Genetik Lernzettel Klausur

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 DNA:
Definition:
Die Desoxyribonukleinsäure stellt das grundlegende Erbmaterial aller lebenden Organismen dar.
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DNA: Definition: Die Desoxyribonukleinsäure stellt das grundlegende Erbmaterial aller lebenden Organismen dar. Sie besteht aus einer Kette von Nukleotiden (Desoxyribose Zucker, Phosphatgruppe und organische Base). Das Resultat daraus ist eine schraubenförmige Doppelhelix. Vorkommen: Eukaryoten(verfügen über einen Zellkern): im Zellkern (2 Chromatid Chromosomen) Prokaryoten(verfügen über keinen Zellkern): frei im Zellplasma(ringförmig) Funktion: Durch diese Erbinformation können Proteine(Enzyme) hergestellt werden sog. Proteinbiosynthese, welche unsere Körper „aufbauen“ und für unsere Individualität verantwortlich sind Aufbau: - spiralförmiger Doppelstrang(besteht aus Nukleotiden) - DNA-Nukleotid (Adenin + Thymin, Guanin + Cytosin) - antiparalleler Aufbau INNE Lernzettel Biologie P A G (Z) (z) Phosphatrest Zucker Basen ← Rückgrat Struktur der DNA: - Zucker- Phosphat- Gerüst- Holme des Doppelstrangs - Basenpaare durch Wasserstoffbrückenbindungen verbunden (A+T= 2 H-Brücken C+G= 3 H- Brücken) · Base + Zucker + Phosphat = Nukleotid Nukleotid + Nukleotid = Polynukleotid - Nukleotide über 3' OH-Gruppe des Zuckers verbunden - antiparalleler Aufbau (Leitstrang von 3′ zu 5′) 2. um ein weiteres Histon gewickelt 3. in Schleifen gelegt Telomere: Definition: - Telomere bestehen aus repetitiver DNA (eine immer wiederholende Sequenz) - Sie wiederholen sich oft oft tausendfach - Sie bilden das Ende eines Chromosomen - Telomere speichern keine wichtigen Informationen Funktion: - bei jeder Replikation geht ein Stück DNA verloren - Telomere verkürzen sich bei jeder Replikation wenn Telomere aufgebraucht sind ist die Zelle nicht mehr Teilungsfähig Verpackung: - Aufgewickelt/spiralisiert um Proteine(Histone) 1. DNA um Histone gewickelt Chromatid Chromo- somenarm Centromer Chromo- somenarm 4. spiralisiert Formen der DNA: Chromatin(Arbeitsform): - DNA + Histone liegen lose im Zellkern rum - nur in dieser Form kann die...

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DNA „gelesen“ und repliziert werden und es kann Zellteilung stattfinden Chromosom(Transportform): - Chromatin kondensiert während der Zellteilung zum Chromosom - einfacher zum transportieren Riesenchromosomen: Definition: Chromosomen, welche die gleiche Chromatiden sehr oft aufeinander gestapelt haben Entstehung: - Verdopplung der Chromatide (Inter-/S-Phase) - Ausbleibende Cytokinese - Information zwei/vier/achtfach vorhanden - Es fangen sich nach ca. 10 Replikationen „Kabel“ zu bilden - innerhalb dieser Kabel sind Puffs(aktive Genorte, wo Informationen ausgelesen werden) enthalten - in Puffs werden die DNA Stränge „aufgedröselt" Vorkommen: - vor allem in Speicheldrüsen vieler Insekten - dort wo eine Information sehr oft benötigt wird Entdeckung der DNA: Griffith: Ablauf: Enzymsynthese - Transformationsversuche mit Erregern der Lungenentzündung - zwei Arten von Bakterien R-Bakterien (besitzen keine Schleimpartikel werden vom Immunsystem angegriffen => Maus überlebt), S-Bakterien(besitzen Schleimpartikel werden nicht vom Immunsystem angegriffen => Maus stirbt) 1. Es werden lebende S-Bakterien injiziert Maus stirbt 2. Es werden lebenden R-Bakterien injiziert Maus überlebt 3. Es werden abgetötete S-Bakterien und lebende R-Bakterien injiziert Maus stirbt => Erbinformation der S-Bakterien muss auf R-Bakterien übertragen worden sein R-Bakterien bilden Schleimkapsel Avery: - Transformationsversuch mit gezielter Zersetzung bestimmter Markomoleküle - Bakterien bestehen aus: Polysacharide, Lipide, Proteine, RNA, DNA Ablauf: 1. Zellextrakt der S-Bakterien + lebende R-Bakterien + Zellulase →R-Bakterien bilden Schleimkapsel aus 2. Zellextrakt der S-Bakterien + lebende R-Bakterien + Lipasen R-Bakterien bilden Schleimkapsel aus 3. Zellextrakt der S-Bakterien + lebende R-Bakterien + Proteasen R-Bakterien bilden Schleimkapsel aus 4. Zellextrakt der S-Bakterien + lebende R-Bakterien + Ribonucleasen R-Bakterien bilden keine Schleimkapsel aus => Die DNA beinhaltet die Erbinformation Chargaff: Erkenntnisse 1. Basenzusammensetzung ist von Spezies zu Spezies unterschiedlich 2. Die DNA eines Individuums ist immer gleich Franklin & Wilkins: Erkenntnisse: Betrachten und Ausmessen der DNA Breite und Länge der Nukleotide Replikation Modelle der Replikation: Konservativ: ein Gen bleibt gleich eins wird komplett neu gebildet Semi-konservativ: Jedes Gen bekommt eine Hälfte neues Gen dispersiv: Jedes Gen bekommt ein Stück alte DNA Nachweis: Ablauf: - Bakterien nehmen N¹5 auf und bauen es in ihre Nucleinsäuren ein Ihre DNA ist schwerer als normalerweise - Danach werden sie mit N¹4 gefüttert und bauen dies in ihre neuen Stränge der neue DNA- Strang ist leichter als der alte Ergebnis: nach 0 Teilungen: alle Bakterien sind schwer => jede Bakterie hat nur schwere/alte Gene nach 1 Teilung: nur Mittelschwere keine nur noch schwere/alte Gene sondern 50% neue Gene => Widerspricht der konservativen Replikation nach 2 Teilungen: 50% leicht 50% mittelschwer 50% haben keine schweren/alten Gene 50% nur noch zur Hälfte => widerspricht der dispersiven Replikation Replikation: Ablauf: - Topoisomerase endreht die starken Überdrillungen, welche beim entdrillen entstehen - Helicase spaltet die DNA in ihre einzelnen Matrizen - die Primase setzt RNA-Primer an den Matrizen(damit die Polymerase weiß wo sie starten muss) - die DNA-Polymerase setzt die richtigen Nukleotide an die schon bestehenden Matrize und bildet so einen neuen Strang → · Der Folgestrang kann nicht kontinuierlich gebildet werden, sondern wird nur stückweise gebildet und danach beginnt die DNA-Polymerase am neuen Primer Okazaki-Fragment entstehen - diese Fragmente verbindet die Ligase zu einem vollständigen DNA-Strang nachdem die Exopolymerase den RNA-Primer gegen DNA ausgetauscht hat Enzyme: DNA-Polymerase: - bildet neuen Tochterstrang - kontrolliert die richtige Anordnung der komplementären Basenpaare Helicase: - spaltet die Wasserstoffbrückenbindungen der Basenpaare Primase: - bildet Primer Tropoisomerase: - entwindet Überdrillungen Exopolymerase: - tauscht RNA-Primer gegen passende DNA Ligase: - verknüpft Okazaki-Fragmente und vervollständigt den Tochterstrang Reparaturmechanismen: Polymerase-Korrektur: - Polymerase setzt zurück korrigiert den Fehler - setzt falsche Base aus setzt neue ein Mismatch-Reparatur: - wenn Polymerase den Fehler übersieht - spezielle Enzyme erkennen falsches Basenpaar und tauschen sie für eine richtige Nukleotid aus Exisionsreperatur: - wenn es eine falsche oder beschädigte Kette gibt wird sie herausgeschnitten und mit den richtigen/neuen Nukleotiden ersetzt - diese verbindet dann die Ligase erneut - wenn beide Seiten beschädigt sind, dann irreparabel PCR: Definition: Eine Methode zur Vervielfältigung von einer bestimmten Sequenz, um mit ihr arbeiten zu können. Benötigte Dinge: - die zu wiederholende DNA - zwei Primer die zur Ziel-DNA passen - freie DNA-Bausteine (Base, Zucker, Phosphatrest) - hitzestabile DNA-Polymerase - Pufferlösung um geeignete Umgebung zu schaffen Ablauf: Denaturierung: - Reaktionsgefäß wird auf 90°C erhitzt - Hitze lässt die Wasserstoffbrückenbindungen auftrennen (Job der Helicase) - Ziel-DNA nun zwei mal vorhanden Primerhybridisierung: - Reaktionsgefäß wird zwischen 50-65°C erhitzt(mit einer Formel ausrechnen) - Die Primer können sich jetzt an der Ziel-DNA ansetzten - zwei verschiedene Primer (Primer A bestimmt Anfang Primer B das Ende) Amplifikation: - Reaktionsgefäß wird auf 70°C erhitzt(optimale DNA-Polymerase Temp.) - fängt an bei Primer A zu arbeiten - Polymerase setzt passende Basen auf die DNA-Stränge replizierte DNA => DNA wurde repliziert man fängt wieder bei Schritt 1 an und trennt die DNA wieder auf Identifikation der PCR Produkte: Gelelektrophorese: - DNA ist Negativ wenn man die DNA in Laufmittel gibt und sie dann unter Spannung setzt läuft sie Richtung Plus - je länger der DNA-Abschnitt ist, desto langsamer ist er Länge der DNA einfach ablesbar Zellzyklus: Definition: Als Zellzyklus bezeichnet man den gesamten Ablauf der Zellteilung. Die Zellteilung wird in die Interphase(normales Arbeiten) und Mitose(Zellteilung und Cytokinese) unterteilt. Funktion: - zum Wachsen von Lebewesen (mehr Zellen= mehr Masse) - Neubildung von Zellen (alte Zellen „sterben“) - Regeneration Interphase: G1 Phase: - Wachstum der Zelle - Stoffwechsel - Zellorganelle und Zellplasma werden durch Proteinbiosynthese gebildet - RNA(Vorstufe der DNA) wird gebildet - 1-Chromatid-Chromosomen (entspiralisiert) liegt vorherige GO Phase: - Zelle nicht mehr Teilungsfähig S Phase: - DNA Replikation - 1 Chromatid Chromosomen werden zu 2 Chromatid Chromosomen(entspiralisiert) (Verdopplung) - Bildung von Histon Proteinen G2 Phase: - Vorbereitung auf Kernteilung - Flüssigkeitsaufnahme - Proteinbildung Mitose: Prophase: - spiralsierung der Chromosomen - Spindelapparat wird gebildet und geht an die „Pole" der Zelle - Auflösen der Kernmembran Metapahse; Chromosomen ordnen sich in der Äquatorialebene(Mitte) an - Spindeln setzen sich an den Zentromern an Anaphase: - Verkürzung der Spindeln Chromosomen werden zu den Polen gezogen Telophase: - Ausbildung neuer Kernmembranen um die einzelnen Chromatidsätze - Chromatiden entspiralisieren sich - Kernkörperchen werden gebildet Cytokinese: - Trennung der Zelle in zwei einzelne

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So ein schöner Lernzettel 😍😍 super nützlich und hilfreich!

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Es werden lebende S-Bakterien injiziert Maus stirbt 2. Es werden lebenden R-Bakterien injiziert Maus überlebt 3. Es werden abgetötete S-Bakterien und lebende R-Bakterien injiziert Maus stirbt => Erbinformation der S-Bakterien muss auf R-Bakterien übertragen worden sein R-Bakterien bilden Schleimkapsel Avery: - Transformationsversuch mit gezielter Zersetzung bestimmter Markomoleküle - Bakterien bestehen aus: Polysacharide, Lipide, Proteine, RNA, DNA Ablauf: 1. Zellextrakt der S-Bakterien + lebende R-Bakterien + Zellulase →R-Bakterien bilden Schleimkapsel aus 2. Zellextrakt der S-Bakterien + lebende R-Bakterien + Lipasen R-Bakterien bilden Schleimkapsel aus 3. Zellextrakt der S-Bakterien + lebende R-Bakterien + Proteasen R-Bakterien bilden Schleimkapsel aus 4. Zellextrakt der S-Bakterien + lebende R-Bakterien + Ribonucleasen R-Bakterien bilden keine Schleimkapsel aus => Die DNA beinhaltet die Erbinformation Chargaff: Erkenntnisse 1. Basenzusammensetzung ist von Spezies zu Spezies unterschiedlich 2. Die DNA eines Individuums ist immer gleich Franklin & Wilkins: Erkenntnisse: Betrachten und Ausmessen der DNA Breite und Länge der Nukleotide Replikation Modelle der Replikation: Konservativ: ein Gen bleibt gleich eins wird komplett neu gebildet Semi-konservativ: Jedes Gen bekommt eine Hälfte neues Gen dispersiv: Jedes Gen bekommt ein Stück alte DNA Nachweis: Ablauf: - Bakterien nehmen N¹5 auf und bauen es in ihre Nucleinsäuren ein Ihre DNA ist schwerer als normalerweise - Danach werden sie mit N¹4 gefüttert und bauen dies in ihre neuen Stränge der neue DNA- Strang ist leichter als der alte Ergebnis: nach 0 Teilungen: alle Bakterien sind schwer => jede Bakterie hat nur schwere/alte Gene nach 1 Teilung: nur Mittelschwere keine nur noch schwere/alte Gene sondern 50% neue Gene => Widerspricht der konservativen Replikation nach 2 Teilungen: 50% leicht 50% mittelschwer 50% haben keine schweren/alten Gene 50% nur noch zur Hälfte => widerspricht der dispersiven Replikation Replikation: Ablauf: - Topoisomerase endreht die starken Überdrillungen, welche beim entdrillen entstehen - Helicase spaltet die DNA in ihre einzelnen Matrizen - die Primase setzt RNA-Primer an den Matrizen(damit die Polymerase weiß wo sie starten muss) - die DNA-Polymerase setzt die richtigen Nukleotide an die schon bestehenden Matrize und bildet so einen neuen Strang → · Der Folgestrang kann nicht kontinuierlich gebildet werden, sondern wird nur stückweise gebildet und danach beginnt die DNA-Polymerase am neuen Primer Okazaki-Fragment entstehen - diese Fragmente verbindet die Ligase zu einem vollständigen DNA-Strang nachdem die Exopolymerase den RNA-Primer gegen DNA ausgetauscht hat Enzyme: DNA-Polymerase: - bildet neuen Tochterstrang - kontrolliert die richtige Anordnung der komplementären Basenpaare Helicase: - spaltet die Wasserstoffbrückenbindungen der Basenpaare Primase: - bildet Primer Tropoisomerase: - entwindet Überdrillungen Exopolymerase: - tauscht RNA-Primer gegen passende DNA Ligase: - verknüpft Okazaki-Fragmente und vervollständigt den Tochterstrang Reparaturmechanismen: Polymerase-Korrektur: - Polymerase setzt zurück korrigiert den Fehler - setzt falsche Base aus setzt neue ein Mismatch-Reparatur: - wenn Polymerase den Fehler übersieht - spezielle Enzyme erkennen falsches Basenpaar und tauschen sie für eine richtige Nukleotid aus Exisionsreperatur: - wenn es eine falsche oder beschädigte Kette gibt wird sie herausgeschnitten und mit den richtigen/neuen Nukleotiden ersetzt - diese verbindet dann die Ligase erneut - wenn beide Seiten beschädigt sind, dann irreparabel PCR: Definition: Eine Methode zur Vervielfältigung von einer bestimmten Sequenz, um mit ihr arbeiten zu können. 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Die Zellteilung wird in die Interphase(normales Arbeiten) und Mitose(Zellteilung und Cytokinese) unterteilt. Funktion: - zum Wachsen von Lebewesen (mehr Zellen= mehr Masse) - Neubildung von Zellen (alte Zellen „sterben“) - Regeneration Interphase: G1 Phase: - Wachstum der Zelle - Stoffwechsel - Zellorganelle und Zellplasma werden durch Proteinbiosynthese gebildet - RNA(Vorstufe der DNA) wird gebildet - 1-Chromatid-Chromosomen (entspiralisiert) liegt vorherige GO Phase: - Zelle nicht mehr Teilungsfähig S Phase: - DNA Replikation - 1 Chromatid Chromosomen werden zu 2 Chromatid Chromosomen(entspiralisiert) (Verdopplung) - Bildung von Histon Proteinen G2 Phase: - Vorbereitung auf Kernteilung - Flüssigkeitsaufnahme - Proteinbildung Mitose: Prophase: - spiralsierung der Chromosomen - Spindelapparat wird gebildet und geht an die „Pole" der Zelle - Auflösen der Kernmembran Metapahse; Chromosomen ordnen sich in der Äquatorialebene(Mitte) an - Spindeln setzen sich an den Zentromern an Anaphase: - Verkürzung der Spindeln Chromosomen werden zu den Polen gezogen Telophase: - Ausbildung neuer Kernmembranen um die einzelnen Chromatidsätze - Chromatiden entspiralisieren sich - Kernkörperchen werden gebildet Cytokinese: - Trennung der Zelle in zwei einzelne