İnsanda Ne Kadar Atom Var?-Hücre Boyutundaki Yaşamımız

 

Vücudumuz hangi elementlerden oluşuyor?

İnsan vücudu çok sayıda elementten oluşuyor. Bunların başlıcaları hangileri? Hücrelerimizin ömrü ne kadar? Ölen hücreler ne oluyor? Hücrelerimiz yenileniyorsa neden yaşlanıyoruz?

Evet, vücudumuz en az 25 elementten oluşuyor. Ancak vücut kütlemizin yüzde 99'a yakınını 6 element oluşturuyor. Bunlar:

• Oksijen %65
• Karbon %18
• Hidrojen %10
• Nitrojen %3
• Kalsiyum %1,4
• Fosfor %1,1

Geri kalan yüzde 1'5 kısmı ise Potasyum, Sülfür, Sodyum, Klor, Magnezyum ve eser miktarda Bor, Krom, Kobalt, Bakır, Flor, İyot, Demir, Manganez, Molibden, Selenyum, Silikon, Kalay, Vanadyum ve Çinkodan oluşur.
Bu elementler, vücudumuzu oluşturan 37 trilyon kadar hücrenin yanı sıra, hücre zarının dışında kalan hücre dışı yapılarda da bulunur.
Ortalama bir erkek vücudunun yüzde 60'ı sudur. Bu 42 litreye tekabül eder. Bunun 23 litresi hücrelerin içinde, 19 litresi ise hücre dışında yer alır. Hücre dışı suyun 8,4 litresini dokular arası sıvı, 3,2 litresini ise kan plazma sıvısı oluşturur. 

   
Telif: www.ptable.com -Elementlerin periyodik tablosu

Hücrelerin ömrü
Vücudumuzdaki hücreler ortalama 7-10 yılda bir yenilenmekle birlikte, her hücrenin ömrü aynı uzunlukta değildir.
Nötrofil hücrelerinin ömrü (kandaki bir tür akyuvar) sadece iki gün iken, göz lensinin ortasında yer alan hücreler ömür boyu bizimledir. Hatta beyin hücrelerinin ömrü bizimkinden çok daha uzundur.
2013'te araştırmacılar yaşlı farelerden aldıkları nöronları daha uzun ömürlü sıçanlara nakletmiş ve iki fare ömründen çok daha uzun yaşadığını görmüştü.
İşte bazı hücrelerin ömrü:
...Beyin hücresi: 200+ yıl

Göz lensi hücresi: Ömür boyu

Yumurta hücresi: 50 yıl

Kalp kası hücresi: 40 yıl

Bağırsak hücresi: 16 yıl

Kas hücresi: 15 yıl

Yağ hücresi: 8 yıl

Hematopoetik (kan yenileyici) kök hücre: 5 yıl

Karaciğer hücresi: 10-16 ay

Pankreas hücresi: 1 yıl  

 
Canlının en önemli temel yapıtaşı Karbon
Canlının temel yapıtaşı Karbon atomudur.Karbon atomunun çok gelişmiş bir bağ kurabilme yeteneği vardır.10-15 atomla veya 50 atomla birleşip bir molekül oluşturabilir.Bu organik moleküller bir araya gelerek aminoasitleri oluştururlar.20 çeşit aminoasidin birleşerek zincir oluşturması sonucu proteinler meydana gelir.Hücrenin yapısı proteinler tarafından meydana gelir.Mesela hücre zarı milyarlarca proteinden oluşur.Ancak biz elimizdeki teknoloji ile hücre zarını dahi gözlemleyemeyiz.Çünkü elimizdeki mikroskopları hücre zarına doğrulttuğumuzda , eğer az ışık verirsek hiçbirşey göremeyiz , biraz ışığı artırdığımızda ise , mikroskoptan çıkan fotonlar , hücre zarını oluşturan proteinlerin yapısını bozar , zincirler dağılır ve ortada enkaz kalır.O yüzden erişimimiz belli noktaya kadardır.Hücrenin içerisinde neler gerçekleştiğini tam olarak ortaya koyamayız.Ancak trilyonlarca hücreden oluşan insan vücudundaki her hücrenin içerisinde , milyonlarca farklı biyolojik olay gerçekleşmektedir.Ancak tam olarak neler olduğunu çözmek imkansızdır.Trilyonlarca hücreden her biri canlı gibi özellik gösterir.Vakti geldiğinde de , organizma tarafından her hücreye intihar emri gönderilir ve her hücre kendini imha ederek ölüm gerçekleşir. 
Atomlar bir araya geliyor ancak sistemli bir iş yürütecek kombinasyonda bir araya gelenler canlı varlıkları oluşturuyor. 
İnsan atomlardan oluşuyor, yaklaşık 100 trilyon tane atoma sahip olduğumuz tahmin ediliyor.
Ortalama 7-10 yılda bir yenilenmekle atomlarımız değişmiş olur, yani atomlarımız bir döngü içerisinde. Birinin vücudundan diğerine, diğerinden ötekine vs vs.
Kimbilir Shakespeare'in atomları bizdedir
Ayrıca bir görüşe göre vücudumuzdaki yaklaşık 200 Milyar atom bir zamanlar belkide Shakespeare'in de vücudundaydı, hatta geçmişteki herhangi bir kişide yada nesnedeydi. Bundan binlerce yıl sonra yaşayacak olan ünlü bir şahsiyetin vücudundaki atomlardan 200 milyar tanesi şuan senin, benim vücudumda.[2]
 
Bir insanda kaç atom bulunur?
Avogadro sayısı veya Avogadro sabiti, bir elementin bir molündeki atom sayısı ya da bir bileşiğin bir molündeki molekül sayısıdır. 1 mol yani 12 gr karbon₁₂ elementindeki atom sayısı deneysel olarak hesaplanarak 6.02214199x10²³ bulunmuştur. Sayı, bu alandaki katkılarından dolayı İtalyan bilim insanı Amedeo Avogadro'nun (1776–1856) adı ile anılır. [3]
Bu hesaba göre 1 Mol 6,02214... molekül eder.Buna göre hesabı  6 x 10 ²³
1 Mol  gram olarak kütlesi,Bu maddenin moleküler ağırlığına karşılık gelir .
Suyun (H₂O)  moleküler ağırlığı olan 2x1 artı 16 = 18. Böylece, 18 Gram suda 6 x 10 ²³ molekül bulunur. Ve 1 su molekülü 3 Atomdan oluşur,  18 Gram suda  20 x 10 ²³ Atom = 2 x 10 ²⁴ Atom bulunur.
Bu 1 Litre suda 50 kat daha fazla (18 x 50 = 1.000); yani 10 ²⁶ Atom eder. 
Ya insanda ne kadar?

İnsan vücudunda  60 % Su, 20 % Protein, 15 % yağ und 5 % Mineraller bulunur. Biz burda ortalama bir mol değeri olarak 30 hesaplayacağız.
Ortalama 80 kg bir insanda 80.000:30 = 3.000 Mol.

Bu sonuca göre Avogadro sayısı hesabıyla 3.000 x 6 x 10 ²³ = aşağı yukarı. 2 x 10 ²⁷ Molekül olur. Tabi bu hesapta 3 unsurun hesaba katılması gerekiyor.(Suda 3 Atom bulunur; yağda ve proteinde biraz daha fazla) yuvarlak hesapla, atom olarak elde edeceğimiz sonuç (en iyisi „Proton.kütlesi“):Bir insanda ortalama 10 ²⁸ atom (proton kütlesi)bulunur.Biyoloji derslerinden bildiğimiz üzere insanda 10 ¹⁴ hücre bulunuyor(bu 100 Bilyon yada 100.000 Milyar).
Evrende ne kadar atom var?  Astronomi fizikçilere göre görünen evrende 10 ¹¹ Galaksi  10 ¹¹ yıldızlar (Güneş) bulunuyor. Bunun cevabıda „10 ²² „ oluyor. Çıplak göz ve berrak gökyüzü ile kuzey yarım kürede görebildiğiniz ise 3.000 mol. 

Başka bir hesapla dünyanın  10 ⁵¹ Proton kütlesini buluruz.Bunu hesaplayacak hesap makinemiz yok.

Drew Berry TEDx konuşmasında hücre boyutunda biyolojik dünyamızı animasyonla gösteriyor.Videoda izleyelim.[5]
Ayrıca Harvard Üniversitesinin hazırladığı"inner life of the cell"hücre boyutundaki animasyonuda izlemenizi tavsiye  ederiz.[6]

 

Kaynaklar,
1.https://www.bbc.com/turkce/vert-fut-44926689
2.http://www.jupiterscientific.org/review/shnecal.html
3.https://en.wikipedia.org/wiki/Avogadro_constant 
4.https://helmuth-herterich.jimdo.com/aus-wieviel-atomen-besteht-ein-mensch/
5.Drew Berry TEDx-https://www.youtube.com/watch?v=WFCvkkDSfIU 
6.https://www.youtube.com/watch?v=FzcTgrxMzZk&t=200s