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Biologie

Genetik

Genregulation

Lac operon

Biologie

16. Okt. 2025

706

8 Seiten

Einfach erklärt: Genregulation bei Prokaryoten und Eukaryoten

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🤍 Letizia 🤍 @letiziacvo

Die Genregulation bei Prokaryoten und Eukaryotenist ein fundamentaler biologischer Prozess zur Steuerung der Genexpression. Die Kontrolle erfolgt... Mehr anzeigen

Genetik Regulation der Grenaktivität bei Prokarionten Operon Regulatorgen Transkription mRNA Translation Regulatorgen: - ein Gen Promotor Op

Regulation der Genaktivität bei Prokaryoten

Die Genregulation bei Prokaryoten erfolgt hauptsächlich durch das Operon-Modell. Ein Operon ist eine funktionelle Einheit auf der DNA, die aus mehreren Komponenten besteht

  1. Regulatorgen Codiert den Repressor.
  2. Promotor Startpunkt für die RNA-Polymerase.
  3. Operator Bindestelle für den Repressor.
  4. Strukturgene Codieren für Enzyme.

Vocabulary

  • Repressor Ein Protein, das an DNA oder RNA bindet und die Genexpression hemmt.
  • RNA-Polymerase Ein Enzym, das die Herstellung einer RNA-Kopie katalysiert.

Die Regulation erfolgt durch das Zusammenspiel dieser Komponenten, wobei der Repressor eine Schlüsselrolle spielt.

Highlight Das Schlüssel-Schloss-Prinzip beschreibt die spezifische Bindung des Repressors an den Operator.

Genetik Regulation der Grenaktivität bei Prokarionten Operon Regulatorgen Transkription mRNA Translation Regulatorgen: - ein Gen Promotor Op

Substratinduktion und Endproduktrepression

Die Substratinduktion und Endproduktrepression sind zwei wichtige Mechanismen der Genregulation bei Prokaryoten.

Substratinduktion

  • Kontrolliert den Abbau von Stoffen
  • Die Synthese von Enzymen wird durch das Substrat angeregt
  • Ein Molekül des verantwortlichen Stoffes bewirkt die Ablösung des Repressors vom Operator

Endproduktrepression

  • Kontrolliert den Aufbau von Stoffen
  • Das Endprodukt einer Stoffwechselkette stoppt die weitere Produktion
  • Das Produkt aktiviert den Repressor und unterbindet die Enzymsynthese

Example Bei der Substratinduktion bewirkt Lactose die Expression von Enzymen, die zu seinem Abbau nötig sind. Bei der Endproduktrepression verhindert Tryptophan seine eigene Synthese, indem es den Repressor aktiviert.

Highlight Beide Mechanismen nutzen Strukturgene, Promotor und Operator als Kontrollregion, unterscheiden sich aber in der Art, wie der Repressor aktiviert oder deaktiviert wird.

Genetik Regulation der Grenaktivität bei Prokarionten Operon Regulatorgen Transkription mRNA Translation Regulatorgen: - ein Gen Promotor Op

Beispiel Substratinduktion - Abbau von Lactose

Das Lac-Operon-Modell ist ein klassisches Beispiel für die Substratinduktion

  1. Das Regulatorgen bildet ein aktives Repressorprotein.
  2. Lactose (Substrat) bindet an den Repressor und inaktiviert ihn.
  3. Der inaktivierte Repressor kann nicht an den Operator binden.
  4. Die RNA-Polymerase kann die Gene des lac-Operons transkribieren.
  5. Enzyme werden synthetisiert, die Lactose abbauen.

Highlight Wenn kein Lactose vorhanden ist, findet keine Enzymsynthese statt.

Genetik Regulation der Grenaktivität bei Prokarionten Operon Regulatorgen Transkription mRNA Translation Regulatorgen: - ein Gen Promotor Op

Beispiel Endproduktrepression - Aufbau von Tryptophan

Das Trp-Operon demonstriert die Endproduktrepression

  1. Das Regulatorgen bildet ein inaktives Repressorprotein.
  2. Die RNA-Polymerase transkribiert die Strukturgene.
  3. Tryptophan wird aus Vorstufen synthetisiert.
  4. Das Endprodukt Tryptophan bindet an den Repressor und aktiviert ihn.
  5. Der aktivierte Repressor blockiert die RNA-Polymerase.
  6. Die Enzymsynthese und Tryptophansynthese werden gestoppt.

Highlight Dieser Mechanismus reguliert den Bestand an Tryptophan in der Zelle.

Genetik Regulation der Grenaktivität bei Prokarionten Operon Regulatorgen Transkription mRNA Translation Regulatorgen: - ein Gen Promotor Op

Genmutationen

Genmutationen sind Veränderungen in der DNA-Sequenz, die verschiedene Auswirkungen haben können

  1. Punktmutationen Austausch einer Base in einem Basentriplett.

    • Stumme Mutation Keine Änderung der Aminosäuresequenz.
    • Missense-Mutation Codierung für eine andere Aminosäure.
    • Nonsense-Mutation Vorzeitiger Abbruch der Translation.

  2. Leserastermutationen Verschiebung des Triplettleserasters durch Insertion, Deletion oder Duplikation.

Definition Eine Genmutation betrifft nur ein einzelnes Gen und kann ein Austausch (Substitution), Wegfall (Deletion) oder Hinzukommen (Insertion) von Basen sein.

Example Bei einer Missense-Mutation kann der Austausch einer Base an der ersten oder zweiten Stelle eines Tripletts dazu führen, dass eine andere Aminosäure codiert wird, was die Struktur und Funktion des Proteins verändern kann.

Genetik Regulation der Grenaktivität bei Prokarionten Operon Regulatorgen Transkription mRNA Translation Regulatorgen: - ein Gen Promotor Op

Leserastermutationen

Leserastermutationen haben oft schwerwiegende Folgen für die Proteinstruktur

  1. Missense-Mutation Eine Base wird hinzugefügt, was das Leseraster verschiebt und nachfolgende Tripletts verändert.
  2. Nonsense-Mutation Eine oder mehrere Basen fallen weg, was zu einem vorzeitigen Stopp-Codon führen kann.

Highlight Leserastermutationen können die gesamte Aminosäuresequenz ab dem Mutationspunkt verändern und führen oft zur Produktion nicht-funktionaler Proteine.

Genetik Regulation der Grenaktivität bei Prokarionten Operon Regulatorgen Transkription mRNA Translation Regulatorgen: - ein Gen Promotor Op

Seite 7 Leserastermutationen

Die Seite erklärt die verschiedenen Arten von Leserastermutationen.

Vocabulary

  • Missense-Mutation Führt zur Bildung einer anderen Aminosäure
  • Nonsense-Mutation Führt zu einem vorzeitigen Stopp-Codon
Genetik Regulation der Grenaktivität bei Prokarionten Operon Regulatorgen Transkription mRNA Translation Regulatorgen: - ein Gen Promotor Op

Genetik

Die Genetik befasst sich mit der Vererbung und der Regulation von Genen. Sie ist ein grundlegender Bereich der Biologie, der unser Verständnis von Lebewesen und ihrer Entwicklung prägt.

Definition Genetik ist die Wissenschaft der Vererbung und der Weitergabe von Eigenschaften von einer Generation zur nächsten.

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Unser KI-Begleiter ist speziell auf die Bedürfnisse von Schülern zugeschnitten. Basierend auf den Millionen von Inhalten, die wir auf der Plattform haben, können wir den Schülern wirklich sinnvolle und relevante Antworten geben. Aber es geht nicht nur um Antworten, sondern der Begleiter führt die Schüler auch durch ihre täglichen Lernherausforderungen, mit personalisierten Lernplänen, Quizfragen oder Inhalten im Chat und einer 100% Personalisierung basierend auf den Fähigkeiten und Entwicklungen der Schüler.

Wo kann ich mir die Knowunity-App herunterladen?

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

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Regulation der Genaktivität bei Prokaryoten

Die Genregulation bei Prokaryoten erfolgt hauptsächlich durch das Operon-Modell. Ein Operon ist eine funktionelle Einheit auf der DNA, die aus mehreren Komponenten besteht

  1. Regulatorgen Codiert den Repressor.
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  • Repressor Ein Protein, das an DNA oder RNA bindet und die Genexpression hemmt.
  • RNA-Polymerase Ein Enzym, das die Herstellung einer RNA-Kopie katalysiert.

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Substratinduktion und Endproduktrepression

Die Substratinduktion und Endproduktrepression sind zwei wichtige Mechanismen der Genregulation bei Prokaryoten.

Substratinduktion

  • Kontrolliert den Abbau von Stoffen
  • Die Synthese von Enzymen wird durch das Substrat angeregt
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Endproduktrepression

  • Kontrolliert den Aufbau von Stoffen
  • Das Endprodukt einer Stoffwechselkette stoppt die weitere Produktion
  • Das Produkt aktiviert den Repressor und unterbindet die Enzymsynthese

Example Bei der Substratinduktion bewirkt Lactose die Expression von Enzymen, die zu seinem Abbau nötig sind. Bei der Endproduktrepression verhindert Tryptophan seine eigene Synthese, indem es den Repressor aktiviert.

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Das Lac-Operon-Modell ist ein klassisches Beispiel für die Substratinduktion

  1. Das Regulatorgen bildet ein aktives Repressorprotein.
  2. Lactose (Substrat) bindet an den Repressor und inaktiviert ihn.
  3. Der inaktivierte Repressor kann nicht an den Operator binden.
  4. Die RNA-Polymerase kann die Gene des lac-Operons transkribieren.
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Das Trp-Operon demonstriert die Endproduktrepression

  1. Das Regulatorgen bildet ein inaktives Repressorprotein.
  2. Die RNA-Polymerase transkribiert die Strukturgene.
  3. Tryptophan wird aus Vorstufen synthetisiert.
  4. Das Endprodukt Tryptophan bindet an den Repressor und aktiviert ihn.
  5. Der aktivierte Repressor blockiert die RNA-Polymerase.
  6. Die Enzymsynthese und Tryptophansynthese werden gestoppt.

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Genmutationen

Genmutationen sind Veränderungen in der DNA-Sequenz, die verschiedene Auswirkungen haben können

  1. Punktmutationen Austausch einer Base in einem Basentriplett.

    • Stumme Mutation Keine Änderung der Aminosäuresequenz.
    • Missense-Mutation Codierung für eine andere Aminosäure.
    • Nonsense-Mutation Vorzeitiger Abbruch der Translation.

  2. Leserastermutationen Verschiebung des Triplettleserasters durch Insertion, Deletion oder Duplikation.

Definition Eine Genmutation betrifft nur ein einzelnes Gen und kann ein Austausch (Substitution), Wegfall (Deletion) oder Hinzukommen (Insertion) von Basen sein.

Example Bei einer Missense-Mutation kann der Austausch einer Base an der ersten oder zweiten Stelle eines Tripletts dazu führen, dass eine andere Aminosäure codiert wird, was die Struktur und Funktion des Proteins verändern kann.

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Leserastermutationen

Leserastermutationen haben oft schwerwiegende Folgen für die Proteinstruktur

  1. Missense-Mutation Eine Base wird hinzugefügt, was das Leseraster verschiebt und nachfolgende Tripletts verändert.
  2. Nonsense-Mutation Eine oder mehrere Basen fallen weg, was zu einem vorzeitigen Stopp-Codon führen kann.

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  • Missense-Mutation Führt zur Bildung einer anderen Aminosäure
  • Nonsense-Mutation Führt zu einem vorzeitigen Stopp-Codon
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Genetik

Die Genetik befasst sich mit der Vererbung und der Regulation von Genen. Sie ist ein grundlegender Bereich der Biologie, der unser Verständnis von Lebewesen und ihrer Entwicklung prägt.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

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Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

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Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

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Lena M

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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