வளர்சிதை மாற்றம்

வளர்சிதை மாற்றம் (ஆங்கிலம்: Metabolism) அல்லது (இலங்கை வழக்கு) அனுசேபம் என்பது உயிர்வாழ்வதற்காக உயிரினங்களில் நடைபெறும் ஒரு தொகுதி வேதி வினைகள் ஆகும். இவ்வேதிவினைகள் உயிரினங்கள் வளர்வதற்கும், இனப்பெருக்கம் செய்வதற்கும், தமது உடலமைப்பைப் பராமரிப்பதற்கும் உதவுகின்றன. வளர்சிதைமாற்றம் பொதுவாக இரண்டு வகையாகப் பிரிக்கப்படுகின்றது. இவை, சிதைமாற்றம் (catabolism), வளர்மாற்றம் (anabolism) என்பனவாகும். சிதைமாற்றம் பெரிய மூலக்கூறுகளைச் சிறியனவாக உடைக்கின்றது. வளர்மாற்றம் சக்தியைப் பயன்படுத்தி புரதம், நியூக்கிளிக் அமிலம் போன்ற கலத்தின் கூறுகளை உருவாக்குகின்றது.

வளர்சிதைமாற்றத்தின் வேதிவினைகள் வளர்சிதைமாற்றச் செல்வழிகளாக ஒழுங்குபடுத்தப்பட்டு உள்ளன. இவற்றில் ஒரு வேதிப்பொருள் இன்னொன்றாக மாறுவது ஒரு தொகுதி நொதியங்களின் மூலம் நடைபெறுகின்றது. வளர்சிதைமாற்றத்துக்கு நொதியங்கள் மிகவும் இன்றியமையாதனவாகும். ஏனெனில், இவையே விரும்பத்தக்க, ஆனால் வெப்ப இயக்கவியல் அடிப்படையில் சாதகமற்ற வேதிவினைகளை இணைத்தல் முறை மூலம் சாதகமானவையாக்கி உயிரினங்களில் அவை நிகழ உதவுகின்றன. நொதியங்கள், கலங்களில் ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கு அல்லது பிற கலங்களில் இருந்து வரும் சைகைகளுக்கு அமைய, வளர்சிதைமாற்றச் செல்வழிகளை நெறிப்படுத்துவதற்கும் உதவுகின்றன.

ஒரு உயிரினத்தில் நிகழும் வளர்சிதைமாற்றங்களே எப்பொருள் அவ்வுயிரினத்துக்கு ஊட்டம் தருவது எது நஞ்சாக அமைவது என்பதையும் தீர்மானிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, சில நிலைக்கருவிலிகள் ஐதரசன் சல்பைடை ஊட்டச்சத்தாகப் பயன்படுத்துகின்றன, ஆனால் இவ் வளிமம் விலங்குகளுக்கு நஞ்சாகும். வளர்சிதைமாற்றத்தின் வேகம், அதன் வேகவீதம் என்பனவும் ஒரு உயிரினத்துக்கு எவ்வளவு உணவு தேவை என்பதைத் தீர்மானிப்பதில் பங்கு வகிக்கின்றன.

அடிப்படையான வளர்சிதைமாற்றச் செல்வழிகள் மிகவும் வேறுபட்ட இனங்களிலும் ஒரேமாதிரியாக அமைந்திருப்பது, வளர்சிதைமாற்றம் தொடர்பான குறிப்பிடத்தக்க ஒரு அம்சம் ஆகும். சித்திரிக் அமில வட்டத்தில் இடைநிலைப் பொருளான காபொக்சிலிக் அமிலம், ஒருகலப் பாக்டீரியாவான எஸ்செரீக்கியா கோலை (Escherichia coli) என்பதிலும், பெரிய பல்கல விலங்கான யானையிலும் இருப்பது இதற்கான ஒரு எடுத்துக்காட்டு ஆகும். வளர்சிதைமாற்றத்தில் உள்ள இவ்வாறான ஒப்புமைகள் இச் செல்வழிகளின் உயர்ந்த செயல்திறன் காரணமாகவும், இவை உயிரினப் படிமலர்ச்சி (கூர்ப்பு) வரலாற்றின் தொடக்க காலத்திலேயே உருவானதன் காரணமாகவும் இருக்கலாம்.

வளர்சிதை மாற்றம் விளக்கம்
கிரேக்கத்தில் மெட்டபாலிக் (Metabolic) என்னும் வேர்ச் சொல்லின் பொருள் ‘மாற்றம்’ என்பதாகும். மெட்டபாலிசம் என்ற வார்த்தைக்கு இந்த வேர்ச் சொல்லே அடிப்படை. உட்கொள்ளும் உணவு, உடலில் எவ்வாறு மாற்றமடைகிறது, பின்னர், எப்படி அது கழிவுநீக்கப் பொருளாக வெளியேற்றப்படுகின்றது என்னும் வேதிவினைச் செயல்பாடு வளர்சிதை மாற்றம் என்றழைக்கப்படுகிறது.

வளர்சிதை மாற்ற விகிதம்
உடல் நாடோறும் செலவழிக்கும் ஆற்றல் அல்லது கலோரியின் அளவு, வளர்சிதை மாற்ற விகிதம் எனப்படுகிறது.

முக்கிய உயிர்வேதிப் பொருட்கள் 

விலங்குகள், தாவரங்கள், நுண்ணுயிர்கள் போன்ற உயிரினங்களின் பெரும்பாலான அமைப்புக்களுக்கு அடிப்படையான மூலக்கூற்று வகைகள் நீர் (70%), கனிம அயன்கள், மற்றும் முக்கியமான கரிமச் சேர்வைகள் ஆகும். இந்த கரிமச் சேர்வைகள் முக்கியமான நான்கு வகைகளில் அடங்கும். அவையாவன: காபோவைதரேட்டுக்கள், புரதங்கள், லிப்பிட்டுக்கள், கருவமிலங்கள் ஆகும். இவற்றில் கருவமிலங்கள், புரதங்கள் அனேகமான கார்போவைதரேட்டுக்கள் (கூட்டுச்சர்க்கரைகள்) ஆனவை பருமூலக்கூறுகளாகும். இவ்வாறான பருமூலக்கூறுகளின் முன்னோடிகளாக முறையே, குறைந்த மூலக்கூற்றுத் திணிவுள்ள, கருக்காடிக்கூறுகள், அமினோ அமிலங்கள், எளிய சீனி மூலக்கூறுகளான ஒற்றைச்சர்க்கரைகள் இருக்கின்றன. இந்தப் பருமூலக்கூறுகள் உயிரணுக்களின் 80-90% உலர் திணிவுக்குக் காரணமாக இருக்கிறது. மிகுதியான உலர் திணிவானது லிப்பிட்டுக்களினால் பெறப்படுகின்றது..

இம் மூலக்கூறுகள் உயிர் வாழ்வுக்கு இன்றியமையாதன ஆதலால், உணவுச் சமிபாட்டின்போது, கலங்களையும் இழையங்களையும் உருவாக்குதல், இம் மூலக்கூறுகளை உடைத்து ஆற்றல் மூலமாகப் பயன்படுத்துதல் ஆகிய செயற்பாடுகள் வளர்சிதைமாற்றத்தின்போது நடைபெறுகின்றது. பல முக்கியமான உயிர்வேதிப் பொருட்களை இணைத்து டி.என்.ஏ, புரதங்கள் போன்ற பல்படிச் சேர்வைகளை (பல்பகுதியம்) உருவாக்க முடியும். இத்தகைய பெருமூலக்கூறுகள் எல்லா உயிரினங்களினதும் முக்கியமான கூறாக அமைகின்றன. சில மிகப் பொதுவான உயிரியல் பல்படிச் சேர்வைகள் கீழேயுள்ள அட்டவணையில் தரப்பட்டுள்ளன.

வளர்சிதைமாற்ற வகைகள் 
வளர்சிதைமாற்றத்தில் இரு முக்கியமான செயற்பாடுகள் உள்ளன. அவை வளர்மாற்றம் அல்லது உட்சேபம் (Anabolism), சிதைமாற்றம் (Catabolism) என்பவையாகும்.

வளர்மாற்றம்
வளர்மாற்றம் எனப்படுவது, ஆக்கப்பூர்வமான வளர்சிதை மாற்ற செயல்முறைகளின் உயிர்ப்பொருள் தொகுப்பாகும். அதாவது சிதைமாற்றத்தின் மூலம் வெளியிடப்படும் ஆற்றலைப் பயன்படுத்திச் சிக்கலான மூலக்கூறுகளை தொகுக்கும் செயல்முறையாகும். பொதுவாக, கண்ணறைக் கட்டமைப்புகளை அல்லது உயிரணுவின் உள்ளமைப்புக்களைத் தோற்றுவிக்கும் சிக்கலான மூலக்கூறுகள், சிறிய மற்றும் எளிய முன்னோடிகளிலிருந்து படிப்படியாக கட்டமைக்கப்படுகின்றன. இச் செயல்முறை மூன்று அடிப்படை நிலைகளைக் கொண்டுள்ளது. முதலாவதாக, இது அமினோ அமிலங்கள், ஒற்றைச்சர்க்கரைகள், ஐசோப்பிரினாயிடுகள், கருக்காடிக்கூறுகள் ஆகிய முன்னோடிகளை உற்பத்தி செய்கிறது. இரண்டாவதாக, அடினோசின் முப்பொசுபேற்றிலிருந்து ஆற்றலைப் பெற்றுக்கொண்டு தொழிற்படும் வடிவங்களாக மாற்றி அமைக்கப்படுகின்றன. மூன்றாவதாக, இந்த முன்னோடிகளிலிருந்து புரதங்கள், கூட்டுச்சர்க்கரைகள், கொழுமியங்கள், கருவமிலங்கள் போன்ற சிக்கலான மூலக்கூறுகள் தொகுக்கப்படுகின்றன.

சிதைமாற்றம்
சிதைமாற்றம் எனப்படுவது சிக்கலான மூலக்கூறுகள் உடைக்கப்பட்டு, ஆக்சிசனேற்ற செயல்முறை மூலம் எளிய மூலக்கூறுகளாக்கப்படுவதாகும். இந்தச் செயல்முறையின் மூலம் வளர்மாற்றத்திற்கான ஆற்றலும், தேவையான மூலப்பொருட்களும் பெறப்படுகின்றது. ஒவ்வொரு உயிரினத்திலும், இந்தச் செயல்முறை வெவ்வேறு வடிவில் நிகழும். விலங்குகளில் நிகழும் சமிபாடு நிகழ்வு இவ்வகையான ஒரு சிதமாற்றமாகும்.

வளர்சிதை மாற்றக்குறைபாட்டு நோய்கள்

நீரிழிவு நோய்
ஆரோக்கியமான உடல்நலம் கொண்ட மனிதனின் குருதியில் சர்க்கரை அளவு, உணவுக்கு முன்பு 80 - 120 மி.கி. /டெசி.லி. என்னும் அளவில் காணப்படும். உணவுக்குப் பின்பு அதிக அளவிலான இரத்தச் சர்க்கரை (Glucose) குருதியில் அதிகரிக்கும் போது இவை கரையாத கிளைகோஜனாக மாற்றப்படும். பிறகு, அது பிற்காலத் தேவைக்காக, கல்லீரல் மற்றும் தசை ஆகியவற்றில் சேமிக்கப்படும். தேவை ஏற்படும் போது அக் கிளைகோஜன் மீண்டும் இரத்தச் சர்க்கரையாக மாற்றப்பட்டு குருதியில் சேர்க்கப்படும். இச்செயற்பாடுகள் அனைத்தும் கணையத்தில் லாங்கர்கான் திட்டுகளில் உள்ள பீட்டா, ஆல்பா செல்களால் சுரக்கப்படும் இன்சுலின், குளூக்கோகான் ஆகிய வளரூக்கிகளால் (Hormones) கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றது. இன்சுலின் போதுமான அளவு சுரக்காதபோது, குருதியில் காணப்படும் அதிகப்படியான சர்க்கரை பயன்படுத்தப்படாது கழிவுநீக்கச் செயற்பாட்டில் சிறுநீருடன் கலந்து வெளியேற்றப்படும். இந்நோய்க்கு நீரிழிவு (Diabetes Mellitus) என்றழைக்கப்படுகிறது. இதேபோல், இதய நோய்கள், சிறுநீரகச் செயலிழப்பு, உயர் இரத்த அழுத்தம், உடற்பருமன், அல்சீமியர் நோய், மூளையைப் பாதிக்கும் பக்கவாத நோய்கள் முதலானவை வளர்சிதைமாற்றச் செயல்பாட்டுக் குறைவினால் உண்டாகும் நோய்களாகும்.

மரபியல் நோய்கள்
குறைபாடுள்ள அல்லது திடீர் மாற்றமடைந்த மரபணுவால் (Gene) மரபியல் நோய்கள் ஏற்படுகின்றன. வெள்ளுடல் நோய் (Albinism) எனப்படுவது மெலனின் வளர்சிதைமாற்றக் குறைபாட்டால் தோன்றும் மரபியல் நோய் ஆகும். தோல், உரோமம், விழிகளில் மெலனின் நிறமியின்மை காரணமாக இந்நோய் உருவாகின்றது. மேலும், இது திடீர் மாற்றமடைந்த ஒடுங்கு மரபணுக்களால் தோன்றுவதாகும். இதன் அறிகுறியாக, தோலின் நிறமானது வெளிறிப்போய் வெள்ளுடலாகக் காணப்படும். மேலும், சூரிய ஒளிமீது அதிக உணர்வு கொண்டதால் உண்டாகும் ஒளிக் காழ்ப்புநிலை (Photophobia), இரத்தம் உறையாமை நோய் (Hemophilia), கதிர் அரிவாள் இரத்தச்சோகை (Sickle cell Anaemia), இரத்த அழிவுச்சோகை (Thalassemia), உளமுடக்கப் பிணிக்கூட்டு நோய் (Down Syndrome), நிறக் குருடு, குமிழ்ச் சிறுவன் நோய் முதலியன மரபியல் நோய்கள் ஆகும்.

சத்துப் பற்றாக்குறை நோய்கள்
ஆரோக்கியமான உடல் நலத்திற்கு, மனித உடலுக்கு அவசியப்படும் எல்லா உணவுப் பொருள்களும் உரிய விகிதத்தில் தகுந்த அளவில் இருப்பது இன்றியமையாதது ஆகும். சரிவிகித உணவை உட்கொள்ளுதல் வேண்டும். அவ்வாறு மேற்கொள்ளாத நிலையில் பல்வேறு சத்துக் குறைபாட்டு நோய்கள் உண்டாகின்றன. குறிப்பாக, குழந்தைகளுக்குப் புரதச்சத்துக் குறைபாட்டால் உடல் மெலிவு நோய் (Marasmus), குவாஷியார்கர் எனப்படும் சவலை நோய் ஆகிய நோய்கள் தோன்றிக் காணப்படுகின்றன. குழந்தையின் எடைக்குறைவு, கடும் வயிற்றுப்போக்கு, எலும்பு மீது தோல் போர்த்திய உடலமைவு ஆகியவை உடல் மெலிவு நோயின் அறிகுறிகள் ஆகும். சவலை நோய்க்கு ஆட்பட்ட குழந்தைகள் உப்பிய வயிற்றுடனும் வீங்கிய முகம், கால்களுடனும் காட்சியளிப்பர்.

விண்வெளி வீரர்களுக்கு ஏற்படும் வளர்சிதை மாற்றப் பாதிப்புகள்
அமெரிக்கா, ரஷ்யா, இந்தியா உள்ளிட்ட பன்னிரண்டு நாடுகள் இணைந்து உருவாக்கியுள்ள சர்வதேச விண்வெளி மையமான நாசாவில் விண்வெளி வீரர்கள் தங்கியிருந்து பல்வேறு ஆராய்ச்சிகள் மேற்கொள்கின்றனர். அக்காலகட்டத்தில்,  வீரர்களின் உடலில் பல்வேறு வளர்சிதை மாற்றப் பாதிப்புக்கள் நிகழ்கிறது. குறிப்பாக, அவர்களின் எலும்புகளின் அடர்த்தியானது குறிப்பிடத்தக்க அளவு குறைகிறது. மேலும், அவர்கள் சரிவிகித உணவு உட்கொள்ளவியலாத நிலையில், இயல்பாக நிகழும் வளர்சிதை மாற்றம் பெருமளவில் பாதிப்பிற்கு உள்ளாகின்றன. அதுமட்டுமின்றி, அவர்களின் இதயத் துடிப்பின் அளவு குறைந்து காணப்படுகிறது. கண்களில் மாறுபாடு போன்ற உடல் ரீதியாக பல்வேறு மாற்றங்கள் நிகழ்கின்றன.

இத்தகைய வளர்சிதை மாற்றத்தை எதிர்கொள்ள பூமியில் அவர்களுக்குப் பல்வேறு கடும் பயிற்சிகள் முன்தயாரிப்பாக வழங்கப்படுகின்றன. புவியீர்ப்பு விசை அல்லாத விண்வெளியில் குறிப்பிடத்தக்கப் பணிகளை மேற்கொள்ளவும் அவர்கள் பயிற்றுவிக்கப்படுகின்றனர். அடர்த்தி குறையும் எலும்புகள் கரைந்து விண்வெளி வீரர்களின் சிறுநீர் வழியாக வெளியேறுகின்றன. இதனால், அதைச் சேமித்து வைத்துக் கொள்ளும்படி அறிவுறுத்தப்படுகிறது. இந்த சிறுநீரில் வழக்கத்தைவிட அதிக அளவில் கால்சியம் கலந்து காணப்படும். பொதுவாக, உடலில் உள்ள தேவையற்ற வேதிப் பொருட்கள் சிறுநீர் மூலமாகவே வெளியேற்றப்படுகிறது.

மேற்கோள்கள்

 
பரிணாம உயிரியல்