T.C.

KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

MKM346 BiYOKiMYA

Nükleotitler ,Nükleik asitler ,Yapıları ve Fonksiyonları

Hazırlayanlar : Kenan İLHAN 060221017

İbrahim KORKMAZ 070221031

Muhammed AMANKULİYEV 070221066

Ders Sorumlusu: Yrd. Doç. Dr. Nurcan KAPUCU

Mart 20101

Nükleotit, bir fosfat, beş karbonlu bir şeker (pentoz)

(DNA'da deoksiriboz, RNA'daysa riboz) ve bir azotlu

organik bazdan oluşan bir kimyasal bileşiktir

Ayni zamanda Nükleotitler çok çeşitli biyokimyasal

süreçlerde yer alan, düşük moleküler ağırlıklı hücre içi

moleküllerdir

Nükleotidler:

Gibi bazı metabolik süreçlerde anahtar görev üstlenir

• Enerji metabolizmasında (ATP)

• Hormonların yapısında

• Koenzimlerin yapısında (NAD,FAD)

• Nükleik asidlerin monomerik üniteleri

Bir nükleotidin

fosfat grubu diğer

nükleotidin şeker

grubuna

bağlanacak

şekilde

nükleotidler alt

alta gelerek DNA

veya RNA’yı

oluştururlarBütün nükleotitlerde

aynı fosforik asit(H3PO4) bulunur

Nükleotitlerin farklıyapıda olmasının sebebiyapısındaki organik baz

moleküllerinin farklıolmasındandır.

Nükleotitlerin baz kısmıolan nükleobazlar

pürinler ve pirimidinlerolarak ikiye ayrılır.

Adenin ve guanin birerpürin, sitozin, timin ve

urasil ise birerpirimidindir.

Nükleotidlerin oluşumları DEHĠDRASYON SENTEZĠ ile olur

OH H

H

HH

OH

OH OHP OH

OH

OH

O

NH ADENĠN

FOSFODĠESTER BAĞIGLĠKOZĠT BAĞI

-H2O -H2O

NÜKLEİK ASİTLER

Ġlk defa, Ġsviçreli bir biyokimyacı olan FRĠEDRĠCHMĠESCHER 1869 yılında akyuvarlar ve balıkların spermhücrelerinden nükleik asitleri ayırmıştır. Ayrılan bumaddelerin, o zamana kadar hücrelerde bulunduğubilinen maddelerden çok farklı olduğunu görmüştür.Asit özelliği gösteren bu maddelerde çok miktardafosfor bulunmaktadır. Hücrenin çekirdeğindebulundukları için bu maddelere nükleik asit adıverilmiştir

• Yapılarında C , H , O , N ve Pvardır.

• Organizmanın genetik bilgideposudur.

• Yapıtaşları nükleotidlerdir.

• Bir nükleotid; azotlu organik birbaz, 5C‘lu şeker ve Fosfat olmaküzere üç kısımdan oluşur.

•DNA ve RNA daki zincirlerinnükleotid sayıları, nükleotidsıraları ve nükleotid çeşitlerifarklıdır.

•Bu dizilişe genetik şifre denir.

Bütün canlı hücrelerde ve virüslerde bulunan nükleotitdenoluşmuş polimerlerdir.

En yaygın nükleik asitler (DNA) ve (RNA)'dır.

İnsan kromozomlarını oluşturan DNA milyonlarca nükleotittenoluşur.

Başlıca işlevi genetik bilgi aktarımı ve yönetimi sağlamaktır,

Bazı RNA türleri katalizör olarak da işlev görürler.

Nükleik asitler

Nükleik asitlerin hücrede, bilgi depolama ve aktarımındaönemli bir rol oynarlar. Bazların birbiriyle hidrojen bağıkurma özelliği, DNA'nın kendini ikilemesi, DNA'dakibilginin RNA'ya kopyalanması (transkripsiyon) ve diğerönemli hücresel süreçlerde kullanılır.

Ġşlevleri

Nükleik asitlerin reaksiyonları

• DNA’nın nükleotid dizisi, organizmanın protein moleküllerinin

tümünün sentezinde bilgi kaynağıdır

• DNA molekülü, sakladığı genetik bilgilerin sonraki nesillere

aktarılması için kendi kopyasını oluşturur (replikasyon).

• Bir protein molekülüne ait olarak DNA’da saklanan genetik bilgiler,

önce bir RNA molekülünün sentezi suretiyle kopyalanır veya yazılır

(transkripsiyon).

• Transkripsiyonla RNA’ya kopyalanmış olan genetik bilgiler daha

sonra okunarak bir protein molekülü haline çevrilir(translasyon).

• Transkripsiyon ve translasyon olaylarının toplamı gen ifadesi (gen

ekspresyonu) olarak adlandırılır.

Deoksiribonükleik asit (DNA), tüm organizmalar ve bazıvirüslerin canlılık işlevleri ve biyolojik gelişmeleri için gerekli olangenetik talimatları taşıyan bir nükleik asittir. DNA'nın başlıca rolübilginin uzun süreli saklanmasıdır. Protein ve RNA gibi hücrenindiğer bileşenlerinin inşası için gerekli olan bilgileri içermesindendolayı DNA bir kalıp veya reçeteye benzetilir. Bu genetik bilgileriiçeren DNA parçaları gen olarak adlandırılır.

DNA

A

T

G C

A

T

ÖZELLĠKLERĠ

1. Çift iplik

2. Zayıf Hidrojen bağ

3. A=T , G≡C

4. Sarmal yapı

5. Kendini eşleme

6. A+G = T+C

(pürin)=(pirimidin)

7. DNA polimeraz ve ligaz enzimleri

Nükleotit olarak adlandırılan birimlerden oluşanbir polimerdir. Örneğin, en büyük insan

kromozomu yaklaşık 220 milyon baz çifti

uzunluğundadır.

Yüksek oranda GC'li uzunDNA'ların iplikçikleri

birbirine daha sıkı bağlıdır, AT oranı yüksek kısa

sarmalların iplikçikleri isebirbiriyle daha zayıf

etkileşirler.

Hidrojen bağları

A=T , G≡C

DNA replikasyonu

DNA molekülünün ikileşmesinde,sarmalın kollarını birbirine bağlayanzayıf hidrojen bağları fermuar gibiaçılır; her iki kolda, eşlerindenayrılan pürin ve pirimidin uçlarınıaçıkta bırakır. DNA'nın ikili sarmalıbirbirinden ayrıldığı zaman, kuralolarak Adenin grubu Timin grubuyla,Guanin grubuysa Sitozin grbuylabirleşerek yerlerini alırlar.

Diğerleri uymadıkları için geri çevrilirler. Yine aynı şekilde, eskizincirdeki Adeninler Timinlerle, Sitozinler Guanin gruplarıyla ikilisırayı tamamlamak için birleşirler. Bütün nükleotitlereşlendiğinde ise, yeni zincir oluşturulmuş, DNA kendinieşlemiştir. Kopyalanan yeni DNA iplikleri tamamen aynıdır, ancaknadiren çoğalmadaki hatalar nedeniyle kopyalama mükemmelolmaz (mutasyon).

Bakteriler ile yapılan deneylerde normal azot(N14) taşıyan bakteriler ağır azot (N15) içeren besi ortamında bırakıldığında

3 kez ardarda bölünmeye izin verilmiş ve deney sonunda oluşan bakterilerin % 25’ i azot açısından melez olduğu gözlenmiştir.

Bu deney replikasyon için gerekli olan nükleotidlerin stoplazmadan karşılandığının kanıtıdır.

1.Böl

2.Böl

3.Böl

N14

N15

Ribonükleik asit veya RNA birnükleik asittir, nükleotitlerdenoluşan bir polimerdir. Her nükleotitbir azotlu baz, bir riboz şeker ve birfosfattan oluşur. RNA, DNA'dantaşınan genetik bilginin proteineçevirisi (translasyon) ile ilişkiliçeşitli süreçlerde yer alır. RNAtiplerinden olan mRNA, DNA'dakibilgiyi protein sentez yeri olanribozomlara taşır, rRNA ribozomunen önemli kısımlarını oluşturur,tRNA ise protein sentezindekullanılmak üzere kullanılacakaminoasitlerin taşınmasındagereklidir.

A

U

G

C

ÖZELLĠKLERĠ

1. Tek zincir.Kendini eşleyemez

2. % 10 Çekirdekte % 90

Sitoplazmadadır

3. üç çeşittir

4. Hücredeki oranı

rRNA > tRNA > mRNA

5. İşlevsel olarak

mRNA > tRNA > rRNA

KAYNAKLAR

Öztürk,E.,Biyokimya Ders Notları,1.Baskı,Ankara,2002

Bennett, T.P., Friden E., Modern Topics in Biochemistry, Ankara,Milli Eğitim Bakanlığı,1973

Gazanfer,B., Biyokimya,Ankara,Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi,1978

Tübitak,Dna’dan Proteinlere,13.03.2010, http://www.biltek.tubitak.gov.tr/bilgipaket/gen/index.html