Kriyoprotektanlar ve Donma Direnci: Alaska Ağaç Kurbağaları, Kışın "Donuyor", Yazın "Çözünüyor"!

Kriyoprotektanlar ve Donma Direnci: Alaska Ağaç Kurbağaları, Kışın "Donuyor", Yazın "Çözünüyor"!
2 dakika
19,540 Okunma Sayısı
Notlarım
Reklamı Kapat

Birçok canlının donmaya karşı bir miktar direnci vardır; ancak Rana sylvatica türü Alaska Ağaç Kurbağaları'nın düzeyine pek az hayvan erişebilmektedir. Bu ufak kurbağalar, donma halindeyken vücutlarındaki suyun %65'inden fazlası tamamen donsa da, haftalarca hayatta kalabilirler. Bu hayvanlar, -2oC sıcaklıkta tamamen donarlar. -6oC sıcaklıkta ise, donmuş haldeyken, günlerce yaşamlarını sürdürebilirler.[1]

Bu mekanizma öylesine boyutlardadır ki, kurbağalar bazı zamanlar günlerce, hatta haftalarca hiç nefes almazlar, kalpleri de atmaz. Bu "donma hali" boyunca kurbağanın metabolik faaliyetleri durma noktasına kadar yavaşlar. Kış boyunca hayvanlar birkaç defa donup çözünebilirler. 

Kurbağalar bunu başarabilmek için "kriyoprotektan" (İng: "cryoprotectant") adı verilen kimyasallar kullanırlar. Bunlar, hayvanın dokularının donma noktasını normalin altına çekebilen, soğuğa ve donmaya karşı koruyucu kimyasallardır. Bunların miktarca artışı, kurbağanın hücrelerinin hayatta kalmasını mümkün kılmaktadır. Yapılan incelemeler, donmuş kurbağaların kanındaki kriyoprotektan oranlarının şu şekilde dağıldığını göstermektedir:[1]

Reklamı Kapat

  • Kanda: 185 μmol/mL
  • Kalpte: 388 μmol/mL
  • Karaciğerde: 198 μmol/mL
  • Böbreklerde: 121 μmol/mL
  • Bacak kaslarında: 27 μmol/mL

Birçok hayvanın hücreleri donma noktasının altındaki sıcaklıklara maruz kaldığında büzüşür. Bunun sebebi, dokulardaki buz oluşumunun hücre içindeki suyu kendine çekmesidir. Bir nevi oluşan buz, hücrenin içindeki suyu "emer". Bu da nihayetinde ölüme sebep olur. Ancak kriyoprotektanlar, hücrelerin bu büzüşmeye karşı koyabilmesini sağlar. Bunu, dokunun donma sıcaklığını düşürerek başarırlar. Böylece dışarısı dondurucu düzeyde soğuk olsa da, hayvanların dokuları normal şekilde korunabilir.[2]

Bu koruyucu kimyasalların salgılanabilmesi için, sıcaklığın oldukça ani bir şekilde değişmesi gerekmektedir. Örneğin hayvanlar 11 hafta boyunca 3oC sıcaklıkta bekletildiklerinde veya 23oC sıcaklıktan 0oC sıcaklığa her gün 1oC sıcaklık azalmasıyla maruz bırakıldıklarında, donmaya karşı beklentiyi ölçmekte kullanılan glikoz artışı görülmemiştir. Ancak kurbağalar doğrudan doğruya 0-2oC sıcaklığa maruz bırakıldığında kriyoprotektan sentezi gözlenmiştir. Ayrıca dışarıdan sentetik yollarla glikoz verilen kurbağaların donma direnci de artmıştır ve -5oC sıcaklıklara bile direnebilmişlerdir; böylece donma refleksinin glikoz tarafından kontrol edildiği doğrulanmıştır.[3], [4]

Bu özelliğin evrimsel bir adaptasyon olduğunu gösteren çalışmalar da yapılmıştır. Örneğin ABD'nin Ohio eyaletinde Şubat ayı boyunca yapılan bir çalışmada, popülasyon içi çeşitliliğe bağlı olarak bazı kurbağaların direncinin yüksek, bazılarının daha düşük olduğu gösterilmiştir.[5] Bu çalışmada da, kurbağaların donma direnci limitinin -5oC civarında olduğu, -5.5oC'ye maruz kalan kurbağaların hayatta kalamadığı gözlenmiştir.

Donma tepkisi, kendince dezavantajlara da sahiptir: Örneğin kurbağanın donan organları, iskemi olarak bilinen kan ile beslenmeme sorunu yaşar. Sıcaklıklar yükselip, kan bu organlara yeniden hücum ettiğindeyse, birdenbire oksijen derişiminde bir artış yaşanır ve buna bağlı olarak, bu bölgedeki dokular reaktif oksijen bileşenlerine (oksidatif strese) maruz kalırlar. Kurbağalar, bununla başa çıkabilmek için antioksidanlardan faydalanırlar. Yapılan çalışmalarda, donma sırasında özellikle de glutatiyon peroksidaz isimli bir antioksidanın 1.2-2.5 kat arttığını ve antioksidan enzimlerinin faaliyetlerinde de artma yaşandığını göstermiştir.[6]

Okundu Olarak İşaretle
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Merak Uyandırıcı! 3
  • Muhteşem! 1
  • Tebrikler! 1
  • İnanılmaz 1
  • Bilim Budur! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • Umut Verici! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 17/09/2021 04:32:54 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/4808

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Size Özel
İçerikler
Instagram
Bilgisayar
Oyun
Yemek
Tüy
Uydu
Kadın Doğum
Jeoloji
Olasılık
Canlılık
Bağışıklık
Diş Hekimliği
Bakteriler
Manyetik
Hematoloji
Darwin
Hamile
Coronavirus
Beslenme Biçimi
Makale
Mikrobiyoloji
Karanlık Madde
Tehdit
Homeostasis
Botanik
Beyaz
Daha Fazla İçerik Göster
Evrim Ağacı'na Destek Ol
Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katmak için hemen buraya tıklayın.
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
EA Akademi
Evrim Ağacı Akademi (ya da kısaca EA Akademi), 2010 yılından beri ürettiğimiz makalelerden oluşan ve kendi kendinizi bilimin çeşitli dallarında eğitebileceğiniz bir çevirim içi eğitim girişimi! Evrim Ağacı Akademi'yi buraya tıklayarak görebilirsiniz. Daha fazla bilgi için buraya tıklayın.
Etkinlik & İlan
Bilim ile ilgili bir etkinlik mi düzenliyorsunuz? Yoksa bilim insanlarını veya bilimseverleri ilgilendiren bir iş, staj, çalıştay, makale çağrısı vb. bir duyurunuz mu var? Etkinlik & İlan Platformumuzda paylaşın, milyonlarca bilimsevere ulaşsın.
Podcast
Evrim Ağacı'nın birçok içeriğinin profesyonel ses sanatçıları tarafından seslendirildiğini biliyor muydunuz? Bunların hepsini Podcast Platformumuzda dinleyebilirsiniz. Ayrıca Spotify, iTunes, Google Podcast ve YouTube bağlantılarını da bir arada bulabilirsiniz.
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
Geri Bildirim Gönder
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Sizi Takip Ediyor

Devamını Oku
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın