Your Language?
Giriş
Radyo Dinle
Usertrace
Please log in.
| Paz 14 Şu 2010 |
Fark edilebilmesi için koku etkeninin burundan beyine iletilecek belirli bir sinyale neden olması gerekir. Bu dönüşüm ve değişim nasıl olmaktadır? Binlerce kokuyu, küçücük burun kökümüzle, 1000 kadar algılayıcı ile nasıl ayırabiliyoruz? 1990 yılında, biyofizikçi Luca Turin, kokuların algılayıcılar (reseptörler) üzerine nasıl etki edeceği konusunda yeni bir bakış açısı öne sürmüştü. Ancak o dönemde bu fikri ve teorisi çok önemsenmedi.
Küçük bir odada bir çok parfümün yapıları ve kokuları üzerinde çalıştı ve iilişkilerini araştırdı. Sonunda, klasik bilgilerin dışına çıkarak bir makale yayınladı. Bu makalesinde, “koku algılayıcılarının (reseptörlerin) sadece koku moleküllerinin şekline değil onların titreşimlerine (virations veya fononlara) yanıt verdiğini” öne sürdü. Ve bundan da daha ileri giderek, moleküler titreşimlerin koku sinyaline dönüştürülmesinin şekllini “ineleastik elektron tünellemesi” ile olabileceğini öne sürdü. Klasik bilgi ise her parfüm kokusunun kendine has bir şekli olduğu ve kendilerine ait kokuların da bu yapısal farklılıktan kaynaklandığı şeklindeydi. İnelastik elektron tünellemesi, biyolojik yapı olan, koku algılayıcılarında, elektron verici bir molekülden elektron alınarak tünelleme yapılmasıdır.
Marshall Stoneham ve arkadaşlarının yaptığı bir çalışma ise (2007) Turin’in düşüncesinin mantıklı olduğunu ortaya koymuştur. Turin’in koku ile ilgili teorisi, sınırlı sayıda olan koku algılayıcılarının nasıl çok sayıda kokuyu veya parfümü seçebildiğini de açıklar niteliktedir. Diğer yandan aynı teori, yapısal olarak benzer olan ama kokusu farklı olan moleküllerin neden farklı koku doğuruklarını da anlamamızı sağlamıştır. Bunun tersi olarak da, moleküler yapısı aynı olan ama farklı koku oluşturan mekanizmayı da açıklar niteliktedir. Koku reseptörleri (algılayıcıları), G-proteini bağlayan, aracılı dönüştürücülerdir. Bununla ilgili, insanlarda yaklaşık 350 reseptör geni vardır. G-proteinler, uyarıyı elektrik sinayline dönüştürürler ve ardından elektriksel akım beyindeki koku merkezlerine ulaşır. Koku moleküllerince uyarılmış bir G-proteini, ardışık başka yolları da uyararak, zincileme aşamalarla uyarıya neden olur. Koku reseptörleri, biyolojik spektroskoplar gibidir ve atom altı ölçekteki aktivitelerini tespit ederek koku duyumunu başlatır. Turin’in düşüncesine göre, elektron tünellmesi için elektron bir başka verisi molekülden alınır. Tünelleyen elektron kokunun bağlanma yerine ulaşarak reseptörleri uyarır ve koku titreşimlerine (vibrasyon) neden olur. Tireşimin kendine özgü olan örüntüsü (paterni) her koku için farklıdır. Bu titreşim koku algılayıcılarınca tespit edilir. Koku moleküllerindeki çok küçük farklılıklar bile çok farklı titreşimler doğurduklarından farklı kokular doğururlar. Peki elektron tünellemesinin koku algılayıcılarının (reseptörlerinin) uyarımında devreye girdiğinin kanıtı nedir? Bunlardan ilki, bir çok kokunun indirgenme-yükseltgenme (veya elektron değişimi) reaksiyonuna girmemesidir. Bu nedenle reseptörler tünelleme için gerken elektronu başka bir kaynaktan almalıdırlar. Bu çözünen bir elektron taşıyıcısı ya da bir enzim olabilir. Diğer yandan bir çok enzimdeki elektron transferi metal iyonlarına gerek duyar. Koku duyumu için de metal iyonları gerekebilir. Koku reseptörlerinin DNA analizi bu tahminin doğru olduğunu göstermektedir. NADP(H) ya da nicotanamide adenine dinucleotide phosphate koku reseptörleri ile ilişkli bir möleküldür ve enzime bağlanır ve elektron değişimi yapar. DNA analizleri, koku reseptörlerinin çinko bağlama yeri ile yakın ilişkili olduğunu ortaya koymuştur. Çinko koku alamda eskinden beri bilinen bir metalik iyondur ve eksikliğinde koku alama bozuklukluğu (kaybı) gelişir ancak kesin ne işe yaradığı belirsizidir. Çinko, tünelleme için gerekli elektronu sağlamada bir köprü vazifesi görebilir.
TÜNELLEME NEDİR?
Tünelleme olayı klasik fiziğin bir parçası değildir. KM’inin çok önemli bir parçasını oluşturur. Klasik fiziğe göre herhangi bir cismin kinetik enerjisi negatif olamaz. Dolayısıyla duvara atılan bir top duvarı delmeden diğer tarafa geçemez. Topu duvardan dışarı atmanın yolu daha yüksek bir enerji ile duvarın üzerinden fırlatmaktır. Klasik fizikte, E enerjili bir parçacık, bir boyutlu bir enerji potansiyel duvarının (U potansiyel engelinin yüksekliği) içinde bulunduğu zaman, eğer EU ise, parçacık bariyeri aşıp dışarı kaçabilir. Bu klasik fiziğin bakış açısıdır. Fakat, KM’nin bakışı bu kadar basit değildir. KM’ne göre ise, bir enerji engelini aşmak için yeterli enerjisi olmayan (E
Radyoaktif uranyum atomunun çekirdeğinden bozunarak bir alfa parçacığı salması bu yolla olur. Çekirdeğin efendisi olan ve atomun politikasını belirleyen protonların arasındaki itim çok güçlüdür. En iyi zamanlarda bile zar zor bir istikrar sürdürürler. Alfa parçacığı, birbirine kenetlenmiş iki proton ve iki nötrondan oluşur. İki proton içerdiğinden, çekirdekteki diğer protonların pozitif yükü tarafından itilir. Kaçmaya çalışır, ama çekirdeğin çevresindeki enerji duvarı bu kaçışı engeller. Alfa parçacığı uğraşa uğraşa, bir an gelir, çevresindeki enerji engelini tünelleyerek geçer. Bu olayın gerçekleşme olasılığı, tünelin boyu ve engelin yüksekliğine bağlıdır. Ancak, tünellemenin ne zaman olacağı bilinmez. Binlerce yılda veya her an. Tamamen olasılık dâhilinde olur ve yine hangi protonların tünellemeye gireceği bilinmez.
Sadece kayıtlı kullanıcılar yorum yazabilir!
Powered by !JoomlaComment 3.26
3.26 Copyright (C) 2008 Compojoom.com / Copyright (C) 2007 Alain Georgette / Copyright (C) 2006 Frantisek Hliva. All rights reserved." |