கேள்வி: உயிர் கனிமவேதியியல் - வரலாறு குறித்து விரிவாக சொல்லுங்கள்.
பதில்: சிபிலிசு நோய் சிகிச்சைக்கு ஆர்செனிக் மற்றும் கார்பன் இணைந்த ஆர்செனிகல்கள் எனப்படும் கரிம ஆர்செனிக் சேர்மத்தைப் பயன்படுத்தி பவுல் எர்லிச் என்பவர் உலோகங்கள் அல்லது உலோகப்போலிகள் உயிரியலுடன் கொண்டுள்ள தொடர்பை விளக்கினார். இதன் தொடர்ச்சியாகவே உரோசன்பெர்க்கின் கண்டுபிடிப்பான சிஸ்-பிளாட்டின் (cis-PtCl2(NH3)2) என்ற சேர்மத்தின் புற்றுநோய் எதிர்ப்பு செயல்பாடுகள் பற்றிய அறிவு அரும்பத் தொடங்கியது. முதன் முதலாக சேம்சு பி. சம்னர் படிகமாக்கிய புரதமான யூரியேசு அதன் செயல்படும் தளத்தில் நிக்கல் இருப்பதைப் பின்னர் கண்டறிந்தனர். உயிரைப் போக்கும் குருதிச்சோகை நோயைக் குணப்படுத்தும் உயிர்ச்சத்து பி12 மருந்தின் கொர்ரின் பெருவளையத்தில் கோபால்ட் இருப்பது கண்டறியப்பட்டது. டோரதி ஓட்ச்கின் படிகவுருவியல் ஆய்வின் வழியாக இதனை நிருபித்தார். பாசுபேட்டு சேர்மத்தைக் கொண்டுள்ள பலபடிகளின் இன்றியமையாப் பணியை வாட்சன் – கிரிக் விளக்கிய டி. என். ஏ. கட்டமைப்பு விளக்குகிறது.
கேள்வி: உயிர் கனிமவேதியியல் - உயிர் கனிமவேதியியலின் கருப்பொருட்கள் பற்றி தகவல் சொல்.
பதில்: பல வேறுபட்ட தனித்துவமுள்ள கருப்பொருட்கள் உயிர் கனிமவேதியியலில் அடையாளம் காணப்பட்டுள்ளன. அவற்றின் சில. முக்கியப் பகுதிகள் பின்வருமாறு:
கேள்வி: உயிர் கனிமவேதியியல் - உலோக அயனிகள் சேகரித்தலும் கடத்துதலும் குறித்து விரிவாக சொல்லுங்கள்.
பதில்: அயனித்தடங்கள், அயனிக்குழாய்கள் உதாரணம் (சோடியம்–பொட்டாசியம் அடினோசைன் டிரைபாசுபேட் -ATPase குழாய்கள்) புன்வெற்றிடம், இரும்பு இடுக்கி இணைப்புகள் பிற புரதம் மற்றும் செல்களில் உலோகங்களின் அடர்த்தியைக் கட்டுப்படுத்தும் சிறிய மூலக்கூறுகள் முதலான அனைத்தையும் இத்தலைப்பு உள்ளடக்கியுள்ளது. ஒரே ஒரு பிரச்சினை என்னவெனில் வளர்சிதைமாற்றம் தேவை என்று கருதப்படும் பல உலோகங்கள் கரையும்தன்மை அல்லது பற்றாக்குறை காரணமாக எளிதாக கிடைப்பதில்லை. உயிரினங்கள் இப்பிரச்சினையை எதிகொள்ள பல உத்திகளை உருவாக்கிக்கொண்டு அவ்வுலோகங்களை சேகரிக்கவும் கடத்தவும் செய்கின்றன.
கேள்வி: உயிர் கனிமவேதியியல் - நொதியியல் என்பது என்ன?
பதில்: அன்றாட அறிவியலில் நிகழும் பல வினைகளில் தண்ணீர் மற்றும் உலோக அயனிகள், அதாவது உலோகப் புரதங்கள் பெரும்பாலும் வினையூக்கி மையங்களைப் போல் நொதிகளில் செயல்படுகின்றன. இவ்வகை வினைகளில் நீர் ஓர் ஈந்தணைவியாக (''ligand'') செயல்படுகிறது. கார்பானிக் நீரிலிநீராற்பகுப்பி, உலோகபாசுபேட்டீனிகள், மற்றும் உலோகப்புரதமீனிகள் ஆகியவை நீராற்பகுப்பி நொதிகளுக்கு எடுத்துக்காட்டுகளாகும். உலோகப் புரதங்களைப் பற்றியும் அவற்றின் செயல்பாடுகள் பற்றியும் புரிந்து கொள்ள உயிர்கனிம வேதியியலாளர்கள் பெரிதும் முயல்கின்றனர். இலத்திரன் பரிமாறும் புரோட்டான்களைக் கொண்ட உலோகங்களைப் பொதுவாக மூன்று பிரதானமான வகுப்புகளாக வகைப்படுத்த முடியும். அவை இரும்பு-கந்தகப் புரதங்கள், (உரூபிரடாக்சின்கள், பெர்ரிடாக்சின்கள், ரியசிகே புரதங்கள் போன்றவை), நீல செப்பு புரதங்கள், சைட்டோகுரோம்கள் என்பனவாகும். இந்த இலத்திரன் கடத்தும் புரதங்கள் அலோக எலக்ட்ரான் கடத்திகளான நிக்கோட்டினமைடு அடினைன் டைநியூக்ளியோட்டைடு மற்றும் பிளாவின் அடினைன் டைநியூக்ளியோடைடு ஆகியவற்றின் நிரப்பிகளாக உள்ளன. ஏற்ற–ஒடுக்க இடைமாற்ற வினைகளில் உலோகங்களின் விரிவான பயன்பாட்டுக்கு நைதரசன் சுழற்சி வழிகாட்டுகிறது. Image:FdRedox.png
கேள்வி: உயிர் கனிமவேதியியல் - உயிர் கரிமவுலோக வேதியியல் என்பது என்ன?
பதில்: உயிர்கரிமவுலோக அமைப்புத் தனிமங்களில் அல்லது உருவாகும் இடைநிலைகளில் உலோகக் – கார்பன் பிணைப்புகள் இருப்பது அவற்றிற்கான சிறப்புத் தன்மையாகும். உயிர்கரிமவுலோக நொதிகள் மற்றும் புரதங்களில் ஐதரசனேசு என்ற நொதியும், நைட்ரசனேசு FeMoco என்ற கூட்டுக்காரணி மற்றும் உயிர்சத்து மெத்தில்கோபாலமின் ஆகியவை உள்ளன. இவைகள் யாவும் இயற்கையாகத் தோன்றும் கரிமக்கனிம சேர்மங்களாகும். ஓரணு உயிரினங்களில் உலோகங்கள் பயன்பாடு மிகுந்து இருப்பதை தெளிவுபடுத்துவதில் இப்பகுதி கவனம் செலுத்தி உள்ளது. சுற்றுச்சூழல் வேதியியலில் கரிமக்கனிமச் சேர்மங்களின் பங்கு முக்கியத்துவம் பெற்றுள்ளது . File:FeMoco cluster.svg வின் அமைப்பு, நைட்ரசனேஸின் வினையூக்கி மையம்]]
கேள்வி: உயிர் கனிமவேதியியல் - மருந்துகளில் உலோகங்கள் என்பது என்ன?
பதில்: பல மருந்துகள் உலோகம் கொண்டிருக்கின்றன. இந்த நம்பிக்கையில்தான் உலோகங்களைக் கொண்டுள்ள மருந்து வகைகள் அவற்றின் செயல்பாடுகள் மற்றும் நொதிகள் வினைபுரியும் தளங்களில் சேர்மங்களின் உலோக அயனிகள் தங்களுக்குள் இடைவினை புரிதல் ஆகியசெயல்களை அறிய முயற்சிப்பதும் நடக்கிறது. காந்த அதிர்வு அலை வரைவு முரண் முகவரில் பொதுவாக கடோலினியம் உள்ளது. பித்துமந்த நிலையில் உள்ள இருமனக் குழப்ப நோய் சிகிச்சையில் லித்தியம் கார்பனேட்டு பயன்படுத்தப்படுகிறது. முடக்குவாதம் மருந்தாகும் அவ்ரானோபின் சந்தைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. இதில் தங்கம் ஒரு கூட்டுச்சேர்மமாக உள்ளது. இதயம் மற்றும் நரம்புகளுக்கு நைட்ரிக் ஆக்சைடு சிந்தேசு என்ற நொதியை உள்ளடக்கிய நைட்ரிக் ஆக்சைடு முக்கியமானது என்ற நோக்கில் சோதிக்கப்பட்டு வருகிறது. கார்பன் மோனாக்சைடு விடுவிக்கும் மூலக்கூறுகள் , உலோகக் கூட்டுச்சேர்மங்களில் கார்பன் மோனாக்சைடை சிறிய அளவில் வெளியிட்டு வீக்கத்தைக் குறைக்கும் வகையில் உருவாக்கப்பட்டு வருகின்றன.
கேள்வி: உயிர் கனிமவேதியியல் - சுற்றுச்சூழல் வேதியியல் பற்றி விளக்கவும்.
பதில்: கன உலோகங்களுக்கும் உயிரினங்களுக்குமான தொடர்பைச் சுற்றுச்சூழல் வேதியியல் பாரம்பரியமாகவே வலியுறுத்துகிறது. பேரழிவை உண்டாக்கிய மினமாட்டா கொள்ளை நோய் க்கு மெத்தில்மெர்க்குரி காரணம் என்பது அறியப்பட்ட உண்மையாகும். வளர்ந்து வரும் நாடுகளில் பலமில்லியன் மக்கள் ஆர்சனிக் நச்சு கலந்த நிலத்தடி நீரால் பெரிதும் பாதிக்கப்பட்டு உள்ளனர். பாதரசம் மற்றும் ஆர்சனிக் கொண்ட சேர்மங்களின் வளர்சிதைமாற்றத்தில் கோபாலமின் சார்ந்த நொதிகள் உள்ளடங்கியுள்ளன.
கேள்வி: உயிர் கனிமவேதியியல் - உயிரினத்தாதுவாதல் பற்றி தகவல் சொல்.
பதில்: வாழும் உயிரினங்கள் தாதுக்களை உற்பத்தி செய்யும் செயல் உயிரினத்தாதுவாதல் எனப்படும். பெரும்பாலும் திசுக்கள் கல்லாகி அல்லது இருக்கும் அவை விறைப்பாகி இத்தகைய உற்பத்தி நடக்கிறது. இத்தகைய திசுக்கள் கனிமப்படுத்தப்பட்ட திசுக்கள் என்று அழைக்கப் படுகின்றன . பாசிகளில் உள்ள சிலிக்கேட்டுகள், முதுகெலும்பில்லா உயிரினங்களில் உள்ள ஈரணுக்கள், கார்பனேட்டுகள், மற்றும் முதுகெலும்புள்ள உயிரினங்களில் உள்ள கால்சியம் பாசுபேட்டுகள் மற்றும் கார்பனேட்டுகள் ஆகியன உதாரணங்களாகும். பாக்டீரியாக்கள் பங்கேற்கும் இரும்பு, தாமிரம் மற்றும் தங்கம் ஆகியன பிற உதாரணங்களாகும். உயிரினங்கள் வழியாக உற்பத்தியாகும் தாதுக்கள் சிறப்பான உபயோகங்களைக் கொண்டுள்ளன. காந்தவுத்தி பாக்டீரியாக்களில் உள்ள காந்த உணரிகள் (Fe3O4), ஈர்ப்பு உணர்வு அமைப்புகளான (CaCO3, CaSO4, BaSO4) மற்றும் பெர்ரிடின் புரதம் போல இரும்பைத் தேக்கிப் பெருக்குதல் (Fe2O3•H2O ) ஆகியன சில உபயோகங்களாகும். ஏனெனில் கால்சியமேற்றுதலுக்கு துணைபுரிவதில் செல்வெளி இரும்பு முனைப்புடன் பங்கேற்கிறது. ஓடுகள் உருவாவதில் அவற்றின் கட்டுப்பாடு மிக அவசியம் ஆகும். இரும்பு விநியோகித்தலில் பெர்ரின் புரதம் கட்டுப்படுத்துவதில் ஒரு முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது.
கேள்வி: உயிர் கனிமவேதியியல் - கார உலோகங்கள் மற்றும் காரமண் உலோகங்கள் பற்றி விளக்கவும்.
பதில்: Image:Monensin2.png-ஏ உயிரியில் சோடியம் இறுக்கமாக கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது ( மஞ்சள் நிறம்) Na+.]] ஏராளமான கனிம உறுப்புகள் மின்பகுளி அயனிகளாகச் செயல்படுகின்றன. சோடியம் ,பொட்டாசியம், கால்சியம்,மெக்னீசியம், குளோரைடு , பாசுபேட்டு மற்றும் கரிம அயனியான பைகார்பனேட்டு போன்றவை அவற்றுள் முக்கியமான அயனிகளாகும். இவை செல் சவ்வு முழுவதும் துல்லியமான சாய்வு விகிதத்தை பராமரித்து சவ்வூடுபரவல் அழுத்தம் மற்றும் காரஅளவை (PH) கட்டுப்படுத்துகின்றன. நரம்புகள் மற்றும் திசுக்களுக்கு அயனிகள் இன்றியமையாதனவாக ஆமைந்து , கூடுதல் செல்வெளி நீர் மற்றும் உயிரணுக்கணிகம் ஆகியவற்றுக்கு இடையே மின்னாற்பகு பொருட்களை பரிமாற்றம் செய்து திசுக்களில் செயல்திறனை உருவாக்குகின்றன. செல்சவ்வில் உள்ள புரதம் வழியாகவே மின்பகு பொருள்கள் செல்லுக்குள் சென்று வெளியேறுகின்றன. உதாரணமாக, கால்சியம், சோடியம் மற்றும் பொட்டாசியம் ஆகியன அயனிகள் வழியாக செல்சவ்வு மற்றும் நுண்குழல்களுக்குள் செல்கின்றன. இவற்றின் இயக்கத்தைச் சார்ந்தே தசை சுருக்கம் அமைகிறது
கேள்வி: உயிர் கனிமவேதியியல் - பிரதான குழுச்சேர்மங்கள் பற்றி விளக்கவும்.
பதில்: உலோகங்களைத் தவிர வேறுசில தனிமங்களும் உயிரினச் செயல்பாடு கொண்டுள்ளன. கந்தகம் பாசுபரசும் அவற்றின் வாழ்க்கை முழுவதும் தேவைப்படுகின்றது. பாசுபரசு கிட்டத்தட்ட பாசுபேட்டாகவும் அதன் எசுத்தர் வடிவிலும் காணப்படுகிறது. கந்தகம் ஆக்சிசனேற்றி வடிவத்தில் சல்பேட்டு அல்லது சல்பைடுகளாகக் காணப்படுகிறது. செலினியம் ஒரு எதிர் ஆக்சிகரணியாகவும் காட்மியம் அதனுடைய நச்சுத்தன்மை காரணமாகவும் முக்கியத்துவம் பெறுகின்றன .
கேள்வி: உயிர் கனிமவேதியியல் - உசாத்துணை என்பது என்ன?
பதில்: * Heinz-Bernhard Kraatz (editor), Nils Metzler-Nolte (editor), ''Concepts and Models in Bioinorganic Chemistry'', John Wiley and Sons, 2006, * Ivano Bertini, Harry B. Gray, Edward I. Stiefel, Joan Selverstone Valentine, ''Biological Inorganic Chemistry'', University Science Books, 2007, * Wolfgang Kaim, Brigitte Schwederski "Bioinorganic Chemistry: Inorganic Elements in the Chemistry of Life." John Wiley and Sons, 1994, * Rosette M. Roat-Malone, ''Bioinorganic Chemistry : A Short Course'', John Wiley & Sons, 2002, * J.J.R. Fraústo da Silva and R.J.P. Williams, ''The biological chemistry of the elements: The inorganic chemistry of life'', 2nd Edition, ஒக்ஸ்போர்ட் பல்கலைக்கழகப் பதிப்பகம், 2001, * Lawrence Que, Jr., ed., ''Physical Methods in Bioinorganic Chemistry'', University Science Books, 2000,