DNA - Dein genetischer Code

Stell dir die DNA als riesige Bibliothek vor, in der alle Baupläne für deinen Körper gespeichert sind. Sie hat eine Doppelhelix-Struktur - wie eine verdrehte Leiter mit zwei Strängen, die antiparallel (in entgegengesetzte Richtungen) verlaufen.

Die DNA besteht aus Nukleotiden, die jeweils drei Teile haben: einen Zucker (Desoxyribose), ein Phosphat und eine Base. Die vier Basen sind Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin - sie bilden immer feste Paare (A mit T, G mit C).

Bei der DNA-Replikation wird deine DNA vor jeder Zellteilung verdoppelt. Verschiedene Enzyme arbeiten dabei zusammen: Helicase "reißt" die DNA-Stränge auseinander, DNA-Polymerase baut neue Stränge und Ligase klebt alles zusammen.

Merktipp: RNA unterscheidet sich von DNA nur durch Uracil statt Thymin und den Zucker Ribose!

Proteinbiosynthese - Vom Gen zum Protein

Die Proteinbiosynthese ist wie ein Übersetzungsprozess: Deine DNA-Information wird erst in RNA umgeschrieben (Transkription), dann in Proteine übersetzt (Translation). Das nennt man Genexpression.

Bei der Transkription im Zellkern schreibt die RNA-Polymerase einen DNA-Abschnitt in mRNA um. Bei Eukaryoten wird diese unreife mRNA noch durch Spleißung bearbeitet - unnötige Teile (Introns) werden rausgeschnitten.

Die Translation läuft im Ribosom ab, das drei wichtige Stellen hat (A, P und E). tRNA-Moleküle bringen passende Aminosäuren zum Ribosom, wo sie zu einer Kette verknüpft werden. Das Startcodon AUG beginnt den Prozess, Stopp-Codons beenden ihn.

Proteine bestehen aus Aminosäureketten, die sich in vier Strukturebenen falten. Je nach Faltung entstehen unterschiedliche Proteine mit verschiedenen Funktionen.

Wichtig: Drei Basen (ein Codon) codieren für eine Aminosäure!

Zellzyklus - Wie sich Zellen teilen

Der Zellzyklus ist der geregelte Ablauf, nach dem sich deine Zellen teilen. Er besteht aus der Interphase (Vorbereitung) und der Mitose (eigentliche Teilung).

Die Interphase hat drei Phasen: In der G1-Phase wächst die Zelle und bereitet sich vor. Die S-Phase ist die wichtigste - hier wird die DNA verdoppelt. In der G2-Phase werden letzte Vorbereitungen getroffen und Teilungsproteine hergestellt.

Die Mitose teilt den Zellkern in vier Phasen: Prophase (Chromosomen werden sichtbar), Metaphase (Chromosomen ordnen sich in der Mitte an), Anaphase (Chromatiden werden getrennt) und Telophase (zwei neue Zellkerne entstehen).

Die Cytokinese schließt den Prozess ab - das Zellplasma wird geteilt und zwei identische Tochterzellen entstehen. Genregulation bestimmt dabei, welche Proteine wann gebildet werden.

Faustregel: Nach der S-Phase hat jede Zelle doppelt so viel DNA wie vorher!

Mitosephasen im Detail

Die Mitosephasen laufen wie ein präzises Uhrwerk ab - jeder Schritt muss stimmen, damit am Ende zwei gesunde Tochterzellen entstehen.

In der Prophase kondensieren die Chromosomen und werden unter dem Mikroskop sichtbar. Die Prometaphase bricht die Kernmembran auf und der Spindelapparat bildet sich. In der Metaphase ordnen sich alle Chromosomen schön geordnet in der Zellmitte an.

Die Anaphase ist der spektakulärste Teil - die Schwesterchromatiden werden zu entgegengesetzten Zellpolen gezogen. In der Telophase entstehen zwei neue Zellkerne und die Chromosomen entspiralisieren sich wieder.

Der relative DNA-Gehalt der Zelle verdoppelt sich während der S-Phase und halbiert sich erst wieder nach der kompletten Zellteilung. So bleibt die Chromosomenzahl konstant.

Eselsbrücke: ProMetaAnaTelo - wie die Phasen aufeinander folgen!