உயிரியல் மூலக்கூறுகள் - 12-ஆம் வகுப்பு வேதியியல்

உயிரியல் மூலக்கூறுகள் பற்றி

கடினம் ~180 நிமிடப் படிப்பு

உயிரினங்களின் சீரான செயல்பாட்டிற்கும் மற்றும் வளர்ச்சிக்கும் தேவையான வேதிப்பொருட்களின் கட்டமைப்பை மிகத் தெளிவாக விளக்குவதால் இப்பாடம் வேதியியல் பாடத்திட்டத்தில் முக்கியத்துவம் பெறுகிறது. கார்பன், ஹைட்ரஜன், ஆக்சிஜன், நைட்ரஜன் மற்றும் பாஸ்பரஸ் போன்ற அடிப்படைத் தனிமங்கள் எவ்வாறு ஒன்றிணைந்து சிக்கலான உயிரியல் மூலக்கூறுகளை உருவாக்குகின்றன என்பதை இது விளக்குகிறது. வேதியியலின் பார்வையில் உயிரினங்களின் இயக்கத்தையும் அவற்றின் வாழ்வியல் முறைகளையும் புரிந்துகொள்ள இப்பாடம் ஒரு பாலமாக அமைகிறது.

இப்பாடத்தில் கார்போஹைட்ரேட்டுகளின் வகைப்பாடு, குளூக்கோஸ் மற்றும் பிரக்டோஸின் வேதியியல் பண்புகள், அமினோ அமிலங்களின் பிணைப்பு முறைகள் என அனைத்தும் முறைப்படி அடுக்கப்பட்டுள்ளன. குறிப்பாக, உயிர்வேதியியல் மாற்றங்கள் எவ்வாறு நொதிகளால் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன என்பதையும், மரபுத் தகவல்கள் தலைமுறை தலைமுறையாக எவ்வாறு கடத்தப்படுகின்றன என்பதையும் மாணவர்கள் இதைப் படிப்பதன் மூலம் விரிவாக அறிந்துகொள்ளலாம். இது உயர்கல்வியில் மருத்துவம், உயிரித் தொழில்நுட்பம் மற்றும் மருந்தியல் பயில விரும்புவோருக்கு மிகவும் பயனுள்ள அடித்தளமாக இருக்கும்.

பொதுத்தேர்வு நோக்கில் பார்க்கும்போது, குளூக்கோஸின் அமைப்பு கண்டறிதல், புரதங்களின் நான்கு நிலை அமைப்புகள், வைட்டமின் குறைபாட்டு நோய்கள் மற்றும் DNA-RNA இடையேயான வேறுபாடுகள் போன்ற பகுதிகள் மிக முக்கியமானவை. இப்பாடத்திலிருந்து கேட்கப்படும் வினாக்கள் பெரும்பாலும் கருத்தியல் ரீதியாகவும் நேரடியாகவும் இருப்பதால், மாணவர்கள் அடிப்படைகளைத் தெளிவாகப் புரிந்துகொண்டால் தேர்வில் முழு மதிப்பெண்களை எளிதாகப் பெற முடியும். சமச்சீர் கல்வி பாடத்திட்டத்தில் இப்பாடம் மாணவர்களின் அறிவியல் சிந்தனையைத் தூண்டும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.

நீங்கள் கற்பவை

• கார்போஹைட்ரேட்டுகளை அவற்றின் வேதியியல் பண்புகளின் அடிப்படையில் வகைப்படுத்துவர்.
• குளூக்கோஸ் மற்றும் பிரக்டோஸின் வளைய அமைப்புகளை வரைந்து விளக்குவர்.
• அமினோ அமிலங்களின் பண்புகள் மற்றும் பெப்டைடு பிணைப்பு உருவாதலை விவரிப்பர்.
• புரதங்களின் பல்வேறு கட்டமைப்பு நிலைகளை வேறுபடுத்தி அறிவர்.
• நொதிகளின் சிறப்பியல்புகள் மற்றும் அவற்றின் செயல்பாட்டு முறையை விளக்குவர்.
• நியூக்ளிக் அமிலங்களின் ஆக்கக்கூறுகள் மற்றும் DNA-வின் இரட்டைச் சுருள் அமைப்பை விவரிப்பர்.

தொடங்குவதற்கு முன்

• கரிம வேதியியலின் அடிப்படைக் கருத்துக்கள் மற்றும் வினைச் செயல் தொகுதிகள்.
• மூலக்கூறுகளின் முப்பரிமாண வடிவங்கள் மற்றும் அவற்றின் பிணைப்பு வகைகள்.
• வேதியியல் சமநிலை மற்றும் வினையூக்கிகளின் செயல்பாடுகள் பற்றிய அறிவு.

உயிரியல் மூலக்கூறுகள் — விரிவான விளக்கம்

உயிரியல் மூலக்கூறுகளின் வேதியியல் கட்டமைப்பு

கார்போஹைட்ரேட்டுகள் அல்லது சர்க்கரைகள்

கார்போஹைட்ரேட்டுகள் என்பவை பாலிஹைட்ராக்ஸி ஆல்டிஹைடுகள் அல்லது கீட்டோன்கள் ஆகும். இவை ஒற்றைச் சர்க்கரைகள், இரட்டைச் சர்க்கரைகள் மற்றும் பலசர்க்கரைகள் என அவற்றின் நீராற்பகுப்புத் தன்மையைப் பொறுத்து வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. குளூக்கோஸின் திறந்த சங்கிலி அமைப்பு மற்றும் வளைய அமைப்பு ஆகியவை பல்வேறு வேதிவினைகளின் அடிப்படையில் எவ்வாறு நிரூபிக்கப்படுகின்றன என்பதை இப்பாடம் விளக்குகிறது. பிரக்டோஸ் ஒரு கீட்டோஹெக்ஸோஸ் வகையைச் சார்ந்தது என்பதும், சுக்ரோஸ், லாக்டோஸ் மற்றும் மால்டோஸ் போன்ற டைசாக்கரைடுகளின் கிளைகோசிடிக் பிணைப்பு முறைகளும் இங்கு விவரிக்கப்பட்டுள்ளன. ஸ்டார்ச் மற்றும் செல்லுலோஸ் போன்ற கூட்டுச் சர்க்கரைகளின் உயிரியல் முக்கியத்துவமும், விலங்குகளில் சேமிக்கப்படும் கிளைக்கோஜன் பற்றியும் விரிவான விளக்கங்கள் தரப்பட்டுள்ளன.

புரதங்கள் மற்றும் அமினோ அமிலங்களின் வேதியியல்

புரதங்கள் என்பவை ஆல்பா-அமினோ அமிலங்களின் நேரியல் பாலிமர்கள் ஆகும். மனித உடலில் சுரக்கப்படும் அல்லது உணவின் மூலம் பெறப்படும் இருபது வகையான அமினோ அமிலங்களின் பெயர்கள் மற்றும் அவற்றின் குறியீடுகளை மாணவர்கள் கற்பார்கள். அமினோ அமிலங்களின் கார்பாக்சில் தொகுதி மற்றும் அமினோ தொகுதி ஆகியவற்றிற்கு இடையே நீர் மூலக்கூறு வெளியேறி பெப்டைடு பிணைப்பு எவ்வாறு உருவாகிறது என்பது விளக்கப்பட்டுள்ளது. புரதங்களின் முதல்நிலை, இரண்டாம் நிலை, மூன்றாம் நிலை மற்றும் நான்காம் நிலை வரையிலான கட்டமைப்புகளும், ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளின் பங்கும் விரிவாகக் கூறப்பட்டுள்ளன. புரதங்களின் இயல்பிழத்தல் மற்றும் அவற்றின் பல்வேறு உயிரியல் பணிகள் குறித்துப் பாடப்பகுதி தெளிவான விளக்கங்களைத் தருகிறது.

உயிரியல் வினையூக்கிகளான நொதிகள்

நொதிகள் என்பவை உயிரியல் வினையூக்கிகளாகச் செயல்படும் சிறப்பு வாய்ந்த புரதங்கள் ஆகும். இவை மிகவும் குறிப்பிட்டத் தன்மையுடன் செயல்படுகின்றன, அதாவது ஒரு நொதி ஒரு குறிப்பிட்ட வினையை மட்டுமே ஊக்கப்படுத்தும். பூட்டு மற்றும் சாவி மாதிரியைப் பயன்படுத்தி நொதிகளின் வினைவழிமுறை மாணவர்களுக்கு எளிமையாக விளக்கப்பட்டுள்ளது. மனித உடலில் நடைபெறும் ஜீரணம் மற்றும் பல்வேறு வளர்சிதை மாற்ற வினைகளில் நொதிகளின் பங்கு இன்றி அமையாதது. வெப்பநிலை, அழுத்தம் மற்றும் pH மாற்றங்கள் நொதிகளின் செயல்பாட்டை எவ்வாறு பாதிக்கின்றன என்பதும், மருந்துகளுக்கும் நொதிகளுக்கும் உள்ள தொடர்பும் இங்கு விவரிக்கப்பட்டுள்ளது.

லிப்பிடுகள் மற்றும் வைட்டமின்களின் உயிரியல் பங்கு

லிப்பிடுகள் நீரில் கரையாத, ஆனால் கரிமக் கரைப்பான்களில் கரையக்கூடிய சிக்கலான மூலக்கூறுகள் ஆகும். கொழுப்புகள், எண்ணெய்கள் மற்றும் மெழுகுகள் ஆகியவற்றின் வேதியியல் பண்புகள் மற்றும் அவற்றின் ஆக்கக்கூறுகள் இங்கு தரப்பட்டுள்ளன. மேலும், உடலில் மிகக் குறைந்த அளவில் தேவைப்பட்டாலும், நோய்களைத் தடுக்க அவசியமான வைட்டமின்கள் பற்றி விரிவாக விளக்கப்பட்டுள்ளது. நீரில் கரையும் வைட்டமின்கள் மற்றும் கொழுப்பில் கரையும் வைட்டமின்கள் என வகைப்படுத்தப்பட்டு, அவற்றின் மூலங்கள், பணிகள் மற்றும் அவை குறையும்போது ஏற்படும் நோய்கள் பற்றிய அட்டவணை மாணவர்களுக்கு மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

நியூக்ளிக் அமிலங்களின் அமைப்பு மற்றும் பணிகள்

மரபுத் தகவல்களை ஒரு தலைமுறையிலிருந்து அடுத்த தலைமுறைக்குக் கடத்தும் DNA மற்றும் RNA ஆகியவற்றின் வேதியியல் கூறுகள் குறித்து இப்பாடம் விரிவாகப் பேசுகிறது. பென்டோஸ் சர்க்கரை, நைட்ரஜன் காரங்கள் மற்றும் பாஸ்பேட் தொகுதி ஆகியவை இணைந்து நியூக்ளியோடைடுகளை உருவாக்கும் விதம் மற்றும் பாஸ்போ டைஎஸ்டர் பிணைப்புகள் குறித்து விளக்கப்பட்டுள்ளது. DNA-வின் இரட்டைச் சுருள் அமைப்பு மற்றும் வாட்சன்-கிரிக் மாதிரி அதன் முக்கியத்துவம் ஆகியவையும் விவரிக்கப்பட்டுள்ளன. மேலும், புரதச் சேர்க்கையில் பல்வேறு வகையான RNA-க்களின் பங்களிப்பு மற்றும் குற்றப்புலனாய்வில் பயன்படும் DNA ரேகைப்பதிவு தொழில்நுட்பத்தின் அடிப்படைகள் குறித்து மாணவர்கள் விரிவாக அறிந்துகொள்ளலாம்.

தவிர்க்க வேண்டிய பொதுவான தவறுகள்

• குளூக்கோஸ் மற்றும் பிரக்டோஸின் வினைச் செயல் தொகுதிகளை மாற்றி எழுதுதல். ஆல்டிஹைடு மற்றும் கீட்டோன் தொகுதிகளைச் சரியாகக் கண்டறிய வேண்டும்.
• டி- மற்றும் எல்- குறியீடுகளைப் பெயரிடும்போது குளறுபடி செய்தல். கடைசி சீர்மையற்ற கார்பனை அடிப்படையாகக் கொள்ள வேண்டும்.
• DNA மற்றும் RNA-வில் உள்ள நைட்ரஜன் காரங்களை மாற்றி எழுதுதல். யுராசில் RNA-வில் மட்டுமே இருக்கும் என்பதை நினைவில் கொள்ளவும்.
• பெப்டைடு மற்றும் கிளைகோசிடிக் பிணைப்புகளை மாற்றிப் புரிந்து கொள்ளுதல். புரதங்களில் பெப்டைடு பிணைப்பும், சர்க்கரைகளில் கிளைகோசிடிக் பிணைப்பும் உள்ளன.

இவற்றை பயிற்சித் தேர்வு மூலம் சோதித்துப் பாருங்கள்; பிறகு விடையுடன் கூடிய வினாக்கள் பகுதியில் விரிவான விளக்கத்தைப் படியுங்கள்.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

ஒடுக்கும் சர்க்கரைகள் மற்றும் ஒடுக்காச் சர்க்கரைகள் என்றால் என்ன?

ஃபெலிங் கரைசல் மற்றும் டாலன்ஸ் வினையூக்கியை ஒடுக்கும் திறன் கொண்ட கார்போஹைட்ரேட்டுகள் ஒடுக்கும் சர்க்கரைகள் எனப்படும். குளூக்கோஸ் மற்றும் லாக்டோஸ் இதற்குச் சிறந்த எடுத்துக்காட்டுகள் ஆகும். சுக்ரோஸ் ஒடுக்காச் சர்க்கரைக்கு உதாரணமாகும்.

புரதங்களின் இயல்பிழத்தல் என்றால் என்ன?

வெப்பம் அல்லது வேதிப்பொருட்களின் தாக்கத்தால் புரதங்களின் முப்பரிமாண அமைப்பு சிதைந்து அதன் உயிரியல் செயல்பாட்டை இழக்கும் நிகழ்வு இயல்பிழத்தல் எனப்படும். முட்டை வேகவைக்கும்போது வெள்ளைக்கரு கெட்டியாவது இதற்குச் சிறந்த உதாரணமாகும்.

ஜிட்டர் அயனி (Zwitterion) என்பது யாது?

அமினோ அமிலத்தில் உள்ள கார்பாக்சில் தொகுதி புரோட்டானை இழந்து, அமினோ தொகுதி புரோட்டானைப் பெறுவதால் உருவாகும் ஈரிணைய அயனி ஜிட்டர் அயனி எனப்படும். இதனால் அமினோ அமிலங்கள் நீர்மக் கரைசலில் நடுநிலைத் தன்மையுடன் விளங்குகின்றன.

DNA மற்றும் RNA இடையே உள்ள முக்கிய வேறுபாடுகள் யாவை?

DNA-வில் டிஆக்சிரைபோஸ் சர்க்கரையும், RNA-வில் ரைபோஸ் சர்க்கரையும் உள்ளன. DNA இரட்டைச் சுருள் அமைப்பைக் கொண்டது, ஆனால் RNA பொதுவாக ஒற்றைச் சங்கிலி அமைப்பைக் கொண்டது. மேலும் DNA-வில் தைமின் உள்ளது, RNA-வில் யுராசில் உள்ளது.

வைட்டமின்கள் எவ்வாறு வகைப்படுத்தப்படுகின்றன?

வைட்டமின்கள் அவற்றின் கரையும் தன்மையின் அடிப்படையில் இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன. வைட்டமின் ஏ, டி, ஈ மற்றும் கே ஆகியவை கொழுப்பில் கரைபவை. வைட்டமின் பி மற்றும் சி ஆகியவை நீரில் கரைபவை.

நொதிகள் ஏன் வினையூக்கிகளிலிருந்து வேறுபடுகின்றன?

நொதிகள் என்பவை உயிருள்ள செல்களில் உருவாகும் உயிரியல் வினையூக்கிகள் ஆகும். இவை மிகவும் குறிப்பிட்டத் தன்மையுடன் சாதாரண உடல் வெப்பநிலையிலும், மிதமான pH மதிப்பிலும் அதிக வினைவேகத்துடன் செயல்படும் திறன் கொண்டவை.

அனோமர்கள் என்றால் என்ன?

சர்க்கரைகளின் வளைய அமைப்பில் முதல் கார்பன் அணுவின் (அனோமெரிக் கார்பன்) கட்டமைப்பில் மட்டும் வேறுபடும் இரண்டு மாற்றியங்கள் அனோமர்கள் எனப்படும். ஆல்பா மற்றும் பீட்டா குளூக்கோஸ் இதற்குச் சிறந்த உதாரணங்கள் ஆகும்.