Nükleik Asitler Konu Anlatımı

Nükleik asitler konu anlatımı, Nükleik asitlerin özellikleri nelerdir? RNA nedir? RNA’nın özellikleri nelerdir? RNA ve DNA arasındaki farklar nelerdir?

NÜKLEİK ASİTLER

  • Hücrelerde DNA ve RNA olmak üzere iki çeşit nükleik asit vardır.
  • Nükleik asitler nükleotit adı verilen yapı birimlerinden oluşur.

Nükleotitlerin Yapısı

  • Nükleotitter beş karbonlu bir şeker, azotlu organik bir baz ve bir fosfat grubunun dehidrasyon sentezi ile birleşmesi sonucu oluşur.
  • Azotlu baz ile beş karbonlu şekerin glikozit bağı ile bağlanmaları sonucu oluşan yapıya nükleozit
  • Bir nükleozitin şekerine ester bağı ite bir fosfat grubunun bağlanması sonucu oluşan yapıya ise nükleotit
  • Nükleotitlerin yapısına katılan moleküllerin özellikleri şunlardır:

Azotlu Organik Baz

  • C, H, O ve N atomlarından meydana gelen halkasal yapıda organik moleküllerdir. Toplam beş çeşit azotlu organik baz bulunur ve bunlar iki grupta incelenirler.

1. Pürin Bazları

  • Bunlar çift halkadan oluşan bazlardır. Adenin (A) ve guanin (G) olmak üzere iki çeşidi bulunur.
  • Her İkisi de hem RNA’nın hem de DNA’nın yapısına katılabilir

2. Pirimidin bazları

  • Tek halkadan oluşan daha küçük molekü
  • Sitozin (S veya C), timin (T) ve urasil (U) olmak üzere üç çeş
  • Bu bazlardan sitozin hem DNA hem de RNA’nın yapısına katılabilirken, timin sadece DNA, urasil ise sadece RNA’nın yapısına katılabilir.
  • Nükleotitler içerdiği bazın çeşidine göre isimlendirilirler. Örneğin, yapısında adenin bazı içeren nükleotite adenin nükleotit denir.

Beş Karbonlu Şeker (Pentoz)

  • 5 C’lu şekerler olan pentozların, riboz ve deoksiriboz olmak üzere iki çeşidi bulunur.
  • Deoksiribozda ribozdan farklı olarak bir oksijen atomu eksik bulunur.
  • Riboz şekeri RNA’nın yapısına katılırken, deoksiriboz şekeri DNA’nın yapısına katılır.

Fosfat Grubu

  • Fosforik asit (H3PO4) molekülü tüm nükleotitlerin yapısında bulunur. İnorganik bir bileşik olan fosforik asit, nükleik asitlere asidik özelliğini kazandıran gruptur.
  • Nükleik Asitlerin Genel Özellikleri
  • Nükleik asitlerin yapı birimi olan nükleotitler, bir nükleotitin şekeri ile diğer nükleotitin fosfat grubu arasında kurulan fosfodiester bağları ile birbirine bağlanarak uzun zincirler oluştururlar.
  • Zincirlerin yapısındaki nükleotitlerin sayı ve sıralanışının farklılığı nükleik asitlerin birbirlerinden farklı olmasını bu da canlıların farklı özelliklere sahip olmasını sağlar.
  • Nükleik asitler, yapılarını oluşturan nükleotitlerin içerdiği şeker çeşidine göre isimlendirilirler. Yapısında riboz şekeri içeren nükleik asitlere Ribonükleikasit (RNA), deoksiriboz şekeri içeren nükleik asitlere ise Deoksiribonükleik asit (DNA)

DNA (Deoksiribonükleik Asit)

Hücrelerde meydana gelen metabolik olayların kontrolünde rol alan ve kalıtını sağlayan moleküllerdir.

DNA’nın Yapısı

  • DNA molekülü sarmal şeklinde kıvrılmış iki zincirden oluşmuştur.
  • DNA molekülü iki nükleotit zincirinin arasında kurulan zayıf hidrojen bağları ile bir araya gelmeleri sonucu oluşur. Hidrojen bağları iki zincirin karşılıklı bazları arasında oluşur. Yapısındaki şeker deoksiribozdur.
  • DNA’nın yapısındaki adenin nükleotit daima timin nükleoti ile, guanin nükleotit ise daima sitozin nükleotit ile karşılıklı olarak bağlanır.
  • Adenin ile timin arasında ikili, guanin ile sitozin arasında ise üçlü zayıf hidrojen bağı kurulur.
  • Zayıf hidrojen bağlarının oluşması sırasında su açığa çıkmaz. Bu bağları koparmak için su harcanmaz.
  • DNA’da hidrojen bağlarının fazla olması DNA’nın daha kuvvetli olmasını sağlar ve erime ısısını yükseltir. Bu nedenle eşit sayıda nükleotitlerden oluşan DNA’lardan G/A oranı fazla olan daha sağlamdır.
  • DNA molekülü çift zincirli olduğundan ve iki zincir birbirinin tamamlayıcısı olduğundan DNA molekülü ile ilgili bazı eşitlikler kurulabilir. Buna göre;

            Bir DNA molekülündeki toplam adenin sayısı timine, guanin sayısı ise sitozine eşittir.

            A=T ve G=S’dir veya A/T=G/S=1’dir.

            DNA molekülündeki toplam pürin sayısı toplam pirimidin sayısına eşittir.

            Pürin=Pirimidin, A+G=S+T veya

            A+G/T+S= 1’dir.

            (nükleotit)n –> DNA+(n-2)su

            (fosfat+şeker+baz)n –> DNA + (3n-2)su

DNA’nın Özellikleri

  • DNA molekülü tüm canlılarda ve bazı virüslerde bulunur.
  • Ökaryot canlıda kalıtımı sağlayan DNA çekirdekte bulunur. Organellerde bulunan DNA’lar o organellerle ilgili bilgileri taşır.
  • DNA molekülü hücreler bölünmeden önce kendini eşler. Bu olaya replikasyon denir.
  • DNA molekülünün sentezinde görevli olan enzim DNA polimeraz, DNA’nın parçalanmasında etkili olan enzim ise DNAaz’dır.
  • DNA molekülünün parçalanabilmesi için suya ihtiyaç vardır. DNA’nın toplam nükleotit sayısı (n) ile ifade edilecek olursa DNA’nın nükleotitlerine kadar parçalanması için gerekli su miktarı (n-2) dir. DNA’nın en küçük bileşenlerine (fosfat, şeker ve bazlarına)kadar parçalanması için gerekli su miktarı ise (3n-2) formülü ile hesaplanabilir.

DNA’nın Görevleri

  • DNA molekülünün iki temel görevi vardır.

               Metabolik olayların kontrol edilmesi

               Kalıtımın sağlanması (özelliklerin yeni nesillere aktarılması)

  • DNA molekülü hücrede kullanılacak olan proteinlere ait bilgiyi taşıdığı için hücredeki protein sentezini kontrol eder. Bu sayede enzim sentezini yani hücredeki biyokimyasal olayların kontrolünü de sağlar.
  • DNA molekülü kendini eşleyerek sahip olduğu bilgilerin yeni hücrelere aktarılmasını sağlar.

DNA’nın Eşlenmesi (Replikasyon)

  • DNA eşlenmesi sonucu DNA molekülünden birbirinin aynısı olan iki DNA molekülü oluşur.
  • Hücre bölünmesinden önce gerç ekleşir. Böylece bölünmeyle oluşacak hücrelere DNA aktarımı sağlanır.
  • DNA eşlenmesi sırasında önce DNA’nın iki zincirini birbirine bağlayan hidrojen bağları kopar, bundan sonra serbest kalan DNA zincir uçlarının baz dizilişine uygun nükleotitlerin kullanılmasıyla her bir zincir kendi eşini sentezler. Böylece meydana gelen DNA zincirlerinden biri eski DNA’ya aitken, diğer ortamdaki nükleotitler kullanılarak yeni oluşturulur.
  • Başlangıçtaki DNA molekülüne ait zincirlerden her biri yeni oluşturulan DNA’ların yapısına katılır. Buna göre oluşan yeni DNA’ların yarısı (birer zinciri) başlangıçtaki DNA’ya aitken, diğer yarısı ortamdaki nükleotitlerden yeni sentezlenmiş olur. Bundan dolayı DNA replikasyonu yarı korunumlu olarak gerçekleşen bir olaydır.
  • Replikasyonda ATP harcanır.

RNA (Ribonükleik Asit)

  • Protein sentezinde görev aldıkları için hücre yönetiminde rol oynayan molekü
  • RNA molekülleri bir tane nükleik asit zincirinden oluş Dört çeşit nükleotitten meydana gelirler. RNA’nın yapısında bulunan şeker ribozdur. RNA’da A, G ve S bazlarının yanı sıra RNA’ya özel olan urasil bazlarıda bulunur.
  • RNA molekülleri de DNA gibi tüm canlılarda ve bazı virüslerde bulunur.
  • Hücredeki tüm RNA molekülleri DNA’da bulunan şifreye göre sentezlenir. Bu olaya transkripsiyon
  • DNA’dan RNA sentezlenirken adenin karşısına urasil bazı, guanin karşısına sitozin bazı
  • RNA sentezi için gerekli bilgi DNA’nın sadece belli bir bölgesinde bulunduğundan transkripsiyon olayı DNA’ntn tümünü değil sadece belli bir bölgesini ilgilendirir.
  • Transkripsiyon sırasında enzim kullanılır ve ATP harcanır.
  • RNA molekülünün sentezinde etkili olan enzim RNA polimeraz, RNA’nın parçalanmasında (hidrolizinde) etkili enzim ise rbonükJeazdır.
  • RNA molekülünün içerdiği nükleotit sayısı (n) ile ifade edilecek olursa bir RNA’nın nükleotitlerine kadar parçalanması için gerekli su miktarı (n -1), RNA’nın en küçük bileşenlerine kadar hidrolizi için gerekli su miktarı ise (3n – 1) formülü ile hesaplanabilir.
  • RNA tek zincirli olduğu için RNA’nın tamamında A = U ve G = S kuralı yoktur.
  • Hücrelerde yapı ve görevlerine göre üç tip RNA molekülü

1. mRNA (Mesajcı = Elçi RNA)

  • Protein sentezi için gerekli şifreyi taşıyan RNA çeşididir. mRNA molekülü protein sentezi için gerekli olan bilgiyi DNA’dan alarak sitoplazmadaki ribozomlara taşır.
  • mRNA molekülleri protein çeşitlerine özeldir. Bu nedenle her protein çeşidinin sentezi için farklı mRNA molekülleri kullanılır.
  • DNA’daki şifreye göre üretilen mRNA üzerinde taşınan üçlü nükleotit dizilerine kodon
  • Her kodon bir aminoasit ş mRNA üzerinde en fazla 64 çeşit kodon bulunabilir.
  • mRNA bir protein çeşidinin üretiminden önce üretilir ve tekrar tekrar kullanı mRNA kullanıldıktan sonra imha edilir.

2. rRNA (Ribozomal RNA)

  • Proteinlerle birlikte ribozom organelini oluşturan RNA çeş
  • rRNA çeşitlerinin bazı yerlerinde hidrojen bağları ile çift zincir yapısı oluş

3. tRNA (Taşıyıcı RNA)

  • Protein sentezinde kullanılacak olan aminoasitlere bağlanıp ribozomlara taşıyan RNA çeşididir.
  • tRNA moleküleri belirli kısımlarında zayıf hidrojen bağları içerirler ve üç yapraklı yonca şeklinde bir yapıya sahiptirler.
  • tRNA’nın bir ucunda aminoasitlerin bağlandığı kısım, diğer ucunda ise antikodon kısmı bulunur.
  • Antikodon kısmı mRNA’daki kodonları tanımaya yarayan üçlü nükleotit dizisidir. Antikodonlar her tRNA çeşidine özgüdür.
  • En fazla 61 çeşit tRNA bulunur. (mRNA’daki üç çeşit stop (durdurucu) kodona karşılık gelen tRNA çeşitleri bulunmaz.)
  • Protein moleküllerinin yapısında 20 çeşit aminoasit bulunabileceğinden her bir hücrede en az 20 çeşit tRNA bulunmalıdır.
  • tRNA’larda mRNA’lar gibi tekrar tekrar kullanılabilirler.

DNA ve RNA Arasındaki Farklar

DNA

  1. İki zincirden oluşur.
  2. Deoksiriboz şekeri bulundurur.
  3. Bazları A, G, S, T’dir.
  4. A = T, G = S eşitliği vardır.
  5. Özel bazı Timindir.
  6. Kendini eşleyebilir.
  7. Hücreyi yönetir, kalıtımı sağlar, bölünmeyi sağlar.
  8. Çekirdek, mitokondri, kloroplast ve sitoplazmada bulunur.
  9. DNA polimerazla sentezlenir.
  10. Hidroliz enzimi DNAaz’dır.

RNA

  1. Tek zincirden oluşur.
  2. Riboz şekeri bulundurur.
  3. Bazları A, G, S, U’dur.
  4. Böyle bir eşitlik aranmaz.
  5. Özel bazı Urasildir.
  6. Kendini eşleyemez.
  7. Protein sentezinde görev alırlar.
  8. Çekirdek, çekirdekçik, ribozom, mitokondri, kloroplast ve sitoplazmada bulunur.
  9. RNA polimerazla sentezlenir.
  10. Hidroliz enzimi RNAaz’dır.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir