Nükleik Asitler
NÃœKLEÄ°K ASÄ°TLER
• Bu moleküller ilk defa Friderich Miescher tarafından balık spermi ve akyuvar çekirdeÄŸinde
tespit edilmiştir.En çok çekirdekte bulundukları için nükleik asitler(çekirdek asitleri) diye isimlendirilmiştir.
• Asidik özelliÄŸe sahiptirler.Hücre yönetiminden sorumludurlar.
• DNA ve RNA olmak üzere 2 tiptir.Bunlar hücrenin en büyük dev moleküllerdir.
• Nükleotitlerden oluÅŸmuÅŸtur.Onun için DNA ve RNA birer polinükleotidtir.
Azotlu Organik Baz Pürinler (Adenin,Guanin)
(Çift zincirlidirler.)
Pirimidinler (Timin,Urasil,Sitozin)
(Tek zincirlidirler.)
Nükleik asitler Nükleotit 5 C’ lu Åžeker (pentoz) Deoksiriboz
Riboz
Fosfat Fosforik asit (H3PO4)
• Bütün nükleotitlerde aynı fosforik asit (H3PO4) bulunur.
• Nükleotitlerin farklı yapıda olmasının sebebi yapısındaki ÅŸeker ve organik baz moleküllerinin
farklı olmasındandır.
• Nükleotitler birbirlerine ÅŸeker-fosfat baÄŸlarıyla baÄŸlanırlar.
• Nükleotitler taşıdığı baza göre,nükleik asitler ise taşıdığı ÅŸekere göre isimlendirilir.
1) DEOKSÄ°RÄ°BONÃœKLEÄ°K ASÄ°T (DNA)
• Çift zincirlidir ve sarmal yapıdadır.
• Deoksiriboz ÅŸekeri bulunur.
• Nükleotitleri A,T,G,S’dir.
• Adenin sayısı Timin sayısına,Guanin sayısı Sitozin sayısına eÅŸittir.
• Adenin ile Timin arasında iki,Guanin ile Sitozin arasında ise üç tane zayıf hidrojen bağı vardır.
• Kendini tek taraflı olarak eÅŸleyebilir.
• Genlerdeki deÄŸiÅŸmeye mutasyon denir.
• Mitekondri ,kloroplast ,çekirdek ,çekirdek yoksa sitoplazmada bulunabilir.Ancak kloroplast ve mitekondrideki DNA’lar kalıtım materyali sayılmazlar,bunlar eÅŸlenirken çekirdek DNA’sına
bağımlıdırlar.
• DNA tabiatta kendini eÅŸleyerek benzerini yapabilen tek moleküldür.
• DNA sentezi sırasında açığa çıkan su sayısı (n;nükleotit sayısı olmak üzere) 3n-2 tanedir.
A) DNA’NIN EÅžLENMESÄ° (Replikasyon-Duplikasyon)
• DNA kendini yarı korunumlu olarak eÅŸler.
• Bu olaylar hücre bölünmesinin interfaz safhasında meydana gelir.
• Replikasyonda görev alan enzim DNA polimeraz enzimidir.(Åžekil-1)
• DNA’nın kendini bu ÅŸekilde yarı korunumlu olarak eÅŸlemesine seminkonservatif eÅŸlenme denir.
• Bir hücrede DNA’nın eÅŸlenmeye baÅŸlaması hücrenin mutlaka bölüneceÄŸi anlamına gelir.
• EÄŸer DNA bir ucundan deÄŸil de orta kısımlarından açılırsa protein sentezi için ÅŸifre verecek
demektir.
• Sonuçta; oluÅŸan DNA’lar aynı genetik bilgiyi taşır,hücre sayısı artar,canlılarda büyüme ve üreme olur, üremeyle karakterler yavrulara aktarılır.
• DNA’nın görevi canlılar arasındaki çeÅŸitliliÄŸi saÄŸlamak ,hücreyi yönetmek ,replikasyon ile
canlılarda büyüme ve kalıtsal karakterlerin aktarılmasını sağlamak,trankripsiyon ile de RNA
sentezini yapmaktır
2) RÄ°BONÃœKLEÄ°KASÄ°T(RNA)
• Tek zincirlidir.
• Riboz ÅŸekeri bulunur.
• Nükleotitleri A,U,G,S’dir.
• Kendini eÅŸleyemez.DNA’dan sentezlenir.
• Mitekondri,kloroplast,çekirdek ve sitoplazmada bulunabilir.
• 3 çeÅŸittir ve hepsi de protein sentezinde görevlidir.Hepsi de çekirdekte üretilir ve hepsi de tekrar tekrar kullanılabilir.
• Riboz ÅŸekeri bulunduran Adenin nükleotidi RNA’dan baÅŸka ATP,NAD,NADP ve FAD gibi moleküllerinde bulunur.
• Bazı virüslerde sadece RNA bulunduÄŸu için bunlarda RNA kalıtsal görevi üstlenmiÅŸtir,yani kendini eÅŸleyebilir.
• RNA’nın yapısında protein yoktur.
• RNA’ların DNA üzerinden sentezine transkripsiyon (yazılma) denir.
• Bu olay DNA’nın tek zincirinden olur.
• Bu olayda görevli enzim RNA polimeraz enzimidir.
• RNA’ya ÅŸifre veren DNA parçasına gen denir.(Åžekil-2)
A) mRNA (Elçi RNA = Mesajcı RNA)
• DNA’dan aldığı bilgiyi ribozoma taşır.
• Ribozom birimlerini aktifleÅŸtirir ve protein sentezine kalıplık yapar.
• Her protein çeÅŸidi için ayrı bir mRNA sentezlenir.
• Bir mRNA aynı proteinin sentezinde çok defa kullanılabilir.
• Yeterli protein sentezlendikten sonra mRNA yıkılır.
• mRNA düz bir zincir biçiminde olup hücredeki RNA’ların en az oranda bulunanıdır.
• mRNA’ daki üçlü nükleotit grubuna kodon denir.
• Her kodon bir tRNA ve bir aminoasiti belirler.
• 4.4.4=64 çeÅŸit kodon vardır.Bunlardan biri baÅŸlama kodonu (AUG);üç tanesi de (UAG-UGA-UAA) bitiÅŸ kodonudur.BitiÅŸ kodonlarının aminoasiti yoktur.
B) tRNA (Taşıyıcı RNA)
• Sitoplazmadaki aminoasitleri mRNA’ daki ÅŸifreye göre ribozoma götürür.
• tRNA’ daki üçlü nükleotit grubuna antikodon denir.Maksimum 64 çeÅŸit antikodon olması
gerekirken 61 çeşit antikodon vardır.Bunun sebebi ise bitiş kodonlarının aminoasitlerinin
olmamasıdır.
• Düz zincirli deÄŸildir.Belli bölgelerinde çiftler oluÅŸmuÅŸtur.
C) rRNA (Ribozomal RNA)
• Proteinlerle birlikte ribozomun yapısını oluÅŸturur.
• Düz zincirlidir.
• Hücredeki RNA’ların çoÄŸu rRNA’dır.
DNA RNA
1. Çekirdek,mitekondri ve kloroplastta bulunur. 1. Çekirdek ,çekirdekçik,mitekondri ve kloroplastta bulunur.
2. Deoksiriboz ÅŸekeri bulunur. 2. Riboz ÅŸekeri bulunur.
3. Nükleotitleri A,T,G,S’dir. 3. Nükleotitleri A,U,G,S’dir.
4. Kalıtımı sağlar.Protein sentezine emir verir. 4. Protein sentezinde görevi vardır.
5. Çift zincirlidir. 5. Tek zincirlidir.
6. Hidroliz enzimi DNAaz enzimidir. 6. Hidroliz enzimi RNAaz enzimidir.
7. Kendini eÅŸleyebilir. 7. Kendini eÅŸleyemez.
8. Sentezinde DNA polimeraz enzimi görevlidir. 8. Sentezinde RNA polimeraz enzimi görevlidir.
9. Yöneticidir.
PROTEÄ°N SENTEZÄ° VE ENZÄ°MLER
• Bütün canlı hücrelerde meydana gelen en önemli özümleme olayıdır.
• Aminoasitlerin ribozomlarda birleÅŸtirilerek protein yapılmasıdır.
• Bir a.a da aminoasit ve radikal grup bulunur.
• 20 çeÅŸit a.a vardır.Aminoasitlerde çeÅŸitliliÄŸi radikal grub belirler.
• Aminoasitler birbirlerine peptit baÄŸlarıyla baÄŸlanırlar.
• Ä°ki a.asitin birleÅŸmesine dipeptit denir.
• aa + aa + aa + aa + aa + ……….. + aa PROTEÄ°N + (n-1)H2O
PROTEÄ°N SENTEZÄ° MEKANÄ°ZMASI
1) Çekirdekte,DNA’nın anlamlı zincirinden mRNA sentezlenir.Buna transkripsiyon denir.Bu iÅŸte RNA polimeraz enzimi görevlidir.
2) mRNA ribozomun küçük alt birimine bağlanır.Büyük alt birim ile küçük alt birim birleşir ve ribozomlar aktif hale geçerler.
3) mRNA’ daki kodonlar ribozom tarafından okunur.Buna translasyon denir.
4) mRNA’ daki kodonlara göre, ATP ve enzimlerle aktifleÅŸtirilmiÅŸ olan tRNA’ lar kendilerine ait a.a’leri ribozoma taşırlar.
5) Protein sentezine baÅŸlama sinyalini AUG kodonu verir.
6) Ribozoma gelen a.a’ler birbirlerine peptit baÄŸlarıyla baÄŸlanırlar.
7) Protein sentezini UAG,UGA ve UAA kodonları durdurur.Çünkü bu kodonlara karşılık gelen a.a yoktur.
• Bir mRNA üzerine birden fazla ribozomun baÄŸlanması ve mRNA’ nın okunması olayına polizom denir.EÄŸer sentez hızlı yapılacaksa polizom yoluyla sentez yapılır.
• Polizomlar protein büyüklüğünü ve çeÅŸitliliÄŸini etkilemez.
• Proteinlerde çeÅŸitliliÄŸi :
1) a.a sıra,sayı ve çeşidi 2) tRNA sıra,sayı ve çeşidi 3) mRNA sıra,sayı ve çeşidi
4) Gen sıra,sayı ve çeşidi 5) Nükleotit sıra,sayı ve çeşidi sağlar
• DNA(nükleotit) mRNA(kodon) tRNA(antikodon) a.a su peptit bağı
3N N N N (N-1) (N-1)
• Su ve peptit bağı çeÅŸitlilik göstermez.Ancak sayısı çeÅŸitlilik gösterir.
SANTRAL DOÄžMA
Eşlenme Yazılma Okunma
HÃœCRENÄ°N YAPISI
DNA mRNA RÄ°BOZOM PROTEÄ°N ENZÄ°M YAPISI
Replikasyon Transkripsiyon Translasyon HORMONLAR
ENZÄ°MLER
• Biyolojik katalizörlerdir.
• Katalizörler ———-Reaksiyonları baÅŸlatmazlar.
———–Reaksiyonları hızlandırırlar.
———–Reaksiyonlardan etkilenmeden çıkarlar.
———–Aktivasyon enerjisini düşürürler.
• Aktivasyon enerjisi de reaksiyonların baÅŸlaması için gerekli olan enerjidir.
A+B C A+B+E C+E
——– —-
Substrat Ürün
• Yapı olarak iki kısımdan oluÅŸur.
1)PROTEÄ°N KISIM
• Proteindir.Büyük olan kısımdır.Apoenzim de denir
• Reaksiyon tipini belirler.
• Enzim sadece protein kısımdan oluÅŸuyorsa buna basit enzim denir.
• Sıcaklıktan etkilenen kısımdır.
2)PROTEÄ°N OLMAYAN KISIM
• Vitamin,mineral veya nükleik asit olabilir.
• Reaksiyonu gerçekleÅŸtirir.
• Vitamin ise koenzim,mineral ise kofaktör denir.
• Apoenzim + Koenzim(yada kofaktör) = BileÅŸik enzim(Holo enzim)
• Enzimler anahtar-kilit modeli ile çalışır.Yani her reaksiyonu gerçekleÅŸtiren bir enzim çeÅŸidi,her enziminde gerçekleÅŸtirdiÄŸi bir reaksiyon vardır.
ENZİMLERİN ÖZELLİKLERİ
• Aktivasyon enerjisini düşürürler.
• Reaksiyonları hızlandırır.
• Protein yapıda olduklarından genlerin kontrolünde sentezlenir.
• Hem hücre içinde,hem de hücre dışında etkilidirler.
• Reaksiyonlardan etkilenmeden çıkar ve tekrar tekrar kullanılabilirler.
• Etkilerini maddelerin dış yüzeyinden baÅŸlatırlar.Substrat yüzeyi arttıkça enzimin etkinliÄŸi artar.
• Bir enzim yalnız bir çeÅŸit reaksiyona katılabilir.
• Mutlaka hücrede yapılırlar.
• Ya baÄŸ oluÅŸtururlar,yada baÄŸ koparırlar.
• ÇoÄŸu enzim çift yönlü çalışır.
• Enzimler sıcaklık ve pH deÄŸiÅŸiminden etkilenirler.
ENZİM REAKSİYONLARINI ETKİLEYEN FAKTÖRLER
1) SICAKLIK:
• Sıcaklık arttıkça reaksiyon hızlanır.
• En iyi optimum sıcaklıkta çalışırlar.
• Sıcaklık daha da arttırılırsa reaksiyon yavaÅŸlar ve durur.Çünkü proteinler bozulmuÅŸtur.
NOT:Sıcaklık değiştikçe bir şeyler değişiyorsa cevap ya enzimdir yada proteindir.
2) ENZÄ°M MÄ°KTARI
3) SUBSTRAT MÄ°KTARI
4) pH
• Her enzimin en iyi çalıştığı bir pH deÄŸeri vardır.Bu deÄŸerden saptıkça reaksiyon
yavaÅŸlar.
• Enzimler genelde nötr ortamda çalışırlar.
5) YÃœZEY MÄ°KTARI
• Yüzey miktarı arttıkça enzimin etkisi artacağından reaksiyon hızlanır.
6) İNHİBİTÖRLER
• Enzimin aktif bölgesini kapatarak reaksiyonları yavaÅŸlatır ve durdurur.
• Zehirler,Pb,Cu,Sn,CO,CN,……….
7) AKTİVİTÖRLER
• Enzimlerin çalışmasını hızlandırırlar.Etkisi substratı reaksiyon ortamına getirmek yada ürünleri reaksiyon ortamından uzaklaÅŸtırarak görev yapar.
• Mg,Cl,Na,Fe…………..
