දෙවන ඒකකය

2. ජීවයේ රසායනික පදනම


ජෛව පදාර්ථයේ මූලද්‍රව්‍ය සංයුතිය

රූපය 2.1 - සල්පර් මූලද්‍රව්‍යය

රූපය 2.2 - කාබන් මූලද්‍රව්‍යය

පෘථිවිය මත ස්වභාවිකව පවතින 90ක් පමණ වන මූලද්‍රව්‍ය අතරින් ජීවය ගොඩනැගීම සඳහා දායක වී ඇත්තේ 20කට ආසන්න සුලු සංඛ්‍යාවක් පමණි. ඒවා අතරින්ද වඩාත්ම වැදගත් වන්නේ කාබන් , හයිඩ්‍රජන් , ඔක්සිජන් , නයිට්‍රජන් , පොස්පරස් සහ සල්පර් යන මූලද්‍රව්‍ය හයයි. සියලුම ජීවීන්ගේ දේහ වල බරින් 99% ක පමණ ප්‍රමාණයකට හේතු වන්නේ මෙම මූලද්‍රව්‍ය යි. මෙම මූලද්‍රව්‍ය වල ඇති සුවිශේෂ ගතිගුණ නිසා ජීවීන්ගේ දේහ තුල පවතින දහස් ගණන් කාබනික සංයෝග තැනීමටත් ජීවය පවත්වා ගැනීමට අවශ්‍ය දහස් ගණන් රසායනික ප්‍රතික්‍රියා සිදු කිරීමටත් ඒවාට හැකියාව ඇත.
                                                                   කාබන්    ,හයිඩ්‍රජන්, ඔක්සිජන්, නයිට්‍රජන්, පොස්පරස්, සල්පර්, කැල්සියම් ,පොටෑසියම් , මැග්නීසියම්,සෝඩියම්,  ක්ලෝරීන් සහ යකඩ ජීවීන්ගේ දේහ වල බහුලව ඇති මූලද්‍රව්‍ය එනම් අධිමාත්‍ර මූලද්‍රව්‍ය ලෙස සැලකේ. මේවා සෑම එකක්ම බර අනුපාතය අනුව 0.01% ක් හෝ ඊට වැඩි ප්‍රමාණයකින් ජීවී දේහ වල අඩංගු වේ.
                                                                  මෙම මූලද්‍රව්‍ය වලට අමතරව මැංගනීස් , කොපර්, සින්ක්, මොලිබ්ඩිනම්, බෝරෝන්, ඇලුමිනියම්, සිලිකන් සහ වැනේඩියම්, අයඩීන් ආදිය ඉතා ස්වල්ප ප්‍රමාණ වලින් ජීවී දේහ වල අඩංගු වේ. ඒවා අංශුමාත්‍ර මූලද්‍රව්‍ය ලෙස සැලකේ.
                                                                                                ජීවීන්ගේ දේහ වල බරින් 50%කට වැඩි ප්‍රමාණයක් දරන්නේ ජලයයි. බොහෝ ජීවීන්ගේ මෙම අගය 90% කට ආසන්න වේ.
                                                                                                                               ජලය හැරුණු විට අකාබනික ද්‍රව්‍ය ලෙස සැලකිය හැකි විද්‍යුත් ආරෝපිත ඛණිජ අයන රාශියක් ජීවී දේහ වල ඇත. මේවා ඉහත දක්වා ඇති ලෝහ මූලද්‍රව්‍ය වල කැටායන හා ඇනායනයි. සෛල තුල සිදුවන විවිධ රසායනික ක්‍රියා සඳහා මේවා අවශ්‍ය වේ.
                           ජලය සහ ඉතා සුළු ප්‍රමාණයක් වූ අකාබනික ද්‍රව්‍ය හැරුණු විට ජීවී දේහ වල විශාල ප්‍රමාණයෙන් ඇත්තේ කාබනික ද්‍රව්‍යයි. එනම් කාබන් මූලික කොටගත් සංයෝගයි. සියලුම ජීවීන්ගේ ජීව ක්‍රියා සිදුවන්නේ ජලය සහ කාබනික සංයෝග ආශ්‍රයෙනි.

ජීවය සඳහා ජලයේ වැදගත්කම

රූපය 2.3 - පෘථිවිය මතුපිට පෘෂ්ඨයෙන්
 70% ක් පමණ ජලයෙන් වැසී ඇති අයුරු

පෘථිවිය මතුපිට පෘෂ්ඨයෙන් 70%ක් පමණ ජලයෙන් වැසී පවතියී. ජීවය ආරම්භ වූයේ ජලයේය. ඉතා දීර්ඝ කාලයක් ජීවීන් ජලයට පමණක් සීමා වී තිබිණ. පෘථිවිය මත අජීවී පරිසරයේ ඇති ජලයත් ජීවී දේහ තුල ඇති ජලයත් ජීවයේ පැවැත්ම සඳහා මහත් සේ දායක වේ. සෛල තුල සිදුවන රසායනික ක්‍රියා බොහෝමයක් ම වාගේ සිදුවන්නේ ජලීය මාධ්‍යයක ය. එම රසායනික ක්‍රියා බොහොමයකම ජලය ප්‍රතික්‍රීයකයක් ලෙස සහභාගී වේ. ජීවීන්ගේ පැවැත්ම සඳහා අත්‍යවශ්‍ය කාර්යයක් ඉටු කිරීම සඳහා ජලයට හැකියාව ලැබෙන්නේ ජලයේ ඇති සුවිශේෂි රසායනික සහ භෞතික ගුණ නිසා ය.






ජීවයේ පැවැත්ම සඳහා වැදගත් වන ජලයේ භෞතික සහ රසායනික ගුණ


1. ජල අණුවේ ව්‍යුහය නිසා පහසුවෙන් හයිඩ්‍රජන් බන්ධන ඇතිවේ

රූපය 2.4 - ජල අණුවල O සහ H පරමාණු අතර
H - බන්ධන ඇති වන අයුරු

ජල අණුවක ඇති H පරමාණු දෙක පරමාණුවට බැඳී ඇත්තේ අංශක 104.5 ක කෝණයක් සහිතව යි. එය ධ්‍රැවීය අණුවකි. එහි ඇති O පරමාණුවට කුඩා ඍණ ආරෝපණයක් ද H පරමාණුවට කුඩා ධන ආරෝපණයක් ද ඇත. මේ නිසා ජලය තුල ආසන්නව පිහිටන ජල අණුවල O සහ H පරමාණු අතර දුර්වල විද්‍යුත් බන්ධන ඇතිවේ. මේවා H - බන්ධන නම් වන අතර ඒවා නිසා ජලය තුල ජල අණු එකිනෙකට දුර්වල ලෙස බැඳී පවතියි.






2. H - බන්ධන නිසා ජලයේ සංසක්තිය (cohesion) ඇතිවේ. (http://faculty.rcoe.appstate.edu/goodmanjm/asuscienceed/background/waterdrops/waterdrops.html)

රූපය 2.5 - ජලය මත කුඩා කෘමියෙකුට
 ඇවිදීමේ හැකියාව ඇති අයුරු

ජලය තුල ජල අණු එකිනෙකට බැඳී පැවතීම නිසා ඇතිවන බලය සංසක්තිය නම් වේ. මේ නිසා ජල පෘෂ්ඨවල ඇති ජල අණු එකිනෙකට ඇලී පවතියී. ජලයේ පෘෂ්ඨික ආතතියක් (surface tension) ඇතිවේ. මේ නිසා ජල පෘෂ්ඨ මත කුඩා කෘමීන්ට ඇවිදීමේ හැකියාවක් ලැබේ. කුඩා ජල බින්දු ගෝලාකාර වේ. සංසක්තිය නිසා ජල අණු වල චාලක ශක්තිය ඉහල නැංවීමට අවශ්‍ය තාප ප්‍රමාණය ද ඉහල අගයක් ගනී. මේ නිසාම විශාල උෂ්ණත්ව පරාසයක් තුල  ( සෙල්සියස් අංශක 0 සිට සෙල්සියස් අංශක 100 දක්වා) ජලය ද්‍රවයක් වශයෙන් පවතියී.

3.  H - බන්ධන නිසා ජලයේ ආසක්තිය (adhesion) ඇතිවේ.

රූපය 2.6 - ජල අණු වෙනත් ද්‍රව්‍ය
සමඟ ඇති කර ගන්නා H-බන්ධන
එම ද්‍රව්‍ය සහ ජලය අතර ආසක්තිය
ඇතිවීමට හේතු වේ.

ජල අණු වෙනත් ද්‍රව්‍ය සමඟ ඇති කරගන්නා  H- බන්ධන එම ද්‍රව්‍යයන් සහ ජලය අතර ආසක්තිය (adhesion) ඇතිවීමට හේතු වේ. ජලය සමඟ ආසක්ති බල ඇති කරගන්නා ද්‍රව්‍ය ජලය මඟින් තෙත් වන අතර එසේ කල නොහැකි ද්‍රව්‍ය ජලය මඟින් තෙත් නොවේ. ඉතා කුඩා සිදුරු තුළින් ද ජලයට ගමන් කළ හැක්කේ ජලයේ ආසක්තිය නිසා ය. වීදුරු වලින් සෑදුණු කේශික නළ තුළ ජලය ඉහලට ඇදෙන කේශාකර්ෂණ බලයටද (capillary) හේතු වන්නේ ආසක්තියයි.









4. ජලයට ඉහළ විශිෂ්ට තාපයක් (specific heat) ඇත.


ජල අණු අතර ඇති ආකර්ෂණය නිසා ජලයේ උෂ්ණත්වය (ජල අණු වල චාලක ශ්ක්තිය) ඉහළ නැංවීමට අවශ්‍ය තාප ප්‍රමාණයද ඉහළ අගයක් ගනී. අනෙකුත් බොහෝ ද්‍රව්‍ය සමඟ සංසන්දනය කරන විට ජලයේ විශිෂ්ට තාපය ඉතා ඉහළය. මේ නිසා ජලයේ උෂ්ණත්වය වැඩි වන්නේ ඉතා සෙමින් ය. මේ නිසා ජලාශ වල උෂ්ණත්වය දිවා කාලයේදී ඉක්මනින් වැඩි නොවේ. ජීවීන්ගේ දේහ තුලද විශාල ප්‍රමාණයක් ජලය අඩංගු නිසා පහසුවෙන් උෂ්ණත්වය වෙනස් නොවේ.

5. ජලයට ඉහළ වාෂ්පීභවන තාපයක් (heat of evaporation) ඇත.



ජලය ද්‍රව අවස්ථාවේ සිට වාෂ්ප තත්වයට පත් කිරීම සඳහා අවශ්‍ය ශක්ති ප්‍රමාණයද සාපේක්ෂ වශයෙන් ඉහළය. (ග්‍රෑමයට කැලරි 586ක්) මේ නිසා ජලය වාෂ්ප වන විට පරිසරයෙන් විශාල තාප ප්‍රමාණයක් අවශෝෂණය කර ගනියි. ඒ නිසා වාෂ්පීභවනය සමඟ ජල පෘෂ්ඨවලට සිසිල් කිරීමේ හැකියාවක් ඇත. උත්ස්වේදනය සමඟ ශාක සිසිල් වනවා මෙන්ම දහදිය පිට කිරීම සතුන්ගේ පෘෂ්ඨ සිසිල් කිරීමේ උපක්‍රමයක් වී ඇත.

6. ජලය ඝන බවට පත්වන විට ඝනත්වය අඩුවේ.


ජලය අයිස් බවට පත්වන විට ස්ඵටික ව්‍යූහය ඇති කිරීම සඳහා ජල අණු වඩා ඈත් වන නිසා අයිස්වල ඝනත්වය ජලයේ ඝනත්වයට වඩා අඩුවේ. මේ නිසා අයිස් ජලය මත පාවේ. ශීත කාල වලදී ජලය මිදෙන ජලාශ වල මතුපිට අයිස් තට්ටුවකින් වැසී තිබුණද යට ස්ථරවල ජලය පවතින නිසා ජල ජීවීන්ට නොනැසී ජීවත් විය හැක.

7. ජලය ඉතා හොඳ ද්‍රාවකයකි. (solvent)
http://www.brooklyn.cuny.edu/bc/ahp/SDPS/SD.PS.water.html

රූපය 2.7 - ද්‍රාව්‍ය අණු වටා ජල අණු
 එකතු වී කවචයක් සාදයි.

8. ජලය අයනීකරණය වීමෙන් H+ හා OH- අයන ඇතිවේ.


සෛලය තුළ සිදුවන එන්සෛමීය ප්‍රතික්‍රියා බොහොමයක් සඳහා ජලය සහභාගී වේ. සංඝනන ක්‍රියා සහ ජලවිච්ඡේදක ක්‍රියා සඳහා ජලය ප්‍රතිකාරකයක් ලෙස එක්වේ. මේ සඳහා සැබවින්ම සහභාගී වන්නේ ජලය අයනීකරණය වීමෙන් ඇති වන H+ හා OH- අයන යි.

                      කාබනික සංයෝග - Organic compounds 


සුවිශේෂි බන්ධන සෑදීමේ හැකියාව හේතුවෙන් කාබනික අණු ඉතා විශාල සංඛ්‍යාවක් සෑදීමේ හැකියාව කාබන්වලට ඇත. ජීවීන්ගේ දේහ නිර්මාණයට හා ක්‍රියාකාරීත්වයට උපයෝගී වන දහස් ගනනක් කාබනික ද්‍රව්‍ය අතරින් විශාල ප්‍රමාණයක් සංයෝග කාණ්ඩ 04 කට අයත් වේ.
1. කාබෝහයිඩ්‍රේට
2. ප්‍රෝටීන
3. ලිපිඩ
4. න්‍යෂ්ටික අම්ල (DNA හා RNA)

1. කාබෝහයිඩ්‍රේට - Carbohydrates 
http://www.rpi.edu/dept/bcbp/molbiochem/MBWeb/mb1/part2/sugar.htm
http://www.dentistry.leeds.ac.uk/biochem/uttb/CARBOREV.HTM


ජීවීන් තුළ ඇති සුලභතම කාබනික ද්‍රව්‍ය වන්නේ කාබෝහයිඩ්‍රේටයි.
ප්‍රධාන කාබෝහයිඩ්‍රේට වර්ග 03 ක් ඇත.

• මොනෝසැකරයිඩ
• ඩයිසැකරයිඩ
• පොලිසැකරයිඩ 

මොනෝසැකරඩ - monosaccharides

• C,H,O යන මූලද්‍රව්‍ය දරණ කාබෝහයිඩ්‍රේට වේ.
• C පරමාණු සංඛ්‍යාව අනුව පහත ආකාර ඇත.

1. C = 3    -   C₃H₆O_{3  (ට්‍රයෝස)}

උදා :     ග්ලිසරැල්ඩිහ්යිඩ්

            ඩයිහයිඩ්‍රොක්සි ඇසිටෝන්

 2.  C = 4    -  C₄H₈O_{4    ( ටෙට්‍රෝස)}

උදා :  එරිත්‍රෝස්

3. C = 5   -  C₅H₁₀O₅  ( පෙන්ටෝස)

උදා :   රයිබෝස්

           රිබියුලෝස්

          ඩීඔක්සිරිබියුලෝස්

4. C= 6    - C₆H₁₂O₆   ( හෙක්සෝස)

උදා :  ග්ලූකෝස්

         ෆ්රක්ටෝස්

         ග්ලැක්ටෝස්

§  මොනොසැකරයිඩ වල සංයුතිය

1.      C,H,O යන මූලද්‍රව්‍ය දරයි.

2.      H : O අනුපාතය 2:1 වේ.

3.      C_X(H₂O)_Xයන පොදු අණුක සූත්‍රය දරයි.

4.      සමහරක් මොනොසැකරයිඩ සංයුතියෙහි අඩංගු වන රසායනික කාණ්ඩ අනුව කොටස් දෙකකට බෙදේ.

§  මොනොසැකරයිඩ වල ලක්ෂණ

* සියල්ලන්ම ඔක්සිහාරක වේ.

* සියල්ලන්ම ජලයේ දිය වේ.

* සියල්ලන්ම පැණි රසැති සංයෝග වේ.

* ස්ඵටික බවට පත් වේ.

* මොනොසැකරයිඩ එකතු වී ඩයිසැකරයිඩ සෑදීම සඳහා යෙදවේ.

* කුඩා අණුක භාරයක් සහිත කුඩා අණුවේ.  ( මහා අණුවක් වීමට නම් ඒකක අණු සංඛ්‍යාව 10⁴ වඩා වැඩි විය යුතුය.)

* තවදුරටත් ප්‍රමාණයෙන් කුඩා අණු බවට ජල විච්ඡේදනය කළ නොහැක.

§   මොනොසැකරයිඩ වල කෘත්‍යයන්

 1.      සෛල තුළ ශ්වසනයට ලක් වී ජෛව ක්‍රියාවන්ට අවශ්‍ය ශක්තිය නිදහස් කිරීම.

-          උදා  :  ග්ලූකෝස් , ෆ්රක්ටෝස් , ග්ලැක්ටෝස්

2.      වෙනත් කාබෝහයිඩ්‍රේට නිපදවීමට දායක වීම.

-          උදා :  β ග්ලූකෝස් මඟින් සෙලියුලෝස් නිපදවීම

                 ග්ලූකෝස් මඟින් මෝල්ටෝස් නිපදවීම

                 රයිබෝස් මඟින් RNA ද ඩිඔක්සිරයිබෝස් මඟින් DNA ද නිපදවීම.

3.  ප්‍රභාසංස්ලේෂණයේදී නිපදවෙන පළමු කාබෝහයිඩ්‍රේටය වීම.

- උදා :  ග්ලිසරැල්ඩිහයිඩ්

4. සත්ත්ව දේහ තුළ කාබෝහයිඩ්‍රේට පරිවහනය වන ප්‍රධාන ආකාරය ලෙසට ක්‍රියා කිරීම.

- උදා : රුධිරය ඔස්සේ ග්ලූකෝස් ලෙස කාබෝහයිඩ්‍රේට ගමන් කරයි.

· මොනොසැකරයිඩ වල ව්‍යූහ ආකාර

·         මොනොසැකරයිඩ අණුවල ව්‍යූහයේ වැදගත් ලක්ෂණයක් වන්නේ ඒවා සමාවයවික වශයෙන් පැවතීමයි.

·         සමාවයවිකයක් යනු, එකම අණුක සූත්‍රයක් සහිත වූවද භෞතික සහ රසායනික ගුණ අනුව වෙනස් වන අණු ආකාර තිබීමයි.

·         ග්ලූකෝස් , ෆ්රක්ටෝස් සහ ග්ලැක්ටෝස් යන අණු සැලකූ විට ඒවට එකම වර්ගයක අණුක සූත්‍ර දක්නට ඇත.

·         ඒවායේ ව්‍යූහ එකිනෙකින් වෙනස් වන්නේ හයිඩ්‍රොක්සිල් කාණ්ඩ කාබන් දාමයට සම්බන්ධ වී ඇති ආකාරය අනුවයි.

·         එවිට අණුක සූත්‍ර එකම වූවද වෙනස් භෞතික සහ රසායනික ලක්ෂණ ලැබීම සිදුවේ.

රූපය 2.8 - මොනොසැකරයිඩ කිහිපයක ව්‍යූහය

එකම සීනී වර්ගයකත් සමාවයවික ව්‍යූහයන් කිහිපයක් පිහිටිය හැක. බොහෝ අණු වර්ගවල ව්‍යූහය අසමමිතිකය. එනම් එක් තලයකින් එක සමාන කොටස් දෙකකට බෙදිය නොහැකිය. අසමමිතික සෑම ව්‍යූහයකම ස්වරූප දෙකක් තිබිය හැක. ඒවා වස්තුවක් හා දර්පණයකින් සෑදෙන ප්‍රතිබිම්බය වැනිය. නැතහොත් කෙනෙකුගේ වමත හෝ දකුණත වැනිය. අණු වල පවතින මෙම සමාවයවික ව්‍යූහ දෙක D සහ L ස්වරූප ලෙස හැඳින්වේ.

රූපය 2.9 - ග්ලූකෝස්වල සමාවයවික

  

ජීවීන්ගේ සෛල තුළ පෙන්ටෝස සහ හෙක්සෝස අණු පවතින්නේ ඉහත රූපවල දක්වා ඇති පරිදි රේඛීය ව්‍යූහයන් වශයෙන් නොවේ. මෙම අණුවල දිග කාබන් දාමය වක්‍රාකාරව සකස් වීමෙන් ස්ථායී වෘත්තාකාර ස්වරූපයක් සෑදේ. ග්ලූකෝස් අණුවක් වෘත්තාකාර ස්වරූපයක් ගන්නා විට එහි පළමුවන කාබන් පරමාණුවේ හයිඩ්‍රොක්සිල් කාණ්ඩය පිහිටන දිශාව අනුව α - ග්ලූකෝස් සහ β - ග්ලූකෝස් වශයෙන් වෘත්තාකාර සමාවයවික ස්වරූප දෙකක් ඇති විය හැක.

රූපය 2.10 -  α - ග්ලූකෝස් සහ β - ග්ලූකෝස් වල ව්‍යූහ

ඩයිසැකරයිඩ - Disaccharides 

·         මොනොසැකරයිඩ අණු දෙකක් සංයුක්ත වීමෙන් ඩයිසැකරයිඩයක් සෑදේ.·      මොනොසැකරයිඩ අණු දෙකක් සංයුක්ත වීමෙන් ඩයිසැකරයිඩයක් සෑදේ.

·      ඩයිසැකරයිඩ බොහොමයක් “හෙක්සෝස මොනොසැකරයිඩ” අණු දෙකක් සංයුක්ත වීමෙන් සෑදේ.

·      ට්‍රයෝස (C=3) , පෙන්ටෝස (C=5) , ටෙට්‍රෝස (C=4) වලටද ඩයිසැකරයිඩ සෑදිය හැක.

u ඩයිසැකරයිඩ වල සංයුතිය

1.    C,H,O සංඝටක මූලද්‍රව්‍ය ලෙසට ඇත.

2.    H:O අනුපාතය 2:1 වේ.

3.    C පරමාණු ගණන O පරමාණු ගණනට වඩා 1කින් වැඩිය.

4.    මොනොසැකරයිඩ අණු දෙකක් ජල අණුවක් ඉවත් කරමින් බැඳී ඩයිසැකරයිඩ සාදයි. එවිට සෑදෙන බන්ධනය “ග්ලයිකොසිඩික” බන්ධන නමින් හඳුන්වයි.

u ඩයිසැකරයිඩවල ගති ලක්ෂණ

·      කුඩා අණුක භාරයක් සහිත කුඩා අණු වේ. මහා අණු නොවේ.

·      ජලයේ ද්‍රාව්‍ය වේ.

·      ස්ඵටික බවට පත් වේ.

·      පැණි රසැති සංයෝග වේ. එම නිසා “සීනී” ලෙසට නම් කෙරේ.

·      ඇතැම් ඒවා ඔක්සිහාරක වේ. ඇතැම් ඒවා නිරොක්සිහාරක වේ.

-       උදා : මෝල්ටෝස් සහ ලැක්ටෝස් ඔක්සිහාරක වන අතර සුක්‍රෝස් නිරොක්සිහාරක වේ.

·      ජල විච්ඡේදනයට ලක් කළ හැක. එවිට එක් ඩයිසැකරයිඩ අණුවකට මොනොසැකරයිඩ අණු දෙකක් ලැබේ.

u ඩයිසැකරයිඩ සඳහා නිදසුන්

·      සජීවී දේහවල ඩයිසැකරයිඩ 03 ක් බහුලව ඇත.

1.    මෝල්ටෝස්

-       ප්‍රරෝහණය වන බීජවල ඇත. එම බීජ යොදාගෙන සාදන කිරිපිටි වල අඩංගු සීනි වර්ගය වේ.

2.    ලැක්ටෝස්

-          ක්ෂීරපායීන්ගේ කිරිවල අන්තර්ගත වේ. එළකිරි භාවිතයෙන් නිපදවෙන කිරිපිටි වල අන්තර්ගත සීනී වර්ගය වේ

3.    සුක්‍රෝස්

-          සාමාන්‍ය භාවිතයේදී ගන්නා සීනී වේ. උක් ශාක කඳෙන් හෝ බීට් ශාකයේ මුදුන් මුලෙන් ලබා ගනී. නිර්ඔක්සිහාරක වේ.

u ඩයිසැකරයිඩ වල කෘත්‍යයන්

·       සජීවී දේහ තුළ ශ්වසනයට ලක්වී ජෛව ක්‍රියාවන්ට අවශ්‍ය ශක්තිය නිදහස් කිරීම.

-        උදා :  මෝල්ටෝස් , ලැක්ටෝස් , සුක්‍රෝස්

·       ඇතැම් ශාකවල සංචිත ආහාර ලෙසට ක්‍රියා කිරීම.

-        උදා :  උක් ශාක කඳෙහි සහ බීට් මුදුන් මුලෙහි

·       ශාක තුළ කාබෝහයිඩ්‍රේට පරිවහනය වන ප්‍රධාන ආකාරය වීම.

-        උදා :  ප්ලෝයම පටකය ඔස්සේ සුක්‍රෝස් ලෙසට ආහාර ප්රිවහනය වීම.

u ඩයිසැකරයිඩවල ව්‍යූහ ආකාර

·      ඩයිසැකරයිඩයක් සෑදෙන්නේ මොනොසැකරයිඩ අණු දෙකක් “ග්ලයිකොසිඩික” බන්ධනයකින් එකිනෙකට බැඳී යාමෙනි.

·      ග්ලයිකොසිඩික බන්ධනයක සෑදෙන්නේ සීනි අණු දෙකකට සම්බන්ධ හයිඩ්‍රොක්සිල් කාණ්ඩ දෙකෙන් ජල අණුවක් ඉවත් වී ඔක්සිජන් පරමාණුව හරහා අණු දෙක එකිනෙකට බැඳී යාමෙනි.

·      මෙසේ ඇතිවන බන්ධනය 1- 4 බන්ධනයක් ලෙස හැඳින්වේ.

රූපය 2.11 - ජල අණුවක් ඉවත් වී ඔක්සිජන් පරමාණුව හරහා අණු දෙක එකිනෙකට බැඳී යාම

                                   

රූපය 2.12 - 1 - 4 ග්ලයිකොසිඩික බන්ධනයක් ඇතිවන අයුරු

u පොලිසැකරයිඩ

·      ඩයිසැකරයිඩ නිර්මාණය වන්නේ මොනොසැකරයිඩ අණු දෙකක් ග්ලයිකොසිඩික බන්ධන වලින් සංයුක්ත වීමෙනි.

·      මොනොසැකරයිඩ අණු ගණනාවක් ග්ලයිකොසිඩික බන්ධන වලින් බැඳී සාදන බහු අවයවික කාබනික සංයෝග “පොලිසැකරයිඩ” වේ.

·      මේවා මහා අණු වේ.

-          මහා අණුවක යනු, ඒකක අණු බහු අවයවීකරණය වීමෙන් ඇතිවන අණුක භාරය (අණු සංඛ්‍යාව) 10⁴ ත් 10¹⁰ ත් අතර වන සංයෝග වේ.

u පොලිසැකරයිඩ වල සංයුතිය

       ·      සංඝටක මූලද්‍රව්‍ය ලෙසට C,H,O ඇත.

       ·      අණුවක H:O අනුපාතය 2:1 වේ.

       ·      අණුවක ග්ලයිකොසිඩික බන්ධන වලින් බැඳුණු මොනොසැකරයිඩ අණු ගණනාවක් ඇත.

       ·      පිෂ්‍ඨය , සෙලියුලෝස් , ග්ලයිකොජන් ආදී සංයෝග ගණනාවක ඇත.

u පොලිසැකරයිඩවල ලක්ෂණ

·         අණුක භාරය 10⁴ට වඩා විශාල අණු වේ. එනම් මහා අණු වේ.

·         සාමාන්‍යයෙන් ජලයේ අද්‍රාව්‍ය වේ. නමුත් “ඉනියුලින්” නැමැති පොලිසැකරයිඩය ජලයේ ද්‍රාව්‍ය වේ.

·         ස්ඵටික බවට පත් නොවේ.

·         පැණි රසක් රහිත වේ.

·         නිර්ඔක්සිහාරක වේ.

·         ජල විච්ඡේදනයට ලක් කල හැක. එවිට මොනොසැකරයිඩ අණු ගණනාවක් සෑදේ.

u පොලිසැකරයිඩ සඳහා උදාහරණ

01.  සෙලියුලෝස්
http://bealbio.wikispaces.com/Period+4+Ch.+5+2010

-   තැනුම් ඒකකය ග්ලූකෝස් වේ.

-   අතු නොබෙදුණු ව්‍යූහයක්ඇත.    

-   ශාක සෛල බිත්තියේ සංඝටක ලෙසට ඇත.

-   පෘථිවියේ සුලභතම කාබෝහයිඩ්‍රේටය වේ.                                                

රූපය 2.13 - සෙලියුලෝස්වල අතු නොබෙදුණු ව්‍යූහය

රූපය 2.14 - ශාක සෛල බිත්තියේ සංඝටක ලෙසට ඇත.    

02.   පිෂ්ඨය
http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/547starch.html

-          තැනුම් ඒකකය ග්ලූකෝස් වේ.

-          ඇමයිලෝස් සහ ඇමයිලෝපෙක්ටීන් ලෙසට වර්ග දෙකක් ඇත.

-          ඇමයිලෝස්වල ග්ලූකෝස් දාමය අතුබෙදී නැත.

-          ඇමයිලෝපෙක්ටීන්වල ග්ලූකෝස් දාමය අතුබෙදී ඇත.

-          ශාකවල ප්‍රධාන සංචිත ආහාරය ලෙසට ඇත.                   

රූපය 2.15 - ඇමයිලෝස් සහ ඇමයිලෝපෙක්ටීන්වල ව්‍යූහය

                 

03.ග්ලයිකොජන්
http://student.biology.arizona.edu/honors99/group7/background.html

-          තැනුම් ඒකකය ග්ලූකෝස් වේ.

-          අධික ලෙස ශාකනය වී ඇත.

-          දිලීරවල සහ සතුන් තුළ සංචිත ආහාරය ලෙසට ක්‍රියාකරනු ලබයි.

රූපය 2.16 -  ග්ලයිකොජන් වල ව්‍යූහය
(අධික ලෙස ශාකනය වූ ග්ලූකෝස් දාමය)

04. ඉනියුලීන්

- තැනුම් ව්ව්කකය ෆ්රක්ටෝස් වේ. ෆ්රක්ටෝස් දාමය අතුබෙදී නැත.

- “ ඩේලියා ” ශාකවල සංචිත ආහාරයක් ලෙසට ඇත.

05. හෙමිසෙලියුලෝස්

-තැනුම් ඒකකය ලෙසට පෙන්ටෝස මොනොසැකරයිඩ සහ හෙක්සෝස මොනොසැකරයිඩ ඇත.

- ශාක සෛල බිත්තිවල සංඝටක ලෙසට ඇත.

u පොලිසැකරයිඩවල ව්‍යූහ ආකාර

·    මොනොසැකරයිඩ අණු රාශියක් ග්ලයිකොසිඩික බන්ධන වලින බැඳී යාමෙන් පොලිසැකරයිඩ ඇතිවේ.

-   උදා : පිෂ්ඨය සෑදෙන්නේ α- D ග්ලූකෝස් අණු දහස් ගණනක් ග්ලයිකොසිඩික බන්ධන වලින් දාම ලෙසට බැඳී යාමෙනි.

u පොලිසැකරයිඩවල කෘත්‍යයන්

·      ජීවී දේහවල ව්‍යූහමය සංඝටක සෑදීම.

-          උදා : සෙලියුලෝස් , පෙක්ටීන් සහ කයිටීන්

·      සංචිත ආහාර ලෙසට වැදගත් වේ.

-          පිෂ්ඨය , ග්ලයිකොජන් , ඉනියුලීන්

·      සෛලය තුළදී ශ්වසනයට ලක් වී ජෛව ක්‍රියා සඳහා අවශ්‍ය ශක්තිය නිදහස් කිරීම.

-          උදා : පිෂ්ඨය , ග්ලයිකොජන් , ඉනියුලීන්

u කාබෝහයිඩ්‍රේටවල ව්‍යුත්පන්න

01.              කයිටීන්

-          පොලිසැකරයිඩ ආකාරයක් වේ. C,H,O වලට අමතරව N ද ඇත.

-          ආත්‍රෝපෝඩාවේ බහිස්සැකිල්ලේද , දිලීරවල සෛල බිත්තියේද සංඝටක ලෙසට ඇත.

02.              පෙක්ටීන්

-          ශාක සෛල බිත්තියේ සංඝටක ලෙසට ඇත.

-          ශාකවල මධ්‍ය සූස්තරයේ සංඝටක වේ.

03.  ප්‍රෝටීන

ඇමයිනෝ අම්ල පෙප්ටයිඩ බන්ධන වලින් බැඳී ඇතිවන පොලිපෙප්ටයිඩදාම එකකින් හෝ කිහිපයකින් සෑදෙන බහු අවයවික ජෛව කාබනික සංයෝග ප්‍රෝටීන ලෙස හැඳින්වේ.

·         ඇමයිනෝ අම්ල

-          ප්‍රෝටීන සියල්ලම බහු අවයවික කාබනික සංයෝග වේ.

-          පොලිසැකරයිඩ සෑදෙන්නේ මොනොසැකර්යිඩ මඟින් මෙන් ප්‍රෝටීන හෙවත් පොලිපෙප්ටයිඩ සෑදෙන්නේ ඇමයිනෝ අම්ල මඟිනි.

-          C පරමාණුවකට COච් කාණ්ඩ සම්බන්ධව ඇතිවිට ඒවා අම්ල ලෙස හඳුන්වයි.

-          එම පරමාණුවට R කාණ්ඩයක්, NH₂ කාණ්ඩයක් හෙවත් ඇමිනෝ කාණ්ඩයක් සහ H පරමාණුවක් සම්බ්න්ධව ඇතිවිට ඒවා හඳුන්වන්නේ “ ඇමයිනෝ අම්ල” ලෙසය.

                 

-          ජීවී දේහ තුළ ඇමයිනෝ අම්ල වර්ග 170 ක් පමණ ඇත. ඒවායින් ප්‍රෝටීන සෑදීමට දායක වන්නේ ඇමයිනෝ අම්ල වර්ග 20ක් පමණි. ඒවා නිශ්චිත වේ.

·         ඒ අනුව ඇමයිනෝ අම්ලයක් R කාණ්ඩය අනුව තවත් ඇමයිනෝ අම්ලයකින් වෙනස් වීම සිදුවේ. එනම් ඇමයිනෝ අම්ල වර්ග අතර විවිධත්වයට හේතුව R කාණ්ඩය වෙනස් වීමයි.

·         මෙසේ R කාණ්ඩය වෙනස් වී ඇතිවන ඇමයිනෝ අම්ල පෙප්ටයිඩ බන්ධන වලින් බැඳී පොලිපෙප්ටයිඩ දාමයක් තනයි.

·         මෙහිදී පලමුව ඩයිපෙප්ටයිඩ ඇතිවන අතර එහිදී එක් ඇමයිනෝ අම්ලයක NH₂  කාණ්ඩය හා සම්බන්ධ H පරමාණුව අනෙක් ඇමයිනෝ අම්ලයේ COOH කාණ්ඩයේ OH සමඟ ජල අණුවක් ලෙස ඉවත් වී යයි.

·         එවිට C හා N අතර පෙප්ටයිඩ බන්ධනයක් ඇතිවේ. එමඟින් ඩයිපෙප්ටයිඩයක් සෑදේ.

• ඇමයිනෝ අම්ල වර්ග 20ක් පමණ එකතු වී සමහර ප්‍රෝටීන සාදන අතර සමහර ප්‍රෝටීනවල ඇත්තේ ඇමයිනෝ අම්ල වර්ග 15ක් පමණි.

                     ඇමයිනෝ අම්ල වර්ග

                                                                       

·      සමහරක් ප්‍රෝටීනවල ඇමයිනෝ අම්ල වර්ග 20 ම ඇත. එවිට එම ප්‍රෝටීනයේ අනිවාර්යයෙන්ම සල්ෆර් අඩංගු වේ.

·      සල්ෆර් දරණ ඇමයිනෝ අම්ල වර්ග 2ක් ඇත. එම නිසා ඇමයිනෝ අම්ල වර්ග 15ක් පමණ එකතු වී සාදන ප්‍රෝටීනයක සල්ෆර් තිබීමට හෝ නොතිබීමට හැක.

·      නමුත් ඕනෑම ඇමයිනෝ අම්ලයක R කාණ්ඩයට පහළින් වන කොටස් පවතින නිසා ප්‍රෝටීනවල අනිවාර්ය මූලද්‍රව්‍ය ලෙසට C, H, O හා N අඩංගූ වේ.

u ප්‍රෝටීනවල විවිධත්වය

-          එක් ප්‍රෝටීනයක් තවත් ප්‍රෝටීනයකින් වෙනස් වීමට කරුණු 3ක් බලපායි.

1.      ඇමයිනෝ අම්ල අනුපිළිවෙල

-          ඉහත ප්‍රෝටීන ආකාර 2ක ආරම්භවන ඇමයිනෝ අම්ල දෙක එකිනෙකින් වෙනස් වේ. එනම් අනුපිළිවෙල වෙනස් වේ.

2.      ඇමයිනෝ අම්ල සංඛ්‍යාව

-          ඉහත පලමු ප්‍රෝටීනයේ ඇමයිනෝ අම්ල සංඛ්‍යාව 60,000ක් පමණ වේ නම් අංක 2හි ඇත්තේ ඇමයිනෝ අම්ල 50,000කි.

3.      ඇමයිනෝ අම්ල වර්ග

-          ඉහත පලමු ප්‍රෝටීනයේ ඇමයිනෝ අම්ල වර්ග 3ක් ඇති අතර 02වන ප්‍රෝටීනයෙහි ඇමයිනෝ අම්ල වර්ග 4ක් ඇත.

u  ප්‍රෝටීනවල සංයුතිය

·         C, H, O, N හා සමහර අවස්ථා වල S දරයි.

·         පෙප්ටයිඩ බන්ධන වලින් සංයුක්ත වූ ඇමයිනෝ අම්ල 10⁴කට වඩා වැඩි සංඛ්‍යාවක් ඇත.

·         එකිනෙකට වෙනස් ඇමයිනෝ අම්ල වර්ග 20ක් පමණ ඇත.

·         සංචිත ප්‍රෝටීන, ව්‍යුත්පන්න ප්‍රෝටීන හා එන්සයිම ලෙසට වර්ග කිහිපයක් ඇත.

·         මෙලෙස වර්ග කිහිපයක් ඇතිවීමට හේතුව ඇමයිනෝ අම්ල අනුපිළිවෙල වෙනස් වීමයි.

u  ප්‍රෝටීනවල ලක්ෂණ

·         10⁴ ට වඩා වැඩි අණුක භාරයක් දරණ බහු අවයවික කාබනික සංයෝග වේ.

·         එන්සයිම හැර අනෙකුත් සියළුම ප්‍රෝටීන ජලයේ අද්‍රාව්‍ය වේ.

·         ප්‍රෝටීන ජල විච්ඡේදනයට ලක්කළ හැක. එවිට සෑදෙන්නේ ඒවායේ තැනුම් ඒකකය වන ඇමයිනෝ අම්ල ය.

·         ප්‍රෝටීන අස්වාභාවීකරණයට ලක්විය හැක.

-          අස්වාභාවීකරණය හෙවත් ගුණහානිකරණය යනු, ප්‍රෝටීනවල නිශ්චිත ත්‍රිමාන ස්වරූපය වෙනස් වී එයින් සිදුකරන ජෛවීය කෘත්‍යයන් ඉටු කිරීමට නොහැකි වීමයි.