Nükleik Asitler

NÜKLEİK ASİTLER
• Bu moleküller ilk defa Friderich Miescher tarafından balık spermi ve akyuvar çekirdeğinde
tespit edilmiştir.En çok çekirdekte bulundukları için nükleik asitler(çekirdek asitleri) diye isimlendirilmiştir.
• Asidik özelliğe sahiptirler.Hücre yönetiminden sorumludurlar.
• DNA ve RNA olmak üzere 2 tiptir.Bunlar hücrenin en büyük dev moleküllerdir.
• Nükleotitlerden oluşmuştur.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 Şeker (pentoz)  Deoksiriboz
 Riboz


Fosfat  Fosforik asit (H3PO4)

• Bütün nükleotitlerde aynı fosforik asit (H3PO4) bulunur.
• Nükleotitlerin farklı yapıda olmasının sebebi yapısındaki şeker ve organik baz moleküllerinin
farklı olmasındandır.
• Nükleotitler birbirlerine şeker-fosfat bağlarıyla bağlanırlar.
• Nükleotitler taşıdığı baza göre,nükleik asitler ise taşıdığı şekere göre isimlendirilir.

1) DEOKSİRİBONÜKLEİK ASİT (DNA)
• Çift zincirlidir ve sarmal yapıdadır.
• Deoksiriboz şekeri bulunur.
• Nükleotitleri A,T,G,S’dir.
• Adenin sayısı Timin sayısına,Guanin sayısı Sitozin sayısına eşittir.
• Adenin ile Timin arasında iki,Guanin ile Sitozin arasında ise üç tane zayıf hidrojen bağı vardır.
• Kendini tek taraflı olarak eşleyebilir.
• Genlerdeki değişmeye mutasyon denir.
• Mitekondri ,kloroplast ,çekirdek ,çekirdek yoksa sitoplazmada bulunabilir.Ancak kloroplast ve mitekondrideki DNA’lar kalıtım materyali sayılmazlar,bunlar eşlenirken çekirdek DNA’sına
bağımlıdırlar.
• DNA tabiatta kendini eşleyerek benzerini yapabilen tek moleküldür.
• DNA sentezi sırasında açığa çıkan su sayısı (n;nükleotit sayısı olmak üzere) 3n-2 tanedir.

A) DNA’NIN EŞLENMESİ (Replikasyon-Duplikasyon)
• DNA kendini yarı korunumlu olarak eşler.
• Bu olaylar hücre bölünmesinin interfaz safhasında meydana gelir.
• Replikasyonda görev alan enzim DNA polimeraz enzimidir.(Şekil-1)
• DNA’nın kendini bu şekilde yarı korunumlu olarak eşlemesine seminkonservatif eşlenme denir.
• Bir hücrede DNA’nın eşlenmeye başlaması hücrenin mutlaka bölüneceği anlamına gelir.
• Eğer DNA bir ucundan değil de orta kısımlarından açılırsa protein sentezi için şifre verecek
demektir.
• Sonuçta; oluşan DNA’lar aynı genetik bilgiyi taşır,hücre sayısı artar,canlılarda büyüme ve üreme olur, üremeyle karakterler yavrulara aktarılır.
• DNA’nın görevi canlılar arasındaki çeşitliliği sağlamak ,hücreyi yönetmek ,replikasyon ile
canlılarda büyüme ve kalıtsal karakterlerin aktarılmasını sağlamak,trankripsiyon ile de RNA
sentezini yapmaktır

2) RİBONÜKLEİKASİT(RNA)
• Tek zincirlidir.
• Riboz şekeri bulunur.
• Nükleotitleri A,U,G,S’dir.
• Kendini eşleyemez.DNA’dan sentezlenir.
• Mitekondri,kloroplast,çekirdek ve sitoplazmada bulunabilir.
• 3 çeşittir ve hepsi de protein sentezinde görevlidir.Hepsi de çekirdekte üretilir ve hepsi de tekrar tekrar kullanılabilir.
• Riboz şekeri bulunduran Adenin nükleotidi RNA’dan başka ATP,NAD,NADP ve FAD gibi moleküllerinde bulunur.
• Bazı virüslerde sadece RNA bulunduğu için bunlarda RNA kalıtsal görevi üstlenmiştir,yani kendini eşleyebilir.
• 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 şifre veren DNA parçasına gen denir.(Şekil-2)

A) mRNA (Elçi RNA = Mesajcı RNA)
• DNA’dan aldığı bilgiyi ribozoma taşır.
• Ribozom birimlerini aktifleştirir ve protein sentezine kalıplık yapar.
• Her protein çeşidi 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 çeşit kodon vardır.Bunlardan biri başlama kodonu (AUG);üç tanesi de (UAG-UGA-UAA) bitiş kodonudur.Bitiş kodonlarının aminoasiti yoktur.

B) tRNA (Taşıyıcı RNA)
• Sitoplazmadaki aminoasitleri mRNA’ daki şifreye göre ribozoma götürür.
• tRNA’ daki üçlü nükleotit grubuna antikodon denir.Maksimum 64 çeşit antikodon olması
gerekirken 61 çeşit antikodon vardır.Bunun sebebi ise bitiş kodonlarının aminoasitlerinin
olmamasıdır.
• Düz zincirli değildir.Belli bölgelerinde çiftler oluşmuştur.
C) rRNA (Ribozomal RNA)
• Proteinlerle birlikte ribozomun yapısını oluşturur.
• Düz zincirlidir.
• Hücredeki RNA’ların çoğu rRNA’dır.

DNA RNA
1. Çekirdek,mitekondri ve kloroplastta bulunur. 1. Çekirdek ,çekirdekçik,mitekondri ve kloroplastta bulunur.
2. Deoksiriboz şekeri bulunur. 2. Riboz şekeri 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 eşleyebilir. 7. Kendini eşleyemez.
8. Sentezinde DNA polimeraz enzimi görevlidir. 8. Sentezinde RNA polimeraz enzimi görevlidir.
9. Yöneticidir.




PROTEİN SENTEZİ VE ENZİMLER
• Bütün canlı hücrelerde meydana gelen en önemli özümleme olayıdır.
• Aminoasitlerin ribozomlarda birleştirilerek protein yapılmasıdır.
• Bir a.a da aminoasit ve radikal grup bulunur.
• 20 çeşit a.a vardır.Aminoasitlerde çeşitliliği radikal grub belirler.
• Aminoasitler birbirlerine peptit bağlarıyla bağlanırlar.
• İki a.asitin birleşmesine dipeptit denir.
• aa + aa + aa + aa + aa + ........... + aa PROTEİN + (n-1)H2O

PROTEİN SENTEZİ MEKANİZMASI
1) Çekirdekte,DNA'nın anlamlı zincirinden mRNA sentezlenir.Buna transkripsiyon denir.Bu işte 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 aktifleştirilmiş olan tRNA' lar kendilerine ait a.a'leri ribozoma taşırlar.
5) Protein sentezine başlama sinyalini AUG kodonu verir.
6) Ribozoma gelen a.a'ler birbirlerine peptit bağlarıyla bağlanırlar.
7) Protein sentezini UAG,UGA ve UAA kodonları durdurur.Çünkü bu kodonlara karşılık gelen a.a yoktur.

• Bir mRNA üzerine birden fazla ribozomun bağlanması ve mRNA' nın okunması olayına polizom denir.Eğer sentez hızlı yapılacaksa polizom yoluyla sentez yapılır.
• Polizomlar protein büyüklüğünü ve çeşitliliğini etkilemez.
• Proteinlerde çeşitliliği :
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 çeşitlilik göstermez.Ancak sayısı çeşitlilik gösterir.


SANTRAL DOĞMA
Eşlenme Yazılma Okunma
HÜCRENİN YAPISI
DNA mRNA RİBOZOM PROTEİN ENZİM YAPISI

Replikasyon Transkripsiyon Translasyon HORMONLAR

ENZİMLER
• Biyolojik katalizörlerdir.
• Katalizörler ----------Reaksiyonları başlatmazlar.
-----------Reaksiyonları hızlandırırlar.
-----------Reaksiyonlardan etkilenmeden çıkarlar.
-----------Aktivasyon enerjisini düşürürler.
• Aktivasyon enerjisi de reaksiyonların başlaması için gerekli olan enerjidir.

A+B C A+B+E C+E
-------- ----
Substrat Ürün
• Yapı olarak iki kısımdan oluşur.

1)PROTEİN KISIM
• Proteindir.Büyük olan kısımdır.Apoenzim de denir
• Reaksiyon tipini belirler.
• Enzim sadece protein kısımdan oluşuyorsa buna basit enzim denir.
• Sıcaklıktan etkilenen kısımdır.

2)PROTEİN OLMAYAN KISIM
• Vitamin,mineral veya nükleik asit olabilir.
• Reaksiyonu gerçekleştirir.
• Vitamin ise koenzim,mineral ise kofaktör denir.
• Apoenzim + Koenzim(yada kofaktör) = Bileşik enzim(Holo enzim)
• Enzimler anahtar-kilit modeli ile çalışır.Yani her reaksiyonu gerçekleştiren bir enzim çeşidi,her enziminde gerçekleştirdiği 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 başlatırlar.Substrat yüzeyi arttıkça enzimin etkinliği artar.
• Bir enzim yalnız bir çeşit reaksiyona katılabilir.
• Mutlaka hücrede yapılırlar.
• Ya bağ oluştururlar,yada bağ koparırlar.
• Çoğu enzim çift yönlü çalışır.
• Enzimler sıcaklık ve pH değişiminden etkilenirler.

ENZİM REAKSİYONLARINI ETKİLEYEN FAKTÖRLER

1) SICAKLIK:
• Sıcaklık arttıkça reaksiyon hızlanır.
• En iyi optimum sıcaklıkta çalışırlar.
• Sıcaklık daha da arttırılırsa reaksiyon yavaşlar ve durur.Çünkü proteinler bozulmuştur.
NOT:Sıcaklık değiştikçe bir şeyler değişiyorsa cevap ya enzimdir yada proteindir.

2) ENZİM MİKTARI

3) SUBSTRAT MİKTARI







4) pH
• Her enzimin en iyi çalıştığı bir pH değeri vardır.Bu değerden saptıkça reaksiyon
yavaşlar.
• Enzimler genelde nötr ortamda çalışırlar.

5) YÜZEY MİKTARI
• Yüzey miktarı arttıkça enzimin etkisi artacağından reaksiyon hızlanır.



6) İNHİBİTÖRLER
• Enzimin aktif bölgesini kapatarak reaksiyonları yavaşlatır ve durdurur.
• Zehirler,Pb,Cu,Sn,CO,CN,..........

7) AKTİVİTÖRLER
• Enzimlerin çalışmasını hızlandırırlar.Etkisi substratı reaksiyon ortamına getirmek yada ürünleri reaksiyon ortamından uzaklaştırarak görev yapar.
• Mg,Cl,Na,Fe..............