fbpx
Bilim ve TeknolojiGenel

Yaşam Enerjimiz; ATP

Paylaş

Tam da şu anda yaşam ve ölüm arasında ince bir çizgidesiniz. Muhtemelen hissetmiyorsunuzdur, ancak içinizde inanılmaz miktarda aktivite var ve bu etkinlik asla duramaz. Kendinizi yukarı doğru hareket eden bir yürüyen merdiven aşağı düşen bir stres yayı olarak hayal edin. Düşen kısım, hücrelerinizin kendini kopyalayan süreçlerini temsil eder. Yürüyen merdiven, sizi ileriye götüren fizik yasalarını temsil eder. Hayatta kalmak, hareket halinde olmak ama hiçbir yere ulaşmamaktır. Yürüyen merdivenin tepesine ulaşırsanız, daha fazla yuvarlanmak mümkün olmaz ve sonsuza kadar ölürsünüz.

Biraz tedirgin edici bir şekilde, evren zirveye ulaşmanızı istiyor. Bunu nasıl önlersiniz?

Nasıl yaşıyorsun?

Tüm yaşam hücre üzerine kuruludur. Hücre, ölü evrenin kendini kalan her şeyden ayırmış bir parçasıdır. Bu yüzden bir süreliğine istediği gibi davranabilir. Bu ayrıklık bozulduğunda hücre ölür ve ölü evrenin kalanına tekrar katılır. Ne yazık ki evren hayatın kendi istediği gibi davranmasına dur demek ister. Nedendir bilinmez, heyecan verici şeyleri pek sevmez fakat olabildiğince sıkıcı olmaya çalışır. Bu prensibin adı entropidir ve evrenimizin en temel kurallarındandır.

Şimdilik bilmeniz gereken tek şey, yaşayan varlıkların doğal olarak heyecan verici olmaları. Bir hücre milyonlarca protein ve milyonlarca su gibi daha basit moleküllerle doludur.Her saniye binlerce karmaşık kendi kendini üretim süreci, yüz binlere ulaşan rakamlarda gerçekleşiyor. Hayatta ve heyecan verici olmaya devam etmek için hücrenin sürekli kendini entropiden ve sıkıcı ve ölü olmaktan uzak tutmaya çalışması gerekir. Hücre evrenin kalanından ayrık olması durumunu korumak zorundadır. Hücre bunu örneğin: belirli moleküllerin hücre içindeki ve dışındaki oranlarını artık molekülleri dışarıya atmak suretiyle farklı tutarak sağlıyor. Hücre bunun gibi bir işi yapmak için enerjiye ihtiyaç duyar.

Enerji değişiklik yaratmak için; evrendeki şeylerin iş yapabilme, hareket ettirme veya başka şeyleri değiştirebilme kabiliyetidir. Bu kabiliyet asla yoktan var edilemez veya yok edilemez. Yani evrendeki toplam enerji miktarı asla değişmeyecektir. Nedenini bilmiyoruz, ama olan bu. Milyarlarca yıl önce, ilk canlılar için en kritik zorluklardan biri kullanılabilir enerjiyi elde etmekti. İlk canlılar hakkında, enerjilerini basit kimyasal yollarla kazandıkları bilgisi hariç pek bir şey bilmiyoruz. Ve sonunda hücreler bir enerji transfer sistemi buldular. Yaşamın enerjik yapıtaşı. Molekül; adenozin trifosfat ya da ATP.

ATP’nin yapısı onu, enerji depolamada ve açığa çıkarmada benzersiz bir güzelliğe sahip ediyor. Bir hücre enerjiye ihtiyaç duyduğunda, örneğin molekülleri dışarı atmak için ya da bozuk mikro makineleri tamir etmek için, ATP’yi yıkabilir ve açığa çıkan kimyasal enerjiyi iş yapmak ve değişiklik yapmak için kullanabilir. Bu canlıların iş yapabilmesinin nedeni. Dünyadaki ilk ATP molekülünün ne zaman ya da nasıl yapıldığını bilmiyoruz.

Ama bildiğimiz tüm canlı şeyler içindeki makineleri çalıştırmak için ATP’yi ya da ona benzer bir molekülü kullanır. ATP neredeyse her işlem için çok önemli; bitkiler,mantarlar, bakteriler ve hayvanlar yaşamak için ATP’ye ihtiyaç duyar. Dünyada ATP’siz yaşam olmaz. Belki hiçbir yerde… İlkel canlılar enerji için kimyasal tepkimeleri kullanırken, mevcut en iyi enerji kaynağını kaçırdılar: Güneş. Güneş içindeki atomları birleştirir ve dışarı foton saçar. Bu, enerjiyi güneş sistemine taşır. Ama bu enerji hamdır ve işlenmesi zordur. Yani işlenmeye ihtiyacı vardır. Yüz milyonlarca yıl süren evrim sonrasında, sonunda bir hücre güneş enerjisini nasıl yiyeceğini(!) buldu.

Gelen ışığı emdi ve çoğunu hayatta kalabilmesini sağlayan küçük temiz kimyasal paketlere çevirdi. Bu işlemin adı; fotosentez. Saçılan elektromanyetik enerjili fotonları alırsınız ve bu enerjinin bir kısmını farklı molekülleri birleştirmek için kullanırsınız. Elektromanyetik enerji kimyasal enerjiye dönüştürülür ve ATP molekülünün içinde depolanır. Bu işlem bazı hücreler daha iyi kimyasal paketleri yaratmayı öğrendiğinde daha iyi hale geldi. Glikoz ya da şeker. Yıkması kolay, yüksek enerji taşır ve oldukça tatlı. Bazı hücreler sinir bozucu fotosentezi yapmak yerine fotosentez yapan diğer hücreleri yediler ve onların glikoz ve ATP’lerini aldılar.

Bu, evrim tarihinde en yaygın olarak kabul edilen en büyük ihanetlerdendir. Ve sonra olaylar devam etti… Fotosentez hücreleri enerjilerini çoğunlukla, maksimum enerji üretimlerini ve evrimlerini sınırlayan yüzeylerinden karşılarlar. Vee zaman geçti… Bazı hücreler şeker üretti. Diğerleri, o hücreleri yedi. Evrim kendi işini yaptı. Ama çoğu şey yüz milyonlarca yıl boyunca oldukça benzer kaldı. Bir gün bir hücre bir diğerini yedikten sonra onu içinde öldürmeyene kadar. Ve ikisi tek bir hücre haline geldiler. O gün hiç bir şey değişmemişti ama dünya sonsuza dek değişti.

Bu hücre dünyadaki tüm hayvanların atası haline geldi. Mavi balinadan Amip’e, Dinozorlardan deniz anasına, pembe peri armadillolarından koalalara… Ve tabiki sen. Tabii ki hepsinin geçmişten şimdiye kadar varoluş izlerini sürebilirsin. İki canlının birleşmesi çok önemli çünkü iki hücre bir araya geldiğinde daha güçlü bir hale geliyorlar. Bir süre sonra içerideki bağımsız hücre yaşamayı durdurabilir ve sadece bir şey için çalışabilir; ATP üretmek. Bu hücre, konak hücrenin enerji evi haline gelir. Karşınızda ilk mitokondri. Konak hücrenin görevi tehlikeli dünyada hayatta kalmak ve mitokondriye yemek sağlamak olur.

Mitokondri, temel olarak fotosentezi benzer bir karmaşık yolla tersine çevirir. Diğer canlı şeyleri yedikten sonra aldığımız şeker molekülünü enerji zengini olan ATP’yi elde etmek için oksijen ve haberci moleküllerle yakar. Bu işlem küçük bir fırın gibi çalışır ve dışarı karbondioksit ve su gibi atıkları ve vücut ısısı olarak hissettiğimiz biraz kinetik enerji atar. Bu ilk iş bölümü yeni hücrenin önceki hücrelerden daha fazla mevcut enerjisi olduğu anlamına gelir. Ve bu da evrim için daha fazla karmaşık hücrenin oluşma ihtimali olduğu anlamına gelir. Bazen bu hücreler çok hücreli yaşamın ve en sonunda senin oluşmana izin veren küçük gruplar veya birlikler oluşturmaya başlar.

Bugün sen, her biri onlarca küçük makineye sahip olan ve kullanılabilir enerjiyle senin hayatta kalmanı sağlayan trilyonlarca hücreden oluşan bir yığınsın. Bu işlem sadece bir dakika için bile olsa kesintiye uğrarsa, ölürsün. Ama eğer hayat bu kadar hassas ise ATP’yi depolamak iyi bir fikir olmaz mıydı? Şekeri yağ hücrelerimizde depoladığımız için bir süre nefes almadığımızda ölmediğimiz gibi. Eğer yaşam bugün seni hayatta tutmak için çok fazla sorun çözdüyse hemen ölmek ne alaka? Ekoli bakterisi gibi basit bir canlı bile her bölünme için vücut ağırlığının 50 katı kadar ATP üretir. Senin trilyonlarca hücren seni hayatta tutmak için çok fazla ATP’ye ihtiyaç duyar. Her gün vücudun 90.000.000.000.000.000.000.000.000 molekül oluşturur veya çevirir.

Sadece bir günü geçirmen için yaklaşık senin boyutunda ATP’den yapılmış bir insana ihtiyaç duyarsın. Seni birkaç dakika bile hayatta tutacak kadar ATP’yi depolamak basitçe imkansızdır. ATP molekülü enerjiyi etrafa hızlıca taşımak için gerçekten iyidir ama glikozun yüzde birinde bile ATP’den 3 kat fazla enerji olduğu için depolama için çok kötüdür. Yani ATP sürekli olarak üretilir ve çok hızlı bir şekilde kullanılır. Bu, seni ölü evrenden farklı kılan ve yürüyen merdivende bir solucan olmanı sağlayan molekülün kısaca ve basitçe hikayesiydi. Bu garip bir hikaye… İşte her zaman hayatta kalmanı sağlayan molekül.

Hareket etmek zorundaydın çünkü ufak bir ara bile solucanın durmasına sebep olur. Ve bunu kendin yapmak zorundasın. Bu, bir arabada son sürat ile giderken gövdede yolun kenarından alınan çöplerle yakıt üretmeye benziyor. Bildiğimiz kadarıyla bunların hepsi milyarlarca yıl önce ölü evrenin küçük parçalarının bir araya gelmesi ve bir anlığına başka bir şeye dönüşmesiyle başladı. Kendini canlı tutabilirdi. Büyüyebilirdi. Bu an, solucanın harekete geçme anı ve o zamandan beri hareket ediyor.

Kaynak: Kurzgesagt

Tags: , , , ,
Gıda Neofobisi Nedir?
Sürveyans Kapitalizm nedir?

En Çok Okunan

Bunlarda İlginizi Çekebilir

Menü