Konu anlatımı
Bir canlının özelliklerine ait bilgiler DNA'da saklanır; hücredeki işlerin büyük çoğunluğu için gereken enerji ise ATP ile sağlanır. Bu alt başlıkta nükleik asitlerin yapısını, DNA ile RNA'nın farklarını ve ATP'nin canlılar için önemini göreceksin.
Nükleotit
Nükleik asitlerin yapı birimi nükleotittir. Her nükleotit üç kısımdan oluşur: bir fosfat grubu, beş karbonlu bir şeker ve azotlu bir organik baz. DNA'daki şeker deoksiriboz, RNA'daki şeker ribozdur. Organik bazlar beş çeşittir: adenin (A), guanin (G), sitozin (C), timin (T) ve urasil (U). Timin yalnızca DNA'da, urasil yalnızca RNA'da bulunur. Nükleotitler birbirine şeker ve fosfat grupları üzerinden bağlanarak uzun zincirler oluşturur.
DNA
DNA, iki nükleotit zincirinin karşılıklı gelerek oluşturduğu sarmal bir moleküldür. Zincirlerdeki bazlar karşılıklı olarak hidrojen bağlarıyla eşleşir: adenin her zaman timinle (iki hidrojen bağı), guanin her zaman sitozinle (üç hidrojen bağı) eşleşir. Bu yüzden çift zincirli bir DNA'da adenin sayısı timine, guanin sayısı sitozine eşittir ve A + G = T + C olur. DNA canlının kalıtsal bilgisini taşır ve hücre bölünmesinden önce kendini eşleyerek bu bilgiyi yeni hücrelere aktarır.
DNA bütün canlı türlerinde bulunur ve hepsinde aynı dört çeşit nükleotitten oluşur; türleri birbirinden ayıran, nükleotitlerin sayısı ve diziliş sırasıdır. Ökaryot hücrelerde DNA'nın büyük kısmı çekirdekte, bir kısmı mitokondri ve kloroplastlarda bulunur; prokaryotlarda DNA sitoplazmadadır.
RNA
RNA tek zincirlidir; şekeri ribozdur ve timin yerine urasil içerir. DNA'daki bilgiye göre üretilir ve bu bilginin protein yapımında kullanılmasında görev alır; bu sürecin nasıl gerçekleştiği 12. sınıf konusudur. RNA'da bazlar karşılıklı eşleşmediği için A ile U'nun ya da G ile C'nin sayıca eşit olması gerekmez.
ATP
ATP (adenozin trifosfat), hücrenin enerji gerektiren işlerinde doğrudan kullanılan enerji molekülüdür. Kas kasılması, maddelerin hücre zarından enerji harcanarak taşınması, büyük moleküllerin yapımı ve hücre bölünmesi ATP harcanarak gerçekleşir. ATP, solunum sırasında besinlerdeki enerjiyle üretilir. Hücrede çok az miktarda bulunur ve depolanmaz; sürekli üretilip harcanır. Her hücre kendi ATP'sini üretir; ATP kanla bir hücreden ötekine taşınmaz. ATP bütün canlılarda bulunur. TYT'de ATP'nin kimyasal formülü sorulmaz.
Çözümlü örnekler
Örnek 1. Çift zincirli bir DNA molekülünde toplam 100 nükleotit vardır ve bunların 30'u adenin nükleotitidir. Bu DNA'da kaç guanin nükleotiti vardır? Zincirler arasında kaç hidrojen bağı bulunur?
Çözüm. Adenin timinle eşleştiği için timin sayısı da 30'dur. Geriye 100 − 60 = 40 nükleotit kalır; guanin sitozine eşit olduğundan guanin 20, sitozin 20'dir. A-T eşleri arasında 2, G-C eşleri arasında 3 hidrojen bağı vardır. 30 A-T eşinde 30 · 2 = 60, 20 G-C eşinde 20 · 3 = 60 bağ bulunur; toplam 120 hidrojen bağı vardır.
Örnek 2. Çift zincirli bir DNA molekülündeki bazların %20'si adenindir. Timin, guanin ve sitozinin oranları nedir? Aynı soru tek zincirli bir RNA için sorulsaydı cevap verilebilir miydi?
Çözüm. Çift zincirli DNA'da A = T olduğundan timin de %20'dir. A ve T birlikte %40 eder; kalan %60 guanin ve sitozin arasında eşit bölünür: guanin %30, sitozin %30'dur. RNA tek zincirli olduğu için bazlar eşleşmez; adenin oranı bilinse de diğer bazların oranları bu yolla bulunamaz.
Örnek 3. I. Fosfat grubu içerme II. Riboz şekeri III. Adenin, guanin ve sitozin bazları IV. Çift zincirli yapı. Bunlardan hangileri hem DNA hem RNA için ortaktır?
Çözüm. Her iki nükleik asidin nükleotitlerinde de fosfat grubu bulunur (I). Adenin, guanin ve sitozin bazları hem DNA'da hem RNA'da vardır (III). Riboz yalnızca RNA'nın şekeridir, DNA'da deoksiriboz bulunur; II ortak değildir. Çift zincirli yapı DNA'ya özgüdür, RNA tek zincirlidir; IV de ortak değildir. Ortak olanlar I ve III'tür.
Sık yapılan hatalar
- Çift zincirli DNA'da A = G olduğunu sanmak; eşleşen bazlar eşittir: A = T, G = C.
- RNA'da da A = U ve G = C olması gerektiğini düşünmek.
- ATP'nin hücrede bol miktarda depolandığını ya da kanla hücreler arasında taşındığını sanmak.
- Nükleotit = fosfat + beş karbonlu şeker + organik baz.
- DNA: deoksiriboz, timin, çift zincir; RNA: riboz, urasil, tek zincir.
- A-T arasında 2, G-C arasında 3 hidrojen bağı; A + G = T + C.
- ATP doğrudan kullanılan enerji molekülüdür; depolanmaz ve hücreler arasında taşınmaz.