Sık Kullanılanlara Ekle Dergi Aboneliği Site Üyeliği Bize Ulaşın
 
Ana Sayfa Makaleler Eski Sayılar
Site Hakkında
 
 
Moleküllerdeki Muhteşem Anahtar-Kilit Sistemi

Bu der­gi­yi eli­niz­de tu­tar­ken as­lın­da mo­le­kül­le­ri tu­tu­ğu­nu­zu, "ne­fes alı­yo­rum" der­ken as­lın­da ha­va­da­ki mo­le­kül­le­ri içi­ni­ze çek­ti­ği­ni­zi, mo­le­kül­ler sa­ye­sin­de his­set­ti­ği­ni­zi, gör­dü­ğü­nü­zü, ko­ku ve tat ala­bil­di­ği­ni­zi bi­li­yor muy­du­nuz?

Dün­ya­yı al­gı­la­ya­bil­me­niz, Yü­ce Rab­bi­miz'in si­zin mo­le­kül­le­ri­niz­le, et­ra­fı­nız­da var olan her­şe­yin mo­le­kü­lü­nü bir­bir­le­riy­le mü­kem­mel bir uyum için­de ya­rat­mış ol­ma­sı sa­ye­sin­de müm­kün ol­mak­ta­dır.

Dün­ya üze­rin­de­ki can­lı ve can­sız tüm var­lık­lar, mo­le­kül­ler­den olu­şur. Mo­le­kül­ler ise atom­la­rın bir­bir­le­ri­ne elekt­ron­la­rı­nı ve­re­rek ola­ğa­nüs­tü bir or­tak­lık kur­ma­sı ile olu­şur­lar. Bu göz­le gö­rül­me­yen ha­re­ke­tin so­nuç­la­rı ise göz ka­maş­tı­rı­cı­dır: Ge­ze­gen­ler, in­san­lar, ır­mak­lar, ye­şil or­man­lar, cey­lan­lar, tren yol­la­rı, te­le­viz­yon­lar, kol­tuk­lar, pa­pat­ya­lar, el­ma­lar... Yi­ne bu ola­ğa­nüs­tü or­tak­lık sa­ye­sin­de pek çok in­sa­na ga­yet nor­mal ge­len an­cak ger­çek­te hep­si bi­rer mu­ci­ze olan kok­la­ma, tad al­ma, do­kun­ma gi­bi olay­lar ger­çek­leş­mek­te­dir.

Ko­ku Mo­le­kül­le­rin­de­ki “Anah­tar-Ki­lit” Sis­te­mi

Bir gü­lü kok­la­dı­ğı­mız­da bi­ze ula­şan, gü­le ait ko­ku mo­le­kül­le­ri­dir. Mo­le­kül­ler, ken­di­le­ri için be­lir­len­miş boş­luk­la­ra yer­le­şir­ler. Bu­ra­da­ki pro­te­in­ler ile kim­ya­sal bağ ku­rar­ ve "ko­ku" al­gı­sı­nın olu­şa­ca­ğı şe­kil­de bey­ne ile­ti­lir­ler.

Bu­run­da­ki "na­sal epi­tel­yum" adı ve­ri­len has­sas bir zar üze­rin­de bir­bi­rin­den fark­lı ko­ku­la­rı his­se­de­riz. Bu­ra­da 50 mil­yon ka­dar si­nir hüc­re­si bu­lun­mak­ta­dır. Her bir si­nir hüc­re­si, pek çok pro­te­in içe­rir. Bu pro­te­in­ler, ko­ku mo­le­kül­le­ri­nin uyum gös­te­re­bi­le­ce­ği gibi çe­şit­li ge­omet­rik şe­kil­le­re sa­hip­tir­ler. Bir ko­ku mo­le­kü­lü, şek­li uy­du­ğu sü­re­ce ora­da­ki pro­te­in mo­le­kül­le­rin­den bi­ri­ne tu­tu­na­bi­lir. Böy­le­lik­le bu böl­ge­de bir ku­tup­laş­ma mey­da­na ge­lir. Bu ku­tup­laş­ma bir elekt­rik ener­ji­si mey­da­na ge­ti­rir ve al­gı­la­nan ko­ku­nun elekt­rik sin­yal­le­ri al­nın he­men al­tın­da­ki ko­ku al­ma ala­nı­na ula­şır. Bu­ra­da fark­lı hüc­re­ler­den ge­len bil­gi­ler de­ğer­len­di­ri­lir ve çe­şit­li be­yin ya­pı­la­rı­na gön­de­ri­le­rek, "ko­ku"nun na­sıl ve ne­ye ait ol­du­ğu be­lir­le­nir.

Bey­ne gi­de­cek bir sin­ya­lin baş­la­ma­sı için mo­le­kü­lün yal­nız­ca bir par­ça­sı­nın be­lir­le­nen ala­na ra­hat­ça uy­ma­sı ye­ter­li­dir. Bu, bir anah­tar-ki­lit sis­te­mi­dir. Al­gı­nın ger­çek­le­şe­bil­me­si için iki şek­lin bir­bir­le­ri­ne tam ola­rak uyum gös­ter­me­si, ya­ni anah­ta­rın ki­li­de uy­ma­sı ve bu iki mo­le­kü­lün bir­bir­le­ri­ne ke­net­len­me­le­ri ge­rek­mek­te­dir. Eğer mo­le­kül bü­kül­gen­se bir­den faz­la ala­na uya­bi­lir. Bu du­rum­da kar­ma­şık bir du­rum mey­da­na ge­lir ve ko­ku­la­rı bir­bi­ri­ne ben­ze­te­bi­lir ve­ya ay­nı an­da tek bir ko­ku ile bir­den faz­la nes­ne­nin zih­ni­miz­de be­lir­me­si­ni sağ­la­ya­bi­li­riz. Ör­ne­ğin bur­nu­mu­za ge­len bir çi­çek ko­ku­su­dur, ama biz onu ay­nı za­man­da bir par­fü­me ve­ya bir mey­ve­ye ben­ze­te­bi­li­riz.

Bir Gül Bi­ze Na­sıl Hep “Gül” Gi­bi Ko­kar?

Ko­ku­la­rın bir­bir­le­rin­den "fark­lı" ol­ma­la­rı, esan­sı oluş­tu­ran ko­ku mo­le­kül­le­ri­nin şe­kil­le­ri ve bun­la­rın bağ­lan­dı­ğı pro­te­in­le­rin ya­pı­la­rı ile il­gi­li­dir. Bir gü­lü kok­la­dı­ğı­nız­da bur­nu­nuz­da mo­le­kül­ler­le pro­te­in­le­rin bir­bi­ri­ne uyum gös­ter­dik­le­ri­nin ve kim­ya­sal bir fa­ali­yet için­de ol­duk­la­rı­nın far­kın­da bi­le de­ğil­si­niz­dir.

Oy­sa gül­den si­ze ko­ku ola­rak ula­şan, her za­man ay­nı­dır ve ay­nı tip pro­te­in­ler­le bağ­lan­tı ku­rar. İş­te bu ne­den­le gör­me­se­niz de, do­kun­ma­sa­nız da, ko­ku­su­nu duy­du­ğu­nuz an­da onun "gül" ol­du­ğu­nu he­men an­la­ya­bi­lir­si­niz. Hiç­bir za­man gül­den ge­len ko­ku­lar, bur­nu­nuz­da­ki fark­lı bir pro­te­ine bağ­lan­maz ve siz­de "çi­lek" his­si uyan­dır­maz. Böy­le bir ya­nıl­gı­ya bir an bi­le düş­mez­si­niz. Çün­kü bu mo­le­kü­ler ya­pı, ger­çek­ten de ku­sur­suz bir sis­tem­le iş­le­mek­te­dir. Bu­ra­da­ki ku­sur­suz sis­tem sa­ye­sin­de, sa­de­ce iki ko­ku ara­sın­da­ki far­kı de­ğil, yer­yü­zün­de bu­lu­nan fark­lı ko­ku mo­le­kül­le­ri­ni bir­bi­rin­den ayırt ede­bi­li­riz.

Dilde, besinlerdeki tadları algılayan bir mekanizmanın bulunması, koku molekülleri vesilesi ile duyduğumuz çeşitli kokular kuşkusuz bir tesadüf değil, Allah'ın insan için yarattığı büyük bir nimettir. Gözle görülmeyen moleküllerin birbirlerinden farklı hisler, birbirlerinden farklı lezzetler ve çeşitler meydana getiren şekiller edinmiş olmaları ve insanın da bu moleküllerin biçimlerine uygun özelliklere sahip olması eksiksiz yaratılışın örneklerinden biridir.

Tat Mo­le­kül­le­rin­de­ki “Anah­tar-Ki­lit” Sis­te­mi

Bir el­ma­yı ısır­dı­ğı­mız­da, al­dı­ğı­mız tat ta­nı­dık­tır. Gör­me­sek bi­le ye­di­ği­miz şe­yin "el­ma" ol­du­ğu­nu an­la­rız. Çün­kü di­li­mi­zin üze­rin­de yak­la­şık 9000 ta­ne tat nok­ta­sı bu­lun­mak­ta­dır. Bun­lar 50 ya da 100 ay­rı grup ha­lin­de bir­bi­ri­ne uyum sağ­la­mış epi­tel hüc­re­le­ri­dir ve az sa­yı­da si­nir uç­la­rı­na sa­hip­tir­ler. Bu açı­dan tat al­ma du­yu­su ko­ku al­ma du­yu­sun­dan fark­lı­dır, çün­kü ko­ku al­ma du­yu­sun­da alı­cı­lar ay­nı za­man­da si­nir uç­la­rı­dır. Ken­di ara­la­rın­da grup­la­şan tat al­ma hüc­re­le­ri ise fark­lı iş­lev­le­re sa­hip olur­lar. Di­lin bir bö­lü­mü "tat­lı­yı" al­gı­la­mak­la gö­rev­len­di­ril­miş­ken, di­ğer bö­lü­mü "acı­yı", bir baş­ka bö­lü­mü "ek­şi­yi", di­ğe­ri ise "tuz­lu­yu" al­gı­la­ma so­rum­lu­lu­ğu­nu üst­len­miş­tir. Tat­lı bö­lü­mün­de hiç­bir za­man ek­şi, ek­şi bö­lü­mün­de hiç­bir za­man acı al­gı­lan­maz. Di­lin üze­rin­de­ki çe­şit­li tat­la­rı al­ma­ya ya­ra­yan bu bö­lüm­le­re "glu­ko­for" adı ve­ri­lir. (P. W. At­kins, Mo­le­cu­les, sf. 106-107)

"Tat­lı" du­yu­su, di­lin ön kıs­mın­da bu­lun­mak­ta­dır. Ya­ni tat­lı glu­ko­fo­ru ön kı­sım­da­dır. Glu­ko­fo­run ya­pı­sın­da pro­te­in bu­lu­nur. Dı­şa­rı­dan ge­len her­han­gi bir tat mo­le­kü­lü bu­ra­ya ulaş­tı­ğın­da, söz ko­nu­su pro­te­in mo­le­kü­lü ile hid­ro­jen bağ­la­rı ku­rar ve bey­ne bir sin­yal gön­de­rir. Böy­le­lik­le, ye­di­ği­miz şe­yin "tat­lı" ol­du­ğu­nu ve bir el­ma­ya ait ol­du­ğu­nu an­la­ya­bi­li­riz.

Pe­ki aca­ba glu­ko­for, tat­lı mo­le­kü­lü­nü ne­re­den ta­nır? Glu­ko­for­la­rın özel­li­ği, bel­li bir ge­omet­rik dü­zen­le­me­ye sa­hip olan atom gru­bu­nu ayırt ede­bil­me­le­ri­dir. Di­lin ön kıs­mı, ken­di­si­ne uyum­lu ge­omet­rik ya­pı­da­ki mo­le­kül­ler ken­di­si­ne bağ­la­na­bil­di­ği için "tat­lı­yı" al­gı­lar. Bu­nu bir tür yap-boz oyu­nu­na ben­ze­te­bi­li­riz. Uy­gun boş­luk­la­rı dol­du­ra­bi­len uy­gun şe­kil­de­ki par­ça­lar, di­lin üze­rin­de be­lir­len­miş yer­le­ri­ne yer­leş­mek­te­dir. Yer­leş­tik­le­ri ye­re gö­re de bir his oluş­tu­rur­lar. Tat­lı mo­le­kül­le­ri, hiç­bir za­man acı için be­lir­len­miş böl­ge­ye bağ­lan­ma­ya­cak, ora­da­ki boş­luk­la­rı dol­dur­ma­ya­cak­tır. Çün­kü ge­omet­rik şe­kil­le­ri bu­na uy­gun de­ğil­dir.

Çe­şit­li tat­lan­dı­rı­cı­lar, tat mo­le­kül­le­riy­le dil­de­ki boş­luk­la­rın uyu­mu­nu sağ­la­yan bu yap-boz oyu­nu­nun ku­ra­lı­na bağ­lı ka­lı­na­rak mey­da­na ge­ti­ril­miş­tir. "Tat­lı" özel­li­ği gös­te­re­bil­me­si için di­lin tat­lı al­gı­la­yan bö­lü­mün­de­ki boş­luk­la­ra uy­gun mo­le­kül­ler özel ola­rak ge­liş­ti­ril­mek­te ve be­yin­de tat­lı his­si­nin oluş­ma­sı sağ­lan­mak­ta­dır. Bu sa­ye­de dü­şük ka­lo­ri­li ve şe­ker özel­li­ği gös­ter­me­yen tat­lan­dı­rı­cı­la­rın oluş­ma­sı sağ­lan­mak­ta­dır.

Yü­ce Al­lah Su­da Eri­me­yen Ko­ku Mo­le­kül­le­ri İçin Özel Bir Sis­tem Ya­rat­mış­tır

Ko­ku­nun al­gı­la­na­bil­me­si için ko­ku mo­le­kül­le­ri­nin uçu­cu ve su­da çö­zü­ne­bi­lir ol­ma­la­rı ge­rek­mek­te­dir. Uçu­cu ol­ma­la­rı ko­ku epi­tel­yu­mu­na ula­şa­bil­me­le­ri için ge­rek­li­dir. Mo­le­kül­le­rin çö­zü­ne­bi­lir ol­ma­la­rı da pro­te­in­le­rin ve ko­ku epi­tel­yu­mun­da­ki hüc­re­le­rin çı­kar­dı­ğı sı­vı olan mu­kus­ta çö­zün­me­le­ri için önem­li­dir. An­cak eğer mo­le­kül mu­kus için­de çö­zü­ne­mez­se, bu du­rum­da mu­kus­ta­ki or­ga­nik mo­le­kül­ler çö­zü­ne­me­yen mo­le­kül­le­ri su va­sı­ta­sıy­la özel ola­rak gö­rev­len­di­ril­miş baş­ka böl­ge­le­re ulaş­tı­rır­lar. Mo­le­kül­ler bu­ra­da il­gi­li pro­te­in ile bir­le­şe­bi­lir­ler. (P. W. At­kins, Mo­le­cu­les, A Di­vi­si­on of HPHLP New York, 1987, sf.124) Böy­le­lik­le ay­nı ko­ku his­si olu­şur. Ya­ni bir baş­ka de­yiş­le ko­ku mo­le­kül­le­ri­nin su­da eri­me­me ih­ti­mal­le­ri­ne kar­şı da özel bir ted­bir alın­mış­tır. Be­yin, şu ve­ya bu şe­kil­de ge­len ko­ku mo­le­kü­lü­nü mut­la­ka al­gı­la­mak­ta­dır.

Mo­le­kül­le­rin Ya­pı­sı Bi­ze Al­gı­lar Dün­ya­sın­da Ya­şa­dı­ğı­mı­zı Ka­nıt­lar

Mo­le­kül­le­rin ya­pı­la­rı ve iş­lev­le­ri çok önem­li bir ger­çe­ği vur­gu­la­mak­ta­dır:

Alı­nan tat, sa­de­ce bir al­gı­dır. Tat­lan­dı­rı­cı ör­ne­ğin­de ol­du­ğu gi­bi or­ta­da şe­ker ol­ma­ma­sı­na rağ­men bey­nin ye­di­ği şe­yi şe­ker­li al­gı­la­ma­sı bu­nu açık­ça ka­nıt­la­mak­ta­dır. Be­de­nin için­de, dı­şa­rı­da var olan mad­de­ler­den ba­ğım­sız bir du­yu sis­te­mi bu­lun­mak­ta­dır. Ya­nıl­tı­cı bir tak­tik­le, as­lın­da ol­ma­yan bir şe­yi bey­ne var gi­bi gös­ter­mek, bey­nin al­gı­la­dı­ğı şe­yin dı­şa­rı­da­ki ile bir bağ­lan­tı­sı ol­ma­dı­ğı­nı da ka­nıt­lar. Tat­lan­dı­rı­cı­la­rı tat­tı­ğı­mız­da as­lın­da dı­şa­rı­da şe­ker yok­tur. Ama biz öy­le zan­ne­de­riz. Pe­ki bu du­rum­da ger­çek şe­ke­rin var olup ol­ma­dı­ğın­dan na­sıl emin ola­bi­li­riz? Sa­de­ce al­gı­la­rı­mız­la mu­ha­tap ol­du­ğu­muz için bun­dan kuş­ku­suz hiç­bir za­man emin ola­ma­yız.

Bey­ne al­gı ola­rak ula­şan, bü­tün bu mo­le­kül­le­rin, şe­kil­le­rin ve kim­ya­sal bağ­la­rın öte­sin­de, sa­de­ce elekt­rik sin­yal­le­ri­dir. Be­yin, ge­len bu sin­yal­le­ri "tat­lı" ola­rak al­gı­lar. An­cak bu sin­ya­li ne­ye gö­re ayırt et­ti­ği bel­li de­ğil­dir. Çün­kü dil­den bey­ne ula­şan bu elekt­rik sin­yal­le­ri, di­ğer tüm du­yu­la­rı­mız­da ol­du­ğu gi­bi bey­ne doğ­ru gi­den ve yağ, su ve pro­te­in­den iba­ret olan si­nir­ler bo­yun­ca iler­ler­ler. Bu du­rum­da so­ra­lım: Bir muz ya da şe­ker aca­ba ger­çek­ten tat­lı mı­dır? Bun­dan emin ola­bi­lir mi­yiz? Bun­dan emin ola­bil­mek kuş­ku­suz ki müm­kün de­ğil­dir. Dış dün­ya­da var olan her­şey, elekt­rik sin­yal­le­ri şek­lin­de bey­ni­mi­ze ulaş­tı­ğın­dan, dış dün­ya­da var olan nes­ne­le­rin hiç­bir za­man as­lı ile mu­ha­tap ola­ma­yız. Bu du­rum­da ye­di­ği­miz şe­ker bi­ze gö­re tat­lı­dır, ya­ni bey­ni­miz ken­di­si­ne ge­len elekt­rik sin­yal­le­ri­ni tat­lı ola­rak al­gı­lar. Ama ger­çek­te onun tat­lı ol­du­ğu­na da­ir hiç­bir ka­nı­tı­mız yok­tur.

Di­lin dı­şa­rı­da­ki tat mo­le­kül­le­rin­den, tat mo­le­kül­le­ri­nin de dil­den ba­ğım­sız ola­rak ge­liş­me­le­ri im­kan­sız­dır. Bu dü­zen, tat­la­rın ve di­lin bir­bi­rin­den ba­ğım­sız ol­ma­dık­la­rı­nı or­ta­ya koy­mak­ta­dır.

Gö­rül­dü­ğü gi­bi, çev­re­miz­de­ki can­lı-can­sız her var­lık, ken­di be­de­ni­miz­de ger­çek­le­şen her olay biz­le­re, Al­lah'ın var­lı­ğı­nı, son­suz gü­cü­nü ve üs­tün ya­ra­tı­şı­nı gös­ter­mek­te­dir. Alem­le­rin tek Ha­ki­mi Al­lah Ku­ran'da bu ger­çe­ği şu şe­kil­de ha­ber ver­miş­tir:

"Gör­mü­yor mu­su­nuz ki, şüp­he­siz Al­lah, gök­ler­de ve yer­de olan­la­rı em­ri­ni­ze ama­de kıl­mış, açık ve giz­li si­zin üze­ri­niz­de­ki ni­met­le­ri­ni ge­niş­le­tip-ta­mam­la­mış­tır. (Bu­na rağ­men) İn­san­lar­dan öy­le­le­ri var­dır ki, hiç­bir il­me da­yan­ma­dan, bir yol gös­te­ri­ci ve ay­dın­la­tı­cı bir ki­tap ol­ma­dan Al­lah hak­kın­da mü­ca­de­le edip du­rur." (Lok­man Su­re­si, 20)

Bu makale, İlmi Mercek Dergisi 55. sayı (Ocak 2009) 44. sayfada yayınlanmıştır.
 

İlmi Mercek Dergisi © 2005
Bu sitede yayınlanan tüm çalışmaları, siteyi referans göstermek koşulu ile,
telif hakkı ödemeksizin kopyalayabilir, çoğaltabilir ve dağıtabilirsiniz.