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Proteinbiosynthese einfach erklärt: Transkription, Translation und Unterschiede bei Prokaryoten und Eukaryoten

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Natalia Brunsmann

5.3.2021

Biologie

Proteinbiosynthese

Proteinbiosynthese einfach erklärt: Transkription, Translation und Unterschiede bei Prokaryoten und Eukaryoten

Die Proteinbiosynthese ist ein komplexer Prozess, bei dem genetische Information in Proteine umgewandelt wird. Dieser Vorgang umfasst zwei Hauptschritte: Transkription und Translation. Bei Eukaryoten findet zusätzlich eine RNA-Prozessierung statt. Der Ablauf unterscheidet sich leicht zwischen Prokaryoten und Eukaryoten, wobei die grundlegenden Mechanismen ähnlich sind. Die Proteinbiosynthese ist essentiell für den Muskelaufbau und viele andere zelluläre Funktionen.

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5.3.2021

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Biologie Q1.1
Übersicht
DNA
Eukaryotische
Zelle
Transkription
RNA-Prozessierung
Transkription
Translation
Promoter
Vergleich der Proteinbios

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Transkription und RNA-Prozessierung

Transkription

Die Transkription ist der erste Schritt der Proteinbiosynthese. Sie umfasst drei Phasen:

  1. Initiation: Das Enzym RNA-Polymerase setzt an der Promotorregion der DNA an.
  2. Elongation: Die RNA-Polymerase löst die Wasserstoffbrücken der DNA und synthetisiert einen komplementären RNA-Strang.
  3. Termination: An der Terminatorregion lösen sich Enzym und mRNA von der DNA.

Vocabulary: Transkription - Übertragung eines DNA-Abschnittes in mRNA KopieKopie.

RNA-Prozessierung (bei Eukaryoten)

Bei Eukaryoten durchläuft die entstandene Prä-mRNA einen Prozessierungsvorgang:

  1. Spleißen: Herausschneiden der Introns nichtcodierendeAbschnittenicht-codierende Abschnitte und Zusammenfügen der Exons.
  2. Kappung: Schutz vor enzymatischem Abbau am 5'-Ende.
  3. Poly-A-Schwanz: Schutz am 3'-Ende.

Example: Die Prä-mRNA enthält abwechselnd Exons und Introns, z.B.: Exon-Intron-Exon-Intron-Exon.

Biologie Q1.1
Übersicht
DNA
Eukaryotische
Zelle
Transkription
RNA-Prozessierung
Transkription
Translation
Promoter
Vergleich der Proteinbios

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Translation und Proteinbiosynthese bei Eukaryoten

Translation

Die Translation ist der zweite Hauptschritt der Proteinbiosynthese. Sie besteht aus drei Phasen:

  1. Initiation: Die Untereinheiten des Ribosoms schließen sich um die mRNA und wandern zum Startcodon.
  2. Elongation: Aminoacyl-tRNAs bringen Aminosäuren zum Ribosom, wo Peptidbindungen gebildet werden.
  3. Termination: Bei Erreichen eines Stoppcodons wird das fertige Polypeptid freigesetzt.

Vocabulary: Translation - Übersetzung der mRNA-Sequenz in eine Aminosäuresequenz.

Proteinbiosynthese bei Eukaryoten - Überblick

  1. Transkription im Zellkern: RNA wird von der DNA-Vorlage transkribiert.
  2. RNA-Prozessierung im Zellkern: Das RNA-Transkript Pra¨mRNAPrä-mRNA wird gespleißt und modifiziert.
  3. Transport: Die gereifte mRNA diffundiert aus dem Kern ins Cytoplasma.
  4. Aminosäure-Aktivierung: Jede Aminosäure bindet mit Hilfe spezifischer Enzyme und ATP an ihre zuständige tRNA.
  5. Translation im Cytoplasma: tRNAs bringen Aminosäuren zur wachsenden Polypeptidkette am Ribosom.

Highlight: Der Prozess der Proteinbiosynthese bei Eukaryoten ist komplexer als bei Prokaryoten, da er zusätzliche Schritte wie die RNA-Prozessierung und den Transport der mRNA aus dem Zellkern beinhaltet.

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Vergleich der Proteinbiosynthese bei Prokaryoten und Eukaryoten

Die Proteinbiosynthese bei Prokaryoten und Eukaryoten weist sowohl Gemeinsamkeiten als auch Unterschiede auf:

Gemeinsamkeiten:

  • Beide nutzen DNA als genetisches Material.
  • Transkription und Translation sind die Hauptschritte.
  • Der genetische Code ist universell.

Unterschiede:

  • Prokaryoten haben keine Kernmembran, Transkription und Translation können gleichzeitig stattfinden.
  • Eukaryoten haben einen Zellkern, Transkription und Translation sind räumlich getrennt.
  • Eukaryoten führen eine RNA-Prozessierung durch, Prokaryoten nicht.

Example: Bei Prokaryoten kann die Translation beginnen, bevor die Transkription abgeschlossen ist, während bei Eukaryoten die mRNA erst prozessiert und aus dem Kern transportiert werden muss.

Diese Unterschiede spiegeln die evolutionäre Entwicklung und die unterschiedliche Komplexität der Organismen wider.

Highlight: Die Proteinbiosynthese ist ein fundamentaler Prozess in allen Lebewesen, der trotz Unterschieden zwischen Prokaryoten und Eukaryoten auf denselben grundlegenden Prinzipien beruht.

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Biologie

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5. März 2021

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Proteinbiosynthese einfach erklärt: Transkription, Translation und Unterschiede bei Prokaryoten und Eukaryoten

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Natalia Brunsmann

@natbrm

Die Proteinbiosynthese ist ein komplexer Prozess, bei dem genetische Information in Proteine umgewandelt wird. Dieser Vorgang umfasst zwei Hauptschritte: Transkription und Translation. Bei Eukaryoten findet zusätzlich eine RNA-Prozessierung statt. Der Ablauf unterscheidet sich leicht zwischen Prokaryoten und Eukaryoten, wobei... Mehr anzeigen

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Transkription und RNA-Prozessierung

Transkription

Die Transkription ist der erste Schritt der Proteinbiosynthese. Sie umfasst drei Phasen:

  1. Initiation: Das Enzym RNA-Polymerase setzt an der Promotorregion der DNA an.
  2. Elongation: Die RNA-Polymerase löst die Wasserstoffbrücken der DNA und synthetisiert einen komplementären RNA-Strang.
  3. Termination: An der Terminatorregion lösen sich Enzym und mRNA von der DNA.

Vocabulary: Transkription - Übertragung eines DNA-Abschnittes in mRNA KopieKopie.

RNA-Prozessierung (bei Eukaryoten)

Bei Eukaryoten durchläuft die entstandene Prä-mRNA einen Prozessierungsvorgang:

  1. Spleißen: Herausschneiden der Introns nichtcodierendeAbschnittenicht-codierende Abschnitte und Zusammenfügen der Exons.
  2. Kappung: Schutz vor enzymatischem Abbau am 5'-Ende.
  3. Poly-A-Schwanz: Schutz am 3'-Ende.

Example: Die Prä-mRNA enthält abwechselnd Exons und Introns, z.B.: Exon-Intron-Exon-Intron-Exon.

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Translation und Proteinbiosynthese bei Eukaryoten

Translation

Die Translation ist der zweite Hauptschritt der Proteinbiosynthese. Sie besteht aus drei Phasen:

  1. Initiation: Die Untereinheiten des Ribosoms schließen sich um die mRNA und wandern zum Startcodon.
  2. Elongation: Aminoacyl-tRNAs bringen Aminosäuren zum Ribosom, wo Peptidbindungen gebildet werden.
  3. Termination: Bei Erreichen eines Stoppcodons wird das fertige Polypeptid freigesetzt.

Vocabulary: Translation - Übersetzung der mRNA-Sequenz in eine Aminosäuresequenz.

Proteinbiosynthese bei Eukaryoten - Überblick

  1. Transkription im Zellkern: RNA wird von der DNA-Vorlage transkribiert.
  2. RNA-Prozessierung im Zellkern: Das RNA-Transkript Pra¨mRNAPrä-mRNA wird gespleißt und modifiziert.
  3. Transport: Die gereifte mRNA diffundiert aus dem Kern ins Cytoplasma.
  4. Aminosäure-Aktivierung: Jede Aminosäure bindet mit Hilfe spezifischer Enzyme und ATP an ihre zuständige tRNA.
  5. Translation im Cytoplasma: tRNAs bringen Aminosäuren zur wachsenden Polypeptidkette am Ribosom.

Highlight: Der Prozess der Proteinbiosynthese bei Eukaryoten ist komplexer als bei Prokaryoten, da er zusätzliche Schritte wie die RNA-Prozessierung und den Transport der mRNA aus dem Zellkern beinhaltet.

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Vergleich der Proteinbiosynthese bei Prokaryoten und Eukaryoten

Die Proteinbiosynthese bei Prokaryoten und Eukaryoten weist sowohl Gemeinsamkeiten als auch Unterschiede auf:

Gemeinsamkeiten:

  • Beide nutzen DNA als genetisches Material.
  • Transkription und Translation sind die Hauptschritte.
  • Der genetische Code ist universell.

Unterschiede:

  • Prokaryoten haben keine Kernmembran, Transkription und Translation können gleichzeitig stattfinden.
  • Eukaryoten haben einen Zellkern, Transkription und Translation sind räumlich getrennt.
  • Eukaryoten führen eine RNA-Prozessierung durch, Prokaryoten nicht.

Example: Bei Prokaryoten kann die Translation beginnen, bevor die Transkription abgeschlossen ist, während bei Eukaryoten die mRNA erst prozessiert und aus dem Kern transportiert werden muss.

Diese Unterschiede spiegeln die evolutionäre Entwicklung und die unterschiedliche Komplexität der Organismen wider.

Highlight: Die Proteinbiosynthese ist ein fundamentaler Prozess in allen Lebewesen, der trotz Unterschieden zwischen Prokaryoten und Eukaryoten auf denselben grundlegenden Prinzipien beruht.

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Überblick über die Proteinbiosynthese

Die Proteinbiosynthese ist der Prozess der Umwandlung genetischer Information in funktionelle Proteine. Sie besteht aus zwei Hauptschritten:

  1. Transkription: Die Übertragung der DNA-Information in mRNA.
  2. Translation: Die Übersetzung der mRNA-Sequenz in eine Aminosäurekette.

Bei Eukaryoten findet zusätzlich eine RNA-Prozessierung statt.

Definition: Proteinbiosynthese ist die Umwandlung vom Gen in ein Protein.

Der Prozess unterscheidet sich leicht zwischen Prokaryoten BakterienBakterien und Eukaryoten Pflanzen,TierePflanzen, Tiere, wobei die grundlegenden Mechanismen ähnlich sind.

Highlight: Die Proteinbiosynthese ist entscheidend für die Merkmalsausprägung in Organismen.

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Stefan S

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Hans T

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