தாவரவியல் - சுவாசம்

                                          தாவரவியல்

                                       Respiration

                                        சுவாசம்

மைட்டோகாண்ட்ரியா

• செல்லில் காணப்படும் இழை போன்ற அல்லது துகள் போன்ற சைட்டோபிளாச நுண்ணுறுப்பு மைட்டோகாண்ட்ரியாவாகும்
• இவற்றை முதன்முதலில் 1857 ஆம் ஆண்டு கோலிக்கர் என்பவர் வரித்தசைச் செல்களில் கண்டறிந்தார்
• செல்லின் ஆற்றல் நாணயம் என அழைக்கப்படும் ATP மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் உற்பத்தியாவதால் மைட்டோகாண்ட்ரியா செல்லின் ஆற்றல் நிலையம் என அழைக்கப்படுகிறது
• மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் அளவு .5 மைக்ரோமீட்டர் முதல் 2 மைக்ரோமீட்டர் வரை பல்வேறு அளவுகளில் வேறுபட்டு காணப்படுகிறது
• மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் 60 - 70 % புரதம், 25 - 30% லிப்பிடுகள், 5 - 7 % RNA,DNA மற்றும் கனிமங்களும் உள்ளன

மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் அமைப்பு

மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் சவ்வுகள்

• உள் மற்றும் வெளிச்சவ்வுகளால் சூழப்பட்ட ஒரு நுண்ணுறுப்பாகும்
• ஒவ்வொரு சவ்வும் 60 - 70 A° தடிமனுடையது வெளிச்சவ்வானது வழவழப்பானது.அனைத்து மூலக்கூறுகளையும் உட்செல்ல அனுமதிக்கும். இதில் நொதிகள்,புரதம் மற்றும் லிப்பிடுகள் காணப்படுகின்றன.இச்சவ்வில் உள்ள போரின் மூலக்கூறுகள் (புரத மூலக்கூறுகள்) வெளி மூலக்கூறுகள் செல்வதற்கு கால்வாயாக செயல்படுகிறது
• உட்புறச் சவ்வு பல மடிப்புகளுடன் காணப்படுகிறது.இவை ஒரு தேர்வுகடத்து சவ்வாகவும், குறிப்பிட்ட பொருட்களை மட்டுமே செல்ல அனுமதிக்கும். இதில் கடத்துப் புரதங்களும்,நொதிகளும் உள்ளன‌. இதில் 80 சதவீதம் புரதம் மற்றும் லிப்பிடுகள் உள்ளன

கிரிஸ்டே

• உட்புறச் சவ்வில் காணப்படும் விரல் போன்ற நீட்சிகள் கிரிஸ்டே எனப்படும். இந்த கிரிஸ்டேவானது பரப்பளவை அதிகரிக்கிறது மற்றும் பல நொதிகளைப் பெற்றுள்ளன

ஆக்ஸிசோம் அல்லது F1 துகள்கள்

• கிரிஸ்டேவில் பல நுண்ணிய டென்னிஸ் ராக்கெட் வடிவ துகள்கள் காணப்படுகின்றன இவை ஆக்ஸிசோம்கள் என அழைக்கப்படுகின்றன
• இவை ATP உற்பத்தியில் பங்குகொள்கின்றன

மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் மேட்ரிக்ஸ்

• புரதம் மற்றும் லிப்பிடுகளைக் கொண்ட ஒரு சிக்கலான கலவையாகும்
• இதில் கிரப் சுழற்சிக்குத் தேவையான நொதிகள், 70s ரைபோசோம்,tRNA க்கள் மற்றும் DNA ஆகியவை உள்ளன

மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் பணி

• சுவாசித்தலுக்குத் தேவையான ஒரு முக்கிய நுண்ணுறுப்பாகும். இதில் ஏராளமான ATPக்கள் உருவாகின்றன. எனவே இது செல்லின் ஆற்றல் மையம் அல்லது சக்தி நிலையம் என அழைக்கப்படுகிறது
• செல்லின் கால்சியம் அயனிகளின் சமநிலையைப் பாதுகாக்கிறது
• செல்லின் வளர்சிதை மாற்ற செயலில் பங்கு கொள்கிறது

சுவாசித்தலின் வகைகள்

• சுவாசித்தல் என்பது உயிரினங்களுக்கும் வெளிச்சூழலுக்கும் இடையே நடைபெறும் வாயு பரிமாற்ற நிகழ்ச்சி ஆகும்
• தாவரங்கள் வளிமண்டலத்தில் இருந்து ஆக்சிஜனை பெற்றுக் கொண்டு கார்பன் டை ஆக்ஸைடை வெளியேற்றுகின்றன. இந்த வாயு பரிமாற்றத்திற்கு வெளிச்சுவாசம் என்று பெயர். இது ஒரு இயற்பியல் நிகழ்வாகும்
• செல்லுக்குள்ளே உணவானது ஆக்ஸிகரணமடைந்து ஆற்றல் பெறும் உயிர் வேதியியல் நிகழ்ச்சியே செல் சுவாசம் எனப்படும்

காற்று சுவாசம்

• இவ்வகை செல் சுவாசத்தில் உணவானது ஆக்சிஜன் உதவியால் முழுவதுமாக ஆக்ஸிகரணமடைந்து கார்பன் டை ஆக்சைடு, நீர் மற்றும் ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது
• இந்த சுவாசம் பெரும்பாலான தாவரங்கள் மற்றும் விலங்குகளில் நடைபெறுகிறது

C₆H₁₂O₆+6O₂------->6CO₂+6H₂O+ATP

காற்றுச் சுவாசத்தின் படிநிலைகள்

கிளைக்காலிஸிஸ்(குளுக்கோஸ் பிளப்பு)

• இது ஒரு மூலக்கூறு குளுக்கோஸானது (6 கார்பன்) இரண்டு மூலக்கூறு பைருவிக் அமிலமாக (3 கார்பன்) பிளக்கப்படும் நிகழ்ச்சியாகும்
• இது சைட்டோபிளாசத்தில் நடைபெறுகிறது
• இந்நிகழ்ச்சியானது காற்று மற்றும் காற்றில்லா சுவாசம் இரண்டிற்கும் பொதுவானது ஆகும்

கிரப் சுழற்சி

• இந்நிகழ்ச்சி மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் உட்புறத்தில் நடைபெறுகிறது
• கிளைக்காலிஸிஸ் நிகழ்ச்சியின் முடிவில் உண்டான இரண்டு மூலக்கூறு பைருவிக் அமிலம் முழுவதுமாக ஆக்ஸிகரணம் அடைந்து கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் நீராக மாறும் இந்த சுழற்சிக்கு கிரப் சுழற்சி அல்லது ட்ரை கார்பாக்சிலிக் அமில சுழற்சி (TCA சுழற்சி) என்று பெயர்

எலக்ட்ரான் கடத்தும் சங்கிலி அமைப்பு

• மைட்டோகாண்ட்ரியாவின் உட்புறச் சவ்வில் எலக்ட்ரான் கடத்து சங்கிலி என்ற எலக்ட்ரான்களை கடத்தும் அமைப்பு உள்ளது
• கிளைக்காலிஸிஸ் மற்றும் கிரப் சுழற்சியின் போது உண்டான NADH2 மற்றும் FADH2 வில் உள்ள ஆற்றலானது இங்கு வெளியேற்றப்பட்டு அவை NAD+ மற்றும் FAD+ஆக ஆக்ஸிகரணமடைகின்றன
• இந்நிகழ்ச்சியின்போது வெளியான ஆற்றல் ADPயால் எடுத்துக்கொள்ளப்பட்டு ATP ஆக உருவாகிறது. இதற்கு ஆக்ஸிகரண பாஸ்பேட் சேர்ப்பு என்று அழைக்கப்படும்
• இந்நிகழ்ச்சியின்போது வெளியேற்றப்பட்ட எலக்ட்ரானை ஆக்ஸிஜன் எடுத்துக்கொண்டு நீராக ஒடுக்கமடைகிறது

காற்றில்லா சுவாசம்

• காற்றில்லா சூழலில் அதாவது ஆக்சிஜன் இல்லாத சூழலில் நடைபெறும் சுவாசம் ஆகும்
• இதில் குளுக்கோசானது எத்தனாலாகவும் (தாவரங்களில்) அல்லது லேக்டோஸ் ஆகவும் (சில பாக்டீரியங்களில்) இங்கு மாற்றப்படுகிறது .உடன்  CO₂ வெளியேறுகிறது

C₆H₁₂O₆------>2CO₂+2C₂H₅OH+ஆற்றல் (ATP)

சுவாச ஈவு

• சுவாசித்தலின் போது வெளியேற்றப்பட்ட கார்பன் டை ஆக்சைடின் அளவிற்கும் எடுத்துக்கொள்ளப்பட்ட ஆக்சிஜன் அளவிற்கும் இடையே உள்ள விகிதமே சுவாச ஈவு எனப்படும்

சுவாச ஈவு = வெளியிடப்படும் CO₂ அளவு/எடுத்துக்கொள்ளப்படும் O₂ அளவு