Konu Detayı Sayfası

Nükleik Asitlerin Keşfi ve Önemi

12.Sınıf

Genden Proteine

36253

Nükleik Asitlerin Keşfi ve Önemi

► İnsanlar, varoluşlarından günümüze kadar geçen süreçte ebeveynleriyle (ana-baba) ortak ve farklı özellikler taşıdıklarını gözlemlemişlerdir.

► Dış görünüşümüzün tamamen ebeveynlerimize benzememesi, uzun süre insanları merak içinde bırakmıştır. Bu merakı gidermede en büyük devrimlerden biri, DNA'nın keşfi olmuştur.

DNA'nın Keşfi

DNA'nın yapısının keşfi, biyoloji için bir dönüm noktasıdır. 25 Nisan 1953 tarihinde James Watson ve Francis Crick, DNA'nın çift sarmal yapısını açıklayan bir makale yayınladılar. Bu nedenle, 25 Nisan her yıl "Dünya DNA Günü" olarak kutlanmaktadır.

Nükleik Asitlerin Önemi

► Nükleik asitler, genetik özelliklerin kuşaktan kuşağa aktarılmasını sağlayan organik moleküllerdir.

► İki temel nükleik asit türü vardır: DNA (Deoksiribonükleik Asit) ve RNA (Ribonükleik Asit).

DNA (Deoksiribonükleik Asit)

♦ DNA, çift sarmal yapıda olup, dört baz içerir: adenin (A), timin (T), guanin (G) ve sitozin (C). Adenin, timinle; guanin ise sitozinle eşleşir.

♦ DNA, genetik bilgiyi taşır ve hücredeki metabolik olayları yönetir. Örneğin; protein sentezi için gerekli emirleri verir.

♦ Yapısındaki 5 karbonlu şeker deoksiribozdur.

RNA (Ribonükleik Asit)

♦ RNA, tek sarmal yapıda olup, dört baz içerir: adenin (A), urasil (U), guanin (G) ve sitozin (C). DNA'daki timinin yerine RNA'da urasil bazı vardır.

♦ RNA, genetik bilginin DNA'dan ribozomlara taşınmasını sağlar ve protein sentezinde doğrudan rol oynar.

♦ Yapısındaki 5 karbonlu şeker ribozdur.

Genetik Bilginin Aktarımı

Nükleik asitler, canlıların genetik bilgilerini depolamak ve bu bilgilerin kuşaktan kuşağa aktarılmasını sağlamak için hayati öneme sahiptirler. DNA; kalıtsal bilgiyi taşırken, RNA bu bilgiyi protein sentezine dönüştürür.

DNA'nın Biyolojideki Önemi

1. Genetik Çeşitlilik: Hücre bölünmelerinden önce DNA'nın eşlenmesi ve mutasyon geçirebilme özellikleri genetik çeşitliliğin temelini oluşturur.

2. Genetik Hastalıklar: DNA'da oluşan mutasyonlar genetik hastalıklara neden olabilir. Bu da tıbbi araştırmaların önemli bir alanıdır.

3. Biyoteknoloji ve Genetik Mühendisliği Çalışmaları: DNA teknolojileri; biyoteknoloji ve genetik mühendisliği alanlarında günümüzde önemli gelişmelere yol açmıştır. Genetik modifikasyon, gen terapisi ve adli tıp gibi alanlarda kullanılmaktadır.

NÜKLEİK ASİTLERİN KEŞİF SÜRECİ

► DNA'nın keşfi ve nükleik asitlerin işlevleri, biyolojinin temel prensiplerini anlamamızda ve genetik bilginin işlenmesinde büyük bir ilerleme sağlamıştır. Bu keşifler, modern biyolojinin ve tıbbın temel taşlarını oluşturur.

► İsviçreli Biyokimyacı Friedrich Miescher (Fredrik Mişher), 1869 yılında ilk olarak iltihap içindeki akyuvarda ve daha sonra ise balık spermi ve yumurtalarının çekirdeğinde o zamana kadar bilinmeyen ve çekirdeğin içinde asit özelliği gösteren bir maddenin varlığını gözlemlemiştir.

► Miescher, çekirdek içerisinde asit özelliği gösteren bu moleküllere nüklein adını vermiştir.

► Daha sonraları nüklein, nükleik asit olarak adlandırılmıştır.

► Miescher nükleik asitlerin; karbon, hidrojen, oksijen, azot ve fosfor elementlerinden oluştuğunu da belirtmiştir.

► Nükleik asitlerin başlangıçta sadece hücre çekirdeğinde bulunduğu kabul edilmiştir.

► Sonraki yıllarda ise yapılan bilimsel çalışmalarda nükleik asitlerin ökaryot hücrelerin mitokondri, kloroplast ve ribozom gibi organellerinde bulunduğu da tespit edilmiştir.

► Prokaryot canlılarda ise nükleik asitlerin hücre sitoplazmasında ve ribozomlarında yer aldığı görülmüştür.

Friedrich Miescher'den sonra nükleik asitlerle ilgili çalışmalar hız kazanmıştır. Bunlardan en önemlileri ve bazıları şunlardır:

1884 yılında Oscar Hertwig (Oskar Hörtvik), nükleik asitlerin kalıtımın aktarılmasından sorumlu kimyasallar olduğunu ileri sürmüştür.

I. Dünya Savaşı yıllarında Alman Kimyager Robert Feulgen (Rabırt Fölgen), kendi geliştirdiği DNA boyama tekniği ile DNA’nın kromozomların içerisinde bulunduğunu gösterdi.

► 1928 yılında Frederick Griffith (Frederik Griffit), kalıtım materyalini aktaran molekülün varlığını tespit etmek amacıyla çeşitli deneyler yapmıştır.

► Griffith, bir bakteriden diğerine taşınan kalıtsal bir molekülün var olduğunu ileri sürmüştür.

► Bu kalıtım materyalini aktaran maddenin protein olabileceğini ileri sürmüştür.

► Bu görüş ile ilgili yaptığı deneyde hücrelerde kalıtsal bilgiyi taşıyan bir molekülün var olduğunu ortaya koymuş ancak bu molekülün ne olduğu hakkında bir açıklama yapamamıştır.

Frederick Griffith'in Yaptığı Deneyler

Frederick Griffith'in hücrelerde kalıtsal bilgiyi taşıyan bir molekülün olduğunu açıklayan deneyi şu şekildedir:

♦ Griffith, yaptığı deneyde; zatürreye (akciğer iltihaplanması) yol açan S Tipi ve zatürreye yol açmayan R Tipi Streptococus pneumoniae (Streptokokus pünomonie) bakterilerini ve fareleri kullanmıştır.

♦ Zatürreye yol açan S Tipi bakteriler kapsüllü, zatürreye yol açmayan R Tipi bakteriler ise kapsülsüz özelliktedir.

Deneyin aşamaları şunlardır:

1.Aşama: Fareye R Tipi kapsülsüz bakteri enjekte etmiştir. Farenin yaşadığını görmüştür.

2.Aşama: Fareye S Tipi kapsüllü bakteri enjekte etmiş ve farenin öldüğünü görmüştür.

3.Aşama: S Tipi Kapsüllü bakterileri ısıtarak öldürmüş ve fareye enjekte etmiştir. Farenin yaşadığını görmüştür.

4.Aşama: Hastalık yapan S Tipi Kapsüllü bakterileri ısıtarak öldürmüştür. Sonra bunları canlı olan R Tipi kapsülsüz bakterilerle karıştırmıştır. Bu karışımı fareye enjekte etmiştir. Sonuç olarak farenin öldüğünü görmüştür.

Son aşamada ölen farenin kanından örnek alınmış ve incelenmiştir. Bu inceleme sonucunda farenin kanında S Tipi Kapsüllü bakterilerin var olduğunu görmüştür.

SONUÇ:

► Kapsüllü S Tipi bakteride bulunan bir maddenin etkisiyle kapsülsüz olan bakterilerin kapsül üretme yeteneği kazandıklarını ileri sürmüştür.

► Yani hastalığa yol açmayan canlı kapsülsüz bakteriler ortamdaki parçalanmış kapsüllü bakteri DNA'larını hücrelerine alarak hastalık yapıcı hale gelmişlerdir.

► 1940'lara kadar kalıtımda rol oynayan molekülün protein olduğu düşünülse de yapılan deneyler sonucunda kalıtımda rol oynayan molekülün protein değil DNA olduğu ortaya konmuştur.

Frederick Griffith'in Deneyinin Önemi: Nükleik asitlerin kalıtsal materyal olduğunu ortaya koyan diğer çalışmalara basamak oluşturmuştur.

Oswald Avery ve Arkadaşlarının (Maclyn McCarty ve Colin MacLeod) Nükleik Asitlerin Keşfine Sağladıkları Katkı

► Griffith’in deneylerinden yaklaşık 20 yıl sonra Oswald Avery (Ozvıld Avri) ve arkadaşları genetik materyalin protein değil DNA olduğunu ortaya koyarak ilk adımı atmışlardır.

► Grifith’in yaptığı deneyleri geliştirerek genetik materyalin DNA olduğunu ispatlamışlardır.

Oswald Avery ve Arkadaşlarının Yaptığı Deney

Bu deneyin aşamaları şöyledir:

♦ Hastalık yapıcı S Tipi kapsüllü bakterileri ısıtarak öldürdüler.

♦ Beş farklı deney tüpüne; protein, RNA, DNA, Lipit ve Karbonhidratı parçalayan enzimler koydular.

♦ Isıtılarak öldürülmüş kapsüllü bakteri özütünü alarak bu deney tüplerindeki enzimlerle bir araya koydular.

♦ Bu deney tüplerine ayrıca hastalık yapmayan kapsülsüz bakterileri de ilave ettiler.

► Beş deney tüpünden sadece DNA'yı parçalayan DNAaz (Deoksiribonükleaz) enzimi eklenen özütte kapsüllü bakterilerin oluşmadığını gördüler.

► Bunun nedeni; kapsüllü bakteri DNA'larının DNAaz enzimi tarafından parçalanmasıdır. Bu durumda kapsüllü bakteri DNA'ları kapsülsüz bakteriler tarafından alınamamıştır ve kapsüllü hale geçememişlerdir.

► Diğer tüplerde ise (protein, RNA, lipit ve karbongidrat parçalayan enzimlerin eklendiği tüpler) kapsüllü bakteri DNA'ları parçalanmadığı için kapsülsüz bakteriler kapsüllü hale geçmiştir.

1944 yılında yaptıkları çalışmaların sonucunu şöyle açıkladılar:

Kapsülsüz bakterilerin kalıtımının değişmesine sebep olan etken DNA molekülüdür. Yani yabancı olan DNA, kapsülsüz bakterinin DNA'sının bir parçası haline gelerek onun yapısını değiştirmiştir. Griffith’in açıklayamadığı ve transformasyona neden olan maddenin DNA olduğu bulunmuştur.

Erwin Chargaff'ın Nükleik Asitlerin Keşfine Sağladığı Katkı

► DNA'nın kalıtım materyali olduğu ispatlandıktan sonra DNA'nın moleküler yapısını araştırmıştır.

► DNA'daki baz dizisinin türden türe farklı olduğunu, aynı türdeki canlıların farklı dokularından elde edilen DNA'larının ise aynı baz dizilimine sahip olduğunu açıklamıştır.

► Hücre içindeki sitozin miktarının guanine, timin miktarının ise adenine eşit olduğunu göstermiştir.

Rosalind Franklin ve Maurice Wilkins'in Nükleik Asitlerin Keşfine Sağladıkları Katkı

► DNA'nın yapısını çözmek için 1951 yılında bir çalışma yaptılar.

► Bu çalışmalarında DNA'nın zincirlerini X-ışınlarına maruz bırakarak DNA'nın x-ışını kırınımının fotoğrafını çektiler.

► Bu fotoğraflar DNA'nın belirli aralıklarla tekrarlayan sarmal bir yapıya sahip olduğunu göstermekteydi. Ancak Franklin DNA molekülünün çift sarmal yapıda olabileceği fikrini savunmuyordu.

DNA’nın Çift Sarmal Modeli

► Aynı zaman diliminde James Watson (Ceyms Vatsın), Francis Crick (Frensis Krik) yapılan bu çalışmalardaki bulgulardan ve çekilen fotoğraflardan yararlanarak DNA'nın çift sarmal yapısını araştırmaya başladılar.

James Watson ve Francis Crick'in Nükleik Asitlerin Keşfine Sağladıkları Katkı

► DNA'nın çift sarmal modelini açıkladılar.

► DNA'nın X-ışını kırınımlı fotoğrafından yararlanarak ikili sarmal şekli elde ettiler.

► Hücre bölünürken DNA'nın bir fermuar gibi açıldığını ifade ettiler.

► DNA'nın bir ipliğinde bulunan adeninlerin karşısına timin moleküllerinin, guaninlerin karşısına ise sitozin moleküllerinin karşılıklı geldiğini gösterdiler.

► DNA'nın yapısında fosfat, deoksiriboz şeker ve azotlu bazların (adenin, guanin, sitozin, timin) bulunduğunu ortaya koydular.

► Bu çalışma ile Crick, Watson ve Wilkins'e 1962 yılında Nobel Tıp Ödülüverilmiştir.

Nükleik Asitlerin Çeşitleri ve Görevleri

► Nükleik asitler bütün canlılarda bulunan büyük moleküllü organik bileşiklerdir.

► Yapılarında; C, H, O, N ve P atomları bulunur.

► Asit özelliğinde bileşiklerdir.

► Canlılarda iki çeşit nükleik asit bulunur ve yapılarındaki 5 karbonlu şeker grubuna göre adlandırılırlar. Bunlar;

♦ DNA (deoksiribonükleik asit) ve

♦ RNA (ribonükleik asit)'dır.

Hücrede DNA'nın bulunduğu yerler:

♦ Prokaryot hücrelerde (bakteri ve arkelerde); sitoplazmada bulunur.

► Prokaryotların DNA'sı halkasal olup tek replikasyon orjininden oluşur. Bakterilerin DNA'sı histon protein kılıf taşımazken arkelerin çoğunda histon protein kılıf bulunur.

♦ Ökaryot hücrelerde ise; çekirdek, mitokondri ve plastitlerde (kloroplast, kromoplast, lökoplast) bulunur.

► Ökaryotların DNA'sı sarmal yapılıdır. Çok sayıda replikasyon orjininden oluşur. Histon protein kılıf bulunur.

Hücrede RNA'nın bulunduğu yerler:

♦ Prokaryot hücrelerde (bakteri ve arkelerde); sitoplazma ve ribozom organelinde bulunur.

♦ Ökaryot hücrelerde ise; çekirdekçik (çekirdek), mitokondri, plastitler (kloroplast, kromoplast, lökoplast), ribozom ve sitoplazmada bulunur.

Bir Nükleotitin Yapısı

► Nükleik asitlerin temel birimleri; nükleotitlerdir.

► Azotlu organik baz ve beş karbonlu şekerin glikozit bağı ile birleşmesiyle oluşan yapıya nükleozit denir.

► Nükleozitlere fosfat grubunun fosfoester bağları ile bağlanması sonucu nükleotitler oluşur.

Bir nükleotitin yapısında üç grup bulunur. Bunlar;

1. Azotlu Organik Baz

2. Beş Karbonlu Şeker (Pentoz Grubu)

3. H₃PO₄'ten (Fosforik Asit) gelen P (Fosfat) grubu

1. Azotlu Organik Bazlar

► Nükleotitin yapısına katılan azotlu organik bazlar fotosentez ile bitkiler tarafından sentezlenirler.

► Besinler yoluyla alındıktan sonra hücrelerde nükleotit sentezinde kullanılırlar.

► Nükleotitlerin yapısına katılan azotlu organik bazlar iki çeşittir. Bunlar;

♦ Pürin ve

♦ Pirimidin bazlarıdır.

► Pürin bazları; Adenin ve Guanindir. Hem DNA hem de RNA'nın yapısına katılırlar. Bunlar; çift halkalıdır.(Biri altıgen, diğeri beşgen şekilli iki halkanın birleşmesi sonucu oluşurlar.) Büyük moleküllü bazlardır.

► Pirimidin bazları; Sitozin, timin ve urasil baz olmak üzere üç çeşittir. Sitozin DNA ve RNA'nın yapısına katılır. Timin sadece; DNA'nın yapısına katılırken, Urasil sadece RNA'nın yapısına katılır. Tek halkalı bazlardır. Küçük moleküllü bazlardır.

DNA Bazları; A, G, S ve T Bazlarıdır.

RNA Bazları; A, G, S ve U Bazlarıdır.

2. Beş Karbonlu Şekerler (Pentoz Grubu)

► Tüm nükleotit çeşitlerinde bir tane Beş Karbonlu Şeker (Pentoz) bulunur.

► Nükleik asitlerin (DNA ve RNA) adlandırılması yapılarındaki bu şeker çeşidine göre olur.

► Bu şekerler beş karbon içeren Deoksiriboz ve Riboz Şekerlerdir.

► Deoksiriboz; DNA'nın yapısına katılır. Riboz ise RNA'nın yapısına katılır. (Riboz ayrıca ATP Molekülünün de yapısına katılır.)

► Riboz ile deoksiriboz arasındaki fark; deoksiriboz şekerde riboza göre bir oksijen atomu eksiktir.

Azotlu organik baz ve beş karbonlu şeker nükleotitin organik kısmını oluşturur. Bu iki yapı birlikte Nükleozit adını alır.

3. İnorganik Fosfat Grubu

► Nükleotitin inorganik olan kısmıdır. DNA ve RNA'nın yapısına katılır ve bunlara asidik özellik kazandırır.

► Fosforik asit; kompleks moleküllerin yapısına girdiği zaman fosfat grubu adını alır.

Bir Nükleotit Molekülünün Sentezi

► Bir nükleotit sentezi için şunlar gereklidir;

♦ Azotlu organik baz

♦ Beş karbonlu şeker

♦ İnorganik fosfat

♦ Glikozit bağı

♦ Ester bağı (Fosfoester Bağı)

♦ Enzimler

♦ ATP Enerjisi

► Azotlu organik baz ile beş karbonlu şeker glikozit bağı ile bağlanır ve nükleozit denilen yapıyı oluştururlar.

► Nükleozitteki şekere inorganik fosfat grubu ester bağı ile bağlanır. Böylece nükleotit oluşur.

► Glikozit ve ester bağlarının kurulumu bir dehidrasyon sentezidir ve su açığa çıkar.

DNA Nükleotitleri	RNA Nükleotitleri
Adenin + Deoksiriboz + Fosfat → Adenin Nükleotit	Adenin + Riboz + Fosfat → Adenin Nükleotit
Guanin + Deoksiriboz + Fosfat → Guanin Nükleotit	Guanin + Riboz + Fosfat → Guanin Nükleotit
Sitozin + Deoksiriboz + Fosfat → Sitozin Nükleotit	Sitozin + Riboz + Fosfat → Sitozin Nükleotit
Timin + Deoksiriboz + Fosfat → Timin Nükleotit	Urasil + Riboz + Fosfat → Urasil Nükleotit

Nükleotitler Fosfodiester Bağlarıyla bağlanarak uzun Polinükleotit Zinciri oluştururlar. Böylece DNA ve RNA iplikleri oluşur.

Fosfodiester Bağı; fosfat ve şeker grupları arasında kurulu ve nükleik asitlerin omurgasını oluştururlar. Azotlu organik bazlar ise bu omurgaya düzenli aralıklarla eklenmiş yan gruplar şeklindedir.

DNA (Deoksiribonükleik Asit)

► Tüm canlılarda bulunan çift iplikli organik bir moleküldür.

► Prokaryot hücreli canlıların (bakteri ve arkeler) sitoplazmalarında bulunur.

► Ökaryot hücreli canlıların ise (protistler, mantarlar, bitkiler ve hayvanlar) çekirdek, mitokondri ve plastitlerde (kloroplast, kromoplast, lökoplast) bulunur.

► Ökaryot bir hücrenin sitoplazmasında serbest olarak DNA bulunmaz.

DNA'nın Görevleri

1. Canlıda kalıtsal bilginin depolanması ve nesilden nesile aktarılmasını sağlar. (Hücre bölünmelerinden önce eşlenerek)

2. Canlıdaki tüm yaşamsal olayları yönetmek ve kontrol etmek (Protein sentezi, solunum, sindirim, madde taşınımı ve diğer metabolik olaylar)

3. RNA'ların sentezini gerçekleştirir.

4. RNA'lar ile birlikte protein sentezini gerçekleştirmeye yardımcı olur.

Hücre bölünmelerinden önce DNA'nın kendini eşlemesine Replikasyon denir. Replikasyon sırasında DNA'nın çift ipliği bir uçtan diğer uca tamamen açılır. Her bir iplik karşılarına yeni iplikleri sentezler. Bu olayda DNA polimeraz emzimi görev alır. Protein sentezinde ise DNA'nın iki ipliği tamamen açılmaz. Sentezlenecek protein çeşidi için gerekli olan ilgili gen bölgesi açılır. Bu gen bölgesinden hem RNA sentezleri gerçekleştirilir. Hem de genetik şifre verilir. Bu olayda ise RNA polimeraz enzimi görev alır.

► DNA Polinükleotit yapısında bir moleküldür. (Polinükleotit; aynı çeşit monomerlerden oluşan bileşiklerdir.)

► Bir hücrede DNA Eşlenmesi (Replikasyon) oluyorsa hücre kesin bölünecektir.

► DNA protein sentezi sırasında bölünmez. Sentez için gerekli bilgiyi aktarır.

► DNA sentezinde; DNA Polimeraz Enzimi, yıkımında ise DNAaz Enzimi görev yapar.

► Ökaryot bir hücre bölüneceği zaman çekirdeğindeki tüm DNA molekülleri hatasız eşlenerek birer kopyasını çıkarır. Bu olaya Replikasyon (Eşleme) denir.

Bir canlının vücut hücrelerindeki DNA'ları oluşturan nükleotitlerin sırası ve sayısı aynıdır. Aynı türe ait olan canlıların (insan türü gibi) DNA'ları ise büyük oranda birbirine benzerdir. Bu durum bireyler arasındaki akrabalık derecesinin belirlenmesinde rol oynar.

DNA Molekülünün Yapısı

► DNA'nın üç boyutlu yapısını açıklayan modele Çift Sarmal Modeli denir.

► Bu modeli 1953 yılında James Watson ve Francis Crick açıkladılar.

► Bu modele göre DNA; sarmal oluşturacak şekilde aynı eksen etrafında sağa dönen iki iplikten oluşur.

► Artarda gelen şeker ve fosfat gruplarının oluşturduğu omurga ikili sarmalın dış tarafında yer alır.

► DNA molekülünde bilginin esas olarak depolandığı yerler, azotlu bazların yer aldığı merdivenin basamaklarıdır.

► Her iki zincire ait olan pürin ve pirimidin bazları karşılıklı gelecek şekilde sarmalın iç tarafında dizilirler.

► Bu dizilim sırasında Adenin karşısına Timin (Timin karşısına Adenin), Guanin karşısında Sitozin (Sitozin karşısına Guanin) gelecek şekilde eşlenirler.

► Bu eşlenmede karşılıklı bazlar zayıf hidrojen bağları ile bağlanır.

♦ Adenin ile Timin arasında; ikili

♦ Guanin ile sitozin arasında üçlü zayıf hidrojen bağları kurulu.

► Hidrojen bağları zayıf fiziksel bağlar olduğu için oluşumları sırasında su açığa çıkmaz.

Canlıların DNA'larındaki Adenin + Timin / Guanin + Sitozin oranı türe özgüdür.

► Zayıf hidrojen bağları DNA Çift Sarmalını birarada tutar. Çift sarmalda bir iplikteki nükleotitlerin birbirine bağlanma yönü diğer ipliklerin yönünün tersidir. Yani iplikler birbirine Antiparaleldir.

► DNA ipliklerinin antiparalel olan uçları; 5' (Beş Üssü) ve 3' (Üç Üssü) olarak adlandırılır.

► DNA eşleneceği zaman iki iplik tamamen açılır. İpliklerden biri 3'den 5'ne doğru, diğeri ise 5'den 3'ne doğrudur. (İplikler birbirine antiparalel olduğu için) Daha sonra her bir iplik ortamdaki nükleotitleri kullanarak karşılarına yeni ipliklerini sentezler. Yeni ipliklerin sentezlenme yönü daima; 5' uçtan 3' uca doğru gerçekleşir.

DNA molekülü hücre bölünmesinden önce İnterfazın S evresinde eşlenir.

Bütün DNA'lar İçin Geçerli Olan Oranlar Şöyledir:

► A = T ve G = C ise A/T = G/C = 1

► A + C = G + T

► A + G = T + C (Pürin Bazları = Pirimidin Bazları)

► A + G/T + C = A + C/G + T = 1

► Toplam Nükleotit Sayısı = Toplam Fosfat Sayısı = Toplam Şeker Sayısı = Toplam Baz Sayısı = Toplam Glikozit Bağı Sayısı = Toplam Ester Bağı Sayısıdır.

► Toplam Hidrojen Bağı Sayısı = 3xG + 2xT veya 3xC + 2xA ile hesaplanır.

► Bir DNA Molekülünün Yapısındaki Guanin ve Sitozin nükleotitlerinin oranı arttıkça, 3'lü hidrojen bağ sayısı da artacağından DNA'nın iki ipliğini birbirinden ayırmak için daha fazla yüksek sıcaklık gerekir. Çünkü DNA'daki çift sarmalın dayanıklılığı hidrojen bağları ile sağlanır. Guanin ve sitozin oranı adenin ve timin oranından fazla olan DNA'nın iki ipliğini ayırmak için gerekli ısı miktarı daha yüksektir.

Bir Nükleotitin Sentezinde Oluşan Su Moleküllerinin Sayısı

1. Eğer en küçük bileşenler (Baz, şeker ve fosfat) kullanılarak nükleotit sentezlenecekse;

♦ Tek zincir için; 3n-1 Su,

♦ Çift zincir için; 3n-2 Su oluşur. (n = kullanılan küçük bileşenlerin sayısıdır.)

2. Eğer nükleotitler hazır kullanılır ve DNA sentezi yapılırsa;

♦ Tek zincir için; n-1 Su

♦ Çift zincir için; n-2 Su oluşur. (n = kullanılan nükleotit sayısıdır.)

3. Nükleotitler arasında kurulan Fosfodiester Bağ sayısı;

♦ Bir zincir için n-1 Fosfodiester Bağı

♦ İki zincir için n-2 Fosfodiester Bağı kullanılır. (n = kullanılan nükleotit sayısıdır.)

RNA (Ribonükleik Asit)

► Tüm RNA'lar DNA tarafından sentezlenirler.

► DNA'dan aldığı genetik bilgi ile protein sentezini gerçekleştirirler.

► Yapılarında Riboz Şeker bulunur.

► Özel organik bazı Urasil'dir. Timin bazı bulunmaz.

► Tek nükleotit zincirinden oluşur.

► DNA'ya göre daha kısadır.

► DNA tarafından sentezlendiği için kendini eşleyemez ve onaramaz.

► Adenin, Timin ya da Guanin Sitozin eşitliği yoktur. (Tek iplikli olduğu için)

► Polimer yapılı bir moleküldür. Çok sayıda nükleotitin bir araya gelmesiyle oluşur. (A, G, S, U nükleotitleri)

► Sentezlenirken DNA üzerindeki Adenin karşısına RNA'da Urasil gelir.

► Nükleotitleri Fosfodiester Bağı ile bağlanarak RNA'nın tek zincirli molekülünü oluşturur.

► RNA sentezini sağlayan enzim RNA Polimeraz, yıkımını (hidrolizini) sağlayan enzim ise Ribonükleaz (RNAaz) enzimidir.

Görevleri;

♦ DNA ile birlikte protein sentezini gerçekleştirmek.

♦ Ribozomların yapısına katılmak

Hücrede Bulunduğu Yerler

♦ Prokaryot hücrelerde; sitoplazma ve ribozomlarda bulunur.

♦ Ökaryot hücrelerde ise;

≈ Çekirdek (Nucleus)

≈ Çekirdekçik

≈ Sitoplazma

≈ Ribozom

≈ Mitokondri ve plastitlerde (kloroplast, kromoplast, lökoplast) bulunur.

RNA Çeşitleri

► Prokaryot ve ökaryot hücrelerde genellikle üç çeşit RNA bulunur. Bu RNA çeşitlerinin hepsi protein sentezinde görev alarak hücredeki yaşamsal olayların yönetiminde DNA'ya yardımcı olurlar.

► Tüm RNA çeşitleri DNA'daki kalıp iplikteki genetik bilgiye göre sentezlenirler.

► Prokaryotlarda sitoplazmada, ökaryotlarda çekirdekte sentezleri gerçekleşir.

► RNA çeşitlerinden Ribozomal RNA ve Taşıyıcı RNA kendi üzerinde katlandığı için Hidrojen Bağı taşırlar. Ancak Mesajcı RNA Hidrojen Bağı taşımaz.

Mesajcı RNA (mRNA)

► Protein sentezi sırasında DNA tarafından sentezlenir. DNA'daki bilgiyi alarak ribozomlara taşır.

► Hücrede her protein çeşidi için bir mRNA çeşidi sentezlenir.

► Ökaryot hücrelerde DNA çekirdekte bulunur. Sadece hücre bölünmesi sırasında çekirdek zarı kaybolduğu için çekirdek dışına çıkmış olur.

► Bölünme dışında DNA asla çekirdek dışına çıkamaz.

► Protein sentezi; çekirdek dışındaki ribozomlarda gerçekleşir. Dolayısıyla DNA'daki bilginin ribozomlara taşınması gerekir.

► mRNA'da yer alan nükleotit dizilimi, sentezlenecek olan proteindeki amino asitlerin sırasını, çeşidini ve sayısını belirler.

► mRNA'da nükleotitler üçlü baz dizilimlerinden oluşurlar. Bu üçlü bazlara Kodon adı verilir.

► Protein sentezinde kullanılan 20 çeşit amino asit bulunur. Her amino asit mRNA üzerindeki bir kodona karşılık gelir. (Bazı bakterilerde 22 çeşit amino asit olduğu tespit edilmiştir.)

► DNA'da mRNA sentezlenirken; DNA'daki adenin karşısına mRNA'da urasil bazı gelir. Timinin karşısına ise adenin gelir. Örneğin; DNA'daki genetik şifre ATG ise mRNA'daki kodon UAC olur.

► mRNA'lar; protein sentezi için gerekli olan genetik bilgiyi DNA'dan alarak sitoplazmadaki ribozomlara taşıyan aracı moleküllerdir.

► Hücrede en az bulunan (toplam RNA'nın %5'ini oluşturur.) RNA çeşididir.

Taşıyıcı RNA (tRNA)

► Protein sentezi için gerekli olan amino asitleri ribozomlara taşır.

► Bu taşıma işini yaparken mRNA'daki kodonlara göre aminoasitleri seçer.

► Çekirdekçikten tek zincir halinde sentezlenir. tRNA oluşurken 4 çeşit nükleotit fosfodiester bağlarıyla birbirine bağlanır.

► DNA üzerinden sentezlendikten sonra kendi üzerinde katlanıp, zayıf hidrojen bağı ile bağlanarak üç boyutlu özel bir şekil alır. (Üç yapraklı yonca gibi)

► Bir ucunda üçlü nükleotit dizisinden oluşan ve mRNA ile bağ yapan kısım bulunur. Bu kısımda üçlü nükleotitler vardır ve Antikodon adını alır. Örneğin mRNA ipliğindeki UCA nükleotitlerinin karşısına tRNA'da AGU nükleotitleri gelir.

► Diğer ucunda ise amino asidin bağlandığı bölüm bulunur.

Bir tRNA sadece bir çeşit amino asit taşıyabilir.

► Doğada 20 çeşit amino asit bulunduğuna göre her bir amino asit için en az bir tRNA görev yapar. Yani 20 çeşit amino asit varsa en az 20 çeşitte tRNA vardır.

► Hücrede toplam RNA'nın %15'ini oluşturur.

Ribozomal RNA (rRNA)

► Hücrede en fazla bulunan RNA çeşididir. (Toplam RNA'nın %80'ini oluşturur.)

► Sitoplazmadan gelen proteinlerle birleşerek çekirdekçikte ribozomların yapısını oluşturur.

► Protein sentezi sırasında enzim gibi davranarak amino asitleri birbirine bağlar. Yani peptit bağlarının kurulmasında görev alır.

► Ökaryotlarda çekirdekçikte üretilirler.

► rRNA'nın tek ipliği kendi üzerinde katlanmalar yapabilir. Bu nedenle yapısında hidrojen bağı bulunabilir.

► Bir ribozomun yaklaşık olarak yapısının %65'i rRNA geri kalanı da proteindir.

Tüm RNA Çeşitlerinin Ortak Özellikleri

DNA tarafından sentezlenirler.

Tek ipliklidirler.

Kendilerini eşleyemezler.

Protein sentezinde görev alırlar.

Yapılarında Adenin, Guanin, Sitozin ve Urasil bazları ile Riboz şekeri ve Fosfat Grubu bulunur.

Nükleotitleri birbirine Fosfodiester bağları ile bağlanır.

Polinükleotit yapılıdırlar.

DNA ve RNA'nın Karşılaştırılması
DNA (Deoksiribonükleik Asit)	RNA (Ribonükleik Asit)
Çift ipliklidir.	Tek ipliklidir.
Kendini eşleyebilir ve onarabilir. (Replikasyon yapar.)	Kendini eşleyemez ve onaramaz. (Replikasyon yapamaz.)
Yapısında Adenin, Guanin, Sitozin ve Timin organik bazları bulunur.	Yapısında Adenin, Guanin, Sitozin ve Urasil organik bazları bulunur.
Yapısında deoksiriboz şekeri vardır.	Yapısında riboz şekeri vardır.
İnorganik fosfat taşır.	İnorganik fosfat taşır.
Yıkılıp yeniden yapılamaz.	Yıkılıp yeniden yapılabilir.
Protein sentezine dolaylı olarak katılır.	Protein sentezine doğrudan katılır.
A/T, G/C, Pürin/Pirimidin oranları 1'e eşittir.	Böyle bir oran yoktur.
Hidrolizleri DNAaz enzimi ile olur.	Hidrolizleri RNAaz enzimi ile olur.
Sentezi DNA Polimeraz enzimi ile olur.	Sentezi RNA Polimeraz enzimi ile olur.
Yönetici moleküldür. Emir verir.	DNA'dan gelen emirleri uygular.
Prokaryot hücrelerde sitoplazmada, ökaryot hücrelerde ise çekirdek, mitokondri ve plastitlerde (kloroplast, kromoplast, lökoplast) bulunur.	Prokaryot hücrelerde sitoplazma ve ribozomlarda, ökaryot hücrelerde ise çekirdek, çekirdekçik, sitoplazma, mitokondri, kloroplast ve ribozomlarda bulunur.

DNA ve RNA'nın Ortak Özellikleri

► Polinükleotit yapıda olmaları.

► Temel birimlerinin nükleotitler olması.

► Yapılarında inorganik fosfat bulunması.

►Yapılarında 5 karbonlu şeker (pentoz) bulunması.

► Yapılarında Adenin, Guanin, Sitozin bazlarının bulunması.

► Tüm canlılarda bulunmaları (viüsler dahil)

► Protein sentezinde görev almaları.

► Genetik bilgiyi taşımaları (DNA ve mRNA)

Hücredeki Genetik Materyalin Organizasyonu

Hücredeki genetik materyallerin organizasyonu küçükten büyüğe doğru sıralanacak olursa;

Nükleozit ⇒ Nükleotit ⇒ Gen ⇒ DNA ⇒ Kromatin ⇒ Kromozom şeklindedir.

► DNA; hücrenin kalıtsal bilgiyi taşıyan ve hücreyi yöneten molekülüdür.

► Hücre bölünmelerinden önce DNA eşlenerek histon protein kılıf ile çevrilir ve kromatin iplik yapısını oluşturur.

► Hücre bölünme evresinde değilse kromatin; ince, uzun, ağ şeklinde (Kromatin ağı) dağınık bulunur. Yani DNA hücre bölünmesinin interfaz evresinde Kromatin şeklindedir.

► Hücre bölünürken kromatin iplikler kısalıp kalınlaşarak kromozomları oluşturur. Kromozom, hücre bölünmesi sırasında kromatinin yoğun bir şekilde paketlenmesiyle oluşan yapıdır. Hücre bölünmesi sırasında kromozomların en belirgen olarak görüldüğü evre Metafaz evresidir.

► DNA molekülü eşlendiği için her bir kromozom, birbirinin aynısı yani kopyası olan iki kromatit taşır.

Prokaryot hücrelerde (bakteri ve arkelerde) tek bir kromozom bulunur. Tüm DNA içeriği bu kromozomda yer alır. Prokaryotlarda kromazom halkasaldır.

Ökaryot hücrelerde ise; her bir kromozom bir DNA molekülü bulundurur. Ökaryotlarda kromozomlar sarmal yapılı olup, farklı uzunluk ve şekillerde olabilirler.

► Kromozom sayısı aynı türün sağlıklı olan bireylerinde değişmez. Bazı türlerdeki kromozm sayıları şu şekildedir:

♦ İnsanda 2n = 46

♦ Tavukta 2n = 78

♦ Eğrelti otunda 2n = 500

♦ Kurtbağrı bitkisinde 2n = 46

♦ Moli balığında 2n = 46 gibi

► Farklı türlere ait canlılarda kromozom sayısı aynı olabilir. Bu durum bu canlıların akraba olduğunu ifade etmez. Kromozom sayısı ile canlının gelişmişlik düzeyi arasında bir ilişki yoktur. Yani kromozom sayısının fazla olması canlının gelişmiş olduğunu ifade etmez. Önemli olan kromozomların yapısındaki genlerin belirlediği türe özgü özelliklerdir. Bu genler birbirinden farklı olduğu için farklı özelliklerin ortaya çıkmasına neden olurlar.

GEN

♦ Belirli bir özelliği ifade eden,

♦ Çeşitli proteinleri kodlayan

♦ Bir karakterin oluşumunda görev yapan ve anlamlı şifreler veren DNA parçasıdır.

♦ Bir geni oluşturan nükleotit sayısı farklı olabilir.

Genler değişikliğe uğrayabilir.

Genlerin değişikliğe uğramasına gen mutasyonu denir.

Bir gendeki mutasyon;

♦ Replikasyon sırasında yanlış baz eşleşmesi,

♦ Karşılıklı nükleotit çiftinin yer değiştirmesi,

♦ Yeni bir nükleotit çiftinin eksilmesi ya da eklenmesi şeklinde gerçekleşebilir.

DNA'nın Replikasyonu (Eşlenmesi)

► Canlıların bütün kalıtsal özelliklerinin DNA molekülünde bulunduğunu daha önce öğrenmiştik.

► DNA; hücrede hayatsal olayları yöneterek genetik bilgiyi nesilden nesile aktarır.

► Sağlıklı hücreler bölündüğü zaman kalıtsal özelliklerin hiçbir değişikliğe uğramadan yavru hücrelere eşit şekilde aktarılması gerekir.

► İşte DNA'nın genetik bilgiyi hücrelere ve nesillere aktarımı DNA'nın eşlenerek bir kopyasını çıkarmasıyla gerçekleşir. Bu eşlenmeye Replikasyon denir.

Hücrede DNA Replikasyonu; hücre bölünmeye başlamadan önce İnterfazda gerçekleşir.

► Replikasyonda; DNA Polimeraz enzimi görev yapar ve yeni ipliklerin oluşumunda rol oynar.

DNA'nın Replikasyonu

► Replikasyon; tüm DNA'larda Replikasyon Orijini denilen başlangıç noktasından başlar.

► Prokaryot hücrelerde DNA halkasal olduğu için tek replikasyon orijini bulunur. Replikasyon Orijini tek noktadan başlar, iki yönde ilerler ve DNA tamamen kopyalayıncaya kadar devam eder.

► Ökaryot hücrelerde ise DNA'lar doğrusaldır. Bu nedenle DNA'da çok sayıda replikasyon orijini bulunur. Bunun nedeni;

♦ Ökaryotlardaki DNA'nın çok uzun olması

♦ DNA polimerazlarının nükleotit ekleme hızının prokaryotlardan daha yavaş olmasıdır.

Bu durumlar doğrusal DNA'da çok sayıda replikasyon orijinin oluşmasına neden olur.

► Prokaryotlardaki DNA Polimeraz enzimi ökaryotlardaki DNA Polimeraz enziminden daha hızlı nükleotit dizmektedir.

► Ancak ökaryotlardaki DNA'da çok sayıda replikasyon orijininin bulunması nedeniyle; DNA Replikasyonu daha kısa zamanda gerçekleşir. Prokaryotlardaki DNA Polimeraz enziminin daha hızlı nükleotit dizmesi replikasyonun daha kısa sürede gerçekleşeceği anlamına gelmez. Çünkü ökaryotlarda aynı anda çok sayıda replikasyon orijininden eşlenme olur.

DNA Replikasyonunda Görev Alan Enzimler

► DNA replikasyonunda görev alan enzimler, DNA’nın çift sarmalını birbirinden ayırmak ve aynı anda kopyalamak için gereklidir.

► DNA replikasyonu sırasında DNA’nın her bir zinciri, yeni oluşturulacak zincirler için kalıp görevi yapar.

Replikasyonda Görev Alan Enzimler;

1. Helikaz Enzimi

2. DNA Polimeraz Enzimi

3. DNA Ligaz Enzimi

4. Helikaz Enziminin RNA Primerleri

1. Helikaz Enzimi

► DNA’nın kendini eşlemesi için çift sarmal zincirlerin açılması gerekir.

► Helikaz enzimi; azotlu organik bazlar arasındaki zayıf hidrojen bağlarını kopararak sarmal zincirleri birbirinden ayırır.

► Ayrılan zincirleri replikasyon sırasında kalıp zincir hâline getirir.

► Helikaz enziminin DNA zincirlerini açması sırasında ATP enerjisi harcanır.

► Replikasyon olayı, helikaz aktivitesiyle oluşan replikasyon çatalının ana DNA molekülü boyunca replikasyon orjininden başlayarak ilerlemesiyle gerçekleşir.

2. DNA Polimeraz Enzimi

► DNA sentezi sırasında yeni sentezlenecek zincirin ucuna nükleotit eklemesi yapar.

► DNA polimeraz, açıkta kalan baz uçlarına ortamda bulunan ve daha önce sentezlenmiş olan serbest nükleotitlerden uygun olanları eşleştirir.

► Eşleşme sırasında DNA polimeraz; adeninin karşısına timin, guaninin karşısına sitozin nükleotitini ekler.

► DNA zincirine uygun nükleotitleri ekleyerek yeni sentezlenen ipliğin; 5' ucundan 3' ucuna doğru kesintisiz olarak sentezini sağlar.

► Diğer yeni zinciri ise kesintili olarak sentezler.

► DNA polimeraz aktivitesi sonucunda iki tane çift zincirli DNA sentezlenmiş olur.

► DNA polimeraz, replikasyonda görevli olmasının dışında DNA ipliğinde meydana gelen hataların onarılmasında da rol oynar.

► DNA polimerazın varlığı, DNA ipliklerinde meydana gelen hataların yavru hücrelere aktarılma ihtimalini de azaltır.

3. DNA Ligaz Enzimi

► Kesintili sentezlenen yeni DNA parçalarının her birine Okazaki Parçaları denir.

► Bu okazaki parçaları fosfodiester bağları ile DNA Ligaz enzimi tarafından birleştirilir.

► Bu sırada ATP enerjisi harcanır.

4. Helikaz Enziminin RNA Primerleri

► Çift DNA zincirlerinin her biri; yeni sentezlenecek DNA zincirleri için Kalıp görevi yapar.

► Yeni DNA zincirinin sentezini kısa bir RNA Primeri başlatır.

► Kesintili zincirdeki her bir okazaki parçası için ayrı ayrı RNA primerleri görev alır.

NOT: DNA Polimeraz enziminin aktivitesi için ortamda magnezyum elementinin olması gereklidir.

DNA Replikasyonunda Sırasıyla Gerçekleşen Olaylar

► Bazı özel enzimler replikasyon orijinini tanır. DNA replikasyonu, bu orijinden başlayarak iki yöne doğru ilerler. Böylece bir replikasyon kabarcığı oluşur.

► Replikasyon kabarcığının her bir ucunda Replikasyon Çatalı bulunur.

► Replikasyon çatalında; ana DNA zincirleri DNA Helikaz enzimi ile çözülmüş durumdadır.

► Ana DNA ipliklerine bağlanan bazı proteinler; açılan ipliklerin tekrar birleşmesini önler.

► Bu DNA ipliklerinin her biri, yeni sentezlenecek DNA iplikleri için Kalıp İplik olarak görev yapar.

► Yeni DNA zincirinin sentezini kısa bir RNA Primeri başlatır.

► DNA Polimeraz enzimi; sadece RNA Primerinin 3' ucundaki nükleotitin karşısındaki kalıp DNA zincirine uygun nükleotiti ekler. Böylece yeni zincirlerden biri 5' ucundan 3' ucuna doğru kesintisiz olarak sentezlenir. DNA replikasyonunda; kalıp iplik 3' den 5' ne doğru iken yeni sentezlenen iplik 5' den 3' ne doğru kesintisiz sentezlenebilir. Kesintisiz sentez replikasyon çatalına doğru olur.

► Diğer kalıp ipliğin yönü ise 5' ucundan 3' ucuna doğrudur. Bu durumda yeni sentezlenecek iplik 3' den 5' ne doğru olamaz. Dolayısıyla sentezlenecek yeni ipliğin yönü replikasyon çatalından uzaklaşacak şekilde ters yönde olur. Yani replikasyon çatalına doğru değil de çataldan uzaklaşak şekilde sentez olur. Replikasyon çatalı yönüne doğru olmayan yeni iplik sentezinde kesintili ve parçalı iplikler sentezlenir. Bu parçaların her birine Okazaki Parçaları denir.

► Okazaki parçalarının her biri için ayrı bir RNA Primeri görev alır.

► Her yeni RNA primerin 3' ucuna, DNA Polimeraz III enzimi bir nükletotit ekler ve sentezi gerçekleştirir.

► Sentez tamamlandıktan sonra RNA primerleri DNA Polimeraz I enzimi ile çıkarılır.

► DNA Polimeraz I enzimi; eksik nükleotitlerin yerine yenisini koyarken, DNA Ligaz enzimi ise yeni sentezlenen DNA ipliğindeki Okazaki Parçalarını birbirine bağlar.

► Böylece her iki zincirde eksiksiz olarak sentezlenmiş olur.

DNA kendini yarı korunumlu (Semikonservatif) olarak eşler

DNA'nın Yarı Korunumlu Eşlenmesi

► DNA'nın her bir ipliği kalıp görevi yaparak karşılarına yeni DNA iplikleri oluşturur. Böylece eşlenme boyunca ana iplikteki DNA'lar korunmuş olur. Bu olaya DNA'nın Yarı Korunumlu Eşlenmesi denir.

► DNA'nın yarı korunumlu eşlenme modelini Matthew Meselson (Methiv Meselsın) ve Franklin Stahl (Franklin Sıtal) yaptıkları çalışmalarla açıklamışlardır.

♦ Çalışmalarında E.coli bakterilerini kullanmışlardır.

♦ E.coli bakterilerini çoğalttıkları ortamlara azotun izotopunu ekleyerek deneyler yaptılar.

♦ İzotop; atom ve proton numaraları aynı kütle numaraları farklı olan elementlere denir. Örneğin; ¹⁴N ve ¹⁵N birbirinin izotopudur.

♦ Bilindiği üzere azot DNA'nın yapısında bulunan en önemli elementlerden biridir. Yarı korunumlu eşlenme deneylerinde bakterilerden aşağıdaki azotlu DNA'lar elde edilmiştir.

¹⁴N¹⁴N ise normal azotlu DNA,

¹⁵N¹⁵N ise ağır azotlu DNA,

¹⁴N¹⁵N ise melez DNA

♦ Bu DNA'lar aynı tüpe konularak santrifüj edildiğinde deney tüpünde farklı bantlaşmalar oluşturdukları görülür.

♦ Buna göre santrifüj sonunda; ağır azotlu DNA'lar dibe çökerken, melez DNA'lar ortada, normal (hafif) DNA'lar ise en üstte yer alacak şekilde bantlaşma gösterirler.

Yarı konumlu eşlenme deneylerinde sırasıyla şu çalışmalar yapılmıştır.

1.Aşama:

► Ağır azotlu DNA bakterileri ağır azotlu (¹⁵N) ortamda çoğaltılıyor.

► Oluşan tüm bakteri DNA'larının ¹⁵N (ağır azot) izotopunu taşıdıkları gözlemleniyor.

► DNA'lar santrifüj edildiğinde; tüpün alt kısmında bantlaştığı görülüyor.

2.Aşama:

► Normal azot taşıyan (¹⁴N¹⁴N) bakteriler ¹⁵N ağır azot bulunan bir kültür ortamında çoğaltılıyor.

► Yeni oluşan bakteri DNA'larının ¹⁵N (ağır azot) izotopunu taşıdıkları gözlemleniyor.

► İlk bölünme sonunda oluşan tüm bakteri DNA'larının (¹⁴N¹⁵N) Melez DNA'lar olduğu görülüyor.

► İlk bölünme sonucu oluşan bakteri DNA'ları santrifüj edildiğinde bunların deney tüpünün orta kısmında bantlaştığı (%100 melez DNA'lar olduğu için) görülmüştür.

3.Aşama:

► Oluşan bu melez DNA'lar normal azot bulunan bir ortamda tekrar çoğaltılıyor.

► Sonuçta oluşan bakteri DNA'larının %50'sinin melez (¹⁴N¹⁵N) DNA'dan, %50'sinin ise normal (¹⁴N¹⁴N) DNA'dan oluştuğu görülüyor.

► Oluşan bu DNA'lar santrifüj edildiğinde; Melez DNA'ların ortada, normal DNA'ların üstte bantlaştığı görülüyor.

♦ DNA'nın yarı korunumlu eşlenmesi ile ilgili olarak soru çözümleri yapılırken bilinmesi gereken bir kaç temel kural vardır. Bunlar;

1. ¹⁵N'li bir DNA'yı ¹⁴N'li bir ortamda kaç kez çoğaltırsak çoğaltalım oluşacak DNA'lardan 2 tanesi melez, geriye kalanların hepsi normal azotlu olacaktır.

2. Aynı şekilde ¹⁴N'li bir DNA'yı ¹⁵N'li bir ortamda kaç kez çoğaltırsak çoğaltalım oluşacak DNA'lardan 2 tanesi melez gerisi ağır azotlu olacaktır.

♦ Burada saf bir DNA içine konulduğu ortam ne ise sonuçta oluşacak DNA'lardan 2'si melez geriye kalanların hepsi ortam azotunu taşıyan DNA'lar olacaktır.

♦ Eğer bizden melez bir DNA'yı (¹⁴N¹⁵N) çoğaltmamız istenirse bu kural geçerli olmaz. Çoğaltacağımız DNA'nın ¹⁴N¹⁴N ya da ¹⁵N¹⁵N şeklinde saf olması gerekiyor.

♦ Bölünmeler sonucu kaç DNA'nın oluşacağı sorulduğunda ise 2ⁿ formülünü kullanırız. (n = bölünme sayısıdır.)

Konu ile İlgili Örnek Soru:

Normal azot içeren bir bakteri DNA'sı ağır azot taşıyan bir kültür ortamında 8 kez çoğaltılıyor. Buna göre;

a. Çoğaltma sonucu kaç tane DNA oluşur?

b. Oluşan DNA'ların kaç tanesi melez, kaç tanesi normal azotlu, kaç tanesi ağır azotlu DNA taşır?

Çözümü:

a. Çoğaltma sonucu oluşacak DNA'lar 2ⁿ formülünden hesaplanır. 2⁸ = 256'dır.

b. Çoğaltılan DNA ¹⁴N¹⁴N şeklinde saf olduğu için kaç bölünme yapılırsa yapılsın sonuçta oluşan DNA'lardan 2 tanesi kesin melez olur. Geriye kalanlar ise ortam azotunu taşıyan DNA'lar olur. Yani ortam ¹⁵N olduğu için 254 tanesi ¹⁵N¹⁵N olur. Normal azot taşıyan DNA oluşmaz.

1.BÖLÜM SONU DEĞERLENDİRME ÇALIŞMALARI

A. Aşağıda birbiri ile bağlantılı doğru (D) ya da yanlış (Y) ifadeler içeren tanılayıcı dallanmış ağaç tekniğinde bir soru verilmiştir. “a”dan başlayıp cümlelerin doğru ya da yanlış olduğuna karar vererek ilgili ok yönünde ilerleyiniz. Her bir cevap, bir sonraki aşamayı etkileyecektir. Vereceğiniz cevaplarla doğru çıkışı bulunuz.

Doğru Cevap: A. a. D → b. Y → d. Y → 4. çıkış

B. Aşağıda verilen ifadelerde bildirilen yargılar doğru ise yay ayraç içine “D”, yanlış ise “Y” yazınız.

(D) Nükleik asitler tüm canlılarda bulunan organik moleküllerdir.

(Y) DNA’daki toplam fosfat sayısı, toplam nükleotit (veya toplam organik baz) sayısına eşittir.

(D) rRNA, ribozomun yapısına katılır.

(Y) RNA, tek zincirlidir.

(D) DNA ve RNA’nın yapısında beş karbonlu şeker bulunur.

(D) DNA molekülünde A ile T arasında ikili zayıf hidrojen bağı bulunur.

(Y) Bir proteinle ilgili şifre içeren DNA parçasına gen denir.

(D) Bir DNA molekülünde pirimidin bazlarının sayısı biliniyorsa hidrojen bağı sayısı bulunabilir.

(Y) mRNA sadece çekirdekteki DNA tarafından değil; prokaryot hücrelerde sitoplazmadaki, ökaryot hücrelerde ise çekirdek, mitokondri ve kloroplasttaki DNA tarafından sentezlenir.

(D) Bir DNA molekülündeki fosfat sayısı biliniyorsa organik baz sayısı bulunabilir.

C. Aşağıdaki cümlelerde noktalı yerlere, verilen kelimelerden uygun olanı yazınız.

iki, azotlu organik baz, beş karbonlu şeker, glikozit, fosfat, DNA, mRNA, üç, riboz, timin, 1/2,

helikaz, yarı korunumlu, DNA polimeraz, RNA, Urasil, DNA ligaz, 3/4, deoksiriboz

1. Bir nükleotidin yapısında azotlu organik baz, beş karbonlu şeker ve fosfat molekülleri bulunur.

2. Nükleik asitler DNA ve RNA olarak iki çeşittir.

3. DNA’da deoksiriboz şekeri bulunurken RNA’da riboz şekeri bulunur.

4. Protein sentezi için gerekli genetik bilgiyi mRNA, DNA’dan alıp ribozoma iletir.

5. DNA eşlenmesinde helikaz, DNA polimeraz ve DNA ligaz enzimleri görev alır.

6. Pirimidin bazlarından timin sadece DNA’nın yapısına katılır.

7. DNA molekülü kendini yarı korunumlu olarak eşler.

8. DNA molekülünde adenin ile timin arasında iki zayıf hidrojen bağı sitozin ile guanin arasında ise üç hidrojen bağı kurulur.

9. Bir DNA molekülündeki pürin organik bazlarının tüm nükleotitlere oranı 1/2 olarak bulunur.

10. Bir nükleotidin yapısında organik baz ile şeker arasında glikozit bağı bulunur.

Konuya Ait Çıkmış Sorular

Soru 1.

I. Fosfat grubunun organik baza bağlandığı yer

II. Taşıdığı şeker

III. Organik bazın şekere bağlandığı yer

IV. Yapıdaki nükleik asit zinciri sayısı

DNA ve RNA yukarıdakilerin hangileri bakımından birbirinden farklılık gösterir?

(2010 Lisans Yerleştirme Sınavı-2)

A. I ve II
B. I ve IV
C. II ve III
D. II ve IV
E. III ve IV

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Doğru Cevap: D

Açıklama:

1. Sorunun Analizi

Bu soru, iki ana nükleik asit türü olan DNA (Deoksiribonükleik Asit) ve RNA (Ribonükleik Asit) arasındaki temel yapısal ve kimyasal farklılıkları değerlendirmemizi istemektedir. Her iki molekül de genetik bilginin depolanması ve ifade edilmesinde kritik rol oynar, ancak aralarında önemli yapısal ayrımlar bulunmaktadır. Sorudaki her maddeyi tek tek ele alarak DNA ve RNA için durumlarını karşılaştırmalıyız.

2. Şıkların Değerlendirilmesi

I. Fosfat grubunun organik baza bağlandığı yer: Bu ifade biyolojik olarak yanlıştır. Bir nükleotitte fosfat grubu, pentoz şekerinin 5' karbon atomuna bağlanır. Organik baza doğrudan bağlanmaz. Organik baz ise şekerin 1' karbonuna bağlanır. Hem DNA hem de RNA moleküllerinde fosfat grubu şekere bağlanır, baza değil. Dolayısıyla, böyle bir bağlanma olmadığı için bu madde DNA ve RNA arasında bir farklılık oluşturmaz.

II. Taşıdığı şeker çeşidi:Bu, DNA ve RNA arasındaki en temel ve belirleyici farklılıklardan biridir. Bu nedenle bu madde bir farklılık gösterir.

DNA: Yapısında deoksiriboz adı verilen bir pentoz şekeri bulunur. Deoksiriboz, riboz şekerinden 2' karbonundaki bir hidroksil grubunun (-OH) yerine bir hidrojen atomu (-H) taşımasıyla farklılaşır (yani bir oksijen atomu eksiktir).

RNA: Yapısında riboz adı verilen bir pentoz şekeri bulunur.

III. Organik bazın şekere bağlandığı yer: Hem DNA hem de RNA moleküllerinde, pürin (Adenin, Guanin) veya pirimidin (Sitozin, Timin/Urasil) tipi organik bazlar, pentoz şekerinin 1' karbon atomuna N-glikozidik bağ ile bağlanır. Bu bağlanma şekli ve yeri her iki nükleik asit türü için de aynıdır. Bu nedenle, bu madde bir farklılık teşkil etmez.

IV. Yapıdaki nükleik asit zincir sayısı:Bu, DNA ve RNA arasındaki önemli yapısal farklılıklardan biridir. Bu nedenle bu madde bir farklılık gösterir.

DNA: Genellikle çift sarmallı bir yapıya sahiptir. İki polinükleotit zinciri antiparalel olarak uzanır ve baz eşleşmeleri (A-T, G-C) ile bir arada tutulur.

RNA: Genellikle tek sarmallı bir yapıya sahiptir. Tek bir polinükleotit zincirinden oluşur, ancak kendi içinde katlanarak ikincil ve üçüncül yapılar oluşturabilir. (Bazı virüslerde çift sarmallı RNA da bulunabilir, ancak genel kural ve yaygın form tek sarmallıdır.)

Yukarıdaki detaylı değerlendirmelere göre, DNA ve RNA arasındaki belirgin farklılıklar II (taşıdığı şeker çeşidi) ve IV (yapıdaki nükleik asit zincir sayısı) maddelerinde yer almaktadır. Bu durum D seçeneği ile tam olarak örtüşmektedir.

Soru 2.

DNA molekülünün yapısal özelliklerinden bazıları şunlardır:

I. Dört farklı nükleotiti farklı miktarlarda bulundurması

II. Nükleotitlerinin zincirdeki konumlarının farklı olması

III. Nükleotitlerinin oluşturduğu zincirin uzunluğu

IV. Nükleotitlerinin çift sarmal biçiminde konumlanması

V. Nükleotitlerindeki bazların birbirlerine hidrojenle bağlanması

Bu özelliklerden hangileri, genlerin birbirinden farklı olmasını sağlar?

(1999-Öğrenci Seçme Sınavı (ÖSS))

A. I ve II
B. III ve IV
C. IV ve V
D. I, II ve III
E. III, IV ve V

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Doğru Cevap: D

Açıklama:

1. Sorunun Analizi

Bu soru, DNA molekülünün hangi yapısal özelliklerinin genlerin birbirinden farklı olmasını sağladığını belirlememizi istemektedir. Genler, DNA üzerindeki belirli nükleotit dizilerinden oluşan ve kalıtsal bilgiyi taşıyan birimlerdir. Bir genin başka bir genden farklı olması demek, o genin taşıdığı bilginin farklı olması demektir. Genetik bilgi ise temel olarak DNA'daki nükleotitlerin sırasına, miktarına ve zincirin uzunluğuna bağlıdır.

2. Maddelerin Değerlendirilmesi

I. Dört farklı nükleotiti farklı miktarlarda bulundurması: DNA molekülü Adenin (A), Guanin (G), Sitozin (C) ve Timin (T) olmak üzere dört farklı nükleotit içerir. Farklı genler, bu nükleotitleri farklı oranlarda (farklı miktarlarda) içerebilir. Örneğin, bir gen A-T baz çiftleri açısından zengin iken, başka bir gen G-C baz çiftleri açısından zengin olabilir. Nükleotit miktarlarındaki bu farklılık, genin spesifik nükleotit diziliminin bir yansımasıdır ve dolayısıyla genlerin birbirinden farklı olmasını sağlayan önemli bir faktördür.

II. Nükleotitlerinin zincirdeki konumlarının farklı olması: Bu özellik, genetik bilginin temelini oluşturur. DNA'daki nükleotitlerin (A, T, G, C) zincir üzerindeki spesifik sırası veya dizilimi, genin kodladığı bilgiyi belirler. İki genin aynı nükleotit dizilimine sahip olması, onları aynı gen yapar; farklı dizilimler ise farklı genler demektir. Dolayısıyla, nükleotit konumlarındaki farklılık, genlerin birbirinden ayrılmasını sağlayan en kritik ve doğrudan faktördür.

III. Nükleotitlerinin oluşturduğu zincirin uzunluğu: Genler, içerdikleri nükleotit sayısı bakımından büyük farklılıklar gösterir. Bazı genler sadece birkaç yüz nükleotitten oluşurken, bazıları binlerce hatta milyonlarca nükleotit içerebilir. Genin uzunluğu, içerebileceği bilgi miktarını ve dolayısıyla genin spesifik kimliğini doğrudan etkiler. Farklı uzunluktaki DNA parçaları, doğal olarak farklı genler olarak kabul edilir.

IV. Nükleotitlerinin çift sarmal biçiminde konumlanması: Çift sarmal yapı, DNA'nın genel mimarisi ve stabilitesi için esastır ancak genlerin birbirinden *farklı* olmasını sağlayan bir özellik değildir. Tüm işlevsel DNA molekülleri ve dolayısıyla tüm genler, bu çift sarmal yapının bir parçasıdır. Bu, DNA'nın yapısal bir özelliğidir, ancak genler arasındaki çeşitliliği doğrudan açıklamaz; genlerin içinde bulunduğu genel fiziksel yapıyı tanımlar.

V. Nükleotitlerindeki bazların birbirlerine hidrojenle bağlanması: Hidrojen bağları (Adenin-Timin ve Guanin-Sitozin arasında), DNA'nın çift sarmal yapısını bir arada tutan ve stabilize eden kimyasal bağlardır. Bu bağlar, DNA'nın genel stabilitesi ve replikasyonu için kritik öneme sahiptir. Ancak, bu özellik de tıpkı çift sarmal yapı gibi, tüm DNA moleküllerinde ve dolayısıyla tüm genlerde ortak bir özelliktir. Genler arasındaki farklılığı sağlayan bir faktör değildir; DNA'nın yapısal bütünlüğünü sağlar.

3. Şıkların Değerlendirilmesi

A) I ve II: Bu şık, genleri farklı kılan iki önemli özelliği (farklı nükleotit miktarları ve konumları) içerir. Bu özellikler gen farklılaşması için kritik olmakla birlikte, genlerin uzunluğu (III) da çok önemli bir faktördür ve bu şıkta yer almadığı için eksiktir.

B) III ve IV: Bu şık, gen uzunluğunun farklılaşmada etkili olduğunu doğru bir şekilde belirtse de (III), çift sarmal biçiminin (IV) genler arası farklılığı sağlamadığını göz ardı eder. IV. madde tüm genler için ortak bir yapıdır ve farklılık yaratmaz.

C) IV ve V: Bu şıkta yer alan her iki özellik (çift sarmal biçimi ve hidrojen bağları), DNA'nın genel yapısını ve stabilitesini açıklayan evrensel özelliklerdir. Bunlar, genlerin birbirinden farklı olmasını sağlayan faktörler değildir.

D) I, II ve III: Bu şık, genlerin farklılaşmasını sağlayan tüm temel özellikleri doğru bir şekilde bir araya getirmektedir: Nükleotit miktarlarının farklılığı (I), nükleotitlerin zincirdeki konumlarının farklılığı (II) ve zincir uzunluğunun farklılığı (III). Bu üç faktör, genler arasındaki çeşitliliğin ve genetik bilginin farklılığının ana kaynaklarıdır.

E) III, IV ve V: Bu şık, gen uzunluğunun farklılaşmada etkili olduğunu (III) doğru bir şekilde belirtse de, çift sarmal biçimi (IV) ve hidrojen bağlarının (V) genler arası farklılığı sağlamadığını göz ardı eder. Bu maddeler, DNA'nın genel yapısal özellikleridir, genetik çeşitlilikle doğrudan ilgili değildirler.

4. Doğru Cevap

Yukarıdaki değerlendirmeler sonucunda, genlerin birbirinden farklı olmasını sağlayan özelliklerin I (nükleotit miktarlarının farklılığı), II (nükleotitlerin konum farklılığı, yani dizilim farklılığı) ve III (zincir uzunluğunun farklılığı) maddelerinde belirtildiği açıkça görülmektedir. Bu maddelerin tamamını içeren şık ise D seçeneğidir.

Soru 3.

Bir geni oluşturan DNA molekülünün fosfat sayısının saptanmasıyla, gende bulunan,

I. Organik baz sayısı

II. Nükleotit çeşitlerinin sayısı

III. Nükleotit sayısı

IV. Deoksiriboz molekül sayısı

Bilgilerinden hangilerine erişilebilir?

(2000-Öğrenci Seçme Sınavı (ÖSS))

A. Yalnız II
B. Yalnız IV
C. I ve II
D. I, II ve III
E. I, III ve IV

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Doğru Cevap: E

Açıklama:

1. Sorunun Analizi

Bir geni oluşturan DNA molekülü, nükleotit adı verilen temel yapı birimlerinden oluşur. Her bir nükleotit, kimyasal olarak bir fosfat grubu, bir deoksiriboz şekeri ve bir azotlu (organik) bazdan (Adenin, Guanin, Sitozin veya Timin) meydana gelir. Bu üç bileşen bir araya gelerek tek bir nükleotiti oluşturur ve DNA zincirinde bu nükleotitler birbirine fosfodiester bağları ile bağlanır.

Soruda, bir DNA molekülündeki (dolayısıyla geni oluşturan kısmındaki) fosfat sayısının saptanmasıyla, hangi diğer bilgilere ulaşılabileceği sorgulanmaktadır. Temel prensip, bir DNA nükleotidinin 1 fosfat, 1 deoksiriboz ve 1 baz içermesidir.

2. Şıkların Değerlendirilmesi

I. Organik baz sayısı: DNA'da her bir nükleotit, bir organik baz içerir. Bir DNA molekülündeki toplam nükleotit sayısı, toplam organik baz sayısına eşittir. Her nükleotit bir fosfat grubuna sahip olduğu için, fosfat sayısı bilindiğinde toplam nükleotit sayısı da bilinir, dolayısıyla organik baz sayısı da belirlenmiş olur. Bu bilgiye erişilebilir.

II. Nükleotit çeşitlerinin sayısı: DNA'da dört farklı nükleotit çeşidi bulunur: Adenin (A), Guanin (G), Sitozin (C) ve Timin (T) içeren nükleotitler. Bu bilgi, DNA'nın temel yapısından kaynaklanan sabit bir bilgidir ve evrenseldir. Bir genin veya DNA parçasının toplam fosfat sayısının bilinmesi, bu dört çeşidin sayısını (yani '4' bilgisini) değiştirmez veya bu bilgiye ek bir katkı sağlamaz. Ayrıca, fosfat sayısı, hangi çeşitten kaç tane olduğunu (yani A, T, G, C'nin ayrı ayrı sayılarını veya oranlarını) belirlemek için yeterli değildir. Bu bilgiye fosfat sayısından doğrudan erişilemez.

III. Nükleotit sayısı: Her bir nükleotit, yapısında tek bir fosfat grubu barındırır. Bu nedenle, bir DNA molekülündeki toplam fosfat sayısı, o moleküldeki toplam nükleotit sayısına mutlak suretle eşittir. Fosfat sayısı bilindiğinde, toplam nükleotit sayısı da doğrudan belirlenir. Bu bilgiye erişilebilir.

IV. Deoksiriboz molekül sayısı: Her nükleotitin yapısında bir deoksiriboz şekeri bulunur. Dolayısıyla, bir DNA molekülündeki toplam nükleotit sayısı, toplam deoksiriboz molekül sayısına eşittir. Fosfat sayısı bilindiğinde, toplam nükleotit sayısı bilindiği için, deoksiriboz molekül sayısı da belirlenmiş olur. Bu bilgiye erişilebilir.

3. Sonuç: Yukarıdaki değerlendirmeler ışığında, bir geni oluşturan DNA molekülünün fosfat sayısı saptandığında, Organik baz sayısı (I), Nükleotit sayısı (III) ve Deoksiriboz molekül sayısı (IV) bilgilerine erişilebilir. Nükleotit çeşitlerinin sayısı (II) ise, DNA için zaten bilinen sabit bir değer olup, fosfat sayısının bilinmesiyle bu bilgiye ek bir erişim sağlanmaz veya hangi çeşitten ne kadar olduğu belirlenemez.

Soru 4.

Nükleik asitlerin,

I. Organel yapısında yer alma

II. Protein sentezinde rol oynama,

III. Aminoasitleri tanıma

Özelliklerinden hangileri RNA çeşitlerinin tümünde bulunur?

(2006-Öğrenci Seçme Sınavı (ÖSS))

A. Yalnız I
B. Yalnız II
C. Yalnız III
D. I ve II
E. II ve III

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Doğru Cevap: B

Açıklama:

1. Sorunun Analizi

Soru, nükleik asitlerden olan RNA'nın üç temel çeşidi (mesajcı RNA - mRNA, taşıyıcı RNA - tRNA, ribozomal RNA - rRNA) için ortak olan özellikleri belirlememizi istemektedir. Verilen her bir özelliği, tüm RNA çeşitleri için ayrı ayrı değerlendirmemiz gerekmektedir.

2. Özelliklerin Değerlendirilmesi

I. Organel yapısında yer alma: Ribozomal RNA (rRNA), ribozom adı verilen ve protein sentezinden sorumlu olan hücresel bir organelin temel yapısal bileşenidir. Ancak mesajcı RNA (mRNA) ve taşıyıcı RNA (tRNA) herhangi bir organelin yapısına katılmazlar; protein sentezi sırasında geçici olarak görev alırlar. Bu nedenle, organel yapısında yer alma özelliği tüm RNA çeşitleri için ortak değildir.

II. Protein sentezinde rol oynama: Bu özellik tüm RNA çeşitleri için geçerlidir ve her biri protein sentezinin farklı aşamalarında kritik roller üstlenir:Dolayısıyla, protein sentezinde rol oynama özelliği tüm RNA çeşitleri için ortaktır.

mRNA (Mesajcı RNA): DNA'daki genetik bilgiyi (protein sentezi için şifreyi) çekirdekten ribozoma taşır ve sentezlenecek proteinin amino asit dizisini belirler.

tRNA (Taşıyıcı RNA): Sitoplazmada bulunan serbest amino asitleri ribozoma taşır ve mRNA üzerindeki kodonlarla eşleşen antikodonları aracılığıyla doğru amino asidin proteine eklenmesini sağlar.

rRNA (Ribozomal RNA): Ribozomların temel yapısal bileşenidir ve protein sentezi sırasında amino asitler arasında peptid bağlarının oluşumunu katalizleyen enzimatik (ribozim) aktiviteye sahiptir.

III. Aminoasitleri tanıma: Bu özellik yalnızca taşıyıcı RNA (tRNA) için geçerlidir. tRNA molekülleri, bir uçlarında belirli bir amino asiti bağlarken, diğer uçlarında bulunan antikodon bölgeleri ile mRNA üzerindeki uygun kodonları tanır ve bu sayede doğru amino asidin doğru yere getirilmesini sağlar. mRNA ve rRNA'nın doğrudan amino asitleri tanıma gibi bir işlevi yoktur. Bu nedenle, bu özellik tüm RNA çeşitleri için ortak değildir.

3. Şıkların Değerlendirilmesi

A) Yalnız I: Yanlıştır. Sadece rRNA organel yapısında yer alır, mRNA ve tRNA yer almaz.

B) Yalnız II: Doğrudur. Protein sentezinde rol oynama, mRNA, tRNA ve rRNA'nın ortak ve temel bir özelliğidir.

C) Yalnız III: Yanlıştır. Amino asitleri tanıma özelliği sadece tRNA'ya aittir.

D) I ve II: Yanlıştır. I. madde tüm RNA çeşitleri için geçerli değildir.

E) II ve III: Yanlıştır. III. madde tüm RNA çeşitleri için geçerli değildir.

Soru 5.

I. Fosfat grubunun organik baza bağlandığı yer

II. Taşıdığı şeker çeşidi

III. Organik bazın şekere bağlandığı yer

IV. Yapıdaki nükleik asit zincir sayısı

DNA ve RNA yukarıdakilerin hangileri bakımından birbirinden farklılık gösterir?

(2010-Yükseköğretime Geçiş Sınavı (YGS))

A. I ve II
B. I ve IV
C. II ve III
D. II ve IV
E. III ve IV

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Doğru Cevap: D

Açıklama:

DNA ve RNA, nükleik asitler olup benzer yapılara sahip olsalar da bazı temel farklılıklara sahiptirler.

II. Taşıdığı şeker çeşidi → Farklı

DNA, deoksiriboz (5 karbonlu şeker) içerir.
RNA, riboz (5 karbonlu şeker) içerir.
Riboz ve deoksiriboz arasındaki temel fark, deoksiribozun 2. karbonunda hidroksil (-OH) grubunun yerine sadece hidrojen (-H) bulunmasıdır. Bu farklılık, DNA’nın daha stabil olmasını, RNA’nın ise daha kısa ömürlü ve dinamik olmasını sağlar.

IV. Yapıdaki nükleik asit zincir sayısı → Farklı

DNA çift zincirli bir yapıya sahiptir (çift sarmal).
RNA tek zincirli bir yapıya sahiptir.
Bu durum, DNA’nın kalıcı genetik bilgi taşıyıcı olmasını, RNA’nın ise protein sentezi gibi kısa süreli görevlerde rol almasını sağlar.

Soru 6.

Poliribozomlar ile

I. Poliribozomdaki her bir ribozomda farklı polipeptit sentezlenir.

II. Tek bir mRNA üzerine birden çok ribozom tutunabilir.

III. Bir mRNA'nın çok sayıda kopyasının üretilmesini sağlar.

İfadelerinden hangileri doğrudur?

(2024-YKS-Alan Yeterlilik Testleri (AYT))

A. Yalnız ll
B. Yalnız llI
C. I ve lI
D. I ve lll
E. I, ll ve lll

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Doğru Cevap: A

Açıklama:

1. Sorunun Analizi

Soruda poliribozomlar (veya polizomlar) ile ilgili ifadelerin doğruluğu sorgulanmaktadır. Poliribozomlar, tek bir mRNA molekülü üzerine birden fazla ribozomun aynı anda tutunarak aynı polipeptit zincirini sentezlemesiyle oluşan komplekslerdir. Bu yapı, hücrenin belirli bir proteine olan ihtiyacını hızla karşılamak için protein sentez verimliliğini artırır.

2. İfadelerin Değerlendirilmesi

I. Poliribozomdaki her bir ribozomda farklı polipeptit sentezlenir. Bu ifade yanlıştır. Poliribozomu oluşturan tüm ribozomlar aynı mRNA molekülünü okuduğu için, hepsi aynı genetik bilgiyi kullanarak özdeş (aynı amino asit dizilimine sahip) polipeptit zincirleri sentezler. Farklı polipeptitlerin sentezi farklı mRNA molekülleri gerektirir.

II. Tek bir mRNA üzerine birden çok ribozom tutunabilir. Bu ifade doğrudur. Poliribozomların temel tanımı budur. Bir mRNA molekülünün aynı anda birden fazla ribozom tarafından okunması, aynı proteinin çok sayıda kopyasının kısa sürede üretilmesini sağlar.

III. Bir mRNA'nın çok sayıda kopyasının üretilmesini sağlar. Bu ifade yanlıştır. Poliribozomlar protein sentez hızını (translasyon) artırır, ancak bir mRNA'nın çok sayıda kopyasının üretilmesi (transkripsiyon) ile ilgili değildir. mRNA kopyalarının üretimi, DNA'dan RNA sentezlenmesi süreci olan transkripsiyonla gerçekleşir ve genellikle çekirdekte meydana gelir. Poliribozomlar sitoplazmada işlev görür.

3. Sonuç

Yapılan değerlendirmeler sonucunda, sadece II. ifadenin doğru olduğu anlaşılmaktadır.

4. Şıkların İncelenmesi

A) Yalnız II: Bu şık, analizimize göre doğru olan tek ifadeyi içermektedir.

B) Yalnız III: Bu şık yanlıştır, çünkü III. ifade hatalıdır.

C) I ve II: Bu şık yanlıştır, çünkü I. ifade hatalıdır.

D) I ve III: Bu şık yanlıştır, çünkü I. ve III. ifadeler hatalıdır.

E) I, II ve III: Bu şık yanlıştır, çünkü I. ve III. ifadeler hatalıdır.

Soru 7.

Şekilde ATP’nin yapısında yer alan alt birimler ve bağlardan bazıları numaralandırılarak gösterilmiştir.

Buna göre aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?

(2024-YKS-Alan Yeterlilik Testleri (AYT))

A. IV numara, III numaradan farklı olarak azot atomu içerir.
B. III numara bir disakkariti göstermektedir.
C. I numaranın ATP’den kopartılmasında ATPaz işlev görür.
D. II numara yüksek enerjili fosfat bağlarını göstermektedir.
E. III numaralı alt birim RNA’da da bulunur.

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Doğru Cevap: B

Açıklama:

1. Sorunun Analizi

Bu soru, canlıların temel enerji molekülü olan Adenozin Trifosfat (ATP) molekülünün kimyasal yapısını ve bileşenlerini anlamamızı gerektirmektedir. Şekilde numaralandırılan alt birimler ve bağlar, ATP'nin adenin, riboz ve üç fosfat grubundan oluşan genel yapısına karşılık gelmektedir. Şekil üzerinden yapılan varsayım ve genel biyoloji bilgisi ile numaraların anlamı aşağıdaki gibi çıkarılabilir:

IV: Adenin (azotlu baz)

III: Riboz (pentoz şeker)

I: Terminal (en sondaki) fosfat grubu

II: Yüksek enerjili fosfat bağları (fosfat grupları arasındaki pirofosfat bağları)

Soruda yanlış olan ifadeyi bulmamız istenmektedir.

2. Şıkların Değerlendirilmesi

A) IV numara, III numaradan farklı olarak azot atomu içerir.: IV numara, ATP'nin yapısındaki azotlu baz olan adenini temsil eder. Adenin, pürin bazlarından olup azot atomları içerir. III numara ise riboz şekerini temsil eder. Riboz (C5H10O5) karbon, hidrojen ve oksijen atomlarından oluşan bir monosakkarittir ve yapısında azot atomu bulunmaz. Bu nedenle ifade doğrudur.

B) III numara bir disakkariti göstermektedir.: III numara, ATP'nin yapısındaki 5 karbonlu şeker olan ribozu temsil eder. Riboz, tek bir şeker birimi olduğu için bir monosakkarittir (pentoz). Disakkaritler (örneğin sükroz veya laktoz) iki monosakkaritin glikozit bağı ile birleşmesiyle oluşur. Dolayısıyla, riboz bir disakkarit değil, bir monosakkarittir. Bu nedenle ifade yanlıştır.

C) I numaranın ATP’den kopartılmasında ATPaz işlev görür.: I numara, ATP molekülündeki en dıştaki (terminal) fosfat grubunu temsil eder. ATP'nin hidrolizi (ATP → ADP + Pi + Enerji) sırasında bu fosfat grubu koparılır. Bu reaksiyonu katalizleyen enzimlere genellikle ATPazlar denir (örneğin, Na+/K+-ATPaz). Bu nedenle ifade doğrudur.

D) II numara yüksek enerjili fosfat bağlarını göstermektedir.: II numara, ATP'deki fosfat gruplarını birbirine bağlayan pirofosfat bağlarını temsil eder. Bu bağlar, hidroliz edildiklerinde canlı hücrelerin metabolik süreçleri için kullanılabilir yüksek miktarda enerji açığa çıkardıkları için 'yüksek enerjili fosfat bağları' olarak adlandırılır. Bu nedenle ifade doğrudur.

E) III numaralı alt birim RNA’da da bulunur.: III numara riboz şekerini temsil eder. Ribonükleik Asit (RNA) molekülünün adı da yapısında bulunan bu riboz şekerinden gelmektedir. RNA'nın nükleotidleri adenin, guanin, sitozin ve urasil bazları ile riboz şekerinden oluşur. Bu nedenle ifade doğrudur.

3. Sonuç

Yapılan değerlendirmeler sonucunda, III numaranın bir disakkariti gösterdiği iddiası yanlıştır; çünkü riboz bir monosakkarittir. Bu yüzden doğru cevap B şıkkıdır.

Soru 8.

DNA ve RNA nükleik asitleriyle ilgili aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?

(2023-YKS-Alan Yeterlilik Testleri (AYT))

A. Yapılarında C, H, O, N ve P atomları bulunur.
B. Nükleotit monomerlerinden oluşan polimerlerdir.
C. DNA'daki adenin nükleotiti ile RNA'daki adenin nükleotitinin yapıları birbiriyle aynıdır.
D. DNA sarmalında ve tRNA'nın katlanma yaptığı bazı bölgelerde karşılıklı bazlar arasında hidrojen bağları kurulur.
E. DNA, her bir ipliğinin kalıp görevi yaptığı yarı korunumlu mekanizma ile kendini eşler.

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Doğru Cevap: C

Açıklama:

1. Sorunun Analizi

Soru, DNA ve RNA nükleik asitleri ile ilgili verilen ifadelerden hangisinin yanlış olduğunu sormaktadır. Her bir şıkkı dikkatlice değerlendirerek doğru olmayan bilgiyi bulmalıyız.

2. Şıkların Değerlendirilmesi

A) Yapılarında C, H, O, N ve P atomları bulunur.: Doğru. Nükleik asitlerin monomerleri olan nükleotitler bir fosfat grubu (P ve O içerir), bir pentoz şeker (C, H, O içerir) ve bir azotlu bazdan (C, H, O, N içerir) oluşur. Bu nedenle, nükleik asitlerin yapısında tüm bu elementler bulunur.

B) Nükleotit monomerlerinden oluşan polimerlerdir.: Doğru. Hem DNA hem de RNA, nükleotit adı verilen küçük monomer birimlerinin tekrarlı diziliminden oluşan büyük polimer molekülleridir.

C) DNA'daki adenin nükleotiti ile RNA'daki adenin nükleotitinin yapıları birbiriyle aynıdır.: Yanlış. Bir nükleotit; azotlu baz, pentoz şeker ve fosfat grubundan oluşur. DNA ve RNA'daki adenin bazları aynıdır ve fosfat grupları da aynıdır. Ancak, pentoz şekerleri farklıdır. DNA'daki şeker 'deoksiriboz' iken, RNA'daki şeker 'riboz'dur. Şeker farklılığı nedeniyle, DNA'daki adenin nükleotitinin (deoksiadenozin monofosfat) yapısı, RNA'daki adenin nükleotitinin (adenozin monofosfat) yapısından farklıdır.

D) DNA sarmalında ve tRNA'nın katlanma yaptığı bazı bölgelerde karşılıklı bazlar arasında hidrojen bağları kurulur.: Doğru. DNA'nın çift sarmal yapısında, karşılıklı bazlar (A-T ve G-C) arasında zayıf hidrojen bağları bulunur. Benzer şekilde, tRNA gibi bazı RNA molekülleri kendi içlerinde katlanmalar yaparak çift sarmal bölgeler oluşturur ve bu bölgelerde karşılıklı bazlar (A-U ve G-C) arasında hidrojen bağları kurulur.

E) DNA, her bir ipliğinin kalıp görevi yaptığı yarı korunumlu mekanizma ile kendini eşler.: Doğru. DNA replikasyonu yarı korunumlu bir süreçtir. Bu, her yeni DNA molekülünün bir eski (kalıp) iplik ve bir yeni sentezlenmiş iplik içermesi anlamına gelir. Her bir orijinal iplik, yeni bir ipliğin sentezi için kalıp görevi görür.

Soru 9.

Ökaryotik bir hücrede bulunan DNA ve RNA aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?

(2022-YKS-Alan Yeterlilik Testleri (AYT))

A. DNA molekülleri iki iplikli olup bu iplikler birbirine antiparalel uzanır.
B. DNA kendini eşlerken belirli bir pirimidin bazının karşısına pürin bazlarından herhangi biri gelebilir.
C. Protein sentezinde işlev gören tüm RNA çeşitleri DNA'dan sentezlenir.
D. RNA moleküllerinin protein sentezinde işlev gören tiplerinin yanı sıra, enzim işlevi görenleri de vardır.
E. Nükleotitler, DNA've RNAmoleküllerinin yapısal birimleridir.

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Doğru Cevap: B

Açıklama:

- DNA kendini eşlerken belirli bir pirimidin bazının karşısına sadece belirli bir pürin bazı gelebilir.

- Bu eşleşme kuralına göre adenin (A) her zaman timin (T) ile eşleşirken, guanin (G) her zaman sadece sitozin (C) ile eşleşir.

- Bu nedenle, "DNA kendini eşlerken belirli bir pirimidin bazının karşısına purin bazlarından herhangi biri gelebilir" ifadesi yanlıştır. Bu nedenle, B şıkkı doğru cevaptır.

Soru 10.

Ökaryotik hücrelerde translasyon ile ilgili aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?

(2022-YKS-Alan Yeterlilik Testleri (AYT))

A. Translasyonda mRNA'daki mesaj polipeptide tercüme edilir.
B. Translasyonda aynı amino asidin taşınmasında birden fazla çeşit tRNA görev alabilir.
C. Translasyon, enerji harcanmadan gerçekleşen bir süreçtir.
D. Translasyonut başlama evresinde mRNA ve ribozomun küçük alt birimi birbirine bağlanır.
E. Tek bir mRNA'nın translasyonu aynı anda birden fazla ribozomda gerçekleşebilir.

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Doğru Cevap: C

Açıklama:

- Bu soru, ökaryotik hücrelerde translasyon süreci ile ilgili bilgiyi test etmektedir.

- Translasyon, mRNA'daki genetik bilginin protein sentezine çevrildiği süreçtir.

- Şıklar arasında verilen ifadeler incelendiğinde, sadece C şıkkı doğru cevaptır. Çünkü translasyon sürecinde enerji harcanmaktadır. Ribozomun büyük ve küçük alt birimleri mRNA ile birleşerek translasyon sürecini başlatır.

- Diğer şıklar ise yanlıştır çünkü mRNA'daki mesajın polipeptide çevrilmesi, farklı tRNA'ların aynı amino asidi taşıması ve tek bir mRNA'nın birden fazla ribozomda çevrilmesi gibi durumlar doğru değildir.

- Bu nedenle, doğru cevap C şıkkıdır.

Soru 11.

Bir polipeptit sentezinde işlev gören mRNA zincirinin belli bir bölümündeki 6 kodonun nükleotit dizisi aşağıda verilmiştir:

Bu mRNA'ya kalıplık eden DNA zincirinde meydana gelen bir mutasyon sonucu, üçüncü kodon AGU kodonuna dönüşüyor ve sentezlenen polipeptidin amino asit diziliminin değişmediği görülüyor.

Sadece bu açıklama ile ilgili,

I. Bir amino asit birden fazla kodon tarafından şifrelenebilir.

II. Meydana gelen mutasyon, ilgili kodonun durdurma kodonlarından birine dönüşümüne neden olmuştur.

III. mRNA'nın bu bölümünde en az 6 çeşit amino asit şifrelenmektedir.

Yargılarından hangilerine ulaşılabilir?

(2021-YKS-Alan Yeterlilik Testleri (AYT))

A. Yalnız I
B. Yalnız ll
C. Yalnız llI
D. I ve ll
E. I ve lll

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Doğru Cevap: A

Açıklama:

- Bu soru, genetik kodlama ve mutasyonlarla ilgili bilgi gerektirir. Soruda, bir DNA zincirinde meydana gelen bir mutasyonun, mRNA zincirindeki bir kodonu değiştirdiği ancak polipeptidin amino asit diziliminin aynı kaldığı belirtilmiştir.

- Bu durum, genetik kodlamanın "dejeneratif" veya "redundan" olduğu gerçeğini gösterir. Yani, bir amino asitin birden fazla kodon tarafından kodlanabileceği anlamına gelir. Bu nedenle, I. yargı doğrudur.

- II. yargı, durdurma kodonlarına atıfta bulunur. Ancak, soruda belirtilen mutasyonun bir durdurma kodonuna dönüşmesi hakkında bir bilgi verilmemiştir. Dolayısıyla, bu yargıya ulaşmak için yeterli bilgi yoktur.

- III. yargı, mRNA'nın bu bölümünde en az 6 çeşit amino asit kodlandığını öne sürer. Ancak, bir amino asitin birden fazla kodon tarafından kodlanabileceği gerçeği göz önüne alındığında, bu kesin olarak doğru olmayabilir.

- Yani, bu bölümdeki 6 kodonun 6 farklı amino asiti kodladığını kesin olarak söyleyemeyiz. Bu nedenle, sadece I. yargıya ulaşabiliriz ve doğru cevap "Yalnız I"dir.

Soru 12.

Biri ökaryotik diğeri prokaryotik hucreye ait olan, aynı uzunluktaki iki DNA molekülünün kendini eşleme hızları karşılaştırıldığında, ökaryotik hücreye ait DNA'nın kendini daha kısa sürede eşleyebildiği tespit edilmiştir.

Bu durumun nedeniyle ilgili;

I. Ökaryotik hücrede DNA polimerazın nükleotit ekleme hızının prokaryotik hücredekinden yüksek olması,

II. Ökaryotik hücrenin DNA’sında birden fazla replikasyon orijininin bulunması,

III. Ökaryotik hücrede kromozomun doğrusal, prokaryotik hücrede ise halka şeklinde düzenlenmiş olması

İfadelerinden hangileri doğrudur?

(2020-YKS-Alan Yeterlilik Testleri (AYT))

A. Yalnız I
B. Yalnız II
C. Yalnız III
D. I ve II
E. II ve III

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Doğru Cevap: B

Açıklama:

→ Bu soru, ökaryotik ve prokaryotik hücrelerin DNA replikasyonu hakkında bilgi gerektiren bir sorudur.

→ Özellikle, bu iki hücre tipinin DNA replikasyon hızlarını etkileyen faktörleri anlamayı gerektirir. Doğru cevap "B" şıkkıdır çünkü ökaryotik hücrelerin DNA'sında birden fazla replikasyon orijini bulunur. Bu, DNA'nın aynı anda birden çok noktada eşlenmesini sağlar, bu da ökaryotik hücrelerin DNA'sının kendini daha hızlı eşleyebilmesinin ana nedenidir.

→ Diğer yandan, I. ifade yanıltıcıdır çünkü DNA polimerazın nükleotit ekleme hızı genellikle prokaryotik hücrelerde daha yüksektir, bu da bu ifadenin yanlış olduğunu gösterir. III. ifade de yanıltıcıdır çünkü kromozomun şekli (doğrusal veya halka şeklinde) DNA replikasyon hızını etkilemez. Bu nedenle, bu ifade de yanlıştır.

Soru 13.

DNA’nın replikasyonunda;

I. hidrojen bağlarını kırarak ikili sarmal yapının açılmasını sağlayan,

II. DNA parçacıklarını birbirine bağlayarak DNA zincirinin oluşumunu katalizleyen,

III. nükleotitleri birbirine ekleyerek DNA sentezini katalizleyen

Enzimler aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?

(2019-YKS-Alan Yeterlilik Testleri (AYT))

A. I → DNA ligaz, II. → DNA polimeraz, III. → Helikaz
B. I → Helikaz, II. → DNA ligaz, III. → DNA polimeraz
C. I → DNA polimeraz, II. → DNA ligaz, III. → Helikaz
D. I → Helikaz, II. → DNA polimeraz, III. → DNA ligaz
E. I → DNA polimeraz, II. → Helikaz, III. → DNA ligaz

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Doğru Cevap: B

Açıklama:

1. Sorunun Konusu: DNA Replikasyonu (Kendini Eşleme) – Bu olayda görevli enzimlerin işlevlerini bilmek gerekir.

2. Sorunun Türü: Eşleştirme / Kavram bilgisi sorusu Her enzim ne iş yapar? → Bilgiyi tanım ve işlevle eşleştirme.

3. Öncül ve Enzim Analizi:

I. “Hidrojen bağlarını kırarak ikili sarmal yapının açılmasını sağlayan” Bu işi yapan enzim Helikaztır. ✅ Cevap: Helikaz

II. “DNA parçacıklarını birbirine bağlayarak DNA zincirinin oluşumunu katalizleyen” Özellikle Okazaki parçalarını birleştirme işlevi gören enzim DNA ligaztır. ✅ Cevap: DNA ligaz

III. “Nükleotitleri birbirine ekleyerek DNA sentezini katalizleyen” Yeni zinciri sentezleyen, yani nükleotitleri kalıba göre eşleyen enzim DNA polimeraztır. ✅ Cevap: DNA polimeraz

✅ Doğru Eşleştirme:

İfade	Doğru Enzim
I	Helikaz
II	DNA ligaz
III	DNA polimeraz

✅ Doğru Cevap: B

Soru 14.

Aşağıda bir ökaryotik hücrede 90 amino asitten oluşan bir polipeptidin sentezlenmesine esas teşkil eden bazı mRNA kodonları ve bunlara karşılık gelen amino asitlerin sırası verilmiştir.

UAA, UAG ve UGA kodonlarının durdurma kodonları olduğu bilinmektedir. Meydana gelen bir olay nedeniyle bu polipeptit sentezinin beklenenden erken sonlandığı saptanmıştır.

Bu durumla ilgili ileri sürülen,

I. DNA’daki bir mutasyon, tirozini kodlayan mRNA kodonunu durdurma kodonuna dönüştürmüş olabilir.

II. Durdurma kodonunun oluşmasına engel olan DNA’daki bir mutasyon, sentezi kısmen gerçekleşmiş bir polipeptit oluşturmuş olabilir.

III. rRNA genlerinde meydana gelen bir mutasyon, ribozomun kodonları okuma yeteneğini tamamen ortadan kaldırmış olabilir.

Açıklamalarından hangileri doğrudur?

(2019-YKS-Alan Yeterlilik Testleri (AYT))

A. Yalnız I
B. Yalnız II
C. I ve II
D. I ve III
E. I, II ve III

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Doğru Cevap: A

Açıklama:

Verilen görselde bir mRNA dizisi üzerinden protein sentezi gösterilmiştir. Kodonlar ve karşılık gelen amino asitler verilmiş, ayrıca erken durma (prematür durma) durumu sorgulanmıştır.

???? Sorunun Konusu: Protein sentezi, nokta mutasyonları, durdurma (stop) kodonları ve mutasyonların etkileri Kodon → amino asit ilişkisi üzerinden protein sentezinin normal veya bozulmuş şekilde ilerleyip ilerlemediği değerlendirilir.

???? Şıkların Analizi:

✅ I. "DNA’daki bir mutasyon, tirozini kodlayan mRNA kodonunu durdurma kodonuna dönüştürmüş olabilir." Doğru. Tirozini kodlayan normal kodonlar: UAU veya UAC Durdurma kodonları: UAA, UAG, UGA → UAU → UAA gibi bir baz değişimi ile nonsense (anlamsız) mutasyon gerçekleşebilir. Bu da erken durmaya neden olur.

❌ II. "Durdurma kodonunun oluşmasına engel olan DNA’daki bir mutasyon, sentezi kısmen gerçekleşmiş bir polipeptit oluşturmuş olabilir." Yanlış. Bu ifade çelişkili. Çünkü durdurma kodonunun oluşmasına engel olmak, sentezin devam etmesine neden olur. Erken sonlanmaya değil, uzamaya yol açar. Soruda ise sentezin "beklenenden erken bittiği" belirtilmiş.

❌ III. "rRNA genlerinde meydana gelen bir mutasyon, ribozomun kodonları okuma yeteneğini tamamen ortadan kaldırmış olabilir." Yanlış. Eğer ribozom kodonları hiç okuyamazsa, hiçbir polipeptit sentezi gerçekleşmez. Ancak soruda sentezin bir kısmı gerçekleşmiş, sonradan erken durduğu belirtiliyor. Bu durumda ribozomun okuma yeteneği tamamen kaybolmamıştır.

✅ Doğru Cevap: A – Yalnız I

Soru 15.

I. Çekirdekten tek zincir hâlinde sentezlendikten sonra katlanarak yonca yaprağı şeklini alır.

II. Ribozomun yapısında yer alır ve ribozomun 2/3'sini oluşturur.

III. Antikodon adı verilen, üçlü nükleotit dizilerinden oluşan kısımları vardır.

Yukarıdaki ifadelerden hangileri tRNA'nın özelliklerindendir?

(2018-YKS-Alan Yeterlilik Testleri (AYT))

A. Yalnız I
B. Yalnız II
C. Yalnız III
D. I ve II
E. I ve III

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Doğru Cevap: E

Açıklama:

Açıklama: Soruda verilen ifadelerden hangilerinin tRNA (taşıyıcı RNA) ile ilgili olduğu soruluyor. tRNA, protein sentezinde görevli bir RNA türüdür.

İfadelerin değerlendirmesi:

I. Çekirdekten tek zincir hâlinde sentezlendikten sonra katlanarak yonca yaprağı şeklini alır. ✅ Doğru. tRNA, tek zincirli bir RNA'dır ve kendine özgü hidrojen bağları sayesinde yonca yaprağı şeklinde katlanır.

II. Ribozomun yapısında yer alır ve ribozomun 2/3’sini oluşturur. ❌ Bu özellik tRNA'ya değil, rRNA'ya (ribozomal RNA) aittir. Ribozomun büyük kısmını rRNA oluşturur, tRNA ribozomun yapısında yer almaz, sadece geçici olarak ribozoma gelir ve görev yapar.

III. Antikodon adı verilen, üçlü nükleotit dizilerinden oluşan kısımları vardır. ✅ Doğru. tRNA üzerinde bulunan antikodon, mRNA üzerindeki kodon ile eşleşerek doğru aminoasidi ribozoma taşır.

Sonuç: ✅ I ve III → tRNA’ya ait ❌ II → rRNA’ya ait ➡️ Doğru cevap: E) I ve III

Soru 16.

Aşağıdaki şekilde bir nükleotidin yapısı numaralandırılarak gösterilmiştir.

Buna göre

I. 1 numaralı organik baz, DNA molekülüne özgüdür.

II. 2 numaralı bağ glikozit, 4 numaralı bağ esterdir.

III. 3 numaralı molekül, nükleik asit çeşidini belirler.

İfadelerinden hangileri kesinlikle doğrudur?

(MEBİ 03.03.2025 TYT Deneme Sınavı)

A. Yalnız II
B. Yalnız III
C. I ve II
D. I ve III
E. II ve III

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Doğru Cevap: E

Açıklama:

Verilen şekilde bir nükleotid yapısı numaralandırılarak gösterilmiş. Bu tür şekiller genellikle şu yapıya sahiptir:

1. Organik baz (yeşil, altıgen)

2. Glikozit bağı (organik baz ile şekeri birleştirir)

3. Beş karbonlu şeker (mavi, beşgen)

4. Fosfat grubu ile şeker arasındaki ester bağı (şekil-fosfat bağlantısı)

Şimdi verilen ifadeleri değerlendirelim:

I. 1 numaralı organik baz, DNA molekülüne özgüdür. ❌ Yanlış/kesin değil. Şekildeki organik baz (1 numaralı) sadece genel bir baz olarak verilmiş. Adenin, guanin, sitozin, timin (DNA) ya da urasil (RNA) olabilir. Hangi nükleik asit olduğu belirtilmediği için DNA’ya özgü olduğunu söyleyemeyiz.

II. 2 numaralı bağ glikozit, 4 numaralı bağ esterdir. ✅ Doğru. 2 numara: Organik baz ile şekeri bağlayan bağ glikozit bağıdır. 4 numara: Şeker ile fosfat grubunu bağlayan bağ ester bağıdır.

III. 3 numaralı molekül, nükleik asit çeşidini belirler. ✅ Doğru. 3 numaralı yapı pentoz şekerdir (riboz veya deoksiriboz). Riboz → RNA Deoksiriboz → DNA Dolayısıyla nükleik asit çeşidini belirleyen moleküldür.

Sonuç: ✅ Doğru olanlar: II ve III Cevap: E şıkkı

Soru 17.

Biyoloji öğretmeni “Nükleik Asitlerin Çeşitleri ve Görevleri” konusunu işledikten sonra öğrencilerinden konuyla ilgili bir poster hazırlamalarını istemiştir. Öğrencilerin hazırladığı poster aşağıda verilmiştir.

Buna göre posterde nükleik asitlerin

I. Hücredeki görevi,

II. Yapılarındaki pentoz çeşidi,

III. Yapılarındaki azotlu organik baz çeşitleri

Özelliklerinden hangileri yanlış yerleştirilmiştir?

(MEBİ 02.04.2025 AYT Deneme Sınavı)

A. Yalnız I
B. Yalnız II
C. Yalnız III
D. I ve III
E. II ve III

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Doğru Cevap: B

Açıklama:

Verilen posterde DNA ve RNA'ya ait bazı özellikler karşılaştırmalı olarak gösterilmiş. Şimdi tek tek seçeneklerdeki başlıkları analiz edelim:

🔍 I. Hücredeki görevi; RNA için: “Protein sentezinde görev alır” yazılmış → ✅ Doğru DNA için: “Kalıtsal özellikleri belirler” yazılmış → ✅ Doğru ✅ I. ifade doğru yerleştirilmiş.

🔍 II. Yapılarındaki pentoz çeşidi; Posterde: RNA'nın pentozu olarak "deoksiriboz" yazılmış ❌ DNA'nın pentozu olarak "riboz" yazılmış ❌ Bu durum yer değişmiş olarak gösterilmiş! 📌 Doğrusu: RNA → Riboz (OH grubu fazladır) DNA → Deoksiriboz (bir oksijen eksiktir) ❌ II. ifade yanlış yerleştirilmiş.

🔍 III. Azotlu organik baz çeşitleri; RNA için: Adenin, Guanin, Sitozin, Urasil DNA için: Adenin, Guanin, Sitozin, Timin → Posterde baz eşleşmeleri doğru gösterilmiş. ✅ III. ifade doğru yerleştirilmiş.

✅ Sonuç: I → Doğru II → Yanlış (riboz ve deoksiriboz karışmış) III → Doğru

Konu İle İlgili Sorular

Soru 1.

DNA molekülünün;

I. Nükleotitlerden oluşma

II. Canlılarda kalıtımı sağlama

III. Yapısında 5 karbonlu şeker bulundurma

Özelliklerinden hangileri RNA molekülü içinde geçerlidir?

A. Yalnız II
B. Yalnız III
C. I ve III
D. II ve III
E. I, II ve III

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Doğru Cevap: C

Açıklaması: RNA'nın yapı birimi de nükleotittir. 5C'lu şeker olarak riboz bulunur. Fakat kalıtımı sadece DNA sağlar.

Soru 2.

Adenin nükleotiti için;

I. Kesinlikle DNA'ya aittir.

II. Adenin ile şeker arasında foffodiester bağı bulunur.

III. Fosfat ile şeker arasında glikozit bağı bulunur.

İfadelerinden hangileri yanlıştır?

A. Yalnız I
B. Yalnız II
C. I ve II
D. I ve III
E. I, II ve III

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Doğru Cevap: E

Açıklaması:

RNA'ya da ait olabilir.
Adenin ile şeker arasındaki bağ glikozit,
Şeker ile fosfat arasındaki bağ fosfoester bağıdır.

Soru 3.

DNA molekülünün hidrolizi sırasında gerçekleşen madde değişimleri ile ilgili aşağıdaki grafikleri çiziniz.

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Açıklaması:

Sorunun Çözümü ve Açıklaması

Sevgili öğrenciler, bugün biyolojinin temel konularından biri olan DNA hidrolizini ve bu süreçteki madde değişimlerini grafikler üzerinden anlamaya çalışacağız. Hidroliz, büyük bir molekülün (polimer) su kullanılarak daha küçük parçalarına (monomer) ayrılması demektir. DNA da büyük bir polimer olduğuna göre, hidrolizi sonucunda yapı taşları olan nükleotitlere ve daha sonra onların da bileşenlerine ayrılacaktır. Gelin, bu değişimleri adım adım zihnimizde görselleştirelim ve grafiklerini nasıl çizeceğimizi açıklayalım.

Adım 1: Ortamdaki DNA Miktarı Değişimi Grafiği

Açıklama: Hidroliz reaksiyonu başladığında, DNA molekülleri enzimler (nükleazlar) yardımıyla parçalanmaya başlar. Bu nedenle, ortamdaki kullanılabilir DNA miktarı zamanla azalacaktır. Reaksiyon tamamlandığında veya substrat tamamen tükendiğinde DNA miktarı sıfıra yaklaşır.

Grafik Şekli: Dikey eksende DNA miktarı, yatay eksende zaman olacak şekilde çizilir. Grafik, başlangıçta yüksek bir değerden başlayıp, zamanla azalarak neredeyse sıfıra yaklaşan, negatif eğimli (azalan) bir eğri çizecektir. Reaksiyon hızı başlangıçta yüksekken, DNA miktarı azaldıkça reaksiyon yavaşlar, bu da eğrinin başlangıçta daha dik, sonlara doğru daha yatık olmasını sağlar (tipik olarak bir S eğrisinin tersi bir görünüm).

Adım 2: Ortamdaki Su Miktarı Değişimi Grafiği

Açıklama: Hidroliz (hidro-su, liz-parçalama) reaksiyonları, suyun reaktan olarak kullanıldığı tepkimelerdir. DNA'daki fosfodiester bağlarının kırılması için su molekülleri harcanır. Bu nedenle, ortamdaki su miktarı zamanla azalacaktır.

Grafik Şekli: Dikey eksende su miktarı, yatay eksende zaman olacak şekilde çizilir. Grafik, başlangıçta belli bir değerden başlayıp, zamanla azalan, negatif eğimli (azalan) bir eğri çizecektir. DNA hidrolizi tamamlandığında su tüketimi durur ve su miktarı sabit bir seviyeye ulaşır (eğer ortamda başlangıçta yeterli su varsa ve reaksiyon tek yönlüyse).

Adım 3: Ortamdaki Deoksiribonükleotit Miktarı Değişimi Grafiği

Açıklama: DNA, deoksiribonükleotit adı verilen yapı birimlerinden (monomerlerden) oluşur. Hidroliz sırasında DNA molekülündeki fosfodiester bağları kırılır ve serbest deoksiribonükleotitler açığa çıkar. Bu nedenle, ortamdaki deoksiribonükleotit miktarı zamanla artacaktır.

Grafik Şekli: Dikey eksende deoksiribonükleotit miktarı, yatay eksende zaman olacak şekilde çizilir. Grafik, başlangıçta sıfır veya çok düşük bir değerden başlayıp, zamanla artarak maksimum bir değere ulaşan, pozitif eğimli (artan) bir eğri çizecektir. DNA'nın tamamı parçalandığında nükleotit miktarı doygunluğa ulaşır ve sabit bir seviyede kalır (bir S eğrisi görünümünde).

Adım 4: Ortamdaki Monomer Bileşenleri (Fosfat, Deoksiriboz Şekeri, Organik Bazlar) Miktarı Değişimi Grafikleri

Açıklama: Eğer DNA'nın hidrolizi daha ileri aşamada gerçekleşir ve nükleotitler de kendi bileşenlerine (fosfat grubu, deoksiriboz şekeri ve azotlu organik bazlar - Adenin, Guanin, Sitozin, Timin) ayrılırsa, bu moleküllerin miktarı da zamanla artacaktır. Bu, genellikle nükleotit hidrolizinin bir sonraki adımıdır.

Grafik Şekli: Dikey eksende bu bileşenlerin (fosfat, deoksiriboz, bazlar) her birinin miktarı, yatay eksende zaman olacak şekilde çizilir. Her biri için, tıpkı deoksiribonükleotitlerde olduğu gibi, başlangıçta sıfır veya çok düşük olan miktar, hidroliz tamamlandığında maksimum seviyeye ulaşır ve sabitlenir (bir S eğrisi görünümünde). Farklı bazların başlangıç miktarları DNA'nın baz oranına göre değişebilir.

Özetle: DNA hidrolizi, bir yıkım (katabolik) reaksiyonu olduğu için substrat olan DNA ve reaktan olan suyun miktarı azalırken, oluşan ürünlerin (deoksiribonükleotitler ve bunların bileşenleri olan fosfat, deoksiriboz, organik bazlar) miktarı zamanla artacaktır. Bu değişimler, reaksiyon hızının zamanla değiştiğini gösteren eğrisel bir yol izler.

Soru 4.

Protein sentezi sırasında DNA'nın belli bir bölümündeki genden mRNA sentezi gerçekleşiyor.

Bu süreçte aşağıdakilerden hangisi gerçekleşmeyebilir?

A. ATP harcanması
B. RNA polimerazın görev alması
C. Suyun açığa çıkması
D. Urasil nükleotitin kullanılması
E. Fosfat moleküllerinin kullanılması

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Doğru Cevap: D

Açıklaması: DNA'nın ilgili bölümünde adenin nükleotiti yoksa mRNA'da urasil bulunmayabilir.

Soru 5.

Nükleik asitlerin tanımını yazınız.

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Açıklaması: Canlılarda gerçekleşen tüm metabolik olayları denetleyen, genetik özelliklerin kuşaktan kuşağa aktarılmasını sağlayan ve canlıları birbirinden farklı kılan organik moleküllere nükleik asitler denir.

Soru 6.

Aşağıda Griffith’in Streptococcus pneumoniae bakterileri ile yaptığı deneyin özeti verilmiştir.

Birinci aşama: Bir fareye hastalık yapmayan zararsız bakterileri enjekte etmiş ve enjeksiyon sonucunda fare yaşamaya devam etmiştir.

İkinci aşama: Bir fareye hastalık yapan zararlı bakterileri enjekte etmiş ve enjeksiyon sonucunda fare ölmüştür.

Üçüncü aşama: Hastalık yapan zararlı bakterileri ısıtarak öldürmüş ve daha sonra bir fareye enjekte etmiş. Enjeksiyon sonucunda fare yaşamaya devam etmiştir.

Dördüncü aşama: Hastalık yapan zararlı bakterileri ısıtarak öldürdükten sonra canlı hastalık yapmayan zararsız bakterilerle birlikte karıştırarak farelere enjekte etmiş ve enjeksiyon sonucu fareler ölmüştür.

Griffith deneyinin hangi önemli sonuçları ortaya çıkardığını açıklayınız.

(MEB 1.Dönem 1.Yazılı Senaryoları Soru Örneği)

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Açıklaması: Genetik bilginin bir organizmadan diğerine aktarılabileceğini ve bu sayede organizmaların özelliklerinin değişebileceğini ortaya çıkarmıştır.

Soru 7.

Üzerinde kodonları bulunduran polimerle ilgili olarak aşağıda verilen soruları cevaplayınız.

a. Hangi pentozu içerir ve hangi polimere karşılık gelir? ..................

b. Ökaryot bir hücrede nerede sentezlenir ve görev yapar? ..................

c. Protein sentezindeki görevi nedir? ..................

d. Azotlu organik bazlardan hangilerini içerir? ..................

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Açıklaması: a. Riboz içerir. b. Çekirdekte sentezlenir ve sitoplazmada görev yapar. c. DNA'dan aldığı bilgiyi ribozoma taşır. d. Adenin, guanin, sitozin ve urasil bazlarını içerir.

Soru 8.

Nükleik asitlerin,

I. Organel yapısında yer alma

II. Protein sentezinde rol oynama,

III. Aminoasitleri tanıma

Özelliklerinden hangileri RNA çeşitlerinin tümünde bulunur?

(2006-Öğrenci Seçme Sınavı (ÖSS))

A. Yalnız I
B. Yalnız II
C. Yalnız III
D. I ve II
E. II ve III

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Doğru Cevap: B

Açıklaması:

1. Sorunun Analizi

2. Özelliklerin Değerlendirilmesi

mRNA (Mesajcı RNA): DNA'daki genetik bilgiyi (protein sentezi için şifreyi) çekirdekten ribozoma taşır ve sentezlenecek proteinin amino asit dizisini belirler.

3. Şıkların Değerlendirilmesi

A) Yalnız I: Yanlıştır. Sadece rRNA organel yapısında yer alır, mRNA ve tRNA yer almaz.

B) Yalnız II: Doğrudur. Protein sentezinde rol oynama, mRNA, tRNA ve rRNA'nın ortak ve temel bir özelliğidir.

C) Yalnız III: Yanlıştır. Amino asitleri tanıma özelliği sadece tRNA'ya aittir.

D) I ve II: Yanlıştır. I. madde tüm RNA çeşitleri için geçerli değildir.

E) II ve III: Yanlıştır. III. madde tüm RNA çeşitleri için geçerli değildir.

Soru 9.

Aşağıdaki grafik bir DNA molekülünün kendini eşlemesi sırasında ortamda bulunan moleküllerin değişimini göstermektedir.

Buna göre I, II ve III ile gösterilen moleküller aşağıdakilerden hangisi olabilir?

A. I → Guanin II → Riboz III → Sitozin
B. I → Sitozin II → Urasil III → Fosfat
C. I → Adenin II → Timin III → Deoksiriboz
D. I → Guanin II → Sitozin III → Riboz
E. I → Fosfat II → Urasil III → Deoksiriboz

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Doğru Cevap: B

Açıklaması:

II ile gösterilen DNA'nın yapısında bulunmayan bir molekül olmalı, miktarı hiç değişmemiştir.
III ile gösterilen I ile gösterilen moleküle göre çok daha fazla tüketilmiştir.
Bu yüzden III fosfat veya şeker I ise organik baz olmalıdır.

Soru 10.

Canlıların genetik özelliklerinin, nesiller boyunca aktarılmasında rol oynayan organik moleküllere nükleik asitler adı verilir. Nükleik asitler, DNA ve RNA olmak üzere iki ana yapıdan oluşur ve genetik bilgiyi taşıyarak kalıtsal özelliklerin aktarılmasını sağlar. DNA, organizmanın yapısal ve işlevsel özelliklerini belirleyen genetik bilgiyi depolarken, RNA bu bilgiyi protein sentezine aktarır. Nükleik asitler, hücrelerin yapı, işlev ve kalıtsal bilgiye sahip olmasını sağlayan temel biyomoleküllerdir.

Genetik özelliklerin kuşaktan kuşağa aktarılmasını sağlayan organik moleküllere ne ad verilir?

Doğru Cevap İçin Tıklayınız...

Açıklaması: Genetik özelliklerin kuşaktan kuşağa aktarılmasını sağlayan organik moleküller nükleik asitlerdir.