Genetik Klasse 12

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
-Vererbt werden nur bleibende DNS-Veränderungen, auch nur die in den Keimzellen