Her hücrenizde Nobel ödüllü elektrik santralleri olduğunu biliyor musunuz?
Elektron mikroskobunda hücreyi inceleyen her bilimadamı komplekslik karşısında çok etkilenir.
<p> İnsan araştırdıkça gerçekten de çok şaşırtıcı bilgilere ulaşıyor, özellikle kendi vücudunda yaşanan olaylardan bile bu kadar habersiz olması onu iyice aciz duruma sokuyor bence. Eminim vücudumuzdaki 100 trilyon hücrede yaşananlar sizleri de çok şaşırtacak. Ünlü ingiliz mucit James Watt buhar motorunu geliştirdiğinde, bu endüstriyel devrimin başlangıcı olmuştu. Bu motor sayesinde büyük bir güç elde edilmiş ve emek gerektiren işler çok daha hızlı ve kolay bir şekilde gerçekleştirilmiştir. Dünyanın modern sanayileşmesi böylelikle hızlanmış oldu. Peki motorların modernleşmede etkili bir şekilde kullanılması yakın zamana rastlamasına rağmen bütün canlılarda moleküler seviyede motor teknolojisinin ta ilk yaratılış anından zaten var olduğunu ve sayısız örneği olduğunu biliyor muydunuz?
Bu motorların en çok hayranlık uyandıranlarından biri bilimsel adı ATP Sentaz olan moleküllerdir. ATP Sentazlar içinde dâhice bir tasarım, bilgi ve mühendislik barındırmaktadırlar. Bu moleküller ATP adlı enerji paketçiklerini üretirler. Dünyanın belki de en küçük motoru olan ATP Sentazların keşfi bilim dünyasında derin bir şaşkınlık uyandırmıştır. Bu motor moleküllerdeki tasarım, yerine getirdikleri işlev, muazzam çalışma disiplini ve kurallılığı bilim insanlarını çok derinden etkilemiştir.
Buhar tribünleri, su buharındaki enerjiyi kullanarak elektrik enerjisi elde etmeye yararlar. Basıncı yüksek buhar, jeneratörü döndürür. Bunun neticesinde oluşan hareket özel bir sistem ile elektrik enerjisine çevrilir. ATP sentaz adlı mucize molekülleri de benzer bir yapıda ve benzer bir iş için yaratılmıştır ATP Sentazlar hücredeki proton yoğunluğundan faydalanarak hücre için temel enerji paketçiği olan ATP’yi üretirler.
Hücrelerimizin temel enerji kaynağı ATP adlı enerji paketçikleridir. Hücrelerimizdeki çoğu işlem bu moleküllerde saklı bulunan enerji kullanılarak yapılmaktadır. Öyle ki bilim adamları günde ortalama 50 kilo ATP üretildiğini hesaplamaktadır. Ve bu 50 kilo ATP’nin %95’i yani 47.5 kilosu ATP Sentaz yoluyla elde edilir. ATP adlı molekül tekrar tekrar kullanılabilen pillere benzer. Yani bu moleküller hücrelerimizin fonksiyonları için gereken enerjiyi sağlayan pillerdir adeta.
ATP Sentaz motorunun muazzam içyapısı
ATP Sentaz moleküler motorunun iç yapısı insanı hayrete düşürür. Çünkü bu iç yapıyı incelediğimizde buhar motorlarının yapısını burada aynen yer aldığını görürüz. ATP Sentaz motoru 2 ayrı bölmeden oluşur. Bu bölmeler tıpkı bir çark gibi dönebilmektedir. Bu çarklar birbirlerine özel bir ünite ile bağlıdır. Dönen bölmelerden biri hücre içinde bulunan mitokondri ve kloroplast gibi zarlı yapılara monte edilmiştir. Mitokondriler enerji santralleri görevini görürken kloroplastlar enerji kullanılarak şeker molekülleri üretmeye yararlar. Dolayısıyla ATP Sentazlar son derece önemli yerlere yerleştirilmiştir.
Diğer dönen bölme ise zarın dış yüzüne bakmaktadır. Zarın iç yüzündeki kısımda proton yoğunluğu diğer bölmeye göre çoktur. İşte ATP Sentazlar protonlardaki bu yoğunluk farkını kullanarak enerji üretirler. 2, 3 Bu tıpkı barajlarda biriken suyun karşı tarafa geçerken elektrik üretilmesi mantığına benzer.
Her hücremizde sayısız elektrik santrali var!
Barajlar nehrin iki yakasını birbirinden ayırarak, bir tarafta su birikmesini sağlarlar. Yüksekte biriken su ise tribünleri döndürür. Hücrelerimizdeki enerji üretimi de buna benzer bir mantıkta meydana gelmektedir. Zarın bir yüzünde biriken protonlar geçtikleri kanal aracığı ile enerjilerinin bir kısmını vererek ATP Sentaz molekülünün zara yapışık kısmını döndürürler. Bu hareket bir ünite yoluyla dıştaki çarkı döndürür. Bu ikinci çarkın döndürülmesi ile de temel enerji paketi olan ATP molekülü elde edilir. Protonlar, evrendeki en temel yapıtaşlardır. Protonlardaki potansiyel enerjiden vücudun temel ihtiyacını karşılamak eşsiz bir sanattır. Vücudunuzun her yanı böyle sayısız elektrik santrali ile çevrili olması düşündürücü bir gerçektir.
Protonlar zardan geçerken enerjilerinin bir kısmını verirler. İşte bu enerji kullanılarak zara monte olan bölme döner. Bu dönme hareketi iki çarkı birbirine bağlayan bir ünite vasıtasıyla diğer çarka iletilir. Böylece diğer çark da döner. Bu çarkın dönüşüyle de ATP enerjisi elde edilir.ATP SENTAZ müthiş çarpıcı bir örnektir, yaratılış sanatının eşsiz örneklerinden biri. Sadece ATP Sentaz’ın teknolojisindeki sanata bakmak tesadüflerin acziyetini göstermek için yeterlidir. Dünyanın belki de en küçük motoru olan ATP Sentaz enziminin içinde muhteşem bir zeka, bilgi ve beceri bulunmaktadır. Canlıların diğer her şeyleri tamam olsa bile bu enzimin yokluğunda ölürler.
Herhangi bir motor gördüğünüzde, elbette ki hiç bir normal insan bunun tesadüfen meydana geldiğini iddia etmez. Emsalsiz bir teknoloji barındıran ve tamamen şuurlu bir iş için yaratılan ATP Sentazlar da elbette tesadüfler eseri meydana gelemez.
Biyolojik motor olan ATP Sentazla ilgili keşiflerinden dolayı Paul Boyer ve John Walker adlı bilim admaları Nobel ödülü aldılar. Daha halen pek çok bilim adamı bu moleküler harika ile ilgili çalışmalara devam etmekteler. Zaten varolan bir sistemi keşfetmek takdire şayan bir davranışsa, o sistemi var etmek bundan çok daha takdire layık değil midir? Son derece zeki insanlar, bu motorun varlığını sadece keşfetmelerinden dolayı büyük bir ödüle layık görülmüşlerdir. Ancak ortada büyük bir gerçek vardır:
Böyle bir motoru kim var etmiştir? Vücudumuzdaki yüz trilyon hücreyi böyle muazzam bir sistemle donatan kuşkusuz Allah’tır. Başka hiçbir güç bunu yapamaz.
Kaynaklar:
3. F0 of ATP Synthase Is a Rotary Proton Channel. Obligatory Coupling of Proton Translocation with Rotation of c-subunit Ring., bT. Suzuki, H. Ueno, N. Mitome, J. Suzuki, and M. Yoshida (2002), J. Biol. Chem. 277, 13281-13285
4. H. Noji and M. Yoshida, The Rotary Machine in the Cell, ATP Synthase, J. Biol. Chem., January 12, 2001; 276(3): 1665 - 1668.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder