Kimyasal Evrim – Tek Hücrelilerin Oluşumu – 2

293

molekuller

İlk Amino Asitler ve Peptidlerin Oluşumu

Yavaş yavaş bu süreçlerle daha karmaşık ve kompleks moleküller olgunlaşmaya ve tamamlanmaya başlar. Baloncuklar arasında sürüklenen bu ilk büyük ve çok atomlu konstrüktif yapılar içinde amino asitler ilk sırada gelmektedir. Bugün bile her hücrede milyonlarca defa rastlanabilen amino asitler yaşamın kimyasal temel taşlarıdır. Nitekim amino asitler bir kolyenin boncukları gibi birbirleri ardına dizilebilir ve bu şekilde bildiğimiz proteinleri oluşturur.

Hayatın yapı taşları olarak adlandırılan Karbon, Hidrojen, Oksijen ve Azot kendi aralarında birleşerek su, metan, amonyum, hidrojen siyanid ve karbondioksit gibi daha büyük moleküller oluşturacak, bunlar da ardından amino asitler, lipitler, şekerler, pirimidinler ve nükleik asitleri ve sonunda bu moleküller de içlerinde enerji kaynakları taşıyan mikro odacıklarda birleşerek adına protein ve DNA dediğimiz daha büyük moleküllerin oluşmasını sağlayacaktı.

Odacıklarda yavaş bir süreç içinde  gitgide daha uzun iplikler oluşturmaya başlayan amino asitler, uzadıkça birbirleri çevresinde dolanarak yumaklaşmaya ve bugün bildiğimiz o özgün sarmal şekillerini almaya başlarlar. İleride bir hücrenin tüm hayati görevini üstlenecek olan ilk protein molekülleri bu şekilde oluşmaya başlar.

Bazı proteinler bir hücrenin form ve şeklini stabilize ederken, diğerleri iki değişik madde arasındaki tepkimeleri tetiklemekte, bir başkası ise hücre membranında kendine bir yer bularak kalıcı olarak oraya yerleşmekte.

rna

İlk Nükleotidler ve Nükleik Asitlerin Oluşumu

Bunların yanında paralel olarak hayat için önem taşıyan başka bir madde grubu da erken bir şekilde oluşmaya başlamaktadır. Bu madde grubu da ileride genlerin temel taşı olacak olan nükleotidler olacaktı.

Tam anlamıyla bu dönemde 5 çeşit farklı nükleotid oluşmaktaydı. Bunlardan her biri farklı şeker moleküllerinden, zengin enerjili fosfat bileşimlerinden ve de 5 değişik varyasyonları bulunan nükleik asit bazlarından birinden oluşmakta, nitekim sırasıyla adenin, sitozin, guanin ve urasil.

İlk başlarda hayati önem taşıyan bu maddeler baz çözeltisi içinde ancak seyrek olarak yüzmekteydi. Bacalardaki sıcaklık farklılıkları ise onları bu dar odacıklarda gitgide daha çok toplanmaya ve bir araya getirmeye zorlar.

Zira bu bacaların sıcak kaynaklara bakan yüzünde duvar gözenekleri daha sıcak ama okyanusa bakan taraftaki duvarların gözenekleri ise daha soğuktu. Bu sıcaklık farklılıkları da birbirleriyle bağlantılı olan odacıklar arasındaki sular ve sıvılar ile dolaşmaya ve sirkule edilmeye başlar. Bir kısmı su akımlarıyla koparılan, bir kısmıysa ısı enerjisinin verdiği güçle hareket eden Nükleotitler de bu gözenekler sisteminin alt kısımlarında milyonlarca kere yoğunlaşmaya başlar.

Bu şekilde sıkışarak bir araya toplanan nükleotitler amino asitlerinde olduğu gibi daha uzun zincirler kurmaya başlayarak ribonükleik asitleri (RNA) oluşturular.

adenin-sitozin

İlk RNA (Ribonükleik Asitlerin) Oluşumu

Çeşitli biçimlerdeki nükleotitler artık hangi sıraya göre birbirleriyle dizilmişlerse, her bir RNA molekülü de belirli ve kendine özgü bir forma göre şekillenerek yumaklaşmış ipçiklere benzemeye başlarlar.

Muhtemelen RNA molekülleri ilk başlarda odacıklarda sadece enerji depolayıcıları olarak enerji taşıma görevi görmüşlerdi. Enerji depolayarak ihtiyaç olduğunda başka bir tepkimeyi besleyerek aldıkları bu enerjiyi geri veriyorlardı.

RNA molekülleri belki de amino asitlerin uzun zincirler kurabilmesini hızlandırabiliyor, RNA sayesinde amino asitler daha çabuk ve hızlı bir şekilde proteinler oluşturabiliyordu. Modern hücrelerde RNA moleküllerin dizilim şekli amino asitlerin de dizilim şeklini belirlemekte ve protein molekülünün dizilim kuruluşunu da önceden saptamaktadır.

İlk hücrede bu adıma nasıl varıldığı henüz tam olarak bilinmemekte. Araştırmacıların tahminlerine göre muhtemeln RNA moleküllerin çeşitli şekilleri ve RNA’lerden her birinin sahip olduğu enerji ile amino asitlerin enerjilerinin birbirleriyle etkileşmesi kaba bir seleksiyon oluşmasına neden oldu.

Fakat bilinen ve sabit olan bir şey var, o da hayat öncesi herhangi bir dönemde bazı odacıklarda kimyayı biyolojinin eşiğine taşımış olan bir adımın atılmış olduğu..Proteinler ve RNA’in birbirlerini destekledikleri, RNA moleküllerinin bu tip proteinlerin oluşmasını hızlandırdıkları, buna karşılık proteinlerin de RNA moleküllerinin kendilerini sentezleyerek çoğalmalarını destekleyerek yardım etmiş oldukları..

RNA moleküllerin yapısı ve şekli sadece hangi tür proteinlerin oluşturulacağını belirlememekte, aynı zamanda bu moleküller aynı bilgiyle kendilerini de çoğaltabilmekte. Bu anlamda RNA molekülleri kendi içlerinde bir yapı planı da taşımakta. Böylelikle odacıklarda ilk genetik molekülleri de oluşturmakta ve kimyasal süreçleri etkileyen, aynı zamanda kendilerini sentezleyecek şekilde  bilgi depolayıcıları  veya veri yaşıyıcıları görevini de üstlenmekteler.

Moleküler yapı taşları nükleotitlerde oluşan ve kendilerini çoğaltarak nesillerini geleceğe taşıyabilen bu kompleks dizilimler ile ilkel bir genetik şifre de ilk defa doğmuş oluyordu. Bu süreç de bir yapının canlı olarak nitelenebilmesinde önemli bir kriter olacaktı.

İlk Yağ Asitleri ve Lipitlerin Oluşumu

Sağlam kalan ve işler haldeki bacalarda ise biyo-kimyasal tepkimeler yakında, su geçirmeyen lipit yağlar gibi daha başka bileşimlerin oluşmasına gebe kalacaktı. Bu lipitler başlangıçta hücre zarının minerallerden oluşan panzer duvarı iç yüzünde toplanıyor ve oralarda minik lekeler oluşturuyordu. Daha sonraları ise bu lekeler birbirleriyle karışıp eriyerek küçük odacıkların tüm duvarlarını kapsamaya başlayacaktı. İşte bu yağ-lipit tabakası zaman içinde organizmanın hücre zarının tümünü oluşturacak ve gen moleküllerine kendi yapı planını da ekleyecekti.

Sonunda bu arkaik hücrelerden bazıları, asitli deniz duyu ile derinliklerden gelen bazlı çözeltiler arasında var olan ve hayati önem taşıyan bu dengesizliği kendi başlarına oluşturmaya başlayacaktı. Muhtemelen bu süreç ilk olarak sıcak kaynaklardan daha uzakta kalan odacıklarda gerçekleşecekti. Bu kaynaklardan daha uzakta kalan odacıklarda bazlı baz çözeltileri deniz sularıyla daha çok karıştığından azalmış olacak ve kendisini saran asitsi denizle olan değer farkı da azalacaktı.

Bu bölgede – bilim insanlarının tahmin ettiklerine göre-   devamlı olarak tekrarlanan form ve biçim değişiklikleri yüzünden hücre zarı dışındaki elektrik yüklü parçacıkları bir pompa gibi hücrenin içine çeken protein molekülleri oluşacaktı. Bu şekilde dış ve iç dünya arasındaki kimyasal süreçleri devreye sokmaya yarayan, sürekli ve zengin voltajlı bir elektrik gerilimi oluşturulabilecekti.

Böylelikle denizaltı bacasının olası bir parçalanması veya kendi içine çökmesi bu yapılar için artık ölüm fermanı anlamına gelmeyecek bir şekilde ön hücreler olgunlaşmış ve dış dünyaya açılmaya hazır hale gelmişlerdi. Bılakis bu onlar için artık bir kurtuluş olacaktı. İlk tamamlanmış hücreler artık yattıkları kuluçkadan çıkmaya hazırdılar..

yag-asitleri

Kaynakça:

Cevherler ve Volkanik Kayaçlar, Çevirenler; T. Ustaömer ve B. İpekoğlu, İstanbul Üniversitesi

Ribonükleik Asit, RNA Wikipedia

RNomenclature, Jürgen Brosius and Henri Tiedge, Volume 1, Issue 2, Temmuz/Ağustos 2004, Sayfa 81 – 83

Linder Biologie (Linder Biyoloji Ansiklopedisi), 21. Baskı, Schroedel, Hannover 1998

Chemische Evolution (Kimyasal Evrim), Biologie GLF 13/1 2007, Christian Neukirchen

Evolution im Fadenkreuz des Kreationismus (Yaratılışcıların Hedefinde Evrim), Bölüm “Die chemische Evolution” (Kimyasal Evrim) , Sayfa 171-211,  Martin Neukamm

Chemische Evolution: Und der Ursprung des Lebens , (Kimyasal Evrim ve Hayatın Kökeni), Springer Verlag Berlin Heidelberg 2005, Prof. Dr. Horst Rauchfuss

Der heiße Ursprung des Lebens, (Hayatın Sıcak Başlangıcı)  Spektrum der Wissenschaft, Ocak 2007, Sayfa 73-81. Russell, M.J. (İngilizce PDF)

PAYLAŞ
Önceki İçerikKimyasal Evrim – Tek Hücrelilerin Oluşumu -1
Sonraki İçerikHalayın Kökeni
36 yaşındayım. Yıldız Teknik Harita Mühendisliği mezunuyum. Taşınmaz değerlemesi yapıyorum. Bilim,uzay, tarih,arkeoloji konularına ilgi duyuyorum. Ön Türk Tarihini araştırmaktan keyif alıyorum. Yüzüklerin Efendisi ve Türkler üzerine (Orta Dünya'nın Analizi) kitap çalışmam tamamlandı. Yakın zamanda yayımlanacak.

HENÜZ YORUM YOK

CEVAP VER