Bilim-Teknik GÜNDEMİ

HAZIRLAYAN: Doğan Barış ABBASOÐLU


Dünyada yaşamın en temel gereksinimlerinden biridir oksijen. Oksijenin yokluğu demek bugün insanların da dahil olduğu yaşamın yüzde 99’undan fazlasının yok olması demek. Bizim varlığımızın en temel anahtarı olan bu molekül aynı zamanda bizim ihtiyarlamamız ve ölmemizin de temel nedeni. 

Oksijen bizi öldürüyor. Bu kadar basit bir şey. Her sene sadece oksijen soluyarak 1000 defa röntgen filmi çektirmiş kadar DNAlarımızda tahribata neden oluyoruz. Oksijen hücrelerimizi yok edebiliyor, kemiklerimizi ve kanımıza zarar verebiliyor. Hücrelerin zarlarını tıkayabilen oksijen testestoron, insülin ve tiroid gibi hormonlardaki düzensizliklerle de bağlantılı. 

Peki bu nasıl oluyor? Oksijen bizi nasıl öldürüyor?

Tabii ki büyük bir zerafetle işlenen ve 70 yıl kadar süren bir cinayetle. Bir demirin kırmızılaşması, yarım elmanın kahverengiye dönmesi ile aynı şekilde: Paslanmayla. 

Tüm canlıların enerjiye ihtiyacı var. Enerji sağlamak için canlıların çalıştırdığı mekanizmaya metabolizma diyoruz. Metabolizmamızın çalışması için gıda ve oksijene ihtiyacımız var. Hücrelerimizde her an milyarlarca reaksiyon oluşuyor ve ATP molekülleri üretilerek enerji ihtiyacı karşılanıyor.

İnsanın soluduğu oksijenin yüzde 95’i hücrelerde enerji üretimini yapan mitokondriaya gidiyor. Geri kalan yüzde 5’i ise buradaki enerji üretiminden paçayı sıyırarak vücutta serbest halde dolaşıyor. Bunlara serbest radikaller deniyor ve superoksit, hidrojen peroksit ve hiroxyl olarak vücuda zarar veriyor. 

Bunlardan en tehlikelisi hiroxyl. Hiroxyl hücre metabolizmasını bozarak erken hücre ölümlerine neden oluyor. Vücuttaki demirle etkileşime giren hidrojen peroksit ile süperoksit özellikle efor harcanmasıyla birlikte daha fazla ortaya çıkıyor. Bu aşamada vücutta gerçekleşen her 10 oksijen reaksiyonundan birine olumsuz yönde etki ediyorlar. 

Paslanma hayatın engellenemeyen bir yönü. Hücrelerimizin davranış kodlarının olduğu DNA, hücrelerdeki kimyasal reaksiyonları düzenleyen enzimler ve hücrenin gerekli besinleri aldığı hücre zarı, oksijenin yarattığı paslanmadan etkileniyor. Bu etkiler zaman içinde biriktikçe yaşlanma ve metabolizmada bozulmalar ortaya çıkıyor. 

Metabolizma hızını ayarlayan tiroid hormonu da serbest radikallerden etkilenebiliyor. Ne kadar tiroid salgılanmasının gerektiği bilgisini beyne gönderen reseptörler paslanma nedeniyle fonksiyonlarını yerine getiremediği zaman metabolizma hızı düşünüyor. Bu da direkt olarak oksijen solumamızdan kaynaklı bir şey. 

Peki neden oksijen? Neden yaşam kendini yok eden bu moleküle bu kadar bağlı?

Bunun birçok nedeni var ama temel nedeni oksijenin hemen hemen tüm maddelerle etkileşim içine girebilen bir yapıda olması. Bu bazen yavaş bazen de hızlı olabiliyor. Vücut ısımız soluduğumuz oksijenin girdiği tepkimeler sonucu oluşuyor. Yediğimiz yemekler oksijenle karışarak parçalara ayrılıyor ve sindiriliyor. Gıdaların çok etkili bir şekilde enerjiye çevrilmesini sağladığı için böyle çok hücreleri büyük organizmalar yaşamlarını sürdürebiliyorlar. 


Oksijen hakkında…

Oksijen ilk olarak, 1772 yılında Carl Wilhelm Scheele tarafından keşfedilmiştir. Ancak Joseph Priestley de iki yıl sonra oksijeni güherçilerin kavrulması ve daha sonra kırmızı cıva oksidin ısıtılmasıyla keşfetmiş ve bunun haberini Scheele’den önce yaydığından, pek çok kimse tarafından ilk onun keşfettiği düşünülür.

1775’ten sonra Lavoisier oksijenin temel özelliklerini açıklayarak suda ve havada bulunduğunu, yanma ve solunumdaki işlevini gösterdi. Asitlerin bileşiminde kesinlikle bu elementin bulunduğuna ve asitlik nedenini ortaya çıkaracağına inanarak oksijenle ilgili bir dizi deneyler gerçekleştirdi ve bu elemente asit üreten anlamına gelen oksijen adını verdi. Oksijen ismi Yunanca oxus (asit) ve gennan (oluşturmak) sözcüklerinden gelir.

1 - Standart nem oranındaki havanın yüzde 21’ini oksijen oluşturuyor. Atmosferimizin yüzde 78’ini azot ve geri kalan yüzde 1’i ise diğer gazlar oluşturuyor. 

2 - Oksijen olmadan yanma işlemi gerçekleşmese de saf oksijen yanıcı değil. Oksijenin yanması için başka maddelerle tepkimeye girmesi gerekiyor. 

3 - Oksijen azota oranla suda iki kat daha fazla çözülüyor. Eğer oksijen azotla anı çözünürlükte olsaydı günümüzde yaşamı destekleyecek kadar oksijen atmosferde bulunmuyor olacaktı. 

4 - Tüm canlıların vücut ağırlığının yüzde 67’sini oksijen oluşturuyor. Suyun ağırlığının yüzde 88.9’u da oksijenden geliyor. 

5 - Atmosferimizde oksijen kararsız durumdadır. Bu nedenle yeşil bitkilerin sürekli fotosentez yaparak oksijen miktarını dengede tutmaları gerekir. Dünyadaki yaşam olmadan atmosferde oksijen olması mümkün değildir. 

6 - Eğer başka bir gezgenin atmosferinde bol miktarda oksijen bu o gezegende yaşamın olduğuna dait güçlü bir işaret olabilir. Zira bildiğimiz kadarıyla oksijen molekülü sadece canlı organizmalar tarafından salınıyor. 

7 - Dünyamızın çekirdeğinin ağırlığının yarısı da oksijenden oluşuyor. Diğer yarısını ise silikon, alüminyum, demir ve kalsiyum oluşturuyor.

8 - Kuzey ve Güney Kutup ışıkları atmosferdeki oksijen atomları sonucunda oluşuyor. 

9 - Oksijen güneşimizden 5 ya da daha fazla kat büyük yıldızların süpernova patlaması sonucunda ortaya çıkan bir element. 

10 - Oksijen evrende en çok bulunan üçüncü element. 


Yaşamın anahtarı

Dünyanın oluşumunun ardındaki dönemlerde tabii ki gezegenimizin atmosferi bugünkü gibi değil. Dünyanın ilk atmosferinde hemen hemen hiç oksiyen yoktu. Ağırlıklı olarak hidrojen ve helyumdan oluşuyordu. Milyonlarca yıl süren volkanik hareketler sonucu ikinci bir atmosfer oluştu. Bu atmosfer de karbondiyoksit ve sülfür diyoksit gibi gazlarla doluydu. 

Bu gaz kombinasyonu tabii ki bildiğimiz yaşam formları için uygun bir ortam oluşturmuyordu. Bilim insanlarına göre bu dönemde oluşan karbon tabanlı ilk yaşam formlarının oksijene ihtiyaçları yoktu. Karbondiyoksit ve suyun varlığı yetiyordu. Bitkiler bu şekilde gelişmeye başladı ve fotosentez sonucunda atmosferde yavaş yavaş serbest oksijen molekülleri gezinmeye başladı.  

O dönemde hiçbir canlının serbest oksijene ihtiyacı yoktu. Hatta bazı canlıların soyları atmosferde oksijen arttığı için tükendi.

Oksijenin atmosferin üst tabakalarında birikmesi ve güneşten genel kızılötesi ışınlara maruz kalması sonucunda diatomik oksijen molekülleri ozon gazının oluşmasını sağladı. Ve bu katman dünyanın yüzeyinde canlı yaşamının gelişmesinin önünü açan temel faktörlerden biri oldu.  Ozon katmanı oluşmadan önce Dünya’da yaşam sadece okyanus derinliklerine hapsolmuştu. 

Ozon tabakasının koruması ve atmosferin önemli bir kesimini oluşturan oksijenin yarattığı koşullar altında bitkilerden beslenen çok hücreli organizmalar gelişmeye başladı. Oksijen olmasaydı büyük boyutlardaki canlılar hiçbir zaman gelişemezdi. 

Canlıların yeryüzünü fethinin ilk dönemlerinde atmosferdeki oksijen oranının yüzde 35’e yakın olması nedeniyle devasa boyutlarda hayvanlar ortaya çıktı. Bu dönemdeki böceklerin birçoğu günümüzdeki büyük kuşların boyutlarındaydı.