Watson-Crick-Modell der DNA

Das Watson-Crick-Modell beschreibt den DNA Aufbau als eine Doppelhelix, bei der zwei Stränge umeinander gewunden sind. Die Struktur lässt sich wie folgt beschreiben:

1. Ribose und Phosphatrest bilden das "Rückgrat" der DNA.
2. Die Basenpaare fungieren als "Sprossen" zwischen den beiden Strängen.
3. Die Zucker-Phosphat-Holme haben eine gegenläufige (antiparallele) Orientierung.

Example: Ein DNA-Strang verläuft in 3'-5'-Richtung, während der komplementäre Strang in 5'-3'-Richtung orientiert ist.

Wichtige Merkmale der DNA-Struktur:

• Das letzte Molekül am 3'-Ende ist eine Hydroxygruppe.
• Das letzte Molekül am 5'-Ende ist eine Phosphatgruppe.
• Das Wachstum des DNA-Strangs erfolgt nur am 3'-Ende, da hier eine freie Hydroxygruppe mit einer weiteren Phosphatgruppe reagieren kann.

Highlight: Die Abfolge der Basen im Strang codiert die genetische Information. Dies ist die grundlegende DNA Funktion.

Aufbau und Verknüpfung der DNA

Der detaillierte DNA Aufbau zeigt, wie Nukleotide miteinander verbunden sind:

1. Die Nukleotide der DNA-Kette sind durch Bindungen zwischen Phosphat und Desoxyribose miteinander verknüpft.
2. Diese Verknüpfung erfolgt unter Wasserabspaltung und bildet eine Esterbindung.

Vocabulary: Eine Esterbindung ist eine chemische Bindung, die durch die Reaktion einer Säure mit einem Alkohol unter Abspaltung von Wasser entsteht.

Wichtige Merkmale des Nukleotidaufbaus:

• Die Base ist immer an das 1'-Kohlenstoffatom der Desoxyribose gebunden.
• Der Phosphatrest ist immer an das 5'-Kohlenstoffatom gebunden.
• Am 2'-Kohlenstoffatom ist bei der DNA nur Wasserstoff und keine OH-Gruppe gebunden, was den Unterschied zur RNA ausmacht.

Definition: Die Basensequenz bezeichnet die Reihenfolge der Nukleotide in einem DNA-Strang. Sie bestimmt die genetische Information.

Die Länge eines DNA-Doppelstrangs wird durch die Anzahl der Basenpaare angegeben. Die Basensequenz eines Stranges legt gleichzeitig die Sequenz des komplementären Stranges fest, was die Grundlage für die DNA-Replikation bildet.

Highlight: Die komplementäre Basenpaarung und die antiparallele Struktur der DNA-Stränge sind entscheidend für die Stabilität und Funktion der DNA als Träger der Erbinformation.

Bausteine der Nukleinsäuren

Die DNA Bestandteile sind komplexe Makromoleküle, die aus einzelnen Nukleotiden aufgebaut sind. Jedes Nukleotid besteht aus drei Hauptkomponenten: Desoxyribose (ein Zucker mit fünf Kohlenstoffatomen), Phosphat und einer organischen Base.

Vocabulary: Nukleotide sind die Grundbausteine der DNA und bestehen aus Desoxyribose, Phosphat und einer organischen Base.

Es gibt vier verschiedene organische Basen in der DNA: Cytosin, Guanin, Adenin und Thymin. Diese Basen lassen sich in zwei Kategorien einteilen:

1. Purinbasen: Adenin und Guanin (mit zwei Ringen)
2. Pyrimidinbasen: Cytosin und Thymin (mit einem Ring)

Definition: Komplementäre Basenpaarung bedeutet, dass sich immer nur bestimmte Basen miteinander verbinden können: Adenin mit Thymin und Guanin mit Cytosin.

Die komplementäre Basenpaarung wird durch Wasserstoffbrückenbindungen ermöglicht. Aufgrund des gleichen Abstands der Zucker-Phosphat-Ketten kann sich immer nur eine lange Purinbase mit einer kurzen Pyrimidinbase paaren.

Highlight: Der Nukleotid Aufbau ist entscheidend für die Struktur und Funktion der DNA. Die Nummerierung der Desoxyribose erhält einen Strich an jeder Zahl, um sie von der Nummerierung der Basen zu unterscheiden.