ನಾನು ವಿಜ್ಞಾನದೊಂದಿಗೆ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ ಓದುತ್ತೇನೆ !

ಹಿಂದಿನ ಸಂಚಿಕೆಯಲ್ಲಿ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಮಾತನಾಡುತ್ತಿದ್ದೆವು. ನನ್ನ ಉದ್ಧೇಶ ಸಸ್ಯಗಳು ಏಕೆ ಹಸಿರಾಗಿವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಚರ್ಚಿಸುವುದಾಗಿತ್ತೇ ಹೊರತು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಬಗ್ಗೆ ವಿವರಿಸುವುದಾಗಿರಲಿಲ್ಲ. ಏಕೆಂದರೆ ಜೀವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳು ತುಂಬಾ ಸಂಕೀರ್ಣ ವಿಷಯಗಳು. ಆದರೆ ಇಲ್ಲಿ ಕೆಲವರು ಈ ಬಗ್ಗೆ ಅನುಮಾನವನ್ನೆತ್ತಿ ಸಂದೇಶ ಕಳುಹಿಸಿದ್ದರು. ಅವರಿಗೆಲ್ಲಾ ಉತ್ತರ ಕಳುಹಿಸಿದ್ದೆ. ಆದರೆ ಶ್ರೀಮತಿ ವಿಜಯಾ ಟೀಚರ್ ನೇರವಾಗಿ ಕರೆ ಮಾಡಿ ತುಂಬಾ ವಿಷಯಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಚರ್ಚಿಸಿದರು. ಆದ್ದರಿಂದ ನಾನು ಗೊಂದಲದಲ್ಲಿದ್ದೇನೆ. ನನ್ನ ವಿಷಯದಲ್ಲಿಯೇ ಮುಂದುವರಿಯಬೇಕೆ ಅಥವಾ ಈ ವಿಷಯದ ಬಗ್ಗೆ ಚರ್ಚಿಸಬೇಕೇ ಎಂದು. ಈ ಡೋಲಾಯಮಾನ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಒಂದು ದಿನ ಕಳೆದು ಹೋಗಿದೆ. ಕೊನೆಗೂ ವಿಷಯಾಂತರದೊಂದಿಗೆ ನಿಮ್ಮೊಂದಿಗಿದ್ದೇನೆ.

ಭೌತ ಅಥವಾ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಗಳು ನೇರ ಮತ್ತು ಸರಳವಾದವು. ಅಲ್ಲಿ ನಿಯಮಗಳಿವೆ, ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳಿವೆ, ಸೂತ್ರಗಳಿವೆ. ಅದಕ್ಕೆ ಸರಿಯಾಗಿ ಎಲ್ಲವೂ ಸುಸೂತ್ರವಾಗಿ ನಡೆಯುತ್ತವೆ. ಅಂದರೆ ಆ ನಿಯಮಗಳು ಮೊದಲೇ ಇದ್ದುವೇ ಎಂದು ಕೇಳಿದರೆ ಇಲ್ಲ. ವಿದ್ಯಮಾನಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸುತ್ತಾ ಕುಳಿತವರಿಗೆ ಓಹ್ ಇದರಲ್ಲಿ ಒಂದು ನಿಯಮಿತತೆ ಇದೆ ಅಂತ ಅನ್ನಿಸಿ ಅವುಗಳನ್ನು ನಿರೂಪಿಸಿದರು. ಅವುಗಳನ್ನೇ ನಿಯಮಗಳೋ, ಸಿದ್ದಾಂತಗಳೋ ಸೂತ್ರಗಳೋ ಎಂದು ಕರೆದರು.‌ ಗೋಧೂಳಿ ಸಮಯ ಎಂದು ಕೇಳಿದ್ದೀರಲ್ಲವೇ. ಸಂಜೆಯ ಹೊತ್ತು ಗೋವುಗಳು ಮನೆಗೆ ಧಾವಿಸಿ ಬರುವಾಗ ಅವುಗಳ ಖುರಪುಟದಿಂದ ಏಳುವ ಧೂಳು ಓಡುವ ದನಗಳನ್ನು ಹಿಂಬಾಲಿಸಿ ಬಂದು ಒಂದು ಧೂಳಿನ ಮೋಡ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ನೋಡಿದ ಬರ್ನೌಲಿ ತನ್ನ ಸಿದ್ದಾಂತವನ್ನು ಮಂಡಿಸಿದ. ಟೈಟಾನಿಕ್ ದುರಂತಕ್ಕೂ ಬರ್ನೌಲಿ ಸಿದ್ದಾಂತ ವಿವರಣೆ ನೀಡುತ್ತದೆ ಎಂಬ ತಂಡವೂ ಒಂದಿದೆ. ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳ ವರ್ಗಾವಣೆ ಎಂದರೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿಯುವಿಕೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳು ಹರಿಯುವ ವಿರುದ್ದ ನೇರದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿಯುತ್ತದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳು ಋಣಾಗ್ರದಿಂದ ಧನಾಗ್ರದ ಕಡೆಗೆ ಹರಿದರೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಧನಾಗ್ರದಿಂದ ಋಣಾಗ್ರದ ಕಡೆಗೆ ಹರಿಯುತ್ತದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. 

ಹಾಗೆಯೇ ಇನ್ನೊಂದು ಅಂಬೋಣವೆಂದರೆ ಭೂಕಾಂತದ ಉತ್ತರ ದ್ರುವವು ದಕ್ಷಿಣದ ಕಡೆಗಿದೆ ಮತ್ತು ದಕ್ಷಿಣ ದ್ರುವವು ಉತ್ತರದ ಕಡೆಗಿದೆ ಎಂಬುದು. ಒಂದು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಋಣ ಮತ್ತು ಧನ ಧ್ರುವಗಳನ್ನು ಒಂದು ತಂತಿಯನ್ನು ಜೋಡಿಸಿದರೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳ ವರ್ಗಾವಣೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ದ್ಯುತಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗಳ ವರ್ಗಾವಣೆಯಾಗುವ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಸರಪಣಿಯ ಬಗ್ಗೆ ತಿಳಿದಿದ್ದೀರಿ ತಾನೇ? ಹೀಗೆ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವರ್ಗಾವಣೆಗೆ ಯಾವುದೇ ತಂತಿಗಳಿಲ್ಲ. ಏಕೆಂದರೆ ಕೋಶಗಳು ಕಣ್ಣಿಗೆ ಕಾಣಿಸಲಾರೆವು ಅಂದರೆ ತಂತಿಯನ್ನು ಹೇಗೆ ಜೋಡಿಸುವುದು? ಇಲ್ಲಿ ಒಂದು ಅಣುವಿನಿಂದ ಇನ್ನೊಂದು ಅಣುವಿಗೆ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವರ್ಗಾವಣೆ ಆದಾಗಲೂ ಒಂದು ಹೊಸ ಅಣು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ ಇದು ಒಂದು ಕ್ರಿಯೆ ಅಲ್ಲ ಒಂದು ಸರಣಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳು. ಆದ್ದರಿಂದ ನಾವು ಜೀವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಕ್ರಿಯೆಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯುವುದಿಲ್ಲ ಬದಲಾಗಿ ಜೀವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಮಾರ್ಗಗಳು (biochemical pathways) ಎನ್ನುತ್ತೇವೆ.

ಒಂದು ಉದಾಹರಣೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವುದಾದರೆ ಉಸಿರಾಟ. ರಸಾಯನ ಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಕಾರ ಗ್ಲುಕೋಸ್ ಆಮ್ಲಜನಕದೊಂದಿಗೆ ವರ್ತಿಸಿ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ನೀರು ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಕ್ರಿಯೆ. ಅಂದರೆ ಅವರು ಹೇಳುವ ಹಾಗೆ C6H12O6 + 6O2 => 6CO2 + 6H2O + ಶಕ್ತಿ. ನಿಮ್ಮ ಪ್ರಯೋಗಶಾಲೆಯಲ್ಲಿ ನಡೆಯುವ ಕ್ರಿಯೆ ಇದೇ. ಆದರೆ ಜೀವಕೋಶದ ಒಳಗೆ ನಡೆಯುವ ಕ್ರಿಯೆ ಇದಲ್ಲ. ಬದಲಾಗಿ 6 ಇಂಗಾಲದ (6 carbon) ಪರಮಾಣುಗಳ ಗ್ಲುಕೋಸ್ ಮೊದಲು 3 ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣುಗಳ (3 carbon) ಪೈರುವೇಟ್ ಆಗಿ ಮೊದಲಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈಗ ಜೀವಕೋಶ ಆಮ್ಲಜನಕಕ್ಕಾಗಿ ಹುಡುಕಾಟ ನಡೆಸುತ್ತದೆ. ಆಮ್ಲಜನಕ ಇಲ್ಲದೇ ಇರಬಹುದು, ಕೊರತೆ ಇರಬಹುದು ಅಥವಾ ಸಾಕಷ್ಟು ಲಭ್ಯ ಇರಬಹುದು. ಆಮ್ಲಜನಕ ಇರಲಿ ಇಲ್ಲದಿರಲಿ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲೇ ಬೇಕು. ಆಮ್ಲಜನಕ ಇಲ್ಲ ಎಂದು ಗೊತ್ತಾದಾಗ ಅದು ಕೋಶದ್ರವಲ್ಲಿಯೇ (cytoplasm) ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆ ಮುಂದುವರಿಸುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕ ಬಳಸದೇ 3 ಇಂಗಾಲದ ಪೈರುವೇಟ್ ಎರಡು ಇಂಗಾಲದ ಇಥೈಲ್ ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್ ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯೂ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣ ಕಡಿಮೆ. ಇದು ಗಾಳಿಯಿಲ್ಲದ ಅಂದರೆ ನಿರ್ವಾಯು (anaerobic) ಉಸಿರಾಟ. ದೋಸೆ ಹಿಟ್ಟು ಅಥವಾ ಬ್ರೆಡ್ ಉಬ್ಬುವುದು ಮತ್ತು ವೈನ್ ತಯಾರಿಸುವುದು ಹೀಗೆ. ಆಮ್ಲಜನಕ ಇದೆ ಆದರೆ ಅಪಾರ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅದು ಸಾಕಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಈಗಲೂ ಉಸಿರಾಟ ಕೋಶದ್ರವದಲ್ಲಿಯೇ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ. ಈಗ 3 ಇಂಗಾಲದ ಪೈರುವೇಟ್ 3 ಇಂಗಾಲದ ಲ್ಯಾಕ್ಟಿಕ್ ಆಮ್ಲವಾಗಿ (lactic acid) ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿಯೂ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಕ್ತಿ ಕಡಿಮೆ. ಇದು ನಡೆಯುವುದು ನಮ್ಮ ಐಚ್ಛಿಕ ಸ್ನಾಯು (voluntary muscles) ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ. ನೀವು ಓಟಕ್ಕೆ ನಿಂತಾಗ ಅಪಾರ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿ ಬೇಕು. ಆಗ ಕೋಶ ಈ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಅಪ್ಪಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಇಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಲ್ಯಾಕ್ಟಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಸ್ನಾಯುಕೋಶದಲ್ಲಿ ಉಳಿದು ನೋವು ಅಥವಾ ಸ್ನಾಯು ಸೆಡೆತವನ್ನುಂಟು (muscular cramps) ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಓಟದ ನಂತರ ಕಾಲಿನಲ್ಲಿ ಮೊರಂಟೆ ಬಂದ ಅನುಭವ ನಿಮಗಿದೆಯೇ? ಕಾರಣ ತಿಳಿಯಿತೇ?

ಆಮ್ಲಜನಕ ಸಾಕಷ್ಟಿದೆ ಎನ್ನುವಾಗ ಈ ಪೈರುವೇಟ್ ಅಣುಗಳು ಮೈಟೊಕಾಂಡ್ರಿಯಾದ ಒಳಕ್ಕೆ ತಳ್ಳಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಅಲ್ಲಿ ಅವುಗಳು ಆಮ್ಲಜನಕದೊಂದಿಗೆ ವರ್ತಿಸಿ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ನೀರು ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ ಪ್ರತೀ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಬಳಕೆಯಾಗುವ ಕಿಣ್ವಗಳೇ ಬೇರೆ ಬೇರೆ. ಅವುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸೂಕ್ತ ಆದೇಶ ನೀಡಿ ಉತ್ಪದನೆಯಾಗುವಂತೆ ನೋಡಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು. ಇದನ್ನೇ ನಿಮ್ಮ ಪ್ರಯೋಗಶಾಲೆಯಲ್ಲಿ ಮಾಡುವುದಾದರೆ ಕನಿಷ್ಠ ಒಬ್ಬ ಪ್ರೊಫೆಸರ್, ಒಬ್ಬ ಲ್ಯಾಬ್ ಅಸಿಸ್ಟೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಒಬ್ಬ ಸಹಾಯಕ ಬೇಕು. ಆದರೆ ಒಂದು ಯೀಸ್ಟ್, ಸ್ನಾಯು ಅಥವಾ ಸಾಮಾನ್ಯ ಕೋಶ ಈ ಎಲ್ಲ ನಿರ್ಧಾರಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡು ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಸಿಕೊಂಡು, ನಿವೇಶನವನ್ನು (substratum) ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಿಕೊಂಡು, ರಾಸಾಯನಿಕಗಳನ್ನು (ಕಿಣ್ವಗಳು/enzymes) ಸಿದ್ದಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಒಂದೇ ಔಷಧಿ ಇಬ್ಬರ ಮೇಲೆ ಒಂದೇ ಪರಿಣಾಮವನ್ನುಂಟು ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಹೇಳಲಾಗದು. ಆದರೆ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಹೀಗಿಲ್ಲ. ಉಳಿದೆಲ್ಲಾ ಚರಾಂಶಗಳು (variables) ಒಂದೇ ಆಗಿದ್ದರೆ ಕ್ರಿಯೆಗಳು ನೀವು ಹೇಳಿದಂತೆ ನಡೆಯುತ್ತದೆ.

ಒಮ್ಮೆ ಒಂದು ಆಸ್ಪತ್ರೆಯಲ್ಲಿ ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ವೇಳೆ ಅರಿವಳಿಕೆಯ (anesthesia) ಪ್ರಮಾಣದ ಕಾರಣದಿಂದ ಸಾವು ಉಂಟಾಗಿ ವೈದ್ಯರ ಮೇಲೆ ಹಲ್ಲೆಯಾಗಿತ್ತು. ಆಗ ಪ್ರತಿಷ್ಠಿತ AIIMS ನಲ್ಲಿ ಅದೇ ವಿಷಯದ ಮೇಲೆ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುತ್ತಿರುವ ನನ್ನ ಮಗನ ಬಳಿ ಇದು ಯಾರ ತಪ್ಪು ಎಂದು ಕೇಳಿದ್ದೆ. ಆಗ ಅವನು ಹೇಳಿದ್ದ ನಾವು ರೋಗಿಯ ವಯಸ್ಸು, ತೂಕ, ಚಿಕಿತ್ಸೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಅವಧಿ ಮತ್ತು ರೋಗಿಯ ಪ್ರಸಕ್ತ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಿ ಪ್ರಮಾಣ ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತೇವೆ. ಆದರೆ ಅರಿವಳಿಕೆಗೆ ಹೇಗೆ ಸ್ಪಂದಿಸುತ್ತಾರೆ ಎಂಬುದು ಎಲ್ಲಕ್ಕಿಂತ ಮುಖ್ಯ. ಅದನ್ನು ಯಾರೂ ಊಹಿಸಲಾಗದು. ಏಕೆಂದರೆ ದೇಹ ಎಂದರೆ ನಿಮ್ಮ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಯೋಗಶಾಲೆ ಅಲ್ಲ ಎಂದಿದ್ದ. ವಿವರಣೆ ಎಷ್ಟೊಂದು ಜಟಿಲವಾಗಿದೆ ಎನ್ನಿಸುತ್ತದೆಯೋ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಆಸಕ್ತಿಕರವಾಗಿದೆ ಅಲ್ಲವೇ. ಆದ್ದರಿಂದ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದೊಂದಿಗೆ ವಿಜ್ಞಾನ ಓದಿ. ಪ್ರಕೃತಿಯ ವಿನ್ಯಾಸಗಾರಿಕೆಯ ವಿಸ್ಮಯವನ್ನು ಅನಾವರಣಗೊಳಿಸಿ.

-ದಿವಾಕರ ಶೆಟ್ಟಿ ಎಚ್, ಮಂಗಳೂರು

ಚಿತ್ರ ಕೃಪೆ: ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ತಾಣ