Thema: Genetik / Biologie
1.Mitose
1.1. Stoffaufbau der Chromosomen
-besteht aus DNS und Proteinen (stofflich gesehen)
-die fädige DNS ist um kugelige Eiweißkörper gewickelt (Histonproteine)
-eine Eiweißkugel mit DNS-Faden darum Nukleosom
-besteht aus 2 Chromatidhälften, Centrome r, DNS, Histonproteinen
Chromosomen sind nur während der Mitose im Zellkern sichtbar, ansonsten sind sie in den Chromatinfäden im Kern vorhanden.
1.2. Ablauf der Mitose
1.2.1.Prophase:Chromatinfäden ziehen sich zusammen
Chromosomen mit 2 Chromatiden
werden sichtbar, an den Polen des Kerns bilden sich Kern spindeln (Spindelapparate aus Microtubuli), Kernmembran löst sich auf.
1.2.2.Metaphase:Chromosomen werden schraubig verkürzt und verdickt (Spiralisation), Anordnung der Chromosomen in Äquatorialebene, Spindelfasern heften sich an Centromer1.2.3.Anaphase: beide Chromatiden des Chromosoms werden im Bereich des Centromers getrennt, Verkürzung der Spindelfäden, Wanderung zu den Polen entlang der Spindelfaser, jeder Pol erhält vollständigen Satz an Chromatiden
1.2.4.Telophase:Chromosomen entspiralisieren sich, neue Kernhüllen bilden sich aus, Tochterkerne enthalten 1 Chromatid-Chromosom, nach Kernteilung erfolgt Zellteilung1.2.5.Interphase:während der Interphase ist hohe Stoffwechsellaktivität in Zellen, Zellorganellen vermehren sich und Plasma auch, es läuft verstärkt DNS-Synthese ab (Verdopplung der Chromatide)
1.3. Ergebnis und Bedeutung der Mitose:
Mutter und Tochterzellen besitzen gleiche Anzahl der Chromosomen Erbinfo der Tochterzelle entspricht der der Mutterzelle
Unterschied: Mutterzelle hat 2-Chromatidchromosomen, Tochterzelle haben 1- Chromatidchromosomen
Bedeutung:
-läuft bei Teilung von Körperzellen ab
-findet in Organen statt die wachsen
-bei ungeschlechtlicher Fortpflanzung
2. Molekulare Grundlagen der Vererbung
2.1. Bau und Funktion der DNS
-DNS ist ein Makromolekül, ein schraubig gewundener Doppelstrang
-Die kleinste Baueinheit der DNS:Nukleotid. Es besteht aus 1Phosphorsäuremolekül, 1 Desoxiribose+ einer der vier organischen Basen
-4 Basen: Adenin-Thymin und Cytosin und Guanin sind komplementär
-(zwischen A-T 2 Wasserstoffbrückenbindungen, zw.C-G 3 Wasserstoffbr.bindungen)
-speichert genetische Information
2.2. RNA
-ist die zweite Form von Kernsäuren
-es gibt messenger-RNA (Boten-RNA) und transfer-RNA (Transport-RNA) und r-RNA (ribosonale)
-besteht nur aus einem Polynukleotidstrang
-Besonderheiten: -Einzelstrang
-die Base Thymin ist durch Uracil ersetzt
-Zucker heißt Ribose 2.3. Genetischer Code
-Triplettcode
-ein Triplett ist das Kennwort für eine Aminosäure
-Codierung hat keine Pausenzeichen
-jede Base gehört immer nur zu einem Triplett, der genetische Code ist nicht überlappend
-der genetische Code ist universell
-ist degeneriert werden
eine Aminosäure kann durch mehrere unterschiedliche Tripletts codiert
2.4. Proteinbiosynthese
=Realisierung der genetischen Information
Transkription: Umschreibung der Info der DNS auf die RNA
Translation: findet an den Ribosomen statt, Biosynthese der Proteine (Aufbau der Proteine)
2.4.1.Ablauf:-m-RNA bildet sich an DNS im Kern
-Transkription
-m-RNA gelangt durch Kernporen ins Cytoplasma
-an freie t-RNA wird eine spezifische Aminosäure gebunden
-beide Untereinheiten des Ribosoms binden sich an die m-RNA und setzen sich zum funktionsfähigen Ribosom zusammen
-die von der t-RNA mitgebrachten AS werden am Ribosom enzymatisch zu einer Polypeptidkette verknüpft, dabei wird Basenfolge der m-RNA in die AS- Folge des Peptids übersetzt (Translation)
-fertiges Polypeptid löst sich von Ribosom und bildet endgültige Struktur aus
2.5. Realisierung der genetischen Informationen
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
2.6. Replikation der DNS (identische Verdopplung)
-erfolgt in Interphase der Mitose
-Doppelstrang wird wie ein Reißverschluß an denWasserstoffbrückenbindungen geöffnet durch das Enzym Helicase
-dann können sich entsprechen komplementäre Nukleotide anlagern
-Das Enzym DNS-Polymerase sorgt dafür ,das neuer Doppelstrang gebildet wird
-Replikation findet an verschiedenen Stellen gleichzeitig statt Replikationsblasen
Replikationsblase:
-die Doppelstränge der DNS bezeichnet man als antiparallel
-sie werden in entgegengesetzter Richtung abgelesen
-bei Verdopplung der DNS können Fehler auftreten, diese können von besonderen Enzymen beseitigt werden
Häufig gestellte Fragen
Was ist Mitose und wie läuft sie ab?
Mitose ist die Zellteilung, bei der eine Zelle sich in zwei genetisch identische Tochterzellen teilt. Der Ablauf besteht aus mehreren Phasen: Prophase (Chromatinfäden ziehen sich zusammen), Metaphase (Chromosomen ordnen sich in der Äquatorialebene an), Anaphase (Chromatiden werden getrennt und wandern zu den Polen), Telophase (neue Kernhüllen bilden sich) und Interphase (Stoffwechselaktivität und DNS-Synthese).
Was ist die Bedeutung der Mitose?
Die Mitose ist wichtig für das Wachstum und die Reparatur von Geweben. Sie sorgt dafür, dass die Tochterzellen die gleiche Anzahl an Chromosomen und die gleichen Erbinformationen wie die Mutterzelle erhalten. Sie spielt auch eine Rolle bei der ungeschlechtlichen Fortpflanzung.
Was sind die molekularen Grundlagen der Vererbung?
Die molekularen Grundlagen der Vererbung basieren auf der Desoxyribonukleinsäure (DNS). Die DNS ist ein Doppelstrang, der aus Nukleotiden besteht. Jedes Nukleotid enthält eine Phosphorsäuremolekül, Desoxiribose und eine von vier organischen Basen (Adenin, Thymin, Cytosin, Guanin). Die Reihenfolge der Basen in der DNS speichert die genetische Information.
Was ist der Unterschied zwischen DNS und RNA?
DNS (Desoxyribonukleinsäure) ist ein Doppelstrang, der die genetische Information speichert, während RNA (Ribonukleinsäure) ein Einzelstrang ist, der verschiedene Rollen bei der Umsetzung der genetischen Information spielt (mRNA, tRNA, rRNA). RNA enthält Uracil anstelle von Thymin und Ribose anstelle von Desoxyribose.
Was ist der genetische Code?
Der genetische Code ist ein Triplettcode, bei dem jede Kombination von drei Basen (Triplett) für eine bestimmte Aminosäure steht. Der genetische Code ist degeneriert, was bedeutet, dass mehrere Tripletts für die gleiche Aminosäure codieren können. Er ist universell, was bedeutet, dass er in allen Lebewesen ähnlich ist.
Was ist Proteinbiosynthese?
Proteinbiosynthese ist der Prozess, bei dem Proteine anhand der genetischen Information in der DNS hergestellt werden. Sie umfasst zwei Hauptschritte: Transkription (Umschreibung der DNS in mRNA) und Translation (Übersetzung der mRNA in eine Aminosäuresequenz durch Ribosomen).
Was ist die Replikation der DNS?
Die Replikation der DNS ist der Prozess, bei dem die DNS identisch verdoppelt wird. Dies geschieht während der Interphase der Mitose. Der Doppelstrang wird durch das Enzym Helicase geöffnet, und das Enzym DNS-Polymerase fügt komplementäre Nukleotide hinzu, um neue Doppelstränge zu bilden.
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- Corinna Brusch (Autor), 2001, Genetik Klasse 12, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/100434
