Nükleik Asitler Konusuna Ait Sayfa

Konu Detayı Sayfası

Nükleik Asitler

Organizasyon

Hücrenin Organizasyonu

527

Nükleik Asitler

► Canlıdaki yönetici moleküllerdir.

► Yapılarında C, H, O, N ve P elementleri bulunur. Polimer yapılı bileşiklerdir. (Çok sayıda nükleotitin bir araya gelmesiyle oluşurlar.)

► Canlıdaki kalıtsal bilgiyi taşıyan genler Nükleik Asitlerde depolanmıştır.

► İlk kez Friedrick Miescher tarafından irinde ve som balığı hücrlerinin çekirdeğinde görülmüştür.

► Asit özelliğinde olduğu ve çekirdekte görüldüğü için çekirdek asidi anlamına gelen Nükleik Asit adı verilmiştir.

► Daha sonraki çalışmalar hücrede çekirdek olsun ya da olmasın tüm canlılarda nükleik asitlerin varolduğunu ortaya koymuştur. (Virüsler dahil)

► Nükleik asitlere Yönetici Moleküller de denir. Çünkü;

♦ Hücredeki tüm yaşamsal olaylar (enerji üretimi, protein sentezi, hücre bölünmesi vb.) nükleik asitlerdeki bilgilerle kontrol edilir ve yönetilir.

► Canlıdaki tüm kalıtsal bilgiler nükleik asitler aracılığıyla nesilden nesile aktarılabilmektedir.

Nükleik Asitlerin Görevleri

1. Hücre ve hücrelerdeki tüm yaşamsal olayları yönetmek,

2. Kalıtsal bilgiyi depolama ve nesilden nesile aktarılmasını sağlamak.

Nükleik Asitlerin Yapısal Birimleri

► Tüm canlılarda DNA (Deoksiribonükleikasit) ve RNA (Ribonükleikasit) olmak üzere iki çeşit nükleik asit vardır.

► Bu nükleik asitlerin temel birimleri (monomerleri) Nükleotitlerdir.

► Canlılarda toplam 8 çeşit nükleotit bulunur.

► Bu nükleotitlerin 4 çeşidi DNA'da, 4 çeşidi ise RNA'da bulunur.

► Nükleotitler; yapısında bulunan azotlu organik bazlara göre adlandırılırlar.

Bir Nükleotitin Yapısı

► Bir nükleotitin yapısında üç grup bulunur. Bunlar;

1. Azotlu Organik Baz

2. Baş 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.

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.

İnorganik Fosfat Grubu

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

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.

Nükleik Asit Çeşitleri

► Canlılarda bulunan nükleik asitler DNA ve RNA'dır.

1. 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

♦ Canlıların kalıtsal bilgisini taşımak ve bu bilgileri sonraki nesillere aktarmaktır. (Hücre bölünmesinden önce eşlenerek)

♦ Canlıdaki tüm yaşamsal olayları yönetmek ve kontrol etmek (Protein sentezi ve diğer metabolik olaylar)

► Polinükleotit yapısında bir moleküldür.

► 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.

► Her iki zincire ait olan pürin ve pirimidin bazları karşılıklı gelecvek 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 sonr her bir iplik ortamdaki nükleotitleri kullanarak karşılarına yeni ipliklerini sentezler. Yeni ipliklerin sentezlenme yönü daima; 5' uçtan 3' uça doğru gerçekleşir.

DNA molekülü hücre bölünmesinden önce İnterfaz (Hazırlık) 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.

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 bileşenlerinsayısıdır.)

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.)

2. 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'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 (20 çeşit amino asit bulunur.) ribozomlara taşır.

► Diğer RNA'lar gibi tek zincirden oluşur.

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

► Her bir tRNA molekülü kendine özgü bir amino asidi bağlayarak protein sentezine katılması için ribozoma taşır. (Doğada 20 çeşit amino asit vardır. O halde en az 20 çeşit tRNA bulunur.)

Ribozomal RNA (rRNA)

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

► Proteinlerle birlikte ribozomların yapısına katılır.

► Protein sentezi sırasında ribozomlarda peptit bağlarının kurulmasında görev alır.

► Ribozomun yapısına katılırken zayıf hidrojen bağları ile kendi üzerinde katlanarak üç boyutlu bir yapı kazanır.

► Hücrede; çekirdekte bulunan çekirdekçikte sentezlenir.

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)

Konuya Ait Videolar

Konu İle İlgili Sorular

BiyolojiHikayesi

Öğrencilerimizin TYT (Temel Yeterlilik Testi) ve AYT (Alan Yeterlilik Testi) gibi sınavlara hazırlanırken kullanabilecekleri bilgileri sunuyoruz. Biyoloji konularında güçlü bir temel oluşturmak ve sınav başarınızı artırmak için doğru adrestesiniz!

Bilgilerimiz

Adres

Efeler-Aydın

Email

info@biyolojihikayesi.com

Phone

................

Bülten

© Biyoloji Hikayesi. All Rights Reserved. Designed by Biyoloji Hikayesi
Distributed By: Hamza EROL