Hücre Zarı Proteinleri
 |
1. Zar Proteini
Hücre zarında bulunan proteinler, tanıma, taşıma, hücre içine alma gibi çeşitli görevleri yerine getirirler. Tek bir hata hücrenin ölmesine, dolayısıyla ait olduğu organın ya da bedenin zarar görmesine yol açabilir. Şuursuz atomların biraraya gelmesiyle oluşan proteinlerin, akıl ve öngörü gerektiren görevleri kendi kendilerine üstlenmeleri elbette ki mümkün değildir. Bu görevler onlara Allah'ın ilhamıdır.
|
Temel olarak hücre zarı bir çift lipit tabakası ve bunun içinde yüzen çok sayıda protein molekülünden oluşur. Zarın içindeki proteinler, zarın yukarıda bahsettiğimiz akışkan yapısı sayesinde, güvenlik şeridindeki görevliler gibi hareket ederler. Protein ve şeker gibi büyük moleküller hücre zarından yardım olmaksızın geçemezler. Hücre zarındaki proteinler bu maddelerin hücreden içeri, dışarı taşınmasında görev alırlar.
Hücre zarı lipitleri, ne kadar küçük olurlarsa olsunlar, elektrik yüklü moleküllere karşı geçirgen değildir. Çünkü fosfolipit molekülleri elektrik yükü taşıyan bir kutup başı ile kutupsal olmayan yağ asidi iki kuyruktan oluşur. Lipit kısımlar suda olduğu gibi iyonları ve diğer kutup maddelerini de iterler. Bu nedenle birçok madde, hücreye ancak hücre zarında bulunan özel protein molekülleri aracılığıyla girip çıkarlar. Gerald L. Schroeder'in sorduğu gibi, "Peki neyin içeri gireceğine ya da dışarı çıkacağına kim ya da ne karar verir?"32
Yağ moleküllerinden oluşmuş hücre zarı, dışarıdan bakıldığında bilyelerden oluşmuş bir topa benzeyebilir. Bu küreyi saran duvarın içine girildiğinde, görünüm olarak patates ve çubuk benzeri nesnelere rastlanır. Bunlar hücre zarı faaliyetlerini yerine getiren protein molekülleridir. Bu protein molekülleri, hücre zarının dışında kalan ve hücre içine alınması gereken maddelere kimlik tespiti yaparak, onları içeriye kabul etme ve özelliklerine göre farklı yöntemlerle taşıma gibi görevleri yerine getirirler.
Proteinler son derece kritik bir sorumluluk üstlenirler. Hücre zarındaki giriş-çıkış denetimini, önemli bir binanın girişinde, ileri teknolojiyle uygulanan güvenlik denetimlerine benzetebiliriz. Böyle bir yere girileceği zaman önce kişinin üstü aranır, yanında getirdiği paket ya da çantaları X-ışınlı tarama cihazından geçirilerek incelenir, gerekirse optik okuyucularla veya parmak izi kontrolüyle kimlik tespiti yapılır ve sonunda bir sakınca olmadığı anlaşılırsa bu kişi içeri alınır. Bu görevi yerine getiren güvenlik görevlilerinin hata yapmaması ve alınmış her tedbiri harfiyen uygulamaları son derece önemlidir. Tek bir hata, kötü niyetli kişilerin binanın güvenliğini tehdit etmesine neden olabilir. Fakat tüm bu kontroller sırasında eğitimli personel, mühendislerce geliştirilmiş teknolojik donanım kullanılır. Uygulanan güvenlik sistemindeki hiçbir detay tesadüflerle açıklanamaz, çünkü her aşamada bilinçli bir yöntem izlenir.
Hücre Zarinin Canlilik İçin İdeal Yapisi
| |
 |
A. HÜCRE
B. HüCre Zarının Içinden Geçen Zar Proteini C. Zardan Geçen Sarmal Kısımların Büyütülmüş Hali
1. Hücre Zarı
2. Karbonhidrat Başları 3. Çift Katlı Fosfolipit Tabakadan Oluşan Hücre Zarı |
1972 yılında California Üniversitesi'nden S. Jonathan Singer ve Garth Nicolson hücre zarındaki proteinlerin ve lipitlerin ilişkilerini tarif etmek için bir model öne sürdüler. Bu kişiler proteinleri "lipit denizinde yüzen buz dağlarına" benzettiler ve bu proteinlerden bir kısmının "uçlarının" hücre zarının üstünde ya da altında kalacak şekilde katlandığını, proteinin orta kısmının ise hücre zarı içinde gömülü olduğunu söylediler. Bu tür üç bölümden oluşan proteinlerin biyolojik süreçlerde önemli roller oynadıkları bilinmektedir. Bunlardan biri, hücreye moleküllerin taşınmasıdır. Hücre zarının iç ya da dış yüzeyindeki proteinler, Singer ve Nicolson'un sıvı-mozaik modelinden sonra detaylı olarak incelenmiş, böylece hücre zarındaki tasarımın canlılık açısından önemi anlaşılmıştır.
| |
 |
Hücre zarındaki giriş-çıkış denetimi, önemli bir binanın girişinde, ileri teknolojiyle uygulanan güvenlik denetimleri gibidir. Hücre zarının bu görevini hata yapmadan titizlikle uygulaması, hücrenin canlılığını koruması açısından son derece önemlidir. Binalarda giriş-çıkışların eğitimli personel tarafından denetlendiği, güvenlik sistemleri için mühendislerce geliştirilmiş teknolojik donanım kullanıldığı düşünülürse, hücre zarının ne denli üstün bir görevi olduğu daha iyi anlaşılabilir.
|
Hücre zarında bulunan, tanıma, taşıma, alma görevlerini yerine getiren proteinler de canlının hayati sorumluluğunu üstlendiklerini bilircesine, son derece bilinçli bir plan izlerler. Çünkü tek bir hata hücrenin ölmesine, dolayısıyla parçası olduğu organın ya da bedenin zarar görmesine yol açacaktır. Peki bu titizliği ve uzmanlığı protein moleküllerinin kendilerinin belirlemesi, planları ortaklaşa yapmaları, tüm hücrelerdeki proteinlerin bu plandan haberdar olup bunu benimsemeleri mümkün müdür? Gösterilen akıl ve öngörünün, şuursuz atomlardan oluşan proteinlerin kendisine ait olması elbette ki mümkün değildir. Proteinleri yaratan, onları emriyle görevlerine sadık, akılcı yöntemler izleyen moleküller kılan Yüce Allah'a aittir.
"Gökleri ve yeri bir örnek edinmeksizin yaratandır. O'nun nasıl bir çocuğu olabilir? O'nun bir eşi (zevcesi) yoktur. O, herşeyi yaratmıştır. O, herşeyi bilendir. İşte Rabbiniz olan Allah budur. O'ndan başka İlah yoktur. Herşeyin Yaratıcısı'dır, öyleyse O'na kulluk edin. O, herşeyin üstünde bir vekildir. Gözler O'nu idrak edemez; O ise bütün gözleri idrak eder. O, latif olandır, haberdar olandır."
(Enam Suresi, 101-103) |  |
Konularında son derece uzmanlaşmış olan hücre zarı proteinleri üç grupta incelenebilir:
Taşıyıcı proteinler:
Hücre zarında yerleşmiş olan bir kısım proteinler taşıyıcı olarak davranırlar. Taşıyıcı proteinler hücre içine nelerin girip çıktığını düzenlemeye yardımcı olurlar. Bu proteinlerin de iki özel kısmı bulunur: Hücre zarı malzemesine bağlanan yağ-dostu kısım ve hücre zarından taşınması gereken maddelere bağlanan diğer kısım. Taşıyıcı protein taşınacak maddeye bağlanarak, rotasını değiştirir ve yükünü hücre zarı boyunca taşır.
Taşıyıcı proteinler belirli moleküllere yapışırlar ve sadece bunları hücre içine getirirler. Bu görevlerini yerine getirirken şekillerinde bir değişiklik olur ve bazen maddeleri hücre zarından geçirmek için enerjiye ihtiyaç duyarlar. Hücre zarının kendisinde delikler yoktur. Bu yüzden lipit çift katlı tabakadan oluşan hücre zarından direkt olarak geçemeyen su, protein, nükleik asit ve bazı küçük moleküller, bu "taşıyıcı" proteinler yoluyla hücre içine girerler.
Taşıyıcı proteinlerin üç boyutlu amino asit dizilimleri nedeniyle, küçük bir dar geçit yapmaları kolay olur. Böylece bu boşluğa sığan belirli büyüklükteki maddelerin bu kanaldan geçmesi mümkün olur. Ancak sadece büyüklük burada geçiş için yeterli değildir; hücre zarı sadece hücrenin ihtiyacı olan, içeri alınması gereken maddeleri alarak seçici-geçirgen bir özellik sergiler.
Adrenalin Hormonu Her Hücre Çeşidi İçin Farklı Anlamlar Taşır
| |
Bir tehlike anında vücudunuzda olağanüstü hal ilan edilir ve böbrek üstü bezinizden adrenalin hormonu salgılanır. Kana karışan adrenalin molekülleri her organ için farklı bir anlam taşır; damara gittiği zaman damarı genişleten bu molekül, kalbe gittiği zaman kalp hücrelerinin kasılmalarını hızlandırır. Adrenalin molekülleri kas hücrelerine ulaştığı zaman da kasların daha güçlü bir şekilde kasılabilmelerini sağlar. Karaciğere gittiğinde ise, burada bulunan hücrelere, kana daha çok şeker karıştırmalarını emreder. Böylece kasların ihtiyacı olacak ekstra yakıt sağlanmış olur. Adrenalin hormonunun vücut içindeki bu faaliyeti büyük bir akıl, bilgi ve yetenek gerektirmektedir.
|  |
Tüm bunlar, vücudumuzdaki her molekülü Allah'ın yarattığını ve hayatımız boyunca her an O'nun gücü, iradesi, kontrolü ile faaliyet gösterdiklerinin açık ve kesin delilleridir.
Ünlü fizikçi ve biyolog Prof. Gerald L. Schroeder:
...doğada zeka vardır ve bir şekilde akılla doludur. Binlerce alıcı ve taşıyıcı molekül görevini yapan özel proteinler duvarı delip geçerler ve nelerin geçip geçmeyeceğine karar verirler. Kas hücrelerinin ve özellikle kalpteki kas hücrelerinin bir kasın enerji üretimini büyük ölçüde artıran uyarıcı adrenalin hormonunun geçişi için tasarlanmış çok sayıda alıcısı vardır. Tehlike hissedildiğinde kana çok miktarda adrenalin salgılanır. Adrenalin kas hücrelerince alındığında kalp atışı büyük ölçüde artar, oksijen yüklü bu kan da kol ve bacaklardaki enerjiye aç olan hücrelere taşınır. | |
Tanıyıcı proteinler:
 |
Bağışıklık sisteminde T hücresi gibi hücreler bir hücrenin vücuda ait olup olmadığını söylemek için tanıyıcı proteinler kullanırlar. Böylece T hücresi vücuda giren yabancı maddeleri tespit eder ve gerekli tedbirlerin alınması için haber verir.
|
Bu proteinler ise moleküler bayraklar ve işaret direkleri gibi görev yaparlar. Tanıyıcı proteinlerin çoğunlukla şekerden oluşmuş çubuk benzeri uzantıları, hücre zarından dışarı uzanırlar. Bunlar hücrelerin birbirlerini tanımalarını ve bağlantıya geçmelerini sağlarlar. Örneğin akyuvar hücreleri bu proteinler sayesinde vücut hücrelerini, dışarıdan gelen yabancılardan ayırt edebilirler. Bağışıklık sisteminde T hücresi gibi hücreler bir hücrenin vücuda ait olup olmadığını söylemek için tanıyıcı proteinler kullanırlar. Nakil yapılan organlarda da yanlış tanıyıcı proteinler olduğu için vücut bağışıklık sistemi, baskılanmadıkça bu dokuları reddeder. Sperm hücresinin yumurta hücresini tanımasına da tanıyıcı proteinler imkan sağlar.
Hücre zarında yer alan tanıyıcı proteinler, virüslerin ve bakterilerin de hedefi halindedir. Çünkü toksinler hücreleri öldürmek için tanıyıcı proteinlere bağlanırlar. Normal koşullarda hücreler arasında meydana gelen bağlantılar, tanıyıcı proteinler sayesinde hücrenin büyümesini düzenler. Ancak örneğin kanser hücresinde az sayıda tanıyıcı protein vardır, bu nedenle bağışıklık sistemi kanser hücrelerini yok edilmesi gereken hücreler olarak tanımlayamaz.33
 | |
"İnsanlardan, hayvanlardan ve davarlardan da renkleri böyle değişik olanlar vardır. Kulları içinde ise Allah'tan ancak alim olanlar 'içleri titreyerek-korkar'. Şüphesiz Allah, üstün ve güçlü olandır, bağışlayandır."
(Fatır Suresi, 28) |
Kanal proteinleri:
Hücre zarındaki bir kısım proteinler de zar boyunca kanallar oluştururlar. Bu proteinlerin iki özel kısmı vardır: Hücre zarındaki malzemeye bağlanan yağ-dostu kısım ve kanalın iç kısmında oluşan su-dostu bölüm. Bu sayede suda çözünür olan maddelerin hücre içine ve dışına hareketi için bir yol oluşur. Kapı şeklinde görev yapan ve hücre içine girip çıkan moleküllerin hareketini denetleyen bu proteinler, bu yapıları sayesinde hücre zarında her zaman açık bazı boşluklar oluştururlar.
Protein kanallarının, protein moleküllerinin iç kısmında yer alan su yolları oldukları kabul edilmektedir. Hücre içine alınacak bir kısım maddeler, bu kanallardan hücre zarının bir tarafından diğerine kolayca geçiş yapabilirler. Protein kanalları iki önemli özellikleri ile ayırt edilirler: Genellikle belirli maddelere karşı seçici-geçirgendirler ve kanalların çoğu kapılarla açılıp kapanır. (Bu kapıların özelliklerine ileriki bölümlerde değineceğiz.)
Hücre Zari Proteinlerinin Benzersiz Görevleri
| ||
 |
1. Enzim
2. Alıcı Kısım 3. Hücrenin Kimlik Belirleyicisi |
4. Hücre Yapışması
5. Taşıma Kanalı 6. Hücre Iskeletinin Başlanması |
Şekillerde mavi ile gösterilen farklı hücre zarı proteinlerinin çok sayıda önemli görevleri vardır:
Bazı proteinler, belli maddelerin arasından geçerek hücreye giriş-çıkış yaptıkları "kanallar" oluştururlar.
"Enzimler" kimyasal reaksiyonların hızlandırılmasına yardımcı olurlar. Bazı proteinler özel kimyasalların bağlandığı "alıcı kısımlar" olarak işlev görürler. Bu bağlanma hücrede hormonun sentezlenmesi gibi belli bir fonksiyonun başlamasını harekete geçirir.
Hücrenin "kimlik belirleyicileri" vücuttaki diğer hücrelerin yabancı istilacılar olup olmadığına dair bilgi alan proteinlerdir.
Bazı proteinler yapısal görevler üstlenirken, bazıları da diğer hücrelerin birbirine yapışması için "bağlantı noktaları" olarak işlev görürler. Bir kısım protein ise hücre iskeletinin bir yere demirlenmesinde önem taşırlar.
İnsan vücudundaki her protein, her hücre özel bir görev için yaratılmış, özel niteliklerle donatılmış ve görev yapması gereken yere yine özel olarak yerleştirilmiştir. Kısacası insan yaratılmıştır ve bedenindeki her ayrıntı da bu yaratılışın bir delilidir.
| ||
Hücre Zarındaki Karbonhidratlar
| |
Hücre zarının %2-10'unu karbonhidratlar oluşturur. Fakat hücre zarında bulunan karbonhidratlar, hemen hemen her zaman proteinler ya da lipitlerle birleşik olarak -glikoproteinler veya glikolipitler şeklinde- bulunurlar. Bu moleküllerin "gliko" bölümleri çoğu zaman hücre yüzeyinden dışa doğru asılarak çıkıntı yapar. Hücrenin dış yüzeyine tutunan karbonhidrat uçların önemli işlevleri vardır:
|  |
Görüldüğü gibi en küçük gibi görünen detayın bile, bizim şu anda sağlıklı bir şekilde oturup okuduklarımızı anlıyor, üzerinde düşünüyor olmamızda çok önemli bir etkisi vardır. Vücudumuzdaki herşey belli bir amaca hizmet eder ve biz hissetmeden çalışan sistemler sayesinde, hayatımızı büyük bir konfor içinde yaşarız. Dolayısıyla tüm bu detaylar üzerinde düşünmek, Allah'ın varlığının delillerini görmek ve Rabbimiz'i daha iyi takdir edebilmek açısından büyük bir nimettir. Nitekim Allah bir ayetinde şöyle bildirir:
"... Kulları içinde ise Allah'tan ancak alim olanlar 'içleri titreyerek-korkar'..." (Fatır Suresi, 28)
| |
