12.Sınıf Nükleik Asitlerin Keşfi ve Önemi Konusuna Ait Çalışma Soruları
Soru 1.
Biyoloji dersinde sınıfta ATP sentezi konusu işlenmektedir. Öğretmen tahtaya bir ATP sentez şeması çizmiştir:
Ardından öğretmen, reaksiyonun gerçekleşmesi için gerekli olan enerjinin hangi biyolojik süreçlerden sağlanabileceğini sormuş ve öğrencilerden şu cevapları almıştır:
Ali: Glikozun karbondioksite kadar yıkılması
Veli: Yağların yağ asitleri ve gliserol moleküllerine sindirilmesi
Ayşe: Glikozun laktik aside kadar parçalanması
Halime: İnorganik maddelerin oksitlenmesi
Nuran: ETS'de elektronlarının aktarılması
Şekildeki ATP sentezinin sağlanabilmesi için gerekli enerji hangi öğrencinin çıkarımından sağlanamaz? Açıklayınız.
Cevap İçin Tıklayınız...
Yağların yağ asitleri ve gliserol moleküllerine sindirilmesi olayı, sindirim sisteminde gerçekleşen bir mekanik ve kimyasal ayrıştırma sürecidir. Bu olay enerji açığa çıkarmaz; sadece büyük molekülleri daha küçük yapı taşlarına dönüştürür. Bu nedenle, bu süreç ATP sentezine doğrudan enerji sağlayamaz.
Soru 2.
Biyoloji dersinde öğretmen, Rekombinant DNA'lar konusunu işlemektedir. Öğretmen, bu DNA'ların bakterilerdeki plazmitlerin, başka bir canlıdan alınan klonlanacak DNA parçalarıyla birleştirilmesiyle üretildiğini ve bu süreçte restriksiyon enzimleri ile DNA ligaz enzimlerinin kullanıldığını açıklar. Üretilen rekombinant DNA'nın yalnızca klonlanacak geni içerdiğini vurgular. Öğretmen, konuyu daha iyi pekiştirmek için öğrencilerin konuyla ilgili yorum yapmalarını ister.
Ayşe: Üretiminde restriksiyon enzimleri kullanılır.
Fatma: İki farklı canlıya ait genleri taşır.
Gamze: Bakterinin plazmitleri kullanılabilir.
Hayriye: İnsana ait tüm genleri bulundurur.
Özlem: İki farklı DNA'nın DNA ligaz enzimi ile birleştirilmesiyle üretilir.
Bakterilere gen transferi yapılırken üretilen rekombinant DNA ile ilgili yukarıdaki öğrencilerin ifadelerinden hangisinin yanlış olduğunu belirterek açıklayınız.
(Fen Lisesi Müfredatı Sorusudur.)
Cevap İçin Tıklayınız...
Rekombinant DNA, başka bir canlıdan alınan ve klonlanmak istenen spesifik bir genin, bakterilerin plazmit DNA'sına entegre edilmesiyle oluşur. Bu süreçte sadece klonlanacak gen taşınır; tüm genetik bilgi veya insana ait tüm genler taşınmaz. Bu nedenle, Hayriye'nin "Rekombinant DNA, insana ait tüm genleri bulundurur." ifadesi yanlıştır.
Soru 3.
Biyoloji dersinde öğretmen, protein sentezi sırasında kullanılan ATP, Aminoasit, tRNA, mRNA ve Antikodon kavramlarını detaylı bir şekilde işlemektedir. Öğretmen, bu moleküllerin protein sentezindeki rollerini ve sayılarının nasıl değiştiğini açıklamaktadır. Örneğin, aminoasitlerin tRNA molekülleri aracılığıyla ribozoma taşındığını ve her taşıma için bir ATP harcandığını, ancak bir proteinin sentezlenmesi için yalnızca bir mRNA'nın gerektiğini vurgulamıştır.
Protein sentezi sırasında kullanılan ATP, Aminoasit, tRNA, mRNA ve Antikodon moleküllerinden hangisinin sayısı en azdır? Nedenini açıklayınız.
Cevap İçin Tıklayınız...
Aminoasit ve tRNA: Bir proteinin sentezlenmesi için, protein zincirindeki her aminoasit için bir tRNA molekülü kullanılır. Ayrıca, her tRNA molekülünün aminoasit taşıması için bir ATP gereklidir. Bu nedenle, aminoasit ve tRNA moleküllerinin sayısı, proteindeki aminoasit sayısına eşittir. Antikodon: Her tRNA molekülü, ribozomda mRNA'nın bir kodonuyla eşleşmek için bir antikodon taşır. Bu nedenle antikodon sayısı da aminoasit sayısına eşittir. mRNA: Bir proteinin sentezi için yalnızca bir mRNA molekülü kullanılır. Aynı mRNA, ihtiyaç duyulduğu sürece tekrar tekrar kullanılabilir. Ancak sentez işlemi tamamlandıktan sonra mRNA parçalanır. Bu nedenle, protein sentezi sırasında kullanılan moleküllerden en az sayıda olan mRNA'dır.
Soru 4.
Ayşe, biyoloji dersinde işledikleri genetik mühendisliği ve biyoteknoloji konularını evde tekrar etmeye karar verir. Ders sırasında öğretmeninin verdiği şu kavramları not almıştır: Rekombinant DNA, Transgenik Canlı, Gen Terapisi, DNA Polimeraz Enzimi, DNA Parmak İzi. Evde bu kavramları hatırlamak ve pekiştirmek amacıyla notlarını tekrar eder. Notlarının arasında aşağıdaki açıklamaları bulur:
1. İki farklı canlıya ait DNA'nın birleştirilmesiyle oluşan yeni DNA
2. Genetik yapısı değiştirilmiş hayvan veya bitki
3. DNA'daki tekrarlı dizilerin belirlenmesi ile oluşan görüntü
4. Bozuk genlerin sağlamları ile değiştirilmesi şeklinde uygulanan tedavi
Bu açıklamaları inceleyerek ve kavramları göz önünde bulundurarak açıklamalar içerisinde verilen kavramlardan hangisinin karşılığı yoktur? Açıklayınız.
Cevap İçin Tıklayınız...
Verilen açıklamalar içerisinde DNA Polimeraz Enzimi bulunmamaktadır. 1 (Rekombinant DNA): İki farklı canlıya ait DNA'nın birleştirilmesiyle oluşan yeni DNA tanımı, "Rekombinant DNA" kavramına karşılık gelir. 2 (Transgenik Canlı): Genetik yapısı değiştirilmiş hayvan veya bitki, "Transgenik Canlı" tanımını açıklar. 3 (DNA Parmak İzi): DNA'daki tekrarlı dizilerin belirlenmesiyle oluşan görüntü, "DNA Parmak İzi" olarak adlandırılır. 4 (Gen Terapisi): Bozuk genlerin sağlamları ile değiştirilmesi şeklinde uygulanan tedavi, "Gen Terapisi" tanımına uygundur. Ancak verilen açıklamalar arasında "DNA Polimeraz Enzimi" ile ilgili bir tanım bulunmamaktadır. DNA Polimeraz, DNA replikasyonu sırasında DNA'nın kopyalanmasını sağlayan bir enzimdir ve bu listede yer almamıştır.
Soru 5.
Biyoloji öğretmeni, bir bitki hücresinde gerçekleşen nükleik asitlerle ilgili süreçleri açıklarken öğrencilerine şu görseli ve bilgileri sunar. Görselde, DNA'nın replikasyonu (I), transkripsiyonu (II) ve mRNA'nın translasyonu (III) süreçleri numaralandırılmıştır. Öğretmen, şu açıklamayı yapar: "Bitki hücresi ökaryot yapılı olduğu için I (replikasyon) ve II (transkripsiyon) çekirdekte, III (translasyon) ise sitoplazmada ribozomlar üzerinde gerçekleşir. Ancak bitki hücresinde mitokondri ve kloroplast gibi organellerde bu üç süreç de gerçekleşebilir. Mitokondride bu olaylar matriks sıvısında, kloroplastta ise stromada meydana gelir."
Öğretmen, ardından öğrencilere nükleik asit süreçlerinin farklı hücre kısımlarında gerçekleşme durumunu sorgulayan şu ifadeleri sunar:
1. I çekirdekte, II ve III sitoplazmada gerçekleşir.
2. I ve II stromada, III çekirdekte gerçekleşir.
3. I ve III çekirdekte, II sitoplazmada gerçekleşir.
4. Her üç olay da çekirdekte gerçekleşir.
5. Her üç olay da matriks sıvısında gerçekleşir.
Yukarıdaki açıklama ve görselde belirtilen süreçlere göre, olayların gerçekleştiği hücre kısımlarıyla ilgili hangi ifade doğrudur? Açıklayınız.
Cevap İçin Tıklayınız...
"5. Her üç olay da matriks sıvısında gerçekleşir." İfadesi doğrudur. Mitokondri ve kloroplast gibi organeller kendi DNA'sına sahiptir ve bu DNA üzerinde replikasyon, transkripsiyon ve translasyon süreçlerini gerçekleştirebilir. Mitokondride bu olaylar matriks sıvısında, kloroplastta ise stromada meydana gelir. Bu nedenle, her üç olayın da matriks sıvısında gerçekleşmesi mümkündür.
Soru 6.
Biyoloji öğretmeni sınıfta protein sentezinin detaylarına ilişkin bir ders işlemektedir. Öğretmen, tahtaya şu kavramları yazar: mRNA, tRNA, ATP, Ribozom, Mitokondri. Ardından protein sentezinin nasıl gerçekleştiğini şu şekilde açıklar:
"Protein sentezi, hücredeki birçok yapının koordinasyonuyla gerçekleşir. İlk olarak, genetik bilgi mRNA ile ribozoma taşınır. Ribozom, bu genetik bilgiyi okuyarak protein üretimi yapar. Sitoplazmada bulunan tRNA molekülleri, doğru amino asitleri ribozoma taşır ve bu taşıma sırasında enerji gereklidir. Bu enerji, hücredeki ATP moleküllerinden sağlanır. Ökaryot hücrelerde ATP üretimi genellikle mitokondride gerçekleşir, ancak prokaryot hücrelerde mitokondri bulunmaz ve ATP başka yollarla sağlanır."
Daha sonra öğretmen öğrencilere şu soruyu yöneltir:
Protein sentezinin gerçekleşmesi için yukarıda bahsedilen kavramlardan hangisinin bulunması şart değildir? Yazarak açıklayınız.
Cevap İçin Tıklayınız...
Bu kavramlardan mitokondrinin bulunması şart değildir. Prokaryot hücrelerde mitokondri bulunmamasına rağmen protein sentezi gerçekleşebilir. ATP üretimi prokaryotlarda hücre zarındaki enzimlerle sağlanır. Bu nedenle, protein sentezi için mitokondri zorunlu bir yapı değildir.
Soru 7.
Biyoloji dersinde öğretmen, DNA'nın yapısını ve genetik bilgiyi nasıl depoladığını açıklamak için derinlemesine bir anlatım yapmaktadır. Öğretmen, dersin başında şu kavramları tahtaya yazar: Kromatin, DNA, Gen, Antikodon, Kromozom. Bu kavramların her birini örneklerle açıklar. Öğretmen, DNA'nın üzerinde yer alan üç nükleotitli şifrelerin (kodonlar) genetik bilgiyi taşıdığını ve protein sentezini yönlendirdiğini söyler. Ardından öğrencilere şu örneği verir:
“DNA üzerindeki üç nükleotitli şifreler, hücrede birçok yapıyı oluşturur ve fonksiyonların gerçekleşmesini sağlar. Örneğin, bu şifreler sayesinde genler oluşur ve protein sentezlenir. Ancak bazı yapılar doğrudan DNA tarafından oluşturulmaz, farklı mekanizmalarla ilişkilidir.”
DNA üzerinde bulunan üç nükleotitli şifrelerin bir araya gelmesi ile yukarıda verilen kavramlardan hangisi oluşmaz? Açıklayınız.
Cevap İçin Tıklayınız...
Bu kavramlardan Antikodon oluşmaz. Antikodon, tRNA üzerinde bulunan ve mRNA üzerindeki kodonlarla eşleşen üçlü bir dizidir. Bu nedenle antikodon, DNA tarafından doğrudan oluşturulan bir yapı değildir. Antikodon, protein sentezinin bir parçası olarak tRNA tarafından sağlanır.
Soru 8.
Prokaryot ve ökaryot hücrelerde gerçekleşen DNA replikasyonunun farklılıkları ve benzerlikleri nelerdir? Yazınız.
(MEB 12.Sınıf 1.Dönem 2.Ortak Yazılı Örnek Sorusu)
Cevap İçin Tıklayınız...
Prokaryot hücrenin DNA’sı halkasal, ökaryot hücrenin DNA’sı ise doğrusaldır. Prokaryot hücrelerde bir replikasyon orijini vardır ve replikasyon iki yönlü olarak devam eder. Ökaryot hücrelerde ise yüzlerce hatta binlerce replikasyon orijininden her iki yöne doğru ilerler. Hem prokaryot hem de ökaryot hücrelerde DNA replikasyonu, DNA’nın çift sarmal yapısının açılmasıyla başlar ve yeni nükleotidlerin eklenmesiyle devam eder. Her iki hücre tipinde de benzer enzimler kullanılır.
Soru 9.
DNA ve RNA moleküllerini aşağıda verilen özellikler açısından karşılaştırarak tabloya yazınız.
| Özellik | DNA | RNA |
| Şeker | ||
| Bazlar | ||
| Görev | ||
| Yapısı |
(MEB 1.Dönem 1.Yazılı Senaryoları Soru Örneği)
Cevap İçin Tıklayınız...
| Özellik | DNA | RNA |
| Şeker | Deoksiriboz | Riboz |
| Bazlar | Adenin, Guanin, Sitozin ve Timin | Adenin, Guanin, Sitozin ve Urasil |
| Görev | Kalıtsal bilgiyi taşır ve bilginin yavru hücrelere aktarılmasını sağlar. Protein sentezini ve hücredeki metabolik olayları yönetir. | Protein sentezinde görevlidir. Hücredeki yaşamsal olayların yönetiminde DNA ile birlikte görev alır. |
| Yapısı | Çift Sarmal | Genellikle tek sarmal |
Soru 10.
Aşağıda nükleik asitlerin keşif sürecine katkı sağlamış bazı bilim insanlarının çalışmaları verilmiştir.
Bu keşif süreci gerçekleşmeseydi nükleik asitlerin günümüzde bilinen özelliklerinden hangileri bilinmiyor olurdu? Yazınız.
(MEB 1.Dönem 1.Yazılı Senaryoları Soru Örneği)
Cevap İçin Tıklayınız...
Nükleik asitlerin kimyasal yapısı, genetik bilgi aktarımı, DNA'daki baz bileşimi, DNA'nın çift sarmal bir yapıya sahip olması, DNA'nın her canlıda farklı diziye sahip olduğunu ve kendini eşleyebilmesi özellikleri bilinmiyor olacaktı.