்லாமல், ஒரு இயற்கை நுண்ணுயிரிக்கு தெரியாத புதிய பண்புகளைக் கொண்ட விகாரங்களைப் பெறுவதையும் சாத்தியமாக்குகிறது.
நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளின் உயிரியக்கவியல் மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது ஊட்டச்சத்து ஊடகத்தின் பகுத்தறிவு கலவையின் தேர்வு ஆகும். "கலாச்சார ஊடகம்" என்ற கருத்து, உடலின் ஆக்கபூர்வமான மற்றும் ஆற்றல் பரிமாற்றத்திற்குத் தேவையான கூறுகள் அல்லது தனிப்பட்ட கூறுகளின் ஒரு குறிப்பிட்ட தரமான மற்றும் அளவு கலவை மட்டுமல்ல (நைட்ரஜன், கார்பன், பாஸ்பரஸின் ஆதாரங்கள், பல சுவடு கூறுகளின் ஆதாரங்கள், வைட்டமின்கள் மற்றும் வளர்ச்சி பொருட்கள்), ஆனால் இயற்பியல் வேதியியல் மற்றும் உடல் காரணிகள் (செயலில் அமிலத்தன்மை, ரெடாக்ஸ் திறன், வெப்பநிலை, காற்றோட்டம் போன்றவை). இந்த காரணிகள் அனைத்தும் ஒன்றோடொன்று தொடர்புடையவை மற்றும் நுண்ணுயிரிகளின் வளர்ச்சியில் குறிப்பிடத்தக்க பங்கைக் கொண்டுள்ளன.
விரும்பிய கலவையின் ஊடகத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, பயிரிடப்பட்ட உயிரினத்தின் பிரத்தியேகங்களை ஒருவர் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டும். நுண்ணுயிரிகளின் சிறந்த வளர்ச்சிக்கும், தேவையான கழிவுப்பொருட்களின் உயிரியக்கவியல் வளர்ச்சிக்கும் பங்களிக்கும் உகந்த நிலைமைகளை உருவாக்க இது அவசியம். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு உயிரினம் அதன் முக்கிய செயல்பாட்டிற்கு (அமினோ அமிலங்கள் அல்லது வைட்டமின்கள் போன்றவை) அடி மூலக்கூறின் எளிய பொருட்களிலிருந்து சில அத்தியாவசிய சேர்மங்களை ஒருங்கிணைக்க முடியாவிட்டால், அதன் வளர்ச்சிக்கான கலவையில் தயாராக தயாரிக்கப்பட்ட அமினோ அமிலங்கள் அல்லது வைட்டமின்கள் அறிமுகப்படுத்தப்பட வேண்டும். இத்தகைய "கோரிக்கை" உயிரினங்களில் சில வகையான பாக்டீரியாக்கள் (லாக்டிக் அமிலம் போன்றவை) அடங்கும். ஆக்டினோமைசீட்கள் மற்றும் முக்கியமாக பூஞ்சை பூஞ்சைகள், ஒரு விதியாக, அடி மூலக்கூறின் எளிய கூறுகளிலிருந்து உருவாகும் சேர்மங்களிலிருந்து அவற்றின் உடலின் பொருட்கள் மற்றும் வளர்சிதை மாற்றத்தின் சிக்கலான இறுதி தயாரிப்புகளை உருவாக்குகின்றன.
ஆண்டிபயாடிக் உற்பத்தியாளர்களை வளர்ப்பதற்கான முறைகள்
நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகள் அல்லது பிற உயிரியல் ரீதியாக செயல்படும் சேர்மங்களின் உற்பத்தியாளர்கள் - நவீன நிலைமைகளில், ஆழமான சாகுபடி முறை வளரும் நுண்ணுயிரிகளுக்கு மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய முறையாக அங்கீகரிக்கப்பட்டுள்ளது. நுண்ணுயிரி ஒரு திரவ ஊட்டச்சத்து ஊடகத்தின் தடிமனில் உருவாகிறது, இதன் மூலம் மலட்டு காற்று தொடர்ந்து கடந்து செல்கிறது, மற்றும் நடுத்தர கலக்கப்படுகிறது என்ற உண்மையை இந்த முறை கொண்டுள்ளது.
வளரும் நுண்ணுயிரிகளின் ஆழமான முறையின் நான்கு முக்கிய மாற்றங்கள் உள்ளன.
1. காலமுறை சாகுபடி. இந்த முறை மூலம், நுண்ணுயிரிகளின் வளர்ச்சியின் முழு செயல்முறையும் ஒரு நொதியில் முழுமையாக முடிக்கப்படுகிறது, அதன் பிறகு நொதிப்பானது கலாச்சார திரவத்திலிருந்து விடுவிக்கப்பட்டு, நன்கு கழுவி, கிருமி நீக்கம் செய்யப்பட்டு புதிய ஊட்டச்சத்து ஊடகத்துடன் நிரப்பப்படுகிறது. ஆய்வின் கீழ் உள்ள நுண்ணுயிரிகளுடன் ஊடகம் தடுப்பூசி போடப்படுகிறது, மேலும் செயல்முறை மீண்டும் தொடங்குகிறது.2. நீக்கக்கூடிய முறை. நுண்ணுயிரிகளின் சாகுபடியானது பண்பாட்டு திரவத்தின் அளவின் ஒரு பகுதியை (மொத்த அளவின் 30 முதல் 60% வரை) குறிப்பிட்ட கால இடைவெளியில் தேர்ந்தெடுக்கும் நொதிகளில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. நொதித்தலில் உள்ள கலாச்சார திரவத்தின் அளவு புதிய ஊட்டச்சத்து ஊடகத்துடன் ஆரம்ப நிலைக்கு கொண்டு வரப்படுகிறது.
3. பேட்டரி வழி. நுண்ணுயிரிகளின் வளர்ச்சி தொடர்-இணைக்கப்பட்ட நொதிகளின் தொடரில் நடைபெறுகிறது. நுண்ணுயிரிகளின் வளர்ச்சியின் ஒரு குறிப்பிட்ட கட்டத்தில் வளர்ப்பு திரவமானது முதல் நொதியிலிருந்து இரண்டாவது, பின்னர் இரண்டிலிருந்து மூன்றாவது, முதலியன உந்தப்படுகிறது. வெற்று நொதிப்பான் நுண்ணுயிரிகளுடன் உடனடியாக புதிய ஊட்டச்சத்து ஊடகத்தால் நிரப்பப்படுகிறது. வளரும் நுண்ணுயிரிகளின் இந்த முறையால், கொள்கலன்களின் மிகவும் பகுத்தறிவு பயன்பாடு ஏற்படுகிறது.
4. தொடர் சாகுபடி. ஆண்டிபயாடிக் உற்பத்தியாளர்களின் நீரில் மூழ்கிய சாகுபடியின் சுட்டிக்காட்டப்பட்ட மாற்றங்களிலிருந்து இந்த முறை அடிப்படையில் வேறுபட்டது. இந்த முறை ஒரு நுண்ணுயிரியின் வளர்ச்சியானது ஊட்டச்சத்து ஊடகத்தின் தொடர்ச்சியான ஓட்டத்தின் நிலைமைகளின் கீழ் நிகழ்கிறது என்ற உண்மையை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இது அதன் வளர்ச்சியின் ஒரு குறிப்பிட்ட கட்டத்தில் நுண்ணுயிரிகளின் வளர்ச்சியை ஆதரிக்க உதவுகிறது. நுண்ணுயிரிகளின் வளர்ச்சியின் நிலை, அதிகபட்ச உயிரியக்கத்திற்கு மிகவும் பயனுள்ள ஆண்டிபயாடிக் அல்லது பிற உயிரியல் ரீதியாக செயல்படும் கலவையின் அடிப்படையில் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.
நுண்ணுயிரிகளை வளர்ப்பதற்கான மற்றொரு முறை மேற்பரப்பு சாகுபடி ஆகும். பல்வேறு அகார் ஊடகங்களில் மேற்பரப்பு சாகுபடி முறை ஆய்வக நடைமுறையிலும் சில தொழில்துறை செயல்முறைகளிலும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, குறிப்பாக, சேகரிப்பு கலாச்சாரங்களைப் பாதுகாக்க, நுண்ணுயிரிகளின் உடலியல் மற்றும் உயிர்வேதியியல் பண்புகளை ஆய்வு செய்ய, மற்றும் பகுப்பாய்வு நோக்கங்களுக்காக. தொழில்துறை அளவில், இந்த முறையானது அஸ்பெர்கிலஸ் இனத்தின் பூஞ்சை பூஞ்சைகளைப் பயன்படுத்தி கரிம அமிலங்களின் உற்பத்திக்கான வித்து பொருள் உற்பத்தியில் பயன்பாட்டைக் கண்டறிந்துள்ளது.
மேற்பரப்பு முறையில், நுண்ணுயிரி-உற்பத்தியாளரின் கலாச்சாரம் ஒரு திரவ அல்லது திடமான நடுத்தரத்தின் மெல்லிய அடுக்கின் மேற்பரப்பில் வளர்க்கப்படுகிறது. திரவ ஊட்டச்சத்து ஊடகங்கள் முக்கியமாக கரிம அமிலங்கள் (சிட்ரிக், இட்டாகோனிக்), திடமான - ஸ்டார்ச் மற்றும் செல்லுலோஸ் கொண்ட மூலப்பொருட்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட வளாகங்களின் உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
கலாச்சார திரவத்திலிருந்து நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளை தனிமைப்படுத்துவதற்கான முறைகள் மிகவும் வேறுபட்டவை மற்றும் நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளின் இரசாயன தன்மையால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன. பின்வரும் முறைகள் முக்கியமாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:
1. ஒரு அகர் தட்டின் மேற்பரப்பில் தண்ணீரில் மண் இடைநீக்கத்தை விதைத்தல்.ஒரு குறிப்பிட்ட மண்ணின் மாதிரி, ஒரு சிறிய அளவு தண்ணீருடன் ஒரு மோர்டாரில் கவனமாக அரைத்து, மலட்டு நீருடன் ஒரு குடுவைக்கு அளவு மாற்றப்படுகிறது. குடுவையின் உள்ளடக்கங்கள் 5 நிமிடங்களுக்கு அசைக்கப்படுகின்றன, பின்னர் தொடர்ச்சியான நீர்த்தங்கள் ஒரு அக்வஸ் சஸ்பென்ஷனிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன, அவை பொருத்தமான அறிவுறுத்தப்பட்ட ஊடகத்தில் விதைக்கப்படுகின்றன. எதிர்காலத்தில் தூய கலாச்சாரங்களைப் பெற, தனிப்பட்ட காலனிகள், விரும்பிய வெப்பநிலையில் ஒரு தெர்மோஸ்டாட்டில் அடைகாத்த பிறகு, சாய்ந்த ஊட்டச்சத்து அகாருடன் சோதனைக் குழாய்களில் துணை கலாச்சாரம் செய்யப்படுகின்றன. நுண்ணுயிரிகளின் ஒவ்வொரு தூய கலாச்சாரமும் வெவ்வேறு கலவையின் ஊடகங்களில் துணைப்பண்பாடு செய்யப்பட்டு, போதுமான நல்ல வளர்ச்சிக்குப் பிறகு, அதன் ஆண்டிபயாடிக் பண்புகள் சோதிக்கப்படுகின்றன.
2. சோதனை உயிரினத்துடன் முன்பு தடுப்பூசி போடப்பட்ட ஊட்டச்சத்து அகார் மீது மண்ணை விதைத்தல். ஊட்டச்சத்து அகாரின் மேற்பரப்பு ஒரு சோதனை மூலம் தடுப்பூசி போடப்படுகிறது - தேவையான உயிரினத்தின் கலாச்சாரம், அதன் பிறகு சிறிய, தினை தானியங்கள், மண் கட்டிகள் ஒரு அகர் தட்டில் போடப்படுகின்றன, அல்லது மண் தூசி வடிவில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. தட்டின் முழு மேற்பரப்பிலும் அதை விநியோகித்தல். பின்னர் கோப்பைகள் ஒரு தெர்மோஸ்டாட்டில் வைக்கப்பட்டு, ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்குப் பிறகு (24-48 மணிநேரம் மற்றும் சில நேரங்களில்), மண்ணின் துண்டுகள் அல்லது அதன் தனிப்பட்ட பிரிவுகள் ஆய்வு செய்யப்படுகின்றன, அதைச் சுற்றி சோதனை உயிரினத்தின் வளர்ச்சி தடுப்பு மண்டலங்கள் உருவாகின்றன. உயிரினங்களின் தூய கலாச்சாரங்கள் இந்த தளங்களிலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்டு மேலும் ஆய்வுக்கு உட்படுத்தப்படுகின்றன.
3. மண் செறிவூட்டல் முறை.எதிரிகள் தனிமைப்படுத்தப்பட வேண்டிய மண், அவர்கள் ஒரு எதிரியைப் பெற விரும்பும் உயிரினங்களின் உயிரினங்களால் வளப்படுத்தப்படுகிறது. இந்த நோக்கத்திற்காக, கண்ணாடி பாத்திரங்களில் வைக்கப்பட்டுள்ள மண் மாதிரிகளில் தேவையான நுண்ணுயிரிகளின் கழுவப்பட்ட இடைநீக்கம் முறையாக சேர்க்கப்படுகிறது. பின்னர், குறிப்பிட்ட இடைவெளியில், அத்தகைய மண் பெட்ரி உணவுகளில் அகார் தட்டுகளில் தனித்தனி கட்டிகள் வடிவில் விதைக்கப்படுகிறது, முன்பு மண்ணை வளப்படுத்த பயன்படுத்தப்பட்ட அதே உயிரினத்துடன் தடுப்பூசி போடப்பட்டது.
4. மண் இடைநீக்கம் மையவிலக்கு முறை.மண்ணிலிருந்து ஆக்டினோமைசீட்களை தனிமைப்படுத்தவும், குறிப்பாக வசந்த காலத்தில் மண்ணில் இருந்து, அதில் அதிக எண்ணிக்கையிலான பூஞ்சை மற்றும் பாக்டீரியாக்கள் உருவாகும்போது, மண் இடைநீக்கத்தின் மையவிலக்கு முறை பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த முறையானது ஒரு மையவிலக்கு புலத்தில் சில வகையான நுண்ணுயிரிகளின் தீர்வு விகிதத்தில் உள்ள வேறுபாட்டை அடிப்படையாகக் கொண்டது. 20 நிமிடங்களுக்கு 3000 ஆர்பிஎம்மில், அச்சு வித்திகள் அல்லது பாக்டீரியா செல்கள் அளவுடன் தொடர்புடைய துகள்கள் குழாயின் அடிப்பகுதியில் வைக்கப்படும். ஆக்டினோமைசீட்களின் வித்திகளுடன் தொடர்புடைய துகள்கள் திரவத்தின் மேற்பரப்பு அடுக்கில் கொடுக்கப்பட்ட மையவிலக்கு வேகத்தில் தோன்றும். சூப்பர்நேட்டன்ட்டை விதைப்பதன் மூலம், பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில் (92% வரை) ஊட்டச்சத்து அகார் தட்டுகளில் ஆக்டினோமைசீட்களின் காலனிகளை மட்டுமே பெற முடியும்.
5. உறைபனியின் முறை - மண்ணின் கரைதல்.மண்ணில் உள்ள நுண்ணுயிரிகள் மண் துகள்களில் உறிஞ்சப்பட்ட நிலையில் இருப்பதாக அறியப்படுகிறது. மண் துகள்களிலிருந்து நுண்ணுயிரிகளின் சிதைவை முடிக்க, பல்வேறு முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன: வேதியியல், இதில் மண் மாதிரிகள் பல்வேறு சவர்க்காரங்களுடன் சிகிச்சையளிக்கப்படுகின்றன, இயற்பியல், அவை மண் மாதிரிகளை இயந்திர அரைக்கும் முறையை அடிப்படையாகக் கொண்டவை.
மண் துகள்களிலிருந்து நுண்ணுயிரிகளின் சிறந்த சிதைவுக்கு, மண் உறைபனி-தாவிங் முறையைப் பயன்படுத்த பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. முறையின் சாராம்சம் பின்வருமாறு. ஆக்டினோமைசீட்களின் தனிமைப்படுத்தலுக்கு தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மண் மாதிரியானது 8 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் ஒரு வீட்டு குளிர்சாதன பெட்டியின் ஆவியாக்கியில் வைக்கப்படுகிறது. ஒரு மணி நேரம் கழித்து, மாதிரி குளிர்சாதன பெட்டியில் இருந்து அகற்றப்பட்டு, முற்றிலும் கரைக்கும் வரை அறை வெப்பநிலையில் வைக்கப்படுகிறது. உறைதல்-கரை செயல்முறை இரண்டு முறை மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்படுகிறது. பின்னர் மண்ணின் மாதிரி மலட்டு குழாய் நீரில் வைக்கப்படுகிறது, இடைநீக்கம் 230 ஆர்பிஎம்மில் ஒரு வட்ட ஷேக்கரில் 15 நிமிடங்கள் அசைக்கப்படுகிறது, அதன் பிறகு சஸ்பென்ஷனின் பல்வேறு நீர்த்தங்கள் பெட்ரி உணவுகளில் ஊட்டச்சத்து அகர் தட்டில் விதைக்கப்படுகின்றன.
உறைய வைக்கும் முறை - மண் மாதிரிகளை கரைப்பது, உறையாமல் அதே மாதிரிகளை விட 1.2-3.6 மடங்கு அதிகமான ஆக்டினோமைசீட்களைக் கண்டறிவதை சாத்தியமாக்குகிறது. இது, வெளிப்படையாக, மண் துகள்களின் மேற்பரப்பில் இருந்து ஆக்டினோமைசீட்களின் சிதைவின் அதிகரிப்புடன் தொடர்புடையது. நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளின் சுத்திகரிப்பு குரோமடோகிராஃபிக் முறைகள் (அலுமினியம் ஆக்சைடு, செல்லுலோஸ், அயன் பரிமாற்றிகள்) அல்லது எதிர் மின்னோட்ட பிரித்தெடுத்தல் மூலம் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. சுத்திகரிக்கப்பட்ட நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகள் உறைந்த நிலையில் உலர்த்தப்படுகின்றன. ஆண்டிபயாடிக் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட பிறகு, அதன் தூய்மை சோதிக்கப்படுகிறது. இதைச் செய்ய, அதன் அடிப்படை கலவை, இயற்பியல் வேதியியல் மாறிலிகள் (உருகுநிலை, மூலக்கூறு எடை, புலப்படும், UV மற்றும் IR நிறமாலை பகுதிகளில் உறிஞ்சுதல், குறிப்பிட்ட சுழற்சி) ஆகியவற்றை தீர்மானிக்கவும். நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளின் பாக்டீரியா எதிர்ப்பு செயல்பாடு, மலட்டுத்தன்மை மற்றும் நச்சுத்தன்மை ஆகியவை ஆராயப்படுகின்றன.
நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளின் நச்சுத்தன்மை சோதனை விலங்குகளில் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, அவை நரம்பு வழியாக, உள்நோக்கி, தசைக்குள் அல்லது வேறுவிதமாக ஆய்வு செய்யப்பட்ட நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளின் பல்வேறு அளவுகளுடன் ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்கு நிர்வகிக்கப்படுகின்றன. 12-15 நாட்களுக்கு விலங்குகளின் நடத்தையில் வெளிப்புற மாற்றங்கள் இல்லாத நிலையில், பரிசோதிக்கப்பட்ட ஆண்டிபயாடிக் குறிப்பிடத்தக்க நச்சு பண்புகளைக் கொண்டிருக்கவில்லை என்று கருதப்படுகிறது. ஒரு ஆழமான ஆய்வின் மூலம், இந்த ஆண்டிபயாடிக் மறைந்திருக்கும் நச்சுத்தன்மையைக் கொண்டிருக்கிறதா மற்றும் அது விலங்குகளின் தனிப்பட்ட திசுக்கள் மற்றும் உறுப்புகளை பாதிக்கிறதா என்பது கண்டறியப்பட்டது. அதே நேரத்தில், ஆண்டிபயாடிக் உயிரியல் நடவடிக்கையின் தன்மை ஆய்வு செய்யப்படுகிறது - பாக்டீரியோஸ்டாடிக் அல்லது பாக்டீரிசைடு, இது அதன் பாக்டீரியா எதிர்ப்பு பண்புகளின் வழிமுறைகளை கணிக்க உதவுகிறது.
ஆண்டிபயாடிக் ஆய்வின் அடுத்த கட்டம் அதன் சிகிச்சை பண்புகளை மதிப்பீடு செய்வதாகும். பரிசோதனை விலங்குகள் ஒரு குறிப்பிட்ட வகை நோய்க்கிருமி நுண்ணுயிரிகளால் பாதிக்கப்பட்டுள்ளன. நோய்த்தொற்றின் அபாயகரமான டோஸில் இருந்து விலங்குகளைப் பாதுகாக்கும் குறைந்தபட்ச அளவு ஆண்டிபயாடிக் குறைந்தபட்ச சிகிச்சை டோஸ் ஆகும். ஒரு நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பியின் நச்சு அளவு மற்றும் சிகிச்சை டோஸ் விகிதம் அதிகமாக இருந்தால், சிகிச்சை குறியீடு அதிகமாகும். சிகிச்சை டோஸ் நச்சு டோஸுக்கு (குறைந்த சிகிச்சை குறியீடு) சமமாகவோ அல்லது நெருக்கமாகவோ இருந்தால், மருத்துவ நடைமுறையில் ஆண்டிபயாடிக் பயன்படுத்துவதற்கான வாய்ப்பு குறைவாகவோ அல்லது முற்றிலும் சாத்தியமற்றதாகவோ இருக்கும். ஒரு ஆண்டிபயாடிக் பரந்த மருத்துவ நடைமுறையில் நுழையும் போது, அதன் உற்பத்திக்கான தொழில்துறை முறைகள் உருவாக்கப்பட்டு அதன் இரசாயன அமைப்பு விரிவாக ஆய்வு செய்யப்படுகிறது.
நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளின் தரப்படுத்தல்
நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளின் செயல்பாட்டின் ஒரு அலகு, ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஊட்டச்சத்து ஊடகத்தில் ஒரு சோதனை நுண்ணுயிரியின் நிலையான விகாரத்தின் வளர்ச்சியை அடக்கி அல்லது தாமதப்படுத்தக்கூடிய ஒரு ஆண்டிபயாடிக் குறைந்தபட்ச அளவாக எடுத்துக் கொள்ளப்படுகிறது. நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளின் உயிரியல் செயல்பாட்டின் அளவு பொதுவாக 1 மில்லி கரைசல் (ED / ml) அல்லது 1 mg மருந்தில் (ED / mg) உள்ள வழக்கமான டோஸ் யூனிட்களில் (ED) வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, பென்சிலின் ஆண்டிபயாடிக் செயல்பாட்டின் ஒரு அலகு, 50 மில்லி ஊட்டச்சத்து குழம்பில் நிலையான திரிபு 209 இன் ஸ்டேஃபிளோகோகஸ் ஆரியஸின் வளர்ச்சியைத் தடுக்கக்கூடிய மருந்தின் குறைந்தபட்ச அளவு என்று கருதப்படுகிறது. ஸ்ட்ரெப்டோமைசினுக்கு, ஒரு யூனிட் செயல்பாடானது, 1 மிலி ஊட்டச்சத்துக் குழம்பில் ஈ.கோலையின் வளர்ச்சியைத் தடுக்கும் குறைந்தபட்ச அளவு ஆண்டிபயாடிக் எனக் கருதப்படுகிறது.
பல நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகள் தூய வடிவில் பெறப்பட்ட பிறகு, அவர்களில் சிலருக்கு அவை வெகுஜன அலகுகளில் உயிரியல் செயல்பாட்டை வெளிப்படுத்தத் தொடங்கின. எடுத்துக்காட்டாக, 1 மில்லிகிராம் தூய ஸ்ட்ரெப்டோமைசின் அடிப்படை 1000 IU க்கு சமம் என்று கண்டறியப்பட்டுள்ளது. எனவே, ஸ்ட்ரெப்டோமைசின் செயல்பாட்டின் 1 யூனிட் இந்த ஆண்டிபயாடிக் தூய அடித்தளத்தின் 1 μgக்கு சமம். எனவே, தற்போது, பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், ஸ்ட்ரெப்டோமைசின் அளவு μg / mg அல்லது μg / ml இல் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. ஸ்ட்ரெப்டோமைசின் தயாரிப்புகளில் மைக்ரோகிராம்கள்/மி.கி.யின் எண்ணிக்கை 1000க்கு நெருக்கமாக இருந்தால், தயாரிப்பு தூய்மையானது. ஆண்டிபயாடிக் உயிரியல் செயல்பாட்டின் அலகு எப்போதும் 1 μg உடன் ஒத்துப்போவதில்லை என்பது தெளிவாகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, பென்சில்பெனிசிலினுக்கு, 1 யூனிட் என்பது 0.6 μg க்கு சமம், ஏனெனில் 1 mg ஆண்டிபயாடிக் 1667 அலகுகளைக் கொண்டுள்ளது.
நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளின் பகுப்பாய்வு முறைகள்
வேறு சில இயற்கை சேர்மங்களைப் போலல்லாமல் (ஆல்கலாய்டுகள், கிளைகோசைடுகள்), நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளுக்கு பொதுவான குழு எதிர்வினைகள் எதுவும் இல்லை. இத்தகைய எதிர்வினைகள் ஒரு இரசாயன வகுப்பின் நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளுக்கு மட்டுமே பயன்படுத்தப்படலாம், எடுத்துக்காட்டாக, டெட்ராசைக்ளின்கள் அல்லது நைட்ரோபெனிலால்கைலமைன்கள் (லெவோமைசெடின்கள்). நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளை அடையாளம் காண தொடர்புடைய செயல்பாட்டு குழுக்களுக்கான பல்வேறு வண்ண எதிர்வினைகள் பயன்படுத்தப்படலாம்; ஸ்பெக்ட்ரமின் புலப்படும், UV மற்றும் IR பகுதிகளில் நிறமாலை பண்புகள்; குரோமடோகிராஃபிக் முறைகள். நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளின் அளவு தீர்மானத்திற்கு, உயிரியல், வேதியியல், இயற்பியல் வேதியியல் முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
உயிரியல் முறைகள், இந்த நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிக்கு உணர்திறன் கொண்ட பயன்பாட்டு சோதனை உயிரினத்தின் மீது ஆண்டிபயாடிக் நேரடி உயிரியல் நடவடிக்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. பயன்படுத்தப்படும் பரவல் முறையானது ஆண்டிபயாடிக் மூலக்கூறுகள் அகார் ஊடகத்தில் பரவும் திறனை அடிப்படையாகக் கொண்டது. பயன்படுத்தப்படும் சோதனை உயிரினங்கள் வளர்ச்சியடையாத மண்டலத்தின் அளவு மதிப்பிடப்படுகிறது. இந்த அளவு நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பியின் இரசாயன தன்மை, அதன் செறிவு, pH மற்றும் ஊடகத்தின் கலவை மற்றும் பரிசோதனையின் வெப்பநிலை ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது.
மற்றொரு வகை உயிரியல் சோதனையானது டர்பி-டைமெட்ரியை அடிப்படையாகக் கொண்டது - இடைநிறுத்தப்பட்ட துகள்களால் உறிஞ்சப்பட்ட ஒளியின் தீவிரத்தின் அளவு பகுப்பாய்வு முறை - நுண்ணுயிரிகளின் செல்கள். குறிப்பிட்ட அளவு நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகள் சேர்க்கப்படும் போது, நுண்ணுயிர் உயிரணுக்களின் வளர்ச்சியில் தாமதம் ஏற்படுகிறது (பாக்டீரியோஸ்டாடிக் விளைவு), பின்னர் அவற்றின் இறப்பு (பாக்டீரிசைடு விளைவு). இது உறிஞ்சப்பட்ட ஒளியின் தீவிரத்தை மாற்றுகிறது (குறைக்கிறது). டர்பிடிமெட்ரிக்கு மாற்று முறையாக, நுண்ணுயிரிகளால் சிதறடிக்கப்பட்ட ஒளியின் தீவிரத்தால் அளவு பகுப்பாய்வு செய்யும் நெஃபெலோமெட்ரிக் முறையைப் பயன்படுத்தலாம்.
நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளின் அளவு தீர்மானத்திற்கு, பல்வேறு நிறமாலை முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன - முதலில், ஃபோட்டோகோலோரிமெட்ரிக் மற்றும் ஸ்பெக்ட்ரோஃபோட்டோமெட்ரிக் முறைகள். எடுத்துக்காட்டாக, எரித்ரோமைசின் கரைசலின் செறிவைத் தீர்மானிக்க, சல்பூரிக் அமிலத்துடன் அதன் தொடர்புக்குப் பிறகு ஒரு ஆண்டிபயாடிக் கரைசலை உறிஞ்சுவதில் ஏற்படும் மாற்றத்தின் அடிப்படையில் ஒரு ஒளி வண்ணமயமான முறையைப் பயன்படுத்தலாம். டெட்ராசைக்ளின் தொடரின் நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகள், செயலில் உள்ள பொருளின் கார நீராற்பகுப்புக்குப் பிறகு மறைந்துவிடும் உறிஞ்சுதல் இசைக்குழு மூலம் ஸ்பெக்ட்ரோஃபோட்டோமெட்ரிக் முறையால் தீர்மானிக்கப்படலாம். மருந்துகளின் செயல்பாட்டை மதிப்பிடுவதற்கு இயற்பியல் வேதியியல் மற்றும் உயிரியல் அணுகுமுறைகளை இணைக்கும் ஒரு முறை உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. இரசாயனங்கள், குறிப்பாக நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளின் செயல்பாட்டின் கீழ் நுண்ணுயிரிகளின் செல்களைக் கொண்ட ஒரு ஊடகத்தில் லேசர் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷனை அடிப்படையாகக் கொண்டது இந்த முறை.
ஆண்டிபயாடிக் உற்பத்தி செய்யும் விகாரங்களை செயலில் உள்ள நிலையில் பாதுகாத்தல்
நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளின் தொழில்துறை உற்பத்திக்கும், நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளின் உற்பத்தியாளர்களின் ஆய்வக ஆய்வுகளுக்கும் மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது, உயிரினங்களின் நம்பகத்தன்மையை பராமரிப்பதற்கான முறைகள் ஆகும், இது அவர்களின் ஆண்டிபயாடிக் செயல்பாட்டை நிலையான மட்டத்தில் பராமரிக்க உதவுகிறது. நுண்ணுயிரிகள், குறிப்பாக ஆக்டினோமைசீட்கள், வழக்கமான சேமிப்பு முறைகளால் எளிதில் மாற்றப்படுகின்றன என்பது அறியப்படுகிறது. மேலும், பெரும்பாலும் ஆண்டிபயாடிக் பண்புகளின் முழுமையான அல்லது பகுதியளவு இழப்பு உள்ளது. ஆண்டிபயாடிக் பண்புகளின் இழப்பு, சாதாரண சாகுபடி நிலைமைகளின் கீழ், உயிரினத்தின் அடிப்படை உடலியல் அம்சங்களைப் பாதுகாக்க உதவும் நிலைமைகளை உருவாக்க முடியாது என்ற உண்மையைப் பொறுத்தது. அடிக்கடி, கலவையில் மற்றும் அடிக்கடி இடமாற்றங்களுடன் கூடிய ஊடகங்களில் நுண்ணுயிரிகளை வளர்க்கும்போது செயல்பாடு இழப்பு காணப்படுகிறது.
அதே நேரத்தில், ஆண்டிபயாடிக் பொருட்களின் உற்பத்தியாளர்களின் உடலியல் அல்லது உயிர்வேதியியல் பண்புகளில் ஏற்படும் மாற்றத்தை அவற்றின் மரபணு வடிவங்களால் தீர்மானிக்க முடியும். எடுத்துக்காட்டாக, கிராமிசிடின் சி உற்பத்தியாளர் வளர்ச்சியின் போது பல மாறுபாடுகளாகப் பிரிகிறார்கள் என்பது அறியப்படுகிறது, அவற்றில் சில இந்த ஆண்டிபயாடிக் உருவாக்கவில்லை. மேலும், கலாச்சாரத்தின் விலகல் செயல்முறை அதிக எண்ணிக்கையிலான உயிரியல் ரீதியாக செயலற்ற மாறுபாடுகளை உருவாக்கும் திசையில் செல்கிறது, இது இறுதியில் கிராமிசிடின் உருவாக்கும் கலாச்சாரத்தின் திறனை முழுமையாக இழக்க வழிவகுக்கிறது. தற்போது, நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளின் உற்பத்தியாளர்களின் கலாச்சாரங்களைப் பாதுகாக்க பல முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை செயலில் உள்ள நிலையில் நீண்ட காலம் தங்குவதை உறுதி செய்கின்றன. இந்த முறைகள் நுண்ணுயிரிகளின் வளர்ச்சியை தாமதப்படுத்தும் கொள்கை, பாதுகாப்பின் கொள்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டவை. ஆண்டிபயாடிக் பொருட்களின் உற்பத்தியாளரின் ஒவ்வொரு வகைக்கும், அதன் சொந்த, மிகவும் பொருத்தமான பாதுகாப்பு முறையைத் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும், இது கலாச்சாரங்களை ஒப்பீட்டளவில் நீண்ட காலத்திற்கு செயலில் வைத்திருக்க அனுமதிக்கிறது.
நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளை உற்பத்தி செய்யும் நுண்ணுயிரிகளின் கலாச்சாரங்களை செயலில் உள்ள நிலையில் பராமரிக்க மிகவும் பொதுவான முறைகள் பின்வருமாறு.
1. கலாச்சாரங்களின் லியோபிலைசேஷன்.
2. மலட்டு மண், மலட்டு மணல் அல்லது சில தாவரங்களின் விதைகளில் (உதாரணமாக, தினை) தாவர செல்கள் அல்லது உயிரினங்களின் வித்திகளை சேமித்தல். பல ஆசிரியர்களின் கூற்றுப்படி, மலட்டு மண்ணில் அமைந்துள்ள ஆக்டினோமைசீட்களின் பண்பாடுகள் 30 ஆண்டுகள் அல்லது அதற்கும் மேலாக சாத்தியமானதாக இருக்கும்.
3. சீல் செய்யப்பட்ட ஆம்பூல்களில் அக்வஸ் சஸ்பென்ஷன் வடிவில் ஸ்போர்களின் சேமிப்பு.
4. மலட்டு குவார்ட்ஸ் மணலில் வித்துகளை சேமித்தல்.
5. கனிம எண்ணெய் கீழ் ஒரு அகர் கூட்டு மீது கலாச்சாரங்கள் சேமிப்பு.
6. குறைந்த வெப்பநிலையில் கலாச்சாரங்களின் சேமிப்பு (+4, +5 ° С).
7. சமீபத்தில், பல்வேறு நுண்ணுயிரிகளை ஒரு சுறுசுறுப்பான நிலையில் வைத்திருக்க, திரவ நைட்ரஜன் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதில் நடுத்தரத்திலிருந்து கழுவப்பட்ட செல்கள் இடைநீக்கம் வைக்கப்படுகிறது. சில சமயங்களில் பெட்ரி உணவுகளில் அகார் தட்டில் இருந்து வெட்டப்பட்ட அகார் தொகுதிகளில் அமைந்துள்ள ஆக்டினோமைசீட்களின் கலாச்சாரங்கள் திரவ நைட்ரஜனின் வாயு கட்டத்தில் பாதுகாக்கப்படுகின்றன.
நுண்ணுயிர் எதிர்ப்பிகளின் செயல்பாட்டில் எந்த இழப்பும் ஏற்படாத உயிரினங்களைப் பாதுகாப்பதற்கான சிறந்த வடிவம் அவற்றின் லியோபிலைசேஷன் ஆகும் - இந்த முறை நுண்ணுயிரிகளின் வித்து-உருவாக்கும் மற்றும் அல்லாத-உருவாக்கும் கலாச்சாரங்களுக்கு ஏற்றது. இந்த முறையின் சாராம்சம் என்னவென்றால், ஒரு நுண்ணுயிரியின் செல்கள் அல்லது வித்திகளின் இடைநீக்கம், புரதங்கள் நிறைந்த ஒரு ஊடகத்தில் தயாரிக்கப்பட்டது (பெரும்பாலும் இந்த நோக்கத்திற்காக பயன்படுத்தப்படுகிறது, இரத்த சீரம்), -40 முதல் -60 ° C வெப்பநிலையில் விரைவாக உறைந்துவிடும். வெற்றிடத்தின் கீழ் எஞ்சிய ஈரப்பதத்திற்கு (0.5-0.7%) உலர்த்தப்படுகிறது. அத்தகைய சிகிச்சையின் பின்னர், லைஃபிலைஸ் செய்யப்பட்ட நுண்ணுயிரிகளின் வித்திகள் அல்லது செல்கள் கொண்ட ஆம்பூல்கள் சீல் வைக்கப்படுகின்றன. உறைந்த-உலர்ந்த பாக்டீரியாக்கள் 16-18 ஆண்டுகள் பாதுகாக்கப்படலாம், பூஞ்சை வித்திகள் 10 ஆண்டுகளுக்கு உறைந்த-உலர்ந்த வடிவத்தில் சேமிக்கப்படும் போது அவற்றின் அடிப்படை பண்புகளை இழக்காது.
தற்போதைய பக்கம்: 7 (மொத்த புத்தகத்தில் 18 பக்கங்கள் உள்ளன) [அணுகக்கூடிய வாசிப்பு பகுதி: 12 பக்கங்கள்]
4.1 அனபோலிசம்
உயிரியல் தொகுப்பின் எதிர்வினைகளின் தொகுப்பு அழைக்கப்படுகிறது பிளாஸ்டிக் பரிமாற்றம்அல்லது அனபோலிசம்(கிரேக்க அனபோல் - எழுச்சியிலிருந்து). இந்த வகை பரிமாற்றத்தின் பெயர் அதன் சாரத்தை பிரதிபலிக்கிறது: வெளியில் இருந்து கலத்திற்குள் நுழையும் எளிய பொருட்களிலிருந்து, கலத்தின் பொருட்களுக்கு ஒத்த பொருட்கள் உருவாகின்றன, அதாவது. ஒருங்கிணைப்பு.
செல் மற்றும் முழு உயிரினத்திலும் உள்ள அனைத்து வளர்சிதை மாற்ற செயல்முறைகளும் பரம்பரை எந்திரத்தின் கட்டுப்பாட்டின் கீழ் தொடர்கின்றன. அவை அனைத்தும் செல்லில் கிடைக்கும் மரபணு தகவல்களை செயல்படுத்தியதன் விளைவு என்று சொல்லலாம்.
பிளாஸ்டிக் வளர்சிதை மாற்றத்தின் போது பரம்பரை தகவல் வெளிப்பாட்டின் மிக முக்கியமான செயல்முறைகளில் ஒன்றைக் கருத்தில் கொள்வோம் - புரத உயிரியக்கவியல்.
பரம்பரை தகவலை செயல்படுத்துதல் - புரத உயிரியக்கவியல்
ஏற்கனவே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, புரத மூலக்கூறுகளின் பல்வேறு வகையான பண்புகள் இறுதியில் முதன்மை கட்டமைப்பால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன, அதாவது, அமினோ அமிலங்களின் வரிசை.
ஒரு புரதம் ஒருங்கிணைக்கப்படுவதற்கு, அதன் முதன்மை அமைப்பில் உள்ள அமினோ அமிலங்களின் வரிசை பற்றிய தகவல்கள் ரைபோசோம்களுக்கு வழங்கப்பட வேண்டும். இந்த செயல்முறை இரண்டு படிகளை உள்ளடக்கியது படியெடுத்தல்மற்றும் ஒளிபரப்பு.
அரிசி. 4.1 படியெடுத்தல்
படியெடுத்தல்(லத்தீன் டிரான்ஸ்கிரிப்டியோவில் இருந்து - மீண்டும் எழுதுதல்) டிஎன்ஏ மூலக்கூறு சங்கிலிகளில் ஒன்றில் ஒற்றை-இழைக்கப்பட்ட ஆர்என்ஏ மூலக்கூறை ஒருங்கிணைப்பதன் மூலம் தகவல் நிகழ்கிறது, இதன் நியூக்ளியோடைடு வரிசையானது மேட்ரிக்ஸின் நியூக்ளியோடைடு வரிசையுடன் சரியாக ஒத்திருக்கிறது - டிஎன்ஏ பாலிநியூக்ளியோடைடு சங்கிலி. தொகுப்பின் தொடக்க புள்ளியின் "அங்கீகாரம்", தகவல் படிக்கப்படும் டிஎன்ஏ சங்கிலியின் தேர்வு மற்றும் செயல்முறையை முடிப்பதற்கான வழிமுறைகள் ஆகியவை உள்ளன. இவ்வாறுதான் மெசஞ்சர் ஆர்என்ஏ உருவாகிறது (படம் 4.1).
ஒளிபரப்பு(lat. மொழிபெயர்ப்பில் இருந்து - பரிமாற்றம்). உயிரியக்கத்தின் அடுத்த கட்டம் i-RNA மூலக்கூறின் நியூக்ளியோடைடு வரிசையில் (கோடான் வரிசை) உள்ள தகவல்களை பாலிபெப்டைட் சங்கிலியின் அமினோ அமில வரிசையாக மொழிபெயர்ப்பதாகும் - மொழிபெயர்ப்பு.
நன்கு உருவான உட்கரு இல்லாத புரோகாரியோட்டுகளில் (பாக்டீரியா மற்றும் நீல-பச்சை), டிஎன்ஏவில் இருந்து பிரிந்த உடனேயே அல்லது அதன் தொகுப்பு முடிவடைவதற்கு முன்பே, ரைபோசோம்கள் புதிதாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட எம்ஆர்என்ஏ மூலக்கூறுடன் பிணைக்க முடியும். யூகாரியோட்களில், எம்ஆர்என்ஏவை முதலில் அணுக்கரு உறை வழியாக சைட்டோபிளாஸத்தில் செலுத்த வேண்டும். ஆர்என்ஏ மூலக்கூறுடன் ஒரு சிக்கலை உருவாக்கும் சிறப்பு புரதங்களால் பரிமாற்றம் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. எம்ஆர்என்ஏவை ரைபோசோம்களுக்கு கொண்டு செல்வதோடு, சைட்டோபிளாஸ்மிக் என்சைம்களின் தீங்கு விளைவிக்கும் விளைவுகளிலிருந்து இந்த புரதங்கள் எம்ஆர்என்ஏவைப் பாதுகாக்கின்றன. சைட்டோபிளாஸில், எம்ஆர்என்ஏவின் முனைகளில் ஒன்று (கருவில் உள்ள மூலக்கூறின் தொகுப்பு சரியாகத் தொடங்கியது) ரைபோசோமுக்குள் நுழைந்து பாலிபெப்டைடின் தொகுப்பைத் தொடங்குகிறது.
ஐ-ஆர்என்ஏ மூலக்கூறுடன் ரைபோசோம் சீராக இல்லாமல், இடையிடையே மும்மடங்காக நகரும் (படம் 4.2). எம்ஆர்என்ஏ மூலக்கூறுடன் ரைபோசோம் நகரும்போது, எம்ஆர்என்ஏ மும்மடங்குகளுடன் தொடர்புடைய அமினோ அமிலங்கள் ஒன்றன் பின் ஒன்றாக பாலிபெப்டைட் சங்கிலியில் சேர்க்கப்படுகின்றன. ஐ-ஆர்என்ஏ டிரிப்பிள் குறியீட்டுடன் அமினோ அமிலத்தின் சரியான தொடர்பு t-RNA ஆல் வழங்கப்படுகிறது. ஒவ்வொரு அமினோ அமிலத்திற்கும் அதன் சொந்த டி-ஆர்என்ஏ உள்ளது, அதில் மும்மடங்குகளில் ஒன்று ஆன்டிகோடான்- கண்டிப்பாக வரையறுக்கப்பட்ட எம்ஆர்என்ஏ டிரிப்லெட்டுக்கு துணையாக உள்ளது. அதே வழியில், ஒவ்வொரு அமினோ அமிலமும் tRNA உடன் இணைக்கும் அதன் சொந்த என்சைம் உள்ளது.
அரிசி. 4.2 ஒளிபரப்பு
அரிசி. 4.3 டிஎன்ஏவில் இருந்து எம்ஆர்என்ஏ மற்றும் புரோட்டீனுக்கு பரம்பரை தகவல் பரிமாற்றம் திட்டம்
பாலிபெப்டைட் சங்கிலியின் உயிரியக்கத்தின் போது புரத மூலக்கூறுகளின் கட்டமைப்பைப் பற்றிய பரம்பரை தகவல் பரிமாற்றத்தின் பொதுவான கொள்கை படம் 4.3 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.
தொகுப்பு முடிந்ததும், பாலிபெப்டைட் சங்கிலி மேட்ரிக்ஸிலிருந்து பிரிக்கப்படுகிறது - எம்ஆர்என்ஏ மூலக்கூறு, ஒரு சுழலில் சுருண்டு, பின்னர் இந்த புரதத்தின் மூன்றாம் நிலை கட்டமைப்பைப் பெறுகிறது.
ஒரு ஐ-ஆர்என்ஏ மூலக்கூறு ஒரு ரைபோசோமைப் போலவே பலமுறை பாலிபெப்டைட்களின் தொகுப்புக்கு பயன்படுத்தப்படலாம். மொழிபெயர்ப்பு மற்றும் படியெடுத்தல் பற்றிய விளக்கம் மிகவும் எளிமையான முறையில் இங்கே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. புரத உயிரியக்கவியல் என்பது பல நொதிகளின் பங்கேற்பு மற்றும் அதிக அளவு ஆற்றலின் செலவினத்துடன் தொடர்புடைய மிகவும் சிக்கலான செயல்முறையாகும், இது உருவான பெப்டைட் பிணைப்புகளின் ஆற்றலின் அளவைக் கணிசமாக மீறுகிறது என்பதை நினைவில் கொள்ள வேண்டும். உயிரியக்கவியல் அமைப்பின் அற்புதமான சிக்கலான தன்மை மற்றும் அதன் உயர் ஆற்றல் தீவிரம் பாலிபெப்டைட்களின் தொகுப்பில் அதிக துல்லியம் மற்றும் ஒழுங்குமுறையை உறுதி செய்கிறது.
ஒரு கலத்தில் உள்ள புரதம் அல்லாத மூலக்கூறுகளின் உயிரியல் தொகுப்பு மூன்று நிலைகளில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. முதலில், ஒரு குறிப்பிட்ட புரத-நொதியின் கட்டமைப்பைப் பற்றிய தகவல்கள் உணரப்படுகின்றன, பின்னர், இந்த நொதியின் உதவியுடன், ஒரு குறிப்பிட்ட கார்போஹைட்ரேட் அல்லது லிப்பிட்டின் மூலக்கூறு உருவாகிறது. மற்ற மூலக்கூறுகள் இதே வழியில் உருவாகின்றன: வைட்டமின்கள், ஹார்மோன்கள் மற்றும் பிற.
நங்கூரம் புள்ளிகள்
1. வளர்சிதை மாற்ற செயல்முறைகளின் முக்கிய பணி, உடலின் உள் சூழலின் நிலைத்தன்மையை பராமரிப்பதாகும் (ஹோமியோஸ்டாஸிஸ்) தொடர்ந்து மாறிவரும் இருப்பு நிலைகளில்.
2. வளர்சிதை மாற்றம் இரண்டு ஒன்றோடொன்று தொடர்புடைய செயல்முறைகளைக் கொண்டுள்ளது - ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் ஒற்றுமை.
3. கலத்தில், வளர்சிதை மாற்ற செயல்முறைகள் சைட்டோபிளாஸின் பல்வேறு சவ்வு கட்டமைப்புகளுடன் தொடர்புடையவை.
4.2 ஆற்றல் வளர்சிதை மாற்றம் - கேடபாலிசம்1. உயிரியல் தொகுப்பு என்றால் என்ன? உதாரணங்கள் கொடுங்கள்.
2. ஒருங்கிணைப்பை வரையறுக்கவும்.
3. மரபணு குறியீடு என்றால் என்ன?
4. மரபணு குறியீட்டின் முக்கிய பண்புகளை உருவாக்கவும்.
5. ரிபோநியூக்ளிக் அமிலங்கள் எங்கே ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன?
6. புரதத் தொகுப்பு எங்கு நடைபெறுகிறது?
7. புரத தொகுப்பு எவ்வாறு மேற்கொள்ளப்படுகிறது என்பதை எங்களிடம் கூறுங்கள்.
தொகுப்புக்கு எதிரான செயல்முறையானது விலகல் ஆகும் - பிளவு வினைகளின் தொகுப்பு. மேக்ரோமாலிகுலர் சேர்மங்களின் முறிவின் போது, உயிரியக்கவியல் எதிர்வினைகளுக்குத் தேவையான ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது. எனவே, விலகல் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது செல் ஆற்றல் வளர்சிதை மாற்றம்அல்லது வினையூக்கம்(கிரேக்கத்திலிருந்து கடாபோல் - அழிவு).
அரிசி. 4.4 ஏடிபியின் கட்டமைப்பின் திட்டம் மற்றும் அதை ஏடிபியாக மாற்றுவது
ஊட்டச்சத்துக்களின் வேதியியல் ஆற்றல் கரிம சேர்மங்களின் மூலக்கூறுகளில் உள்ள அணுக்களுக்கு இடையே உள்ள பல்வேறு கோவலன்ட் பிணைப்புகளில் அடங்கியுள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக, பெப்டைட் பிணைப்பு போன்ற இரசாயனப் பிணைப்பு உடைக்கப்படும்போது, 1 மோலுக்கு சுமார் 12 kJ வெளியிடப்படுகிறது. குளுக்கோஸில், C, H மற்றும் O அணுக்களுக்கு இடையே உள்ள பிணைப்புகளில் உள்ள சாத்தியமான ஆற்றலின் அளவு 1 mol க்கு 2800 kJ ஆகும் (அதாவது, 180 கிராம் குளுக்கோஸ் ஒன்றுக்கு). குளுக்கோஸ் உடைக்கப்படும் போது, இறுதி சமன்பாட்டின் படி பல நொதிகளின் பங்கேற்புடன் ஆற்றல் நிலைகளில் வெளியிடப்படுகிறது:
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6H 2 O + 6CO 2 + 2800 kJ
ஊட்டச்சத்துக்களிலிருந்து வெளியாகும் ஆற்றலின் ஒரு பகுதி வெப்ப வடிவில் சிதறடிக்கப்படுகிறது, மேலும் ஒரு பகுதி குவிக்கப்படுகிறது, அதாவது ஏடிபியின் ஆற்றல் நிறைந்த பாஸ்பேட் பிணைப்புகளில் திரட்டப்படுகிறது.
இது அனைத்து வகையான செல்லுலார் செயல்பாடுகளுக்கும் ஆற்றலை வழங்குகிறது: உயிரியக்கவியல், இயந்திர வேலை (செல் பிரிவு, தசைச் சுருக்கம்), சவ்வுகள் வழியாக பொருட்களின் செயலில் போக்குவரத்து, நரம்பு தூண்டுதலை நடத்தும் செயல்பாட்டில் சவ்வு திறனை பராமரித்தல் மற்றும் பல்வேறு ரகசியங்களை சுரக்கும்.
ATP மூலக்கூறு அடினைன், ரைபோஸ் சர்க்கரை மற்றும் மூன்று பாஸ்போரிக் அமில எச்சங்களின் நைட்ரஜன் அடிப்படையைக் கொண்டுள்ளது (படம் 4.4). அடினைன், ரைபோஸ் மற்றும் முதல் பாஸ்பேட் ஆகியவை அடினோசின் மோனோபாஸ்பேட்டை (AMP) உருவாக்குகின்றன. முதல் பாஸ்பேட்டுடன் இரண்டாவது பாஸ்பேட் சேர்க்கப்படும்போது, அடினோசின் டைபாஸ்பேட் (ADP) கிடைக்கிறது. பாஸ்போரிக் அமிலத்தின் (ATP) மூன்று எச்சங்களைக் கொண்ட ஒரு மூலக்கூறு மிகவும் ஆற்றல் மிகுந்ததாகும். ATP இன் டெர்மினல் பாஸ்பேட்டின் பிளவு 12 kJ க்கு பதிலாக 40 kJ வெளியீடுடன் சேர்ந்து, வழக்கமான இரசாயன பிணைப்புகள் உடைக்கப்படும் போது வெளியிடப்படுகிறது.
ஏடிபி மூலக்கூறுகளில் உள்ள ஆற்றல் நிறைந்த பிணைப்புகளுக்கு நன்றி, ஒரு செல் அதிக அளவு ஆற்றலை மிகச் சிறிய இடத்தில் சேமித்து தேவைக்கேற்ப செலவழிக்க முடியும். ATP தொகுப்பு முக்கியமாக மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் நிகழ்கிறது. இங்கிருந்து, ஏடிபி மூலக்கூறுகள் கலத்தின் வெவ்வேறு பகுதிகளுக்குள் நுழைந்து, வளர்சிதை மாற்ற செயல்முறைகளுக்கு ஆற்றலை வழங்குகிறது.
ஆற்றல் வளர்சிதை மாற்றத்தின் நிலைகள். ஆற்றல் வளர்சிதை மாற்றம் பொதுவாக மூன்று நிலைகளாக பிரிக்கப்படுகிறது. முதல் படி - தயாரிப்பு.இந்த கட்டத்தில், டி- மற்றும் பாலிசாக்கரைடுகள், கொழுப்புகள், புரதங்களின் மூலக்கூறுகள் சிறிய மூலக்கூறுகளாக உடைகின்றன - குளுக்கோஸ், கிளிசரால் மற்றும் கொழுப்பு அமிலங்கள், அமினோ அமிலங்கள்; நியூக்ளிக் அமிலங்களின் பெரிய மூலக்கூறுகள் - நியூக்ளியோடைடுகளாக. இந்த கட்டத்தில், ஒரு சிறிய அளவு ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது, இது வெப்ப வடிவில் சிதறடிக்கப்படுகிறது.
இரண்டாம் கட்டம் - நச்சுத்தன்மையற்ற.இது காற்றில்லா சுவாசம் (கிளைகோலிசிஸ்) என்றும் அழைக்கப்படுகிறது ) அல்லது நொதித்தல்."நொதித்தல்" என்ற சொல் பொதுவாக நுண்ணுயிரிகள் அல்லது தாவரங்களின் உயிரணுக்களில் நிகழும் செயல்முறைகள் தொடர்பாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. என்சைம்களின் பங்கேற்புடன் உயிரணுக்களின் சைட்டோபிளாஸில் இந்த கட்டத்தில் உருவாகும் பொருட்கள் மேலும் பிளவுக்கு உட்படுகின்றன. உதாரணமாக, தசைகளில், காற்றில்லா சுவாசத்தின் விளைவாக, ஒரு குளுக்கோஸ் மூலக்கூறு பைருவிக் அமிலத்தின் (C 3 H 4 O 3) இரண்டு மூலக்கூறுகளாக உடைகிறது, பின்னர் அவை லாக்டிக் அமிலமாக (C 3 H 6 O 3) குறைக்கப்படுகின்றன. பாஸ்போரிக் அமிலம் மற்றும் ADP ஆகியவை குளுக்கோஸின் முறிவில் ஈடுபட்டுள்ளன. சுருக்கமாக, இது போல் தெரிகிறது:
C 6 H 12 O 6 + 2H 3 RO 4 + 2ADP → 2C 3 H 6 O 3 + 2ATP + 2H 2 O
ஈஸ்ட் பூஞ்சைகளில், குளுக்கோஸ் மூலக்கூறு, ஆக்ஸிஜனின் பங்கேற்பு இல்லாமல், எத்தில் ஆல்கஹால் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடாக மாற்றப்படுகிறது (ஆல்கஹால் நொதித்தல்):
C 6 H 12 O 6 + 2H 3 RO 4 + 2ADP → 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 + 2ATP + 2H 2 O
மற்ற நுண்ணுயிரிகளில், அசிட்டோன், அசிட்டிக் அமிலம் போன்றவற்றை உருவாக்குவதன் மூலம் கிளைகோலிசிஸை முடிக்க முடியும்.
எல்லா சந்தர்ப்பங்களிலும், ஒரு குளுக்கோஸ் மூலக்கூறின் முறிவு இரண்டு ஏடிபி மூலக்கூறுகளின் உருவாக்கத்துடன் சேர்ந்துள்ளது. ஒரு வேதியியல் பிணைப்பின் வடிவத்தில் குளுக்கோஸின் ஆக்ஸிஜன் இல்லாத முறிவின் போது, 40% ஆற்றல் ATP மூலக்கூறில் சேமிக்கப்படுகிறது, மீதமுள்ளவை வெப்ப வடிவில் சிதறடிக்கப்படுகின்றன.
ஆற்றல் வளர்சிதை மாற்றத்தின் மூன்றாவது நிலை - ஏரோபிக் சுவாசத்தின் நிலை,அல்லது ஆக்ஸிஜன் முறிவு.ஆற்றல் வளர்சிதை மாற்றத்தின் இந்த கட்டத்தின் எதிர்வினைகள் மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன. உயிரணுவிற்கு ஆக்ஸிஜனை அணுகுவதன் மூலம், முந்தைய கட்டத்தில் உருவான பொருட்கள் இறுதி தயாரிப்புகளுக்கு ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுகின்றன - H 2 O மற்றும் CO 2. ஆக்ஸிஜன் சுவாசம் ஒரு பெரிய அளவிலான ஆற்றலின் வெளியீடு மற்றும் ஏடிபி மூலக்கூறுகளில் அதன் குவிப்பு ஆகியவற்றுடன் சேர்ந்துள்ளது. ஏரோபிக் சுவாசத்திற்கான ஒட்டுமொத்த சமன்பாடு இதுபோல் தெரிகிறது:
2C 3 H 6 O 3 + 6O 2 + 36H 3 RO 4 + 36ADP → 6CO 2 + 42H 2 O + 36ATP
இவ்வாறு, இரண்டு லாக்டிக் அமில மூலக்கூறுகள் ஆக்ஸிஜனேற்றப்படும் போது, 36 ATP மூலக்கூறுகள் உருவாகின்றன. இதன் விளைவாக, செல்லுக்கு ஆற்றலை வழங்குவதில் ஏரோபிக் சுவாசம் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.
ஆற்றலைப் பெறும் முறையின்படி, அனைத்து உயிரினங்களும் இரண்டு குழுக்களாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன - ஆட்டோட்ரோபிக் மற்றும் ஹீட்டோரோட்ரோபிக்.
4.3 வளர்சிதை மாற்றத்தின் ஆட்டோட்ரோபிக் வகைஆட்டோட்ரோப்கள்- இவை கனிம சேர்மங்கள் காரணமாக ஊட்டச்சத்தை வழங்கும் (அதாவது ஆற்றலைப் பெறும்) உயிரினங்கள். இதில் சில பாக்டீரியாக்கள் மற்றும் அனைத்து பச்சை தாவரங்களும் அடங்கும். கரிம சேர்மங்களின் தொகுப்புக்கு ஆட்டோட்ரோபிக் உயிரினங்களால் எந்த ஆற்றல் மூலத்தைப் பயன்படுத்துகிறது என்பதைப் பொறுத்து, அவை இரண்டு குழுக்களாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன: ஃபோட்டோட்ரோப்கள் மற்றும் கெமோட்ரோப்கள்.
அரிசி. 4.5 ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறையின் திட்டம்
ஃபோட்டோட்ரோப்களுக்கு, ஒளி ஆற்றல் மூலமாகும், மேலும் கெமோட்ரோப்கள் ரெடாக்ஸ் எதிர்வினைகளின் போது வெளியிடப்படும் ஆற்றலைப் பயன்படுத்துகின்றன. பச்சை தாவரங்கள் போட்டோட்ரோப்கள். குளோரோபிளாஸ்ட்களில் உள்ள குளோரோபில் உதவியுடன், அவை ஒளிச்சேர்க்கையை மேற்கொள்கின்றன - ஒளி ஆற்றலை இரசாயன பிணைப்புகளின் ஆற்றலாக மாற்றுதல்.
ஒளிச்சேர்க்கை. ஒளிச்சேர்க்கை என்பது சூரிய ஒளியின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி கனிமவற்றிலிருந்து கரிம (மற்றும் கனிம) மூலக்கூறுகளை உருவாக்குவதாகும். இந்த செயல்முறை இரண்டு கட்டங்களைக் கொண்டுள்ளது - ஒளிமற்றும் இருள்(படம் 4.5).
ஒளி கட்டத்தில், ஒளி குவாண்டா - ஃபோட்டான்கள் - குளோரோபில் மூலக்கூறுகளுடன் தொடர்பு கொள்கின்றன, இதன் விளைவாக இந்த மூலக்கூறுகள் மிகக் குறுகிய காலத்திற்கு அதிக ஆற்றல் நிறைந்த "உற்சாகமான" நிலைக்கு செல்கின்றன. பின்னர் உற்சாகமான குளோரோபில் மூலக்கூறுகளின் ஒரு பகுதியின் அதிகப்படியான ஆற்றல் வெப்பமாக மாற்றப்படுகிறது அல்லது ஒளி வடிவில் உமிழப்படுகிறது. அதன் மற்றொரு பகுதி ஹைட்ரஜன் அயனிகள் H + க்கு மாற்றப்படுகிறது, இது எப்போதும் நீரின் விலகல் காரணமாக நீர்வாழ் கரைசலில் இருக்கும்.
H 2 O → H + + OH -
உருவாக்கப்பட்ட ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் (H 0) கரிம மூலக்கூறுகளுடன் தளர்வாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன - ஹைட்ரஜனின் கேரியர்கள். ஹைட்ராக்சில் அயனிகள் OH - தங்கள் எலக்ட்ரான்களை மற்ற மூலக்கூறுகளுக்கு தானம் செய்து, ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களான OH 0 ஆக மாற்றுகிறது. OH 0 தீவிரவாதிகள் ஒன்றுடன் ஒன்று தொடர்பு கொள்கின்றன, இதன் விளைவாக நீர் மற்றும் மூலக்கூறு ஆக்ஸிஜன் உருவாகிறது:
4OH → O 2 + 2H 2 O
இவ்வாறு, ஒளிச்சேர்க்கையின் போது உருவாகும் மற்றும் வளிமண்டலத்தில் வெளியிடப்படும் மூலக்கூறு ஆக்ஸிஜனின் ஆதாரம் நீர், இது ஒளிச்சேர்க்கையின் விளைவாக பிளவுபடுகிறது - ஒளியின் செல்வாக்கின் கீழ் நீரின் சிதைவு. நீரின் ஒளிச்சேர்க்கைக்கு கூடுதலாக, ஆக்ஸிஜனின் பங்கேற்பு இல்லாமல் ஏடிபி மற்றும் பாஸ்பேட்டிலிருந்து ஏடிபியின் தொகுப்புக்கான ஒளி கட்டத்தில் ஒளி ஆற்றல் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
இது மிகவும் திறமையான செயல்முறையாகும்: ஆக்ஸிஜனின் பங்கேற்புடன் அதே தாவரங்களின் மைட்டோகாண்ட்ரியாவை விட குளோரோபிளாஸ்ட்களில் 30 மடங்கு அதிகமான ஏடிபி உருவாகிறது. இந்த வழியில், ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டத்தில் நிகழும் செயல்முறைகளுக்கு தேவையான ஆற்றல் குவிக்கப்படுகிறது.
இருண்ட கட்டத்தின் இரசாயன எதிர்வினைகளின் சிக்கலானது, ஒளி தேவையில்லை, CO 2 இன் பிணைப்பு ஒரு முக்கிய இடத்தைப் பிடித்துள்ளது. இந்த எதிர்வினைகள் ஒளி கட்டத்தில் தொகுக்கப்பட்ட ஏடிபி மூலக்கூறுகள் மற்றும் நீரின் ஒளிச்சேர்க்கையின் போது உருவாகும் ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் மற்றும் கேரியர் மூலக்கூறுகளுடன் தொடர்புடையவை:
6CO 2 + 24H → C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O
எனவே சூரிய ஒளியின் ஆற்றல் சிக்கலான கரிம சேர்மங்களின் இரசாயன பிணைப்புகளின் ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது.
மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, பச்சை தாவரங்களில் ஒளிச்சேர்க்கையின் துணை தயாரிப்பு மூலக்கூறு ஆக்ஸிஜன் வளிமண்டலத்தில் வெளியிடப்படுகிறது. வளிமண்டலத்தில் உள்ள இலவச ஆக்ஸிஜன் பொருட்களின் மாற்றத்தில் ஒரு சக்திவாய்ந்த காரணியாகும். அதன் தோற்றம் நமது கிரகத்தில் ஒரு ஏரோபிக் வகை வளர்சிதை மாற்றம் மற்றும் நிலத்தில் உயிர்கள் தோன்றுவதற்கு ஒரு முன்நிபந்தனையாக செயல்பட்டது.
வேதியியல் தொகுப்பு. சில பாக்டீரியாக்கள், குளோரோபில் இல்லாதவை, கரிம சேர்மங்களை ஒருங்கிணைக்கும் திறன் கொண்டவை, அதே நேரத்தில் அவை கனிம பொருட்களின் வேதியியல் எதிர்வினைகளின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்துகின்றன. இரசாயன எதிர்வினைகளின் ஆற்றலை ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட கரிம சேர்மங்களின் வேதியியல் ஆற்றலாக மாற்றுவது என்று அழைக்கப்படுகிறது வேதியியல் தொகுப்பு.
முக்கிய ரஷ்ய நுண்ணுயிரியலாளர் எஸ்.என். வினோகிராட்ஸ்கி (1887) என்பவரால் வேதியியல் தொகுப்பு கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.
ஆட்டோட்ரோப்ஸ்-கெமோசிந்தெடிக்ஸ் குழுவிற்கு (வேதியியல்)நைட்ரிஃபைங் பாக்டீரியாவை உள்ளடக்கியது. அவர்களில் சிலர் அம்மோனியாவின் ஆக்சிஜனேற்றத்தின் ஆற்றலை நைட்ரஸ் அமிலமாகப் பயன்படுத்துகின்றனர், மற்றவர்கள் நைட்ரஸ் அமிலத்தின் ஆக்சிஜனேற்றத்தின் ஆற்றலை நைட்ரிக் அமிலமாகப் பயன்படுத்துகின்றனர். இரும்பு இரும்பின் ஆக்சிஜனேற்றத்திலிருந்து ஃபெரிக் இரும்பிற்கு ("இரும்பு பாக்டீரியா") அல்லது ஹைட்ரஜன் சல்பைட்டின் ஆக்சிஜனேற்றத்திலிருந்து சல்பூரிக் அமிலத்திற்கு ("சல்பர் பாக்டீரியா") ஆற்றலைப் பிரித்தெடுக்கும் வேதியியல் கலவை அறியப்படுகிறது. வளிமண்டல நைட்ரஜனை சரிசெய்வதன் மூலம், தாதுக்களை தாவரங்களால் ஒருங்கிணைக்கப்படும் கரையக்கூடிய வடிவமாக மாற்றுவதன் மூலம், இயற்கையில் உள்ள பொருட்களின் சுழற்சியில் வேதியியல் பாக்டீரியா முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.
ஹீட்டோரோட்ரோபிக் வகை வளர்சிதை மாற்றம்.கனிம பொருட்களிலிருந்து கரிம சேர்மங்களை ஒருங்கிணைக்க முடியாத உயிரினங்கள் சுற்றுச்சூழலில் இருந்து விடுவிக்கப்பட வேண்டும். அத்தகைய உயிரினங்கள் அழைக்கப்படுகின்றன heterotrops.இவற்றில் பெரும்பாலான பாக்டீரியாக்கள், பூஞ்சைகள் மற்றும் அனைத்து விலங்குகளும் அடங்கும். விலங்குகள் மற்ற விலங்குகள் மற்றும் தாவரங்களை சாப்பிடுகின்றன மற்றும் ஆயத்த கார்போஹைட்ரேட்டுகள், கொழுப்புகள், புரதங்கள் மற்றும் நியூக்ளிக் அமிலங்களை உணவுடன் பெறுகின்றன. வாழ்க்கையின் போக்கில், இந்த பொருட்கள் உடைக்கப்படுகின்றன. இதன் போது வெளியிடப்பட்ட மூலக்கூறுகளின் ஒரு பகுதியிலிருந்து - குளுக்கோஸ், அமினோ அமிலங்கள், நியூக்ளியோடைடுகள், முதலியன, இந்த உயிரினத்தின் சிறப்பியல்பு மிகவும் சிக்கலான கரிம சேர்மங்கள் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன - கிளைகோஜன், கொழுப்புகள், புரதங்கள், நியூக்ளிக் அமிலங்கள். மூலக்கூறுகளின் மற்றொரு பகுதி பிளவுபட்டுள்ளது, மேலும் இந்த வழக்கில் வெளியிடப்பட்ட ஆற்றல் வாழ்க்கைக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது.
உயிரணுக்களில் உயிரியக்கவியல் செயல்முறைகள் தொடர்ந்து நடைபெறுகின்றன. நொதிகளின் உதவியுடன், எளிமையான கரிமப் பொருட்கள் சிக்கலான உயர் மூலக்கூறுகளாக மாற்றப்படுகின்றன: அமினோ அமிலங்களிலிருந்து புரதங்கள், எளிய கார்போஹைட்ரேட்டுகளிலிருந்து மல்டிமாலிகுலர் கார்போஹைட்ரேட்டுகள், நைட்ரஜன் அடிப்படைகள் மற்றும் கார்போஹைட்ரேட்டுகளிலிருந்து நியூக்ளியோடைடுகள், டிஎன்ஏ மற்றும் ஆர்என்ஏ ஆகியவை நியூக்ளியோடைடுகளிலிருந்து உருவாகின்றன. உயிரினத்தில் உயிரியக்கத்தின் அனைத்து எதிர்வினைகளும் ஒருங்கிணைத்தல் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. கரிம சேர்மங்களின் அழிவை உள்ளடக்கிய எதிர் செயல்முறை, விலகல் ஆகும். பயோசிந்தெசிஸ் செயல்முறைக்கு ஒற்றுமை எதிர்வினைகளிலிருந்து பெறப்பட்ட ஆற்றல் அவசியம்.
நங்கூரம் புள்ளிகள்
1. வளர்சிதை மாற்றம் இரண்டு நெருக்கமாக ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட மற்றும் எதிரெதிர் இயக்கப்பட்ட செயல்முறைகளைக் கொண்டுள்ளது: ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் விலகல்.
2. கலத்தில் நிகழும் பெரும்பாலான வாழ்க்கை செயல்முறைகளுக்கு ATP வடிவில் ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது.
3. ஏரோபிக் உயிரினங்களில் குளுக்கோஸின் முறிவு, இதில் ஆக்ஸிஜன் இல்லாத படி, ஆக்ஸிஜனின் பங்கேற்புடன் லாக்டிக் அமிலத்தின் முறிவு, காற்றில்லா கிளைகோலிசிஸை விட 18 மடங்கு அதிக ஆற்றல் திறன் கொண்டது.
4. ஒளிச்சேர்க்கையின் மிகவும் திறமையான வடிவம் தண்ணீரை ஹைட்ரஜனின் ஆதாரமாகப் பயன்படுத்துவதாகும்.
கேள்விகள் மற்றும் பணிகளை மதிப்பாய்வு செய்யவும்
1. வேறுபாடு என்றால் என்ன? ஒற்றுமையின் நிலைகளை விவரிக்கவும்.
2. செல் வளர்சிதை மாற்றத்தில் ஏடிபியின் பங்கு என்ன?
3. குளுக்கோஸின் முறிவை எடுத்துக்காட்டாகப் பயன்படுத்தி கலத்தில் உள்ள ஆற்றல் வளர்சிதை மாற்றத்தைப் பற்றி எங்களிடம் கூறுங்கள்.
4. உயிரினங்களின் என்ன வகையான ஊட்டச்சத்து உங்களுக்குத் தெரியும்?
5. என்ன உயிரினங்கள் ஆட்டோட்ரோபிக் என்று அழைக்கப்படுகின்றன?
6. ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி மற்றும் இருண்ட கட்டங்களை விவரிக்கவும்.
7. பச்சை தாவரங்களில் ஒளிச்சேர்க்கையின் விளைவாக வளிமண்டலத்தில் இலவச ஆக்ஸிஜன் ஏன் வெளியிடப்படுகிறது?
8. வேதியியல் தொகுப்பு என்றால் என்ன?
9. எந்த உயிரினங்கள் ஹீட்டோரோட்ரோபிக் என்று அழைக்கப்படுகின்றன? உதாரணங்கள் கொடுங்கள்.
"டெர்மினாலஜி" மற்றும் "சுருக்கம்" என்ற தலைப்புகளின் சொற்களஞ்சியத்தைப் பயன்படுத்தி, "குறிப்பு புள்ளிகளின்" பத்திகளை ஆங்கிலத்தில் மொழிபெயர்க்கவும்.
சொற்களஞ்சியம்
அத்தியாயம் 4 கற்றல் மதிப்பாய்வுவிவாதத்திற்கான பிரச்சினைகள்
என்ன உயிரினங்கள் ஆட்டோட்ரோப்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன? ஆட்டோட்ரோப்கள் என்ன குழுக்களாக பிரிக்கப்படுகின்றன?
பச்சை தாவரங்களில் ஒளிச்சேர்க்கையின் விளைவாக இலவச ஆக்ஸிஜனை உருவாக்கும் வழிமுறை என்ன? இந்த செயல்முறையின் உயிரியல் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் முக்கியத்துவம் என்ன?
எங்கே, மூலக்கூறுகளின் எந்த மாற்றங்களின் விளைவாக மற்றும் உயிரினங்களில் ATP எந்த அளவில் உருவாகிறது?
முக்கிய புள்ளிகள்
வளர்சிதை மாற்றத்தின் சாராம்சம் பொருள் மற்றும் ஆற்றலின் மாற்றம் ஆகும்.
வளர்சிதை மாற்ற எதிர்வினைகள் ஒன்றோடொன்று தொடர்புடையவை, ஆனால் பலதரப்பு செயல்முறைகள் ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் விலகல் ஆகும், இதன் நிலைத்தன்மை உடலின் ஹோமியோஸ்டாசிஸை உறுதி செய்கிறது.
மரபணு குறியீடு என்பது டிஎன்ஏ மற்றும் ஆர்என்ஏ மூலக்கூறுகளின் வரலாற்று ரீதியாக நிறுவப்பட்ட அமைப்பாகும், இதில் ஒரு உயிரினத்தின் பண்புகள் மற்றும் பண்புகள் பற்றிய பரம்பரை தகவல்கள் நியூக்ளியோடைடுகளின் வரிசையில் உள்ளன.
ஒரு உயிரினம் அல்லது உயிரணுவின் ஆற்றல் வளர்சிதை மாற்றம் மூன்று நிலைகளை உள்ளடக்கியது: தயாரிப்பு - உணவு பயோபாலிமர்களை மோனோமர்களாகப் பிரித்தல், ஆக்ஸிஜன் இல்லாத பிளவு - இடைநிலை தயாரிப்புகள் மற்றும் ஆக்ஸிஜனைப் பிரித்தல் - இறுதி தயாரிப்புகளுக்கு. கடைசி இரண்டு நிலைகள் மட்டுமே ஏடிபி உருவாக்கத்துடன் சேர்ந்துள்ளன.
சிக்கல் பகுதிகள்
டிஎன்ஏ மற்றும் ஆர்என்ஏ கொண்ட வைரஸ்களின் அம்சங்கள் மற்றும் பண்புகள் பற்றிய பரம்பரை தகவல்கள் எவ்வாறு உணரப்படுகின்றன?
மரபணு குறியீட்டின் பணிநீக்கத்தின் உயிரியல் பொருள் என்ன?
கலத்தில் தொகுக்கப்பட்ட புரதம் அல்லாத மூலக்கூறுகளின் கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாடுகள் பற்றிய பரம்பரைத் தகவல் எவ்வாறு உணரப்படுகிறது?
ஒளிச்சேர்க்கையின் செயல்திறனை அதிகரிக்க முடியும் என்று நீங்கள் நினைக்கிறீர்களா?
பயன்பாட்டு அம்சங்கள்
நீங்கள் எப்படி நினைக்கிறீர்கள், பச்சை தாவரங்களில் ஒளிச்சேர்க்கையின் செயல்திறனை எவ்வாறு அதிகரிக்க முடியும்?
மருத்துவம், விவசாயம் மற்றும் பிற தொழில்களில் உயிரினங்களின் வளர்சிதை மாற்ற அம்சங்களைப் பயன்படுத்துவதற்கு என்ன எடுத்துக்காட்டுகள் கொடுக்க முடியும்?
பணிகள்
ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி மற்றும் இருண்ட கட்டங்களுக்கான எதிர்வினை சமன்பாடுகளை எழுதுங்கள். எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் புரோட்டான்களை மாற்றுவதற்கான வழிகளைக் குறிப்பிடவும்.
காற்றில்லா மற்றும் ஏரோபிக் உயிரினங்களில் குளுக்கோஸின் அனாக்ஸிக் முறிவின் பல்வேறு எதிர்வினைகளை விவரிக்கவும்.
ஏரோபிக் உயிரினங்களின் உயிரணுக்களில் ஆக்ஸிஜனின் பங்கேற்புடன் கரிம மூலக்கூறுகளைப் பிரிக்கும் செயல்முறையை விவரிக்கவும்.
அத்தியாயம் 5
உயிரினங்களின் மிகவும் மாறுபட்ட அடிப்படை பகுதிகளுக்கு, கட்டமைப்பு மற்றும் வளர்ச்சியின் பொதுவான கொள்கை உள்ளது, மேலும் இந்த கொள்கை செல்கள் உருவாக்கம் ஆகும்.
டி. ஷ்வான்
உயிர்வேதியியல் மாற்றங்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட செயல்பாட்டின் செயல்திறனுக்குப் பொறுப்பான உயிரணுக்களின் கட்டமைப்புகளுடன் பிரிக்கமுடியாத வகையில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. இத்தகைய கட்டமைப்புகள் ஆர்கனாய்டுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன, ஏனெனில், முழு உயிரினத்தின் உறுப்புகளைப் போலவே, அவை ஒரு குறிப்பிட்ட செயல்பாட்டைச் செய்கின்றன. உயிரணுக்களின் கட்டமைப்பின் படி, அனைத்து உயிரினங்களும் "அணு அல்லாத" உயிரினங்கள் - புரோகாரியோட்டுகள் (அதாவது - அணுவிற்கு முந்தைய) மற்றும் "அணு" - யூகாரியோட்கள் என பிரிக்கப்பட வேண்டும் என்பதை நவீன ஆராய்ச்சி முறைகள் உயிரியலாளர்களை நிறுவ அனுமதித்தன. புரோகாரியோட்டுகள் குழுவில் அனைத்து பாக்டீரியாக்கள் மற்றும் நீல-பச்சைகள் (சயனைடுகள்) அடங்கும், மேலும் யூகாரியோட்டுகள் குழுவில் பூஞ்சை, தாவரங்கள் மற்றும் விலங்குகள் அடங்கும்.
தற்போது, செல்லுலார் அமைப்பின் இரண்டு நிலைகள் வேறுபடுகின்றன: புரோகாரியோடிக் மற்றும் யூகாரியோடிக். புரோகாரியோடிக் உயிரினங்கள் ஆழமான பழங்காலத்தின் அம்சங்களைத் தக்கவைத்துக்கொள்கின்றன: அவை மிகவும் எளிமையாக அமைக்கப்பட்டிருக்கின்றன. இந்த அடிப்படையில், அவை ஒரு சுதந்திர ராஜ்யமாக வேறுபடுகின்றன. யூகாரியோடிக் உயிரினங்கள் ஒரு ஷெல் மூலம் வரையறுக்கப்பட்ட கருவைக் கொண்டுள்ளன, அதே போல் சிக்கலான "ஆற்றல் நிலையங்கள்" - மைட்டோகாண்ட்ரியா. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், "அணு" - யூகாரியோட்டுகளின் அனைத்து செல்களும் மிகவும் ஒழுங்கமைக்கப்பட்டவை, ஆக்ஸிஜனின் நுகர்வுக்கு ஏற்றவாறு மாற்றியமைக்கப்படுகின்றன, எனவே அதிக அளவு ஆற்றலை உருவாக்க முடியும்.
5.1 புரோகாரியோடிக் செல்பாக்டீரியாக்கள் வழக்கமான புரோகாரியோடிக் செல்கள். அவர்கள் எல்லா இடங்களிலும் வாழ்கிறார்கள்: தண்ணீரில், மண்ணில், உணவில். அவை கடலின் ஆழமான படுகையில் மற்றும் பூமியின் மிக உயர்ந்த மலை உச்சியில் வாழ்கின்றன - எவரெஸ்ட், அவை ஆர்க்டிக் மற்றும் அண்டார்டிகாவின் பனிக்கட்டிகளில், சூடான நீரின் நிலத்தடி ஆதாரங்களில், மேல் வளிமண்டலத்தில் காணப்படுகின்றன. ஏற்கனவே இந்த வாழ்க்கை நிலைமைகளின் பட்டியல், அவற்றின் கட்டமைப்பின் எளிமை இருந்தபோதிலும், புரோகாரியோடிக் உயிரினங்களுக்கு அதிக அளவு தகவமைப்புத் திறன் உள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது. பாக்டீரியாக்கள் வாழ்க்கையின் பழமையான வடிவங்கள், மேலும் அவை பூமியில் வாழ்க்கையின் வளர்ச்சியின் ஆரம்ப கட்டங்களில் தோன்றிய உயிரினங்களின் வகையைச் சேர்ந்தவை என்று கருதலாம்.
வெளிப்படையாக, பாக்டீரியா முதலில் கடல்களில் வாழ்ந்தது; அவர்களிடமிருந்து, அநேகமாக, நவீன நுண்ணுயிரிகள் தோன்றின. மனிதன் லென்ஸ்கள் (XVII நூற்றாண்டு) செய்ய கற்றுக்கொண்ட பின்னரே, ஒப்பீட்டளவில் சமீபத்தில் நுண்ணுயிரிகளின் உலகத்துடன் பழகினான், இது மிகவும் வலுவான அதிகரிப்பைக் கொடுக்கும். பின்வரும் நூற்றாண்டுகளில் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியானது பாக்டீரியா மற்றும் பிற புரோகாரியோடிக் உயிரினங்களை விரிவாகப் படிக்க முடிந்தது.
ஒரு பாக்டீரியா கலத்தின் கட்டமைப்பு அம்சங்களைப் பற்றி நாம் வாழ்வோம் (படம் 5.1). பாக்டீரியா உயிரணுக்களின் அளவுகள் பரவலாக வேறுபடுகின்றன: 1 முதல் 10-15 μm வரை. வடிவத்தில், கோள செல்கள் வேறுபடுகின்றன - கோசி, நீளமான - குச்சிகள், அல்லது பேசிலி, மற்றும் சுருண்ட - ஸ்பிரில்லா (படம் 5.2). நுண்ணுயிரிகள் எந்த இனத்தைச் சேர்ந்தவை என்பதைப் பொறுத்து, அவை தனித்தனியாக உள்ளன அல்லது சிறப்பியல்பு கொத்துக்களை உருவாக்குகின்றன. உதாரணமாக, மனிதர்கள் மற்றும் விலங்குகளில் அழற்சி நோய்களை ஏற்படுத்தும் ஸ்ட்ரெப்டோகாக்கஸ், பல பாக்டீரியா உயிரணுக்களின் சங்கிலிகளை உருவாக்குகிறது; குழந்தைகளில் சுவாசக் குழாயைப் பாதிக்கும் ஸ்டேஃபிளோகோகஸ், திராட்சை கொத்து போன்ற வடிவங்களின் வடிவத்தில் வளர்கிறது. பாக்டீரியா உயிரணுக்களின் இத்தகைய குவிப்புகளின் தன்மை மற்றும் அவற்றின் முக்கிய செயல்பாட்டின் தனித்தன்மையின் மூலம், தனிமைப்படுத்தப்பட்ட நுண்ணுயிரி எந்த இனத்தைச் சேர்ந்தது என்பதை நுண்ணுயிரியலாளர்கள் தீர்மானிக்க முடியும்.
அரிசி. 5.1 புரோகாரியோடிக் செல்களின் கட்டமைப்பின் வரைபடம்
அரிசி. 5.2 பாக்டீரியாவின் வடிவம் மற்றும் ஒப்பீட்டு நிலை: 1 - தண்டுகள், 2-4 - கோக்கி, 5 - ஸ்பிரில்லா
பாக்டீரியாவின் கட்டமைப்பின் முக்கிய அம்சம் ஷெல் மூலம் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட கரு இல்லாதது. அவர்களின் பரம்பரை தகவல்கள் ஒரு குரோமோசோமில் உள்ளன. பாக்டீரியா குரோமோசோம், ஒரு டிஎன்ஏ மூலக்கூறைக் கொண்டுள்ளது, இது ஒரு வளையத்தின் வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் சைட்டோபிளாஸில் மூழ்கியுள்ளது. பாக்டீரியாவில் உள்ள டிஎன்ஏ புரதங்களுடன் கூடிய வளாகங்களை உருவாக்காது, எனவே பெரும்பாலான பரம்பரை சாய்வுகள் - குரோமோசோம் "வேலை" உருவாக்கும் மரபணுக்கள், அதாவது, பரம்பரை தகவல்கள் அவற்றிலிருந்து தொடர்ந்து படிக்கப்படுகின்றன. பாக்டீரியா செல் ஒரு சவ்வு மூலம் சூழப்பட்டுள்ளது (படம் 5.1 ஐப் பார்க்கவும்), இது செல் சுவரில் இருந்து சைட்டோபிளாஸைப் பிரிக்கிறது, இது ஒரு சிக்கலான ஹீட்டோரோபாலிமர் பொருளால் உருவாகிறது. சைட்டோபிளாஸில் சில சவ்வுகள் உள்ளன. இது புரதங்களை ஒருங்கிணைக்கும் ரைபோசோம்களைக் கொண்டுள்ளது. பாக்டீரியாவின் முக்கிய செயல்முறைகளை உறுதிப்படுத்தும் அனைத்து நொதிகளும் சைட்டோபிளாசம் முழுவதும் பரவலாக சிதறடிக்கப்படுகின்றன அல்லது சவ்வின் உள் மேற்பரப்பில் இணைக்கப்படுகின்றன. பல நுண்ணுயிரிகளில், இருப்பு பொருட்கள் செல்லுக்குள் வைக்கப்படுகின்றன - பாலிசாக்கரைடுகள், கொழுப்புகள், பாலிபாஸ்பேட்டுகள். இந்த பொருட்கள், வளர்சிதை மாற்ற செயல்முறைகளில் சேர்க்கப்பட்டுள்ளன, வெளிப்புற ஆற்றல் ஆதாரங்கள் இல்லாத நிலையில் செல்லின் ஆயுளை நீட்டிக்கும்.
பாக்டீரியா பெருகும் இரண்டாகப் பிரிக்கிறது.ரிங் குரோமோசோம் மற்றும் செல் நீட்டிக்கப்பட்ட பிறகு, ஒரு குறுக்கு செப்டம் படிப்படியாக உருவாகிறது, பின்னர் மகள் செல்கள் பிரிந்து அல்லது பண்புக் குழுக்களாக இணைந்திருக்கும் - சங்கிலிகள், தொகுப்புகள், முதலியன. சில நேரங்களில் இனப்பெருக்கம் பாலியல் செயல்முறையால் முன்னதாகவே இருக்கும், இதன் சாராம்சம் இது மரபணுப் பொருட்களின் பரிமாற்றம் மற்றும் பாக்டீரியா குரோமோசோமில் மரபணுக்களின் புதிய சேர்க்கைகளின் தோற்றம் ஆகும்.
அரிசி. 5.3 ஒரு பாக்டீரியா கலத்தில் முதிர்ந்த வித்து
பல பாக்டீரியாக்கள் உள்ளன ஸ்போருலேஷன்.ஒரு விதியாக, ஊட்டச்சத்துக்கள் இல்லாதபோது அல்லது வளர்சிதை மாற்ற பொருட்கள் சுற்றுச்சூழலில் அதிகமாக குவிந்தால், சர்ச்சைகள் எழுகின்றன. தாய் உயிரணுவிலிருந்து சைட்டோபிளாஸின் ஒரு பகுதியைப் பிரிப்பதன் மூலம் ஸ்போருலேஷன் தொடங்குகிறது. கட்டப்படாத பகுதி குரோமோசோமைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் ஒரு சவ்வு மூலம் சூழப்பட்டுள்ளது (படம் 5.3). பின்னர் வித்து ஒரு செல் சுவரால் சூழப்பட்டுள்ளது, பெரும்பாலும் பல அடுக்குகளாக இருக்கும். வித்திகளுக்குள் முக்கியமான செயல்பாட்டின் செயல்முறைகள் நடைமுறையில் நிறுத்தப்படுகின்றன. வறண்ட நிலையில் உள்ள பாக்டீரியா வித்திகள் மிகவும் நிலையானவை மற்றும் கூர்மையான வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கங்களைத் தாங்கி பல நூற்றுக்கணக்கான மற்றும் ஆயிரக்கணக்கான ஆண்டுகளுக்கு சாத்தியமானதாக இருக்கும். தென் துருவத்தைச் சுற்றியுள்ள பனியின் மலட்டுத் துளையிடலின் போது பண்டைய புதைகுழிகளில் (பண்டைய எகிப்தியர்களின் மம்மிகள், பல்வேறு குகைகளில் உணவுப் பொருட்கள்) காணப்படும் வித்திகள் இதற்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு. சாதகமான சூழ்நிலையில், வித்திகள் செயலில் உள்ள பாக்டீரியா கலமாக மாற்றப்படுகின்றன. நுண்ணுயிரியலாளர்கள் 10,000 முதல் 12,000 ஆண்டுகள் பழமையான பனி மாதிரியில் சிக்கிய வித்திகளிலிருந்து நுண்ணுயிரிகளின் காலனிகளை வளர்த்துள்ளனர்.
பல ஆண்டுகளாக நிலத்தில் செயலற்ற நிலையில் இருக்கும் நோய்க்கிருமி பாக்டீரியாவின் வித்திகள் தண்ணீரில் விழுகின்றன (பல்வேறு வகையான நீர்ப்பாசன நடவடிக்கைகளின் போது), தொற்று நோய்களின் வெடிப்புகளை ஏற்படுத்தும். எனவே, எடுத்துக்காட்டாக, ஆந்த்ராக்ஸ் குச்சிகள் சாத்தியமானவை, 30 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக வித்திகளின் வடிவத்தில் உள்ளன.
எனவே, ப்ரோகாரியோட்களில் உள்ள விந்தணுக்கள் வாழ்க்கைச் சுழற்சியில் ஒரு கட்டமாகும், இது பாதகமான சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளின் உயிர்வாழ்வை உறுதி செய்கிறது. கூடுதலாக, வித்திகளின் நிலையில், நுண்ணுயிரிகளின் பரவல் காற்று மற்றும் பிற வழிகளின் உதவியுடன் ஏற்படலாம்.
சமீபத்தில், செல் அமைப்பின் இரண்டு நிலைகள் வேறுபடுகின்றன: புரோகாரியோடிக் மற்றும் யூகாரியோடிக். புரோகாரரியோடிக் உயிரினங்களில், அவற்றின் கட்டமைப்பின் எளிமை உட்பட பல பண்டைய அம்சங்கள் எஞ்சியிருக்கின்றன. எனவே, அவை புரோட்டோபிளாஸத்திலிருந்து ஒரு சவ்வு மூலம் பிரிக்கப்பட்ட கருக்கள் இல்லை, உறுப்புகளை இனப்பெருக்கம் செய்வதற்கான சிறப்பு திறன் இல்லை, மேலும் சைட்டோபிளாஸில் உள்ள வடிவங்கள் போன்ற எலும்புக்கூடு இல்லை. இந்த அம்சங்கள் காரணமாக, அவை புரோகாரியோடிக் நுண்ணுயிரிகளின் தனி இராச்சியத்திற்கு விலக்கப்பட்டுள்ளன. யூபாக்டீரியங்கள் மற்றும் சியானோபாக்டீரியங்கள் இந்த இராச்சியத்தின் மிக முக்கியமான பிரதிநிதிகளாகக் கருதப்படுகின்றன, மேலும் ஆர்க்கியோபாக்டீரியங்கள் பண்டைய மூதாதையர்களைப் போலவே இருக்கின்றன.
நங்கூரம் புள்ளிகள்
1. புரோகாரியோட்களில், செல்லின் மரபணுப் பொருள் ஒரு வட்ட டிஎன்ஏ மூலக்கூறால் குறிப்பிடப்படுகிறது.
2. அனைத்து பாக்டீரியாக்கள், நீல-பச்சை மற்றும் மைக்கோபிளாஸ்மாக்கள் ஹாப்ளாய்டு, அதாவது, அவை மரபணுக்களின் ஒரு நகலைக் கொண்டிருக்கின்றன.
3. புரோகாரியோடிக் உயிரினங்களின் உயிரணுக்களில், நடைமுறையில் உள் சவ்வுகள் இல்லை, எனவே பெரும்பாலான நொதிகள் சைட்டோபிளாசம் முழுவதும் பரவலாக விநியோகிக்கப்படுகின்றன.
கேள்விகள் மற்றும் பணிகளை மதிப்பாய்வு செய்யவும்
1. செல் உறுப்புகள் என்றால் என்ன?
2. அனைத்து உயிரினங்களையும் இரண்டு குழுக்களாகப் பிரிப்பதற்கான அடிப்படை என்ன - புரோகாரியோட்டுகள் மற்றும் யூகாரியோட்டுகள்?
3. புரோகாரியோட்டுகள் என்ன உயிரினங்கள்?
4. பாக்டீரியா கலத்தின் கட்டமைப்பை விவரிக்கவும்.
5. பாக்டீரியா எவ்வாறு பெருகும்?
6. பாக்டீரியாவில் வித்து உருவாகும் செயல்முறையின் சாராம்சம் என்ன?
"டெர்மினாலஜி" மற்றும் "சுருக்கம்" என்ற தலைப்புகளின் சொற்களஞ்சியத்தைப் பயன்படுத்தி, "குறிப்பு புள்ளிகளின்" பத்திகளை ஆங்கிலத்தில் மொழிபெயர்க்கவும்.
சொற்களஞ்சியம்
இடது நெடுவரிசையில் சுட்டிக்காட்டப்பட்ட ஒவ்வொரு சொல்லுக்கும், ரஷ்ய மற்றும் ஆங்கிலத்தில் வலது நெடுவரிசையில் கொடுக்கப்பட்ட தொடர்புடைய வரையறையைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.
வலது நெடுவரிசையில் பட்டியலிடப்பட்டுள்ள ஆங்கிலம் மற்றும் ரஷ்ய வகைகளிலிருந்து இடது நெடுவரிசையில் உள்ள ஒவ்வொரு சொல்லுக்கும் சரியான வரையறையைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.
விவாதத்திற்கான பிரச்சினைகள்
பயோசெனோஸில் புரோகாரியோட்டுகளின் முக்கியத்துவம் என்ன? அவர்களின் சுற்றுச்சூழல் பங்கு என்ன?
நோய்க்கிருமி நுண்ணுயிரிகள் மேக்ரோஆர்கனிசத்தின் (புரவலன்) நிலையை எவ்வாறு பாதிக்கின்றன?
வளர்சிதை மாற்றம் மற்றும் ஆற்றல் மாற்றம் ஆகியவை உயிரணு முக்கிய செயல்பாட்டின் அடிப்படையாகும். கலத்தில் ஆற்றல் வளர்சிதை மாற்றம் மற்றும் அதன் சாராம்சம். ஆற்றல் வளர்சிதை மாற்றத்தில் ATP இன் மதிப்பு.
பிளாஸ்டிக் பரிமாற்றம். ஒளிச்சேர்க்கை. விவசாய தாவரங்களின் உற்பத்தித்திறனை அதிகரிப்பதற்கான வழிகள். புரதங்களின் உயிரியக்கவியல். ஜீன் மற்றும் உயிரியக்கத்தில் அதன் பங்கு. டிஎன்ஏ குறியீடு. மேட்ரிக்ஸ் தொகுப்பு எதிர்வினை. பிளாஸ்டிக் மற்றும் ஆற்றல் வளர்சிதை மாற்ற செயல்முறைகளுக்கு இடையிலான உறவு.
சுய பரிசோதனைக்கான கேள்விகள்:
உயிரியல் தொகுப்பு என்றால் என்ன? உதாரணங்கள் கொடுங்கள்.
ஒருங்கிணைப்பை வரையறுக்கவும்.
மரபணு குறியீடு என்றால் என்ன? மரபணு குறியீட்டின் முக்கிய பண்புகளை உருவாக்கவா?
ரிபோநியூக்ளிக் அமிலங்கள் எங்கு தொகுக்கப்படுகின்றன?
புரத தொகுப்பு எங்கு நடைபெறுகிறது? 6elka இன் தொகுப்பு எவ்வாறு மேற்கொள்ளப்படுகிறது என்பதை எங்களிடம் கூறுங்கள்.
வேறுபாடு என்றால் என்ன? ஒற்றுமையின் நிலைகளை விவரிக்கவும்.
செல் வளர்சிதை மாற்றத்தில் ஏடிபியின் பங்கு என்ன?
குளுக்கோஸின் முறிவை உதாரணமாகப் பயன்படுத்தி உயிரணுவில் உள்ள ஆற்றல் வளர்சிதை மாற்றத்தைப் பற்றி எங்களிடம் கூறுங்கள்.
உங்களுக்கு என்ன வகையான உணவு உயிரினங்கள் தெரியும்? என்ன உயிரினங்கள் ஆட்டோட்ரோப்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன? ஆட்டோட்ரோபிக் உயிரினங்கள் என்ன குழுக்களாக பிரிக்கப்படுகின்றன?
ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி மற்றும் இருண்ட கட்டங்களை விவரிக்கவும்.
பச்சை தாவரங்களில் ஒளிச்சேர்க்கை ஏன் வளிமண்டலத்தில் இலவச ஆக்ஸிஜனை வெளியிடுகிறது?
வேதியியல் தொகுப்பு என்றால் என்ன?
ஒளிச்சேர்க்கை உயிரினங்களின் உதாரணங்களைக் கொடுங்கள்.
எந்த உயிரினங்கள் ஹீட்டோரோட்ரோப்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன? உதாரணங்கள் கொடுங்கள்.
பிரிவு 4. உயிரினங்களின் இனப்பெருக்கம்
இனப்பெருக்கம் செய்யும் திறன் அல்லது சுய-இனப்பெருக்கம், கரிம இயற்கையின் மிக முக்கியமான பண்புகளில் ஒன்றாகும். இனப்பெருக்கம் என்பது விதிவிலக்கு இல்லாமல் அனைத்து உயிரினங்களிலும் உள்ளார்ந்த ஒரு சொத்து - பாக்டீரியா முதல் பாலூட்டிகள் வரை. எந்த வகையான விலங்குகள் மற்றும் தாவரங்கள், பாக்டீரியா மற்றும் பூஞ்சைகளின் இருப்பு, பெற்றோர் தனிநபர்களுக்கும் அவற்றின் சந்ததியினருக்கும் இடையிலான தொடர்ச்சி இனப்பெருக்கம் மூலம் மட்டுமே பராமரிக்கப்படுகிறது.
இனப்பெருக்கத்திற்கு அவசியமான நிபந்தனை பரம்பரை, அதாவது. பெற்றோரின் பண்புகள் மற்றும் பண்புகளை இனப்பெருக்கம் செய்யும் திறன்.
இனப்பெருக்கத்தின் பல்வேறு வடிவங்கள் அறியப்படுகின்றன, ஆனால் அவை அனைத்தையும் இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்: பாலியல் மற்றும் ஓரினச்சேர்க்கை.
பாலியல் இனப்பெருக்கம் என்பது தலைமுறைகளின் மாற்றம் மற்றும் பாலின சுரப்பிகளில் உருவாகும் சிறப்பு - கிருமி உயிரணுக்களின் அடிப்படையில் உயிரினங்களின் வளர்ச்சி என்று அழைக்கப்படுகிறது. இனப்பெருக்கத்தின் பரிணாம வளர்ச்சியில், வெவ்வேறு பெற்றோர்களால் உருவாக்கப்பட்ட இரண்டு கிருமி உயிரணுக்களின் இணைப்பின் விளைவாக ஒரு புதிய உயிரினம் உருவாகும் முறை மிகவும் முற்போக்கானது. இருப்பினும், முதுகெலும்பில்லாத உயிரினங்களில், விந்து மற்றும் முட்டைகள் பெரும்பாலும் ஒரு உயிரினத்தின் உடலில் உருவாகின்றன. அத்தகைய ஒரு நிகழ்வு - இருபால் உறவு - ஹெர்மாஃப்ரோடிடிசம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. பூக்கும் தாவரங்களும் இருபாலினம். கிருமி உயிரணுக்களின் இணைப்பின் விளைவாக ஒரு புதிய உயிரினம் அவசியம் தோன்றாத சந்தர்ப்பங்கள் உள்ளன. சில வகையான விலங்குகள் மற்றும் தாவரங்களில், கருவுறாத முட்டையிலிருந்து வளர்ச்சி காணப்படுகிறது. இத்தகைய இனப்பெருக்கம் கன்னி அல்லது பார்த்தினோஜெனெடிக் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
ஓரினச்சேர்க்கை இனப்பெருக்கம் என்பது ஒரு புதிய நபர் பாலினத்திலிருந்து உருவாகிறது என்பதன் மூலம் வகைப்படுத்தப்படுகிறது (சோமாடிக்) செல்கள்.
சுய பரிசோதனைக்கான கேள்விகள்:
உங்களுக்கு என்ன இனப்பெருக்க முறைகள் தெரியும்? பாலியல் இனப்பெருக்கம் என்றால் என்ன?
எந்த உயிரினங்கள் பாலினமற்ற முறையில் இனப்பெருக்கம் செய்கின்றன? பாலின இனப்பெருக்கத்தின் என்ன வடிவங்கள் உங்களுக்குத் தெரியும்? உதாரணங்கள் கொடுங்கள்.
பாலின இனப்பெருக்கத்தின் சந்ததிகள் ஏன் பரம்பரை பரஸ்பரம் மற்றும் பெற்றோருடன் ஒத்திருக்கிறது?
பாலின இனப்பெருக்கம் பாலின இனப்பெருக்கத்திலிருந்து எவ்வாறு வேறுபடுகிறது? ஒடுக்கற்பிரிவுக்கும் மைட்டோசிஸுக்கும் உள்ள வேறுபாட்டைக் குறிப்பிடவும்.
ஒடுக்கற்பிரிவின் உயிரியல் பொருள் என்ன? ஒரே உயிரினத்தின் முதிர்ந்த கிருமி செல்கள் ஏன் வெவ்வேறு மரபணுக்களின் கலவையைக் கொண்டுள்ளன?
பாலின இனப்பெருக்கத்தின் பரிணாம நன்மைகள் பாலின இனப்பெருக்கத்தை விட இதில் உள்ளதா?
கரிமப் பொருட்களின் தொகுப்பின் எதிர்வினைகள் கலத்தில் பிளவுபடும் செயல்முறைகளுடன் ஒரே நேரத்தில் நடைபெறுகின்றன. சிக்கலான குறிப்பிட்ட பயோபாலிமர்கள் (புரதங்கள், கொழுப்புகள், கார்போஹைட்ரேட்டுகள், நியூக்ளிக் அமிலங்கள்) சிதைவு செயல்முறைகளின் விளைவாக உருவாகும் எளிய பொருட்களிலிருந்து ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன.
தொகுக்கப்பட்ட கரிமப் பொருட்கள் பல்வேறு செல் உறுப்புகள், நொதிகள், இரகசியங்கள் மற்றும் இருப்புப் பொருட்களை உருவாக்குவதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த செயல்முறைகள் அனைத்தும் ஆற்றல் உறிஞ்சுதலுடன் செல்கின்றன. ஒரு கலத்தில் நடைபெறும் பொருட்களின் தொகுப்பு உயிரியக்கவியல் அல்லது பிளாஸ்டிக் பரிமாற்றம்.
இந்த நிலையில், பல இடைநிலை இணைப்புகளில் மொத்தம் 2600 kJ ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது.
ஏடிபியை ஏடிபியாக மாற்றும் போது 36 மேக்ரோஜெர்ஜிக் பிணைப்புகள் உருவாக்கம் 1440 கேஜே அல்லது வெளியிடப்பட்ட ஆற்றலில் 54% ஆகும், இது ஏடிபியின் சாத்தியமான ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது. இதன் விளைவாக, ஆக்ஸிஜனைப் பிரிப்பதன் மூலம், ஆக்ஸிஜன் இல்லாததை விட 13 மடங்கு அதிக ஆற்றல் உருவாகிறது, மேலும் 18 மடங்கு அதிகமாக ATP வடிவத்தில் கலத்தால் சேமிக்கப்படுகிறது.
இரண்டு நிலைகளில் குளுக்கோஸின் முழுமையான முறிவுக்கான ஒட்டுமொத்த சமன்பாட்டை பின்வருமாறு எழுதலாம்:
கரிம சேர்மங்களைப் பெறுவதற்கான முறையின்படி, அனைத்து உயிரணுக்களும் ஆட்டோட்ரோபிக் மற்றும் ஹீட்டோரோட்ரோபிக் என பிரிக்கப்படுகின்றன (தாவரவியல் பிரிவைப் பார்க்கவும்).
இந்த வழக்கில் உருவாகும் ஏடிபி எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலத்தின் சேனல்கள் வழியாக செல்லின் பிற பகுதிகளுக்கு அனுப்பப்படுகிறது, அங்கு அது தேவைப்படுகிறது. இவ்வாறு, கலத்திற்கான குளுக்கோஸின் முறிவின் போது உருவாகும் ஆற்றலில் இருந்து, மொத்தம் 80 kJ + 1440 kJ = 1520 kJ அல்லது 55% ஆற்றல் சேமிக்கப்படுகிறது, இது சாத்தியமான ஆற்றலாக மாற்றப்பட்டு, பின்னர் கலத்தால் பயன்படுத்தப்படுகிறது. எனவே, பிளவு எதிர்வினை ஆற்றல் பரிமாற்றம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
ஒளிச்சேர்க்கை(வண்ண அட்டவணை I) என்பது ஒளி ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி கனிம பொருட்களிலிருந்து கரிம சேர்மங்களை உருவாக்கும் ஒரு தனித்துவமான செயல்முறையாகும். முதன்முறையாக, ஒளிச்சேர்க்கை செயல்முறை மற்றும் அதில் தாவர குளோரோபிலின் பங்கு ஆகியவை சிறந்த ரஷ்ய விஞ்ஞானி கிளிமென்ட் ஆர்கடிவிச் திமிரியாசெவ் (1843-1920) விவரித்தார். ஒளிச்சேர்க்கை என்பது ஒரு சிக்கலான பல-நிலை செயல்முறையாகும், இது ஒளி மற்றும் இருண்ட இரண்டு கட்டங்களில் நிகழ்கிறது.
ஒளி கட்டம்காணக்கூடிய ஒளியுடன் குளோரோபிளாஸ்ட்டின் வெளிச்சத்துடன் தொடங்குகிறது. ஒளி குவாண்டாவின் செயல்பாட்டின் கீழ், குளோரோபில் மூலக்கூறுகளின் சில மொபைல் எலக்ட்ரான்கள் அதிக ஆற்றல் நிலைக்கு நகர்ந்து சாத்தியமான ஆற்றலைப் பெறுகின்றன. இந்த "உற்சாகமான" எலக்ட்ரான்களில் சில அவற்றின் அசல் இடத்திற்குத் திரும்புகின்றன, மேலும் இந்த வழக்கில் வெளியிடப்பட்ட ஆற்றல் வெப்ப வடிவில் சிதறடிக்கப்படுகிறது. அவற்றில் மற்றொரு பகுதி, கேரியர்களின் பங்கேற்புடன், குறைக்கும் முகவர்களாக செயல்படுகிறது மற்றும் ஹைட்ரஜன் அயனிகளுடன் இணைகிறது, அவை நீர் மூலக்கூறுகளின் விலகலின் போது உயிரணுக்களில் தொடர்ந்து உருவாகின்றன (H 2 O \u003d H + + OH -). ஹைட்ரஜன் அயனிகள், எலக்ட்ரானை இணைத்து, ஹைட்ரஜன் அணுக்களாக (H + +e - = H) மாறி, கேரியர் பொருட்களின் மூலக்கூறுகளுடன் இணைகின்றன.
OH - ஹைட்ரஜன் எதிர்மின்னிகள் இல்லாமல் விடப்படும் அயனிகள் தங்கள் எலக்ட்ரான்களை மற்ற அயனிகளுக்கு தானம் செய்து OH ரேடிக்கல்களாக (OH = e - + OH) மாறும். ஒருவருக்கொருவர் தொடர்புகொண்டு, அவை நீர் மற்றும் மூலக்கூறு ஆக்ஸிஜனை உருவாக்குகின்றன (40H \u003d 2H 2 O + O 2).
ஒளி ஆற்றலின் செல்வாக்கின் கீழ் நீரின் சிதைவின் போது மூலக்கூறு ஆக்ஸிஜனை உருவாக்கும் செயல்முறை நீர் ஒளிச்சேர்க்கை என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது முதன்முதலில் சோவியத் விஞ்ஞானி அலெக்சாண்டர் பாவ்லோவிச் வினோகிராடோவ் (1895-1975) என்பவரால் ஆய்வு செய்யப்பட்டு விவரிக்கப்பட்டது, அணுக்கள் என்று பெயரிடப்பட்ட முறையைப் பயன்படுத்தி. நீரின் ஒளிச்சேர்க்கையின் பொறிமுறையானது நீரின் மின்னாற்பகுப்பைப் போன்றது.
கூடுதலாக, ஒளி கட்டத்தில், சில "உற்சாகமான" குளோரோபில் எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் OH - அயனிகளிலிருந்து பிரிக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான்கள் ADP மற்றும் கனிம பாஸ்பேட் (p) (ஏடிபி + பி) ஆகியவற்றிலிருந்து ஏடிபியின் தொகுப்பின் போது மேக்ரோஜெர்ஜிக் பாஸ்பேட் பிணைப்பை உருவாக்குவதில் பங்கேற்கின்றன. = ஏடிபி).
இவ்வாறு, ஒளிச்சேர்க்கையின் ஒளி கட்டத்தில், "உற்சாகமான" எலக்ட்ரான்கள் காரணமாக குளோரோபில் மூலம் ஒளி ஆற்றலை உறிஞ்சுவதன் விளைவாக, ஆக்ஸிஜன் மற்றும் ஏடிபி தொகுப்பு வெளியீட்டில் நீரின் ஒளிச்சேர்க்கை ஏற்படுகிறது.
ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டம் CO 2 பிணைப்பின் தொடர்ச்சியான நொதி எதிர்வினைகளைக் கொண்டுள்ளது, இதன் விளைவாக குளுக்கோஸ் உருவாகிறது, இது தாவரத்தின் பிற கரிமப் பொருட்களின் உயிரியக்கப் பொருட்களின் தொடக்கப் பொருளாக செயல்படுகிறது. ஒளி கட்டத்தில் (6CO 2 + 24H \u003d C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O) ஹைட்ரஜன் அணுக்களின் பங்கேற்புடன் ATP இன் ஆற்றல் காரணமாக இந்த செயல்முறை ஏற்படுகிறது.
ஒட்டுமொத்த ஒளிச்சேர்க்கை சமன்பாடு பின்வருமாறு:
6CO 2 + 6H 2 O \u003d C 6 H 12 O 6 + 6O 2
குளோரோபிளாஸ்டின் சவ்வு அமைப்பு எதிர்வினை பொருட்களின் வேறுபாட்டை மேற்கொள்கிறது.
ஒளிச்சேர்க்கை உற்பத்தித்திறன்- 1 மணி நேரத்தில் 1 மீ 2 இலைகளுக்கு 1 கிராம் கரிமப் பொருட்கள் ஒளிச்சேர்க்கையின் விளைவாக ஆண்டுதோறும் சுமார் 400 பில்லியன் டன் கரிமப் பொருட்கள் உருவாகின்றன. வளரும் பருவத்தில் 10-12 நடுத்தர வயது மரங்கள் செயல்படுவதன் மூலம் ஒரு நபரின் வருடாந்திர ஆக்ஸிஜன் தேவை வழங்கப்படுகிறது. ஒளிச்சேர்க்கையின் உற்பத்தித்திறன் அதிகரிப்புடன், ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு, வெளிச்சத்தின் தீவிரம், CO 2 இன் உள்ளடக்கம், சுற்றியுள்ள காற்றின் வெப்பநிலை மற்றும் ஈரப்பதம் ஆகியவற்றில் அதிகரிக்கிறது என்று நிறுவப்பட்டுள்ளது. பாதுகாக்கப்பட்ட நிலத்தில் தாவரங்களை வளர்க்கும்போது இந்த வடிவங்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
இரசாயன ஆற்றல் செலவில் கார்பன் டை ஆக்சைடை ஒருங்கிணைக்கும் சில பாக்டீரியாக்களின் திறனை நிரூபித்த ரஷ்ய உயிரியலாளர் எஸ்.என். வினோகிராட்ஸ்கி என்பவரால் 1888 ஆம் ஆண்டில் வேதிச்சேர்க்கை கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. வேதியியல் பாக்டீரியாவின் பல குழுக்கள் உள்ளன, அவற்றில் மிக முக்கியமானவை நைட்ரிஃபைங் பாக்டீரியா, சல்பர் பாக்டீரியா மற்றும் இரும்பு பாக்டீரியா. உதாரணமாக, நைட்ரிஃபையிங் பாக்டீரியாக்கள் அம்மோனியாவை நைட்ரஸாகவும் பின்னர் நைட்ரிக் அமிலமாகவும் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்வதன் மூலம் கரிமப் பொருட்களின் தொகுப்புக்கான ஆற்றலைப் பெறுகின்றன; சல்பர் பாக்டீரியா - ஹைட்ரஜன் சல்பைடை சல்பேட்டுகளாக ஆக்சிஜனேற்றுகிறது, மற்றும் இரும்பு பாக்டீரியா - இரும்பு இரும்பு உப்புகளை ஆக்சைடாக மாற்றுகிறது. வெளியிடப்பட்ட ஆற்றல் ATP வடிவத்தில் வேதியியல் பாக்டீரியாவின் செல்களில் சேமிக்கப்படுகிறது. CO 2 இலிருந்து கரிமப் பொருட்கள் உருவாகும் வேதிச்சேர்க்கை செயல்முறையானது, ஒளிச்சேர்க்கையின் இருண்ட கட்டத்தைப் போலவே தொடர்கிறது.
பாக்டீரியாவின் முக்கிய செயல்பாட்டிற்கு நன்றி - வேதியியல், சால்ட்பீட்டர் மற்றும் சதுப்பு தாதுவின் பெரிய வைப்புக்கள் இயற்கையில் குவிந்துள்ளன.
ஒவ்வொரு உயிரணுவிலும் புரத உயிரியக்கவியல் நடைபெறுகிறது. இது இளம் வளரும் உயிரணுக்களில் மிகவும் செயலில் உள்ளது, அங்கு புரதங்கள் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன, அவை அவற்றின் உறுப்புகளை உருவாக்கப் பயன்படுகின்றன, அதே போல் சுரக்கும் செல்களிலும், நொதி புரதங்கள் மற்றும் ஹார்மோன் புரதங்கள் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன.
புரதங்களின் கட்டமைப்பை தீர்மானிப்பதில் முக்கிய பங்கு டிஎன்ஏவுக்கு சொந்தமானது. டிஎன்ஏவின் ஒரு பகுதி, பல நூறு நியூக்ளியோடைட்களைக் கொண்டது, ஒரு புரதத்தின் கட்டமைப்பைப் பற்றிய தகவல்களைக் கொண்டுள்ளது, இது ஒரு மரபணு என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஒரு டிஎன்ஏ மேக்ரோமாலிகுல் பல நூறு மரபணுக்களைக் கொண்டுள்ளது. இந்த மூலக்கூறு புரதத்தில் உள்ள அமினோ அமிலங்களின் வரிசைக்கான குறியீட்டைக் கொண்டுள்ளது. டிஎன்ஏ குறியீட்டின் சாராம்சம் என்னவென்றால், ஒவ்வொரு அமினோ அமிலமும் டிஎன்ஏ சங்கிலியின் ஒரு பகுதிக்கு அருகில் உள்ள மூன்று நியூக்ளியோடைட்களுடன் ஒத்துள்ளது - மும்மூர்த்திகள். எடுத்துக்காட்டாக, A - - C - A அமினோ அமிலம் சிஸ்டைன், A - A - C - லூசின், T - T - T - லைசின், முதலியன. 20 வெவ்வேறு அமினோ அமிலங்கள் உள்ளன, 4 நியூக்ளியோடைடுகளின் சாத்தியமான சேர்க்கைகளின் எண்ணிக்கை. 3 என்பது 64. எனவே, அனைத்து அமினோ அமிலங்களுக்கும் மும்மடங்கு போதுமானது.
புரோட்டீன் உயிரியக்கவியல் என்பது ஒரு சிக்கலான பல-நிலை செயல்முறையாகும், இது மேட்ரிக்ஸ் தொகுப்பின் கொள்கையின்படி தொடரும் செயற்கை எதிர்வினைகளின் சங்கிலியைக் குறிக்கிறது.
சாரம் மேட்ரிக்ஸ் தொகுப்பு எதிர்வினைகள்புதிய புரத மூலக்கூறுகள் ஏற்கனவே இருக்கும் டிஎன்ஏ மூலக்கூறுகளின் கட்டமைப்பில் வகுக்கப்பட்ட திட்டத்திற்கு இணங்க ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன. இந்த எதிர்வினைகளில், ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட பாலிமர்களில் மோனோமர்களின் சரியான குறிப்பிட்ட வரிசை உறுதி செய்யப்படுகிறது.
புரத உயிரியக்கத்தில், பின்வரும் படிகள் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன, அவை செல்லின் பல்வேறு பகுதிகளில் நடைபெறுகின்றன.
i-RNA இன் தொகுப்பு (கருவில் நிகழ்கிறது). டிஎன்ஏ மரபணுவில் உள்ள தகவல்கள் எம்ஆர்என்ஏவில் படியெடுக்கப்படுகின்றன. இந்த செயல்முறை டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் என்று அழைக்கப்படுகிறது (லத்தீன் "டிரான்ஸ்கிரிப்டிஸ்" - மீண்டும் எழுதுதல்).
அதே நேரத்தில், டிஎன்ஏ சங்கிலிகளில் ஒன்றின் ஒவ்வொரு நியூக்ளியோடைடுக்கும் எதிராக ஒரு நிரப்பு i-RNA நியூக்ளியோடைடு நிற்கிறது. i-RNA மூலக்கூறுகள் தனிப்பட்டவை, அவை ஒவ்வொன்றும் ஒரு மரபணுவின் தகவலைக் கொண்டுள்ளன.
டி-ஆர்என்ஏ மூலக்கூறுகளுடன் அமினோ அமிலங்களின் இணைப்பு(சைட்டோபிளாஸில் நிகழ்கிறது). டிஆர்என்ஏ மூலக்கூறுகள் 70-80 நியூக்ளியோடைட்களைக் கொண்டுள்ளன. டி-ஆர்என்ஏ சங்கிலியில் பல நியூக்ளியோடைடு அலகுகள் உள்ளன, அவை ஒன்றுக்கொன்று நிரப்புகின்றன. அணுகும் போது, அவர்கள் ஒன்றாக ஒட்டிக்கொண்டு, ஒரு க்ளோவர் இலை (61) போன்ற ஒரு அமைப்பை உருவாக்குகின்றனர். ஒரு குறிப்பிட்ட அமினோ அமிலம் இலையின் "இலைக்காம்பு" உடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் இலையின் "மேல்" அமைந்துள்ளது. குறியீடு மும்மடங்குஒரு குறிப்பிட்ட அமினோ அமிலத்துடன் தொடர்புடைய நியூக்ளியோடைடு. 20 அமினோ அமிலங்கள் ஒவ்வொன்றும் அதன் சொந்த டிஆர்என்ஏவைக் கொண்டுள்ளன.
"புரத சட்டசபை"(ரைபோசோம்களில் நிகழ்கிறது). எம்ஆர்என்ஏக்கள் கருவில் இருந்து ரைபோசோம்களுக்கு அனுப்பப்படுகின்றன. அதே நேரத்தில், பல ரைபோசோம்கள் ஒரே நேரத்தில் ஒரு எம்ஆர்என்ஏ மூலக்கூறில் அமைந்துள்ளன, இது பாலிரிபோசோம் எனப்படும் ஒரு வளாகத்தை உருவாக்குகிறது. இது அதிக எண்ணிக்கையிலான ஒரே மாதிரியான புரத மூலக்கூறுகளின் ஒரே நேரத்தில் தொகுப்பை உறுதி செய்கிறது.
சைட்டோபிளாஸில் இருந்து, அமினோ அமிலங்களைக் கொண்ட டி-ஆர்என்ஏக்கள் ரைபோசோம்களை நெருங்கி, அவற்றின் குறியீட்டு முனையுடன், தற்போது ரைபோசோம் வழியாகச் செல்லும் எம்-ஆர்என்ஏவின் மும்மடங்கு நியூக்ளியோடைடுகளைத் தொடுகின்றன. இந்த நேரத்தில், அமினோ அமிலத்துடன் கூடிய டி-ஆர்என்ஏவின் எதிர் முனை புரதம் "அசெம்பிளி" தளத்திற்குள் நுழைகிறது, மேலும் டி-ஆர்என்ஏ குறியீட்டு மும்மடங்கு தற்போது ரைபோசோமில் உள்ள எம்ஆர்என்ஏ டிரிப்லெட்டுக்கு நிரப்பியாக மாறினால், அமினோ அமிலம் t-RNA இலிருந்து பிரிக்கப்பட்டு புரதத்திற்குள் நுழைகிறது, மேலும் ரைபோசோம் i-RNA உடன் ஒரு மும்மடங்காக ஒரு "படியை" உருவாக்குகிறது (20 அமினோ அமிலங்கள் ஒவ்வொன்றிற்கும் தொடர்புடைய i-RNAவின் மும்மடங்குகள், பின் இணைப்புகளைப் பார்க்கவும்).
ஒரு அமினோ அமிலத்தை தானம் செய்த பிறகு, t-RNA ரைபோசோமை விட்டு வெளியேறுகிறது, அது மற்றொரு அமினோ அமிலத்துடன் மாற்றப்படுகிறது, இது புரத மூலக்கூறின் அடுத்த இணைப்பை உருவாக்குகிறது (62). எனவே புரதத்தின் பாலிபெப்டைட் சங்கிலி இணைப்பு மூலம் இணைக்கப்பட்டு, ஐ-ஆர்என்ஏவில் நியூக்ளியோடைடுகளின் வரிசையின் வடிவத்தில் பதிவுசெய்யப்பட்ட புரதத்தின் அமைப்பு பற்றிய தகவல்கள், வடிவத்தில் புரதத்தின் பாலிபெப்டைட் சங்கிலியில் மீண்டும் உருவாக்கப்படுகின்றன. ஒரு அமினோ அமில வரிசை. இந்த செயல்முறை மொழிபெயர்ப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது (லத்தீன் மொழியிலிருந்து "மொழிபெயர்ப்பு" - பரிமாற்றம்) (பின் இணைப்பு, பணி 2 மற்றும் அட்டவணையைப் பார்க்கவும்). புரத மூலக்கூறின் தொகுப்பு முடிந்ததும், ரைபோசோம் எம்ஆர்என்ஏவை விட்டு வெளியேறுகிறது. இதன் விளைவாக வரும் புரதம் எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலத்தில் நுழைகிறது மற்றும் அதன் சேனல்கள் வழியாக செல்லின் மற்ற பகுதிகளுக்கு செல்கிறது, அதே நேரத்தில் ரைபோசோம் மற்றொரு mRNA க்குள் நுழைந்து மற்றொரு புரதத்தின் தொகுப்பில் பங்கேற்கிறது. புரதத் தொகுப்பின் அனைத்து எதிர்வினைகளும் சிறப்பு நொதிகளால் வினையூக்கப்படுகின்றன, மேலும் ஏடிபி ஆற்றலை வழங்குகிறது.
நமது சூரிய குடும்பத்தின் 9வது கோள் ஒன்பதாவது கிரகத்தை கண்டுபிடித்ததாக விஞ்ஞானிகள் அறிவித்துள்ளனர்.
யுஎஃப்ஒ வானத்திலும் தரையிலும் கால்தடங்களை விட்டுச் செல்கிறது
விளாடிமிர் லெனின் இன்னும் கல்லறையில் ஏன் இருக்கிறார்?