HÜCRE ZARINDAKİ PROTEİN KANALLARININ SEÇİCİ GEÇİRGENLİĞİ

Canlı hücresi detaylı ve kompleks bir mimari harikadır. Mikroskoptan bakıldığında neredeyse çılgına dönmüş faaliyetler görülür. Daha derin seviyede, moleküllerin muazzam bir hızda sentezlendiği bilinmektedir. Carl Sagan Proteinler hücre içinde serbestçe yüzmezler; aksine hücre içindeki hareketleri son derece kontrollüdür. Bir evin odalarında olduğu gibi hücrenin de bölmeleri vardır. Hücre bölmelerinin duvarları da "kapı" ve kimyasal "alıcı"larla donanmıştır. Eğer doğru "kimlik etiketine" sahip bir protein yaklaşırsa, alıcı kapıyı açar ve proteinin aradan geçmesine izin verir. Eğer yanlış etiketli bir protein gelirse, kapı kapalı kalır. Bu geçişin gerçekleşmesi için kapı, alıcı ve etiketin aynı anda bulunması gerekir. Bu işlemlerin en net görüldüğü yer ise vücudun en büyük iç organı olan ve karbonhidrat, protein gibi kandaki hayati besinlerin seviyesini kontrol eden karaciğerdir. Eğer karaciğer hücrelerinin zarlarında kapı, alıcı ve etiket aynı anda bulunmasa, karaciğer dolayısıyla vücut canlılığını sürdüremezdi. Üstelik bu, canlılık için gerekli olan koşullardan sadece bir tanesidir. Etkisiz durumdaki hücre zarı kanalı (1) zar çevresindeki elektrik yükü değişiminden dolayı kutupsallaşır (2). Daha sonra iyonların kanaldan geçişine izin verecek şekilde açılır (3). İyonların bu kanal yollarında hareket etmesi, hücrenin fonksiyonlarını ve canlılığını sürdürebilmesi açısından büyük önem taşır. Önceki bölümlerde hücre zarındaki proteinlerden bir kısmının kanallar şeklinde görev edindiklerinden bahsetmiştik. Maddelerin bu kanallardan geçişi kanalın çapı, şekli ve iç yüzeyindeki elektriksel yük gibi özelliklere göre farklılık gösterir. Oklahoma Üniversitesi'nden biyokimyager Phillip Klebba, Ulusal Bilimler Akademisi'nin desteğiyle yürüttüğü deneyler sonucunda, hücre zarı proteinlerinin hücreye girişi düzenleyen dış kapılar-geçitler şeklinde davrandıklarını ve bu giriş kapılarının hücrenin büyümesi için ihtiyaç duyduğu maddeleri tanıdığını ortaya koymuştur. Ayrıca bu kapıların hücrelerin içine malzeme almasına izin verdikten sonra kapandıklarını, böylece hücrenin gereksiz ve zehirli maddelerin girişini önlerken, ihtiyaç duyduğu molekülleri aldığını tespit etmiştir. Science dergisinin 23 Mayıs 1997 tarihli sayısında da yayınlanan bu tespitlere göre, hücre zarı proteinleri durağan, pasif boşluklar oluşturmazlar; aksine ortamı hissedebilen dinamik varlıklar gibi hareket ederler ve hücrenin büyümesi için gerekli olan maddeleri alırlar.42 Kısacası protein kanallarının kapıları, kanallardan nelerin geçeceğine dair kontrolü sağlar. Bilim adamlarının bu konu ile ilgili açıklamalarına baktığımızda şuurlu bir sistemden bahsediyormuş gibi, "seçmek, hissetmek, algılamak, izin vermek, tanımak" gibi bilinçli varlıklara ait filler kullanırlar. Kuşkusuz sistemi oluşturan parçalar, -atomlar, amino asitler, proteinler,...- hangi büyüklükte ve fonksiyonda olurlarsa olsunlar hep şuursuzdur. Ancak ortaya çıkan mekanizma ya da sistem şuurlu faaliyetlerden oluşur. Karşımıza çıkan bu üstün bilinç, herşeyin Yaratıcısı olan ve her yeri sarıp kuşatan Yüce Rabbimiz'e aittir. Şüphesiz biz insanı, karmaşık olan bir damla sudan yarattık. Onu deniyoruz. Bundan dolayı onu işiten ve gören yaptık. (İnsan Suresi, 2) İyon Kanallarının Hassas Seçimi Hücre zarı pek çok madde için olduğu gibi iyonlar için de seçici-geçirgendir. (İyonlar elektron kaybettikleri veya aldıkları için elektrik yükü taşıyan atomlar ya da moleküllerdir.) Hücre zarı fosfolipit yapısından ötürü, hücre dışındaki sıvıda bulunan iyonları iter. Dolayısıyla iyonlar, hücrelere ancak hücre zarındaki özel proteinler yoluyla girip çıkabilir. Ancak iyonlar bu protein kanallarından rastgele geçemezler. Söz konusu kanallar hangi iyonların geçeceği konusunda da son derece seçici davranırlar. İyon kanallarındaki geçişler -tanıma, seçme gibi işlemlere rağmen- son derece hızlı gerçekleşir. Hatta iyonlar o kadar hızlı taşınmaktadır ki, mesajlar sinir hücreleri vasıtasıyla vücudun herhangi bir yerine saniyenin birkaç binde biri kadar hızla iletilmektedir. İyonlar genellikle elektrik yüklerini dengelemek için hareket halindedir. Normal koşullarda herhangi bir çözeltide pozitif yüklü iyon sayısı kadar, negatif yüklü iyon bulunur. Bu yük dengesi bozulmadığı müddetçe, "potansiyel fark" oluşmaz. (Potansiyel fark: Elektriksel olarak iki uç arasındaki gerilim farkı.) Eğer bu denge bozulursa, çözeltideki + ve - yüklü iyonlar nötr olmak için hareket edecektir. Hücre zarından iyonların geçişi de bu mekanizma ile gerçekleşir. Hücre içi sıvısı, dışarıdaki sıvıdan farklı içerikte olduğu için, iyonlar bu sıvılar arasında denge kurmak için geçiş yaparlar. İyonların geçiş yaptıkları kanallar, hücre zarında sıvı gözenekler halini alırlar. Böylece bazı iyonların, özellikle sodyum, potasyum, kalsiyum ve klorun hücre içine girip çıkmasına olanak verirler. İyon kanallarının en önemli özelliklerinden biri, farklı iyonları seçebilmeleridir. Elbette ki bir atomun bir başka atomu tanıyarak, geçiş yapmasına izin vermesi olağanüstü bir durumdur. Şuursuz atomların kendi kendilerine böyle bir görev edindiklerini, bu görevlerinde hiçbir hata yapmadan adeta bilinçli kapı görevlileri gibi çalıştıklarını düşünmek mümkün değildir. Atomların biraraya gelip tesadüf eseri böylesine hayati bir görevi, kusursuzca meydana getirdiklerini savunmak da akıl dışıdır. Akıl ve vicdanı açık herkes buradaki düzenin Allah'ın eseri olduğunu, Allah'ın herşey üzerinde tek Hakim olduğunu takdir edecektir. Kuran'da "... Karada ve denizde olanların tümünü O bilir, O, bilmeksizin bir yaprak dahi düşmez; yerin karanlıklarındaki bir tane, yaş ve kuru dışta olmamak üzere hepsi (ve herşey) apaçık bir kitaptadır." ayetiyle bildirildiği gibi, Allah herşeyin bilgisine sahiptir. (Enam Suresi, 59) Yapılan araştırmalarda iyon kanallarının her zaman açık olmadıkları, kapı ya da şalter gibi çalışarak, sadece bir iyon çeşidinin geçişine izin verdikleri ortaya çıkmıştır. Johns Hopkins Üniversitesi'nde Biyomedikal Mühendislik alanında profesör olan Eric Young iyon kanallarının seçiciliğinden şöyle bahsetmektedir: İyon kanallarının en çarpıcı özelliği farklı iyonları seçebiliyor olmalarıdır. İçinden geçebilen iyonlara göre kanallar potasyum, sodyum, kalsiyum ya da klorid kanalları olarak sınıflandırılır. Çoğu zaman kanallar kimyasal açıdan neredeyse birbirlerinin aynı olan iyonları seçebilirler (örneğin sodyum ve potasyum gibi)... Şu an farklı kanal çeşitlerinin seçiciliğinden sorumlu olan protein moleküllerinin parçaları bilinmektedir, fakat seçiciliği açıklayabilen detaylı bir teori bilinmemektedir. İyon seçiciliğinin bazı yönleri yük ve boyut ile açıklanabilir. Fakat bunların her ikisi de sodyum, potasyum ve kalsiyum kanallarının göreceli seçiciliğini açıklayamaz. Örneğin sodyum iyonu (Na+), potasyum iyonundan (K+) küçüktür ve aynı yüke sahiptir, fakat potasyum kanalları 10 ile 100 arasındaki bir faktör ile sodyumu ayırt edebilir.43 Yukarıdaki alıntıda da vurgulandığı gibi iyon kanallarındaki seçim mekanizması çok kompleks bir sisteme sahiptir. Kanalı oluşturan şuursuz moleküllerin, atomların kimyasal yapılarını tanımaları, sodyum iyonunu (Na+), potasyum iyonunundan (K+) ayırt edebilmeleri bugün bilim adamlarını da soru işaretleri içinde bırakmaktadır. Bu kanallar özel şartlar altında açılıp kapanabilmelerini sağlayan etkileyici bir kontrol mekanizmasına sahiptir. Örneğin bazı kanallar hücre zarı çevresinde elektrik yükündeki değişimler sonucu açılırken, diğerleri kimyasal ileticilere ve hormonlara tepki vererek açılırlar. ŞUURSUZ ATOMLAR VÜCUDUMUZDAKİ KOMPLEKS DÜZENİ KENDİ KENDİLERİNE KURAMAZLAR; BU KUSURSUZ DÜZEN ALLAH'A AİTTİR… Sodyum iyonları hücre zarından içeri doğru girdiklerinde hücre içi artı yüklü hale gelir. Hücre zarında artı yükle aktif hale gelen kanallar çalışmaya başlar. Böylece potasyum iyonları hücre dışına akar ve hücre içindeki artı yük azalır. Hücrelerimizdeki bu düzen sayesinde çevremizi algılar ve vücudumuzu bu algılar doğrultusunda hareket ettiririz. Biz bilsek de bilmesek de, sağlıklı bir şekilde yaşamımızı sürdürmemiz için, hücre zarındaki bu sistem aralıksız olarak devam eder. Vücumuzdaki bu gizli düzen unutmaz, yorulmaz ya da şaşırmaz. Çünkü bu düzeni yaratan ve onu tüm hücrelerimizde devam ettiren Rahman ve Rahim olan Allah'tır. (A) Sinir hücresi bir uyarı almadığında sodyum (Na+) ve potasyum (K+) kapıları kapalı konumdadır. (B) Hareket potansiyeli oluştuğunda sodyum (Na+) kapıları açılır ve sodyum (Na+) iyonları içeri girer. (C) Sodyum (Na+) kapıları kapanıp, potasyum (K+) kapıları açıldığında, potasyum (K+) iyonları dışarı çıkmaya başlar. (D) Sodyum (Na+) ve potasyum (K+) kapıları kapalı konumdalar, fakat aynı zamanda yeni bir uyarıyla açılmaya hazır durumdalar. Burada belirtilmesi gereken bir diğer önemli nokta da, mesajların iletilmesindeki hızdır. Tanıma, seçme gibi işlemlere rağmen, iyonların kanallardan geçişi son derece hızlı gerçekleşir. Seçim sırasında herhangi bir gecikme ya da yavaşlama olmaz. Hatta iyonlar o kadar hızlı taşınmaktadır ki, mesajlar vücudun herhangi bir yerine saniyenin birkaç binde biri kadar hızla iletilmektedir. Örneğin bir sinir hücresinde, hareket potansiyeli çok yüksektir ve bir milisaniyede (saniyenin binde biri) milyonlarca iyon akışı gerçekleşir.44 İyon kanallarından giriş-çıkışların 24 saat boyunca vücudumuzun her noktasında gerçekleştiğini düşünülürse, vücudumuzdaki hareketliliğin boyutu daha iyi anlaşılabilir. Hayatta kalmamız için burada birkaçına değinebildiğimiz sayısız koşul mevcuttur ve tüm bu koşullar vücudumuzda bizim için her an hazır olarak bulundurulur. Hatta biz daha doğmadan, tek bir hücre halindeyken genlerimizde bu sistemlerin bilgisi kodlu olarak bulunur. İnsanın ise böyle bir düzenin ne tasarımında, ne inşasında ne de çalışmasında katkısı vardır. Kuran'da Allah'ın insanlar üzerindeki rahmeti "... Size her istediğiniz şeyi verdi. Eğer Allah'ın nimetini saymaya kalkışırsanız, onu sayıp-bitirmeye güç yetiremezsiniz..." ayetiyle bildirilmektedir. (İbrahim Suresi, 34) İyon Kanallarındaki Elektrik Üretimi İyonların kanal yollarında hareket etmesi, hücrenin fonksiyonlarını ve canlılığını sürdürebilmesi -dolayısıyla insanın yaşamı- açısından büyük önem taşır. Çünkü iyonlar hücreye bu kanallar arasından giriş-çıkış yaparken, küçük elektrik akımları oluştururlar. Bu da vücudumuzu duyarlı hale getiren sinir hücrelerinin çalışmasını ve hücreler arası iletişimin gerçekleşmesini sağlarlar. Vücudumuzdaki tüm yaşamsal faaliyetler de bu elektriksel sinyaller aracılığıyla taşınan bilgiler doğrultusunda düzenlenir. Bu proteinler olmadan hücre zarları elektriksel olarak uykuda olacaktır ki, bu da vücuttaki sinyalleşmenin durması anlamına gelir. Bu bakımdan hücre zarında "iyon kanalları"nı oluşturan proteinler vücudun elektriksel faaliyetleri açısından en önemlileridir. İyon kanalı açıldığında, pozitif yüklü sodyum iyonları hücreye ani giriş yaparlar; bu hareket sinir ve kaslarda itici güç oluşturan elektriksel olayları başlatır. Bu bakımdan özellikle sodyum kanalları temel bir öneme sahiptir. Kalsiyumun özel kanallar aracılığıyla hücreye girişi ise, hücreler arasında sinirsel iletkenlerin ve hormonların salgılanmasına sebep olur.45 Üstteki şemada iyonların hücre zarındaki kanaldan geçişi görülmektedir. Bu iyon geçişi vücudun elektriksel faaliyetleri açısından son derece önemlidir. Hücre zarındaki bu özel tasarım çok üstün bir aklın varlığını gösterir. Bu akıl, vücudumuzdaki her noktada tecelli eden Rabbimiz'e aittir ve O'nun sonsuz ilmini yansıtmaktadır. İyon kanallarında iyonların hareketi çok hızlı ve seçici olarak meydana gelir. Örneğin bir hücre zarı sodyumu seçen bir kanal açarak, sodyumun hücre içine alınmasını sağlar ve hücre içi voltajı (elektrikte gerilim) artı değere yükseltir. Potasyumu seçen bir kanal açtığında ise, potasyumun hücre dışına çıkmasına izin verir ve voltajı eksi değere indirir. Böylece voltaj sürekli olarak hızlı bir biçimde değişir. Hücrelerdeki elektriksel sinyalleşme de temelde bu şekilde gerçekleşir. Hücresel elektrik biyolojide çok önemli bir konudur. Fosfat bileşikleri, amino asitler ya da iyonlar hücre zarından taşınırken, bunların hareketi elektrik akımı, dolayısıyla hücre zarı boyunca bir voltaj farkı meydana getirir. Buradaki voltaja "hücre zarı potansiyeli" adı verilir. Hücre zarında oluşan bu elektrik potansiyeli, hücrede enerjinin depolanması için kullanılarak, elektrik birikimi dengelenir. Hücre zarı boyunca iyonların akışında bir değişiklik olduğunda ise, hücre zarı bu potansiyelini bozar. Bu durum sodyum kanallarının açılmasını sağlar. Sodyum kanallarının boyutları 0,3-0,5 nanometre (milimetrenin milyonda biri) kadardır. Açılan kanal sodyum iyonlarını içeri çekerken, hücre zarı potansiyelinde yüklü bir değişim olur ve hücre elektriksel olarak aktif hale gelir. Dinlenme halindeki sinir ve kas hücrelerinde ise sodyum kanalları sıkıca kapalıdır. Hücre zarındaki potansiyelin düşmesi -hücre içindeki yükün dışarıya kıyasla biraz daha eksi değere gelmesi- durumunda ise sodyum kanalları açılır. Bu tür kanallara "voltaj-kapılı kanallar" da denir. Gökleri ve yeri hak olmak üzere yarattı ve size düzenli bir biçim (suret) Verdi; suretlerinizi de güzel yaptı. Dönüş O'nadır. (Teğabün Suresi, 3) Voltaj-Kapılı İyon Kanalları İyon kanallarının kapılar şeklinde hareket etmesi hücre zarının elektriksel durumuna bağlıdır. Örneğin, hücre zarının iç tarafında kuvvetli bir negatif yük olduğu zaman, sodyum kapılarının dış tarafı sıkıca kapalıdır. Zarın iç tarafı negatif yükünü kaybettiği zaman, bu kapılar aniden açılır ve çok büyük miktarda sodyum hücre içine girer. Potasyum kapıları ise hücre zarının iç tarafı pozitif yüklendiği zaman açılır. Yukarıdaki şemada hücre zarındaki voltaj-kapılı iyon kanalları görülmektedir. (a) Normal durumda voltaj-kapılı sodyum kanalı kapalıdır. (b) Elektrik akımı belli bir sınıra ulaştığında, voltaj kapısı açılır ve sodyumun hücre içine geçişine izin verilir. Belli bir süre sonra kapılar tekrar etkisiz hale gelir ve kanallar kapanır. Kapıların açılıp kapanma hareketini, güvenlik görevlisi kontrolünde açılan kapılara benzetebiliriz. Nasıl ki güvenlik görevlisi sadece o binada çalışan kimseleri görüp tanıdığında ya da kimlik kartlarına baktığında kapının açılmasına izin veriyorsa, iyon kanalları da ilgili iyonları tanıdıklarında kapılarını açarlar. Ancak hücre zarında her bir açıp kapama olayı, saniyenin birkaç milyonda birinde gerçekleşir. Bu son derece kısa bir zaman dilimidir. Eğer bu süre daha uzun olsaydı, bu durumda vücudumuzdaki tüm faaliyetler yavaşlayacak, çevremizi algılamamız, bu algılara verdiğimiz tepkiler de gecikecekti. Bu yavaşlatılmış yaşam şekli ile hücrelerimizin -dolayısıyla bizim- hayatta kalması ise mümkün olmayacaktı. Bu bakımdan hücredeki kompleks sistemler kadar bu sistemlerin işleyiş hızı da hayati öneme sahiptir. Vücudumuzdaki tüm sistemler kusursuzca çalışsa, bir tek hücre zarından giriş-çıkışlar olması gerekenden yavaş olsa, vücudumuzdaki düzen bozulacaktı. Dolayısıyla vücudumuzdaki her detay evrim teorisinin aşama aşama gelişim iddialarını yalanlayan birer delil teşkil etmektedir. İyon kanallarında voltajla meydana gelen değişimleri ilk kez ölçen bilim adamları çok şaşırtıcı bir sonuçla karşılaştılar. Nature dergisinin 16 Aralık 2000 tarihli sayısında voltaj algılayıcısındaki amino asitlerin daha evvel zannedildiği gibi basit dönüşüm hareketleri yapmadıkları, aksine kilit içinde dönen anahtarlar gibi hareket ettikleri açıklandı. Illinois Üniversitesi'nde fizik profesörü olan Paul Selvin yaptıkları çalışmanın sonuçlarından şöyle bahsetmektedir: Sinir hücresinin zarları içinde sodyum ve potasyum iyonlarının akışını düzenleyen özel boşluklar ya da kanallar var. Bu kanallar, zar üzerindeki voltaja bağlı olarak kapılar gibi açılıp kapanıyor ve bu nedenle sinir iletilerinin üretimini ve yayımını kontrol ediyorlar. Bu araştırmada iyon kanallarının voltaj değişimini nasıl hissettiğini ve kanallardaki voltaj algılayıcıları içindeki amino asitlerin bunlar açılıp kapandığında nasıl hareket ettiğini bulmaya çalıştık... Bize göre amino asitler hücre zarında yarık benzeri katlamalar oluşturuyor. Döngü hareketi hücrenin içindeki yüklerin, hücre dışındaki yüklere kimyasal olarak girişini değiştiriyor. Böylece küçük bir hareket değişimi büyük bir etki oluşturabiliyor.46 California Üniversitesi'nden Francisco Bezanilla ise iyon kanalındaki voltaj-kapılarının kompleks yapısından şöyle söz etmektedir: İyon kanalı içindeki belirli amino asitleri işaretledik ve sonra zar üzerindeki voltajın fonksiyonuna göre mesafedeki değişimi ölçtük... Şaşırtıcı biçimde bu amino asitlerin bazıları ayrılıyor, diğerleri ise daha yakınlaşıyordu, hatta bir kısmı hiç hareket etmiyordu. Bu hareketler basit dönüşüm hareketleri ile hücre zarı içinde pompanın yukarı aşağı hareketi gibi açıklanamaz. Bu kilidin dönmesi gibi bir döngü hareketi ve verilere tam olarak uyuyor.47 Voltaj-kapılı sodyum kanalının yapı ve fonksiyonları Bilim adamları yakın bir tarihte voltaj algılayıcısındaki amino asitlerin -daha evvel zannedildiği gibi- basit dönüşüm hareketleri yapmadıklarını, aksine kilit içinde dönen anahtarlar gibi hareket ettiklerini keşfettiler. Bilim adamlarının daha işlevlerini tespit etmekte zorlandıkları hücre zarının kompleks yapısı, moleküler seviyede de tesadüflere yer olmadığını açıkça ortaya koymaktadır. 1- Voltaj-kapılı sodyum kanalı 2- Hücrenin dış kısmı 3- Hücreni iç kısmı 4- Voltaja duyarlı bölge 5- Voltaj kapısı 6- kanalı etkisizleştirici parçacık 7- kanalı etkisizleştirici parçacık Yukarıdaki alıntılarda da ifade edildiği gibi hücre zarındaki iyon kanallarında gerçekleşen bu olaylar basit birer mekanizma değildir. Burada detaylarına girmediğimiz, hatta son derece yüzeysel olarak değindiğimiz hücreye giriş-çıkışlar, herşeyin bir bütün olarak yaratıldığını göstermektedir. Çünkü bu sitem ancak tüm parçaları birarada kusursuz olarak çalıştığında vücut için faydalıdır. Aksinde ise yaşam mümkün değildir. Voltaj-kapılı potasyum kanalları, hücre zarındaki sinyalleşmenin bir parçasıdır. Sinyalleşme proteinlerinin hücre zarından saniyede milyonlarca iyon geçiren boşlukları vardır. Bu boşluklar iyon geçişini olağanüstü bir seçicilik ve hızla gerçekleştirirler. Kapılarında da voltaj değişikliğini tespit eden bir algılama mekanizması vardır. Bu mekanizma herhangi bir voltaj değişikliği hissettiğinde, kapılar milisaniye kadar kısa bir sürede açılır ya da kapanırlar. Harvard Tıp Okulu Nörobiyoloji Bölümü'nden Gary Yellen'e göre "Bu uzmanlaşmış sinyalleşen moleküllerin mimari yapıları ve işlevsel bileşenleri giderek daha fazla açıklık kazanmaktadır, fakat hala bazı önemli bağlantıların ortaya çıkartılması gereklidir."48 Bilim adamlarının daha işlevlerini tespit etmekte zorlandıkları hücre zarının kompleks yapısı, moleküler seviyede de tesadüflere yer olmadığını açıkça ortaya koymaktadır. Gözle görülmeyen boyutlarda, müthiş bir hız, mükemmel bir düzen ve kusursuzluk hakimdir. Bu düzeni oluşturan parçalara baktığımızda ise, karşımıza şuursuz atomlar çıkar. Bu atomların rastgele biraraya gelmesiyle böylesine hayranlık uyandıran bir sitemin kendiliğinden ortaya çıkamayacağını, açık bir şuurla değerlendiren herkes kabul edecektir. Ancak körü körüne Darwinizm'e bağlı kalan evrimcilere göre, bu kompleks düzen tesadüflerin eseridir. Kuşkusuz tasarım görüp "amaçsız" demek, düzen görüp "rastlantı" demek göz göre göre gerçekleri inkar etmekten başka bir şey değildir. Nitekim hücre zarının yapısı hakkındaki yüzeysel birkaç bilgi bile evrim hayali kuranlara tek başına yeterli cevabı vermektedir: "Tesadüf iddiaları mantıksızdır, akıl dışı ve imkansızdır..." (Allah) Geceyi gündüze bağlayıp-katar, gündüzü de geceye bağlayıp-katar; güneşi ve ayı emre amade kılmıştır, her biri adı konulmuş bir süreye kadar akıp gitmektedir. İşte bunları (yaratıp düzene koyan) Allah sizin Rabbinizdir; mülk O'nundur. O'ndan başka taptıklarınız ise, 'bir çekirdeğin incecik zarına' bile malik olamazlar. (Fatır Suresi, 13) Sodyum-Potasyum Pompası: Şekillerde voltaj-kapılı iyon kanallarının potasyum iyonunu nasıl seçtiği görülmektedir. (a) 1- Kanalın girişindeki eksi yükler, artı yükleri çeker. 2- Kanalın çapı, geçecek iyonların miktarını kısıtlar. 3- İyonlar seçildikten sonra su moleküllerinden ayrılırlar. (b) Zarın elektriksel durumu değiştiğinde, kanalın yapısında da değişim olur ve kanalın kapısı açılır. (c) İyon geçişi gerçekleştikten sonra, kanalı etkisizleştirici parçacık tarafından tekrar kapatılır. Tüm bunların yanı sıra iyonları taşımak için enerji gerektiren protein "pompa"ları kullanılır. En iyi bilinen pompalama sistemlerinden birisi sodyum-potasyum pompasıdır. Hücre zarında kanal oluşturan protein, hücrenin toplam enerji üretiminin üçte birini yakıt olarak kullanır. Bu protein gece gündüz hiç durmaksızın hücre dışına sodyum iyonlarını pompalarken, bunların yerine potasyum iyonlarını içeri çeker. Her "pompalama" işlemi sırasında hücrenin dışına 3 sodyum (Na+) gönderilir ve hücre içine 2 potasyum (K+) alınır.49 Böylece bu pompa sayesinde hücre içinde sodyum (Na+) ve potasyum (K+) iyonlarına bağlı farklı yoğunluk durumları oluşur. Vücuttaki bütün hücrelerde bulunan bu pompalar, hücre içinde iyon yoğunluğunu sağlamak ve hücre hacmini kontrol etmek için kullanılır. Taşıyıcı proteinin hücrenin içine doğru çıkıntı oluşturan tarafında, sodyum iyonlarının bağlanması için üç alıcı bölge mevcuttur. Dış tarafında ise potasyum iyonları için iki alıcı bölge vardır. Taşıyıcı proteinin iç tarafına üç sodyum bağlandığı zaman, proteinin ATP-az (ATP içindeki bir enzim) fonksiyonu aktifleşir. Bu enzim yüksek enerji taşıyan ATP'yi (Adenozin trifosfat: Canlıların doğrudan kullandığı hücresel enerji) parçalar ve onu ADP'ye (Adenozin difosfat: ATP'den fosfat grubunun ayrılmasıyla oluşan bileşen) dönüştürür. Enerjinin serbest kalmasıyla birlikte, taşıyıcı protein molekülünde bir şekil değişikliği meydana gelir ve sodyum iyonlarının dışarıya çıkmasına, potasyum iyonlarının da içeriye girmesine neden olan bir "pompalama" olayı gerçekleşir. Yukarıda genel hatlarıyla tarif etmeye çalıştığımız iyon pompalama sistemi, pek çok bilim adamının üzerine yıllarını harcadığı, hakkında ciltlerce kitap yazdığı, hücre zarında gerçekleşen kompleks işlemlerden sadece biridir. Elektron mikroskobu altında ortaya çıkan tüm bu detaylar elbette ki çok hikmetlidir. Allah insanı bu sistemlerin her birinin çalışmasına muhtaç olarak yaratmıştır. Çağımızda ortaya çıkan bu bilgiler, Allah'ın her yeri sarıp kuşatan sonsuz ilmini takdir edebilmemiz açısından önemli birer fırsattır. Bir Kuran ayetinde şöyle bildirilir: ... Rabbim, ilim bakımından herşeyi kuşatmıştır. Yine de öğüt alıp-düşünmeyecek misiniz? (Enam Suresi, 80) Kistik Fibroz hastalığı, hücre aralarındaki lifli bağ dokunun çoğalması sonucu, akciğerlerdeki hava yollarının tıkanması ile sonuçlanan ölümcül bir hastalıktır. Bu salgı aynı zamanda karaciğer ve pankreastaki kanalların da tıkanmasına sebebiyet verebilmektedir. Bu hastalığın şu anda bilinen bir tedavisi yoktur. Araştırmacı Paul Quinton bu hastalığa sebebiyet veren şeyin, hücre zarındaki bir proteinin hatalı çalışması olduğunu tespit etmiştir. İNSAN ALLAH'IN HÜCRELERİNDE YARATTIĞI DÜZENE MUHTAÇTIR. KİSTİK FİBROZ HASTALIĞI BUNU DÜŞÜNDÜREN ÖRNEKLERDEN BİRİDİR Sağlıklı kişilerde sodyum iyonları, hücre zarındaki kanalın içerisine sodyum-potasyum pompasıyla taşınarak girer ve klor iyonları da pasif bir kanaldan geçerek onları izler. Bu şekilde hem sodyum hem de klor iyonları hücre zarından kolaylıkla geçerler. Kistik fibroz hastalarında ise, potasyum pompası sodyum iyonlarını kanalların içerisine taşımasına rağmen, klor iyonları hücre zarından içeri giremez. Yani bu kişilerde pasif klor kanalları işlevlerini yerine getirmemektedir. (Sandra S. Gottfried, Biology Today, Mosby-Year Book Inc., ABD, 1993, s. 70.) Görüldüğü gibi hücre zarında gerçekleşen giriş-çıkışlardan sadece bir tanesindeki aksama dahi ölümcül bir hastalığa sebebiyet verebilmektedir. Sağlıklı yaşamımızı sürdürmemiz için ise sayısız şartın biraraya gelmesi gerekmektedir.