Sinir Hüceyrələrindəki Seçicilik

Neyron adı verilən sinir hüceyrələri digər hüceyrələrdən fərqli olaraq dendrit və akson deyilən hissələrə malikdir. Dendrit çox sayda qısa çıxıntıdan ibarətdir və hüceyrənin kökləri kimidir. Dendritlərin şaxələnmiş quruluşu digər neyronlardan və qəbuledici hüceyrələrindən siqnalların alınması və hüceyrənin cisminə çatdırılmasında xüsusi əhəmiyyətə malikdir. Aksonlar isə hüceyrənin cismindən çıxan uzun, bütöv bir hissədən ibarət olan, siqnalların göndərildiyi incə liflərdir və beyinə mesajların (impulsların) daşınmasına xidmət edərlər. Sinir hüceyrələri bu uzun zəncirlərdən ibarət olan sıx bir şəbəkə kimidir.

"Hücreler rastgele evrimleşemeyecek kadar karmaşık bir yapıya sahip, onları üretecek bir zekanın olması gerekir..." Micheal Behe

	Solda bir sinir hücresinin (nöronun) genel yapısı görülmektedir. Sinir hücrelerinin bu yapısı, sinir uyarılarının iletilmesi açısından özel bir tasarımdır. Bu yapıları sayesinde çevremizde olup bitenleri algılar, istediğimiz gibi hareket ederiz.

Hər hüceyrə membranı ətrafında bir elektrik yükünə sahibdir. Hər neyron da enerjisini boşaltmağa hazır olan kiçik bir bioloji batareya kimidir. İonlar hər sinir hüceyrəsinin daxilində və xaricində olan elektriklə yüklü molekullardır. Bu vəziyyət hüceyrə membranı boyunca elektrik yükü fərqi meydana gətirər. İnsanlardakı neyronların siqnal göndərməsi üçün orta hesabla mənfi 50 millivolt (bir millivolt voltun mində biri qədərdir) yükə ehtiyac vardır.(50) Bu nöqtədə sinir oyanması aksondan ötürülər. Hər sinir oyanmasından sonra hüceyrə membranından kalium ionlarının axını reallaşar. Neyron hər sinir oyanmasından sonra təkrar enerji ilə yüklənməlidir. Bunu etmək üçün neyron potensial həddinə çatana qədər ətrafdan ionları geri alar.

	Miyelinle kaplı bir akson boğumunda toplanan elektrik akımı, birinden diğerine atlayarak-devam eder. Böylece uyarılar sinir hücreleri boyunca ilerler. Bu sistemin her detayı bizim dış dünyayı algılamamız, gerektiği şekilde tepki vermemiz ve vücudumuzun tüm yaşamsal fonksiyonlarının gerçekleşmesi için beyinle koordinasyonunu sağlamak üzere özel olarak tasarlanmıştır.

Bir neyronun siqnalı göndərməsi bir saniyənin mində biri qədər bir vaxtda reallaşar. Bu səbəblə, saniyədə ən çox 1000 sinir siqnalı göndərmək mümkündür. Lakin ümumi olaraq 1 saniyədə 300-400-ə qədər siqnal reallaşar. Sinir hüceyrələri uzunluq baxımından hər insanda fərqlidir.(51) Sinir hüceyrələrində siqnalların çatdırılması saniyədə üç ilə yüz metr arasında dəyişər.51 Sinir hücrelerinde uyarıların iletilmesi saniyede üç ila yüz metre arasında değişir.52

Downstate Tibb Mərkəzində neyrofizik olan Prof. Peter Suckling hüceyrə membranından böyük bir heyranlıqla danışır: "Bu incə hüceyrə membranı bir çox izolyasiya maddəsindən daha yaxşı şəkildə elektrik gərginliyini mühafizə edər. Bu izolyasiya gücü yüksəkdir. Güclü olmalıdır və eyni zamanda çox incədir." 53

Sinir hüceyrələrinin hüceyrə membranında istehsal edilən elektrik sayəsində xəbərləşə bilmələri, bir yerdən başqa yerə məlumat göndərə bilmələri, orqanizmdə reallaşan funksiyaların sağlam şəkildə baş tutmasını təmin etmələri, üzərində düşünülməli olan bir vəziyyətdir. Üstəlik, hüceyrədə istehsal olunan bu elektrik mesajları getməli olduqları yerə çatar və qarşıdakı hüceyrə üçün bir məna ifadə edər. Hər hüceyrə özünə çatan mesajın nə mənaya gəldiyini bilər və buna uyğun olaraq fəaliyyətə başlayar. Burada izah edilən hadisə çox əhatəli düşünülməli olan möcüzəvi bir hadisədir. Hüceyrələr arasında belə qüsursuz işləyən bir sistem olmasa bir canlının həyat fəaliyyətlərini davam etdirməsi mümkün olmaz. O halda belə şüur və ağıl tələb edən qüsursuz sistem necə var olmuşdur? Şüursuz atom və molekul yığınlarının qərar qəbul edərək hüceyrələri meydana gətirdiklərini, daha sonra təsadüfən hüceyrələr arasında belə bir sistemin özbaşına var olduğunu irəli sürmək əlbəttə mümkün deyil. Bu dərəcə şüurlu bir sistemin varlığı bizlərə canlılardakı yaradılışın varlığını sübut edir. Elm adamlarını heyranlıq içində buraxan bu mikro ölçülərdəki möhtəşəm quruluş hər şeyin Yaradıcısı olan Rəbbimizə aiddir.

Heç yaradan da yarada bilməyən kimi ola bilərmi? Düşünüb ibrət götürməyəcəksinizmi? (Nəhl surəsi, 17)

	Hareket potansiyeli, akson zarında bulunan voltaj-kapılı sodyum ve potasyum kanallarının faaliyetleriyle oluşur. Bu kanallar dinlenme durumunda çoğunlukla kapalıdır ve hücre zarı potansiyeli biraz daha eksi değer alınca açılır. Potasyum kanalları bir milisaniye gibi bir sürede açılırken, bu süre sodyum kanallarında çok daha kısadır. Tüm bu işlemleri tespit ve takip etmemiz ise, ancak 20. yüzyılın teknolojisi ile mümkün olmuştur.

İstirahət Halındakı Neyron

Bir sinir hüceyrəsi xəbərdarlıq ötürmürsə, deməli, istirahət halındadır. Lakin bu, neyronun tamamilə hərəkətsiz olduğu mənasını verməz. Hər an qonşu sinir hüceyrələrindən gələcək siqnalları ötürməyə hazır olmalıdır. İstirahət halındakı bir neyron hər zaman qütbləşmiş olmalıdır. Bu da içəridəki mayenin xaricdəki ilə müqayisədə mənfi yüklü olması deməkdir. Bir sinir hüceyrəsinin membranı boyunca təxminən 70 millivolt dəyərində bir elektrik potensialı vardır. Buna membran potensialı ya da istirahət potensialı deyilir. Bu kəmiyyət az olaraq görünsə də, bu kiçik hüceyrənin bir əl fənəri batareyasının 1/20-i qədər enerji hasil etməsi deməkdir və aksonun membranı boyunca elektrik fəaliyyəti üçün bir potensial yaradar. Bəs, bu istirahət potensialı necə meydana gələr və necə mühafizə olunar?

Aksonun xaricində natrium (Na+) və xlor (Cl-) ionları var, içində isə yüklü zülallar və kalium (K+) ionları var. Hüceyrə membranı və xarici arasındakı elektrik yükü fərqi membran boyunca istirahət potensialını yaradar. Yüklü ionların meydana gətirdiyi bu fərq isə hüceyrə membranının fərqli ionlara qarşı seçici-keçirici olmasıyla təmin edilər. Natrium, kalium və xlor ionları hüceyrə membranından keçsə də, böyük yüklü zülalların içəriyə girməsi və elektrik potensialını meydana gətirməsi məhdudlaşdırılmışdır.

Lakin seçici-keçiricilik tək həll yolu ola bilməz, çünki hüceyrə daxilindəki kalium ionları (K+) hər zaman natrium ionlarından (Na+) sayca çoxdur, bundan başqa hüceyrə membranı xaricindəki natrium ionları (Na+) da hər zaman kalium ionlarından (K+) çoxdur. Lazım olan ion tarazlığının təmin edilməsi üçün sinir hüceyrəsindəki sıxlıq tərsinə dəyişməlidir.

Hüceyrə bunu, fəaliyyətinə əvvəlki hissələrdə toxunduğumuz kimi bir növ ion nasosu vasitəsilə edər. Natrium-kalium nasosu hüceyrə membranında bir kanal yaradan böyük bir zülal molekuludur. Bu nasos enerjisini ATF-dən (Adenazintrifosfat: Canlıların birbaşa istifadə etdiyi enerji molekulu) alar və natrium (Na+) ionlarını xaric edərkən kalium (K+) ionlarını içəri alar. Beləcə, hüceyrə daxili və xaricindəki düzgün ion nisbətini qoruyar. Hüceyrə membranı səthinin hər kvadrat mikrometrində 100-200 arasında natrium-kalium nasosu var. Hər biri saniyədə 200 natrium ionunu xaric edərkən, 130 kalium ionunun içəri alar.

Fəaliyyət Potensialı Və Siqnalın Daşınması

Bir neyron başqa bir neyron və ya mühit tərəfindən qıcıqlandırıldıqda siqnal başlayar. Bunun dərhal ardından siqnal akson boyunca hərəkət edər və hüceyrə membranı potensialının birdən tərsinə çevrilməsinə səbəb olar. Çünki neyron membranında ionların keçməsini təmin edən minlərlə zülal kanalı ya da qapısı var. Bu qapılar əsasən bağlı olar. Siqnal olması vəziyyətində natrium kanalları açılar və müsbət yüklü natrium ionları içəri axar. Bu səbəblə, hüceyrə membranının daxili müvəqqəti olaraq xaricindən daha çox müsbət yükə sahib olar və istirahət potensialı tərsinə çevrilər. Bu, hüceyrə membranı potensialını +50 milivolt dəyərinə yüksəldər. Bu yüklərin tərsinə çevrilməsinə "fəaliyyət potensialı" deyilir. Fəaliyyət potensialı əsnasında kalium qapıları açılar və müsbət yüklü kalium ionları xarici səthə axar. Bu vəziyyət istirahət potensialını təkrar tarazlaşdırar, beləcə neyronun daxili təkrarən mənfi yüklü, xarici isə müsbət yüklü olar.

Bütün bu prosesi tək bir sinir siqnalı başladar. Bu səbəblə, siqnalın ötürülməsini domino daşlarına bənzədə bilərik. Hər domino daşı aşdıqca yanındakının da aşırar. Sonra siqnal keçib getdikcə domino daşları özlərini təkrar düzəldər və ayağa qalxar, beləcə bir sonrakı fəaliyyət potensialına hazırlıq görərlər.

Sorumluluk Sahibi Hücrelerinizde Olup Bitenlerin Ne Kadarindan Haberdarsiniz?
	A) DİNLENME POTANSİYELİ 1. Akson 2. Elektrotlar 3. Sodyum-potasyum pompası, konsantrasyon eğiminin tersine Na+ iyonlarını hücre dışına, K+ iyonlarını hücre içine taşır. Bu işlem için ATP gereklidir. 4. Na+ iyon kapıları, Na+ iyonlarının hücre içine hızla hareket etmesini sağlayan voltajla aktif olan kapılardır. İyonlar bir hareket potansiyeli esnasında, konsantrasyon eğimi doğrultusunda emilirler. Na+ iyon kapıları dinlenme potansiyeli esnasında kapalıdır. 5. K+ iyon kapıları, açıldıklarında K+ iyonlarının hücre dışına emilmelerini sağlayan voltajla aktif olan kapılardır. K+ iyon kapıları dinlenme potansiyeli esnasında kapalıdır. 6. Eksi yükle yüklü olan protein iyonları, nöronun iç kısmına eksi yük verdikleri için, emilmeleri mümkün olmaz. B) HAREKET POTANSİYELİ Aşama 1: Kutupsallığın bozulması Na+ iyonları içeri doğru hızla hareket eder. 1. Na+ iyon kapıları etkiye tepki olarak açılırlar. Na+ kutupsallığı bozarak hücre içine doğru hızla hareket eder. Aksonun iç kısmı -70 mV’dan +30 mV’a çıkar.
	C) HAREKET POTANSİYELİ Aşama 2: Yeniden kutupsallaşma K+ iyonları dışarı doğru hızla hareket eder. 1. K+ iyon kapıları bir süre sonra açılıyor ve K+ iyonları hücre dışına doğru hızla hareket eder. Böylece hücre yeniden kutupsallaşarak, -70 mV'un altına düşer. 2. Sodyum-potasyum pompası Na+ iyonlarını hücre dışına geri pompalarken, K+ iyonlarını hücre içine alır. Böylece tekrar dinlenme potansiyelini elde eder. Bu işlem için ATP gereklidir.
Pek çok kişi kitap boyunca anlatılan bilgileri -eğer ilgi ya da uzmanlık alanı değilse- öğrenme ihtiyacı hissetmez. Çünkü bu bilgileri bilip bilmemiz, bilsek de bunları unutmamız ya da hatalı hatırlamamız hayatımızda önemli bir eksikliğe, değişikliğe sebep olmaz. Ancak hücrelerimizin bunları bilmek, hatasız uygulamak gibi vazgeçilmez öneme sahip sorumlulukları vardır. Tüm bu faaliyetlerini bize hissettirmeden, aralıksız olarak sürdüren hücreler, şaşırmadan, yanılmadan, unutmadan, dinlenmeden onlarca sene bu görevlerine sadık kalırlar. Saniyeden kısa sürelerde açılıp kapanan kapılarla taşınan uyarılar, aslında dev bir tasarımın gözle görülmeyen parçalarını oluştururlar. Yediğiniz elmanın tadını almanız, gülün kokusunu duymanız, annenizin sesini tanımanız, bir telefon numarası hatırlamanız, televizyon kumandasının düğmesine basabilmeniz, sorulan bir soruya cevap verebilmeniz, merdivenden hızlı adımlarla inebilmeniz, kısacası hayatınızda düşünmeden yaptığınız şeyler bu sistem sayesinde işler. Bizim üzerimizdeki sorumluluk ise biz daha ihtiyacını bilmezken bu sistemi vücudumuzda var eden Rabbimiz'e karşı şükredici olmaktır. Hareket potansiyelinin başında tüm sodyum kanalları ve potasyum kanallarının çoğu kapalıdır. Aksonun yakınından gelen veya bir uyarı taşıyan elektrik akımı aksonun hücre zarı potansiyelinin daha az eksi değer almasına neden olur. Bu sodyum kanallarının bir kısmını açar ve sodyum iyonları hücre içine akar. Artı yüklerin bu şekilde girmesine rağmen, hücre zarı potansiyeli hala eksi yüklüdür. Bu nedenle sodyum kanalları açılır ve daha fazla sodyum iyonu içeri girer. Bu noktada aksonun başına tam tersi gelir: Sodyum kanalları sırayla kapanmaya başlar ve sodyumun içeri girişi durur. Buna karşın aksonun potasyum kanalları açılmaya başlar ve potasyum iyonları dışarı kaçar. Sonuçta hücre içinde artı yükün azaltılmasıyla hücre zarı potansiyeli ilk seviyesine geri döner.

Sinaps Yolları

İnsandakı sinir sistemi milyardlarla sinir hüceyrəsindən ibarət kompleks bir şəbəkədir. Bu sinir hüceyrələri bir-birləriylə və bədəndəki digər hüceyrələrlə sinaps adı verilən bölgələr sayəsində ünsiyyət qurarlar. Sinapslar qonşu sinir hüceyrələrinin bir-birlərinə çox yaxınlaşdıqları, lakin tam olaraq toxunmadıqları kiçik hissələrdir. Bir-birlərinə təmas etmədikləri üçün siqnallar bir hüceyrədən digərinə birbaşa olaraq keçməz, sinir impulsları (sinir ötürücüləri) (neurotransmitters) deyilən kimyəvi vasitələrlə boşluqlardan daşınarlar.

İlk hüceyrəyə bir siqnal gəldiyi vaxt bu, o hüceyrənin hüceyrələrarası boşluğa bəzi sinir impulsları buraxmasına səbəb olar. Bunun nəticəsində sinir impulsu molekulları bu boşluqda diffuziyaya uğrayarlar, yəni daha az sıx bir mühitə doğru keçərlər və ikinci hüceyrədəki sinir impulsu molekullarına bağlanarlar. Sinir impulslarının və qəbuledici molekulların çoxlu növü olduğu üçün bu sinaps vasitəsilə nəqletmə sürətli (saniyənin mində biri) ya da yavaş (saniyənin yüzdə biri) şəkildə ola bilər. Kimyəvi maddələr ikinci hüceyrəni ya hərəkətə keçirər, ya da dayandırar. Buna görə sinapslar sinir sistemində məlumatı dəyişdirərək ya da prosesə əlavə edərək xidmət edərlər, bu xüsusiyyətlərindən ötrü beyindəki sinaps funksiyası öyrənmə və yaddaş ilə əlaqəlidir.

Neyronlar sinaps deyilən rabitə vasitəsilə mesajlar alıb çatdırarkən, bu nöqtələrdə kimyəvi siqnal mübadiləsi edərlər. Beynimizdəki sinir hüceyrələrinin yüz trilyon əlaqə nöqtəsi vardır. Bu əlaqə nöqtələrində böyük bir molekulyar nəqliyyat fasiləsiz davam edər. Bu nəqliyyatın nə zaman dayanmalı ya da axmalı olduğunu söyləyən, ion olaraq bilinən elektrik yükü daşıyan kimyəvi maddələr və eyni zamanda böyük və kiçik fərqli zülal növləridir.

Vücudumuzdaki Olağanüstü Faaliyetler Üzerinde Düşünmek, Rabbimizi Gereği Gibi Takdir Edebilmek için Birer Fırsattır.
	Kas Hareketi ve Asetilkolin Kanalları: Bir kas, bağlı olduğu motor sinir uyarıldığında kasılır. Bu motor sinirine ait aksondaki sinir iletisi, terminallere ulaşınca, asetilkolin adındaki sinir ileticisinin salgılanmasını sağlar. Bu madde sinir ve kas hücreleri arasındaki sinaps denilen boşlukta yayılır ve kas hücresinin zarındaki kompleks proteinlere -asetilkolin alıcılarına- bağlanır.
Bu bağlanma her alıcının içindeki iyon kanalının açılmasına, böylece akımın, kas hücresi zarı boyunca devam etmesine neden olur. Bu akım kas hücresinde elektriksel hareketlenmeye neden olur ki, bu da kasın kasılmasıyla sonuçlanır. Kitabın sayfalarını kolayca çevirebilmeniz, bir yandan çayınızı yudumlamanız, parmaklarınızla müziğe ritm tutmanız, koltukta oturabileceğiniz şekilde kaslarınızın gerilmesi, geri plandaki bu sistemlerin kusursuz çalışması sayesinde mümkün olur. Kas hareketini sağlayan bu olaylar zincirini durdurmanın bir yolu, asetilkolin alıcılarını bloke edecek bir madde kullanmaktır. Bu yöntem felce neden olan bazı zehirli canlılar tarafından da kullanılır. Örneğin kara dul örümceğinin zehiri, asetilkolin püskürmesine sebep olur. Görüldüğü gibi yaşamımızı rahatça sürdürebiliyor olmamız, istediğimizi dilediğimiz zaman yapabilmemiz, çevremizde olup bitenleri algılayıp bunlara yerli yerinde tepkiler verebilmemiz, Allah'ın vücudumuzda yarattığı bu özel sistem sayesinde kusursuzca işlemektedir. Kaldı ki asetilkolin kanalları vücudumuzdaki kompleks düzenin sadece küçük bir bölümünü oluşturmaktadır. Ancak vücudumuzdaki her detay Yüce Rabbimiz'in ilmiyle çok önemli bir göreve sahip olarak yaratılmışlardır.

1- Potasyum iyonları, 2- Sinir iletici moleküller, 3- Hedef hücre, 4- Kapalı kanal,	5- Alıcı, 6- Sodyum iyonları, 7- Açık kanal, 8- Soldaki büyütülmüş kısım,	9- Sinaptik boşluk, 10- Alıcılar, 11- Hedef hücreler, 12- Sinaptik keseler,	13- Akson, 14- Sinir uyarısının yönü, 15- Sinapsin ucu,
Sinapslar elektro-kimyasal mesajları iletmek için biyolojik anahtarlar gibi çalışırlar. Her sinaps iki bölümden oluşur: İletken nöronun ucundaki yumru biçimli kısım ve hedef hücrenin zarındaki alıcı bölge. Sinaptik boşluk 1 inç'in (2.54 cm) milyarda biri kadardır ve iki hücrenin zarlarını birbirinden ayırır. Sinapsin ampul şeklindeki uç kısmında sinaptik keseler denilen çok küçük küreler yer alır. Bunların her biri binlerce uyarı ileten molekülleri tutar. Sinir uyarısı uç kısma ulaştığında, keseler zarla birleşir ve içlerindekileri sinaptik boşluğa bırakırlar. Sinir ileticileri hedef hücredeki alıcılarla birleşirler; bu, belli alıcı kanallarının açılarak sodyum iyonlarının hedef hücreye doğru hızla hareket etmelerini sağlar. Bu iyon akışı hedef hücrenin zarının bir bölgesini harekete geçirir ve hedef hücrede bir elektriksel dürtü oluşur. Sinir hücrelerimiz arasındaki son derece yüzeysel olarak tarif edilen bu moleküler trafik, sürekli ve yoğun olarak devam eder. Bu trafiğin ne zaman durması ya da hareket etmesi gerektiğini söyleyenler ise, iyonlar ve bir kısım proteinlerdir. Şuursuz moleküllerin kendi kendilerine düzenlenip vücudumuzdaki sinir sistemini kurmaları, sonra bunu mükemmel şekilde organize etmeleri elbette ki mümkün değildir. Moleküller, bir tasarım dahilinde ve bir amaca hizmet etmek üzere biraraya gelmişlerdir. Vücudumuzu kuşatan bu sistem, Allah'ın sonsuz hakimiyetini sergileyen örneklerden biridir.

Hüceyrə Membranının Xlorid Kanalındakı Xüsusi Dizayn
	Yanda klorid kanalının yapısı ve vücudumuzun hücrelere tuz alımını nasıl düzenlediği görülmektedir. Kanalda yeşil ve mavi olarak gösterilen iki eşit alt-birim görülmektedir. Her alt-birim kendi iyon boşluğunu oluşturmaktadır. Kırmızı küreler klor iyonlarının iki geçiş yolunu göstermektedir.
“Nature” jurnalının 17 yanvar 2002-ci il tarixli sayında X şüalı Kristalloqrafiya texnikası istifadə edilərək əldə edilən xlorid ion kanalının üç ölçülü təsvirlərinə yer verildi. Howard Hughes Tibb İnstitutu tədqiqatçısı, Rockefeller Universitetindən Roderick MacKinnon və qrupu xlorid ionlarının hüceyrə membranından ən əlverişli şəkildə keçmələri üçün hazırlanmış zülal memarlığını ortaya çıxardılar.(1) Roderick MacKinnon qarşılaşdığı kompleks quruluş haqqında bunları ifadə etmişdir: Bu kompleks bir quruluşdur. Elm adamları xlorid ion kanalının bir çox istiqamətini ortaya çıxararkən mükəmməl bir iş gördülər... anion [mənfi yüklü atom] seçiciliyinin fiziki prinsiplərini anlamaq üçün atom quruluşunu bilmək lazımdır. Bu quruluş nə qədər mürəkkəb olsa da, təbiətdə xlorid kimi bir anionu hüceyrə membranı içində tarazlıqda tutmaq üçün zülalın necə təşkil olunduğunu göstərən sadə bir mesajdır.(2) Elektrik yüklü ionlar canlılar tərəfindən orqanizmdə müxtəlif xəbərləşmə, ürək ritminə nəzarət, sinir siqnallarının yaradılması və hormonların ifraz olunması üçün istifadə edilir. Daha əvvəl də ifadə etdiyimiz kimi hüceyrələr hüceyrənin daxili və xarici arasında elektrik yükü fərqliliyi meydana gətirərək siqnal göndərmək üçün ionlardan istifadə edərlər. İonlar yüklü olduqlarında yağdan ibarət olan membran əvəzinə, suyun içində olmağı seçərlər. Bir ionu digərindən ayırd edə bilən ion kanalları da bu problemə sanki həll yolu təqdim edərlər. İnsanda doqquz fərqli xlorid ion kanalı var və bunlar böyrəklərdə duzun sorulmasından, əzələ sıxılmalarına qədər fərqli vəzifələrə malikdirlər. Xlorid ion kanalı kalium ion kanalından tamamilə fərqli bir quruluşa sahibdir. Kalium ion kanalı su dolu piramida şəklində bir boşluğu olan böyük bir boşluq ikən, xlorid kanalının iki boşluğu vardır və hər biri ortadan büzülən qum saatı formasındadır. Elm adamları eyni zamanda kanalı təşkil edən zülal subvahidlərinin hər iki kanal növündə tamamilə fərqli şəkildə yerləşdiyini gördülər. Kalium kanalında dörd zülal subvahidi bircə boşluğu yaradır. Xlorid ion kanalında isə hər bir zülal subvahidinin öz boşluğu var və subvahidin iki tərəfi iki-mərtəbəli dönmə simmetriyası olaraq bilinən əks istiqamətlərə malikdir. Belə düşünülür ki, bu quruluşun ortaya çıxması, elm adamlarına hüceyrənin içində doğru ion konsentrasiyasını qorumaq üçün kanalın necə açılıb bağlandığını başa düşməyə kömək edəcək. Göründüyü kimi, elm adamları yüksək texnoloji imkanlarına baxmayaraq öz bədənlərinin bir parçası olan hüceyrə membranında baş verən kompleks əməliyyatları tam olaraq aydınlaşdıra bilməmişlər. Necə ki, xlorid ion kanallarını araşdıran R. MacKinnon hüceyrə qapısı olaraq bilinən bu quruluşların hələ yeni başa düşülməyə başlandığını, ion kanalının qapı olaraq necə fəaliyyət göstərdiyini anlamaq üçün təcrübələr aparmağa davam etməli olduqlarını ifadə etmişdir.(3) Hüceyrə membranı xlorid ionunu hüceyrə daxilinə qəbul etmək üçün xüsusi bir quruluşa malikdir. Hüceyrə membranı hər cür maneəyə baxmayaraq fövqəladə həllər ortaya qoyaraq, ehtiyacı olan ionu daxilinə ala bilir. Əlbəttə ki, ortaya qoyuan bu həll ağıl və şüurdan məhrum molekullara aid ola bilməz. Buradakı nizam Allahın hüceyrələrimizdə yaratdığı kompleks sistemin bir hissəsidir.
Iqtıbaslar R. Dutzler, EB Campbell, M. Cardene, BT Chait & R. MacKinnon, "X-ray structure of a CLC chloride channel at 3.0 A reveals the molecular basis of anion selectivity", Nature, no. 415, 17 Yanvar 2002, ss. 287-294. http://www.hhmi.org/news/mackinnon5.html; "Images Reveal How Body regulates Salt Uptake in Cells", Howard Hughes Medical Institute News. http://www.hhmi.org/news/mackinnon5.html; "Images Reveal How Body regulates Salt Uptake in Cells", Howard Hughes Medical Institute News.

Beyin Hüceyrələrinin Seçiciliyi: "Qan-Beyin Səddi"

Yukarıdaki resimde alkol moleküllerinin beyin hücrelerinin zarlarından emilimi görülmektedir. Alkol molekülleri sinir uyarılarının geçişini engelleyerek, beyin hücrelerini birer birer kapamaktadır.

Beyində qandakı lazım olan qida maddələrini içəri alan, lakin sinir hüceyrələrinin işinə maneə törədən maddələri kənarda saxlayan xüsusi nəzarətçilər var. Bunlar beyindəki sinir toxumaları ilə qan arasında bir maneə yaradaraq, qandakı maddələrin beyinə daxil olmasının qarşısını alarlar. Bu səddi beyindəki qan damarlarını sanki bir astar kimi örtən endotel hüceyrələri meydana gətirər. Qan və beyin hüceyrələri arasında bir sədd olmasının əhəmiyyəti sinir hüceyrələrinin stabil bir kimyəvi mühitə ehtiyac duymasından irəli gəlir. Əgər bu cür bir maneə olmasaydı, qlükoza, amin turşusu, hormon ya da digər komponentləri artıracaq qidalar qəbul etdikdə ya da məşq etdikdə sinir fəaliyyətləri nəzarətdən çıxacaq və hətta epileptik tutmalar yaşayacaqdıq.

Beyinin içindəki saysız kapilyar damar beyinə qida maddələri gətirərkən, tullantıları da kənara daşıyar. Beyindəki endotel hüceyrələrində qandakı maddələrin hüceyrə membranından keçərək sinir toxumalarına çatmasına mane olan xüsusi əlaqə nöqtələri var. Bu səbəblə, endotel hüceyrələri qan və beyin arasında, demək olar ki, heç keçirici deyil. Lakin beyinin oksigen, qlükoza və amin turşuları ehtiva edən maddələrə də ehtiyacı vardır. Əgər sədd heç bir şeyi keçirməsəydi, beyin qidalardan məhrum qalacaq və öləcəkdi. Lakin "qan-beyin səddi" istənməyən maddələri kənarda saxlayan, eyni zamanda beyinə həyati molekulları daşıyan xüsusi mexanizmlərə malikdir.

Ümumi olaraq, yağda həll olan molekullar qan-beyin səddini dərhal keçə bilərlər. Bunların arasında nikotin, etanol və heroin vardır. Lakin yağda həll olmayan yüklü molekullar xüsusi daşıma sistemlərinə ehtiyac duyarlarsa, beyinə ya çox yavaş girərlər, ya da heç girə bilməzlər. Bunlar zülallar kimi böyük molekullar və ya natrium kimi kiçik molekullar ola bilər. Beyinin ehtiyac duyduğu əsas enerji qaynağı olan qlükoza və özünün hazırlaya bilmədiyi amin turşuları yağda həll olunmur. Bu səbəbdən, bu maddələr özlərinə xas daşıyıcıları vasitəsilə hüceyrə membranından içəri qəbul edilərlər. İnsan beyni gündə 120 qramdan çox qlükoza istifadə edər. Lakin 2 qramdan çoxunu saxlaya bilmədiyi üçün, sədd boyunca fasiləsiz qlükoza tədarük edilməlidir.

Tam bu ehtiyaca istiqamətli olaraq hər endotel hüceyrəsində qandan böyük miqdarda qlükoza almasını təmin edən çox sayda daşıyıcı var. Qlükoza daşıma sistemi bədənin ən intensiv işləyən daşıma sistemidir. Bu şəkərin yalnız çox az bir qismi hüceyrənin özü tərəfindən istifadə edilər, geriyə qalanı isə beyinə daşınar. Lakin daşıyıcı molekulların quruluşu elm adamları üçün hələ də sirr olaraq qalır. Daşıyıcılar böyük ehtimalla hüceyrə membranında qlükozanın keçməsinə icazə verəcək şəkildə kanallar aça bilən bir və ya daha çox zülal molekuludur, lakin quruluşları hələ də araşdırılır.

Amin turşularının daşıyıcı sistemləri isə çox daha kompleksdir. Çünki 20 amin turşusunun hər birinin fərqli molekulyar quruluşu vardır. Bunlar kimyəvi xüsusiyyətlərinə görə də dörd fərqli qrupa ayrıla bilirlər: böyük neytral, kiçik neytral, qələvi və turş. Hər kateqoriyanın öz daşıma sistemi mövcuddur. Qlükoza daşıyıcılarında olduğu kimi böyük neytral amin turşusu daşıyıcıları səddin hər iki tərəfində də yerləşər, beləliklə, amin turşuları beyindən içəri girər və çıxar. Kiçik neytral amin turşuları isə beyin hüceyrələri tərəfindən sintez oluna bilər, bu səbəblə onları beyinə daşıyacaq daşıma sistemlərinə ehtiyac yoxdur.

Qan-beyin səddi fikri ilk dəfə XIX əsrin sonlarında Alman bakterioloq Paul Ehrlichin araşdırmaları ilə ortaya atılmışdı. Ancaq bu fikri sübut etmək 1950-ci illərdə elektron mikroskopunun inkişaf etdirilməsi sayəsində mümkün olmuşdur. Beyindəki kapilyar damarlar görünüş etibarilə bədənin digər bölgələrindəki damarlara bənzəsə də, fərqli xüsusiyyətlərə malikdir. Əvvəla beyindəki kapilyar damar hüceyrələri arasındakı əlaqə həddindən artıq dərəcədə möhkəmdir. Hüceyrə membranları əlaqə nöqtələrində sanki bir-biriylə qaynaşmışlar. Lakin bədənin digər yerlərindəki kapilyar damarlarda endotel hüceyrələri arasında boşluqlar var. İkincisi, beyindəki kapilyar damar hüceyrələrində hüceyrə membranından mayeləri və məhlulları daşımağa kömək edən çox az pinositoz kisəsi vardır. Beyin xaricindəki hüceyrələrdə isə bu kisələr çoxdur.

"Allah, yeryüzünü sizin için bir karar, gökyüzünü bir bina kıldı; sizi suretlendirdi, suretinizi de en güzel (bir biçim ve incelikte) kıldı ve size güzel-temiz şeylerden rızık verdi. İşte sizin Rabbiniz Allah budur. Alemlerin Rabbi Allah ne Yücedir." (Mü'min Suresi, 64)

Səddin Əhəmiyyəti

Qan-beyin səddinin əhəmiyyətini bu sədd olmadıqda ortaya çıxan xəstəliklərdən anlaya bilərik. Şişlər, beyindəki toxuma deformasiyaları və iflic kimi şiş meydana gətirən, mayelərin və zülalların beyində yığılmasından yaranan şişlər səbəbiylə meydana gələn digər xəstəliklərdə bu sədd dağılar. Endotel hüceyrələrinin divarlarında daha çox kisə meydana gəldiyi üçün sızınt yaranar və ya hüceyrələr arasındakı möhkəm əlaqə aralanar.

Səddə zərər gəlməsi beyin toxumalarında maye yığılmasına və qurğuşun zəhərlənməsinə yol açar. Araşdırmalara görə bu zəhərli maddə əvvəl endotel hüceyrələrinə, sonra da astrositlərə daxil olar. Qandakı qurğuşunun, səddi zədələməsindən sonra beyinə digər maddələrin hücumu asanlaşar.

Qan-beyin səddi artıq passiv deyil, qan və beyin arasında dinamik bir quruluş olaraq görülür. Lakin bu səddin və daşıma sistemlərinin necə qorunduğu haqqındakı məlumatlar hələ yetərsizdir.54

Bədənimizin hər nöqtəsi canlılıq üçün xüsusi olaraq nəzərdə tutulmuşdur. Kitab boyunca bir çox nümunəsinə toxunduğumuz bu dizaynlar elm adamlarını uzun illərdir məşğul edən və tədqiqatçıları özünə heyran edən mexanizmlərdən təşkil olunmuşdur. İnsanın həyatda qalması üçün yalnız beyin və qan hüceyrələri arasında yerləşən bu sədd niyə bir başqa orqanın hüceyrələri arasında deyil də, tam olmalı olduğu yerdə, beyindədir? Hüceyrələr aid olduqları orqanın -beyinin- sabit bir mühitə ehtiyac duyduğunu, buna görə də, hüceyrəyə giriş-çıxışların daha nizamlı şəkildə həyata keçirilməli olduğunu haradan bilirlər? Şübhəsiz, hüceyrələr bunu öz-özlərinə bilib, bir səddə sahib olma qərarı almaları, bunu membranlarında inşa etmələri mümkün deyil. Bunun təsadüfən olması isə qətiyyən mümkün deyil. Çünki beyin hüceyrələrindəki səddin həyati bir məqsədi vardır və bu məqsədə istiqamətli kompleks bir quruluşdan söhbət gedir.

Buna görə, bu nöqtədə da canlılığın mənşəyini təsadüfi mexanizmlərlə izah etməyə çalışan təkamülçülər yenə çarəsizdir. Çünki bədənimizdəki bütün kompleks sistemlər mövcud olsa, yalnız beyin hüceyrələrindəki bu sədd olmasa, canlılığın davamı yenə mümkün olmazdı. O halda bu sədd ən başda -bütün sistemlərlə birlikdə- mövcud olmalıdır. Təkamül nəzəriyyəsinin iddialarının əsasını təşkil edən mərhələli inkişaf da, bu nümunədə göründüyü kimi yenə etibarsızdır.

Nəticə olaraq, insan üçün əvvəldən alınmış bu tədbir, Allahın varlığının saysız dəlillərindən biridir. Rəbbimiz ayələrdə belə buyurur:

Kafirlərdən soruş ki, onları yaratmaq çətindir, yoxsa Bizim başqa yaratdıqlarımızı? Biz ki onları yapışqan kimi palçıqdan yaratdıq. Sən onlara təəccüb edirsən, onlar isə səni ələ salırlar. (Saffat surəsi, 11-12)