DNA-Replikation, Zellzyklus und Zellkulturtechnik
Diese Seite bietet einen umfassenden Überblick über drei wichtige biologische Konzepte: die DNA-Replikation, den Zellzyklus und die Zellkulturtechnik.
Der DNA-Replikation Ablauf wird detailliert dargestellt. Die Replikation beginnt mit dem Öffnen der DNA-Doppelhelix durch das Enzym Helicase. Anschließend synthetisiert die Primase kurze RNA-Primer, an denen die DNA-Polymerase III ansetzt. Die Synthese erfolgt am Leitstrang kontinuierlich und am Folgestrang diskontinuierlich in Form von Okazaki-Fragmenten.
Vocabulary: Okazaki-Fragmente sind kurze DNA-Abschnitte, die während der diskontinuierlichen Replikation des Folgestrangs entstehen.
Die DNA-Polymerase I ersetzt die RNA-Primer durch DNA, und die DNA-Ligase verbindet schließlich die einzelnen DNA-Abschnitte. Dieser Prozess resultiert in der semikonservativen Replikation, bei der jede neue Doppelhelix aus einem Mutter- und einem Tochterstrang besteht.
Highlight: Die DNA-Replikation ist semikonservativ, was bedeutet, dass jeder neue DNA-Doppelstrang aus einem alten und einem neu synthetisierten Strang besteht.
Der Zellzyklus wird ebenfalls ausführlich beschrieben. Er besteht aus der Interphase (G1-, S- und G2-Phase) und der M-Phase (Mitose und Cytokinese).
Definition: Die G1-Phase ist die erste Wachstumsphase des Zellzyklus, in der die Zelle zur Größe der Mutterzelle heranwächst.
Die S-Phase ist für die DNA-Replikation verantwortlich, während in der G2-Phase die Vorbereitungen für die Mitose abgeschlossen werden. Die M-Phase umfasst die Prophase, Metaphase, Anaphase und Telophase, in denen die Chromosomen getrennt und auf die Tochterzellen verteilt werden.
Die Zellkulturtechnik wird als wichtige Methode in der biologischen Forschung vorgestellt. Zellen werden aus lebendem Gewebe isoliert und in speziellen Behältern mit Nährmedien gezüchtet.
Example: Ein Beispiel für adhärente Zellen in der Zellkultur sind Fibroblasten, die am Boden des Kulturgefäßes anhaften.
Diese Technik ermöglicht die Untersuchung zellulärer Prozesse und dient als Alternative zu Tierexperimenten. Sie findet Anwendung in der Erforschung von Krankheiten sowie bei der Entwicklung von Diagnosen und Therapien.
Abschließend wird der Aufbau der DNA erläutert, einschließlich der Struktur des DNA-Rückgrats und der komplementären Basenpaarung. Diese grundlegenden Informationen sind entscheidend für das Verständnis der DNA-Replikation und des Zellzyklus.
