உயிரிகளில் நடைபெறும் அனைத்து இயக்கங்களும், மூலக் கூறுகள் அளவில் உயிர் வேதி வினைகளாக நிகழ்கின்றன. உயிரினங்களில் மட்டுமே தொடர்ந்து நடைபெறும் இம்மாற்றங்கள் ஆக்கச் சிதை மாற்றங்கள் (metabolism) எனப்படும். உயிர் இயக்கங்கள் நடை பெறத் தேவையான வேதி ஆற்றலை வெளிப் படுத்தவும், வெளிப்பட்ட ஆற்றலைச் செல்லின் வளர்ச்சிக்குப் பயன் படுத்தவும், இம்மாற்றங்கள் உதவுகின்றன. ஆக்கச் சிதை மாற்றம், வளர் மாற்றம் (anabolism) எனவும், சிதைவு மாற்றம் (catabolism) எனவும் இரு வகைப் படும். வளர் மாற்றம் ஓர் ஆக்கல் நிகழ்ச்சி (constructive process) ஆகும். எளிய மூலக் கூறுகளான குளூக்கோஸ், அமினோ அமிலங்கள், கொழுப்பு அமிலங்கள், கிளிசரால், நியூக்ளியிக் அமில மூலப் பொருள்கள் ஆகியவற்றிலிருந்து முறையே செல்களின் ஆக்கப் பொருள்களான கார்போஹைட்ரேட்டுகள், புரதங்கள், கொழுப்புப் பொருள்கள், நியூக்ளியிக் அமிலங்கள் போன்றவை தயாரிக்கப் படுகின்றன. மேலும், எளிதாகப் பெறக் கூடிய ஆற்றல் அளிக்க வல்ல பொருள்களும், பெருமளவில் சேமித்து வைக்கப் படுகின்றன. இப்பொருள்கள் உயிரிகளின் வளர்ச்சிக்கும், அவை தொடர்ந்து உயிர் வாழ்வதற்கும், அவற்றின் திசுப் புதுப்பித்தலுக்கும் பயன் படுகின்றன. மேற்கூறிய பொருள்களின் தயாரிப்புக்குத் தேவையான வேதி ஆற்றல், அடினோசின் டிரை பாஸ்ஃபேட் (ATP) மூலக் கூறுகளிலிருந்து பெறப் படுகிறது. சிதைவு மாற்றம் ஒரு சிதைவுறு நிகழ்ச்சி (degradative process) ஆகும். உணவிலிருந்து பெறப் படும் எளிய மூலக் கூறுகளான குளூக்கோஸ், அமினோ அமிலங்கள், கொழுப்பு அமிலங்கள் போன்றவையும் உடலில் சேமித்து வைக்கப்பட்டுள்ளன. கார்போஹைட்ரேட்டுகள், கொழுப்புப் பொருள்கள், புரதங்கள் ஆகியவையும் ஆக்சிஜனேற்றம் அடைந்து, சிதைக்கப் பட்டு, ஆற்றலை வெளிப் படுத்துகின்றன. இவ்வேதி ஆற்றல் ATP மூலக் கூறுகளில் சேமித்து வைக்கப் பட்டு, தேவையான போது பயன் படுத்தப் படுகிறது. சிதைவு மாற்றத்தின் முடிவில் உண்டாகும் கழிவுப் பொருள்கள் வெளியேற்றப் படுகின்றன. மாற்றமும், சிதைவு மாற்றமும் செல்களில் தொடர்ந்து நிகழ்கின்றன. இவ்விரு மாற்றங்- களும் ஒரே நேரத்தில் நிகழ்வனவல்லாமல், ஒன்றுடன் ஒன்று இணைந்தும் செயல் படுகின்றன. ஒவ்வோர் ஆக்கச் சிதை மாற்றமும், நேரடியான ஒரே மாற்றமாக நிகழாமல், ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையில் பல தொடர் மாற்றங்களாக நடை பெறும். இவற்றிற்கு ஆக்கச் சிதை மாற்றத் தொடர்ச்சி (metabolic path way) என்று பெயர். ஒவ்வொரு மாற்றத்தின் போதும், ஒரு குறிப்பிட்ட நொதி வினையூக்கியாகச் செயல் படுகிறது. மூலப் பொருள்கள், பல நடு நிலைப் பொருள்களாக மாற்றமடைந்து, இறுதியில் புரோட்டோப்பிளாசமாகவோ, கழிவுப் பொருள்களாகவோ மாற்றமடைகின்றன. சிதைவு மாற்றம். பசுமையான தாவரங்கள் ஒளிச் சேர்க்கையின் மூலம், ATP மூலக் கூறுகளை உண்டாக்குகின்றன. வேதி வினைத் தன் முனைப்புப் பாக்டீரியாக்கள் (chemoautotrophic bacteria) ஹைட்ரஜன், கந்தகம், இரும்பு, அம்மோனியா ஆகியவற்றை ஆக்சிஜனேற்றம் செய்து, அவற்றினின்று தேவையான ஆற்றலைப் பெறுகின்றன. இவை தவிர, மற்ற உயிரினங்கள் அனைத்தும் தங்களுக்குத் தேவையான ஆற்றலைத் தாவரங்களிடமிருந்து நேரடியாகவோ, மறைமுகமாகவோ பெறுகின்றன. இவற்றின் மைட்டோகாண்டிரியங்களில் கரிமப் பொருள்கள் ஆக்சிஜனேற்றம் அடையும் போது, ஆற்றல் மிகுந்த ATP மூலக் கூறுகள் உண்டாக்கப் படுகின்றன. ATP மூலக் கூறு ஒவ்வொன்றும் அடினைன், ரிபோஸ், டிரைபாஸ்ஃபேட் ஆகிய மூன்றும் இணைந்ததாகும். ATP, ஒரு மூலக் கூறு நீர் இணையும் போது, ஒரு பாஸ்ஃபேட் பகுதி பிரிகிறது. இதற்கு, பாஸ்ஃபர நீக்கம் (de-phosphorylation) என்று பெயர். இம்மாற்றத்தால் அடினோசின் டைபாஸ்ஃபேட் (adenosine diphosphate–ADP) உண்டாகிறது. பாஸ்ஃபர நீக்கத்தின் போது, வெளிப் படும் வேதி ஆற்றல், செல் ஆக்கப் பொருள்கள் தயாரிப்புக்கு உதவுகிறது. அடினோசின் டைபாஸ்ஃபேட் மீண்டும் ஒரு பாஸ்ஃபர ஏற்றம் பெறும் போது, உணவுப் பொருள்களிலிருந்து கிடைக்கும் ஆற்றல் அதில் சேமித்து வைக்கப் படுகிறது. இம்மாற்றம் பாஸ்ஃபர ஏற்றம் (phosphyrylation) எனப்படும். சிதைவு மாற்றத்தில், கார்போஹட்ரேட்டுகளும், கொழுப்புப் பொருள்களும், புரதங்களும் முக்கிய பங்கேற்கின்றன. இவை, ஒவ்வொன்றின் ஆக்சிஜனேற்றமும், வெவ்வேறு முறைகளில் தொடங்கினாலும், அவற்றில் தொடர் மாற்றங்கள் ஒரு பொதுவான சிட்ரிக் அமிலச் சுழற்சியில் முடிவடைகின்றன. இந்தச் சுழற்சி, கிரப்ஸ் சுழற்சி என்றும், டிரைகார்பாக்சிலிக் அமிலச் சுழற்சி என்றும் குறிக்கப் படுகிறது. கார்போஹைட்ரேட்டுகள். உயிரிகளுக்கு ஆற்றலை அளிக்கும் பொருள்களில், கார்போஹைட்ரேட்டுகள் முக்கியமானவை. முக்கிய கார்போஹைட்ரேட்டுகளான ஸ்டார்ச் தாவரங்களிலும், கிளைக்கோஜன் விலங்குகளிலும் சேமிக்கப் படுகின்றன. இவ்விரு பொருள்களும், நொதிகளின் உதவியால் குளூக்கோஸ் மூலக் கூறுகளாக மாற்றப் படுகின்றன. இம்மூலக் கூறுகளும், நேரடியாக உணவிலிருந்து பெறப் படும் குளூக்கோஸ் மூலக் கூறுகளும், குளூக்கோஸ் சிதைவு (glycolysis) என்னும் சிதைவு மாற்றத்தின் மூலம், ஆற்றலை வெளிப் படுத்துகின்றன. ஆக்சிஜன் அற்ற நிலையில் ATP உண்டாக்கப் படும் முறைக்கு எம்டன் மேயர் ஹாஃப் தொடர் வழி (Embden–Meyer Hof pathway) எனப் பெயர். ஆக்சிஜன் உள்ள நிலையில் (aerobic condition) நடை பெறும் மாற்றங்கள் சிட்ரிக் அமிலச் சுழற்சியில் முடிவடைகின்றன. குளூக்கோஸ் மூலக் கூறு ஒவ்வொன்றும், சிட்ரிக் அமிலச் சுழற்சியின் முடிவில் 36 ATP மூலக் கூறுகளையும் (ஏறத் தாழ 686,000 கலோரி ஆற்றல்), நான்கு நீர் மூலக் கூறுகளையும், இரு கார்பன் டைஆக்சைடு மூலக் கூறுகளையும் வெளிப் படுத்துகிறது. ஆனால், ஆக்சிஜன் அற்ற நிலையில், குளூக்கோஸ் மிகக் குறைந்த அளவில், நான்கு ATP மூலக் கூறுகளை (ஏறத் தாழ 58,000 கலோரி ஆற்றல்) வெளிப் படுத்துகிறது. கொழுப்புப் பொருள்கள். உயிரிகளுக்கு மிகுந்த ஆற்றலையும், வெப்பத்தையும் அளிப்பது கொழுப்புப் பொருள்களேயாகும். கொழுப்பு மூலக் கூறுகள், கொழுப்பு அமிலங்களும், கிளிசரால் பகுதிகளும் இணைந்தவை ஆகும். கொழுப்பு அமிலத்தில் உள்ள இரண்டாம் கரிம அணு ஆக்சிஜனேற்றம் அடைவதால், இதற்குப் பீட்டா ஆக்சிஜனேற்றம் (β–oxidation) என்று பெயர். இம்மாற்றத்தில் உண்டாகும் பொருள்கள், சிட்ரிக் அமிலச் சுழற்சியில் இணைகின்றன. மைட்டோகாண்ட்ரியங்களில் உள்ள நொதிகள் வினையூக்கிகளாகச் செயல் படுகின்றன. ஒவ்வொரு கொழுப்பு அமிலமும் முடிவில் 17 ATP மூலக் கூறுகளை உண்டாக்குகிறது. கொழுப்பு அமிலத்தைப் போன்று, கிளிசரால் பகுதியும் பாஸ்ஃபேட்டுடன் இணைந்து, குளூக்கோஸ் சிதைவு மாற்றத் தொடர் வழியுடன் சேர்ந்து விடுகிறது. ஆகவே, கொழுப்புப் பொருள்கள், சர்க்கரைப் பொருள்களை விட மிகுதியான ஆற்றலை வெளிப் படுத்துகின்றன. புரதங்கள். புரதங்களின் அடிப்படை அலகுகளான அமினோ அமிலங்கள், இரு வழிகளில் சிதைவு மாற்றமடைகின்றன. அவை அமினோ நீக்கம் (deamination), அமினோ மாற்றம் (trans-amination) எனப் படும். அமினோ நீக்க முறையில், அமினோ அமிலத்தின் அமினோ பகுதி நீக்கப்பட்டு, நீர் வாழ்விகளில் அம்மோனியாவாகவும், நில வாழ்விகளில் யூரியா மற்றும் யூரிக் அமிலமாகவும் வெளியேற்றப் படுகின்றன. அமினோ பகுதி நீக்கப்பட்ட அமினோ அமிலம் மாற்றங்களடைந்து, சிட்ரிக் அமிலச் சுழற்சியில் இணைகிறது. அமினோ மாற்ற முறையிலும், அமினோ பகுதி, கீட்டோ அமிலமாக மாறிச் சிட்ரிக் அமிலச் சுழற்சியில் சேர்கிறது. இவ்வாறு, சிட்ரிக் அமிலச் சுழற்சியின் பல நிலைகளில் கார்போஹைட்ரேட்டுகள், புரதங்கள், கொழுப்புப் பொருள்கள் இணைகின்றன. இதற்கு இடை நிலை ஆக்கச் சிதை மாற்றம் (intermediary metabolism) என்று பெயர். சிட்ரிக் அமிலச் சுழற்சி கார்போஹைட்ரேட்டுகள், புரதங்கள், கொழுப்புப் பொருள்கள் ஆகியவற்றின் ஆக்கச் சிதை மாற்றத்தில், மிகச் சிறப்பான பங்கேற்பதால், இச்சுழற்சியை ஆக்கச் சிதை மாற்ற ஆலை (metabolic mill) எனலாம். வளர் மாற்றம். உயிரிகள், ATP மூலக் கூறுகளில் சேமித்து வைக்கப் பட்டுள்ள வேதி ஆற்றலைப் பயன் படுத்திச் செல் பொருள்களான கார்போஹைட்ரேட்டுகள், புரதங்கள், கொழுப்புப் பொருள்கள். நியூக்ளிய அமிலங்கள் ஆகியவற்றை உற்பத்தி செய்கின்றன. மேலும், தேவைக்கதிகமான சர்க்கரை மற்றும் கொழுப்புப் பொருள்களைச் சேமிப்பதற்கும், இவ்வாற்றலைப் பயன் படுத்துகின்றன. தாவரங்கள் ஒளிச் சேர்க்கை மூலம், சாக்கரைடுகள், புரதங்கள், கொழுப்புகள், நியூக்ளியிக் அமிலங்கள் ஆகியவற்றைத் தயாரிக்கின்றன. இப்பொருள்கள் உயிரிகளின் வளர்ச்சிக்கும், அவை தொடர்ந்து உயிர் வாழ்வதற்கும், இனப் பெருக்கம் செய்வதற்கும் மிக இன்றியமையாதன ஆகும். தாமே உணவைத் தயாரிக்க இயலாத பிற முனைப்பு உயிரிகள் (heterotrophs) இவற்றை உணவின் மூலம் பெறுகின்றன. கார்போஹைட்ரேட்டுகள். குளூக்கோஸ், பழச் சர்க்கரையான ஃபிரக்ட்டோஸ், பால் சர்க்கரையான காலக்ட்டோஸ் ஆகிய ஒற்றைச் சர்க்கரைடுகளிலிருந்து சுக்ரோஸ், மால்ட்டோஸ், லாக்ட்டோஸ் ஆகிய இரு சாக்கரைடுகளும், மாவுப் பொருள், கிளைக்கோஜன், செல்லுலோஸ் ஆகிய பல சாக்கரைடுகளும் தயாரிக்கப் படுகின்றன. இதற்கு ATP மூலக் கூறுகளிலிருந்து வெளிப் படும் ஆற்றல் பயன் படுகிறது. தேவைக்கதிகமான குளூக்கோஸ், கிளைக்கோஜன் சிந்தடேஸ் என்ற நொதி மூலம், கிளைக்கோஜனாக மாற்றப் பட்டுக் கல்லீரல் சட்டகத் தசைகளிலும் (skeletal muscles) சேமிக்கப் படுகிறது. இம்மாற்றம்கிளைக்கோஜன் ஆக்கம் (glycogenesis) எனப் படுகிறது. கொழுப்புப் பொருள்கள். செல்களில், நடு நிலைக் கொழுப்புகள், ஸ்டீராய்டுகள் போன்ற கொழுப்புகளின் உற்பத்தி பல வித மூலக் கூறுகளின் இணைப்பால் நடை பெறுகிறது. ஒவ்வொரு கொழுப்பு அமிலமும்–ATP மற்றும் பல மூலக் கூறுகளுடன் இணைந்து, மாற்றங்கள் அடைந்து, குறிப்பிட்ட கொழுப்புப் பொருளை உண்டாக்குகிறது. ஸ்டீராய்டுகள் தயாரிப்பில், கொலஸ்ட்ரால் அடிப்படைப் பொருளாக உள்ளது. வைட்டமின் D, அட்ரினோ கார்ட்டினாய்டுகள், பாலின ஹார்மோன்கள் ஆகியன கொலஸ்ட்ராலில் இருந்து தயாரிக்கப் படும் ஸ்டீராய்டுகள் ஆகும். கார்போஹைட்ரேட்டுகளிலிருந்தும் சில கொழுப்புப் பொருள்கள் தயாரிக்கப் படுகின்றன. பெருமளவில் கிடைக்கும் கொழுப்புப் பொருள்கள் உள்ளுறுப்புகளைச் சுற்றிலும், தோலுக்கு கீழும், கொழுப்புத் திசுக்களாகச் (adipose tissues) சேமிக்கப் படுகின்றன. புரதங்கள். புரதங்கள், உயிரினங்களின் அடிப்படைப் பொருளான புரோட்டோ பிளாசத்தில் மிகுதியாக உள்ளன. புரதத் தயாரிப்புக்குத் தவிர்க்க முடியாத மிகவும் இன்றியமையாத ஏறத் தாழ, இருபதுக்கும் மேற்பட்ட அமினோ அமிலங்கள் தேவைப் படுகின்றன. உயிரிகள் இவற்றை உணவின் மூலமே பெற முடியும். அமினோ அமிலங்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையில் 100–1000, குறிப்பிட்ட வரிசையில் ரிபோசோம்களில் ஒவ்வொன்றாகச் சங்கிலித் தொடர் போல் இணைந்து, ஒரு குறிப்பிட்ட புரதத்தைத் தோற்றுவிக்கின்றன. ஒவ்வோர் அமினோ அமிலமும், ஒரு நொதியால் செறிவூட்டப்பட்டு RNAயில் உள்ள செய்திகளின் அடிப்படையில் மாற்றும் RNAக்களின் உதவியால், குறிப்பிட்ட வரிசையில் இணைக்கப் படும். நியூக்ளியிக் அமிலங்கள். நியூக்ளியிக் அமிலங்கள், பாரம்பரியப் பண்புகளைச் சந்ததிகளுக்கு எடுத்துச் செல்வது மட்டுமின்றி, புரதத் தயாரிப்பிலும், பெரும் பங்கு கொள்கின்றன. நியூக்ளியிக் அமிலங்களின் தயாரிப்பிற்கு நியூக்ளியோடைடுகள் அடிப்படையாக உள்ளன. ஒரு ரிபோஸ் அல்லது டீஆக்சிரிபோஸ், ஒரு பாஸ்ஃபேட் பகுதி, ஒரு பியூரின் அல்லது பைரிமிடின் மூலக் கூறு ஆகியவை இணைந்ததே ஒரு நியூக்ஸியோட்டைடு ஆகும். பல நியூக்ளியோட்டைடுகள் இணைவதால், டீ.ஆக்சிரிபோ நியூக்ளியிக் அமிலம் (DNA) மற்றும் ரிபோ நியூக்ளியிக் அமிலம் (RNA) ஆகிய இரு நியூக்ளியிக் அமிலங்கள் உண்டாக்கப் படுகின்றன. ஒன்று அல்லது இரண்டு பாஸ்ஃபேட் பகுதிகள் நியூக்ளியோட்டைடுடன் இணையும் போது, பல இன்றியமையாத மூலக் கூறுகள் தோன்றுகின்றன. ATP போன்ற சில மூலக் கூறுகளும், சில துணை நொதிகளும், அவற்றில் குறிப்பிடத் தக்கவை ஆகும். இவை உயிரிகளின் பல்வேறு இயக்கங்களுக்கு இன்றியமையாதவை. —எம். சுப்பிரமணியம்