DNA-Aufbau und Zellzyklus
Der DNA-Aufbau und der Zellzyklus sind fundamentale Konzepte in der Zellbiologie. Die DNA, als Trägerin der Erbinformationen, hat eine komplexe Struktur, die ihre Funktion ermöglicht. Sie besteht aus zwei antiparallelen Strängen, die eine Doppelhelix bilden. Diese Struktur wird oft als "Stricke und Stufen" beschrieben, wobei die "Stricke" aus Phosphat und Desoxyribose (einem Zucker) bestehen und die "Stufen" aus den Basen gebildet werden.
Vocabulary: Ein Nucleotid ist die Grundeinheit der DNA und besteht aus einer Base, einem Phosphat und Desoxyribose.
Die Basen der DNA folgen spezifischen Paarungsregeln: Adenin verbindet sich mit Thymin, und Guanin mit Cytosin. Diese Basenpaarung ist entscheidend für die DNA-Replikation und die Weitergabe genetischer Informationen.
Highlight: Die DNA-Replikation erfolgt semikonservativ, was bedeutet, dass jeder neue DNA-Strang aus einem alten und einem neuen Teil besteht.
Der Zellzyklus ist ein komplexer Prozess, der die Vermehrung und das Wachstum von Zellen steuert. Er besteht aus mehreren Phasen:
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Interphase: Diese umfasst die G1-, S- und G2-Phase. In der G1-Phase wächst die Zelle und produziert DNA-Nukleotide. Die S-Phase ist durch die DNA-Replikation gekennzeichnet. In der G2-Phase wächst die Zelle weiter und repariert eventuelle DNA-Schäden.
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M-Phase: Diese beinhaltet die Mitose und die Cytokinese (Zellteilung).
Definition: Die Mitose ist der Prozess der Kernteilung, bei dem das genetische Material gleichmäßig auf zwei Tochterzellen verteilt wird.
Die Mitose Phasen umfassen:
- Prophase: Chromosomen verdichten sich, Centrosomen wandern zu den entgegengesetzten Polen.
- Prometaphase: Kernhülle zerfällt, Spindelfasern wachsen in den Kernbereich.
- Metaphase: Chromosomen ordnen sich in der Äquatorialebene an.
- Anaphase: Trennung der Chromatiden und Bewegung zu den Zellpolen.
- Telophase: Bildung neuer Kernhüllen, Dekondensation der Chromosomen.
Example: In der Anaphase werden die Chromatiden durch die Verkürzung der Spindelfasern zu den Zellpolen gezogen, was zur gleichmäßigen Verteilung des genetischen Materials führt.
Der Zellzyklus wird durch verschiedene Kontrollpunkte reguliert, die sicherstellen, dass die Zelle bereit für den nächsten Schritt ist und keine Schäden aufweist. Diese Kontrollpunkte befinden sich am Ende der G1-Phase, am Ende der G2-Phase und während der M-Phase.
Quote: "Die Replikation ist semikonservativ!!!" - Dies unterstreicht die Bedeutung des Mechanismus für die präzise Weitergabe genetischer Informationen.
Zusammenfassend zeigt diese Übersicht die komplexen Prozesse, die bei der Zellteilung und DNA-Replikation ablaufen, und verdeutlicht die Wichtigkeit dieser Vorgänge für das Leben und die Vererbung.
