nükleik asitler ve atp

Nükleik Asitler:

Nükleik asitler organizmanın bütün genetik bilgilerini depolar ve yeni nesillere aktarır. Ayrıca protein sentezi ve hücre bölünmesi gibi birçok temel yaşamsal olayları da yönetirler. Bu moleküller hücre yönetiminden sorumlu oldukları için yönetici moleküller olarak da adlandırılır. Canlılarda deoksribonükleik asit (DNA) veribonükleik asit (RNA ) olmak üzere iki çeşit nükleik asit vardır.

Nükleik asitlerin yapı birimlerine nükleotit adı verilir. Bir nükleotitin yapısında azotlu organik baz, beş karbonlu şeker ve fosfat bulunur. Azotlu organik bazlar yapılarına göre pürin ve pirimidin olmak üzere iki gruba ayrılır.

Pürin grubu bazlar çift halkalı olup Adenin (A) ve Guanin (G) olmak üzere iki çeşittir. Adenin ve guanin bazları hem RNA hem de DNA’nın yapısında bulunur.

Pirimidin grubu bazlar tek halkalı olup Sitozin (C), Timin (T) ve Urasil (U) baslarını içerir. Bu bazlardan  sitozin, hem DNA hem de RNA’da bulunur. Buna karşılık Timin sadece DNA’da ,  Urasil ise sadece RNA’da yer alır.

Nükleotitlerin yapısına katılan beş karbonlu şekerler riboz ve deoksiribozdur. Riboz şekeri RNA’nın, deoksiriboz şekeri ise DNA’nın yapısına katılır. Şeker ve bazla birlikte nükleotitin yapısına katılan diğer bir molekül de fosforik asittir. Bu molekül DNA ve RNA’da ortak olarak bulunur.

DNA ve RNA molekülleri çok sayıda nükleotitin birbirine bağlanarak uzun bir zincir (polinükleotit zinciri) oluşturmasıyla meydana gelir. Nükleotitler birbirlerine şeker ve fosfat birimleri arasındaki fosfodiester bağlarıyla bağlanarak molekülün ana omurgasını oluştururlar. Doğadaki canlıların çeşitli olmasının nedeni, nükleik asitleri oluşturan dört çeşit nükleotitin sayı ve dizilişinin farklı olmasıdır.

Nükleik asitler içerdikleri şeker çeşitine göre ikiye ayrılır.

DNA (Deoksiribonükleik Asit)

Sarmal oluşturan iki nükleotit zincirinden meydana gelmiş merdivene benzer bir moleküldür. Merdivenin iki kenarını deoksiriboz şekeri ve fosfat molekülleri, basamaklarını ise pürin ve pirimidin baz çiftleri oluşturur.

Karşılıklı yer alan nükleotit zincirinde Adenin bazı timin bazıyla, guanin bazı sitozin bazıyla bağ kurar. Adenin ile timin arasında iki, guanin ile sitozin arasında ise üç tane zayıf hidrojen bağı kurulur.

DNA molekülü ile ilgili olarak aşağıdaki eşitlikler kurulabilir.

• A=T ve G=C
• Pürin miktarı=Pirimidin miktarı(A+G = C+T)
• A+G/C+T=1 veya A+C/G+T=1
• A+G+C+T=Toplam nükleotit sayısı
• Nükleotit sayısı = Baz sayısı = Şeker sayısı = Fosfat sayısı

RNA (Ribonükleik Asit)

RNA molekülü tek nükleotit zincirinden meydana gelir. Bu nedenle RNA’da, G=C ve A=U olma zorunluluğu yoktur. RNA’nın işlevi, DNA’dan aldığı genetik şifreye göre protein sentezini gerçekleştirmektir.

Görevlerine göre hücrede üç çeşit RNA bulunur.

1.      Mesajcı RNA (mRNA): DNA’dan aldığı genetik bilgiyi, belirli şifreler halinde sitoplazmadaki ribozomla taşır. Bu bilgi sentezlenecek proteinin amino asit diziliş sırasını belirler.

2.      Taşıyıcı RNA (tRNA): Sitoplazmadaki amino asitleri tanır ve ribozomla taşır.

3.      Ribozomal RNA (rRNA): Proteinlerle birlikte ribozomların yapısını meydana getirir.

Canlıların Enerji Molekülü ATP (Adenozin Trifosfat)

ATP, hücrede oluşan metabolik olaylar için gerekli enerjiyi sağlayan moleküldür. ATP molekülü; Adenin denilen organik bir baz , beş karbonlu bir şeker olan riboz ve üç fosfat grubundan meydana gelir.

ATP molekülündeki üç fosfat grubundan sondan iki tanesi yüksek enerjilidir. Bu bağlar (~) işaretiyle gösterilir. En sondaki fosfatın kopması sonucu geriye ADP ve inorganik fosfat (P_i) kalır. Bu sırada 7300 kalorilik enerji açığa çıkar ve bu enerji de hücresel olaylarda kullanılır.

ATP + Su <—-  —-> ADP + P_i + Enerji (7300 cal)

ADP’ ye Dehidrasyon senteziyle bir fosfat eklenmesi sonucu ATP sentezlenir (fosforilasyon). Bunun için gerekli enerji organik bileşiklerin oksijenli yada oksijensiz solunumla parçalanmasından elde edilir.

Bitkiler fotosentez reaksiyonlarında güneş enerjisi yardımıyla ATP sentezler. O halde ATP sentezi:

Fotosentez, oksijenli solunum ve oksijensiz solunum olmak üzere başlıca üç yolla gerçekleşir. Canlılarda ATP’nin kullanıldığı en önemli biyokimyasal olaylar:

Biyosentez reaksiyonları, aktif taşıma, fiziksel hareketler ve sinirsel iletimdir