DNA und RNA

Question 1

Funktion der DNA

Answer 1

Träger und Überträger der Erbanlagen

Question 2

Bau der DNA

Answer 2

• schraubig gewundener Doppelstrang (Doppelhelix)
• langfädig unverzweigte Makromoleküle
• Länge und Sequenz (Abfolge der organischen Basen) artspezifisch
• Baueinheiten (Nucleotide)
  > Nucleotide: Phosphorsäurerest + Zuckerrest + organische stickstoffhaltige Base
  > Nucleosid: Zuckerrest + organische stickstoffhaltige Base
• 4 organische stickstoffhaltige Basen: Adenin, Thymin, Guanin, Cytosin (A-T und G-C komplementär zueinander)
• Einige Millionen Nucleotide zu Polynucleotidstrang verestert
• komplementäre Nucleotidstränge durch Wasserstobrückenbindungen verknüpft (zwischen A-T 2 und zwischen G-C 3 Wasserstoffbrücken)

Question 3

Vorkommen der DNA

Answer 3

• Besonders häufig im Kern
• DNA auch in Chloroplasten und Mitochondrien

Question 4

Funktionen der RNA

Answer 4

Träger und Überträger der Erbanlagen

Question 5

Bau der RNA

Answer 5

• langfädige unverzweigte Makromoleküle
• Länge und Sequenz sind artspezifisch
• Kommt immer nur als Einzelstrang vor
• immer kürzer als die DNA
• Bausteine:
  > Nucleotide: Phosphorsäurerest + Zuckerrest (Ribose) + organische stickstoffhaltige Base
  > organische Basen: Adenin-Urazil, Guanin-Cytosin
• nicht geschraubt

Question 6

Vorkommen der RNA

Answer 6

Im Zellkern und Zellplasma

Question 7

Realisierung der genetischen Information - Proteinbiosynthese

Answer 7

Die Erbinformation eines Lebewesens wird in Nukleinsäuren durch die Basensequenz verschlüsselt und in Eiweiß übersetzt (Aminosäuresequenz der Eiweiße)

Question 8

Definition genetischer Code

Answer 8

Verschlüsselung der Information über die Reihenfolge der in Proteinen vorkommenden 20 Aminosäuren durch 4 verschiedene Nucleotide der DNA (Aminosäurecode)

Question 9

Merkmale des genetischen Codes

Answer 9

• Triplettcode, jeweils 3 Nucleotide (Basentriplett) bilden eine Kodierungseinheit, ein Codon codiert eine Aminosäure
• Insgesamt 64 Tripletts (Codone) möglich (4³ Kombinationsmöglichkeiten)
• 61 Codone dienen zur Verschlüsselung von 20 Aminosäuren, viele Aminosäuren werden durch mehrere Tripletts codiert (=Degeneration)
• 3 Codone stellen Stopp-signale (Stopp-Codone) dar
• 1 Codon für Aminosäure Methionin dient gleichzeitig als Start-Signal (Start-Codon)

Question 10

Eigenschaften genetischer Code

Answer 10

• Eindeutigkeit
• kommafreier Code: die Codewörter (Tripletts) schließen lückenlos aneinander an
• nicht überlappender Code
• Universalität: gilt für alle Organismen gleichermaßen

Question 11

Verlauf der Proteinbiosynthese

Answer 11

1. Transkription
2. Translation

Question 12

Transkription

Answer 12

> Umschreiben von DNA im m-RNA im Zellkern
- teilweise Aufspaltung des DNA-Doppelstrangs bei gleichzeitiger
Entspiralisierung durch RNA- Polymerase
- Am Startpunkt des Transkriptionsstranges (codogener DNA-Strang)
Ablagerung von mRNA-Nukleotiden durch
komplementäre Basenpaarung (Synthetisierungsrichtung 5’ > 3’)
- Ablösung des synthetisierten mRNA-Stranges und Verlassen des Zellkerns durch eine der Kernporen

Question 13

Translation

Answer 13

> Übersetzung der Basensequenz der mRNA in Aminosäuresequenz der Proteine an den Ribosomen im Zellplasma)
- Zusammenschließen der zwei Untereinheiten eines Ribosoms am Startcodon der mRNA (Basentriplett AUG)
- Jedes Ribosom mit zwei Bindungsstellen für tRNA
- Verknüpfung der Aminosäuren mit der jeweils aminosäurespezifischen (passenden) tRNA und Wanderung der beladenen tRNA zu den Ribosomen
- komplementäre Basenpaarung zwischen mRNA und tRNA
- Verknüpfung der Aminosäuren zum Protein (Aminosäuren durch Peptidbindungen verbunden)
- Ablösung der tRNA von den Aminosäuren des Eiweißes
- Translation endet, wenn Stoppcodon (UGA, UAA oder UAG) auf mRNA erreicht wird