
Post No. 11,894
Date uploaded in London – 12 APRIL 2023
Contact – swami_48@yahoo.com
Pictures are taken from various sources for spreading knowledge.
this is a non- commercial blog. Thanks for your great pictures.
tamilandvedas.com, swamiindology.blogspot.com
ஹெல்த்கேர் ஏப்ரல் 2023 இதழில் வெளியாகியுள்ள கட்டுரை
How Food Powers Your Body
உணவு உங்கள் உடலுக்கு எப்படி சக்தியூட்டுகிறது? – 5
ஆங்கில மூலம் : ஜேம்ஸ் சாமர்ஸ் (James Somers)
தமிழில் : ச.நாகராஜன்
உடலுக்குள் ஒரு மீட்டருக்கு மூன்று கோடி வோல்ட் அளவு மின்னல்!
இந்த என் ஏ டி ஹெச் – NADH பேரணுக்கள் மேலும் உருமாற்றப்படுகின்றன. உங்கள் உடலுக்குள் உள்ள மாதிரி உயிரணு (செல்) ஒன்றில் நூறாயிரக்கணக்கில் சிறு உயிரணுக்கள் உள்ளன. இவை மைட்டோகாண்ரியா (mitochondria) என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இந்த அமைப்புகள் ஒரு கட்டற்ற மிதப்பாக உள்ள பாக்டீரியத்திலிருந்து வழி வழியாக வந்ததாக நம்பப்படுகிறது. இந்த பாக்டீரியம் நமது முன்னோர்களால் வெகு காலத்திற்கு முன்பு உட்கொள்ளப்பட்டு இசைந்து சேர்ந்துள்ளது.
ஒரு மைட்டோகாண்ரியா ஒரு சுருண்ட எல்லையில் பல மடிப்புகளுடன் உள் மற்றும் வெளி அறையாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. இது ஒரு மிகப்பெரும் வெளிப் பரப்பை ஏற்படுத்துகிறது. இந்த சவ்விலிருந்து, முயல்கள் புதரிலிருந்து தலையை நீட்டி எட்டிப்பார்ப்பது போல, புரோட்டீன்கள் வெளியே வருகின்றன. இந்த புரோட்டீன்கள் ஒரு என் ஏ டி ஹெச் – NADHஐ கைப்பற்றுகிறது. பின்னர் தமது எலக்ட்ரான்களை உள் அறையின் வழியே இழுக்கிறது. அங்கு ஆக்ஸிஜன் பேரணுக்களுக்குள்ளே வந்து தங்குகிறது. (ஆக்ஸிஜன் இருக்கும் போது எலக்ட்ரான்கள் சேமிப்பாக பின்னால் இருக்கும், இயக்கம் நின்று விடும்). ஒவ்வொரு எலக்ட்ரானின் இயக்கமும் உரித்தான நேரப்படி அமைக்கப்படுவதோடு ஹைட்ரோனியம் அயனி உருவத்தில் (hydronium ion) புரோட்டானை உருவாக்குமாறு ஏற்பாடு செய்யப்பட்டுள்ளது. இது நேர்மறை மின்னேற்றமாக (positive charge) எதிர் திசையில் செல்லுமாறு செய்யப்படுகிறது. ஒவ்வொரு எலக்ட்ரானையும் புரோட்டீன் உள்ளே தள்ளும் அந்தக் கணத்தில், அது புரோட்டானை கக்கவும் செய்கிறது. அதை உள் அறையிலிருந்து வெளியே தள்ளுகிறது. இந்த பிதுக்கல் முறையானது சவ்வின் எல்லா இடங்களிலும் நடைபெறுகிறது. இதன் விளைவு, ஏராளமான நேர்மறையான மின்னேற்றம் செய்யப்பட்ட புரோட்டான்கள் வெளியே சேர்கின்றன, அத்துடன், எதிர்மறையாக மின்னேற்றம் செய்யப்பட்ட எலக்ட்ரான்களை உள்ளே ஒரு சுவர் மூலம் பிரிக்கின்றன. ஒரு மின் தளம் உருவாகிறது. சொல்லப் போனால், ஒவ்வொரு மைட்டோகாண்ரியானும் ஒரு பாட்டரியாக (battery) மாறி மின்னிறக்கம் செய்யத் (discharge) தயாராகக் காத்திருக்க ஆரம்பிக்கிறது.
“இந்த மின்னிறக்கம் வியக்க வைக்கும் ஒரு அற்புதம்” என்று டிரான்ஸ்பார்மரில் (“Transformer.”) லேன் (Lane) எழுதுகிறார். இந்த நடைமுறையினால் உருவாக்கப்பட்ட மின் தளமானது ஒரு மீட்டருக்கு மூன்று கோடி வோல்ட்டுகள் என்ற சக்தியைக் கொண்டுள்ளது. இது சவ்வில் உள்ள ஒவ்வொரு சதுர நானோமீட்டரின் மீதும் மின்னல் தாக்குவதற்குச் சமமாக உள்ளது!
எந்த ஒரு கணத்திலும், உங்களது ஒவ்வொரு உயிரணுவில், மேகங்கள் சூழ்கின்றன, ஆற்றல் படபடவென இருக்கிறது. என்றாலும் கூட வளர்சிதை மாற்றத்தின் முழு பைத்தியக்காரத்தனமான மாறாட்டத்தைக் குறைவாகவே மதிப்பிட்டுச் சொல்கிறது. இது அந்த புரோட்டான்களுக்கு நிகழ்வது காட்டுத்தனமான ஒன்று. மின்சாரத்தினால் இழுக்கப்பட்டு, அவை எலக்ட்ரான்கள் இருக்கும்மைட்டோகாண்ரியானின் உள்ளே திரும்புவதற்கு நம்பிக்கையே இல்லாமல் விரும்புகிறது. என்றபோதிலும் அவற்றிற்கான ஒரே திரும்பும் வழியானது சிறிய மஷ்ரூம் வடிவிலான சவ்வுக் குழாயை அமுக்குவதேயாகும். இந்த குழாய்கள் நிஜமாகப் பார்த்தால் சிறிய சுழல் சக்கரங்களே – டர்பன்களே – என்று விஞ்ஞானிகள் 1962இல் கண்டுபிடித்தனர். எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோப்பின் வழியே நுணுக்கமான விவரமாகப் பார்த்தபோது, அவை நீர்ச் சக்கரங்களை ஒத்திருந்தன; புரோட்டான்கள் அவற்றை, தான் கடக்கும் போது சுற்றி விடுகின்றன.
கரடிகள் மற்றும் புதிதாகப் பிறந்த குழந்தைகளிடம், சுழல் சக்கரங்கள் வெப்பத்தை உருவாக்குகின்றன, அது கொழுப்பில் சேமிக்கப்படுகிறது. என்றாலும், மிகச் சாதாரணமாக ஒவ்வொரு சக்கர சுழற்சியும் அடினொசின் ட்ரிபாஸ்பேட் பேரணு எனப்படும் ஏடிபி (ATP)ஐ நமது உயிரணுக்களின் நாணயமான, ஆற்றலை இணைக்கிறது.
அதன் அமைப்பில் உள்ள வடுவின் மூலம் ATPயானது தனது ஆற்றலைக் கொடுக்க மிகவும் விரும்புகிறது. ஆனால் அப்படிச் செய்வதற்கு சில மதிப்புவாய்ந்த கட்டுப்பாடு செய்யக்கூடிய பேரணுக்களில் வேகப் புடைப்புகள், ஒரு பூட்டில் முடுக்கி விடப்பட்ட ஸ்பிரிங் போல, தடையை ஏற்படுத்துகிறது. ஏடிபியின் உருவாக்கம் குழப்பத்தின் நிலையை உருவாக்குவதாக ஆகிறது. நமது உணவில் ஆற்றலானது விதிக்கட்டுப்பாடு இன்றி மனம் போன படி சேமிக்கப்படுகிறது. ஆனால் ஏடிபியின் ஒவ்வொரு பேரணுவிற்கும் ஒரு நிலையான ஆற்றல் தரப்படுகிறது. இது ஒரு பேரணுவின் பற்சக்கரத்தின் பௌதிக இயக்கத்தினால் உருவாக்கப்படுகிறது. ஏடிபி ஒவ்வொரு விதத்திலான உயிரணுவிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அது அங்கு இயக்க சக்தியாகவோ அல்லது இரசாயன அல்லது மின் சக்தியாகவோ மாற்றப்படுகிறது.
ம்யோசின் (myosin) என்று அழைக்கப்படும் ஒரு புரோட்டீனானது ஒரு மைக்ரோபைபரின் (microfibre) மீது ஏறும் போது, மிகவும் அழுத்தத்துடன் நசுக்கப்படும் போது, நமது தசைகள் சுருங்குகின்றன. ஃபைபரின் வழியிலான ஒவ்வொரு படியும் ஒரு ஏடிபியை விலை யாகக் கொண்டுள்ளது.
நமது சிறுநீரகங்களில் ஏடிபியானது சிறுநீரில் அயனிகளை (ion) திரும்பப் பெறும் வகையில், ஒரு இரசாயன பம்பைச் சக்தியூட்டி இயக்குகிறது. நமது மூளையில் ஏடிபி தனது மின்னூட்டத்தினால் நியூரான்களை அளிக்கிறது. நமது மிடோசோண்ட்ரியாவில் உள்ள இடி மேகங்கள் நன்கு அடைக்கப்பட்டு சீலிடப்பட்டு ஏற்றப்படுகின்றன, பின்னர் அடைப்பை அகற்றி திறக்கப்படுகின்றன.
– தொடரும்
xxxxxxxx
These NADH molecules will be further transformed. Inside a typical cell in your body are hundreds of thousands of mini-cells called mitochondria—structures believed to have descended from a free-floating bacterium that was ingested by one of our ancestors long ago and coöpted. A mitochondrion is divided into an internal and external chamber by a convoluted border with many folds, which create a huge surface area. Proteins protrude from this membrane like rabbits poking their heads through a hedge. These proteins capture an NADH, then pull its electrons through to the inner chamber, where they finally come to rest in molecules of oxygen. (When oxygen isn’t present, the electrons back up, and the work comes to a halt.) The movement of each electron is timed and arranged just so to cause a proton in the form of a hydronium ion, which is positively charged, to head in the opposite direction. At the moment that the protein pulls each electron inward, it also disgorges the proton, pushing it from the internal chamber to the external one. This extrusion happens everywhere across the membrane. The result is that many positively charged protons build up outside, separated by a wall from the negatively charged electrons held inside. An electrical field comes into being. Quite literally, each mitochondrion becomes a battery, waiting to discharge.
“This charge is awesome,” Lane writes in “Transformer.” The electrical field generated by the process, he explains, has a strength of around thirty million volts per metre—“equivalent to a bolt of lightning across every square nanometre of membrane.” At any moment, in each of your cells, the clouds are gathering, crackling with potential. And yet even this understates the absolute craziness of metabolism; it is wild what happens to those protons. Pulled by the electrical current, they desperately want to get back to the inside of the mitochondrion, where the electrons are. Their only way back, however, is to squeeze through tiny mushroom-shaped conduits that litter the membrane. In 1962, scientists discovered that these conduits are actually little turbines. Seen in minute detail through electron microscopes, they resemble waterwheels; the protons turn them as they pass.
In hibernating bears and newborn humans, the turbines generate heat, which is stored in fat. More commonly, though, each turn of the wheel assembles a molecule of adenosine triphosphate, or ATP—the energy currency of our cells. By dint of its structure, ATP is extremely willing to give up its energy, but it is prevented from doing so by a few precisely controllable molecular speed bumps—like a loaded-up spring held fast with a lock. The generation of ATP amounts to the generation of order out of chaos. In our food, energy is stored in an arbitrary way. But each molecule of ATP is endowed with a standard amount of energy, created by the physical motion of a molecular gear. ATP is used in every kind of cell, where it’s converted into kinetic, chemical, or electrical energy. Our muscles contract when a protein called myosin climbs along a microfiber, crunching it more tightly—each step along the fibre costs one ATP. In our kidneys, ATP powers a chemical pump that recovers ions from our urine. In our brains, ATP endows neurons with their electrical charge. The thunderclouds in our mitochondria are bottled up, shipped, and uncorked.