Katalog

Ki M Y A Bl L İ M KÜLTÜR Enzimler ömer Kuleli Osman Gürel Unutulan kahramanlar: Yakıtsız uçak Enerjislni yerden alarak sürekll havada kalan uçak yapma çalışmaları başladı. Vehbi Belgil akıt yahut enerji, taşımacılıkta hep baş sorun olmuştur. Yelkenll döneminde, rüzgâr, estiği yöne göre önem kazanırdı. Savaş ve yük gemilerinde enerji, kürekçilerin blrbirine eklenen kol güçleri ile sağlanırdı. Büyük gemilerde yuzlerce kürekçinin toplam ağırlığı, gemlnin yük taşıma gucünü azarttığı gibi, bu kadar kürekçinin yiyecek ve içeceği de ayn bir sorun olurdu. Karayolu taşımacılığında hancılık önem kazanmıştı. Arabalar buralarda yorulan atları degiştirir, yiyecek Ikmali yapardı. Trende kömür ikmali, belirli istasyonlarda yapılıyor. Motorlu kara taşımacılığında benzin istasyonları can simitleri durumunda. Hava taşımacılığında, enerji, daha da önem kazandı. Uçak belirli miktarda benzin taşıyablllyor, belirli havaalanlarında yakıt tamamlıyor. Kısaca, yakıt sorunu, taşımacılıkta verimi çok duşurüyor. VB buna bir çare bulunamıyor. Kaldı kl, 45 saatllk uçak yolculuklannda tonlarla yakıtın yolcularla blrlikte taşınması tehlike de yaratıyor. Uzay çağında, yakıt, daha da büyük bir sorun oldu. 80120 metre boyutundakl uzay araçlarının görev kabini oda buyükluğünde. Geri kalan yüz küsur metrellk kısım üç katlı yakıt depolan. Bunlardan işi bltenler, gereksiz ağırlık yapmamaları için, boşluğa bırakılıyor. Peki, yakıt ile araç birbirinden ayrılamaz mı? Orneğin, enerjisini yerden alarak sürekli havada kalacak bir uçak yapılamaz mı? Şimdi çalışmalar bu yöne çevrildi. Doğa, en incelikll ve karmasık klmya fabıikalannı canlılann yapısında oluşturmuştur. Karmasık klmyasal tepkilerln vücuda uyumunu enzlmlere borçluyuz. özel antenler C Çok yüksek sıcaklık ve basınçlar, çok kuvvetli asit ve bazik ortamları gibi ortamlarda yürütülebilen kimyasal tepkimelerl, 1OO°C sıcaklığa • ancak iki dakika dayanabilen, kanındaki asitlik derecesi biraz değişince feleğini şaşıran, üzerindeki basınç değişiverince vurgun yiyen çıtkırıldım insanoğlunda oluşturabilmek, doğanın en büyük başarılarından birisidir. Son derece kısıtlı koşullar altında, son derece karmaşık bir organizmada bu kadar çeşitli tepkimeleıi belli bir uyum içlnde surekll sağlayabilmemiz anzim adını verdiğimiz özel görev yüklenmiş proteinlerle başarılır. Hem bitki, hem de hayvan hücrelerinde etkinlik gosteren bu sihirii kimyasal maddelerln, yaşamdaki önemlerini örneklerte vermek size de ilginç gelecektir. Başta yapay gübre olmak üzere birçok kimyasal ürünün temel girdisi olan amonyak üretimi, günümüzde en başta gelen kimya sanayilerinden birini oluşturur. Amonyağı nasıl üretiriz? Havadaki azot gazını kömürden, petrolden, doğal gazdan ya da sudan ürettiğimiz hidrojen gazı ile yaklaşık 550°C'ye kadar ısıtmamız gerekir. Sonra bu kızgın gaz kanşımını 250300 atmosfer basınç altında demir katalizör üzerinden geçiririz. Blz insanlar bunca pahalı işlemlerle havadaki azotu kullanabileceğimiz başka bir bileşiğe dönüştürürken, doğa çok daha kısa yoldan gider aynı amaca. Baklagillerin köklerindeki yumrularda yaşayan bazı bakteri türieri blyolo)lk katalbOrtor olan •nzimteri kullanarak, ılıman koşullar altında hiçblr masrafa glrmeden havanın azotunu tespft edebilirter, yani bitklye yararlı hale getirebilirter. Mldemizin salgıladığı özsuda p«p«ln adını verdiğimiz bir enzim bulunur. Pepsinin işlevi besin olarak aldığımız proteinleri parçalayarak daha kısa zincirli bileşiktere dönüştürmektir; 36.5 °C sıcaklık ve bir atmosfer basınçta bir iki saatte işini bitirir (hazım süreslnde). Aynı besinleri laboratuvarda aynı ürünlere dönüştürmek istersek onları derişik hidroklorik asit içinde saatlerce kaynatmamız gerekir. Kollnasteras enzimi sinir sistemlmizdeki uyarıları aktaran bir kimyasal maddenin etkllerini azaltır. Asetil kolin denilen bu maddenin sinirlerimize çok çeşitli etkileri vardır. Zedelenen bir doku parçasından beynimize haber götüren, acı ve ağrı duyularını arttıran ama beri yandan da doğumda kolaylık sağlayan asetil kolindir. Yine mide salgısında bulunan ve Içtiğimiz sütün kesilip peynirleşmesine yol açan Rannln enzimi kendi ağıriığının 400.000 katı kadar süt proteinini mayalayabilir. Bazı enzim türlerinin bir molekülü bir milyon moleküllük maddeleri tepkimeye sokabilmektedir. Şeker hastalannın vazgeçilmez ilacı Insülln'ln d« Mr enzlm olduğunu bu arada ekleyelim. Yaşamımız enzlmlarfl dayanıyor glbldlr. örneğin üzüm şekerinln yakılıp karbondioksrt ve suya dönüşmesi tepklmesi ile yaşamımız için gerekli enerjinin büyük bir bölümünü sağlarız. Bu tepkime bir düzine ara basamaktan geçer ve her basamakta bir başka enzim tarafından hızlandırılır, bunun da ötesinde yönlendirilir. işte bu hızlandırma ve yönlendirme sayesindedir ki organlzmamızın o korkunç düzeni hiç şaşmadan çalışır, çalışır, çalışır. Brrbirinin işine karışmadan yanyana çalışan yüzden fazla enzim yaşamsal etkinliğimizi sürdürmekte en önemli paylara sahip sayılmazlar mı? Yazımıza seçtiğimiz başlık hiç de abartmalı değil, bizim unutulan kahramanlarımız vucudumuzdaki enzimlerimizdir. Onlann latMşı yapmadığı saatterl, hatta aanly«l«f1 bll* öyto çabuk hteMderiz M. D Y 3 Özel antenler mikrodalgaelektrik akımı, / anten aracılığıyla / mikrodalgalara dönüştürülüyor Anten havadaki mikrodalgaları topluyor I Jener'atörün gönderdiğij ları alıyor ve onları uçağın y motoruna güç veren elektrik akımına dönüştürüyor. Jeneratör Anten Var yakrtlı uçak llk bir çare olarak elektrikll uçak düşOnülmüş. Ama havada elektrik nereden alınacak? Denizaltılardakl gibi tonlarca akümülatör havada da büyük, hatta daha da büyük sorun yaratır. Akümülatörün ağırtığını bir düşünün. Bunlardan yüzlercesi bir araya gelince, uçak, çocuk tekerlememizdeki gibi "Pır pır eder uçamaz" duruma düşer. Ama elektrik, tel olmadan, havadan gönderilemez mi? Radyo dalgası gibi, televizyon dakjası gibi? Bu konu geliştirilirse soruna bir çözüm yolu açılmış olur. Hemen belirteylm ki konu üzerinde 2030 yıl önce duruldu. Fakat belki, çıkar bir yol bulunamadığı için olduğu halde bırakıldı. Elektrik akımını ulaştırmada telin de ne büyük sorun yarattığını hep biliyoruz. önce, tel ortadan kaldırılmalı diye düşünüldü. Nasıl? Normal elektrik akımını mlkro dalgaya dönuştürüp merkezden merkeze göndermek ve bunu, alıcı merkezde, tekrar normal akıma döndürmek. Bizden bir örnekle işi biraz somutlaştırabiliriz: Çamlıca tepesine dikilecek bir "verici dönüştürücü" elektrik merkezi, Uludag'ın tepesindeki bir alıcıdönüştürücü merkeze mlkro dalga gönderebilir. Boyle bir şey onlarca yıl önce düşünüldü, yukarda söylediğim gibi. Fakat, iki merkez arasından geçecek uçakların, kuşların mikro dalgadan etkilenmesi olasılığı ortaya çıktı. Şimdi, sözünü ettlğimiz sakınca ortadan kakjınlarak, elektriği mikro dalga şeklinde göndermek olanaklan araştınlıyor. Buna göre, telefon kabini buyükluğünde bir dönüştürme aracı elektriği mikro dalgaya çevirip göğe yansrtacak; elektrikll uçağın antenleri bu dakjalan alıp normal elektriğe dönüştürecek. Bu da uçağın motorlarını çalıştıracak. Şimdi işi başka bir yanından ele alalım: Ne olacak boyle bir uçak? Gökyüzünün belirli bir yerinde, hep havada kalarak bir tür haberleşme uydusu görevl yapacak. Bugün haberleşme uyduları yuz milyonlarca dolara fırtatılıyor. Fırlatıldıktan sonra da büyük masrafla çalıştınlıp onanlablllyor. Sonra, başka bir devletin fırlatacağı uydu dışa bağımlılık yaratıyor. Sözünü ettiğimiz uydu ise "halk tipi uydu" denecek nitelikte. Erclyes dağı tepesinde üretilecek elektriğin mikro dalgaya dönüştürülüp göğe yansıtılması İle bir "uydu uçak" havada sürekli kalabilir. Arıza nedeniyle elektriğin üretllemeyeceği, dönüşturülemeyeceği, veya yansıtılamayacağı hallerde uçak "pat" diye yere mi düşecek? Boyle durumlarda uydu uçak dizel motoru ile görev yapacak. O da durursa, Dlanör ucağı gibi vere inecek. Sözünü enığimiz uçak henuz deneme çalışmalarına başlamadı, ama bütün planlan hazır. Belki gelecek ay içinde, ilk deneme, Kanada'nın Ottavva kenti dolaylarında yapılacak. Bu tür ilk uçağın şimdilik saatte 32 kilometre hızla çalıştırılması tasarlanıyor. Şunu da hemen ekleveyim: Uçak, başını alıp Avrupa'ya, Amerika^ ya, hatta Mısır'a uçmayacak. Esasen uçması değil, göğün bir noktasında asılı gibi durması isteniyor. Yakıtını yerin belirli bir yerinden alacak uyduuçaktan beklenen, haberleşmeyi sağlaması. Uyduucak, sınırlan havadan sürekli gözetlemede de görev yapabilecek. Helikopter gibi, balon gibi. Yunanistan, Türk sınınnı balonla gözetliyor. Yann, belki uyduuçakla gözetleyecek. Kıtalararası yolcu uçakları Uyduuçak sadece bu kadarta kalırsa pek yararlı olamaz. Sistem, yolcu uçaklarında da kullanılmalı. Bu da gecikmeyecek. O zaman, bugün benzin istasyonu görevini de yapan havaalanlarına ek olarak elektrik dönüşturme istasyonları da kurulacak. Bu yolla, bir istasyonun etkisinden çıkacak uçak, sonraki istasyonun etki alanına girecek. Yolcular da boyle taşınacak. Pekl, mikro dalgaya dönustürülen dalga, pilotlan, yolcuları kebap haline getirmeyecek mi? Bildiğimiz gibi, şimdi mikro dalga ile çalışan elektrik fınnları var. Bunlar eti ve yemekleri daha iyi pişiriyor. Normal bir elektrik fınnında, elektrik, tavuğun, etin, ekmeğin daha çok dışını pişirdiği halde, mlkro dalgalı fırın besinin içine de işliyor. işte, sözünü ettiğimiz mikro dalganın pilotu, personeli ve yolcuları da aynı blçimde kebaplaştırması oiasılığı üzerinde de durulmuş. Yine hemen ekleyelim, deneme uçakları pilotsuz, personelsiz çalışacak. Göğun 36.000 kilometre derlnliğlnde çalışan uydular da öyle çalışmıyor mu? Yolcu uçaklarında, tehlikenin kesinlikle yok edilebileceği düşünüluyor. Konuya, geliştikçe yine döneceğiz. D 13