மின்சுற்றொன்றின் ஊடாக மின்னேற்றங்கள் பாயும் வீதம் மின்னோட்டம் (I) எனப்படும், இது அம்பியர் (A) அலகால் அளவிடப்படும். இரு புள்ளிகளுக்கிடையிலான அழுத்த வேறுபாடு மின்னழுத்த வேறுபாடு (V ) எனப்படும். கடத்தியொன்றின் ஊடாக மின்னோட்டம் பாய்வதற்கு எதிராகக் கொடுக்கப்படும் தடை மின்தடை (R) ஆகும். ஓமின் விதியின்படி, ஒரு கடத்தியின் ஊடாகப் பாயும் மின்னோட்டம் அதன் முனைகளுக்கிடையிலான அழுத்த வேறுபாட்டிற்கு நேர்விகித சமனாகும் (V = IR).
இவ்வலகில் மின்தடைகளை இணைக்கும் முறைகள் கற்பிக்கப்படுகின்றன:
தொடர் இணைப்பு: மின்தடைகள் ஒன்றன்பின் ஒன்றாக இணைக்கப்படும். இதில் மின்னோட்டம் மாறாது, ஆனால் அழுத்தம் பிரிக்கப்படும்.
சமாந்தர இணைப்பு: மின்தடைகள் பொதுவான இரு புள்ளிகளுக்கிடையே இணைக்கப்படும். இதில் அழுத்தம் மாறாது, ஆனால் மின்னோட்டம் பிரிக்கப்படும்.
மேலும், மின்சக்தி மற்றும் மின்வலு கணக்கீடுகள் (P = VI) மற்றும் வீடுகளில் மின்சாரத்தைப் பாதுகாப்பாகப் பயன்படுத்தும் முறைகளும் இதில் உள்ளடக்கப்பட்டுள்ளன.
நம்மைச் சுற்றியுள்ள இயற்கையை உற்றுநோக்கினால், உயிர்ச்சூழலில் காணப்படும் பல்வகைமை (Biodiversity) நம்மை பிரமிக்க வைக்கும். உங்கள் வீட்டுத் தோட்டத்தில் பூத்துக் குலுங்கும் விதவிதமான நிறங்களைக் கொண்ட ஓர்க்கிட் மலர்கள் அல்லது ரோஜாக்களைப் பாருங்கள். சமையலறையில் நாம் பயன்படுத்தும் தக்காளி மற்றும் கத்தரிக்காய்களில் கூட எத்தனை வடிவங்கள், எத்தனை அளவுகள்! நம் அருகில் உலவும் பூனைகள் மற்றும் கிளிகளிடையே கூடப் பல இன வேறுபாடுகள் (Breeds) இருப்பதை நாம் காண்கிறோம்.
இந்த வேறுபாடுகள் மனிதர்களுக்கும் பொருந்தும். நாம் ஏன் நம் பெற்றோரைப் போலத் தோற்றமளிக்கிறோம்? அல்லது நம்மிடம் மட்டும் இருக்கும் சில தனித்துவமான பண்புகளுக்கு என்ன காரணம்? ஒரு சந்ததியிலிருந்து அடுத்த சந்ததிக்குக் கடத்தப்படும் இத்தகைய பண்புகளே ‘தலைமுறையுரிமை’ (Heredity) என அழைக்கப்படுகின்றன.
பட்டாணிச் செடியும் பிறப்புரிமையியலின் தந்தையும்
பிறப்புரிமையியல் (Genetics) இன்று அதிநவீன வளர்ச்சி அடைந்திருந்தாலும், இதற்கான விதையை ஒரு சாதாரணத் தோட்டத்தில் போட்டவர் கிரெகர் மெண்டல் (Gregor Mendel).
“பாரம்பரிய இயல்புகள் தலைமுறையுரிமையடைதல் தொடர்பான விஞ்ஞான ரீதியான ஆய்வுகளை மேற்கொண்ட முதலாவது நபர் ஆஸ்திரிய நாட்டைச் சேர்ந்த கத்தோலிக்க பாதிரியாரும் விஞ்ஞானப் பட்டதாரியுமான கிரெகர் மெண்டல் ஆவார்.”
இதன் காரணமாகவே அவர் ‘பிறப்புரிமையியலின் தந்தை’ என்று அழைக்கப்படுகிறார். அவர் தனது ஆய்வுக்கு ‘தோட்டப் பட்டாணி’ (Pisum sativum) செடியைத் தேர்ந்தெடுத்தார். அதற்கான காரணங்கள் இதோ:
இச்செடிகளை மிக எளிதாகப் பயிரிட முடியும்.
மிகக் குறுகிய காலத்திலேயே விளைச்சலைப் பெற முடியும் (குறுகிய ஆயுட்காலம்).
தெளிவான மற்றும் வேறுபட்ட பண்புகளைக் கொண்ட சோடிகள் இதில் காணப்பட்டன. உதாரணமாக, மஞ்சள் நிற வித்து – பச்சை நிற வித்து, நெட்டை – குட்டை போன்ற எளிதில் அடையாளம் காணக்கூடிய பண்புகள்.
தூய வழிச் செடிகளை (Pure lines) இலகுவாகப் பெற முடிந்தது.
மெண்டல் தனது ஆய்வின் மூலம் ஒரு உயிரினத்தின் புறத்தோற்றப் பண்பு (Phenotype – தோற்றவமைப்பு) மற்றும் அதன் மரபணு அமைப்பு (Genotype – பிறப்புரிமையமைப்பு) ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்பை உலகுக்கு விளக்கினார்.
நீங்கள் நாக்கைச் சுருட்டுவீர்களா?
நமது உடலில் நாம் கவனிக்கும் பல பண்புகள் தற்செயலாக அமைந்தவை அல்ல. மெண்டல் எவற்றை ‘காரணிகள்’ (Factors) என்று அழைத்தாரோ, அவற்றை இன்று நாம் ‘பரம்பரையலகுகள்’ அல்லது ‘ஜீன்கள்’ (Genes) என்று அழைக்கிறோம். இவை DNA மூலக்கூறின் சிறு பகுதிகளாகும்.
மனிதர்களிடையே பொதுவாகக் காணப்படும் சில பிறப்புரிமை வழிப் பண்புகள்:
நாக்கைச் சுருட்டும் ஆற்றல்: சிலரால் நாக்கை ஒரு குழாய் போலச் சுருட்ட முடியும், சிலரால் முடியாது.
செவிச்சோணை அமைப்பு: செவிச்சோணையின் கீழ் பகுதி கன்னத்துடன் ஒட்டியிருத்தல் (Attached) அல்லது பிரிந்திருத்தல் (Detached).
பெருவிரல் அமைப்பு: கட்டைவிரலை நேராக வைத்திருத்தல் அல்லது பின்னோக்கி வளைந்திருத்தல்.
நெற்றி முடி (Widow’s peak): நெற்றியின் மையத்தில் முடி ‘V’ வடிவில் அமையும் விதம்.
ஆண்களும் பெண்களும்: X மற்றும் Y நிறமூர்த்தங்களின் ரகசியம்
மனித உடலின் ஒவ்வொரு கலத்திலும் 46 நிறமூர்த்தங்கள் (23 சோடிகள்) உள்ளன. இதில் 22 சோடிகள் உடல் பண்புகளைத் தீர்மானிக்கின்றன. 23-வது சோடி நிறமூர்த்தங்களே ஒரு குழந்தையின் பாலினத்தைத் (இலிங்கம்) தீர்மானிக்கின்றன.
பெண்கள்: இவர்களிடம் இரண்டு ‘X’ நிறமூர்த்தங்கள் (XX) உள்ளன.
ஆண்கள்: இவர்களிடம் ஒரு ‘X’ மற்றும் ஒரு ‘Y’ நிறமூர்த்தங்கள் (XY) உள்ளன. சுவாரஸ்யமான உண்மை என்னவென்றால், ‘Y’ நிறமூர்த்தம், ‘X’ நிறமூர்த்தத்தை விட அளவில் மிகவும் சிறியது.
தாய் எப்போதும் ‘X’ நிறமூர்த்தத்தையே வழங்குகிறார். தந்தை தனது விந்தணுவின் மூலம் ‘X’ அல்லது ‘Y’ நிறமூர்த்தத்தை வழங்குகிறார். தந்தை ‘Y’ வழங்கினால் ஆண் குழந்தையும், ‘X’ வழங்கினால் பெண் குழந்தையும் பிறக்கிறது. எனவே, குழந்தையின் பாலினத்தைத் தீர்மானிப்பது தந்தையின் நிறமூர்த்தம் தான். ஒரு குழந்தை ஆணாகவோ அல்லது பெண்ணாகவோ பிறப்பதற்கான வாய்ப்பு (Probability) சரியாக 50% ஆகும்.
ஏன் சில நோய்கள் ஆண்களை அதிகம் பாதிக்கின்றன?
சில நோய்கள் தலைமுறை வழியாகக் கடத்தப்படுகின்றன. குறிப்பாக, ‘இலிங்கமிணைந்த இயல்புகள்’ (Sex-linked traits) ஆண்களைப் பாதிக்கும் விதம் தனித்துவமானது.
குருதி உறையாமை (Haemophilia): காயம் ஏற்படும்போது இரத்தம் உறையாமல் வெளியேறும் ஆபத்தான நிலை.
நிறக்குருடு (Color blindness): பச்சை மற்றும் சிவப்பு நிறங்களுக்கிடையிலான வேறுபாட்டை அறிய முடியாமல் போவது.
இந்த நோய்களுக்கான காரணிகள் பிண்னிடைவான இயல்பைக் (Recessive trait) கொண்டவை மற்றும் ‘X’ நிறமூர்த்தத்தில் மட்டுமே இருப்பவை. ஆண்களிடம் ஒரே ஒரு ‘X’ நிறமூர்த்தம் மட்டுமே இருப்பதால், அதில் பாதிப்பு இருந்தால் உடனடியாக நோய் வெளிப்படும். ஆனால் பெண்களிடம் இரண்டு ‘X’ நிறமூர்த்தங்கள் இருப்பதால், ஒரு ‘X’ பாதிக்கப்பட்டாலும் மற்றொன்று அதனை ஈடுசெய்யும். இதனால் பெண்கள் பெரும்பாலும் நோயால் பாதிக்கப்படாமல், அந்த நோயைச் சுமந்து செல்லும் ‘காவிகளாக’ (Carriers) இருக்கிறார்கள்.
உறமுறைத் திருமணம் (Consanguineous marriage):
நெருங்கிய உறவினர்களுக்குள் திருமணம் செய்துகொள்வது இத்தகைய மரபுவழி நோய்கள் ஏற்படுவதற்கான வாய்ப்பை அதிகரிக்கிறது. ஏனெனில், குடும்பத்தில் மறைந்திருக்கும் பிண்ணிடைவான பரம்பரையலகுகள் (Recessive genes) ஒன்றுசேர இது வழிகோலுகிறது. இதேபோல் ‘வெளிறல்’ (Albinism) போன்ற நிலைகளும் மெலனின் நிறப்பொருள் உற்பத்தியில் ஏற்படும் மரபணு மாற்றத்தால் உண்டாகின்றன.
DNA: வாழ்வின் நீலப்படம்
நமது அனைத்துப் பண்புகளையும் சுமந்து நிற்கும் அடிப்படை மூலக்கூறு DNA (Deoxyribonucleic Acid) ஆகும். 1953-ல் வாட்சன் மற்றும் கிரிக் (Watson and Crick) ஆகியோரால் இதன் இரட்டைச் சுருள் அமைப்பு கண்டறியப்பட்டது.
DNA-வில் நான்கு வகையான நைதரசன் மூலங்கள் (Nitrogenous bases) உள்ளன:
அடெனினைன் (Adenine – A)
தைமின் (Thymine – T)
குவானைன் (Guanine – G)
சைட்டோசின் (Cytosine – C)
இந்த மூலங்கள் அமையும் வரிசை ஒழுங்குமுறைதான் ஒரு உயிரினத்தின் தனித்துவமான பண்புகளைத் தீர்மானிக்கிறது. இதுவே ஒரு உயிரினத்தின் ஒட்டுமொத்த செயல்பாட்டிற்குமான ‘நீலப்படம்’ (Blueprint) போலச் செயல்படுகிறது.
அறிவியலின் பயன்
பிறப்புரிமையியல் அறிவு இன்று வெறும் ஏட்டுச் செய்தியாக மட்டும் இல்லை. விவசாயத்தில் அதிக விளைச்சல் தரும் நெல் மற்றும் கோதுமைப் பயிர்கள், பூச்சிகளை எதிர்க்கும் தாவரங்கள் போன்றவற்றை உருவாக்க இது உதவுகிறது. கால்நடை வளர்ப்பில் அதிக பால் தரும் பசுக்கள் மற்றும் அதிக முட்டையிடும் கோழிகளை உருவாக்கவும் மெண்டலின் அதே விதிகள் இன்றும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
உங்கள் குடும்பத்தில் தலைமுறை தலைமுறையாகத் தொடரும் ஒரு சுவாரஸ்யமான பண்பு (உதாரணமாக: சிரிக்கும்போது விழும் கன்னக்குழி அல்லது தனித்துவமான கண் நிறம்) எது என்று நீங்கள் கவனித்ததுண்டா? அந்தப் பாரம்பரிய ரகசியம் இப்போது உங்களுக்குப் புரிந்திருக்கும்!
முதலாம் விதி (சடத்துவ விதி): புறவிசை ஒன்று பிரயோகிக்கப்படாத வரை, ஓய்விலுள்ள பொருள் ஓய்விலும், சீரான வேகத்தில் இயங்கும் பொருள் அதே நேர்கோட்டு இயக்கத்திலும் தொடர்ந்திருக்கும். இது ஒரு பொருளின் நிலையை மாற்ற மறுக்கும் சடத்துவம் பற்றி விளக்குகிறது.
இரண்டாம் விதி (F = ma): ஒரு பொருளின் உந்தமாற்ற வீதமானது அதன் மீது பிரயோகிக்கப்படும் சமப்படுத்தப்படாத விசைக்கு நேர்விகித சமனாகும். இதிலிருந்து விசை (F), திணிவு (m) மற்றும் ஆர்முடுகல் (a) ஆகியவற்றிற்கு இடையிலான தொடர்பு பெறப்படுகிறது.
மூன்றாம் விதி: ஒவ்வொரு தாக்கத்திற்கும் சமனும் எதிரானதுமான மறுதாக்கம் உண்டு. விசை எப்போதும் சோடிகளாகவே தோன்றும் என்பதை இது உணர்த்துகிறது. உதாரணம்: ஏவுகணைத் தொழில் நுட்பம், துப்பாக்கி சுடுதல்.
ஓய்விலுள்ள ஒரு பொருளின் மீது விசை பிரயோகிக்கப்படும்போது, இயக்கத்தைத் தொடங்குவதற்கு எதிராகச் செயற்படுவது நிலையியல் உராய்வு ஆகும். பொருளின் மீது பிரயோகிக்கப்படும் விசை அதிகரிக்கும்போது நிலையியல் உராய்வும் அதிகரிக்கும். பொருள் இயங்கத் தொடங்கும் கணத்திலுள்ள அதிகூடிய உராய்வு விசை எல்லை உராய்வு எனப்படும். பொருள் இயங்கிக் கொண்டிருக்கும்போது நிலவும் உராய்வு இயக்கவியல் உராய்வு ஆகும்.
உராய்வானது தொடுகை மேற்பரப்புகளின் தன்மை மற்றும் செங்குத்து மறுதாக்கம் ($R$) ஆகியவற்றில் தங்கியிருக்கும். அன்றாட வாழ்வில் நடப்பதற்கும், வாகனங்கள் நிறுத்தப்படுவதற்கும் உராய்வு அவசியமானது (நன்மை). அதேவேளை, இயந்திரப் பாகங்கள் தேய்மானம் அடைவதற்கும் வெப்பம் உருவாவதற்கும் இது காரணமாகிறது (தீமை). மசகிடுதல், உருளைத் தாங்கிகளைப் பயன்படுத்துதல் மற்றும் காற்றியக்க வடிவமைப்பு மூலம் உராய்வைக் குறைக்கலாம்.
சடப்பொருளின் அடிப்படை அலகு அணு ஆகும். அணுவானது புரோத்தன், நியூத்திரன் மற்றும் இலத்திரன் ஆகிய மூன்று உப-அணுத் துணிக்கைகளால் ஆனது. அணுவின் மையப்பகுதியான கருவில் புரோத்தன்களும் நியூத்திரன்களும் காணப்படுகின்றன, அதேவேளை இலத்திரன்கள் கருவைச் சுற்றியுள்ள வெவ்வேறு சக்தி மட்டங்களில் (ஓடுகளில்) சுற்றி வருகின்றன.
இவ்வலகில் முக்கியமாக பின்வருவன கற்பிக்கப்படுகின்றன:
அணுவெண்: ஒரு அணுவின் கருவிலுள்ள புரோத்தன்களின் எண்ணிக்கை.
திணிவெண்: கருவிலுள்ள புரோத்தன் மற்றும் நியூத்திரன்களின் மொத்த எண்ணிக்கை.
இலத்திரன் நிலைஅமைப்பு: முதலாம், இரண்டாம் மற்றும் மூன்றாம் சக்தி மட்டங்களில் முறையே 2, 8, 8 என இலத்திரன்கள் நிரம்பும் முறை.
சமதானிகள்: ஒரே அணுவெண்ணையும் வேறுபட்ட திணிவெண்ணையும் கொண்ட மூலக அணுக்கள்.
இதன் மூலம் மூலகங்களின் ஆவர்த்தன அட்டவணை மற்றும் அவற்றின் இரசாயன இயல்புகளைப் புரிந்துகொள்ள முடியும்.
ஓரலகு நேரத்தில் ஒரு இரசாயனத் தாக்கத்தின் விளைபொருள் தோன்றும் வீதம் அல்லது தாக்கி நுகரப்படும் வீதம் தாக்க வீதம் எனப்படும். ஒரு தாக்கம் நடைபெறுவதற்குத் தாக்கித் துணிக்கைகளுக்கிடையே ‘பயனுள்ள மோதல்கள்’ இடம்பெறுவது அவசியமாகும்.
தாக்க வீதத்தைத் தீர்மானிக்கும் பிரதான காரணிகள் நான்கு:
தாக்கிகளின் செறிவு: செறிவு கூடும் போது துணிக்கைகளின் எண்ணிக்கை அதிகரித்து மோதல்கள் கூடும்.
தாக்கிகளின் மேற்பரப்பளவு: தூளாக்கப்பட்ட நிலையில் மேற்பரப்பு அதிகமாக இருப்பதால் தாக்கம் விரைவாக நடக்கும்.
வெப்பநிலை: வெப்பநிலை உயரும்போது துணிக்கைகளின் இயக்கசக்தி அதிகரித்து தாக்க வீதம் கூடும்.
ஊக்கிகள்: இவை தாக்கத்தின் பாதையை மாற்றி, தாக்கத்தை விரைவுபடுத்த உதவும்.
இவற்றை அன்றாட வாழ்வில் உணவைப் பாதுகாத்தல் (குளிரூட்டிப் பயன்பாடு) மற்றும் தொழிற்சாலைகளில் உற்பத்தித் திறனை அதிகரிக்கப் பயன்படுத்துகிறோம்.
