AYT Biyoloji Nükleik Asitler Konu Anlatımı

Nükleik Asitler

Nükleik asitler, canlılarda kalıtsal bilginin depolanması, aktarılması ve kullanılmasında görev yapan organik moleküllerdir. DNA ve RNA olmak üzere iki temel nükleik asit bulunur. AYT Biyoloji’de nükleotit yapısı, DNA-RNA farkları, baz eşleşmeleri, bağ çeşitleri ve nükleotit sayısı ilişkileri önemlidir.

Nükleozit ve Nükleotit

Azotlu organik baz ile pentoz şekerin birleşmesi sonucu **nükleozit** oluşur.

Nükleozite fosfat eklenirse **nükleotit** oluşur.

Pentoz Şekerler

Nükleik asitlerde iki temel pentoz şeker bulunur:

• Deoksiriboz
• Riboz

DNA’da deoksiriboz, RNA’da riboz bulunur.

Azotlu Organik Bazlar

Nükleik asitlerde beş temel azotlu organik baz bulunur:

• Adenin
• Guanin
• Sitozin
• Timin
• Urasil

Pürin Bazları

Çift halkalı bazlardır:

• Adenin
• Guanin

Pirimidin Bazları

Tek halkalı bazlardır:

• Sitozin
• Timin
• Urasil

DNA'daki Bazlar

DNA’da:

• Adenin
• Timin
• Guanin
• Sitozin

bulunur.

Urasil normal DNA yapısında bulunmaz.

RNA'daki Bazlar

RNA’da:

• Adenin
• Urasil
• Guanin
• Sitozin

bulunur.

Timin normal RNA yapısında bulunmaz.

Nükleotitteki Bağlar

Bir nükleotitte:

• Baz ile şeker arasında glikozit bağı
• Şeker ile fosfat arasında ester bağı

bulunur.

Nükleotitlerin birbirine bağlanmasında fosfodiester bağı görev yapar.

Fosfodiester Bağı

Aynı DNA veya RNA zincirindeki komşu nükleotitleri birbirine bağlar.

Şeker-fosfat omurgasının oluşmasını sağlar.

Hidrojen Bağları

DNA’nın karşılıklı iki zincirindeki tamamlayıcı bazlar arasında hidrojen bağları bulunur.

• Adenin ile timin arasında 2 hidrojen bağı
• Guanin ile sitozin arasında 3 hidrojen bağı

DNA

DNA, deoksiribonükleik asittir.

Temel görevleri:

• Kalıtsal bilgiyi depolamak
• Kalıtsal bilgiyi yeni hücrelere aktarmak
• Protein sentezi için gerekli bilgiyi taşımak

DNA'nın Yapısı

DNA çoğunlukla çift zincirlidir.

İki zincir:

• Birbirine tamamlayıcıdır.
• Zıt yönlüdür.
• Çift sarmal oluşturur.

Şeker-fosfat omurgası dışta, azotlu bazlar iç kısımda yer alır.

Antiparalel Yapı

DNA zincirleri birbirine zıt yönde uzanır.

Bir zincirin 5' ucuna karşı diğer zincirin 3' ucu bulunur.

AYT düzeyinde bu durum DNA zincirlerinin antiparalel olması şeklinde ifade edilir.

Tamamlayıcı Baz Eşleşmesi

DNA’da:

A ↔ T

G ↔ C

Bu nedenle çift zincirli bir DNA molekülünde:

**A sayısı = T sayısı**

**G sayısı = C sayısı**

Chargaff Kuralı

Çift zincirli DNA için:

A/T = 1

G/C = 1

A + G = T + C

Toplam pürin sayısı toplam pirimidin sayısına eşittir.

DNA'da Nükleotit Sayısı

Her nükleotitte bir baz bulunduğu için:

**Toplam nükleotit sayısı = Toplam baz sayısı**

Çift zincirli DNA’da bir zincirdeki nükleotit sayısı biliniyorsa diğer zincirde de aynı sayıda nükleotit bulunur.

DNA'da Fosfodiester Bağı Sayısı

Doğrusal bir nükleik asit zincirinde n nükleotit varsa o zincirde:

**n - 1 fosfodiester bağı**

bulunur.

Çift zincirli doğrusal DNA’da her iki zincirdeki bağlar birlikte değerlendirilir.

DNA'da Hidrojen Bağı Sayısı

A-T çiftlerinin her biri 2,

G-C çiftlerinin her biri 3 hidrojen bağı oluşturur.

Toplam hidrojen bağı sayısı:

**2 × A-T baz çifti sayısı + 3 × G-C baz çifti sayısı**

şeklinde hesaplanabilir.

DNA'nın Kendini Eşlemesi

DNA yeni hücrelere aktarılmadan önce kendini eşleyebilir.

Eşlenmede iki zincir birbirinden ayrılır ve her eski zincir yeni tamamlayıcı zincirin sentezi için kalıp olur.

Bu nedenle eşlenme yarı korunumlu olarak adlandırılır.

RNA

RNA, ribonükleik asittir.

DNA’dan farklı olarak çoğunlukla tek zincirlidir.

Riboz şekeri ve urasil bazı içerir.

RNA’nın temel görevi protein sentezinin gerçekleştirilmesine katkı sağlamaktır.

RNA Çeşitleri

Başlıca RNA çeşitleri:

• mRNA
• tRNA
• rRNA

mRNA

Mesajcı RNA’dır.

DNA’daki genetik bilginin protein sentezi için ribozoma taşınmasında görev alır.

tRNA

Taşıyıcı RNA’dır.

Uygun amino asitleri ribozoma taşır.

Üzerinde antikodon bölgesi bulunur.

rRNA

Ribozomal RNA’dır.

Ribozomun yapısına katılır ve protein sentezinde görev yapar.

RNA'da Baz Eşleşmesi

RNA genellikle tek zincirli olduğu için molekülün tamamı için A=U veya G=C zorunluluğu yoktur.

Ancak bazı RNA bölgeleri kendi üzerine katlandığında tamamlayıcı baz eşleşmeleri oluşabilir.

DNA ve RNA'nın Ortak Özellikleri

DNA ve RNA:

• Nükleotitlerden oluşur.
• Adenin, guanin ve sitozin bazlarını içerir.
• Pentoz şeker içerir.
• Fosfat içerir.
• Fosfodiester bağlarıyla polimerleşir.
• Genetik bilgi akışıyla ilişkilidir.

DNA ve RNA'nın Farkları

DNA

• Deoksiriboz içerir.
• Timin içerir.
• Çoğunlukla çift zincirlidir.
• Kalıtsal bilgiyi uzun süre depolar.
• Kendini eşleyebilir.

RNA

• Riboz içerir.
• Urasil içerir.
• Çoğunlukla tek zincirlidir.
• Protein sentezinde görev alır.
• Hücrede farklı tipleri bulunur.

Nükleik Asitlerin Sentezi

Nükleotitler birbirine bağlanırken su çıkışıyla polimerleşme gerçekleşebilir.

Nükleik asitler hidroliz edildiğinde daha küçük birimlere ayrılabilir.

ATP ile Nükleotit Arasındaki İlişki

ATP de:

• Adenin
• Riboz
• Fosfat

içeren nükleotit yapılı bir moleküldür.

Ancak ATP’nin temel görevi kalıtsal bilgi taşımak değil hücresel enerji transferidir.

Nükleik Asitlerin Hücrede Bulunuşu

Ökaryot hücrelerde DNA:

• Çekirdek
• Mitokondri
• Bitkilerde kloroplast

içinde bulunabilir.

RNA ise çekirdek ve sitoplazmanın çeşitli bölgelerinde bulunabilir.

Ribozomların yapısında rRNA vardır.

Virüslerde Nükleik Asit

Virüsler kalıtsal madde olarak DNA veya RNA taşıyabilir.

Bir virüsün genomu DNA ya da RNA olabilir; ikisi birden zorunlu değildir.

Sık Karıştırılan Noktalar

1. Nükleotit = baz + şeker + fosfat.
2. Nükleozit = baz + şeker.
3. DNA'da deoksiriboz ve timin bulunur.
4. RNA'da riboz ve urasil bulunur.
5. Adenin ve guanin pürindir.
6. Sitozin, timin ve urasil pirimidindir.
7. Baz-şeker arasında glikozit bağı vardır.
8. Nükleotitler arasında fosfodiester bağı vardır.
9. DNA zincirleri arasında tamamlayıcı bazlarda hidrojen bağı bulunur.
10. A-T arasında 2, G-C arasında 3 hidrojen bağı vardır.
11. Çift zincirli DNA’da A=T ve G=C'dir.
12. Tek zincirli RNA’da A=U zorunlu değildir.
13. mRNA mesaj, tRNA amino asit, rRNA ribozomla ilişkilidir.
14. DNA eşlenmesi yarı korunumlu gerçekleşir.
15. ATP nükleotit yapılıdır.
16. Virüsler DNA veya RNA genomu taşıyabilir.

Soru Çözerken Kullanılabilecek Yaklaşım

1. Molekülün DNA mı RNA mı olduğunu şeker ve bazlardan belirle.
2. Nükleotit ile nükleoziti karıştırma.
3. Pürin-pirimidin ayrımını yap.
4. Bağ sorularında glikozit, ester, fosfodiester ve hidrojen bağını ayır.
5. Çift zincirli DNA’da A=T ve G=C eşitliklerini kullan.
6. Toplam nükleotit sayısını iki zincire eşit dağıt.
7. Hidrojen bağı sorularında A-T için 2, G-C için 3 kullan.
8. Fosfodiester bağı sorularında doğrusal her zincir için n-1 kuralını uygula.
9. RNA çeşitlerini görevleriyle eşleştir.
10. Tek zincirli RNA’da baz eşitliği zorunlu olmadığını unutma.

Konu Özeti

• Nükleotit → baz + şeker + fosfat.
• Nükleozit → baz + şeker.
• DNA → deoksiriboz + timin.
• RNA → riboz + urasil.
• Pürin → A, G.
• Pirimidin → C, T, U.
• Baz-şeker → glikozit.
• Nükleotit-nükleotit → fosfodiester.
• DNA bazları arası → hidrojen.
• A-T → 2 H bağı.
• G-C → 3 H bağı.
• DNA çift zincirli → A=T, G=C.
• mRNA → mesaj.
• tRNA → amino asit.
• rRNA → ribozom.
• DNA eşlenmesi → yarı korunumlu.
• ATP → nükleotit yapılı enerji molekülü.