Bu nükleotitlerin adlan, ve şekilleri aşağıda verilmiştir. Ademin ıtfücleotiı Guanin nttdcicoüı % C S İ l o z l ij tıü k ie d j ı Timin nili Icolİe Nükleotit çeşitleri Bu nükleotitler aşağıdaki şekildeki gibi birleşerek DNA nın bükülmüş merdivene benzemesine neden olan dizileri (zincirleri) oluşturur. Bu şekil ikili sarmal olarak adlandırılır. DNA ikili sarmalında her zaman adenin (A) karşısında timin (T), guanin (G) karşısında sitozin (C) bulunur. Karşılıklı dizilerdeki nükleotitler birbirlerine hidrojen bağı adı verilen bağlarla bağlanır ve bu şekilde basamaklar oluşur. Her bir nükleotidin şekeriyle diğer nükleotidin fosfatı arasındaki bağlar da zinciri bir arada tutar. Etkinlik:3 DNA Modeli DNA yı oluşturan birimlerin düzenini anlamak için bir model oluşturulabilir mi? Neler Kullanırsınız? Plastik pipet, cetvel, makas, ataş (48 adet), raptiye (48 adet; 12 kırmızı, 12 mavi, 12 yeşil, 12 san)
Nasıl Bir Yol İzlersiniz? 1- Plastik pipetten boyu 3 cm olan parçalar keserek 48 pipet parçası hazırlayınız. Her bir pipet parçasının ortasından plastik başlı raptiyeyi batınnız. Ataşı yansı dışta kalacak şekilde pipet parçasının ucuna takınız. Böylece oluşturacağınız DNA modelinin nükleotitlerinden birini yapmış oldunuz. 2- Yukarıdaki işlemleri yineleyerek farklı renklerdeki raptiyelerle 48 nükleotit modeli oluşturunuz. 3- Monte ettiğiniz bu nükleotitleri masanın üzerinde birbirine eklemek için bir nükleotitin ataşım, diğer nükleotitin pipet parçasının içine takınız. Bu dört renk nükleotitlerden istediğiniz 24 tanesini birleştirerek bir zincir oluşturunuz. 4- DNA modelini tamamlayabilmeniz için 24 nükleotit modelinden oluşan yeni bir zincir daha yapmanız gerekiyor, ikinci zincir eklenirken ilk zincirdeki raptiye renklerine dikkat ediniz. Kırmızı raptiyeli nükleotitin karşısına yeşil, mavi raptiyeli nükleotitin karşısına san raptiyeli nükleotit gelmelidir. İplik kullanarak kırmızı raptiyeyle yeşil raptiyeyi, sanyla da mavi raptiyeyi bağlayınız. Bağlarkan raptiyeleri dik konumdan yatay konuma geçiriniz. Bu modeli bir sonraki etkinlikte kullanmak üzere saklayınız. Verilerinizi Değerlendiriniz 1- Pipet, raptiye, ataş nükleotitlerdeki hangi molekülün yerine kullanılmıştır? 2- Modelinizde kaç nükleotit zinciri var? 3- Yaptığınız DNA modelini bir ip merdivene benzetirseniz modeliniz kaç basamaktan oluşmuştur? 4- ikinci zinciri oluştururken nükleotitleri rastgele mi seçtiniz? 5- Yaptığınız DNA modelinizin ilk zincirindeki renk sıralaması nedir? Başka renk sıralamalan da yapılabilirini? Vardığınız Sonuç Nedir? 1- DNA dak nükleotit sayısını bilirseniz kaç basamaktan oluştuğunu bulabilir misiniz? 2- Yaptığınız DNA modelinde karşılıklı iki nükleotiti birbirine ip kullanarak bağladınız. Gerçekte DNA da karşılıklı nükleotitleri bir arada tutan bağların olduğunu düşünür müsünüz? DNA nın Kendini Eşlemesi Küçük bir fidan kocaman bir ağaç, yumurtadan çıkan küçük yavru timsah kocaman bir timsah olur. İnsan da diğer birçok canlı gibi döllenme sonucu oluşan tek bir hücreden gelişerek yetişkin bir birey olur. Bütün canlıların büyümek, yıpranan dokularım onarmak ve üremek için yeni hücrelere gereksinimi vardır. Canlıya özgü yeni hücrelerin yapılabilmesi ve bu hücrelerin de o canlıya ait bilgilerden haberdar edilmesi DNA yoluyla olur. Öyleyse hücrelerin bölünmesi için DNA nın kendisini çoğaltması gerekir. Yani hücrede bulunan bir DNA nın kendisini eşleyerek birbirinin aynısı üri DNA oluşturmasından sonra hücre bölünebilir. 25
DNA nm kendini eşlemesi DNA çift sarmalı kendini eşleyeceği zaman bir enzim yardımıyla bazlar arasındaki hidrojen bağlan açılmaya başlar. İki DNA zinciri arasındaki bazların birer uçlan açıkta kalır. Sitoplazmada serbest olarak bulunan nükleotitlerden uygun olanı, şekilde görüldüğü gibi açık olan baz uçlarına gelerek eşleşir. İşlem sona erince her DNA zinciri kendini eşleyerek aynısı olan iki DNA molekülü ortaya çıkarır. Eşlenme işlemi tamamlandığında hücre artık bölünmeye hazırdır. Bölünme sırasında her DNA kopyası (kromozom), yavru hücrelere gidecek şekilde yönlenir. Sonuçta DNA lan birbirinin aynısı olan iki hücre oluşur. Aşağıdaki etkinlikle DNA nın kendini nasıl eşlediğini daha iyi öğreneceksiniz: Etkinlik: 4 DNA dan DNA ya Bir DNA molekülünden nasıl iki DNA molekülü yapabilirsiniz? Neler Kullanırsınız? Plastik pipet, iplik, cetvel, makas, ataş (48 adet), raptiye (48 adet; 12 kırmızı, 12 mavi, 12 yeşil, 12 san), bir önceki etkinlikte yaptığınız DNA modeli
Nasıl Bir Yol İzlersiniz? 1- Önceki etkinlikte oluşturduğunuz gibi yeniden 12 kırmızı, 12 mavi, 12 san, 12 yeşil nükleotit modeli hazırlayınız. Önceki etkinlikte yaptığınız DNA modelinizi masanın üzerine koyunuz ve renk dizisini defterinize yazınız. Arkadaşınızdan DNA modelinin raptiyeleri arasındaki iplikleri, bir uçtan başlayarak makasla birer birer kesmesini isteyiniz. 2- Arkadaşınız her bir basamağı kestikçe siz de açılan uçlara doğru nükleotiti getirip raptiyeleri birbirine iplikle bağlayınız. Basamaklan açıp nükleotitlerin hepsini eşleştirdiğinizde iki DNA molekülü oluşacak. Modellerinizden birini sonraki etkinlikte kullanmak için saklayınız. Verilerinizi Değerlendiriniz 1- Oluşturduğunuz bu iki DNA nın renk dizisi ilk DNA mn defterinize yazdığınız renk dizisiyle aynı mı? 2- Yeni oluşturduğunuz DNA modelleriniz birbirinin aynısı mı? 3- Etkinlik sonucunda birbirinden farklı DNA modeli elde eden arkadaşınız oldu mu? Vardığınız Sonuç Nedir? 1- Eşlenen DNA önceki nükleotit dizilişini korur mu? Neden? 2- DNA modelindeki nükleotitlerini yaptınız. Gerçekte DNA nın eşlenmesinde kullanılan nükleotitler nerede bulunur? 3- Eski modelin nükleotitleri, oluşturduğunuz yeni DNA moleküllerinin hangi bölümlerinde bulunur. 4- DNA eşlenirken nükleotit diziliminin korunmasının nedeni nedir? 5- DNA eşlenirken hatalar oluşursa yeni DNA molekülünün işlevlerinde de farklılık olabilir mi? Düşünün ve varsayımlarda bulununuz. Biliyor musunuz? Hücremizdeki bir DNA zincirinin boyu 1.5-2 m uzunluğundadır. Vücudunuzda 10 trilyondan fada hücre vardır. Bu hücrelerin DNA lan birbirine eklenseydi oluşan DNA zincirinin boyu Dünya dan Güneş e gidip geri dönebilecek uzunlukta olurdu. DNA ipliği o kadar incedir ki 5 milyon tanesi bir dikiş iğnesinin deliğinden aynı anda geçebilir. Yaşayan 6 milyar insanın DNA lannın toplamı bir çay kaşığının içini dolduracak kadardır ve kütlesi 1 gram civarındadır. Seni Sen Yapan DNA Molekülü Dünya üzerinde yaşayan milyonlarca canlı türü vardır. Hepsi birbirinden oldukça farklı görünür. Bu canlıların bütünüyle farklı bir kimyasal yapıya sahip olmalan gerekliği düşünülebilir. Ama öyle değil. Dünya üzerinde yaşayan bütün canlıların yönetici molekülleri (DNA), sizinkiyle aynı temel kimyasal maddelerden yapılmıştır. Tüm canlıların DNA sı ikili sarmal yapıdadır ve DNA aynı çeşit nükleotitlerinden oluşur. Ancak bu canlıların görünüşleri aynı değildir ve benzer şekilde davranmazlar. Bunun nedeni her bitki ve hayvan türünün DNA lanndaki adenin, timin, sitozin ve 27
guatrın nükleotitlerinin farklı sayıda ve sıralanışta olmasıdır. Bu yüzden DNA lardaki bilgilerle farklı proteinler üretilir. Farklı proteinler farklı hücreleri yapar. Bu hücreler de farklı canlı türlerini oluşturur. Saçlarınızın san, siyah, kahverengi ya da kızıl olması; gözlerinizin mavi, kahverengi ya da yeşil olması DNA lannızın diğer insanlannkinden nükleotit sayı ve diziliminden farklı olmasından kaynaklanır. Sahip olduğunuz DNA lar %99.5 oranında diğer insanlarla aynıdır. İnsanların görünüş ve davranış çeşitliliğinin yalnızca %0.5 farklılıktan kaynaklanması şaşırtıcıdır. Biliyor musunuz? Tek hücreli bir mantar türü olan ekmek mayası genlerinin %90 ı insan genlerinin bazılarıyla aynıdır. Nükleotit-Gen-DNA-Kromozom DNA çift sannaluıın yapısı Çekirdekte yer alan DNA ve özel proteinler kromozom adı verilen yapılan oluşturur. Kromozomlan, bölünmekte olan bir hücrede mikroskopla net bir şekilde görebilirsiniz. Kromozomlar kalıtım birimi olan genleri taşır. Canlıya ait tüm yaşamsal olaylar kromozomlar üzerindeki genlerle şifrelenmiştir. Kromozomların yapısında bulunan ve belirli özelliklerin gelecek kuşaklara aktarılmasını sağlayan DNA parçasına gen denir. DNA lar genleri içerir. DNA ise nükleotit birimlerinden oluşur. 28 Sonuç olarak kromozomlar DNA lan DNA lar genleri içerir.