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Genwirkketten
7.11.2021
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Genwirkketten Gegenüberstellung: Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese - Ein-Gen-ein-Polypeptide-Hypothese Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese: -> Gene bestimmen Phänotyp, indem sie die Bildung von Enzymen codieren -> Diese Enzyme katalysieren dann Reaktionen, welche zum entsprechenden Phänotyp führen -> Durch bestimmte Forschungen von Beadle und Tatum kamen sie schließlich zu der Erkenntnis, dass jedes Gen die Synthese eines bestimmten Enzyms codiert Arbeitsblatt Genwirkketten Enzyme bestehen aus Polypeptiden. Polypeptide sind aber nicht zwingend ein Enzym. Da ein Gendefekt zu verändertem Polypeptide führt... Ein-Gen-ein-Polypeptid-Hypothese: -> Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothsese wurde erweitert! -> Gen enthält die genetische Information für die Synthese eines Polypeptids -> Genwirkkette Aufgabe 1) Für jede Reaktion innerhalb einer Genwirkkette ist ein anderes Enzym verantwortlich, das von einem bestimmen Gen codiert wird. Im ersten Schritt wird die Aminosäure Phenylalanin (Vorstufe) zu der Aminosäure Tyrosin (Vorstufe) umgewandelt. Diese wird dann zu Homogentisinsäure (Zwischenprodukt), welche in weiteren Schritten entweder zu Dopamin und dann zu dem Pigment Melanin (Endprodukt) oder dem Schilddrüsenhormon Thyroxin (Endprodukt) umgesetzt werden kann. Die Homogentisinsäure wird zu Kohlenstoffdioxid und Wasser abgebaut, welche am Ende des Stoffwechsels wieder abgegeben werden. Aufgabe 2) Eine Genwirkkette funktioniert nicht mehr, wenn eines der Gene, z.B. durch eine Mutation, ausfällt. Das Hormon Thyroxin wird auch als Schilddrüsenhormon bezeichnet, da es dort gebildet wird. Thyroxin entsteht aus der Vorstufe Tyrosin. Ist die Umsetzung von Tyrosin zu Thyroxin gestört, kommt es zu Erkrankungen der Schilddrüse. (Schritt 2,4,6) Bei einer Phenylketonurie ist das Enzym, das die Bildung von Tyrosin aus...
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Alternativer Bildtext:
Phenylalanin katalysiert, defekt. Dadurch kann Phenylalanin nicht zu Tyrosin umherwanderten werden. In Folge dessen ist auch die Bildung von Melanin, Thyroxin und der Homogentisinsäure gestört. (Schritt 1-2) Ein möglicher Grund für den Albinismus ist das Fehlen des Enzyms, das die Umwandlung von Tyrosin zu dem Pigment Melanin katalysiert. (Schritt 2,4,5) Verstoffwechselung von Phenylalanin auf der Basis einer Genwirkkette Phenyl-alanin I I I Gen A Enzym A Phenyl-brenz- trauben-säure Phenyl-essig-säure Phenyl-milch-säure Gen C Enzym C Thyrosin Enzym D Gen D Melanin = Pigment in Haut und Haar Homogenitinsäure Thyroxin = Schilddrüsen- hormon https://images.app.goo.gl/Khn4pFUuyWLqiUKe7 I Gen B Enzym B (2 Schwarzharn CO2 + H2O Gendefekt: Fehlen des Enzyms 1. Phenyl-keton-urie 2. Alkapton-urie 3. Albinismus 4. Hypothyreose