3. Sayfa, Toplam 3 BirinciBirinci 123
Gösterilen sonuçlar: 21 ile 24 Toplam: 24

Darwinin Kara Kutusu

Kültür, Sanat Kategorisi Kitap Forumunda Darwinin Kara Kutusu Konusununun içerigi kısaca ->> zamanım olduğunda okuycam inşaallah...

  1. #21
    - Çevrimdışı
    Tecrübeli Üye Arkun - ait Kullanıcı Resmi (Avatar)
    Üyelik tarihi
    Dec 2009
    Mesaj
    487
    Rep Gücü
    20780
    zamanım olduğunda okuycam inşaallah

  2. #22
    - Çevrimdışı
    Onursal Üye
    Üyelik tarihi
    Apr 2009
    Nerden
    ISTANBULLU -YURTDISINA OTURUYORUM
    Mesaj
    14.030
    Rep Gücü
    88647
    Merhaba!

    BAKTERİ KAMÇISI
    Biz insanlar, genellikle kendimiz hakkında fazla abartılı bir bakış açısına sahip olduğumuzdan, biyolojik dünyayı anlamada zorluk çekebiliriz. Özellikle biyolojik anlamda neyin daha üstün olduğunu, daha ileri bir organizmanın hangisi olabileceğini değerlendirirken; başlangıç olarak kendimizin en üstün olduğunu varsayarız. Tabii ki bu varsayımın ardında insanların tüm hayvanları kontrolleri altında tutabildiği ve bir dizi felsefi yaklaşım da bulunur. Fakat, eğer diğer organizmalar da konuşabilselerdi kendilerinin daha üstün olduğunu ifade edeceklerdir. Bu üstün organizmaların arasında bizim en ilkel zannettiğimiz bakteri de bulunmaktadır.

    • Bazı bakteri türlerinin müthiş bir yüzme aygıtı - kamçısı vardır. Bu özelliğe hiçbir kompleks hücre sahip değildir. 1973 yılında bazı bakterilerin kamçılarını hareket ettirerek yüzdüğü anlaşıldı. Bakteri kamçısı yönlendirilebilen bir pervane gibi hareket etmekte - ve tüycüklerden daha farklı özellikler içermektedir.
    Bakteri kırbacının yapısı, kirpikçiklerin yapısından oldukça farklıdır .

    Flagellum olarak adlandırılan kırbaç, hücre zarına bağlı saça benzer uzun bir tüycüktür. Dıştaki yapı, “flagellin” denilen bir proteinden oluşur. Flagellin lifi, yüzme sırasında suya temas eden kürek görevindedir. Hücrenin yüzeyine yakın bir yerde flagellin lifinin üzrinde ise, flagellumun kalınlığını veren bir yapı vardır. Flagellin lifi bu noktada bağlanır ve bağlantı noktasında bunu sağlayan bir “kanca proteini” bulunmaktadır. Fakat bakteri kamçısının, kirpikçiklere benzer bir motor özelliği bulunmamaktadır. Yani bakteriden koptuğunda, hareketsiz suyun üzerinde kalır. Bu nedenle hareketli kamçıya bu gücü veren başka bir kaynak olmalıdır. Yapılan deneyler bu kaynağın kamçının tabanında yer aldığını göstermiştir. Elektron mikroskopu altında çeşitli halkamsı yapıların varolduğu gözlenmiştir. Kamçının döngüsel hareketlerinin kaçınılmaz sonuçları vardır, popüler bir biyokimya ders kitabında :

    (Bakterinin hareketli motoru) diğer yüzme aygıtlarıyla aynı mekanik özelliklere sahiptir: bir kumanda (rotor) ve sabit parça (stator).

    Şekil 3-3′te rotor M halkası olarak belirtilmiştir ve stator denilen sabit parça da S halkasıdır.•
    Bakteri kamçısının dönme hareketi şaşırtıcı ve beklenmedik bir buluştu. Mekanik hareketler oluşturan diğer sistemlerin aksine (kaslar örneğin), bakteriyel motor hücre içinde ATP gibi bir molekülde saklı hazır enerjiyi kullanmaz. Bunun yerine bakteri zarından gelen bir asit akışından aldığı enerjiyi kullanır. Böyle bir prensiple çalışan bir motorun çok karmaşık bir yapıda olması gerekir ve araştırılacak birçok yönü olduğu da kesindir. Motor için farklı modeller önerilmiş olsa da, bunlardan hiçbiri basit değildir.

    Bakteri kamçısı bir pervane sistemi kullanır. Bu nedenle diğer yüzme sistemlerinin gereksinimlerini karşılamalıdır. Bakteri kamçısının en az üç parçadan oluşması gerektiğinden - kürek, rotor, ve motor - eksiltilemez bir karmaşıklığı vardır. Bu nedenle kamçının aşamalı bir evrim sürecinden geçmiş olması, hücre kirpikçiklerinde olduğu gibi imkansızdır.

    Bakteri kamçısı hakkında yayınlanmış profesyonel eserlerin geçmiş yıllar içinde sayıları binleri aşmıştır ve kirpikçiklerle ilgili literatür gibi oldukça zengindir. Bu şaşırtıcı değildir aslında, çünkü kamçı müthiş bir biyofiziksel olaydır ve aynı zamanda tıp biliminde de önem taşımaktadır. Fakat yine burada da, evrimsel açıklamaların yetersizliği göze çarpmaktadır. Bize tüm biyolojinin bir evrim gözlüğüyle incelenmesi gerektiği söylense de, hiçbir bilimadamı bu olağanüstü moleküler makinanın nasıl evrimleştiği ile ilgili bir model ortaya atamamıştır.

    DURUM DAHA DA KÖTÜLEŞİYOR
    Yukarıdaki bilgilerde kirpikçiğin tubulin, dynein, neksin ve diğer bağlantı proteinlerinden oluştuğunu belirtmiştim. Bu malzemeleri alıp böyle bir yapıya sahip olmayan bir hücreye enjekte ettiğinizde, bunlar faaliyet gösterebilen bir tüycüğe dönüşmezler. Bir hücrenin kirpikçiklere sahip olması için çok daha fazlası gerekmektedir. Detaylı bir biyokimyasal analiz yapıldığında, hücredeki kirpikçikte iki yüzden daha fazla protein bulunduğu ortaya çıkmıştır; yani bu yapının içerdiği karmaşıklık bizim tahminimizden çok daha fazladır. Bu karmaşıklığın tüm sebepleri henüz bilinmemektedir ve daha fazla araştırma gerektirmektedir. Diğer proteinlerin bulunamamasının nedenleri arasında kirpikçiğin hücre içinde bağlanacağı başka yapıların da olması; kirpikçiğin elastikiyetinin değişmesi; çarpma hareketinin zamanlamasının değişmesi ve tüycüğe ait zarın güçlendirilmesi bulunmaktadır.

    Bakteri kırbacı (flagellum) ise yukarıda söz edilen proteinlerin yanısıra, fonksiyonlarını gerçekleştirebilmek için kırk kadar başka proteine ihtiyaç duymaktadır. Bu proteinlerin görevlerinin tam olarak bilinmemesine rağmen, motoru kapatıp açacak sinyalleri gönderirler; kırbacın hücre duvarına veya zarına saplayacak proteinleri “oynatırlar”; yapının oluşmasında rol oynayan proteinlere yardımcı olurlar; ve flagellumu oluşturan proteinlerin düzenlenmesini sağlarlar.

    Kısaca, biyokimyacılar kirpikçik ve kırbaç gibi görünürde basit olan yapıları incelemeye başladıkça, inanılmaz derecede bir karmaşıklıkla karşılaşmışlardır. Bunlar düzinelerce ve hatta yüzlerce ayrı parçadan oluşmaktadır. Aslında bizim burada üzerinden bile geçmediğimiz parçalar, kirpikçiklerin çalışabilmesi için gereklidir. Gerekli parçacıkların sayısı arttıkça, sistemin biraraya getirilmesindeki zorluk da artar ve ortaya atılan dolaylı senaryolar da çıkmaza girer. Darwin de giderek daha çok hata yapmaya başlar. İlgili proteinler üzerinde yapılan çalışmalar, sistemin karmaşıklığını açıklamaya yetmemiştir. Problemin hassasiyeti çözümlenememiş, hatta giderek daha da kötüleşmiştir. Darwin’in teorisi kirpikçik veya kırbaç hakkında bir açıklama yapamamıştır. Yüzme sistemlerindeki karmaşıklık, bunların aslında hiçbir zaman bir açıklama yapamayacağını da göstermektedir.

    Evrimci yaklaşımla aşamalı bir gelişmeye ters düşen sistemlerin sayısı arttıkça, yeni bir açıklamaya ihtiyaç duyulmaktadır. Kirpikçik ve bakteri kırbacı, Darwin’e problem çıkaran sistemlerin sadece bir kaçıdır. Bundan sonraki bölümde, basit gibi görünen kanın pıhtılaşması konusu ardındaki biyokimyasal karmaşıklığı açıklayacağım.

    BÖLÜM 4/ KANDAKİ RUBE GOLDBERG CUMARTESİ SABAHI ÇİZGİ FİLMLERİ
    Çizdiği komik makinalarıyla Amerika’yı kahkaya boğmuş ünlü çizgi film yapımcısı Rube Goldberg’in ismi, kültürümüzün bir parçası olmuştur. Ben de Rube Goldberg’in makinalarından ilkine, bir Cumartesi sabahı çizgi film seyrederken rastladım. En sevdiğim çizgi film Bugs Bunny’deki yüksek sesli kahraman Foghorn Leghorn her zaman beni güldürmüştür. Birçok bölümde genç ve akıllı bir civcive bakıcılık yapan kalın çerçeveli gözlüğüyle Foghorn Leghorn, dul annesinin alışverişe gitmesini fırsat bilerek maceralara atılmaktadır. Bir noktada Foghorn civcivi rahatsız eder ve genç ufaklık da ondan bir şekilde öç almaktadır. Bir karede küçük civciv kağıdın üzerine birtakım formüller yazar. Bu da onun ne kadar zeki olduğunu gösterir (bu demektir ki formül yazmak için zeki olmanız gerekir) ve öcünü bilimsel anlamda formülasyonlarla almaya and içer.

    Bir iki sahne sonra ise Foghorn’u yolda tek başına yürürken görürsünüz, yerde gördüğü parayı almak üzere eğilir. Para ise bir iple, ilerde duran bir çubuğa bağlıdır. Para yerden alındığında, bağlı olduğu ip gerilir ve çubuk aşağı doğru çekilir. Foghorn’un şaşkın bakışları arasında çubuğa bağlı duran top yuvarlanmaya başlar. Top tümsekten aşağı doğru yuvarlanırken, tek ucu havada duran kaydırağın üzerine düşer; böylece ucuna zımpara kağıdı bağlı bir kaya yuvarlanır. Bu yolculuk sırasında zımpara kağıdı kibrite sürter ve topu ateşler. Ateşlenen top patlayarak daha sonra geriye yuvarlanır ve yuvarlanırken birkaç kez kendi etrafında döner ve içeri düşer. Topun geri düşmesiyle kesici bir parça dönerek hareket etmeye başlar. Bu da bir ipin kesilmesine neden olur ve bağlı durduğu telefon direği düşmeye başlar. Geç olsa da bunu fark eden Foghorn Leghorn, bu müthiş şovu kendisinin başardığını anlar. Kaçmak üzere koşmaya başladığında ise telefon direğinin üst ucu kafasına çarpar ve onu toprağın içinde doğru batırır.

    Bu mekanizmanın işleyişini bir an düşündüğünüzde, eksiltilemez bir karmaşıklığın söz konusu olduğunu görürsünüz. Bu sistem, sonuçta yer alacak asıl fonksiyon için ortaklaşa çalışan çeşitli parçalardan oluşmaktadır. Bu parçalardan herhangi birinin sistemden çıkartılması, sistemin çökmesine neden olacaktır. Önceki bölümlerde incelenen eksiltilemez karmaşıklıktaki sistemlerin aksine - fare kapanı, ökaryotik kirpikçikler, bakteri kamçısı - çizgi filmde karşımıza çıkan bu sistem birbirine güç uygulayan bir tek sistem şeklinde değildir. Bunun yerine, birinin görevi bittiğinde diğerini başlatan bir sistem şeklinde işlemektedir.
    Çizgi sistemin parçaları uzay ve zaman boyutlarında birbirlerinden ayrı olduğu için, bunlardan herhangi biri (telefon direği) sistemin can alıcı noktasını gerçekleştirir (kurbanın kafasına düşer). Sistemin tüm parçaları bu son vuruşu doğru zamanda ve doğru yerde gerçekleştirmek durumunda olduğu için, sistemin karmaşıklığında bir eksiltme olamaz. Direği düşürecek mekanizma bulunmasaydı, Foghorn telefon direğinin önünde bütün gün yürümesine rağmen başına bir şey gelmeyecekti.

    Fareyi, mekanik kapanla yakalayabileceğiniz gibi yapışkanlı bir tuzakla da yakalayabilirsiniz. Aynı şekilde Foghorn Leghorn’un kafasına darbe vurmak için başka sistemler de bulunabilir. Foghorn doğru yerde durduğunda, bir beyzbol sopası ile vurabilir veya telefon direğini baltayla düşürebilirdiniz. Hatta daha ileriye gidip direk yerine nükleer bomba, veya silah da kullanabilirdiniz. Fakat bunlardan hiçbiri Darwin’in evrimini başlatacak hazırlık sistemleri değildir. Örneğin paraya bağlı ipin doğrudan topa bağlandığını varsayın, böylece yere eğildiği an bomba patlayacaktır. Bunun gibi daha basit bir sistemin, Darwinci bir transformasyona uğraması için topun zamanla, aşamalı olarak yerleştirilmesi, yönünün aşamalı olarak oynatılması, ipin bağlantı noktasının değiştirilmesi, sopaya tekrar bağlanması ve diğer parçaların da devreye sokulması gerekir. Fakat bu durumda, Darwin’in aşamalı evrimi gerçekleşirken, sistem kesinlikle işleyemeyecektir.

    Rube Goldberg sistemleri her zaman insanın yüzüne bir kahkaha kondurur; izleyici karmaşık düzeneği incelerken, ince espriye güler ve bundan zevk alır. Fakat bazen böyle karmaşık bir sistem daha ciddi bir amaç için kullanılabilir. O zaman espri kaybolur ve parçaların detaylı bir şekilde birbirlerine sağladıkları uyum ve düzen hayranlık verir.

    Biyokimyasal sistemler üzerinde çalışan modern biyokimyacılar, buna benzer birçok Rube Goldberg sistemine rastlamışlardır. Çizgi filmde yer alan ip, sopa, top, kaydırak, kaya, zımpara kağıdı, kibrit, ateşleyici, top, gülle, ip ve telefon direği gibi parçaların yerine; biyokimyasal sistemlerde “plazma tromboplastin” veya “yüksek moleküler ağırlıkta kininojen” gibi parçalar yer alır. Fakat içteki denge ve hassas uyum her ikisinde de vardır.

    devam edecek..................

  3. #23
    - Çevrimdışı
    Onursal Üye
    Üyelik tarihi
    Apr 2009
    Nerden
    ISTANBULLU -YURTDISINA OTURUYORUM
    Mesaj
    14.030
    Rep Gücü
    88647
    Merhaba!

    SÜT KUTULARI VE KESİLEN PARMAKLAR

    Charles Darwin, Galapagos Adaları’nın kayalıklarında dolaşırken - kendi adını alacak ispinozları incelerken - mutlaka elini kesmiş veya dizini yaralamış olmalı. Genç bir maceracı olan kendisi, herhalde bunun üzerinde pek fazla durmamıştır. Bir adada araştırma yapan bilimadamları için acı, hayatın gerçeği sayılır ve işlerin tamamlanması gerekiyorsa bunu dikkate bile almamak gerekir.
    Sonunda akan kan duracak ve açık yara iyileşecektir. Darwin bunu farketseydi, aslında neler olup bittiği hakkında pek fazla şey söyleyemeyecekti. Kanın pıhtılaşma sistemini bilmediğinden altında yatan mekanizmaların neler olabileceğini bile tahmin edemezdi; zaten moleküler düzeyde hayatın mekanizmalarının açıklanması için yüz yıl geçmesi gerekiyordu. Darwin entellektüel ve yeni şeyler düşünen bir insandı fakat onun da kimse gibi geleceği görebilme yeteneği yoktu.

    Kan çok değişik bir davranış biçimine sahiptir. Sıvı içeren bir kap - süt kutusu, petrol dolu bir varil - sızıntı yaptığında, içerdiği sıvı dışarıya akar. Akış hızı sıvının yoğunluğuna bağlıdır (örneğin tatlı bir şurup, alkolden daha yavaş akacaktır) fakat sonuçta tamamıyla dışarı boşalacaktır. Buna hiçbir şey karşı koyamaz. Fakat bunun aksine insanın bir yeri kesildiğinde ve bir süre yara kanadığında, bir pıhtı bu kanamayı durduracaktır. Pıhtı zamanla sertleşerek yaranın iyileşmesine yol açacaktır. Kanın pıhtılaşmasına o kadar alışkınızdır ki, buna dikkat bile etmeyiz. Biyokimyasal araştırmalar, aslında kanın pıhtılaşmasının çok karmaşık ve bağımsız proteinlerin ortak bir çalışması olduğunu göstermiştir. Bu sistemin parçalarından herhangi birinin eksilmesi veya zarar görmesi sistemin işleyişini durduracaktır : kan doğru zamanda veya doğru yerde pıhtılaşmayacaktır.

    Bazı işlevlerin hata kabul etmeme gibi bir özelliği vardır. Örneğin, uçak yolculuğunda beni en çok heyecanlandıran yere iniş anıdır. Bunun nedeni havaalanının çevresindeki evlerin ve okulların çok yakınından geçmek zorunda olduğumuz ve bunun sonucunda yolun sonunda mutlaka durulması gerektiğidir. Birkaç yıl önce LaGuardia Havaalanı’na inen bir uçak pistten çıkarak Long Island’da birçok kişinin ölümüne neden oldu. Gazetelerde de buna benzer haberleri sık sık duyarız. Eğer pistler bir mil yerine, yirmi mil uzunlukta olsaydı belki kendimi daha güvenlikte hissedecektim.
    Uçağın piste inişi, bir felaketin engellenmesi için çok hassas ve ciddi uygulamaların yer aldığı sistemlere bir örnek olabilir. Wright kardeşler bile piste inerken iyice düşünmek zorunda kalmışlardır.

    İniş sırasında mesafeyi biraz uzatmak veya kısaltmak, biraz aşağı veya yukarı gitmek, uçağı ve yolcuları tehlikeye sokacaktır. Fakat otomatik pilota bağlı bir uçağı yere indirmenin güçlüğünü düşünün - şuurlu bir kullanıcı olmadan! Kanın pıhtılaşması bir otomatik pilottur ve son derece hassas bir çalışma gerektirir. Kan basıncı arttırılmış bir dolaşım sistemi delindiğinde, canlının kanamadan ölmemesi için pıhtının hemen oluşması gerekir. Eğer pıhtı yanlış zamanda yanlış yerde oluşursa, pıhtı kan dolaşımını engelleyebilir ve sonuçta kalp krizleri ve bayılmalar yaşanır. Ayrıca, kanın yaranın üzerinde boylu boyunca oluşması ve yarayı mühürlemesi de gereklidir. Fakat en önemlisi pıhtı sadece yara üzerinde kalmalıdır. Yoksa canlının tüm kan dolaşımı pıhtılaşarak sertleşecek ve onu öldürecektir. Bu nedenle kanın pıhtılaşması sıkı bir denetim altında tutulmalı ve pıhtı doğru zamanda, gerekli yerde oluşmalıdır.

    YAMA İŞİ

    Önümüzdeki sayfalarda kan pıhtılaşma oyununda oynayan proteinlerin rolleri ve başarıları hakkında bilgi sahibi olacaksınız. Bir spor takımının üyeleri gibi bazı oyuncuların garip isimleri vardır. Eğer proteinlerin rolleri ve isimleri aklınızdan uçup giderse, sakın endişelenmeyin - çünkü buradaki amaç sizin ezber yeteneğinizi ölçmek değil. (Ayrıca, Şekil 4-3′te isimler ve ilişkileri verilmiştir.) Bunun yerine size kanın pıhtılaşmasındaki karmaşıklık hakkında bilgi vermeyi ve bunu kendinizin tecrübe ederek hissetmenizi amaçlıyorum. Daha sonra bunun aşama aşama olup olamayacağına siz karar verirsiniz.

    Kan plazmasındaki proteinlerin yüzde 2 veya 3′ü (plazma, kanın alyuvarlar alındıktan sonraki halidir) fibrinojen denilen karmaşık bir proteinden oluşur. Fibrinojen ismini hatırlamak kolay olacaktır, çünkü bu protein, pıhtının oluşması için “fiber” denilen lifçikler oluşturur. Fibrinojen, pıhtı malzemesinin durağan halidir. Foghorn Leghorn hikayesindeki telefon direği gibi, fibrinojen de harekete geçmeyi bekleyen bir silahtır. Kanın pıhtılaşmasında rol alan diğer proteinlerin neredeyse hepsi, pıhtının zamanlaması ve konumlandırılmasıyla ilgilidir. Bu tekrar, çizgi filmdeki örneğe çok benzer: telefon direğinin düşmesinin sağlanmasında, diğer tüm parçaların rolü olmaktadır.
    Fibrinojen altı protein zincirinden oluşur ve üç farklı proteinin çift eşlerini içerir. Elektron mikroskobunda, fibrinojenin bir çubuk şeklinde olduğu görülmüştür. Bu çubuğun her iki tarafında yuvarlak bombeler ve orta tarafında da bir bombe bulunmaktadır. Fibrinojen bu nedenle daha çok tam orta yerinde de bir ağırlık duran halteri andırmaktadır.

    Tuzun okyanusta erimesi gibi, fibrinojen de normalde plazma içinde erir. Sadece kendi işleriyle ilgileniyormuşçasına etrafta yüzer ve kanayan bir yara veya kesik ile karşılaşana kadar buna devam eder. Daha sonra trombin adındaki başka bir protein, fibrinojenin protein zincirindeki üç halkadan ikisini dilimler. Kesilen protein - şimdi fibrin olarak adlandırılmaktadır - dış yüzeyinde yapışkan parçalara sahiptir. Bu yapışkan parçalar diğer fibrin moleküllerine tam uyacak şekilde düzenlenmiştir. Bu uyumlu yapışkan parçacıklar, çok sayıda fibrinin birbirine yapışarak bağlanmasını sağlar, 3. Bölüm’deki tubulin-ton balığı konservelerini hatırlayın. Tubulin nasıl sadece yığılarak anlamsız bir yığın oluşturmadıysa, fibrin molekülleri de amaçsız olarak birleşmezler. Fibrin molekülünün şekli nedeniyle uzun zincirler oluşur ve bir diğerinin üzerinden geçerek (balık avlamakta kullanılan ağ gibi) kan hücrelerini yakalayan bir ağ sistemi oluşturulur. Bu ilk pıhtıdır (Şekil 4-2). Bu ağ sistemi minimum protein ile oluşarak tasarruf sağlar, eğer yığılarak pıhtı oluşturulsaydı çok daha fazla proteine ihtiyaç duyulacaktı.

    Fibrinojenden parçalar kesen trombin ise, Foghorn Leghorn çizgi filmindeki dairesel bıçkıya benzer. Bıçkı gibi, trombin de kontrol altındaki bu işleme son noktayı koyar. Fakat ya bu bıçkı mekanizması kontrolsüz olarak durmaksızın işleseydi? Bu durumda telefon direğine bağlı duran ip ilk anda kesilecek ve Foghorn görüş sahasına girmeden olanlar olacaktı. Benzer şekilde, kanın pıhtılaşmasında rol oynayan proteinler sadece trombin ve fibrinojen olsaydı, süreç kontrolden çıkardı. Trombin çabucak fibrinojeni, fibrine dönüştürecek ve hayvanın kan dolaşımında yığın yığın kan pıhtıları oluşacaktı. Çizgi karakterlerin aksine, gerçek hayatta hayvanlar hemen ölecektir. Böyle üzücü sonuçlarla karşılaşmamak için, bir organizmanın trombinin faaliyetlerini denetim altında tutması gerekir.

    ŞELALE
    Vücut genellikle daha sonra kullanmak üzere aktif olmayan enzimleri depolar (enzimler kimyasal bir reaksiyonu harekete geçiren proteinlerdir, fibrinojenin kesilmesindeki gibi). Bu aktif olmayan enzimelere, proenzim denir. Belirli bir enzimin gerekli olduğuna dair bir sinyal alındığında, ilgili proenzim harekete geçerek gerçek bir enzim oluşturur. Fibrinojenin fibrine dönüşmesi gibi, proenzimler de kendi üzerinde belirli bir noktadan bir parçanın kesilmesiyle olgun bir enzime dönüşür. Bu strateji genellikle sindirimle ilgili enzimlerde kullanılmaktadır. Büyük miktarda aktif olmayan enzim depolanır ve bir sonraki öğünün gelişiyle hemen harekete geçer.
    Trombin genelikle aktif olmayan, protrombin halinde mevcuttur. Aktif olmadığı için protrombin, fibrinojeni kesemez ve böylece canlı, kontrolsüz bir pıhtılaşmanın ölümcül etkilerinden korunmuş olur.

    Fakat buradaki kontrolün sırrı hala çözülememiştir. Eğer çizgi filmdeki bıçkı da aktif olmasaydı, telefon direği yanlış zamanda düşmezdi. Eğer bıçkıyı hiçbir şey harekete geçirmezse, bu durumda ip asla kesilemeyecektir; yani telefon direği de doğru zamanda düşemez. Fibrinojen ve protrombin, kanın pıhtılaşması sisteminde kullanılan proteinlerin tamamı olsaydı canlının durumu herhalde pek iyi olmazdı. Hayvan yara aldığında amaçsızca dolaşan protrombin fibrinojenin yanından geçip gidecek, ve canlı kan kaybından ölecekti. Protrombin fibrinojeni keserek fibrine dönüştüremediğinden, protrombini harekete geçirecek bir mekanizmaya ihtiyaç vardır.

    Belki de okuyucu kanın pıhtılaşma sistemine neden şelale dediğimizi daha iyi anlayabilir - çünkü bu sistemde bir parça diğerini harekete geçirir ve bu böyle devam eder. Her şey karmaşık hale gelmeye başladığından, gelişmeleri Şekil 4-3′teki çizimden takip etmeniz faydalı olacaktır.
    Stuart faktörü denilen bir protein de protrombini keser ve onu aktif trombine dönüştürür. Ancak bu şekilde trombin, fibrinojeni fibrine dönüştürür ve kan pıhtısını oluşturur. Fakat ne yazık ki, tahmin edebileceğiniz gibi Stuart faktörü ve protrombin ile fibrinojen, kanın pıhtılaşmasında rol oynayan tek proteinler olsaydı; Stuart faktörü şelale etkisini hemen başlatacak ve organizmanın kanını kurutacaktı. Bu nedenle Stuart faktörü de kanda aktif durumda bulunmamaktadır ve harekete geçmesi için aktifleştirilmesi gerekmektedir.

    Bu noktada aklımızı karıştıran bir yumurta-tavuk senaryosuyla karşı karşıya kalırız. Aktif durumdaki Stuart faktörü bile protrombini harekete geçirmeye yeterli değildir. Stuart faktörü ve protrombini bir test tübüne koyup karıştırabilirsiniz, fakat bu sırada trombin oluşana kadar canlı kanamadan ölüp gidecektir. O halde görülmektedir ki, akselerin adında başka bir protein Stuart faktörünün harekete geçmesi için gereklidir. Dinamik ikili - akselerin ve aktif Stuart faktörü - protrombini hemen keser ve hayvanın kanaması durdurulur. Yani, bu aşamada bir proenzimi aktifleştirebilmek için, iki ayrı proteine ihtiyaç duyulmaktadır.

    Evet, akselerin de başlangıçta aktif olmayan proakselerin durumundadır (derin bir nefes alabilirsiniz). Peki onu ne aktifleştirir? Trombin! Fakat trombin hatırlayacağınız gibi bu şelalede, proakselerinin durduğu yerden daha aşağıdadır. Bu durumda akselerin üretiminde rol oynayan trombin, torunun anneannenin doğumundan önce varolmasına benzer. Ne var ki, Stuart faktörünün protrombini çok yavaş bir hızda kesmesi nedeniyle, kanda her zaman bir miktar trombin bulunmaktadır. Kanın pıhtılaşması bu nedenle otomatik-kataliz özelliğine sahiptir, çünkü şelaledeki proteinler aynı proteinlerden daha fazla üretilmesini de sağlar.

    Burada biraz geriye gitmemiz gerekir çünkü hücrede oluşturulan protrombin, aktif durumdaki Stuart faktörü ve akselerin olmasına rağmen trombine dönüşmemektedir. Protrombin öncelikle değiştirilmelidir (Şekil 4-2) ve bunu yaparken on çeşit aminoasit artık oluşturur. Glutamat (Glu) maddesi, g-carboksiglutamat (Gla) maddesine dönüşür. Bu değişim, alt çeneye bir üst çene eklemeye benzer. Tamamlanan yapı ısırabilir ve dişlerin arasında bir nesneyi tutabilir; fakat alt çene olmadan bu yapılamazdı. Protrombinde ise Gla artıkları kalsiyumu “ısırır” (bağlanır) ve böylece protrombin hücrelerin dış yüzeylerine yapışabilir. Sadece bu değişime uğramış kalsiyum-protrombin ikilisi hücre zarına bağlanmış durumuyla, Stuart faktörü ve akselerin tarafından aktifleştirilerek trombine dönüştürülebilir.

    Protrombinin değiştirilmesi bir kaza eseri değildir. Tüm biyokimyasal reaksiyonlarda olduğu gibi bunu yapacak özel bir enzime ihtiyaç vardır. Bu enzimin yanısıra, Glu maddesinin Gla’ya çevrilebilmesi için de K vitamini gereklidir. K vitamini bir protein değildir, fakat görme için gerekli olan 11-cis-retinal gibi (1.Bölüm’de anlatılmıştı) küçük bir moleküldür. Mermilere gereksinimi olan bir silah gibi, Glu’yu Gla’ya dönüştüren enzimin de K vitaminine ihtiyacı vardır. Kan pıhtılaşmasında, K vitaminin oynadığı role benzetilerek bir tür fare zehiri oluşturulmuştur. Wisconsin Araştırma Vakfı tarafından oluşturulan ve “warfarin” adı verilen sentetik zehir, K vitaminine benzeyecek şekilde oluşturulmuştur. Warfarinin varlığında, enzim protrombini değiştirememektedir. İçinde warfarin olan bir yiyecekle beslendiğinde, farelerdeki protrombin değişemez ya da kesilemez, böylece bunu yiyen hayvan kanama sonucu ölür.
    Fakat yine de pek fazla gelişme kaydettiğimiz söylenemez - şimdi geriye dönüp Stuart faktörünü neyin harekete geçirdiğini araştırmalıyız. Bunun iki farklı yoldan başarılabilmesi mümkündür, iç ve dış yöntemlerle. İçteki yöntemde pıhtılaşma için gerekli olan tüm proteinler kan plazmasında yer alır; dıştaki yöntemde ise bazı pıhtılaşma proteinleri hücrelerin içindedir. Şimdi ilk olarak iç yöntemi inceleyelim. (Lütfen Şekil 4-3′ü takip ediniz.)

    Bir hayvan yaralandığında, yaranın yakınındaki hücrelerin yüzeyinde Hageman faktörü denilen bir protein açığa çıkar. Hageman faktörü daha sonra HMK adlı başka bir protein tarafından kesilir ve aktif duruma gelir. Aktifleşen Hageman faktörü, başka bir proteinolan prekallikreini aktif hale sokar ve kallikreine dönüştürür. Kallikreinin varlığı ise, HMK’yı hızlandırarak daha çok Hageman faktörünün aktifleştirilmesini sağlar. Aktif Hageman faktörü ve HMK, birlikte konvertin proteinini harekete geçirerek Christmas faktörü denilen proteini de aktifleştirir. Sonuç olarak, aktif durumdaki Christmas faktörü ve antihemofili faktörü, Stuart faktörünü aktif haline getirir.
    İçteki yöntem gibi, dıştaki yöntem de bir şelaleyi andırmaktadır. Dış yöntem ise prokonvertin denilen proteinin, aktif Hageman faktörü ve trombin ile birlikte konvertine dönüştürülmesiyle başlar. Başka bir proteinin varlığında ise, doku faktörü gibi, konvertin Stuart faktörünü aktif forma sokar. Doku faktörü genellikle hücrelerin kanla temas etmeyen dış kısımlarında bulunmaktadır. Bu nedenle yalnız yaralanma durumlarında doku kanla temas eder ve dış yöntem uygulamaya geçer. ( Bu durumda bir kesik, Foghorn Leghorn’un yerden parayı alması etkisini oluşturur - bu hareket şelalenin dışında bir yerdedir. )

    İç ve dış yöntemler çeşitli noktalarda kesişirler. İç yöntemle aktifleşen Hageman faktörü, dış yöntemdeki prokonvertini çalıştırabilir. Böylece konvertin iç yöntemi takip ederek, aktif PTA’nın Christmas faktörünü aktifleştirir. Trombin ise iki yöntemi de harekete geçirebilmektedir, çünkü pıhtılaşma şelalesindeki antihemofili faktörünü aktifleştirebilir. Bu durumda Christmas faktörü, Stuart faktörünü dönüştürebilir ve onu aktif hale sokar, ayrıca prokonvertini de aktifleştirebilir.
    Kanın pıhtılaşma sistemini inceledikten sonra, Rube Goldberg’in çizgi makinalarının basitliğini daha iyi anlayabiliyorsunuz.

    devam edecek.........

  4. #24
    - Çevrimdışı
    Onursal Üye
    Üyelik tarihi
    Apr 2009
    Nerden
    ISTANBULLU -YURTDISINA OTURUYORUM
    Mesaj
    14.030
    Rep Gücü
    88647
    Merhaba!

    BENZERLİKLER VE FARKLILIKLAR

    Foghorn Leghorn’un karikatürsel düzenekleri ile gerçek yaşamdaki kanın pıhtılaşma sistemi arasında birtakım farklılıklar vardır; bunlar biyokimyasal sistemin yoğun karmaşıklığını göstermektedir. En önemli ayrım, pıhtılaşma şelalesinin, organizma tam olarak katılaşmadan önce bir noktada durması gerektiğidir (bu daha sonra kısaca tarif edilecektir). İkinci fark ise, kanın pıhtılaşmasındaki kontrol yollarının ikiye ayrılmasıdır. Potansiyel olarak, pıhtılaşmayı başlatan iki farklı yol vardır denilebilir. Yaşayan organizmalardaki iki yolun taşıdıkları önem hala tam olarak anlaşılamamıştır. Kanın pıhtılaşmasıyla ilgili deneylerin gerçekleştirilmesi zordur; bazı proteinler - özellikle sistemin ilk basamaklarında yer alanlar - kanda çok az bir süre bulunurlar. Örneğin yüz galon kanda sadece 0,028 gram kadar anti hemofili faktörü içerir. Dahası, pıhtılaşmanın ilk aşamalarında harekete geçirmekle görevli proteinler oluştuğu için, genellikle hangi proteinin görevinin ne olduğu kolaylıkla anlaşılamaz.

    Foghorn’un saldırı sistemi ile kanın pıhtılaşma yolu arasında da önemli kavramsal benzerlikler vardır: her ikisi de eksiltilemez derecede karmaşıktır. Bizim tam olarak çözemediğimiz detayları da göz önüne alırsak, kanın pıhtılaşma sistemi tam anlamıyla eksiltilemez karmaşıklık tanımına uymaktadır. Bu temel fonksiyon, kendisi için gerekli olan pek çok farklı parçanın birleşmesinden oluşan tek bir sistemdir ve bu parçalardan bir tanesinin devreden çıkması sistemin işlevinin bozulmasına neden olur. Kanın pıhtılaşma işlevi, yaralanmış kısmın dışına doğru kan akışını durdurmak için doğru yer ve zamanda katı bir bariyer oluşturmak içindir (bilmediğimiz başka nedenleri de olabilir) ve sistemin bileşenleri fibrinojen, protrombin, Stuart faktörü ve proakselerindir. Foghorn sisteminin parçaları, telefon direğinin düşmesini kontrol etmeleri dışında başka bir amaçla kullanılamaz.

    Aynı şekilde, pıhtılaşma şelalesindeki hiçbir protein kanın pıhtılaşmasının oluşumu dışında başka bir amaç için kullanılmazlar. Ancak, bu bileşenlerden bir tanesinin olmaması durumunda, kan asla pıhtılaşmayacak ve sistem çökecektir.

    Yaradan kanın akışını durdurmanın başka yolları da vardır. Ancak bu yollar pıhtılaşma şelalesinin öncesinde yer alan yönlendiriciler değildir. Örneğin, kesik bölgenin yakınındaki kan akışını durdurmaya yardım etmek, vücut kan damarlarını büzebilir. Aynı zamanda platelet denilen kan hücreleri kesik bölgeye yapışarak küçük yaralar için bir tıpa görevi görürler. Ancak bu sistemler zamanla gelişerek kanın pıhtılaşması için bir sisteme dönüşmüş olamazlar. Bunu iddia etmek, yapışkanlı bir fare tuzağının zaman içinde mekanik bir fare kapanına dönüştüğünü söylemeye benzer.

    En basit kan pıhtılaşma sistemi düşünüldüğünde, bir yerinde yaralanma olan bir organizmada rastgele o bölgeye gelen bir tür proteinin birikmesi akla gelebilir. Bunu tam ortasından kesildiği halde dengede durabilen bir telefon direğine benzetebiliriz. Bu denge Foghorn Leghorn’un yürürken çıkardığı titreşimlere bağlıdır. Rüzgar veya diğer faktörler direği kolayca devirebilir. Direğin devrilebileceği bir yön belirlenmemiştir. Benzer şekilde, en basit bir pıhtılaşma sistemi bile uygun şekilde başlatılmadığında vücuda zarar verecek ve kaynaklarını tüketecektir. Ne en basit karikatür, ne de pıhtılaşma “sistemleri” minimum fonksiyon kriterini karşılayamaz. Rube Goldberg’in sistemlerinde en son gerçekleşen faaliyet problem değildir (telefon direğinin devrilmesi, pıhtının oluşması gibi); asıl problem kontrol sistemidir.

    Kanın pıhtılaşma sisteminin gerçekte olduğundan çok daha kolay olduğunu düşünebilirsiniz - yani şelalenin işlemesiyle Stuart faktörünün fibrini meydana getirmek için trombinin üzerinden geçerek fibrinojeni kesmesinden daha basit. Pıhtılaşmanın kontrol ve zamanlama özelliklerini bir kenara bırakarsak bile, kolaylaştırılmış bir sistemin çok daha karmaşık bir sisteme çeşitli aşamalarla evrimleşerek dönüşemeyeceğini hemen anlayabiliriz. Eğer trombinin bulunmadığı bir sisteme yeni bir protein dahil edilirse, sistem ya hemen çalışacaktır - ki bu hemen ölüm demektir - ya da hiçbir şey yapmayacaktır. Peki bunlardan hangisi doğal seleksiyon sonucu başarılı olmuş olabilir? Her ikisi de organizmanın ölümü ile sonuçlanacaktır. Şelalenin yapısından dolayı, yeni protein hemen düzenlenmelidir. En başından itibaren şelaleye yeni bir adım eklenmesi demek, bir proenzim ve onu aktif hale getirecek bir enzimin de sisteme dahil olması anl***** gelir. Böylece proenzim, enzimi doğru zamanda ve doğru yerde harekete geçirmelidir. Her adımın çeşitli parçalara ihtiyacı olduğundan, kanın pıhtılaşma sistemi eksiltilemez karmaşıklıktadır ve aslında her adımı bu özelliği taşımaktadır.

    Sanırım, kanın pıhtılaşma sistemine en iyi örnek kanallardır. Panama Kanalı gemilerin, Pasifik Okyanusu’ndan Karayib Denizi’ne geçmelerini sağlamaktadır. Kara seviyesi, deniz seviyesinden daha yüksek olduğundan havuz içindeki su, gemiyi yoluna devam edebileceği bir seviyeye kadar kaldırır. Daha sonra, başka bir havuz gemiyi bir sonraki seviyeye yükseltir ve diğer taraftaki havuzlar gemiyi suyun seviyesine indirirler. Her havuzda gemiyi indirecek veya yükseltecek suyu tutan kapılar vardır. Burada aynı zamanda havuzu doldurmak veya boşaltmak için gerekli olan savak veya su pompası bulunmaktadır. Başlangıçtan itibaren her havuzda bulunması gereken iki şey vardır- bir kapı ve savak - aksi takdirde çalışmazlar. Sonuç olarak kanaldaki her havuz eksiltilemez bir karmaşıklığa sahiptir. Aynı şekilde, kanın pıhtılaşma sisteminin her kontrol noktasında aktif olmayan bir enzim ve onu harekete geçirecek bir başka enzime ihtiyaç vardır.

    HENÜZ BİTMEDİ

    Pıhtılaşma bir kez başladığında, hayvanın sahip olduğu kanın tamamı katılaşana kadar pıhtılaşmasını engelleyecek faktörler nelerdir? Pıhtılaşma çeşitli nedenlerden dolayı sadece yaranın bulunduğu bölgeyi kapsar. (Şekil 4-3′e bakınız) Öncelikle, antitrombin denilen plazma proteini aktif pıhtılaşma proteinlerine (aktif olmayanlar değil) bağlanır ve onları aktif olmayacakları hale getirir. Eğer heparin adı verilen bir maddeye bağlanmazsa, antitrombin de aktif değildir. Heparin zarar görmemiş kan hücrelerinin ve damarların içinde oluşur. Pıhtılaşmanın lokalize olduğu ikinci yol C proteinin hareketleri doğrultusundadır. Trombin tarafından aktif hale getirildikten sonra C proteini, akselerini ve aktif antihemofili faktörünü yok eder. Sonuçta, trombomodulin adı verilen bir protein kan damarlarının içindeki hücrelerin yüzeyinde sıralanır. Trombomodulin trombine bağlanır, trombinin fibrinojeni kesme kabiliyetini azaltır ve aynı zamanda C proteinini aktif hale getirme kabiliyetini arttırır.

    Pıhtı ilk olarak oluştuğunda, oldukça hassastır: eğer yara alan bölge bir darbe alırsa, pıhtı kolayca zarar görebilir ve kanama tekrar başlar. Bunu önlemek için, vücudun pıhtıyı güçlendirme metodu vardır. Birikmiş fibrin, aktif hale getirilmiş bir protein olan FSF - “fibrin stabilizasyon faktörü” (fibrin sabitleme faktörü) - tarafından “birbirine bağlanır.” FSF, farklı fibrin molekülleri arasında karşılıklı kimyasal bağlar meydana getirir. Sonuçta yaranın iyileşmesi gerçekleştikten sonra pıhtı ortadan kaldırılmalıdır. Plazmin denilen bir protein, özellikle fibrin pıhtılarını kesmek için bir makas görevi görür. Neyse ki, plazmin fibrinojen üzerinde etkin değildir. Ancak plazmin çok hızlı hareket edemez, fakat bu sayede yaranın tamamen iyileşmesi için zamanı olur. Bu nedenle plazminojen adı verilen aktif olmayan bir form içinde meydana gelir. Plazminojenin plazmine dönüşümü ise t-PA adı verilen bir protein tarafından sağlanır. Pıhtının çözülmesini kontrol eden başka proteinler de vardır. Bunların arasında, plazmine bağlanan ve fibrin pıhtılarını bozmasını engelleyen a2-antiplazmin bulunmaktadır.

    Foghorn Leghorn’un meydana getirdiği çizgi makine mükemmel bir plana, zamanlamaya ve kendisini oluşturan pek çok bileşiğin yapısına bağlıydı. Eğer dolar banknotuna bağlanan ip çok uzun olsaydı veya top hizalanmasaydı, bu durumda bütün sistem çökerdi. Aynı şekilde pıhtılaşma şelalesi, farklı reaksiyonların zaman ve hızına bağlıdır. Eğer trombin, prokonvertini yanlış zamanda aktif hale getirirse hayvanın kanı katılaşabilir; eğer proakselerin veya antihemofili faktörü çok yavaş aktif olursa ölüme yol açabilir. Eğer trombin C proteinini, proakselerini aktif hale getirdiğinden daha hızlı aktifleştirseydi veya antitrombin kendi oluşumu kadar hızlı bir şekilde Stuart faktörünü aktif hale getirseydi, bir organizma tarih içinde yok olacaktı. Eğer plazminojen kanın pıhtılaşması üzerine hemen aktif hale geçseydi, bu durumda pıhtıyı hemen çözecek ve sistemin işleyişini bozacaktı.

    Bir kan pıhtısının oluşması, sınırları, güçlendirilmesi ve ortadan kaldırılması entegre bir biyolojik sistemdir ve tek bir parçadaki problem sistemin çökmesine neden olacaktır. Kanın pıhtılaşma faktörlerinden bazılarının eksikliği veya hatalı faktörlerin üretimi, genellikle ciddi sağlık problemleri ile veya ölümle sonuçlanır. Hemofilinin en bilinen şekli, antihemofili faktörünün azlığından meydana gelir. Antihemofili faktörü, Stuart faktörü aktifleşirken Christmas faktörünü aktifleştirir. Kan pıhtılaşma sistemindeki diğer proteinler de hasar görmüşse, diğer ciddi sağlık problemleri de ortaya çıkabilir. Genellikle kanama hastalıkları pıhtılaşmayla doğrudan ilgisi olmayan FSF, K vitamini, veya a2-antiplazmin eksikliğinden kaynaklanmaktadır. Buna ek olarak, C proteini eksikliği de hatalı pıhtılaşma nedeniyle doğum öncesi ölümlere yol açabilir.

    devam edecek.........

Benzer Konular

  1. Kara Enerji Kara Madde Evren (Video)
    SOSYALİST Tarafından Astronomi Forum'u Foruma
    Yorum: 0
    Son mesaj: 22-03-2013, 01:50 PM
  2. fizik kurallarına uymayan Kara enerji kara madde
    meridyen2 Tarafından Fizik Forum'u Foruma
    Yorum: 0
    Son mesaj: 01-09-2010, 01:07 AM
  3. Evrim konusunda Darwinin şüpheleri
    tersinim Tarafından Bilim ve Astronomi Foruma
    Yorum: 0
    Son mesaj: 30-07-2010, 07:15 PM
  4. Derin Devletin Kara Kutusu
    erkişi Tarafından Kitap Foruma
    Yorum: 0
    Son mesaj: 08-06-2008, 11:57 PM
  5. Yukleniyor Kutusu
    YukseLL Tarafından php nuke Foruma
    Yorum: 7
    Son mesaj: 15-03-2007, 02:18 PM
Yukarı Çık