జీవశాస్త్ర సంగ్రహము/మూడవ ప్రకరణము
మూడవ ప్రకరణము.
మధుశిలీంధ్రము (Saccharomyces)
కల్లు పులిసి పొంగునప్పుడు దానిమీద చిక్కని నురుగువలె కట్టుచుండు పదార్థము మనమందరము చూచినదే. గోధుమరొట్టెలు బాగుగ నుబుకుటకై పిండియందు దీనిని కలుపుదురు. చెట్టునుండి యప్పుడు దింపిన కల్లునందు తియ్యదనము గలదు. ఈ కల్లులో సున్నము మొదలగు పదార్థములును గలిపి సంరంక్షించినగాని యది పులిసిపోవును. ఇచ్చట పులియుట యనగా కల్లు సారాయి యగునట్లుగా మారుట.
చెరకురసము నుండి చక్కెరను చేయు కార్ఖానాలలో (Factory) సాధ్యమైనంతవరకు చక్కెరను రాబట్టుకొనగా మిగిలిన నీటినుండి రమ్ముసారాయి (Rum) ని తయారు చేయుదురు. దానిని తయారు చేయుపద్ధతి ఎట్లనగా:_ పై జెప్పిన నిలువ నీటిలో తీపి బొత్తిగా లేకపోదు. ఈ తియ్యనినీటిలో కార్ఖానాదారు లొకానొక పదార్థమును విత్తనము చల్లినట్లు చల్లుదురు. ఈవిత్తనములను చల్లినతోడనే యా నీటియందలి తియ్యని పదార్థమంతయు సారాయిగా మారును. కాని యానీటియందు సారాయియొక్క సత్తువ మిక్కిలి తక్కువగా నుండుటచేత దీనినుండి బట్టిపెట్టి సారమును దింపుదురు. ఈసారమే రమ్ముసారాయి. కల్లును, చెరుకురసమును సారాయిగా మార్చున దేది?
కల్లును సారాయిగా మార్చునట్టియు, చక్కెర నీటిలో పై జెప్పినప్రకారము చల్ల బడునట్టియు పదార్థ మొక్కటియే. ఇయ్యదియు, బూజు, కుక్కగొడుగు మొదలగు కొన్ని పదార్థములును శిలీంధ్రము లను నొకజాతిలోనివి. అందు మొదటిది తియ్యదనముగల ద్రవములయందుమాత్రము వృద్ధిబొందుచు వానిని సారాయిగా మార్చుచుండు స్వభావము గలదగుటచే దానిని మధుశిలీంధ్ర మందురు. ఈమధుశిలీంధ్రమునుగూర్చి తెలిసికొనుటకై యీ క్రిందిప్రకారము శోధన చేయుదము.
పై జెప్పిన కల్లునందు నురుగు కట్టు ద్రవపదార్థమునుండి యొక చుక్కను సూక్ష్మ దర్శనితో పరీక్షింపగా దానియందు వేనవేలు సూక్ష్మములయిన కణములు తేలుచుండుటచేత నది కలగియున్నట్లు తెలియగలదు (8-వ పటములో నెడమప్రక్కనున్న అ. చూడుము). ఈ కణములలో నొక్కొక్కటియు నొక్కొక మొక్క యని వ్రాసిన, చదువరులకు వింతగా నుండవచ్చును.
నిర్మాణము.
మధుశిలీంధ్రము.
సంతానవృద్ధి విధానములు.
స్ఫోటన మొకవిధమగు ద్విఖండనమే.
ఈ స్ఫోటనము ఒకవిధమగు ద్విఖండనమే యని చెప్పవచ్చును. ద్విఖండనమునందు రెండు పిల్లకణములును సమానములుగా నుండి తల్లికణముకంటె రెండును చిన్నవిగా నుండును (16-వ పుట చూడుము). స్ఫోటనమునందు తల్లికణము మొటిమకంటె పలురెట్లు పెద్దదిగా నుండును. తల్లికణముయొక్క పరిమాణము స్ఫోటనమువలన ఎంతమాత్రమును తగ్గదు. అనగా నది తన స్వరూపమును పోగొట్టుకొనదు. అది విభాగము కాకముం దెట్లుండునో తరువాతయు నట్లే యుండును. ద్విఖండనమునందు తల్లియే రెండు ముక్కలుగా ఖండింపబడి పిల్లలుగ మారుటచే తల్లి ప్రత్యేకప్రాణిగా నుండదు. స్ఫోటనవిధానమున తల్లి తాను జీవించియున్నంత కాలమును క్రొత్తమొటిమలను బెట్టుచుండును. ఈ మొటిమలు ఖండింపబడి పిల్లలుగా నేర్పడిన తరువాత స్వతంత్రముగా నాహారమును తినుచు క్రమముగా పెరిగి తల్లితో సమానమైన పరిమాణముగల వగును.
2. రెండవవిధమైన సంతానవృద్ధి:- ఆహారము పూర్ణముగా నున్నప్పుడే యీవరకు జెప్పబడిన స్ఫోటనము గలుగును. లేనిచో నీ కణములయందు పెద్ద యవకాశములును అనేకములైన కొవ్వు పదార్థపు గోళములును పుట్టును (ఐ. ఐ2 చూడుము). పిమ్మట కణముయొక్క మూలపదార్థమంతయు మధ్యకు జేరి చిన్న బంతులవంటి నాలుగు సముదాయములుగా నగును (ఒ1). ఇందు మూడుబంతు లొక దానిప్రక్క మరియొకటి చేరి త్రిభుజాకార ముగ నేర్పడును. నాల్గవది యీ మూటిపైని శిఖరమువలె నెక్కి యుండును (ఒ. చూడుము). వీనిలో ప్రతిదానికిని దట్టమైన సెల్లులూసు కణకవచ మేర్పడును. ఇట్లేర్పడిన నాలుగు కణములును కొంత కాలమునకు తల్లికణముయొక్క ఆవరణమును పగుల్చుకొని బయలు వెడలును (ఒ. ఒ3). ఇవియే మధుశిలీంధ్రమునకు బీజములు.
ఇట్టి దళమైన కవచముగల బీజములు ఆహారముగాని, నీళ్లుగాని లేక యున్నను చిరకాలము జీవింపగలవు. తగిన తరుణమునందీ బీజములు మొలక లెత్తి మధుశిలీంధ్రకణము లగును. ఈ బీజములనే చక్కెరనీటినుండి రమ్ముసారాయిచేయు కార్ఖానాదారు లా నీటిలో చల్లుదురు.
మధుశిలీంధ్రముల శక్తిచే సారాయి యెట్లు పుట్టును?
ఇట్టిశోధన చేయునిమిత్తమై యీ క్రిందివిధమున నొక కషాయమును తయారు చేయవలెను. గుప్పెడువడ్లను మొక్క లంకురించువరకు నీళ్లలో నానవేయవలెను. ఇట్లు మొలకరించినపు డీ గింజలయందలి పిండి (Starch), ఫలశర్కర (Grape Sugar) అను నొకవిధమైన చక్కెరగా మారును. మొలకలెత్తు నీ ధాన్యమును వేడినీళ్లలో వేసి కొంతకాల ముంచి ఆద్రవమును వడబోయవలెను. అట్లు వడబోసిన నీళ్లలో చక్కెరయు, కొన్ని మాంసకృత్తులును, లవణములును గలవు. ఇది తియ్యగానుండును. ఇందు పులికల్లునురుగునుండి యెత్తబడిన మధుశిలీంధ్రమును కొంచెము చల్ల వలెను. పిమ్మట కొంత కాలములోనే యానీళ్లు పుర పుర పొంగును. ఆనీళ్లలో నొక చుక్కనెత్తి సూక్ష్మదర్శనియందు పరీక్షించునెడల మధుశిలీంధ్ర కణములు మిక్కిలి వేగముగ స్ఫోటనవిధానముచేత వృద్ధియగుచున్నట్లు అపష్టముగ తెలియును.
ఇట్లు నురుగుగట్టు ద్రవముగల పాత్రములోనికి ఒక దీపమును వెలిగించి దింపినయెడల నది తత్క్షణమే యారిపోవును. ఒక ఈగవంటి జంతువును ఆ పాత్రములోనికి దింపిన నది ఊపిరాడక చచ్చును. ఇట్లు దీపము నార్పునట్టియు, ఈగను చంపునట్టియు పదార్థ మేదియన, రసవాదశాస్త్రజ్ఞులా ద్రవమునుండి వెడలు బొగ్గుపులుసుగాలి (కర్బనికామ్లము CO2) అనియు, అదియే బుడగలుగా వెడలి మరుగు గట్టించుచున్నదనియు కనిపెట్టిరి. కొంతకాలమయినపిమ్మట ఈబొగ్గుపులుసుగాని వెడలుట చూడము. అప్పుడీరసమునందుండు తియ్యదనమంతయు పోయి సారాయివాసన పుట్టును. నిజముగా నందుండు చక్కెరనీరు సారాయిగా మారినట్లు రసవాదపరీక్షచే తెలియగలదు. ఇదియే బీరు సారాయి తయారుచేయుపద్ధతి:- C6H12O6 = 2(C2H6O) + 2(CO2) ̟ఫలశర్కర నుండి మద్యసారమును బొగ్గుపులుసుగాలియు (Grape Sugar) (Alcohol) (Carbon Dioxide) పుట్టును. ఈద్రవమునం దుండు చక్కెరలో నూటికి 95 పాళ్లు సారాయిగను, బొగ్గుపులుసుగాలిగను మారుచున్నదనియు ఒక పాలు మధుశిలీంధ్రకణములయొక్క ఆహారముగా నుపయోగింపబడు చున్నదనియు, మిగిలిన నాలుగు పాళ్లును మధురిక (Glycerine) మొదలగు నితరపదార్థములుగా మారుచున్న దనియు పరీక్ష చే తెలిసికొనబడినది.
పాస్ట్యూరు కషాయము-అతని శోధనలు.
పాస్ట్యూరు (Pasteur) అనునతడు తూనికప్రకారము కొన్ని వస్తువులను చేర్చి ఒక కషాయమును తయారుచేసి అందు కొంచెము మధుశిలీంధ్రమును జేర్చి శోధన చేసి యాకషాయమునందు గలుగు మార్పులను చక్కగా గ్రహించెను. అతడు తయారుచేసిన కషాయమునం దీ దిగువపదార్థములు కలపబడియుండెను:-
| - | - | పాళ్లు. |
| 1 | నీరు, (Water) | 83.76 |
| 2 | చక్కెర, (Cane Sugar) | 15.00 |
| 3 | అమ్మోనియా తింత్రిణితము (Ammonium Tertrate) | 1.00 |
| 4 | పొటాసియ స్ఫురితము, (Potassium Phosphate) | 0.20 |
| 5 | ఖటికాస్ఫురితము, (Calcium Phosphate) | 0.02 |
| 6 | మగ్నగంధకితము, (Magnesium Sulphate) | 0.02 |
| - | - | 100.00 |
ఈప్రకారము కషాయము తయారు చేయుటయం దితడు తన ఇష్టమువచ్చిన వస్తువులను ఉజ్జాయింపున కలుపలేదు. దిగువ నుదాహరించినప్రకారము మిక్కిలి శ్రద్ధగా శోధనచేసి యతని యనుభవముచే మిక్కిలి యావశ్యకములని కనిపెట్టబడిన ఆయా వస్తువుల నిందు జేర్చియున్నాడు. చక్కెర సారాయిగా నెట్లగునో యాసంగతి శోధించుట మన యుద్దేశము గనుక చక్కెరను జేర్చుట యగత్యమేకదా.
మధుశిలీంధ్రము వృద్ధిబొందవలయునని మనము కోరునెడల దాని శరీరనిర్మాణమున కావశ్యకమైన మూలపదార్థమును, సెల్లులూసును నిర్మించుకొనుటకు దాని కేయేపదార్థములు కావలెనో వానిని సమకూర్చవలెను. మూలపదార్థమునందు నత్రజనము (N), కర్బనము (C), ఆమ్లజనము (O), ఉజ్జనమును (H) గలవు. సెల్లులూసునందు నత్రజనము (N) తప్ప తక్కిన మూడునుగలవు. కాన నీనాలుగుపదార్థములును మధుశిలీంధ్రమునకు ముఖ్యావసరములైనవిగా నున్నవి.
అందు నత్రజనమును సమకూర్చుటకు నత్రజనముగల పదార్థమేదో యొకటి యుండవలెను. ప్రత్యేకము విడిగానుండు నత్రజనముగాని, లఘునత్రితములు (Simple Nitrates) గాని ఎంతమాత్రము మధుశిలీంధ్రకణముల కుపయోగకారులు గావని శోధనచే (Experiment) తెలిసికొనబడినది. నీటియందు లీనమగు మాంసకృత్తు లుపయోగకారులే కాని యనవసరముగా హెచ్చు మిశ్రములైనవి. కనుక యిందునకు పనికిరావు. ఈ రెండువిధములైన నత్రితములకును మధ్య నుండు నత్రజన సంబంధమైన పదార్థము లీ కణముల వృద్ధికి మిక్కిలి యుపయుక్తములైనవిగా నున్నట్లు శోధనవలన తెలియవచ్చినది. అందు అమ్మోనియా తింత్రిణితము (Ammonium Tartrate) మిక్కిలియనుకూలము. ఇందు నత్రజనము, కర్బనము, ఆమ్లజనము, ఉజ్జనము నాలుగునుగలవు. మధుశిలీంధ్రమును కాల్చిన నేమిమిగులును?
ఇదిగాక మధుశిలీంధ్రమును కాల్చి బూడిదచేసినపక్షమున ఆబూడిదలో స్ఫురితామ్లము (Phosphoric acid). పొటాసియామ్లజిదము (Potash), సున్నము (ఖటికామ్లజదము-Lime), మగ్నామ్లజిదము (Magnesia) అను పదార్థములు గలవు. పై జెప్పబడిన వస్తువులన్నియు, మధుశిలీంధ్రకణములనుండియే కలుగుచున్నందున, వీని కాధారమైన పదార్థములను కూర్చునిమిత్తమే పాస్ట్యూరు కషాయపుసరకుల జాబితా (List) లోని 4, 5, 6, సంఖ్యగల పొటాసియ స్ఫురితము (Potassium Phosphate), ఖటికాస్ఫురితము (Calcium Phosphate), మగ్నగంధకితము (Magnesium Sulphate) అను పదార్థములు చేర్పబడినవి.
ఇదియంతయును జూడ నత డీ కషాయము తయారుచేయుటయందు తన ఇష్టమువచ్చిన వస్తువులను ఉజ్జాయింపున వేసియుండ లేదనునది స్పష్టము. ఇందుకు నిదర్శనముగా నీ కషాయమునం దీచెప్పబడిన వస్తువులలో నేది లేకపోయినను మధుశిలీంధ్రము వృద్ధిబొందనేరదు. ఏయేవస్తువులను త్రోపుడుజేసిన నేమేమి లోపములు మధుశిలీంధ్రమునకు గలుగునో ఆలోచింతము.
1. చక్కెర:- ఇది లేకపోయిన నీ కణములు చావవుగాని మిక్కిలి మందముగా వృద్ధిబొందుచుండును. కావున సామాన్యముగా మనము జూచు బురపురలాడుచు నురుగుగట్టెడు ద్రవములలో తప్పక చక్కెర యుండును. పాస్ట్యూరు కషాయపు దినుసులలో చక్కెర తీసివేసినను మిగిలిన పదార్థములయందే మధుశిలీంధ్రమునకు కావలసిన ఆహారపదార్థములన్నియు గలవని యాపట్టి చూచిన తెలియగలదు.
2. అమ్మోనియాతింత్రిణితము (Ammonium Tartrate):- దీనిని లోపింపజేసిన నీ కణములు చచ్చును. ఏలయన, అమ్మోనియా (Ammonia) ను విడిచినయెడల నీ కషాయమునందు నత్రజనము వేరే లేదు. అది లేనిచో మూలపదార్థ మెట్లు తయారగును? తింత్రిణితామ్లము (Tartaric acid C4 H6 O6)) మధుశిలీంధ్రమునకు కావలసిన కర్బనమును, ఆమ్లజనమును, ఉజ్జనమును సమకూర్చును గాన, నీరెంటియొక్క సమ్మేళనముచేనైన అమ్మోనియా తింత్రిణితము మిక్కిలి యనుకూలము.
3. పొటాసియ ఖటిక మగ్నములు:- ఇవి యాకషాయమునందు మిక్కిలి స్వల్పముగా నున్నప్పటికి నవి కొంచెమైనను లేనిచో నీ కణములు జీవింపనేరవు. చక్కెరయును, నత్రజన సంబంధమైన పదార్థములును ఎంత సమృద్ధిగ నున్నను పొటాసియము (Potassium), స్ఫురితము (Phosphate), ఖటికము (Calcium), మగ్నము (Megnesium), ఇవి ఈషన్మాత్రమైనను లేనిపక్షమున ఈకణములు జీవింపనేరవు. కాబట్టి ఈపదార్థము ఈకణముల ప్రాణమునకు ముఖ్యాధారమైన పదార్థములని గ్రహింపనగును.
4. తుదకు మగ్నగంధకితము నొక్కదానిని విడచినను ఈ కణములు వృద్ధిబొందనేరవు. అయినను పొటాసియ ఖటికములవలె నిది లేనిచో నవి మృతినొందవు గాని బహుమందముగా పెరుగుచుండును. మధుశిలీంధ్రము మధ్యమజాతిజీవి-దాని ఆహారము పూతికాహారము.
పై జెప్పబడిన పదార్థములన్నిటిని ద్రవరూపమున సమకూర్చినగాని మధుశిలీంధ్రము తిననేరదు. ఏలయన, ఘనపదార్థములు దాని కణకవచముగుండ లోపలికి పోలేవు. అందుకొరకే పాస్ట్యూరు అనునతడు వీనినన్నిటిని జేర్చి కషాయముగా జేసెను. ఇది జంతుజాతిజీవులవలె మాంసకృత్తుల (Proteids) తిన లేదు. వేక్షజాతిజీవులయందువలె వీనియందు హరితకములు లేవు. కాన లఘునత్రితముల (Simple Nitrates) నిది యుపయోగపరచు కొననేరదు. ఇది కోరునట్టి మధ్యతరగతి నత్రితములుగల (Inter-mediate Nitrates) యాహారమును బట్టిజూడ దీనిని మధ్యమజాతిజీవి యని చెప్పనగు. దీని యాహారము పూతికాహారము (Saprophytic Nutrition) అని చెప్పనగును (50-వ పుట చూడుము).
మధుశిలీంధ్రమున కనుకూలమైన స్థితిగతులు.
శీతోష్ణపరిమాణము 28°C-34°C భాగములలో నున్నప్పుడు, ఇవి మిక్కిలి చురుకుగ వృద్ధిబొందును. క్రిందిభాగములలో నున్నప్పుడివి మందగతి నొందును. 38°C భాగములవరకు వేడిమి హెచ్చునప్పటికి సంతానవృద్ధి నిలచిపోవును. 100°C భాగములు గలనీటిలో అనగా పొంగునీళ్లలో నీ కణములు చచ్చును. మధుశిలీంధ్రకణములుగల ద్రవపదార్థములు పొంగునీళ్లలో కొంతకాల ముంచిన తరువార దానిని పాస్ట్యూరురసములో కలిపిన ఆరసమునందుండు చక్కెర సారాయిగా మార్పు నొందదు. కాన చచ్చినకణములందు చక్కెరను సారాయిగా మార్చుగుణము లేదనియు అట్టి గుణము బ్రతికియుండు మూలపదార్థమునకే కలదనియు స్పష్టము. ఈమధుశిలీంధ్ర కణములు తమ మూలపదార్థ నిర్మాణమునందు ఆదాయవ్యయములు సరిపుచ్చుకొనుచు, తమ కునికిపట్టగు చక్కెర నీటియందు మితిలేని మార్పు గలిగించుచున్నవి. అట్లు జేయుటలో తాము లేశమైనను మార్పునుగాని క్షయమునుగాని బొందుట లేదు. అనగా లేశ మాత్రమైన మధిశిలీంధ్రకణములు తాము వ్యయప్రయాసముల నొందకయే తమ ప్రమాణమునుబట్టి పోల్చి చూడ తమకంటె యనేక వేల రెట్లధికమైన చక్కెరనీటియందు మితిలేని మార్పును గలుగ జేయును.
విభేదకములు.
ఇదేప్రకారము తా మీషన్మాత్రమైనను వ్యయము చెందకయే, తమనివాసములగు పదార్థములలో విచిత్రమైన మార్పులను అమితముగ గలిగించునట్టి యజీవపదార్థములును కొన్నిగలవు. ఇట్టి విభజనశక్తి యనంతముగ గల పదార్థములకు విభేదకములు (Ferments) అని పేరు. పైని వివరింపబడిన మధుశిలీంధ్రము (Yeast) సజీవ (Living Ferments) విభేదకము. అజీవ విభేదకములను (Non-living Ferments) కొన్నిటి నీక్రింద వివరించెదము.
1. జాఠరకము (Pepsin):- ఇది మన జీర్ణాశయములోని జాఠరరసము (Gastric Juice) నం దుండునది. ఇది మనము తిను మధుశిలీంధ్రము
నట్టి మాంసకృత్తులను (Proteids) మాంసాహారము (Peptones) గా మార్చును.
2. బీజశర్కరికము (Diastase) - ఇది ధాన్యాదులపిండిలో నుండును. అవిమొలకరించునపుడు వానియందలి పిండిని (Starch) ఫలశర్కర (Fruit Sugar) గా మార్చును.
3. లాలాశర్కరికము (Ptyalin) - ఇది లాలాజలము అనగా ఉమ్మినీటియం దుండును. ఇది మనము తిను వస్తువులలోని వరిపిండిని చక్కెరగా మార్చును. ఇది తనకంటె రెండువేలరెట్ల యెత్తుగలపిండిని పంచదారగా మార్చగలదు.
