NÜKLEİK ASİTLER (DNA ve RNA) (CANLILARIN YAPISINDA BULUNAN ORGANİK BİLEŞİKLER-7)

-Nükleik asitler, kalıtım materyali olan genleri oluşturan ve yaşam için çok önemli olan en büyük organik maddelerdir.

-İlk defa T. Friedrick  miescher 1869 yılında cerahatta (irinde) ve som balığı hücrelerinin çekirdeğinde görüldüğü için bu moleküllere çekirdek asidi anlamında nükleik asit adını vermiştir. Daha sonra yapılan araştırmalarda, çekirdek olsun olmasın tüm canlı hücrelerde bulundukları saptanmıştır.

-Nükleik asitler, hücre çekirdeğindeki genlerden hücrenin diğer kısımlarına bilgi aktaran mesaj molekülleridir, hücrenin yapısal özelliklerini ve yaşamsal fonksiyonlarını düzenler.

-Canlılarda enerji üretimi, protein sentezi, hücre bölünmesi gibi yaşamsal olaylar nükleik asitlerdeki bilgilerle kontrol edilir. Bu özelliklerinden dolayı nükleik asitlere yönetici moleküller de denir.

-Nükleik asitler, nükleotid adı verilen yapı birimlerinden meydana gelir.

-Bir nükleotidin yapısında ;

1. Azotlu organik bir baz,

2. Beş karbonlu bir şeker,

3. Fosfat grubu (fosforik asit= H₃ PO₄ )  bulunur.

-Baz ve şekerin glikozit bağı ile bağlanarak oluşturduğu yapıya nükleozit denir.

-Nükleozite bir fosfat, fosfoester bağı ile bağlanarak nükleotid oluşur.

Şekil: Yanda nükleik asitlerin yapı birimi olan bir nükleotidin yapısını oluşturan moleküller ve bağlar gösterilmiştir.

1. Beş karbonlu şekerler:

-Ribozve deoksiriboz olmak üzere  iki çeşittir.

-Riboz, RNA’nın, Deoksiriboz ise DNA’nın yapısında bulunur.

- Deoksiribozda, riboza göre bir oksijen atomu eksiktir.

2. Azotlu organik bazlar: -Azot ve karbon atomlarının halka şeklinde birleşmesi ile meydana gelir. İki çeşittir.

a. Pürinler : Çift halkalı, büyük moleküllerdir. Adenin (A) ve Guanin (G) olmak üzere iki çeşittir.     

b. Pirimidinler : Tek halkalı olup, küçük moleküllerdir. Timin (T), Sitozin (S veya C) ve Urasil (U) olmak üzere üç çeşittir.

-DNA’daki bazlar: A,T,G,C; RNA’daki bazlar: A,U,G,C

3. Fosforik asit (fosfat grubu= H₃ PO₄): DNA ve RNA’da ortak bulunan inorganiktir. Kompleks moleküllerin yapısına girdiği zaman fosfat grubu adını alır.

-Canlılarda; DNA (Deoksiribo Nükleik Asit) ve RNA (Ribonükleik Asit) olmak üzere iki çeşit nükleik asit bulunur.

DNA (Deoksiribo Nükleik Asit)

-DNA, Prokaryot hücrelerin sitoplazmasında, ökaryot hücrelerin çekirdek, mitokondri ve kloroplastlarında bulunur.

-Bugün geçerli olan DNA modeli Watson-Crick modelidir.

-DNA molekülü sarmal (heliks) şeklinde kıvrılmış iki iplikten oluşmuştur.

-Yangın merdivenine benzeyen bu sarmal yapıda, merdivenin kenarında şeker ve fosfat molekülleri, basamaklarda ise pürin ve pirimidin bazları bulunur.

-Bazlardan Adenin ile Timin arasında ikili, Guanin ile sitozin arasında üçlü zayıf hidrojen bağları bulunur.

-DNA sentezinde DNA polimeraz enzimi, yıkımında ise DNAaz enzimi görev yapar.

-DAN molekülü hücre bölünmelerinden önce (interfaz evresinde) kendisini eşleyebilir.

Şekil: DNA molekülünde karşılıklı iki zincirdeki bazların eşleşmesi

-Bütün DNA’larda;

- 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 = (A+T)+(G+C)

-H bağı sayısı= Toplam Nükleotit sayısı + Guanin (Sitozin) sayısı

-3G + 2T veya 3C + 2A = Toplam H bağı sayısı

-A+T/G+C oranı türe özgüdür.

RNA (Ribonükleik Asit)

-Prokaryot hücrelerde sitoplazma ve ribozomda, ökaryot hücrelerde ise çekirdek, sitoplazma, ribozom, kloroplast, mitokondri gibi yapılarda bulunur.

-Tek nükleotid dizisinden oluşmuştur.

-Yapısındaki 5 C’lu şeker riboz’dur.

-Organik bazları adenin, guanin, sitozin ve urasildir. Timin bulunmaz.

-Protein sentezinde  görev alır.

-Tek nükleotit zincirinden oluştuğu için kendini eşleyemez.

-Nükleotidleri fosfodiester bağları ile bağlanarak nükleotid zinciri oluşur.

-A- T, G-C eşitliği de yoktur.

-Bütün RNA çeşitleri DNA’da bulunan şifreye göre sentezlenir.

-Sentezlenmesini sağlayan enzim RNA polimeraz, hidrolizini sağlayan enzim ribonükleaz (RNAaz) dır.

-Bütün RNA çeşitleri protein sentezinde görev alarak hücredeki yaşamsal olayların yönetiminde DNA'ya yardımcı olur.

-Mesajcı RNA (mRNA), Taşıyıcı RNA (tRNA), Ribozomal RNA (rRNA) olmak üzere üç çeşit RNA vardır.

-Mesajcı RNA (mRNA): Sentezlenecek proteinin  amino asit dizisini belirleyen bilgiyi DNA’dan alır ve ribozomlara taşır. Hücrede en az olandır. Toplam RNA'nın %5'ini oluşturur.

-Ribozomal RNA (rRNA): Proteinlerle birlikte ribozom organelinin yapısını oluşturur. Protein sentezi sırasında peptid bağlarının kurulmasında görev alır. En fazla olandır. Hücrede bulunan toplam RNA’nın %80’ini oluşturur.

-Taşıyıcı RNA (tRNA): Protein sentezi sırasında kullanılacak aminoasitleri ribozomlara taşır. Hücredeki toplam RNA'nın %15'ini oluşturur.

-RNA’nın her hücredeki miktarı farklılık gösterir.  Örneğin kas hücreleri gibi protein sentezinin yoğun olduğu hücrelerde fazla miktardadır.

DNA ve RNA’nın Farklı Yönleri

SORU 1. (2023-MSÜ/FEN)

Hücrelerde bulunan;

I. protein,

II. nükleik asit,

III. karbonhidrat,

IV. lipit

organik bileşiklerinden hangileri doğrudan genetik şifreye göre sentezlenir?

A) Yalnız I      B) I ve II      C) II ve III

D) III ve IV     E) I, III ve IV

SORU 2. (2022-MSÜ/FEN)

I. Beş karbonlu şeker

II. Azotlu organik baz

III. Organik baz ile şeker arasındaki bağ

DNA ve RNA’da bulunan adenin nükleotitlerinin yapısı karşılaştırıldığında yukarıdakilerin hangilerinde farklılık olduğu gözlenir?

A) Yalnız I    B)  Yalnız II    C) I ve II

D) I ve III     E)  II ve III

SORU 3. (2020-TYT/Fen)

DNA ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?

A) Nükleotit adı verilen monomerlerden yapılmıştır.

B) Hücre bölünmesi öncesinde kendisini kopyalar.

C) Genetik bilginin yavru hücrelere aktarımında işlev görür.

D) Hücredeki proteinler, DNA’daki bilgi üzerinden sentezlenir.

E) Canlılardaki DNA’ların farklılığı, sadece nükleotitlerin dizilimine dayalıdır.

Soru 4. (2019-TYT/Fen)

Aşağıdakilerden hangisi DNA ve RNA’nın ortak özelliklerinden biridir?

A) Her birinin yapısında tüm pirimidin baz çeşitleri yer alır.

B) Her iki molekül de nükleotit polimeridir.

C) Her zaman zarlı organel içerisinde bulunurlar.

D) Zincirlerindeki pürin ve pirimidin bazlarının sayıları her zaman birbirine eşittir.

E) Hücre döngüsünde replikasyon geçirirler.

SORU 5. (2018-AYT/Fen Bilimleri)

I. Çekirdekten tek zincir hâlinde sentezlendikten sonra katlanarak yonca yaprağı şeklini alır.

II. Ribozomun yapısında yer alır ve ribozomun 2/3'sini oluşturur.

III. Antikodon adı verilen, üçlü nükleotit dizilerinden oluşan kısımları vardır.

Yukarıdaki ifadelerden hangileri tRNA'nın özelliklerindendir?

A) Yalnız I      B) Yalnız II   C) Yalnız III

D) I ve II         E) I ve III

SORU 6. (2010-LYS)

I. Fosfat grubunun organik baza bağlandığı yer

II. Taşıdığı şeker

III. Organik bazın şekere bağlandığı yer

IV. Yapıdaki nükleik asit zinciri sayısı

DNA ve RNA yukarıdakilerin hangileri bakımından birbirinden farklılık gösterir?

A) I ve II       B) I ve IV      C) II ve III

D) II ve IV      E) III ve IV

SORU 7. (2006-ÖSS FEN-I)

Nükleik asitlerin,

I. organel yapısında yer alma,

II. protein sentezinde rol oynama,

III. amino asitleri tanıma

özelliklerinden hangileri RNA çeşitlerinin tümünde bulunur?

A) Yalnız I       B) Yalnız II   C) Yalnız III      

D) I ve III         E) II ve III

SORU: 8. (2000-ÖSS)

Bir geni oluşturan DNA molekülünün fosfat sayısının saptanmasııyla, gende bulunan,

I. Organik baz sayısı

II. Nükleotid çeşitlerinin sayısı

III. Nükleotid sayısı

IV. Deoksiriboz molekül sayısı

bilgilerinden hangilerine erişilebilir?

A) Yalnız II       B) Yalnız IV         C) I ve II      

D) I, II ve III         E) I, III ve IV

SORU 9. (2010-LYS)

Adli tıpta, güvenliği çok yüksek olan “DNA parmak izi yöntemi”, zanlıların suçluluğunun kanıtlanmasında ve babalık testlerinde kullanılmaktadır.

Bu yöntemin güvenilir olması DNA’nın aşağıda verilen özelliklerinden hangisine dayanmaktadır?

A) Sarmal yapıya sahip olması

B) Enzimlerle istenilen yerden kesilebilmesi

C) Labaratuvar ortamında çoğaltılabilmesi

D) Hücreden saf olarak elde edilebilmesi

E) Bazı bölgelerindeki baz dizilimlerinin bireye özgü olması.

SORU 10.

I. Fosfodiester bağı

II. Zayıf hidrojen bağı

III. Glikozit bağı

IV. Fosfat -  ester bağı

Yukarıda belirtilen kimyasal bağ çeşitlerinden hangileri bütün RNA çeşitlerinde bulunur?

A) Yalnız I    B) Yalnız II  C) Yalnız III      

D) I, III ve IV         E) I, II, III ve IV

SORU 11. DNA’nın yapısında;

I. Timin – Adenin

II. Timin – Sitozin

III. Guanin – Sitozin

IV. Guanin – Adenin

moleküllerinin hangilerinin arasında zayıf hidrojen bağı oluşabilir?

A) Yalnız I        B) I ve III       C) I ve IV

D) II, III ve IV       E) I, II, III ve IV

SORU 12. Aşağıda nükleik asitlerle ilgili bazı özellikler verilmiştir.

I. Polinükleotid zincirinden oluşma

II. Ribozom organelinde bulunma

III. Ribonükleotidlere sahip olma

IV. Kendini onarabilme

Bu özellikleri aşağıdaki tabloda verilenlere göre gruplandırınız.

A) Yalnız I     B) Yalnız II   C) Yalnız III      

D) I ve III         E) II ve III

SORU 14. Aşağıda DNA’ya ait olduğu bilinen bir nükleotidin şeması verilmiştir.

Bu nükleotidin yapısını oluşturan numaralı yerlerin isimlerini yazınız.

SORU 15. DNA ve RNA moleküllerinin özellikleri ile ilgili aşağıdaki tabloyu uygun ifadelerle tamamlayınız.

 SORU 16.Nükleik asitlerin yapısında bulunan,

I. Toplam glikozit bağı,

II. Toplam azotlu organik baz,

III. Beş karbonlu şeker,

sayıları arasındaki ilişki aşağıdakilerin hangisinde doğru olarak verilmiştir?

A) I = II= III        B) I > II= III C) I > II > III

D) I < II= III        E) I < II < III

CEVAPLAR ve ÇÖZÜMLERİ

1. Protein ve nükleik asitler genetik şifreye göre sentezlenir.

Cevap B

2. Beş karbonlu şeker DNA da deoksiriboz,

RNA da ribozdur. Bunun dışında her ikisinde de baz adenin, baz ile şeker arasındaki bağ ise glikozit bağıdır.

Cevap: A 

3.Canlılardaki DNA’ların farklılığı, sadece nükleotitlerin dizilimine dayalıdır denilemez sayılarına da  dayalıdır.

Cevap: E

4. DNA deoksiribonükleotitlerin, RNA ise ribonükleotitlerin polimerleridir.

Cevap: B

5. RNA çeşitlerinin yaklaşık %80 i rRNA, %15 i tRNA, %5 i mRNA dır. II. öncül yanlış, diğerleri doğrudur.   

Cevap: E

6. Fosfat grubunun baza, bazın şekere bağlandığı yer DNA ve RNA için ortaktır. Ancak DNA deoksiriboz, RNA riboz şekeri taşır. DNA çift zincirli RNA ise tek zincirlidir.

Cevap: D

7. Organel yapısına katılma rRNA'nın, amino asitleri tanıma tRNA'nın görevidir. mRNA ise DNA’dan aldığı proteinin amino asit dizilim ve sayısının şifresini ribozomlara taşır. Görüldüğü gibi hepsi de protein sentezinde görevlidir.

Cevap: B

8. DNA’daki nükleotid sayısı = fosfat sayısı = deoksiriboz şekeri sayısı = Organik baz sayısı    

eşitlikleri vardır. Fosfat sayısı bilinirse nükleotid sayısı da bilinir. Ancak çeşitlerinin sayısı bilinemez. Yani kaç tane adenin nükleotid, kaç tane sitozin nükleotid vardır bilinemez.

Cevap: E

9. DNA’nın bazı bölgelerindeki baz dizilimleri bireye özgüdür. Bir başkasında bulunmaz.

Cevap: E

10. I. RNA’ların hepsinde nükleotidler tek zincire fosfodiester bağları ile birbirlerine bağlanır.

II. Zayıf hidrojen bağı katlanmalar yapan rRNA ve tRNA da bulunur. mRNA'da bulunmaz.

III. Bütün RNA çeşitlerinde riboz şekeri azotlu organik baza glikozit bağı ile bağlıdır.

IV. Bütün RNA çeşitlerinde fosfat grubu şekere fosfat-ester bağı (ester bağı) ile bağlıdır.

Cevap: D

11. DNA’da zayıf H bağları, çift zincirindeki nükleotidler arasında bulunur. A ile T veya T ile A arasında ikili, G ile C veya C ile G arasında üçlü H bağları bulunur.

Cevap: B

12.

13. Soruda parçası verilen nükleik asit parçası Timin bazı taşıdığı için DNA’nın bir zincirdir.

Buna göre;

I. tRNA'nın görevidir.

II. DNA yönetici moleküldür.

III. DNA, yıkılıp yeniden yapılamaz.

Cevap: B

14. Verilen nükleotid DNA’ya ait olduğuna göre;

15.

 16 . İster DNA olsun isterse RNA olsun bir nükleik asitte;

Toplam glikozit bağı = Toplam azotlu organik baz = Beş karbonlu şeker = Ester bağı sayısı eşittir.

Cevap: A