📝 பயிற்சி

எல்லைத் தெரிவு செய்து, பகுதி I (MCQ) அல்லது பகுதி II (கட்டுரை) பயிற்சி செய்யுங்கள்.

தாவரங்களினதும் விலங்குகளினதும் கட்டமைப்பும் தொழிற்பாடும் · பகுதி II

அலகு 6 — தாவரங்களினதும் விலங்குகளினதும் கட்டமைப்பும் தொழிற்பாடும்

1. (அ) ஒரு செல்லின் முக்கிய நான்கு உறுப்புகளை — அவற்றின் வேலையுடன் — விளக்குக. (6 புள்.)
(ஆ) கலச்சுவருக்கும் (cell wall) கலப்படலத்துக்கும் (cell membrane) இடையேயான வேறுபாட்டை விளக்குக. (4 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

கரு — DNA, செல்லின் தலைமையகம்.
மைட்டோகாண்ட்ரியா — ATP, சக்தி நிலையம்.
இரைபோசோம் — புரத தயாரிப்பு.
கலப்படலம் — உள்ளும் வெளியும் கட்டுப்பாடு.
கலச்சுவர் — தாவரத்தில் மட்டும், செல்லுலோசு, கடினம்.
கலப்படலம் — அனைத்து செல்லிலும், lipid, மென்மை, கட்டுப்பாடு.

(அ) ஒரு செல்லின் முக்கிய நான்கு உறுப்புகள் (organelles):

(1) கரு (Nucleus): செல்லின் தலைமையகம். நடுவில் ஒரு பெரிய உருண்டை. இங்கேயே DNA சேமிக்கப்பட்டுள்ளது. செல்லின் ஒவ்வொரு வேலைக்குமான வரைபடம் இதிலேயே. கரு இல்லாமல் செல்லால் வேலை செய்ய முடியாது.

(2) மைட்டோகாண்ட்ரியா (Mitochondria): செல்லின் சக்தி நிலையம் (power house). குளுக்கோசை ஒட்சிசனுடன் சேர்த்து எரித்து ATP எனப்படும் சக்தி மூலக்கூற்றை உற்பத்தி செய்கிறது. நாம் ஓடும்போது, தசை வளர்ச்சியின்போது — மைட்டோகாண்ட்ரியா தான் சக்தி தருகிறது.

(3) இரைபோசோம் (Ribosome): செல்லில் உள்ள மிகச் சிறிய துகள்கள். புரதங்களை தயாரிக்கின்றன. RNA-வில் இருந்து கிடைக்கும் தகவலின்படி — அமினோ அமிலங்களை ஒன்றோடொன்று இணைத்து புரத சங்கிலியாக மாற்றுகின்றன.

(4) கலப்படலம் (Cell Membrane): செல்லின் வெளிப்புற மெல்லிய படலம். செல்லுக்கு உள்ளும் வெளியும் என்ன போகலாம் என்பதைக் கட்டுப்படுத்துகின்றது. ஒட்சிசன், உணவு உள்ளே; கழிவுகள் வெளியே — எல்லாமே இதன் வழியாகவே.

(மேலதிக: கோல்கி உறுப்பு = பதப்படுத்தல், ER = புரத கடத்தல், புன்வெற்றிடம் = சேமிப்பு, பசுங்கணிகம் = ஒளித்தொகுப்பு.)

(ஆ) கலச்சுவர் – கலப்படலம் வேறுபாடு:

| பண்பு | கலச்சுவர் (Cell wall) | கலப்படலம் (Cell membrane) |
|---|---|---|
| எங்கே | தாவர செல்லில் மட்டும் | அனைத்து செல்லிலும் |
| பொருள் | செல்லுலோசு | லிப்பிட்டு (lipid) + புரதம் |
| வடிவம் | கடினமான, தடித்த | மிக மெல்லிய, நெகிழ்வான |
| வேலை | வடிவம், ஆதரவு, பாதுகாப்பு | உள்ளும் வெளியும் கட்டுப்பாடு |
| இடம் | வெளி (கலப்படலத்துக்கும் வெளி) | கடினமான ஆனால் இங்கே |

இதனாலேயே தாவரம் நிற்க முடிகிறது; விலங்குக்கு கலச்சுவர் இல்லாத காரணத்தால் எலும்புக்கூடு தேவை.

2. தாவர செல்லுக்கும் விலங்கு செல்லுக்கும் இடையேயான நான்கு முக்கிய வேறுபாடுகளை அட்டவணை வடிவில் தருக. (10 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

கலச்சுவர் — தாவர மட்டும்.
பசுங்கணிகம் — தாவர மட்டும்.
புன்வெற்றிடம் — தாவர பெரிய, விலங்கு பல சிறிய.
வடிவம் — தாவர ஒழுங்கான, விலங்கு உருண்டை.
சேமிப்பு — starch vs glycogen.
சக்தி — ஒளித்தொகுப்பு + சுவாசம் vs சுவாசம் மட்டும்.

தாவர செல் – விலங்கு செல் வேறுபாடு:

| பண்பு | தாவர செல் | விலங்கு செல் |
|---|---|---|
| கலச்சுவர் (Cell wall) | உண்டு — செல்லுலோசால் ஆனது | இல்லை |
| பசுங்கணிகம் (Chloroplast) | உண்டு — பச்சையம் கொண்டது, ஒளித்தொகுப்பு நிகழும் இடம் | இல்லை |
| புன்வெற்றிடம் (Vacuole) | ஒரே மிகப் பெரிய மைய vacuole — செல்லின் பெரும் பகுதி | சில சிறிய vacuoles |
| செல்லின் வடிவம் | ஒழுங்கான, நாற்கோண / பல்கோண | உருண்டை, ஒழுங்கற்ற |
| சேமிப்பு கபோவைதரேற்று | மாப்பொருள் (starch) | கிளைகொசன் (glycogen) |
| சக்தி பெறும் முறை | ஒளித்தொகுப்பு + செல் சுவாசம் | செல் சுவாசம் மட்டும் (தாவரத்தைச் சாப்பிட்டு) |
| லைசோசோம் (Lysosomes) | குறைவு | அதிகம் |

முடிவு: இரு வகை செல்களிலும் உள்ள அடிப்படை organelles (கரு, மைட்டோகாண்ட்ரியா, கலப்படலம், ribosome, ER, Golgi) ஒரே மாதிரியே. ஆனால் தாவர செல் — தனக்கான சக்தியை தானே உற்பத்தி செய்யக்கூடியது + கடினமான கட்டுமானம் கொண்டது; அதனாலேயே அதற்கு கலச்சுவர் + பசுங்கணிகம் + பெரிய vacuole தேவை. விலங்கு செல் — சக்திக்கு பிற உயிரியைச் சார்ந்தது + நெகிழ்வான வடிவம் கொண்டது; ஆகவே கலச்சுவர் இல்லை.

3. (அ) மைட்டோகாண்ட்ரியாவை செல்லின் சக்தி நிலையம் (power house) என ஏன் அழைக்கின்றோம்? அதன் வேலையை விளக்குக. (4 புள்.)
(ஆ) பசுங்கணிகம் (chloroplast) எங்கே, என்ன வேலை செய்கிறது? இது விலங்கு செல்லில் இல்லாதது ஏன் என்பதன் காரணத்தை விளக்குக. (6 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

Mitochondria — அனைத்து செல்லிலும்.
குளுக்கோஸ் + O₂ → ATP + CO₂ + H₂O (cellular respiration).
ATP = செல்லின் உலகளாவிய சக்தி நாணயம்.
அதனாலேயே "power house".
Chloroplast — தாவர செல்லில் மட்டும்.
பச்சையம் (chlorophyll) கொண்டது.
ஒளித்தொகுப்பு: CO₂ + H₂O + ஒளி → குளுக்கோஸ் + O₂.
விலங்கு தாவரத்தைச் சாப்பிட்டே சக்தி பெறுகிறது.

(அ) மைட்டோகாண்ட்ரியா — செல்லின் சக்தி நிலையம் (Power House):

இந்த உறுப்பு செல்லினுள் இருக்கும் சிறிய தம்பளம் வடிவ அமைப்பு. அனைத்து செல்களிலும் (தாவர + விலங்கு) உள்ளது.

வேலை: மைட்டோகாண்ட்ரியா — உணவில் சேகரிக்கப்பட்ட குளுக்கோசை, கொழுப்புகளை ஒட்சிசனுடன் சேர்த்து எரித்து — ATP (Adenosine Triphosphate) எனப்படும் சக்தி மூலக்கூற்றை உற்பத்தி செய்கிறது.

குளுக்கோசு + O₂ → ATP + CO₂ + H₂O

ATP ஆனது செல்லின் உலகளாவிய சக்தி நாணயம் (energy currency). செல்லில் நிகழும் ஒவ்வொரு வேலையும் — பேசுதல், ஓடுதல், சிந்தித்தல், தசை சுருங்குதல், புதிய மூலக்கூறுகள் தயாரித்தல் — ATP-யை நுகர்ந்தே நிகழ்கிறது.

இதனாலேயே — செல்லின் ஒட்டுமொத்த சக்தி உற்பத்தி + விநியோகத்துக்கான மையம் என்பதால் — 'power house' என்று அழைக்கப்படுகின்றது. தசை செல்லில் மைட்டோகாண்ட்ரியா அதிகம் (அதிக சக்தி தேவை); எலும்பு செல்லில் குறைவு.

(ஆ) பசுங்கணிகம் (Chloroplast):

எங்கே: தாவர செல்களில் மட்டும் — விசேடமாக இலையில் உள்ள செல்களில் ஏராளமாக. ஒவ்வொரு chloroplast-ஐயும் முழுவதாகச் சூழ்ந்துள்ள ஒரு செய்தி: பச்சையம் (chlorophyll) — பசிய நிறம் கொண்ட மூலக்கூறு. அதனாலேயே தாவரம் பசுமை.

வேலை: இங்கேயே ஒளித்தொகுப்பு (photosynthesis) நிகழ்கின்றது:

CO₂ + H₂O + சூரிய ஒளி → குளுக்கோசு + O₂

அதாவது தாவரம் — தண்ணீர், காற்றில் உள்ள கார்பன் டை ஆக்சைடு, சூரிய ஒளி — இம்மூன்றையே பயன்படுத்தி தனக்கான உணவை (குளுக்கோசு) தானே தயாரிக்கின்றது. கூடவே ஒட்சிசனை வெளியேற்றுகின்றது — நாம் சுவாசிக்கும் ஒட்சிசன் பெரும்பாலும் இங்கேயே வந்தது.

விலங்கு செல்லில் இல்லாதது ஏன்? விலங்குகள் — பசுங்கணிகம் இல்லாததால் — தனக்கான உணவை தாமே தயாரிக்க முடியாது. ஆகவே, விலங்கு உயிர்வாழ — தாவரத்தைச் (அல்லது தாவரம் சாப்பிடும் வேறு விலங்கைச்) சாப்பிட்டே சக்தி பெற வேண்டும்.

இது இயற்கையின் ஒரு பெரும் சங்கிலி: சூரியன் → தாவரம் (chloroplast வழியாக) → விலங்குகள் → மனிதன். ஆகவே தாவரத்தின் பசுங்கணிகம் இல்லாமல் — பூமியில் எந்த விலங்கும், மனிதனும் இருந்திருக்க முடியாது.

4. (அ) உயிரிய அமைப்பின் படிநிலையை (செல் → இழையம் → உறுப்பு → உறுப்புத் தொகுதி → உடல்) ஒவ்வொன்றுக்கும் ஒரு விளக்கம் + உதாரணத்துடன் எழுதுக. (6 புள்.)
(ஆ) குருதிச் சுற்றோட்டத் தொகுதியின் (Circulatory system) மூன்று முக்கிய உறுப்புகளை பெயரிடுக. (2 புள்.)
(இ) சுவாசத் தொகுதியின் (Respiratory system) இரு முக்கிய உறுப்புகளை பெயரிடுக. (2 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

செல் — அடிப்படை அலகு (RBC).
இழையம் — ஒரே வேலை செய்யும் செல் கூட்டம் (தசை இழையம்).
உறுப்பு — பல இழையம் சேர்ந்து ஒரு வேலை (இதயம்).
உறுப்புத் தொகுதி — பல உறுப்பு (circulatory).
உடல் — அனைத்து தொகுதிகள்.
Circulatory: இதயம் + இரத்தக்குழாய்கள் + இரத்தம்.
Respiratory: நுரையீரல் + சுவாசக் குழாய் (+ காற்றுக்குழல்கள்).

(அ) உயிரிய அமைப்பின் படிநிலை — சிறிய → பெரிய:

1. செல் (Cell): எல்லா உயிரின் அடிப்படை அலகு. தனியாக ஒரு குறிப்பிட்ட வேலையை செய்யும் சிறிய அலகு. உதா: ஒட்சிசனைக் கடத்தும் சிவப்பு குருதி அணு (RBC); சைகைகளை கடத்தும் நரம்புக் கலம் (neuron).

2. இழையம் (Tissue): ஒரே வேலையை செய்யும் ஒரே மாதிரியான செல்களின் கூட்டம். உதா: தசை இழையம் (சுருங்க உதவும் தசை செல்கள் கூட்டம்); நரம்பு இழையம்; மேலணி இழையம் (உடல் வெளிப்பகுதி); தொடுப்பு இழையம் (எலும்பு, இரத்தம், கொழுப்பு).

3. உறுப்பு (Organ): பல வேறு இழையங்கள் சேர்ந்து ஒரு குறிப்பிட்ட பெரிய வேலையை செய்யும் கட்டமைப்பு. உதா: இதயம் (தசை + நரம்பு + தொடுப்பு இழையங்கள் சேர்ந்து இரத்தத்தைப் பம்பப் பயன்படுத்துகிறது); நுரையீரல்; கல்லீரல்; தாவரத்தில் இலை, வேர், தண்டு.

4. உறுப்புத் தொகுதி (Organ system): பல உறுப்புகள் ஒன்றுசேர்ந்து ஒரு உடல்-அளவிலான வேலையை செய்வது. உதா: குருதிச் சுற்றோட்டத் தொகுதி (இதயம் + இரத்தக்குழாய்கள் + இரத்தம்); சீரண தொகுதி (வாய் + உணவுக் குழாய் + இரப்பை + குடல்); நரம்புத் தொகுதி (மூளை + நரம்புகள்).

5. உடல் (Organism): எல்லா உறுப்புத் தொகுதிகளும் ஒன்றுசேர்ந்து செயற்பட்டு உருவாக்கும் ஒரு முழுமையான உயிரி. உதா: ஒரு மரம், ஒரு மீன், ஒரு மனிதன்.

(ஆ) குருதிச் சுற்றோட்டத் தொகுதியின் மூன்று உறுப்புகள்:
1. இதயம் (Heart) — இரத்தத்தை பம்பும் தசை அவயவம்.
2. இரத்தக் குழாய்கள் (Blood vessels) — தமனிகள், சிரைகள், மயிர்க் குழாய்கள்.
3. இரத்தம் (Blood) — RBC + WBC + பிளாஸ்மா + சிறு தட்டுகள்.

(இ) சுவாசத் தொகுதியின் இரு உறுப்புகள்:
1. நுரையீரல் (Lungs) — காற்றோடு இரத்தத்திற்கு ஒட்சிசன் பரிமாற்றம்.
2. சுவாசக் குழாய் (Trachea) — காற்றை நுரையீரல் வரை எடுத்துச்செல்லும். (மேலதிக: காற்றுக் குழாய்கள் — bronchi.)

5. (அ) சம பிரிதலுக்கும் (mitosis) இனப்பெருக்கப் பிரிதலுக்கும் (meiosis) இடையே உள்ள வேறுபாட்டை அட்டவணை வடிவில் தருக. (5 புள்.)
(ஆ) இவ்விரு வகை செல் பிரிதலும் உடலின் எந்தச் சூழ்நிலையில் — எங்கே — நிகழ்கின்றன என்பதை விளக்குக. (3 புள்.)
(இ) ஒரே செல்லில் இருந்து உருவாகும் ஒரு மரத்தில் — பின்னர் — எத்தனை செல்கள் இருக்கலாம் என்பதைப் பற்றிக் கூறுக. (2 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

Mitosis 2; Meiosis 4.
DNA: Mitosis சமம்; Meiosis பாதி.
Mitosis: வளர்ச்சி + காயம் + cell replacement.
Meiosis: gamete production (sperm + egg).
Mitosis எங்கே: உடல் செல்கள் (skin, blood, gut).
Meiosis எங்கே: இனப்பெருக்க உறுப்புகள் (testis, ovary).
மரம்: ஒரே செல் → mitosis → பல billion cells.

(அ) Mitosis vs Meiosis:

| பண்பு | சம பிரிதல் (Mitosis) | இனப்பெருக்கப் பிரிதல் (Meiosis) |
|---|---|---|
| உருவாகும் செல் எண் | 2 | 4 |
| DNA அளவு | தாய்க்கு சமம் (முழுமை) | தாய்க்கு பாதி |
| பயன் | உடல் வளர்ச்சி, காயம் குணமாக்கம், செல் replacement | இனப்பெருக்கச் செல்கள் (sperm, egg) உருவாக்கம் |
| எங்கே நிகழ்கிறது | உடலின் சாதாரண (somatic) செல்களில் | இனப்பெருக்க உறுப்புகளில் (testis, ovary) |
| genetics | clones (ஒரே மாதிரி) | varied (பல்வேறு கலப்பு) |

(ஆ) எங்கே, எப்போது:

• Mitosis: நமது தோல் — ஒவ்வொரு நாளும் பல லட்சம் தோல் செல்கள் mitosis-ஆல் புதியதாகின்றன (பழைய தோல் உதிர்கின்றது). இரத்தம் — RBC சுமார் 4 மாதம் வாழும்; ஒவ்வொரு செக்கனிலும் சுமார் 2 million புதியவை mitosis-ஆல் தயாரிக்கப்படுகின்றன. குடல் சவ்வு — ஒவ்வொரு சில நாட்களிலும் முழுவதாகப் புதியதாகின்றது. காயம் குணமாகும்போது அந்த இடத்தில் mitosis விரைவாக நிகழ்கின்றது.

• Meiosis: ஆண்களின் விரைகளில் (testis) — sperm செல்களை உருவாக்க. பெண்களின் சினைப்பைகளில் (ovary) — egg செல்களை உருவாக்க. தாய்-தந்தை இருவரின் பாதி-DNA sperm + egg இணைந்து zygote-ஆகி — முழுமையான DNA கிடைக்கின்றது.

(இ) ஒரே செல் → மரம்:

ஒரு மரத்தின் தொடக்கம் — ஒரே உள்ளமை விதைச் செல் (zygote). இந்த ஒரே செல் — Mitosis மூலம் இரண்டாக, பின் நான்காக, பின் எட்டாக — தொடர்ந்து பிரிந்துகொண்டே வளர்கின்றது. ஒரு பெரிய மரத்தில் பல billion (சில bilion) செல்கள் இருக்கின்றன. ஒவ்வொன்றும் — அதே அசல் zygote-இல் இருந்து கிடைத்த — அதே DNA-வைக் கொண்டவை. ஆனால் சிலவை இலையாக, சிலவை வேராக, சிலவை பூவாக — வெவ்வேறு வேலைகளுக்காக differentiate ஆகியுள்ளன.

6. (அ) இரைபோசோம் என்றால் என்ன? அதன் வேலையை விளக்குக. (3 புள்.)
(ஆ) கோல்கி உறுப்பு + சிதரக நுண்குழாய் (ER) — இவ்விரண்டின் வேலையை விளக்குக. (4 புள்.)
(இ) புன்வெற்றிடம் (vacuole) தாவர செல்லில் ஏன் பெரியது, விலங்கு செல்லில் ஏன் சிறியது என்பதன் காரணம் என்ன? (3 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

Ribosome = புரத தயாரிப்பு.
RNA-வை வாசித்து aminoacid → protein chain.
ER = கருவைச் சுற்றி குழாய் வலை.
Rough ER (ribosome) = புரத கடத்தல்.
Smooth ER = கொழுப்பு + ஹார்மோன்.
Golgi = packaging, modification, dispatch.
தாவர vacuole = நீர் சேமிப்பு + உறுதி.
விலங்கு cytoplasm-இல் organelles அதிகம், சிறிய vacuoles.

(அ) இரைபோசோம் (Ribosome):

செல்லில் உள்ள மிகச் சிறிய, கூராக நிறம் ஏற்கும் துகள்கள். ஒவ்வொரு செல்லிலும் பல ஆயிரம் இரைபோசோம்கள் உள்ளன. சில cytoplasm-இல் தனியாக மிதக்கின்றன; சில ER-இல் ஒட்டியுள்ளன.

வேலை — புரத தயாரிப்பு: கருவில் உள்ள DNA-வில் இருந்து புரத செய்தி RNA (mRNA)-வாக மாற்றப்பட்டு cytoplasm-க்கு வருகிறது. இரைபோசோம் இந்த mRNA-வை வாசித்து — அதன்படி அமினோ அமிலங்களை சரியான வரிசையில் இணைத்து — புரத சங்கிலியாக மாற்றுகிறது. அதனாலேயே ribosome = 'protein factory' என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

(ஆ) சிதரக நுண்குழாய் (Endoplasmic Reticulum / ER):

கருவைச் சுற்றி பரந்த — மெல்லிய — குழாய் வலை. இரு வகை:

• கடினமான ER (Rough ER): ribosomes பல ஒட்டியுள்ளன. ribosomes தயாரித்த புரதங்கள் இதனுள் சென்று — சேமிக்கப்பட்டு, கடத்தப்பட்டு, Golgi வரை அனுப்பப்படுகின்றன.

• மென்மையான ER (Smooth ER): ribosomes இல்லை. கொழுப்புகள், ஹார்மோன்கள், சில மருந்துகளை தயாரித்தலில் ஈடுபடுகின்றது.

கோல்கி உறுப்பு (Golgi body / Golgi apparatus):

தட்டுத் தட்டாக அடுக்கப்பட்ட சிறிய பைகள். செல்லின் 'தபால் அலுவலகம் / பேக்கேஜிங் சென்டர்':
• ER-இல் இருந்து வரும் புரதங்கள், கொழுப்புகளை இங்கே பெறுகிறது.
• அவற்றை மேலும் பதப்படுத்துகிறது (modify) — சில சுவைகள் சேர்த்து / நீக்கி.
• வெசிக்கிள் (சிறிய பைகள்)-களாக மூடி — செல்லின் தேவை இடங்களுக்கு / வெளியே அனுப்புகிறது.

இதனாலேயே ER + Golgi-ஐ ஒன்றாக 'endomembrane system' என்று அழைக்கின்றோம்.

(இ) புன்வெற்றிடம் — தாவர vs விலங்கு:

தாவர செல்லில் பெரியது — காரணம்:
• நீர் சேமிப்பு: தாவரம் தனக்குத் தேவையான நீரை இங்கே சேமிக்கின்றது. வாடிப் போகாமல் இருக்க இது இன்றியமையாதது.
• செல்லுக்கு உறுதி (Turgor pressure): vacuole நிரம்பி இருக்கும்போது செல்லைச் சுவருக்கு எதிராகத் தள்ளி உறுதியாக வைக்கிறது — மென்மையான தண்டு நிற்க உதவுகின்றது.
• சர்க்கரை, கனிம உப்புக்கள், நிறமிகள் (pigments) சேமிப்பு: பூவின் வண்ணம், பழ சுவை — பெரும்பாலும் vacuole-இல்.
• கழிவுச் சேமிப்பு: தாவரம் கழிவுகளை வெளியேற்றுவதற்கு பதில் — அவற்றை vacuole-இல் சேமித்து வைக்கின்றது.

விலங்கு செல்லில் சிறிய vacuoles மட்டும் — காரணம்:
• விலங்குக்கு உறுதி கொடுக்க எலும்புக்கூடு உள்ளது — turgor pressure தேவை இல்லை.
• கழிவுகளை விலங்கு வெளியேற்றுகின்றது (சிறுநீர், மலம்) — சேமிப்பு தேவை இல்லை.
• இரத்த சுற்றோட்டத்தால் நீர் தொடர்ந்து கிடைக்கிறது — பெரிய நீர் சேமிப்பு தேவை இல்லை.

ஆகவே விலங்கு செல் — சிறிய vacuoles + வேறு organelles (mitochondria, lysosomes) கூடுதலாக — பல வேலைகள் செய்கிறது.

7. நுண்நோக்கி (microscope) கண்டுபிடிப்பு உயிரியலில் ஏற்படுத்திய மாற்றம் என்ன? — பின்வரும் வினாக்களின் வழியே பதிலளி: (10 புள்.)
(அ) நுண்நோக்கி இல்லாதிருந்த காலத்தில் உயிரியலில் நாம் என்ன அறிய முடியவில்லை? (3 புள்.)
(ஆ) ஒளி நுண்நோக்கி + எலக்ட்ரான் நுண்நோக்கி — இரண்டினதும் வேறுபாட்டை விளக்குக. (4 புள்.)
(இ) நாம் ஒரு நீர் சொட்டில் என்ன விதமான உயிரிய அமைப்புகளைப் பார்க்க முடியும்? (3 புள்.) (10 புள்ளி)

விடைத் திட்டம்:

நுண்நோக்கி இல்லை → cells கண்டறிய முடியாது.
நோய்க் கிருமிகளை அறிய முடியாது.
Reproduction நெறிமுறை தெரியாது.
ஒளி நுண்நோக்கி: visible light, ~1000×, living cells.
எலக்ட்ரான்: electrons, பல மில்லியன் ×, தத்தம் organelles, dead specimens.
ஒளி = colour image; electron = black/white.
நீர் சொட்டில்: amoeba, paramecium, பாக்டீரியா, algae, தாவர cells.

(அ) நுண்நோக்கி இல்லாத கால அறியாமை:

17வது நூற்றாண்டு வரை மனிதனுக்கு செல்களின் இருப்பே தெரியாது. அக் காலத்தில்:

• செல் கொள்கையே இல்லை: 'உடல் என்ன பொருளால் ஆனது?' என்ற கேள்விக்கு உறுதியான பதில் இல்லை. மனிதர்கள் — 'நான்கு கூறுகள் (நீர், காற்று, நெருப்பு, மண்)' போன்ற தத்துவ விளக்கங்களையே நம்பினர்.

• நோய்க் கிருமிகளை அறிய முடியவில்லை: பாக்டீரியா, வைரஸ் ஆகியன காண முடியாதவை. ஆகவே நோய்கள் — 'கருமை, பாவம், கெட்ட காற்று' போன்றவற்றால் வருகின்றன என்று நம்பப்பட்டது. சிகிச்சை அறிவியல் சார்ந்ததாக இல்லை.

• இனப்பெருக்கம் மர்மம்: sperm + egg எவ்வாறு இணைகின்றன, கருக்கட்டல் எப்படி நிகழ்கின்றது — யாருக்கும் தெரியாது.

Leeuwenhoek (1670s)-ஆவது நுண்நோக்கி கொண்டு தண்ணீர் சொட்டில் பாக்டீரியா, protozoa-ஐ முதலில் கண்டார். Robert Hooke (1665) தாய்ப்பாலின் கட்டையில் (cork) cell-களை அவதானித்து 'cell' என்ற சொல்லை உருவாக்கினார். அந்த ஒற்றை கருவியே — உயிரியலை, மருத்துவத்தை, பாக்டீரியாவியலை — ஒட்டுமொத்தமாக மாற்றியது.

(ஆ) ஒளி நுண்நோக்கி (Light microscope) vs எலக்ட்ரான் நுண்நோக்கி (Electron microscope):

| பண்பு | ஒளி நுண்நோக்கி | எலக்ட்ரான் நுண்நோக்கி |
|---|---|---|
| பயன்படுத்தும் கதிர் | காணும் ஒளி (visible light) | எலக்ட்ரான் கதிர் |
| பெரிதாக்கும் திறன் | ~1000× | பல மில்லியன் × |
| அளவு | சிறிய மேசை மீது | பெரிய அறை |
| விலை | மலிவு | மிகச் செலவு |
| படம் | வண்ணம் — colour image | கருப்பு-வெள்ளை |
| உயிருள்ள செல் | பார்க்க முடியும் | பார்க்க முடியாது — vacuum-இல் வைக்க வேண்டும் |
| பார்க்கக்கூடியது | முழு செல், கரு, mitochondria போன்ற பெரிய organelles | ribosome, ER, vacuole-இன் சிறு கட்டமைப்பு உட்பட எல்லாம் |

ஒளி நுண்நோக்கி பள்ளி, மருத்துவமனை ஆய்வுகூடம் — எல்லாவற்றிலும் பயன்படும். எலக்ட்ரான் நுண்நோக்கி பெரும் ஆராய்ச்சி நிலையங்களில் மட்டுமே.

(இ) ஒரு நீர் சொட்டில் பார்க்கக்கூடியவை:

குளம் அல்லது ஆற்று நீரின் ஒரு துளியை ஒளி நுண்நோக்கியில் வைத்தால் — ஒரு முழு உலகமே தென்படுகிறது:

• ஒற்றை செல் உயிரிகள் (Protozoa): அமீபா (Amoeba) — வடிவம் மாறும் ஒற்றை செல்; பேராமீசியம் (Paramecium) — காலணி வடிவ; யூக்ளீனா (Euglena) — தாவரத் தன்மை + விலங்குத் தன்மை.

• பாக்டீரியா: மிக மிக சிறிய, கோளம் / கம்பு / சுருள் வடிவ துகள்கள்.

• தாவர நுண்ணுயிர்கள் / பாசிகள் (Algae): நீரில் மிதக்கும் பசிய ஒற்றை-செல் / சிறு-கோளம் தாவரம்.

• உள்ளமை தாவர செல்கள், விலங்கு செல்கள்: சிதைந்த இலை, செம்மீன், புழுவின் சிறு கூறுகள்.

ஒரு துளியில் ஆயிரக்கணக்கான உயிரிகள் — அவை ஒவ்வொன்றுக்கும் தனிக் கட்டமைப்பு + நகர்வு + உணவு + இனப்பெருக்கம் — எல்லாம் நிகழ்கின்றன. நுண்நோக்கி இல்லாதிருந்தால் இவை எதையும் அறிய முடியாது.