6 Nucleinsäure

6.1 Bau der DNA

Lat. nucleus = Kern

a) Aufgabe:
Speicherung und Weitergabe von Information.

b) Aufbau:

Phosphorsäure:

Zucker: β-2-Desoxyribose:

D β-Ribose:

Basenpaarung: 

Namen: "Basen" ⇨ Aufgrund der vorhandenen Stickstoffatome (besitzen freie Elektronenpaare und sind somit Brönsted-Basen). 

DNA-Molekül:

vgl. Arbeitsblatt
- Leiterartig (gegenläufige Stränge)
- Z-P-Z-P (Zucker-Phosphat-Rückrat; sugar-phosphat-backbone)

• Esterverknüpfung
• Zucker: 3‘-5‘-C-Atom der Pentose
• Zucker ist noch mit Base verknüpft 1‘-C-Atom
• Base sind über H-Brücken miteinander verknüpft.
• schraubenförmig zur Doppelhelix verdreht
• antiparallele –Stränge

6.2 DNA – RNA

Aufbau der RNA wie die DNA mit folgeden Unterschieden: 

• einsträngig
• Ribose (durch die 2. Hydroxylgruppe lässt sich RNA leichter hydrolysieren).
• statt Thymin kommt Uracil vor
• kürzer

Folgendes nur bei viel Zeit.

6.3 Replikation

= identische Verdopplung der DNA ⇨Übertragung auf Tochterzellen
⇨ jeder Halbstrang liefert Information für Tochterstrang
Semikonservative Verdopplung

6.4 Mutation

z.B.
= Änderung der Basen der DNA
⇨ Erhöhung der Variabilität
⇨ Voraussetzung für Evolution

Viele Schäden können durch Reperaturenzyme beseitigt werden

Mutation durch:
- Energiereiche Strahlung
- Mutagene Stoffe

6.5 Ein-Gen-ein-Polypeptid-Hypothese

Merkmale werden als „Gene“ gespeichert.

Gene ⇨ Enzym ⇨ Stoffwechselreaktion ⇨ Merkmal

Gen: DNA-Abschnitt mit Vollständiger Information für Ausbildung eines Polypeptids.

6.5.1 Genetischer Code

Ein Gen enthält die Bauanleitung oder den Code für eine bestimmte Aminosäuresequenz, welche wiederum den räumlichen Aufbau und die Funktion des Proteins beeinflusst.
Die Gene stellen sozusagen die Sprache dar. Aber es gibt nur 4 unterschiedliche Basen; das GEN-Alphabet hat also nur 4 Buchstaben. Wie können trotzdem damit die 20 unterschiedlichen AS „kodiert“ werden?
LF: Basen stellen „Buchstaben“ dar. Benutze ich pro Wort nur einen Buchstaben (eine Base), so habe ich damit 4 unterschiedliche Wörter.

A, T, C, G Anzahl = 4¹ = 4

Benutze ich 2 Buchstaben für ein Wort, wie viele Möglichkeiten habe ich dann?
AA, AT, AC, AG, TT, TA, TC, TG, CA, CT, CC, CG, GA, GT, GC, GT Anzahl = 4² = 16

Bei 3 Buchstaben (=Basen): 4³ = 64

„Drei-Nukleotid-Wörter“ (= Triplett) ergeben die genetische Anweisung für eine Aminosäure. Eine solche Basen-Dreiergruppe der Boten-RNA (m-RNA) bezeichnet man als Codon. Diese Zuordnung gilt bei allen Lebewesen (bzw. Organismenarten) ⇨„Universalität des Codes“

Kurzübersicht zur Transkription und Translation (nicht ABI-Relevant).