DNA (Deoksiribonükleik Asit)
► Tüm canlılarda bulunan çift iplikli organik bir moleküldür.
► Prokaryot hücreli canlıların (bakteri ve arkeler) sitoplazmalarında bulunur.
► Ökaryot hücreli canlıların ise (protistler, mantarlar, bitkiler ve hayvanlar) çekirdek, mitokondri ve plastitlerde (kloroplast, kromoplast, lökoplast) bulunur.
► Ökaryot bir hücrenin sitoplazmasında serbest olarak DNA bulunmaz.
DNA'nın Görevleri
1. Canlıda kalıtsal bilginin depolanması ve nesilden nesile aktarılmasını sağlar. (Hücre bölünmelerinden önce eşlenerek)
2. Canlıdaki tüm yaşamsal olayları yönetmek ve kontrol etmek (Protein sentezi, solunum, sindirim, madde taşınımı ve diğer metabolik olaylar)
3. RNA'ların sentezini gerçekleştirir.
4. RNA'lar ile birlikte protein sentezini gerçekleştirmeye yardımcı olur.
| Hücre bölünmelerinden önce DNA'nın kendini eşlemesine Replikasyon denir. Replikasyon sırasında DNA'nın çift ipliği bir uçtan diğer uca tamamen açılır. Her bir iplik karşılarına yeni iplikleri sentezler. Bu olayda DNA polimeraz emzimi görev alır. Protein sentezinde ise DNA'nın iki ipliği tamamen açılmaz. Sentezlenecek protein çeşidi için gerekli olan ilgili gen bölgesi açılır. Bu gen bölgesinden hem RNA sentezleri gerçekleştirilir. Hem de genetik şifre verilir. Bu olayda ise RNA polimeraz enzimi görev alır. |
► DNA Polinükleotit yapısında bir moleküldür. (Polinükleotit; aynı çeşit monomerlerden oluşan bileşiklerdir.)
► Bir hücrede DNA Eşlenmesi (Replikasyon) oluyorsa hücre kesin bölünecektir.
► DNA protein sentezi sırasında bölünmez. Sentez için gerekli bilgiyi aktarır.
► DNA sentezinde; DNA Polimeraz Enzimi, yıkımında ise DNAaz Enzimi görev yapar.
► Ökaryot bir hücre bölüneceği zaman çekirdeğindeki tüm DNA molekülleri hatasız eşlenerek birer kopyasını çıkarır. Bu olaya Replikasyon (Eşleme) denir.
| Bir canlının vücut hücrelerindeki DNA'ları oluşturan nükleotitlerin sırası ve sayısı aynıdır. Aynı türe ait olan canlıların (insan türü gibi) DNA'ları ise büyük oranda birbirine benzerdir. Bu durum bireyler arasındaki akrabalık derecesinin belirlenmesinde rol oynar. |
DNA Molekülünün Yapısı
► DNA'nın üç boyutlu yapısını açıklayan modele Çift Sarmal Modeli denir.
► Bu modeli 1953 yılında James Watson ve Francis Crick açıkladılar.
► Bu modele göre DNA; sarmal oluşturacak şekilde aynı eksen etrafında sağa dönen iki iplikten oluşur.
► Artarda gelen şeker ve fosfat gruplarının oluşturduğu omurga ikili sarmalın dış tarafında yer alır.
► DNA molekülünde bilginin esas olarak depolandığı yerler, azotlu bazların yer aldığı merdivenin basamaklarıdır.
► Her iki zincire ait olan pürin ve pirimidin bazları karşılıklı gelecek şekilde sarmalın iç tarafında dizilirler.
► Bu dizilim sırasında Adenin karşısına Timin (Timin karşısına Adenin), Guanin karşısında Sitozin (Sitozin karşısına Guanin) gelecek şekilde eşlenirler.
► Bu eşlenmede karşılıklı bazlar zayıf hidrojen bağları ile bağlanır.
♦ Adenin ile Timin arasında; ikili
♦ Guanin ile sitozin arasında üçlü zayıf hidrojen bağları kurulu.
► Hidrojen bağları zayıf fiziksel bağlar olduğu için oluşumları sırasında su açığa çıkmaz.
| Canlıların DNA'larındaki Adenin + Timin / Guanin + Sitozin oranı türe özgüdür. |
► Zayıf hidrojen bağları DNA Çift Sarmalını birarada tutar. Çift sarmalda bir iplikteki nükleotitlerin birbirine bağlanma yönü diğer ipliklerin yönünün tersidir. Yani iplikler birbirine Antiparaleldir.
► DNA ipliklerinin antiparalel olan uçları; 5' (Beş Üssü) ve 3' (Üç Üssü) olarak adlandırılır.
► DNA eşleneceği zaman iki iplik tamamen açılır. İpliklerden biri 3'den 5'ne doğru, diğeri ise 5'den 3'ne doğrudur. (İplikler birbirine antiparalel olduğu için) Daha sonra her bir iplik ortamdaki nükleotitleri kullanarak karşılarına yeni ipliklerini sentezler. Yeni ipliklerin sentezlenme yönü daima; 5' uçtan 3' uca doğru gerçekleşir.
| DNA molekülü hücre bölünmesinden önce İnterfazın S evresinde eşlenir. |
|
Bütün DNA'lar İçin Geçerli Olan Oranlar Şöyledir: ► 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 = Toplam Fosfat Sayısı = Toplam Şeker Sayısı = Toplam Baz Sayısı = Toplam Glikozit Bağı Sayısı = Toplam Ester Bağı Sayısıdır. ► Toplam Hidrojen Bağı Sayısı = 3xG + 2xT veya 3xC + 2xA ile hesaplanır. |
► Bir DNA Molekülünün Yapısındaki Guanin ve Sitozin nükleotitlerinin oranı arttıkça, 3'lü hidrojen bağ sayısı da artacağından DNA'nın iki ipliğini birbirinden ayırmak için daha fazla yüksek sıcaklık gerekir. Çünkü DNA'daki çift sarmalın dayanıklılığı hidrojen bağları ile sağlanır. Guanin ve sitozin oranı adenin ve timin oranından fazla olan DNA'nın iki ipliğini ayırmak için gerekli ısı miktarı daha yüksektir.
Bir Nükleotitin Sentezinde Oluşan Su Moleküllerinin Sayısı
1. Eğer en küçük bileşenler (Baz, şeker ve fosfat) kullanılarak nükleotit sentezlenecekse;
♦ Tek zincir için; 3n-1 Su,
♦ Çift zincir için; 3n-2 Su oluşur. (n = kullanılan küçük bileşenlerin sayısıdır.)
2. Eğer nükleotitler hazır kullanılır ve DNA sentezi yapılırsa;
♦ Tek zincir için; n-1 Su
♦ Çift zincir için; n-2 Su oluşur. (n = kullanılan nükleotit sayısıdır.)
3. Nükleotitler arasında kurulan Fosfodiester Bağ sayısı;
♦ Bir zincir için n-1 Fosfodiester Bağı
♦ İki zincir için n-2 Fosfodiester Bağı kullanılır. (n = kullanılan nükleotit sayısıdır.)
Üniteye Bağlı Diğer Konular
DNA
3232
RNA
2384
DNA Replikasyonu
3135
Protein Sentezi
1736
Gen Terapisi
1472
Biyogüvenlik
1347
Biyoetik
1522
Konu İle İlgili Sorular
Soru. 1
DNA molekülünün hidrolizi sırasında gerçekleşen madde değişimleri ile ilgili aşağıdaki grafikleri çiziniz.
Doğru Cevap İçin Tıklayınız...
Soru. 2
I. Nükleozit
II. Gen
III. Üçlü Şifre
IV. Nükleotit
V. DNA
VI. Kromozom
Yukarıda verilen yapılar büyükten küçüğe doğru sıralandığında hangisi beşinci sırada yer alır?
A. IB. II
C. IV
D. V
E. VI
Doğru Cevap İçin Tıklayınız...
Doğru Cevap: C
Açıklaması: Kromozom → DNA → Gen → ÜçlüŞifre → Nükleotit → Nükleozit
Soru. 3
Melez DNA içeren bir hücrenin ağır azot içeren bir ortamda 2 kez bölünmesi sonucu oluşan hücrelerin azot ağırlıkları nasıl olur? Şekil çizerek gözteriniz.
Doğru Cevap İçin Tıklayınız...
Soru. 4
Aşağıdaki şekil bir deoksiribonükleotit yapısını gösterdiğine göre; harflerle gösterilen yapıların karşılıklarını yazınız.
a. ......................
b. ......................
c. ......................
d. ......................
e. ......................
f. ......................
Doğru Cevap İçin Tıklayınız...
Açıklaması: a. Fosforik Asit Molekülü (H3PO4) b. Deoksiriboz c. Adenin, guanin, sitozin, timin bazları d. Ester bağı e. Glikozit bağı f. Nükleozit b. Deoksiriboz c. Adenin, guanin, sitozin, timin bazları d. Ester bağı e. Glikozit bağı f. Nükleozit
Soru. 5
DNA'daki bir timin nükleotidinin hidrolizi ile hangi moleküller oluşur? Yazınız.
Doğru Cevap İçin Tıklayınız...
Açıklaması: Deoksiriboz şekeri, Fosforik asit ve Timin azotlu bazı oluşur.
Soru. 6
Aşağıda verilen X olayı hücre hayatının hangi evresinde görülür ve X olayının gerçekleşmesi sırasında hangi enzimler görev alır?
Doğru Cevap İçin Tıklayınız...
Açıklaması: X olayı replikasyonu ifade eder ve hücre hayatının interfaz evresinde bölünme öncesinde görülür. Replikasyon sırasında helikaz, DNApolimeraz ve DNAligaz enzimleri görev alır.
Soru. 7
Aşağıdaki deney tüpü içerisinde nükleotit sentezi için gerekli enzimler, su, organik baz,şeker ve fosfat molekülleri bulunmaktadır.
Bu deney ortamında en çok kaç tane nükleotit sentezlenir?
A. 200B. 300
C. 500
D. 650
E. 700
Doğru Cevap İçin Tıklayınız...
Doğru Cevap: A
Açıklaması: Her nükleotitte bir tane fosfat bulunması gerekiyor. Fosfatlar sınırlı olduğu için fosfat sayısı kadar sentezlenir.
Soru. 8
DNA'nın bir zincirini oluşturan nükleotitleri bir arada tutan kimyasal bağ ile iki zincirini bir arada tutan kimyasal bağ nedir? Yazınız.
Doğru Cevap İçin Tıklayınız...
Açıklaması: Fosfodiester bağları tek zinciri bir arada tutarken, Hidrojen bağları iki zinciri bir arada tutar.
Soru. 9
Aşağıdaki olaylardan hangisinde DNA molekülü doğrudan sorumlu değildir?
DNA molekülü hücrede hayatsal olayları kontrol eder ve yöneticilik görevini üstlenir.
A. Protein sentezinde görev alacak RNA'ların sentezlenmesiB. Sitoplazmik zardan osmosla su geçişi
C. Kalıtsal özelliklerin oğul döllere aktarılması
D. Metabolik olayları gerçekleştiren enzimlerin sentezi
E. Hücre zarının yapısındaki proteinlerin sentezlenmesi
Doğru Cevap İçin Tıklayınız...
Doğru Cevap: B
Açıklaması: Sitoplazmik zardan osmoz ile su geçişi sırasında DNA görev almaz.
Soru. 10
Adenin nükleotiti için;
I. Kesinlikle DNA'ya aittir.
II. Adenin ile şeker arasında foffodiester bağı bulunur.
III. Fosfat ile şeker arasında glikozit bağı bulunur.
İfadelerinden hangileri yanlıştır?
A. Yalnız IB. Yalnız II
C. I ve II
D. I ve III
E. I, II ve III
Doğru Cevap İçin Tıklayınız...
Doğru Cevap: E
Açıklaması: RNA'ya da ait olabilir. Adenin ile şeker arasındaki bağ glikozit, Şeker ile fosfat arasındaki bağ fosfoester bağıdır.