Cylchgronau Cymru

7. Sylfeini Biocemegol Bywyd Credai'r Groegiaid fod anifeiliaid a phlanhigion newydd yn cael eu creu o glai, pridd neu gelanedd rhyw greaduriaid eraill. Parhaodd y ddamcaniaeth hon hyd y ganrif ddiwethaf, a gwelwn hyd heddiw olion yr ofergoel yn y darlun a welir ar lestr triagl melyn cwmni enwog, lle dangosir gwenyn yn cael eu 'creu' o gorff llew marw. Pan sylweddolwyd, yn sgîl darganfyddiadau van Leeuwenhock yn y Î7fed ganrif, fod microbau bychain i'w gweld ym mhob twll a chornel o'n byd ni, atgyfnerthwyd hen ofergoel y Groegiaid. Chwalwyd y ddamcaniaeth hon gan y Ffrancwr enwog, Louis Pasteur, pan brofodd nad yw yr un microb yn ein byd ni yn cael ei greu o'r newydd. Mae pawb bellach yn derbyn y cenhedlir pob cieadur, bach a mawr, o greadur byw cyffelyb. Felly, cyfyd dau gwestiwn amlwg ac anodd, sef yn gyntaf, sut y daeth bywyd i fodoli ar y blaned Daear, ac yn ail, sut y datblygodd yr amrywiaeth cyfoethog o organebau byw a welwn heddiw ar ei hwyneb. Yn y bennod hon, canolbwyntiwn ar y broblem gyntaf, er y bydd yn angenrheidiol ymdrin rhywfaint â'r ail gwestiwn hefyd. Cyn trafod unrhyw eglurhad biocemegol ar sut y crewyd bywyd, gwerthfawr fuasai ceisio diffinio'n gyntaf hanfodion ffìsegol a chemegol bywyd. Prif nodweddion pob creadur, boed anifail, planhigyn, neu ficrob, yw ei allu i genhedlu neu atgynhyrchu ac i dyfu, gan ddefnyddio a rheoli ffynonellau ynni allanol i yrru'r prosesau hyn. Gwneir hyn, ynghyd â chyflawni holl swyddogaethau eraill creaduriaid byw, trwy greu cyfundrefn gymhleth o folecylau organig ac anorganig. Er mwyn adeiladu a sicrhau parhad y gyfundrefn hon, mae'n angenrheidiol treulio ynni. Gwelwn hyn yn amlwg wrth ystyried anifeiliaid y maes yn bwydo ar y sylweddau cymhleth a geir mewn planhigion, gan eu defn- yddio i greu ffynonellau ynni cemegol a stordai carbon. Fel yr awgrymwyd eisoes ym mhennod 4, o garbon yr adeiledir prif folecylau bywyd. Mae'n rhaid i blanhigion, hefyd, greu a defnyddio ffynon- ellau ynni cemegol a charbon, ond gwnânt hyn trwy ddefnyddio prosesau gwahanol i rai anifeiliaid. Datblygodd planhigion y gallu i gynhyrchu ynni cemegol o belydrau'r Haul, ac i adeiladu sylweddau cymhleth o garbon allan o'r nwy C02 yn yr awyr. Felly yr Haul, a'r adweithiau thermoniwclear sy'n R. GARETH WYN JONES gysylltiedig ag ef, yw tarddle'r holl ynni sy'n gyrru prosesau bywyd. Trwy ddefnyddio'r ynni hwn creodd natur gyfundrefn drefnus o folecylau allan o gymhlethdod cynhenid y bydysawd a llwyddodd, am gyfnod o leiaf, i atal tueddiad naturiol y bydysawd i lithro i anhrefn llwyr. Cynhwysir yr awgrym hwn, fod y bydysawd ar y goriwaered, yn Ail Ddeddf Thermodynameg sy'n cadarnhau fod y bydysawd yn tueddu tuag at gyflwr o anhrefn llwyr. Yn nhermau ffiseg gelwir hyn yn gynnydd yn yr entropi (gweler y bedwaredd bennod). Felly, gellir synied fod bywyd fel petai yn llechu mewn cilfach o drefn folecylol, ac wedi'i amgylchynu yn gyfan gwbl gan lif o anhrefn cynyddol. Pensaerniaeth Celloedd Mae ein gwybodaeth o bensarnïaeth ffìsegol creaduriaid byw yn eang ac yn fanwl. Gwyddom fod pob organeb, yn ddiwahân, wedi ei hadeiladu o gelloedd. Teg fyddai cymharu cell i belen yn llawn o gemigion cymhleth-prodinau, asidau niwcleig, braster, ac yn y blaen, wedi eu hamgylchynu gan groen tenau, sef y bilen blasma. Trefnir y cemegion mewnol mewn dulliau arbennig er mwyn sicrhau adweithiau cemegol neilltuol, a defnyddir ensymau (prodinau) i hybu neu gataleiddio'r adweithiau hyn. Swydd y bilen allanol yw rheoli'r cysylltiadau rhwng y byd byw, mewnol, trefnus, a'r amgylchfyd marw. Mewn rhai organebau, megis planhigion, amgylchynir y bilen yn ei thro gan fur cryf. Er fod gwahaniaethau enbyd rhwng derwen ac aderyn neu feicrob a morlo, maent i gyd wedi eu hadeiladu o gelloedd. Dangoswyd gan y microsgôb electron fod cysondeb rhyfeddol yn nhrefniant neu adeiladwaith mewnol celloedd creaduriaid tra gwahanol. Canfuwyd dau ddosbarth sylfaenol o gelloedd-rhai procariotig a welir yn unig mewn microbau (Ffig. 1), a rhai ewcariotig a welir mewn protosoa a phob creadur aml-gell. Fel y gwelir yn amlwg yn y lluniau (Ffig. 1 a 2) nid oes fframwaith mewnol o bilennau i'w gweled yn y celloedd procariotig. I'r gwrthwyneb, prif nodwedd celloedd ewcariotig yw'r fframwaith mewnol eang o bilennau sy'n cynnwys niwclews ac organelau eraill- mitocondria, leisosomau ac, mewn planhigion, cloroplastau a phlastidiau. Mae i bob un o'r unedau mewnol hyn eu swyddogaethau arbennig, a theg