வாழ்வாதார பிணைப்பு

நாம் இப்புவியில் வாழ்வதற்கு என்ன காரணம்?

வாழ்வதற்கான அடிப்படை கூறுகள் இருப்பதுதான்! அதாவது, உயிரற்ற (வேதியியல்) காரணிகளான ஆக்ஸிஜன் (பிராணவாயு), நீர், ஊட்டச்சத்துக்கள் முதலியவைகளை உதாரணமாக சொல்லலாம்! சாதகமானவெப்பம், போதுமான சூரியஒளி போன்ற இயற்புகாரணிகளும் அடிப்படை கூறுகள்தான்.

சரி, இந்த உயிரற்றவைகள் எதனால் கட்டப்பட்டுள்ளது?

பிணைப்புகளால்! அறிவியலில், வேதிப்பிணைப்பு என்கிறோம்.

உதாரணமாக, ஆக்ஸிஜனை எடுத்துக் கொள்வோம். இதன் அறிவியில் குறியீடு O2. “O” என்பது ஆக்ஸிஜன் அணுவை குறிக்கிறது. ”2”  என்பது, இரண்டு ஆக்ஸிஜன் அணுக்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று சேர்ந்திருப்பதை குறிக்கிறது.

இவ்விரண்டு ஆக்ஸிஜன் அணுவும் ஒன்றாக இருப்பதற்கு காரணம் ”சகபிணைப்பு” எனப்படும் வேதிப்பிணைப்புதான்.

இதே போன்று, உணவில் சேர்க்கப்படும் உப்பு(NaCl), ”அயனி பிணைப்பு” எனும் வேதிபிணைப்பால் கட்டப்படுள்ளது. இப்பிணைப்புகள், ஒரு பொருளை ஆக்குவதோடு அதற்கு வடிவத்தையும் தருகிறது. இவ்வடிவமே, அவற்றின் பண்புகளுக்கு காரணமாக அமைகிறது!

மாறாக, சிலவகை பிணைப்புகள், உயிரற்றவைகளுக்கு வடிவத்தை மட்டுமே தருகின்றன! இதற்கு சிறந்த உதாரணம், ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு! இதனை பற்றித்தான் இக்கட்டுரையில் பார்க்க இருக்கிறோம்.

 

முதலில் ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு என்றால் என்ன? என்பதை பார்க்கலாம்.

ஒரு சேர்மத்தில் (உதாரணம்: நீர்) ஹைட்ரஜன் (வேதியியல் குறியீடு‘H’) அணுவும் அதிக எலக்ட்ரான் கவர் (ஈர்ப்பு) தன்மைக் கொண்ட அணுக்களான, புளுரின் (வேதியியல் குறியீடு ‘F’), ஆக்ஸிஜன் அல்லது நைட்ரஜன் (வேதியியல் குறியீடு‘N’) அணுவும் இருந்தால் இப்பிணைப்பு உருவாகிறது.

இதற்கு காரணம் ஹைட்ரஜனின் பகுதியளவு நேர்மின் தன்மையும், எலக்ட்ரான் கவர்தன்மைக் கொண்டு அணுக்களின்(F, O or N) பகுதியளவு எதிர்மின் தன்மையும் ஒன்றையென்று ஈர்பதே!

உதரணமாக, சர்க்கரை கரைசலை கருதுவோம். சர்கரை மூலக்கூறில் உள்ள பகுதியளவு நேர்மின் தன்மை கொண்ட ஹைட்ரஜன் அணு, நீர்மூலக்கூறில் உள்ள பகுதியளவு எதிர்மின் தன்மை கொண்ட ஆக்ஸிஜன் அணுவுடன் ஹைட்ரஜன் பிணைப்பை ஏற்படுத்துகிறது.

இதனால், சர்கரை மூலக்கூறு, நீர்மூலக்கூறுடன் ஒன்றாக பிணைக்கப்படுகிறது. இதைத்தான், சர்க்கரை நீரில் கரைதல் என்கிறோம்.

நீர் திரவநிலையில் இருப்பதற்கு காரணம் ஹைட்ரஜன் பிணைப்புதான்! ஒரு குடுவையில் நீரை எடுத்துக் கொண்டால், அதில் எண்ணற்ற நீர்மூலக்கூறுகள் இருக்கும்.

ஒரு நீர்மூலக்கூறு மற்றொரு நீர்மூலக்கூறுடன் ஹைட்ரஜன்பிணைப்பு உண்டு பன்னுகிறது. இதனால், நீர் திரவநிலையில் இருக்கிறது.

குறிப்பிடவேண்டியது என்னவெனில், நமது உடற்செயலியல் நிகழ்வுகளுக்கு திரவநிலையில் உள்ள நீரே அவசியம். ஒரு வேளை ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு இல்லை என்றால் நீர் வாயுநிலையில் இருக்கும்.

மேலும் வெப்பநிலையை பொருத்து வாயுநிலை நீரை, நீராவி, ஈரப்பதம் என்று வகைபடுத்தப்படுகிறது. இவைகளைக் கொண்டு உயிரினங்கள் பிழைப்பது சாத்தியம் இல்லை.

எனவே, இயற்கையே, நீர்மூலக்கூறுகளுக்கிடையில் ஹைட்ரஜன்  பிணைப்பை ஏற்படுத்தி திரவநிலையில் இருக்க வைத்திருக்கிறது.

 

’நீரின்றி அமையாது உலகு’ என்பதை அனைவரும் அறிவோம். இத்தகைய இன்றியமையாத நீர் ’ஹைட்ரஜன் பிணைப்பின்றி’ அமையாது என்பதால், இப்பிணைப்பை வாழ்வாதார பிணைப்பு எனலாமே!

 

 

ஹைட்ரஜன் பிணைப்பின் மற்றொரு சான்று மரபுபொருளான டி.என்.ஏ மூலக்கூறு!. இதுபற்றி மேலும் பார்ப்போம்.

உயிரினங்களின் அடிப்படை ’செல்’ ஆகும், செல்லின் மையப்பகுதியில் உட்கரு உள்ளது. உட்கருவில் குரோமோசோம்கள் உள்ளன.

இக்குரோமோசோமில் உள்ள ’டி.என்.ஏ’வின் ஒருபகுதியே ’ஜீன்’ எனப்படுகிறது. இவைகள்தான் ஒரு தலைமுறையிலிருந்து மற்றொரு தலைமுறைக்கு மரபுபண்புகளை கடத்துகிறது.

மரபுபண்புகளை கடத்தும் டி.என்.ஏ அடினைன், குவானைன், சைட்டோசின் மற்றும் தையமின் எனும் வேதிமூலக்கூறுகளால் ஆனது.

மேலும் இது இரட்டை திருகு (ஏணியை முறுக்கினாற்போல்) வடிவத்தை பெற்றுள்ளது. இவ்வடிவத்திற்கு காரணம் ஹைட்ரஜன் பிணைப்புதான்!

அதாவது, அடினைன் தையமினுடன் இரண்டு ஹைட்ரஜன் பிணைப்பிலும் குவானைன் சைட்டோசினுடன் மூன்று ஹைட்ரஜன் பிணைப்பிலும் கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது.

ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு உடைக்கப்பட்டால், இவ்வடிவத்தில் மாற்றம் நிகழும். இதனால் பண்புகள் மாறுபடும். இது அவ்வுயிரினத்திற்கும், அதன் அடுத்த தலைமுறைக்கும் பெரும் பாதிப்பிணை ஏற்படுத்தலாம்.

மேற்கண்ட இரு உதாரணங்களும் ஹைட்ரஜன் பிணைப்பின் முக்கியத்துவத்தை எடுத்துரைக்கின்றன. இதன்மூலம் ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு வாழ்வாதார பிணைப்பு என்பதனை அறியலாம்.

முனைவர்.ஆர்.சுரேஷ்
ஆராய்ச்சியாளர்
பகுப்பாய்வுமற்றும்கனிமவேதியியல்துறை
கன்செப்ஷன்பல்கலைக்கழகம், சிலி