Hücre Zarı Hareketlerinin Fleksolistrik Yoluyla Elektrik Üretimi Bilimsel Olarak Kanıtlandı

Canlı hücre zarlarındaki hareketlerin, fleksolistrik adı verilen bir mekanizma aracılığıyla elektrik ürettiği bilimsel olarak kesinleşti. Bu keşif, hücre içi iletişim ve etkileşim mekanizmalarına dair temel bilgiler sunmaktadır. Pradeep Sharma ve meslektaşları tarafından yürütülen araştırma, bu bulguları Aralık 2025’te yayımlanan PNAS Nexus dergisinde detaylandırmıştır.

Araştırma ekibi, bu olguyu açıklamak üzere özgün bir matematiksel model geliştirmiştir. Bu model, ATP hidrolizi gibi hücresel süreçlerle tetiklenen, zarın sürekli enerjiyle beslenen dalgalanmalarının ölçülebilir elektriksel etkiler yarattığını doğrulamaktadır. Bu aktif moleküler süreçler, hücre zarı üzerinde dalgalanan mekanik kuvvetler oluşturmakta ve bu kuvvetler, zarın eğriliğindeki değişimler yoluyla elektrik polarizasyonunu tetiklemektedir.

Elde edilen kilit veriler, üretilen voltajların 90 milivolta kadar ulaştığını göstermektedir; bu değer, nöronal sinyalizasyonda gözlemlenen voltaj değişimleriyle karşılaştırılabilir düzeydedir. Ayrıca, bu voltaj dalgalanmalarının milisaniye zaman ölçeklerinde gerçekleştiği ve tipik aksiyon potansiyeli eğrileriyle uyumlu olduğu tespit edilmiştir. Bu bulgular, Houston Üniversitesi’nden Pradeep Sharma’nın çalışmalarıyla ilişkilidir ve fleksolistriğin biyofiziksel olaylardaki rolünü vurgulamaktadır.

Araştırmanın temel çıkarımlarından biri, aktif zar dalgalanmalarının, iyonların elektrokimyasal gradyanlarına karşı hareket etmesine yardımcı olabilecek bir kuvvet oluşturabileceği yönündeki sonuçtur. Sharma’nın ekibi, iyon taşınımının yönünü ve polaritesini belirleyen faktörlerin, zarın elastik ve dielektrik özellikleri ile ilişkili olduğunu belirtmiştir. Bu keşif, hücrelerin enerji hasadı yapabilmesi için fiziki bir dayanak sunmakta ve biyoloji ile mühendislik arasında bir köprü kurma potansiyeli taşımaktadır.

Fleksolistrik, gerinim gradyanları ile polarizasyon arasında doğrudan ve çift yönlü bir bağlantı tanımlayan bir fenomendir. Bu özellik, zarın bükülmeye karşı yüksek derecede duyarlı olduğu biyolojik zarlar için özellikle önemlidir. Daha önceki çalışmalar, fleksolistriğin işitme gibi duyusal süreçlerde merkezi bir rol oynadığını öne sürmüştür; ancak bu yeni çalışma, ATP hidrolizi gibi aktif süreçlerin bu mekanizmayı nasıl güçlendirdiğini teorik olarak göstermektedir. Bu bulgular, hücre enerji kullanımı ve sinyalizasyon verimliliğine dair modelleri temelden değiştirebilir.