வாழ்க்கையின் வேதியியல் அறிமுகம்

வாழ்க்கையின் வேதியியல் அறிமுகம்..!

Introduction to the Chemistry of Life..!

வாழ்க்கையின் வேதியியல் அறிமுகம்..!

Introduction to the Chemistry of Life..!

Basic Medical Tamil

படம் :1 ரொட்டி, பழம் மற்றும் பாலாடைக்கட்டி போன்ற உணவுகள் உயிரியல் மேக்ரோமிகுலூல்களின் வளமான ஆதாரங்கள்.

கார்பன், ஹைட்ரஜன், நைட்ரஜன், ஆக்ஸிஜன், சல்பர் மற்றும் பாஸ்பரஸ் ஆகிய தனிமங்கள் உயிரினங்களில் காணப்படும் இரசாயனங்களின் முக்கிய கட்டுமானத் தொகுதிகளாகும்.  அவை அனைத்து உயிரினங்களின் அடிப்படை மூலக்கூறு கூறுகளான கார்போஹைட்ரேட்டுகள், நியூக்ளிக் அமிலங்கள், புரதங்கள் மற்றும் லிப்பிடுகளை உருவாக்குகின்றன (இவை அனைத்தும் இந்த அத்தியாயத்தில் பின்னர் வரையறுக்கப்படும்).  இந்த அத்தியாயத்தில், இந்த முக்கியமான கட்டுமானத் தொகுதிகளைப் பற்றி விவாதிப்போம் மற்றும் வெவ்வேறு தனிமங்களின் அணுக்களின் தனித்துவமான பண்புகள் மற்ற அணுக்களுடனான தொடர்புகளை எவ்வாறு பாதிக்கின்றன என்பதைக் கற்றுக்கொள்வோம்.  இந்த இடைவினைகள் எந்த அணுக்கள் ஒன்றிணைகின்றன மற்றும் மூலக்கூறுகள் மற்றும் பெரிய மூலக்கூறுகளின் இறுதி வடிவத்தை தீர்மானிக்கின்றன, அந்த வடிவம் அவற்றின் செயல்பாட்டை தீர்மானிக்கும்.

உணவு ஒரு உயிரினத்திற்கு ஊட்டச்சத்துக்களை வழங்குகிறது - அது உயிர்வாழத் தேவையான பொருள்.  இந்த முக்கியமான ஊட்டச்சத்துக்கள் பல உயிரியல் மேக்ரோமோலிகுல்கள் அல்லது வாழ்க்கைக்குத் தேவையான பெரிய மூலக்கூறுகளின் வடிவத்தில் வருகின்றன.  இந்த பெரிய மூலக்கூறுகள் சிறிய கரிம மூலக்கூறுகளின் பல்வேறு சேர்க்கைகளிலிருந்து கட்டப்பட்டுள்ளன.  உயிர்களுக்கு என்ன குறிப்பிட்ட உயிரியல் மேக்ரோமிகுலூல்கள் தேவை?  இந்த மூலக்கூறுகள் எவ்வாறு உருவாகின்றன?  அவர்கள் என்ன செயல்பாடுகளைச் செய்கிறார்கள்?  இந்த அத்தியாயத்தில், இந்த கேள்விகளை நாம் ஆராய்வோம்.

மூலக்கூறுகளின் கட்டுமானத் தொகுதிகள்

மிக அடிப்படையான நிலையில், வாழ்க்கை என்பது பொருளால் ஆனது.  பொருள் இடத்தை ஆக்கிரமித்து நிறை கொண்டது.  அனைத்து பொருட்களும் தனிமங்களால் ஆனவை, உடைக்க முடியாத அல்லது வேதியியல் ரீதியாக மற்ற பொருட்களாக மாற்ற முடியாத பொருட்கள்.  ஒவ்வொரு தனிமமும் அணுக்களால் ஆனது, ஒவ்வொன்றும் நிலையான எண்ணிக்கையிலான புரோட்டான்கள் மற்றும் தனித்துவமான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது.  மொத்தம் 118 கூறுகள் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளன;  இருப்பினும், 92 மட்டுமே இயற்கையாக நிகழ்கின்றன, மேலும் 30 க்கும் குறைவானது உயிரணுக்களில் காணப்படுகிறது.  மீதமுள்ள 26 தனிமங்கள் நிலையற்றவை, எனவே, நீண்ட காலமாக இருப்பதில்லை அல்லது கோட்பாட்டு ரீதியிலானவை மற்றும் இன்னும் கண்டறியப்படவில்லை.

ஒவ்வொரு தனிமமும் அதன் வேதியியல் குறியீடாக (H, N, O, C, மற்றும் Na போன்றவை) குறிக்கப்படுகிறது மற்றும் தனித்துவமான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது.  இந்த தனித்துவமான பண்புகள் தனிமங்களை ஒன்றிணைக்க மற்றும் குறிப்பிட்ட வழிகளில் ஒன்றோடொன்று இணைக்க அனுமதிக்கிறது.

 அணுக்கள்

ஒரு அணு ஒரு தனிமத்தின் மிகச்சிறிய அங்கமாகும், அது அந்த தனிமத்தின் அனைத்து வேதியியல் பண்புகளையும் தக்கவைக்கிறது.  எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு ஹைட்ரஜன் அணு ஹைட்ரஜன் தனிமத்தின் அனைத்து பண்புகளையும் கொண்டுள்ளது, அதாவது அறை வெப்பநிலையில் வாயுவாக உள்ளது, மேலும் அது ஆக்ஸிஜனுடன் பிணைக்கப்பட்டு நீர் மூலக்கூறை உருவாக்குகிறது.  ஹைட்ரஜனின் பண்புகளைத் தக்கவைத்துக்கொண்டு ஹைட்ரஜன் அணுக்களை சிறியதாக உடைக்க முடியாது.  ஒரு ஹைட்ரஜன் அணு துணை அணு துகள்களாகப் பிரிக்கப்பட்டால், அது இனி ஹைட்ரஜனின் பண்புகளைக் கொண்டிருக்காது.

மிக அடிப்படையான நிலையில், அனைத்து உயிரினங்களும் தனிமங்களின் கலவையால் ஆனவை.  அவை ஒன்றிணைந்து மூலக்கூறுகளை உருவாக்கும் அணுக்களைக் கொண்டுள்ளன.  விலங்குகள் போன்ற பலசெல்லுலார் உயிரினங்களில், மூலக்கூறுகள் இணைந்து செல்களை உருவாக்கி திசுக்களை உருவாக்குகின்றன, அவை உறுப்புகளை உருவாக்குகின்றன.  முழுப் பல்லுயிர் உயிரினங்களும் உருவாகும் வரை இந்த சேர்க்கைகள் தொடர்கின்றன.

அனைத்து அணுக்களிலும் புரோட்டான்கள், எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் உள்ளன.  ஒரே விதிவிலக்கு ஹைட்ரஜன் (எச்), இது ஒரு புரோட்டான் மற்றும் ஒரு எலக்ட்ரானால் ஆனது.  புரோட்டான் என்பது ஒரு அணுவின் நியூக்ளியஸில் (அணுவின் மையப்பகுதி) தங்கியிருக்கும் நேர்மறை சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள் ஆகும், மேலும் 1 நிறை மற்றும் +1 மின்னூட்டம் உள்ளது.  எலக்ட்ரான் என்பது எதிர்மறை சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள் ஆகும், இது கருவைச் சுற்றியுள்ள இடத்தில் பயணிக்கிறது.  வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், இது கருவுக்கு வெளியே வாழ்கிறது.  இது மிகக் குறைவான நிறை மற்றும் கட்டணம் -1 ஆகும்.

படம்: 2 அணுக்கள் கருவுக்குள் அமைந்துள்ள புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் மற்றும் கருவைச் சுற்றியுள்ள எலக்ட்ரான்களால் ஆனது.

நியூட்ரான்கள், புரோட்டான்களைப் போலவே, அணுவின் கருவில் வசிக்கின்றன.  இவற்றின் நிறை 1 மற்றும் கட்டணம் இல்லை.  நேர்மறை (புரோட்டான்கள்) மற்றும் எதிர்மறை (எலக்ட்ரான்கள்) மின்னூட்டங்கள் நிகர பூஜ்ஜிய மின்னேற்றத்தைக் கொண்ட நடுநிலை அணுவில் ஒன்றையொன்று சமநிலைப்படுத்துகின்றன.

புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் ஒவ்வொன்றும் 1 வெகுஜனத்தைக் கொண்டிருப்பதால், ஒரு அணுவின் நிறை அந்த அணுவின் புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமம்.  எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை ஒட்டுமொத்த வெகுஜனத்திற்கு காரணமல்ல, ஏனென்றால் அவற்றின் நிறை மிகவும் சிறியது.

முன்பு கூறியது போல், ஒவ்வொரு தனிமத்திற்கும் அதன் தனித்துவமான பண்புகள் உள்ளன.  ஒவ்வொன்றும் வெவ்வேறு எண்ணிக்கையிலான புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது, அதன் சொந்த அணு எண் மற்றும் நிறை எண்ணைக் கொடுக்கிறது.  ஒரு தனிமத்தின் அணு எண் தனிமம் கொண்டிருக்கும் புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமம்.  நிறை எண் அல்லது அணு நிறை என்பது புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை மற்றும் அந்த தனிமத்தின் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை.  எனவே, அணு எண்ணை வெகுஜன எண்ணிலிருந்து கழிப்பதன் மூலம் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை தீர்மானிக்க முடியும்.

இந்த எண்கள் தனிமங்கள் பற்றிய தகவலையும் அவை இணைந்தால் அவை எவ்வாறு செயல்படும் என்பதையும் வழங்குகிறது.  வெவ்வேறு தனிமங்கள் வெவ்வேறு உருகும் மற்றும் கொதிநிலைகளைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அவை அறை வெப்பநிலையில் வெவ்வேறு நிலைகளில் (திரவ, திட அல்லது வாயு) உள்ளன.  அவை வெவ்வேறு வழிகளில் இணைகின்றன.  சில குறிப்பிட்ட வகையான பத்திரங்களை உருவாக்குகின்றன, மற்றவை அவ்வாறு செய்யாது.  அவை எவ்வாறு இணைகின்றன என்பது தற்போதுள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டது.  இந்த குணாதிசயங்களின் காரணமாக, தனிமங்கள் தனிமங்களின் கால அட்டவணையில் அமைக்கப்பட்டிருக்கும், ஒவ்வொரு தனிமத்தின் அணு எண் மற்றும் உறவினர் அணு நிறை அடங்கிய தனிமங்களின் அட்டவணை.  தனிமங்களின் பண்புகள் பற்றிய முக்கிய தகவல்களையும் கால அட்டவணை வழங்குகிறது—பெரும்பாலும் வண்ண-குறியீடு மூலம் குறிப்பிடப்படுகிறது.  அட்டவணையின் ஏற்பாடு ஒவ்வொரு தனிமத்திலும் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் எவ்வாறு ஒழுங்கமைக்கப்படுகின்றன என்பதைக் காட்டுகிறது மற்றும் அணுக்கள் ஒருவருக்கொருவர் எவ்வாறு மூலக்கூறுகளை உருவாக்குகின்றன என்பதைப் பற்றிய முக்கியமான விவரங்களை வழங்குகிறது.

ஐசோடோப்புகள் ஒரே தனிமத்தின் வெவ்வேறு வடிவங்களாகும், அவை ஒரே எண்ணிக்கையிலான புரோட்டான்களைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் வெவ்வேறு எண்ணிக்கையிலான நியூட்ரான்கள்.  கார்பன், பொட்டாசியம் மற்றும் யுரேனியம் போன்ற சில தனிமங்கள் இயற்கையாக நிகழும் ஐசோடோப்புகளைக் கொண்டுள்ளன.  கார்பன் -12, கார்பனின் மிகவும் பொதுவான ஐசோடோப்பு, ஆறு புரோட்டான்கள் மற்றும் ஆறு நியூட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது.  எனவே, அதன் நிறை எண் 12 (ஆறு புரோட்டான்கள் மற்றும் ஆறு நியூட்ரான்கள்) மற்றும் அணு எண் 6 (இது கார்பனை உருவாக்குகிறது).  கார்பன் -14 ஆறு புரோட்டான்கள் மற்றும் எட்டு நியூட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது.  ஆகையால், இது 14 என்ற நிறை எண்ணையும் (ஆறு புரோட்டான்கள் மற்றும் எட்டு நியூட்ரான்கள்) மற்றும் அணு எண் 6 ஐக் கொண்டுள்ளது, அதாவது இது இன்னும் கார்பன் உறுப்பு ஆகும்.  கார்பனின் இந்த இரண்டு மாற்று வடிவங்கள் ஐசோடோப்புகள் ஆகும்.  சில ஐசோடோப்புகள் நிலையற்றவை மற்றும் புரோட்டான்கள், பிற துணைத் துகள்கள் அல்லது அதிக உறுப்புகளை உருவாக்க ஆற்றலை இழக்கும்.  இவை கதிரியக்க ஐசோடோப்புகள் அல்லது ரேடியோஐசோடோப்புகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

படம் :3 தனிமங்களின் குணாதிசயங்களின் அடிப்படையில் நெடுவரிசைகள் மற்றும் வரிசைகளில் வரிசைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது, கால அட்டவணையானது தனிமங்களைப் பற்றிய முக்கிய தகவலை வழங்குகிறது மற்றும் அவை மூலக்கூறுகளை உருவாக்குவதற்கு அவை எவ்வாறு தொடர்பு கொள்ளலாம்.  பெரும்பாலான கால அட்டவணைகள் அவற்றில் உள்ள தகவல்களுக்கு ஒரு முக்கிய அல்லது புராணக்கதையை வழங்குகின்றன.