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Biologie999 aufrufe·Aktualisiert 10. Sept. 2026·17 SeitenBiologie Klausur 1. Quartal Genetik 15 Punkte
Emely Pertak@emelypertak_alyw
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DNA-Struktur und Eigenschaften
DNA ist wie ein riesiges Molekül, das aus zwei Strängen besteht – stell dir eine verdrehte Leiter vor. Die "Sprossen" dieser Leiter bestehen aus Basenpaaren: Adenin paart sich mit Thymin, Guanin mit Cytosin.
Diese Basenpaare werden durch Wasserstoffbrückenbindungen zusammengehalten. Das ist wichtig, weil verschiedene Bindungsstärken unterschiedliche Eigenschaften haben.
Bei hohen Temperaturen trennt sich die DNA in Einzelstränge – das nennt man Denaturierung. Je mehr GC-Paare eine DNA hat, desto höher ist ihr Schmelzpunkt, weil GC-Bindungen stärker sind als AT-Bindungen.
Merktipp: Bakterien in heißen Quellen haben wahrscheinlich mehr GC-Paare in ihrer DNA – das macht sie hitzebeständiger!
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Zellzyklus und Zellteilung
Der Zellzyklus ist wie ein Programm, das jede Zelle durchläuft. Er besteht aus der Interphase (wo die Zelle wächst und ihre DNA verdoppelt) und der Mitose (wo sich der Zellkern teilt).
Mitose teilt den Zellkern in zwei identische Kerne, während die Cytokinese das Zellplasma aufteilt. So entstehen aus einer Zelle zwei identische Tochterzellen.
Verschiedene Zelltypen haben unterschiedliche Zykluslängen. Hautzellen teilen sich schnell (etwa alle 8-20 Stunden), während Leberzellen sich kaum noch teilen.
Praxistipp: Der DNA-Gehalt verdoppelt sich während der S-Phase – das siehst du in den Diagrammen als Anstieg von 1 auf 2!
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DNA-Replikation
Bei der DNA-Replikation wird die gesamte Erbinformation vor jeder Zellteilung kopiert. Das passiert an mehreren Replikationsursprüngen gleichzeitig – sonst würde es viel zu lange dauern.
Die Helicase trennt die DNA-Stränge auf und bildet Replikationsblasen. Hier arbeiten verschiedene Enzyme: Der Leitstrang wird kontinuierlich kopiert, der Folgestrang in kleinen Stücken (Okazaki-Fragmente).
Das System ist genial effizient – stell dir vor, 1,8 Meter DNA müssen fehlerfrei kopiert werden! Deshalb gibt es auch Reparaturmechanismen, die Fehler sofort korrigieren.
Wichtig: UV-Licht kann Thymindimere bilden, die die DNA schädigen – deshalb ist Sonnenschutz so wichtig!
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Xeroderma pigmentosum und DNA-Reparatur
Xeroderma pigmentosum zeigt, wie wichtig DNA-Reparatur ist. Bei dieser Krankheit funktioniert die DNA-Reparatur nach UV-Schäden nicht richtig – die Betroffenen müssen komplett vor Sonnenlicht geschützt werden.
Normalerweise erkennen XPA-Proteine DNA-Schäden und starten die Reparatur. Der TFIIH-Komplex schneidet die defekten Stellen heraus, und DNA-Polymerase füllt die Lücken wieder auf.
Die Experimente zeigen deutlich: Normale Zellen reparieren Thymindimere schnell, während Patientenzellen das nicht können. Das führt zu gefährlichen Hauttumoren.
Faszinierend: Diese Krankheit hat uns gezeigt, wie perfekt unser DNA-Reparatursystem normalerweise funktioniert!
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PCR-Verfahren
Die PCR (Polymerase Chain Reaction) ist wie eine DNA-Kopiermaschine im Labor. Sie kopiert gezielt bestimmte DNA-Abschnitte millionenfach – genial für Diagnosen oder Vaterschaftstests.
Der Trick: Temperaturzyklen trennen die DNA-Stränge (Denaturierung bei 90-95°C), dann heften sich spezifische Primer an die gewünschten Stellen, und schließlich kopiert die Taq-Polymerase die DNA.
Im Gegensatz zur natürlichen Replikation braucht PCR keine Helicase – die Hitze erledigt das. Die Taq-Polymerase stammt aus hitzebeständigen Bakterien und überlebt die hohen Temperaturen problemlos.
Cool: Mit PCR kannst du aus winzigen DNA-Spuren ganze Profile erstellen – das nutzt die Polizei bei Tatortspuren!
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Emely Pertak@emelypertak_alyw
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