9. SINIF BİYOLOJİ · ÜNİTE 18 · NÜKLEİK ASİTLER

Nükleik asitler yapılarında fosfat grubu, beş karbonlu şeker (pentoz) ve azotlu organik baz (pürin veya pirimidin) bulunduran nükleotitlerin polimerleridir. Hücrenin bilgi taşıyan molekülleridir ve protein sentezi süreçlerini yönlendirerek canlıların kalıtsal özelliklerini belirler. Bölünme, büyüme, gelişme ve enerji dönüşümleri gibi hayati olaylar doğrudan ya da dolaylı olarak nükleik asitlerin kontrolünde gerçekleşir.

Ünite 15’teki iskelet burada da aynen işliyor: monomer = nükleotit, polimer = nükleik asit. Farkı, monomerin kendisinin üç ayrı parçadan kurulmuş olması: 1) fosfat grubu · 2) beş karbonlu şeker (pentoz) · 3) azotlu organik baz.

Bu süreçlerde kullanılan proteinlerin yapı ve fonksiyonlarını belirleyen amino asit dizileri, nükleik asitlerden oluşan ve gen olarak bilinen kalıtsal birimler tarafından belirlenir.

Bir önceki ünitede “amino asitlerin hangi sırayla ve uzunlukta birbirine bağlanacağı nükleik asitlerin monomer dizilimlerine göre belirlenir” diyordu. İkisini birleştirince zincir tamamlanıyor: gen → amino asit dizisi → proteinin üç boyutlu şekli → proteinin işlevi.

Düğmelerle geç; şema bir nükleotidi çizer ve seçilen parça vurgulanır. Şeker parçasını seçtiğinde DNA ile RNA’nın ilk farkını, baz parçasını seçtiğinde beş bazın hangisinin nerede bulunduğunu göreceksin.

Nükleotitler, yapılarında riboz şekeri bulundurduğunda ribonükleotit ve deoksiriboz şekeri bulundurduğunda ise deoksiribonükleotit olarak adlandırılır.

Ünite 15’ten hatırla: riboz ile deoksiriboz arasındaki en önemli yapısal farklılık deoksiribozda bir oksijen atomunun bulunmamasıdır. Bu tek atomluk fark, iki farklı nükleotit adı ve iki farklı nükleik asit doğuruyor.

Nükleotitlerin yapısında bulunan azotlu organik bazlar pürin ve pirimidin olmak üzere iki çeşittir. Azotlu organik bazlar; kimyasal yapıları, moleküler boyutları ve biyolojik rolleri açısından belirgin farklılıklar gösterir. Pürinler, iki halkalı yapılarıyla pirimidinlerden daha büyük ve karmaşıktır. Guanin (G) ve adenin (A) pürin bazlarıdır. Pirimidinler ise tek halkalı yapıya sahip olup sitozin (C), timin (T) ve urasil (U) bazlarını içerir.

Ezberlemenin kolay yolu: pürin = 2 baz (A, G), 2 halka; pirimidin = 3 baz (C, T, U), 1 halka. Sayılar ters gidiyor — pürinde baz sayısı az, halka sayısı çok.

Düğmelerle geç. Şema her bazın halka sayısını gerçek oranıyla çizer: pürinler iki halkalı ve daha büyük, pirimidinler tek halkalı ve daha küçüktür. Altındaki kutuda bazın hangi nükleik asitte bulunduğu yazar.

Arama kutusuna pürin, yalnız DNA, üçlü gibi bir kelime yaz.

İki bilgi ayrı ayrı verilir: “Pürinler, iki halkalı yapılarıyla pirimidinlerden daha büyük ve karmaşıktır” ve “her zaman bir pürin bazının karşısına bir tane pirimidin bazı gelir”. İkisini yan yana koyunca çift sarmalın en temel özelliği çıkar: eşleşen her çift, bir büyük + bir küçük molekülden oluşur.

Bunun sonucu şudur: sarmalın iki ipliği arasındaki uzaklık her yerde aynı kalır. İki pürin karşı karşıya gelseydi orası şişerdi, iki pirimidin gelseydi daralırdı. Merdivenin basamakları eşit uzunlukta olduğu için merdiven düzgün durur.

Nükleotitler, fosfat grubu ve pentoz şekerleri arasında kurulan fosfodiester bağlarıyla polimerleşir. Bu bağın oluşumu sırasında su molekülü açığa çıkar (dehidrasyon reaksiyonu). Fosfodiester bağları, nükleik asit zincirlerinin omurgasını oluşturan güçlü kovalent bağlardır. Bu sayede nükleotit polimerlerinin (nükleik asitlerin) yapısal bütünlüğü sağlanır.

Dördüncü dehidrasyon: karbonhidratta glikozit, lipitte ester, proteinde peptit, nükleik asitte fosfodiester. Dördü de aynı mantıkla kurulur ve su açığa çıkarır.

Dikkat edilecek ayrıntı: fosfodiester bağı fosfat ile şeker arasındadır, bazlar arasında değil. Bu yüzden zincirin omurgası şeker-fosfat-şeker-fosfat diye gider; bazlar omurgadan yana doğru sarkar.

Yön düğmeleriyle geç, kaydırakla nükleotit sayısını değiştir. Dehidrasyonda her fosfodiester bağında bir su ayrılır.

Arama kutusuna dehidrasyon, peptit gibi bir kelime yaz.

Biyolojik sistemlerde deoksiribonükleik asit (DNA) ile ribonükleik asit (RNA) olmak üzere yapısal ve işlevsel olarak birbirinden farklı iki nükleik asit çeşidi bulunur. Yapısal olarak karşılaştırıldığında DNA deoksiriboz şekeri içerirken RNA riboz şekeri içerir. DNA’da azotlu organik baz olarak A, T, G, C bulunurken RNA’da A, C, G ve U bazları bulunur. Hücrelerde DNA genellikle çift sarmallı bir yapı oluştururken RNA tek sarmallı bir yapıya sahiptir. DNA ve RNA fonksiyonları açısından karşılaştırıldığında DNA’nın genetik bilginin uzun süreli depolanmasında ve aktarılmasında görevli olduğu, RNA’nın ise genetik bilginin aktarılması ve protein sentezi gibi süreçlerde aracı olarak görev yaptığı görülmektedir.

Baz listesinden çıkan sonuç açıkça yazmıyor ama listeler onu söylüyor: timin (T) yalnız DNA’da, urasil (U) yalnız RNA’da bulunur. A, G ve C ikisinde de vardır. Sınavda “hangi baz yalnız …” sorusunun cevabı hep bu iki bazdan biridir.

Bir de “genellikle” kelimesi var: DNA genellikle çift sarmaldır. Bu kesin bir kural değil, yaygın durumu anlatıyor.

Her hücreye tıklayarak işaretle — bir tık evet (✓), iki tık hayır (✗) — sonra Denetleye bas.

DNA’nın çift sarmal yapısında her iki iplikte karşılıklı gelen nükleotitlerin bazları arasında hidrojen (H) bağları kurulur. İki iplik arasındaki eşleşmeler DNA’nın sarmal yapısının oluşmasında ve bütünlüğünün korunmasında görevlidir. Bir zincirdeki A bazı daima karşı zincirdeki T bazı ile, G bazı ise C bazı ile eşleşir. Dolayısıyla her zaman bir pürin bazının karşısına bir tane pirimidin bazı gelir. Bu kural komplementer baz eşleşmesi olarak adlandırılır. Çift sarmal DNA'daki A bazlarının sayısı T bazlarının sayısına, G bazlarının sayısı ise her zaman C bazlarının sayısına eşittir. Dolayısıyla çift sarmal yapısında DNA'daki toplam pürin sayısı (A + G), toplam pirimidin sayısına (C + T) eşittir. Ayrıca DNA çift sarmalının yapısında A ve T arasında ikili hidrojen bağı, G ve C arasında ise üçlü hidrojen bağı bulunur.

Bu paragraf ünitenin en yoğun yeridir; içinde beş ayrı sınav bilgisi var: (1) bağın türü hidrojen bağıdır; (2) A–T, G–C; (3) daima pürin karşısına pirimidin; (4) A = T ve G = C, dolayısıyla A + G = C + T; (5) A–T ikili, G–C üçlü hidrojen bağı.

Kutuya yalnız A, T, G, C harflerinden oluşan bir dizi yaz (örnek: ATGCCGTA). Sayfa karşı zinciri komplementer baz eşleşmesi kuralına göre kurar, hidrojen bağlarını çizer ve altta sayımı verir.

Kural yazılırken “çift sarmal DNA’daki” deniyor — bu sınırlama tesadüf değil. A = T ve G = C eşitlikleri tek zincirli RNA için geçerli değildir; RNA’da zaten karşısına eşleşecek ikinci bir iplik yoktur. Bir soruda “RNA’da A sayısı U sayısına eşittir” deniyorsa cevap yanlıştır.

Çift sarmal DNA için doğru olan üç eşitlik şunlardır:

A = T  ·  G = C  ·  A + G = C + T

Üçüncüsünün anlamı şudur: toplam bazların yarısı pürin, yarısı pirimidindir. Çünkü her basamakta bir pürin ve bir pirimidin vardır — “her zaman bir pürin bazının karşısına bir tane pirimidin bazı gelir” cümlesi tam olarak bunu söyler.

Kaydırakla G-C çiftlerinin oranını değiştir. Toplam baz çifti sayısı sabit kalır ama hidrojen bağı sayısı değişir: her A-T ikili, her G-C üçlü hidrojen bağı taşır. Grafik ikisini birlikte gösterir.

Verilen ipucundan doğru terimi ya da bazı seç. Sorular her seferinde karışık sırada gelir.