ජෛව රසායන විද්‍යාව

ජීව රසායන විද්‍යාව, ජෛව රසායන විද්‍යාව එසේත් නැත්නම් ජෛව රසායනවේදය යනු ජීවින්ගේ සිරුර තුළ සිදුවන රසායනික ප්‍රතික්‍රියා පිළිබදව සිදුකරන අධ්‍යයනයයි. මෙහිදී ප්‍රෝටීන, කාබෝහයිට්‍රේට, ලිපිඩ, න්‍යෂ්ටික අම්ල සහ වෙනත් ජෛව අණු වැනි සෛලීය ද්‍රව්‍යවල ව්‍යුහය හා කෘත්‍ය පිළිබදව අධ්‍යයනය කරනු ලබයි. රසායනික ජීව විද්‍යාව (Biochemistry)  මගින් ජෛව රසායනික විද්‍යාවේ  ඇති වන යම් යම් ගැටළුවලට රසායනික සංස්ලේෂණය මගින් විසදුම් ලබාදේ. 

විවිධ ආකාරයේ ජෛව අණු විශාල ප්‍රමාණයක් තිබුණද ඒවායින් බොහෝමයක් සංකීර්ණ විශාල බහු අවයවික  අණු වන අතර (Polymers) මේවා සෑදි ඇත්තේ ඒ හා සමාන පුනරාවර්ථනය වන ඒක අවයවික  කුඩා උප ඒකක මගිනි. (Monomers) ඉහත සදහන් කළ බහු අවයවික  ජෛව අණු සදහා විවිධ ආකාරයේ උප ඒකක වර්ග ඇත. උදාහරණයක් ලෙස ප්‍රෝටීන යනු ඇමයිනෝ අම්ල 20 ක් ‍හෝ වැඩි ප්‍රමාණයකින් සෑදි ඇති බහු අවයවිකයකි. ජෛව රසායනික විද්‍යාවේදී ප්‍රෝටීන වැනි වැදගත් ජෛව අණුවල රසායනික ගුණාංගයන් පිළිබදව අධ්‍යයනය කරනු ලබයි. උදාහරණයක් ලෙස එන්සයිම මගින් උත්ප්‍රේරණය වන ප්‍රතික්‍රියා පිළිබදව මෙහිදී අධ්‍යයනය කරයි.

සෛල පර්වෘත්තියෙහි සහ අන්තරාසර්ග පද්ධතියෙහි ජෛව රසායනික විද්‍යාව පිළිබද වඩාත් පුළුල් ලෙස විග්‍රහ කර ඇත. ජෛව රසායනික විද්‍යාවේ වෙනත් ක්ෂේත්‍රයන් වනුයේ ඩී.එන්.ඒ සහ ආර්.එන්.ඒ වැනි ජාන කේත , ප්‍රෝටීන් සංස්ලේෂණය, සෛල පටලවල පරිවහණය සහ සංඥ‍ා ගමනා ගමනය පිළිබදව කරන අධ්‍යයනයන්ය.

ජෛව රසායන විද්‍යාව (ග්‍රීක භාෂාවෙන් βίος, bios, ‘ජීවිතය’ හා ඊජිප්තුව භාෂාවෙන් kēme , ‘පෘථිවිය’) යනු සජීවී පටකවල රසායනික ක්‍රියාකාරිත්වය අධ්‍යයනය කිරීමයි. ප්‍රෝටීන , කාබොහයිඩ්‍රේට් , ලිපිඩ , න්‍යෂ්ටික අම්ල හා අනෙකුත් ජෛව අණු වැනි සෛලික අංගවල ක්‍රියාකාරිත්වය හා ව්‍යුහය පිළිබදව කටයුතු කරයි. ජෛව රසායනය තුළින් නැගෙන බොහෝ ප්‍රශ්නවලට රසායනික විශ්ලේෂණ තුළින් දියුණු කරන ලද මෙවලම් භාවිතයෙන් පිළිතුරු සැපයීමට රසායනික ජිව විද්‍යාව උත්සාහ දරයි.

විවිධ ජෛව අණු විශාල සංඛ්‍යාවක් තිබුණ ද බොහොමයක් එක සමාන පුනරාවර්තී උප ඒකක (ඒක අවයවක ලෙස හදුන්වන) විශාල සංඛ්‍යාවක එකතුවෙන් ඇතිවන විශාල හා සංකීර්ණ අණු වෙයි. (බහු අවයවක ලෙස හදුන්වන) සෑම බහු අවයවක ජෛව අණු කණ්ඩායමකටම වෙනස් උප කොටස් කාණ්ඩ ඇත. උදාහරණ ලෙස ප්‍රෝටීන් යනු ඇමයිනෝ අම්ල 20 ක් දක්වා හෝ ඊට වැඩි ප්‍රමාණයකින් සෑදී ඇති බහු අවයවයකි. ජෛව රසායනය ප්‍රෝටීන් වැනි වැදගත් ජෛව අණුවල රසායනික ගුණ අධ්‍යයනය කරයි. විශේෂයෙන් එන්සයිමීය උත්ප්‍රේරක ප්‍රතික්‍රියාවල රසායනය.

සෛල පරිවෘත්තීය හා අන්තරාසර්ග පද්ධතියෙහි ජෛව රසායනය පුළුල් ලෙස විස්තර කර ඇත. ජෛව රසායනයේ අනෙකුත් අංශවලට ප්‍ර‍ෙව්ණි කේත (DNA , RNA)  , ප්‍රෝටීන් සංස්ලේෂණය , සෛල පටල ප්‍රවාහනය  හා සංඥා සම්ප්‍රේෂණය ඇතුළත් වේ.

මෙම ලිපියෙන් සාකච්ඡා කෙරෙන්නේ භෞමික ජෛව විද්‍යාව පිළිබදව පමණි. කාබන් සහ ජලය පදනම් කරගත් දැනට පවතින සියලු ජීවී ප්‍රභේද පැවැත එන්නේ එකම පොදු පූර්වජයාගෙන් නිසා ඒවාට පවතිනුයේ සමාන ජෛව රසායනයි. වෙනස් ජෛව අණුවල අත්පුරුව වැනි මූලිකවම පදනමක් නොමැති දේවලට පවා එය එසේමය. විකල්ප ජෛව රසායනයක් පැවතීම හෝ එහි ප්‍රායෝගික බව නොදන්නා කරුණකි.

ඉතිහාසය

මුල් කාලයේදී , ජීවය පවතින දෑ නවීන විද්‍යාවේ නියමයන්වල විෂයක් නොවන අතර අජීවී දෑ නවීන විද්‍යාවේ නියමයන්වල විෂයක් යන්න පොදු මතයක් විය. එය එසේ ප්‍රකාශ වූයේ ජීවිකොටස් වලට පමණක් තවත් ජීවි අණු බිහිකළ හැක යන මතයේ සිටියි. ඉන් පසු 1828 දී ෆෙඩ්රික් වෝලර් (Fredrich Wohler) විසින් යූරියා  සංස්ලේෂණය නමින් ලිපියක් පල කරන ලද අතර එහිදී ඔහු විසින් කාබනික ‍සංයෝගයන් කෘතීමව නිපදවිය හැකි බව ඔප්පු කර පෙන්වන ලදී. 

ජෛව රසායන නවීන විද්‍යාවේ උදාව ලෙස සලකනුයේ ප්‍රථම එන්සයිමය වන ඩයස්ටේස් යලි සොයා ගැනීමයි.  (diastase) (අද එය හදුන්වන්නේ ඇමයිලෙස් නමිනි.) එය 1833 දී ඇන්ඩෙස්මේ පේයන් විසින් සොයා ගන්නා ලදී.  ඉන්පසු 1896 දී එඩ්වර්ඩ් බුච්නර් (Eduard Buchner) විසින් සෛලයක් පිටත සිදුවන ජෛව රසායනික ක්‍රියාවලියක් ආදර්ශනය ‍කළේය. ඒ යීස්ට් සෛල මගින් මධ්‍යසාර සෑදෙන පැසවීමේ ක්‍රියාවලියයි. එසේ වුවත් “ජෛව රසායන නවීන විද්‍යාව” වචනය මූලිකව භාවිතා වී ඇත්තේ 1882 දීය. කෙසේ වෙතත් එය සාමාන්‍ය පිලිගැනීමට ලක්වූයේ ජර්මන් ජාතික රසායන නවීන විද්‍යාඥයෙකු වූ කාලර් නෙයුබර්ගේ යටතේ 1903 දීය. මෙයට පෙර එම කාලයේදී එය හැදින්වූයේ කායික රසායන නවීන විද්‍යාව වශයෙනි. ඉන්පසුව 20 වන සියවසේ මැද භාගය වන තුරු එය එතරම් උසස් තත්ත්වයකට නොපැමිණි අතර 20 වන සියවසේ මැද භාගයේදී සොයාගත් නවීන විද්‍යාත්මක උපකරණයක් වන වර්ණ ඡායාරූපකරණයන්, X කිරණ විවර්තනය, NMR වර්ණාවලීක්ෂයන්, විකිරණ හා සමස්ථානික නාමකරණයන්, ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂයන් හා අණුකමය ගති ආදර්ශකය (Molecular Dynamic Simulation) වැනි උපකරණවල උදවුව හරහා විවිධවූ අණු හා සෛලවල පරිවෘත්තීය ක්‍රියාවලීන් පිළිබදව සවිස්තරාත්මක විශ්ලේෂණයන් කිරීමට හැකියාව ලැබුණි. එහිදී ග්ලයිකෝසිස් හා කර්බ් චක්‍රය (ස්ට්‍රික් අම්ල වක්‍රය) උදාහරණ වේ. 

ජෛව රසායන ඉතිහාසයේ අද්විතීයිය යොදාගැනීමක් වන්නේ ජානය සොයා ගැනීමක් එය මගින් සෛල තුළ  තොරතුරු හුවමාරු වන අයුරු හඳුනාගැනීමත් ජෛව රසායන නවීන විද්‍යාවේ මෙම කොටස අණුක ජීව නවීන විද්‍යාව ලෙස හදුන්වයි. 1950 දී ජේම්ස් ඩී. වොට්සන්, ෆ්රැන්සිස් ක්‍රික්, රොසැලින්ඩ් ෆ්රැන්ක්ලින් හා මයුරිස් විල්කින්ස් යන පුද්ගලයන් විසින් DNA වල ව්‍යුහය හා එහි තොරතුරු හුවමාරුව සම්බන්ධයෙන් ක්‍රියාකාරී වු වැදගත්  පුද්ගලයන් වේ. ජෝර්ජ් බීඩ්ල් හා එඩ්වඩ් ටැටුම් විසින් දිලීර වල එක්  එන්සයිමයක් එක් ජානයක් ක්‍ නිපද වීම ආදර්ශනය කිරීම නිසා 1958 දී නොබෙල් ත්‍යාගය දිනා ගන්නා ලදී. 1988 දී කොලින් පිත්ෆෝක්  DNA සාක්ෂි තුලින් අණාවරණය  කරගත් දත්ත හේතුවෙන් වරදකරු වු ප්‍රථම පුද්ගලයා වූ අතර එය අධිකරණ වෛද්‍ය නවීන විද්‍යාවේ නව කොටසක් විය. ඉතා මෑතදී ඇන්ඩෘ z ෆයර් හා ක්රෙයිග් සී.මෙලොයි (Craig C. Mello) විසින් 2006 දී RNA නිරෝධනය (RNA interference [RNA I ]) සොයා ගැනීම වෙනුවෙන් 2006 වසරේ නො‍ෙබල් ත්‍යාගය ද හිමි වුණි.

අද මයිකල් ඊ. සුගාර් විසින් පිහිටුවන ලද පරිදි ජෛව රසායන නවීන විද්‍යාව කොටස් තුනකි. ශාක ජෛව රසායන නවීන විද්‍යාව තුලින් ස්වයංපෝෂී ජීව කොටස්  ප්‍රභාසංස්ලේෂණය   පිළිබදව හා වෙනත් ශාකවල විශේෂිත ජෛව රසායනික ක්‍රියාවලි අධ්‍යයනයත් , සාමාන්‍යය ජෛව රසායන නවීන විද්‍යාව තුලින් සත්ව හා ශාකවල ජෛව රසායන ක්‍රියාවලින් හා මනුෂ්‍ය/ වෛද්‍ය/ ඖෂධ ජෛව රසායන නවීන විද්‍යාව තුලින් මිනිසුන්ගේ හා විවිධ වූ රෝගාබාධවල ජෛව රසායනික ක්‍රියාවලිය අධ්‍යයනය කෙරේ.

අනෙකුත් අණුක මට්ටමේ ජෛව විද්‍යාවලට ඇති සම්බන්ධය

ජෛව රසායනයේ පරීක්ෂණයන් ජෛව රසායනයටම අදාල විශේෂ තාක්ෂණික ක්‍රම භාවිතයට ගනී. නමුත් දැන් වැඩි වශයෙන් මේවා ප්‍රවේණි විද්‍යාව , අණුක ජීව විද්‍යාව හා භෞතිකයේ තාක්ෂණික ක්‍රම හා අදහස් සමග සම්බන්ධ වේ. ඒවායේ තාක්ෂණික ක්‍රම හා අන්තර්ගතය අතින්  කොටස් අතර කිසිම විටෙක පැහැදිලි වෙන් කිරීමක් නොතිබුණි. නමුත් අතීත‍යේ මෙම අංශවල සාමාජිකයන් විශාල ලෙස වෙන් කර තිබිණි. වර්තමානයේ අණුක ජීව විද්‍යාව හා ජෛව රසායනය යන අංශ එකිනෙක හුවමාරු කළ හැකි තරම්ය. පහත දැක්වෙන්නේ එම ක්ෂේත්‍ර අතර සබඳතාව දක්වන පටිපාටිකයකි.

·	ජෛව රසායනය යනු ජීව පටක තුළ සිදුවන රසායනික ද්‍රව්‍ය හා ජෛව ක්‍රියාවලි පිළිබඳ අධ්‍යයනයයි. ජෛව රසායනඥයන් ජෛව අණුවල ව්‍යුහය හා ක්‍රියාව පිළිබඳ ප්‍රභලව අවධානය යොමු කරයි. ජෛව ක්‍රියාවලි පිටුපස රසායනය අධ්‍යයනය හා ජීවීය ලෙස සක්‍රීය අණු සංස්ලේෂ්ණය ජෛව රසායනයේ උදාහරණ ලෙස දැක්විය හැක.

·	ප්‍රවේණි විද්‍යාව පටකවල ප්‍රවේණි වෙනස්කම් මගින් ඇතිවන ප්‍රතිඵල නොසිත්ත දර්ශය පිළිබඳ අධ්‍යයනයයි. සාමාන්‍ය සංරචකයක නොමැති වුවද මෙය තාර්කිකව නිගමනය කළ හැක. (උදා - ජානය) නොහික්ත දර්ශ සමග හෝ ස්වාභාවික රූපානුදර්ශය සමග සංසන්දනය කළහ. ක්‍රියාකාරී කොටස් එකක් හෝ කිහිපයක් නොමැතිවීමෙන් ඇතිවන විකෘති දර්ශ පිළිබඳව - අධ්‍යයනය ද මෙහිදී සිදු කෙරේ. එවන් අධ්‍යයන වලින් සිදු කරන සරල අර්ථ  දැක්වීම් ජාන අන්තර්ක්‍රියා මගින් ව්‍යාකූලත්වයකට පත් කළ හැකි වේ.

·	අණුක ජීව විද්‍යාව යනු ප්‍රවේණි ද්‍රව්‍ය ගුණනය වීම, පිටපත් කිරීම හා පරිවර්තනය කිරීම වැනි ක්‍රියාවලිවලට ආධාර දෙන අණු පිළිබඳ අධ්‍යයනයයි. අණුක ජීව විද්‍යාවේ ප්‍රධානම පදනම වන්නේ ප්‍රවේණි ද්‍රව්‍යය  RNA  බවට පිටපත් වී ප්‍රෝටීන බවට පරිවර්තනය වීමයි. මෙමගින් වඩාත් සරලව  ක්ෂේත්‍රය හඳුනාගැනීමට හොඳ ආරම්භයක් සපයයි. මෙමගින් RNA වල නව කෘත්‍ය පිළිබඳව වඩා හොඳින් අවබෝධ කරගත හැකි වී ඇත.

·	රසායනික ජීව විද්‍යාවේදී ජෛව පද්ධතිවලට අඩුම බලපෑමක් ඇති කරන කුඩා අණු මත පදනම් වූ නව මෙවලම් දියුණු කිරීම හා ඒවායේ ක්‍රියාකාරිත්වය පිළිබඳ විස්තරාත්මක තොරතුරු සැපයීම සිදු කරයි. තව දුරටත් රසායනික ජීව විද්‍යාව මගින් ජෛව අණු හා කෘත්‍රීම උපකරණ අතර කෘත්‍රීම මුහුම් සිදු කිරීමට ජෛව පද්ධති යොදවනු ලැබේ.

ආශ්‍රිත

ලැයිස්තු 

 Important publications in biochemistry (chemistry)
 List of biochemistry topics
 List of biochemists
 List of biomolecules

ආශ්‍රිත 

 Astrobiology
 Biochemistry (journal)
 Biological Chemistry (journal)
 Biophysics
 Chemical ecology
 Computational biomodeling
 Dedicated bio-based chemical
 EC number
 Hypothetical types of biochemistry
 International Union of Biochemistry and Molecular Biology
 Metabolome
 Metabolomics
 අණුක ක්ෂුද්‍ර ජීව විද්‍යාව
 Molecular medicine
 Plant biochemistry
 Proteolysis
 Small molecule
 Structural biology
 TCA cycle

සටහන්

a.  Fructose is not the only sugar found in fruits. Glucose and sucrose are also found in varying quantities in various fruits, and sometimes exceed the fructose present. For example, 32% of the edible portion of a date is glucose, compared with 24% fructose and 8% sucrose. However, peaches contain more sucrose (6.66%) than they do fructose (0.93%) or glucose (1.47%).

මූලාශ්‍ර

භාහිර සබැඳි 

 
 The Virtual Library of Biochemistry, Molecular Biology and Cell Biology
 Biochemistry, 5th ed. Full text of Berg, Tymoczko, and Stryer, courtesy of NCBI.
 SystemsX.ch – The Swiss Initiative in Systems Biology
 Full text of Biochemistry by Kevin and Indira, an introductory biochemistry textbook.

 
ජීව විද්‍යාව
විද්‍යාව
රසායන විද්‍යාව
ජෛව තාක්ෂණය
Molecular biology