Forum Geliyoo  

Go Back   Forum Geliyoo > >

Fizik, Kimya ve Biyoloji Fizik, Kimya ve Biyoloji

Cevapla
 
Seçenekler
  #1  
Alt 04-10-2012
yeliz korkma yeliz korkma isimli Üye şimdilik offline konumundadır
Junior Member
 
Üyelik tarihi: Mar 2012
Mesajlar: 0
Standart Yaşam nasıl başladı - 1

Yaşam nasıl başladı? Moleküller nasıl oluştu? Genlerimiz çevreden nasıl etkilenir?

İnsanoğlunun acil çözüm bekleyen sorunlarının temelinde atomlar ve moleküller yatıyor. Birleşmiş Milletler, yaşantımızda bu kadar önemli bir yer tutan kimya bilimini bugünlere taşıyan bilim insanlarını anmak amacıyla 2011 yılını “Uluslararası Kimya Yılı” ilan etti. Bu yıl dünyanın dört bir yanında kimya dalındaki gelişmelerle ilgili etkinlikler düzenlendi. Scientific American dergisi de bu nedenle Ekim 2011 sayısında özünde kimya yatan 10 soruya ilişkin yanıt arayışlarına yer verdi. Kesin çözümü henüz bulunmamış kimya soruları özetle şöyle:

Yaşam nasıl başladı?

Moleküller nasıl oluştu?

Genlerimiz çevreden nasıl etkilenir?

Beyin nasıl düşünür ve anılar nasıl oluşur?

Şu anda element sayısı kaç?

Bilgisayarlar karbondan yapılabilir mi?

Güneş enerjisinden daha fazla nasıl yararlanabiliriz?

Biyoyakıt üretmenin en iyi yolu nedir?

İlaç üretiminde yeni yollar geliştirebilir miyiz?

Kendi kimyamızı sürekli olarak kontrol edebilir miyiz?

YAŞAM NASIL BAŞLADI?

İlk canlının dört milyar yıl önce cansız maddeden nasıl oluştuğu hâlâ gizemini koruyor. Primordial Çorba’nın (İlkel Çorba) görece olarak basit olan molekülleri daha karmaşık bileşimlere nasıl dönüştü? Ve bu bileşimlerin bazıları enerjiyi işlemden geçirip, kendilerini kopyalamayı nasıl başladılar?

Moleküler düzeye inecek olursak, bütün bu süreçlerin kimyasal reaksiyonlarla ilgili olduğunu anlayabiliriz. Ve bu da yaşamın nasıl başladığını ancak kimyanın çözebileceğinin somut göstergesidir.

Kimyacıların bu soruları akla yatkın, üzeri kapalı senaryolarla geçiştirme şansı artık yok. Zaten bu tür yanıtlara da bilimin karnı artık tok. Bu tür yanıtlardan en yaygın olanı, kil gibi minerallerin katalizör gibi davranarak kendi kendini kopyalayan ilk polimerleri (DNA gibi moleküller veya proteinler daha küçük ünitelerin uzun zincirleridir) oluşturduğu iddiası. Bir diğeri de derin denizlerdeki hidrotermal menfezlerdeki enerjinin tetiklemesiyle kimyasal bileşimlerin oluştuğu görüşüdür.

Şimdi bu varsayımlar geçerliliğini yitirdi; artık bunları laboratuvarlarda test etme zamanı geldi. Örneğin bilim insanları bazı basit kimyasalların spontan olarak canlı sistemlerin daha karmaşık yapı taşlarını (DNA ve RNA’nın ana üniteleri olan amino asit ve nükleotidler) oluşturacak tepkimeleri verdiğini söylüyor. 2009 yılında Cambridge’deki Moleküler Biyoloji MRC Laboratuvarı’nda çalışan John Sutherland’ın öncülüğünde bir bilim ekibi, nükleotidlerin ilk çorbanın içinde bulunması muhtemel moleküllerden oluştuğunu deneylerle kanıtladı. Bir diğer bilim ekibi de RNA iplikçiklerinin enzim gibi hareket etme yeteneğine sahip olduğunu ileri sürdü. Bu çalışmalar yardımıyla bilim insanları, cansız maddenin kendi kendini kopyalayan, kendi kendini hayatta tutabilen sistemlere nasıl dönüştüğünü açıklayabilecekler.

Bilim insanları artık güneş sistemimizde, dünyadakilerden farklı, fakat yaşamı destekleme olasılığı bulunan ortamlar hakkında daha derin bilgiye sahipler. Örneğin Mars’taki su izleri, Satürn’ün uydusu Titan üzerindeki petro-kimyasal denizler, Jüpiter’in uyduları Europa ve Ganymede’nin buzulları altında var olduğu sanılan soğuk ve tuzlu denizlerin varlığı, dünyadaki yaşamın kökenlerinin daha büyük bir sorunun parçası olduğunu gösteriyor.

Belki de yaşamın kökenlerine ilişkin en büyük soru şu olmalı: Yaşam hangi koşullarda ortaya çıkar? Ve yaşamın kimyasal temeli ne kadar değişiklik gösterebilir? Bu konu, son 16 yıldır güneş sistemi dışındaki 500 gezegen ile ilgili araştırmalardan elde edilmiş bulgularla daha da zenginleşmiş bulunuyor.

Bu bulgular, kimyacıları yaşamın kimyasına ilişkin hayal güçlerinin sınırlarını biraz daha zorlamaları gerektiğini gösteriyor. Örnek vermek gerekirse NASA uzun süredir sıvı suyun yaşam için ön koşul olduğunu savunuyordu. Oysa şimdi bilim insanları bundan o kadar emin değiller. Sıvı amonyak, sıvı metana benzer yağlı bir sıvı olan formamid veya Jüpiter’deki süperkritik hidrojene ne demeli? Ve yaşam niçin kendini DNA, RNA ve proteinler ile kısıtlamış olsun?

Her şeyden önce, bugün geliştirilmiş olan bazı yapay kimyasal sistemler, nükleid aside gerek kalmadan, bileşenleri oluşturan parçalardan bir çeşit kopyalama yapabiliyor. İhtiyacınız olan tek şey, kopyalama sürecinde şablon vazifesi görecek moleküler bir sistemin, önce kopyalama yapıp, daha sonra da kendisini ayırabilmesi.

Uygulamalı Moleküler Evrimi Vakfı’ndan Steven Benner, “Yeryüzündeki yaşama baktığımız zaman benzerliklerin (DNA ve protein kullanımı gibi), ortak atayı veya herkesin ortak ihtiyaçlarını yansıtıp yansıtmadığına karar veremiyoruz” diyor.

MOLEKÜLLER NASIL OLUŞTU?

Moleküler yapılar aslında lise düzeyindeki fen derslerinin konusudur, ancak atomları ve aralarındaki bağlantılarının temsil eden küre ve çubuk görüntüleri artık alışılagelmiş bir kurgudur. Burada sorun, bilim insanlarının moleküllerin neye benzediği konusunda kesin olarak doğrulanmış bir şekil üzerinde görüş birliğine varamamalarıdır.

1920’lerde fizikçi Walter Heitler ve Fritz London o dönemlerde henüz tam olgunlaşmamış olan kuantum kuramının denklemlerine göre kimyasal bir bağı nasıl tanımlayacaklarını gösterdiler. Amerikalı ünlü kimyacı Linus Pauling, farklı atomlar uzayda üst üste bindiği zaman elektron yörüngelerinin bu bağları oluşturduğunu öne sürüyordu. Robert Mulliken ve Friedrich Hund’un ortaya attığı bir diğer kurama göre de bu bağlantılar, atomik yörüngelerin moleküler yörüngelerle kaynaşması sonucu oluşuyordu. Bu durumda kuramsal kimya sanki fiziğin bir kolu haline gelmiş gibiydi.

Yaklaşık 100 yıl sonra moleküler-yörünge resmi herkes tarafından bilinir hale geldi. Fakat kimyacılar, bunun hâlâ en iyi yol olup olmadığından emin değiller. Bunun nedeni molekül modellerinin basitleştirilmiş varsayımlar üzerine oturtulmuş olması. Dolayısıyla bunlar yalnızca yaklaşık, kısmi tanımlamalardır. Halihazırdaki modeller çoğunlukla dinamik bir yapıyı, statik bir yapı üzerine oturtma çabalarıdır. Almanya’daki Ruhr Üniversitesi’nden Dominik Marx, bu tanımlamaları “Bazı durumlarda yarar sağlıyor, fakat bazı durumlarda yararsız” olarak değerlendiriyor.

Bilgisayar simülasyonları moleküllerin yapılarını ve özelliklerini büyük bir doğruluk payı ile hesaplayabiliyor. Ancak bunun için elektron sayılarının küçük olması gerekiyor. Elektron sayılarının artması durumunda süperbilgisayarların bile gücü yeterli gelmeyebilir.

GENLERİMİZ ÇEVREDEN NASIL ETKİLENİR?

Artık geçerliliğini yitirmiş, eski bir görüşe göre insanları biçimlendiren tümüyle genleriydi. Şimdi ise genler kadar, hangi genleri kullandığımızın da önemli olduğu anlaşılıyor. Tüm biyolojide olduğu gibi bu konunun temelinde kimya yatıyor.

İlk embriyonun hücreleri herhangi bir doku olarak gelişebiliyor. Ancak embriyon büyüdükçe, pluripotent denilen bu kök hücreler farklılaşır ve spesifik bir role soyunur (kan hücresi, kas hücresi veya sinir hücresi gibi). İnsan vücudunun oluşumu, kök hücre kromozomlarının kimyasal olarak değişime uğraması ve buna bağlı olarak bazı genlerin açılıp, bazı genlerin kapanmasına bağlıdır.

Bu konudaki en önemli keşiflerden biri, bu değişimin geriye döndürülebilir olması ve vücudun deneyimlerinin etkisi altında kalmasıdır. Başka bir deyişle, bir zamanlar kapalı konumda olan genler yeniden faal hale getirilebilir. Bunun için çevreden gelen belirli kimyasal maddelere maruz kalması yeterlidir.

Kimyacılar, gen faaliyetlerini atomik ve moleküler ölçekte değil, mezo-ölçek (mesoscale) denilen ölçekte denetlemeyi daha heyecan verici buluyor. Mezo-ölçek büyük moleküler grupların veya toplulukların birbiriyle etkileşim içinde olmasıdır. Kromozomu oluşturan DNA ve protein karışımının -kromatin- hiyerarşik bir yapısı vardır. Bir genin kromatin içinde nasıl ve nerede konuşlanmış olduğu açık veya kapalı olmasında belirleyicidir.

Hücreler kromatin yapısını şekillendiren özel enzimlere sahiptir ve bu enzimler hücre başkalaşımında belirleyici bir rol oynar.

Artık kesin olarak biliniyor ki, hücreler genetik kodun dışında, tamamen farklı kimyasal bir dil konuşuyor. Bu dilin adı epigenetik’tir. İngiltere’deki Birmingham Üniversitesi’nden genetikçi Bryan Turner bu konuda şöyle konuşuyor: “İnsanların pek çok hastalığa genetik yatkınlığı vardır. Kanser bunların başında gelir. Ancak hastalığın ortaya çıkıp çıkmaması bu epigenetik yolaklar (pathways) üzerinden hareket eden çevresel faktörlere bağlıdır. ”

CUMHURİYET BİLİM TEKNİK EKİ
Alıntı ile Cevapla
Cevapla
Seçenekler

Yetkileriniz
Konu Acma Yetkiniz Yok
Cevap Yazma Yetkiniz Yok
Eklenti Yükleme Yetkiniz Yok
Mesajınızı Değiştirme Yetkiniz Yok

BB code is Açık
Smileler Açık
[IMG] Kodları Açık
HTML-Kodu Kapalı

Hizli Erisim

Benzer Konular
Konu Konuyu Başlatan Forum Cevaplar Son Mesaj
Nokia'nın serüveni nasıl başladı! Yasin Arslan Cep Telefonları 0 09-07-2013 01:50 PM
Bermuda şeytan üçgeni: Koltuk, araba, asansör yeliz korkma Kadın Dünyası - Soru, Sorun ve Cevaplar 0 04-16-2012 04:09 PM
Yaşam nasıl başladı - 2 yeliz korkma Fizik, Kimya ve Biyoloji 0 04-10-2012 11:51 AM
Kur'an ı nasıl anlamalı ve nasıl yaşamalıyız? halukgta Oku - Düşün - Anla 0 03-24-2012 05:58 PM
Beklenen Yaşam Süresi firat7278 Fizik, Kimya ve Biyoloji 1 04-07-2011 02:21 PM


Tüm Zamanlar GMT +2 Olarak Ayarlanmış. Şuanki Zaman: 10:58 AM.


Powered by vBulletin® Version 3.8.10
Copyright ©2000 - 2017, Jelsoft Enterprises Ltd.