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Einfach erklärt: DNA-Replikation und Zellzyklus - Mitose, Interphase und mehr!

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25.3.2021

Biologie

DNA Replikation (Verdopplung) & Zellzyklus

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Einfach erklärt: DNA-Replikation und Zellzyklus - Mitose, Interphase und mehr!

Die DNA-Replikation ist ein grundlegender Prozess für das Wachstum und die Regeneration von Organismen. Sie ermöglicht die Erzeugung genetisch identischer Tochterzellen durch die exakte Verdopplung des Erbguts der Mutterzelle. Dieser Vorgang ist Teil des Zellzyklus, der auch die Mitose und Zytokinese umfasst.

  • Die Interphase macht etwa 90% des Zellzyklus aus und beinhaltet Zellwachstum, Organellenbildung und DNA-Replikation.
  • Der Zellzyklus gliedert sich in verschiedene Phasen: G1-Phase, S-Phase, G2-Phase und optional die G0-Phase.
  • Die eigentliche DNA-Replikation findet in der S-Phase statt und involviert mehrere spezialisierte Enzyme.
  • Der Prozess der DNA-Replikation erfolgt semi-konservativ, wobei ein alter DNA-Strang als Vorlage für einen neuen dient.
...

25.3.2021

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REPLIKATION DER DNA → Voraussetzung für Wachstum und Regeneration eines Organismus ist die Erzeugung genetisch identischer Tochterzellen. Da

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Replikation der DNA: Ablauf und beteiligte Enzyme

Die DNA-Replikation ist ein komplexer Prozess, der die exakte Verdopplung des Erbguts ermöglicht. Dabei spielen verschiedene Enzyme eine entscheidende Rolle:

  1. Helicase: Dieses Enzym entwindet die DNA-Doppelhelix und trennt sie in Einzelstränge auf.
  2. Primase: Synthetisiert kurze RNA-Startermoleküle PrimerPrimer, die als Ansatzpunkt für die DNA-Polymerase dienen.
  3. DNA-Polymerase: Verbindet die angelagerten Nukleotide kovalent in 5'-3'-Richtung.
  4. DNA-Ligase: Verknüpft die Okazaki-Fragmente auf dem Folgestrang.

Example: Die kontinuierliche und diskontinuierliche Replikation zeigt sich in der Bildung des Leitstrangs kontinuierlichkontinuierlich und des Folgestrangs diskontinuierlichmitOkazaki−Fragmentendiskontinuierlich mit Okazaki-Fragmenten.

Der Replikationsprozess läuft wie folgt ab:

  1. Die Helicase öffnet die DNA-Doppelhelix an der Replikationsgabel.
  2. Einzelstrangbindende Proteine verhindern ein Wiederzusammenschließen der Stränge.
  3. Die Primase synthetisiert RNA-Primer als Startpunkte.
  4. Freie Nukleotide lagern sich komplementär an die Einzelstränge an.
  5. Die DNA-Polymerase verbindet die Nukleotide zu neuen DNA-Strängen.
  6. RNA-Primer werden durch DNA-Nukleotide ersetzt außeram5′−EndedesLeitstrangsaußer am 5'-Ende des Leitstrangs.
  7. Die DNA-Ligase verknüpft die Okazaki-Fragmente auf dem Folgestrang.

Highlight: Die semi-konservative Replikation bedeutet, dass in den neu gebildeten DNA-Strängen jeweils die Hälfte der Ausgangs-DNA erhalten bleibt.

Dieser präzise Mechanismus gewährleistet die genaue Weitergabe der genetischen Information an die Tochterzellen und ist fundamental für alle Lebensprozesse.

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25. März 2021

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  4. DNA-Ligase: Verknüpft die Okazaki-Fragmente auf dem Folgestrang.

Example: Die kontinuierliche und diskontinuierliche Replikation zeigt sich in der Bildung des Leitstrangs kontinuierlichkontinuierlich und des Folgestrangs diskontinuierlichmitOkazaki−Fragmentendiskontinuierlich mit Okazaki-Fragmenten.

Der Replikationsprozess läuft wie folgt ab:

  1. Die Helicase öffnet die DNA-Doppelhelix an der Replikationsgabel.
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  5. Die DNA-Polymerase verbindet die Nukleotide zu neuen DNA-Strängen.
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Replikation der DNA: Interphase und Zellzyklus

Die Interphase ist ein entscheidender Teil des Zellzyklus, in dem die Zelle wächst, Organellen bildet und ihre DNA verdoppelt. Diese Phase ist Voraussetzung für die Erzeugung genetisch identischer Tochterzellen und damit für Wachstum und Regeneration eines Organismus.

Definition: Der Zellzyklus beschreibt die wiederkehrende Abfolge von Prozessen, die eine Zelle durchläuft, um sich zu teilen. Er umfasst die Interphase, Mitose und Zytokinese.

Die Interphase gliedert sich in drei Hauptphasen:

  1. G1-Phase: In dieser ersten Phase wächst die Zelle und bildet neue Organellen. Die Erbinformation liegt als Chromatinfäden vor und wird auf Fehler geprüft.
  2. S-Phase: Hier findet die DNA-Replikation statt. Aus Einchromatid-Chromosomen entstehen Zweichromatid-Chromosomen.
  3. G2-Phase: In dieser letzten Phase vor der Mitose erfolgt weiteres Zellwachstum und eine erneute Überprüfung der verdoppelten Erbinformation.

Highlight: Die Interphase macht etwa 90% der Zeit des gesamten Zellzyklus aus, während die Mitose nur einen kleinen Teil einnimmt.

Zusätzlich gibt es die G0-Phase, in die Zellen übergehen können, wenn sie ihre Teilungsfähigkeit verloren haben. In dieser Ruhephase erfüllen die Zellen ihre spezifischen Aufgaben im Organismus.

Vocabulary: Zytokinese bezeichnet die eigentliche Zellteilung, bei der sich das Zytoplasma der Mutterzelle auf die Tochterzellen aufteilt.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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