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wichtigsten Themen der Genetik aus der EF für die Oberstufe Zellorganellen DNA DNA-Replikation Zellzyklus Proteine Der genetische Code Enzyme
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Rückblick Thema Genetik Am rauen endoplasmatischen Reticulum findet Proteinsyn- these statt. Zellkern: -enthält die Erb- information ·steuert sämtliche 4 μm Stoffwechselprozesse →Steuerzentrum der Zelle -Nucledus: Herstellung der Ribosomen -DNA-Replikation Mitochondrien: -Zellatmung -Energiegewinnung ⇒ Kraftwerk der Zelle Produktion you ATP(Adenosintriphosphat) Endoplasmatisches Reticulum (ER) -Stofftransport durch die Zelle •Synthese, Speicherung, Transport von Stoffen (Feke, Eiweiße und...) - raues ER: Proteinbiosynthese -glables SR: Funktion. der Synthese von Fettsäumen, membran-phospholipiden und Steroiden Vesikel 50nm Cytoskelett Cytoplasma Zellmembran Im Zellkern befinden sich fast die gesamte DNA der Zelle sowie der Nucleolus, Ort der Synthese ribosomaler RNA und Ribosomenfabrik. Golgi-Apparat Ribosomen Die Zellmembran grenzt die Zelle ab und reguliert den Stoffaustausch zwischen Innen- und Außenmilieu. Ribosomen: •Ort der Eiweiß- Synthese (Translation) Zellkern Lysosom Nucleolus Extrazellularraum Centriolen raues Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zelle. 1 μm endoplasmatisches Reticulum Mitochondrium nur in nflanzlichen Zellen glattes endo- plasmatisches Reticulum -Peroxisom nur in tierischen Zellem 1 μm Quelle: Markl Biologie Oberstufe, O Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2011 Fotos: FOCUS, Hamburg; Mauritius Images, Mittenwald Golgi- tunavat: (Dictyosomen-ein Teil vom GA wird Dictyosom genannt) -Synthese, Speicherung, Transport von Stoffen (Eetle, Eiweiße usw.) - Vesikel censprägen Chloroplasten : -Fotosynthese -Synthese des grünen Farbstoffs Chlorophyll Vakuole: -Abban, Ablagerung, Speicherung von Stoffen - verleiht der Zelle Fertig. keil Aufgabe der Lysosomen Lysosomen: -Abbau von Giften -programmierter Zellbod Abbau von nicht mehr Kotwendigen Zell meeter. ial einfache Membran : - Donnelmem Gran:- ohne membran: - 1400 nm kondensierte Sektion des Chromo- soms Metaphasen- chromosom Nukleo- som 30 nm Chromatinfaser mit Nukleosomen MUS 300 nm 700 nm Kondensation der Desoxyribonukleinsäure (PNA); Verdichtung der DNA, 2. B. zu chromosomen Dekondensation der DNA: die DNA streckt sich wieder aus, 2. B. z chromatin fäden Promy Zarrabbelline H1 Histon- (H2A, H2B, H3, H4) Oktamer Chromatin- 11 nm Feinstruktur Histon DNA-Doppelhelix 2 nm zweifache/downells Chromosomensatz 1 STORE 8 divamo somen раан 16 Ein-Chromatel chromosom z-chromatic- Chromosom können beide Chromosomen sein 17 LID 13 3 zZwei-chromated-chromosom 10 toº 14 18 diploid UMI 1 2 3 X 15 19 haploid 12 16 17 20 18 13 19 D CTY 20 5 M 14 21 BD 4 5 6 7 8 9 10 11 21 6 22 leel vom GA wird 15 22 ň Y 12 X Transportform CMUID -Autosomen Gonosomen DUA kann abgelegen werden Arbeitsform C { curcundin tüden chromcetinfachen -einfachs Chromosomen Satz (23 Zellzy klus ⒸG₁-Phase (langste); Zellkern wird auf die Verclownlung des chromosomen- Malerials vorbereiten 1-R₂UA- / Proteinsynthese ⒸS-Phase: DNA-Replikation Hypothese semikonservative Replikation Mitose + Zellteilungs (zellkernteilung) (Cytokinese) Interalase Methode (3) G₂-Phase: Vorbereitung zur Kern- und Zellkeilung -Qualitätssicherung (Replikations genanig- -Rheit, Fehlpaarungsreperatur) Ergebnisse Bei der Dichtegradienten- zentrifugation erhält...
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man aus den Proben DNA-Banden an Stellen im Lösungsmittel, die ihrer Dichte entsprechen. Meselson - Experiment, welche Form bei der DNA- Replikation entsteht Bakterien vermehren sich zunächst in einem Kulturmedium mit dem schwe- ren Stickstoffisotop "N. Dieses bauen sie in die Basen der Nucleinsäuren ein. Ihre gesamte DNA ist dann schwer. Omin Alternative Hypothesan konservative Replikation Schlussfolgerung Die Replikation erfolgt semikonservativ. N Danach werden sie in ein Kul- turmedium mit dem normalen Stickstoff N überführt. Dort können sie sich ein- bzw. zwei- mal teilen. 20 min 14N dispersive Replikation Nach der ersten Replikation erhält man eine mittelschwere DNA (Widerspruch zur konser- vativen Replikation). 40 min Zu Beginn (0 min), nach einer Replikation (20 min) und nach zwei Replikationen (40 min) werden Proben entnommen. leichte "N/N-DNA -----mittelschwere "N/"N-DNA schwere "N/N-DNA Nach der zweiten Replikation ist die Hälfte der DNA leicht, die andere Hälfte mittelschwer (Widerspruch zur dispersiven Replikation). Quelle: Markl Biologie Oberstufe, O Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2011 Go-Phase: ruhende Zelle: sie teilt sich nicht, Ruherause für wenige Tage bis mehrere Jahre, unter bestimmten Vorraussetzungen kommt sie wieder den Initiation: 1.^ Helicase trenut DNA in zwei Einzelstrange; SSB-Proteine stabilisieren diese, DNA- Toroisomerase verhindert Verknävelung Elongation: Primase: Synthe- fisiert an bekannte Startsequenz RNA-Primer e aus RNA-Nucleotiden GRibose anstatt Desoxy- ribose auch ein Zucker komplementär: das andere ergänzend Matrizelustrang: Vorlage (Strang) Leitstrang-Matrize Leitstrang 2.2 Die DNA-Polymerase ver- längert den Leitstrang kontinuierlich und den Folgestrang stückweise. Folgestrang DNA-Replikation ⇒ Ziel: DVA verdomet 6.) Folgestrang: diskontinuierlich Replikation Okazaki-Fragment- Replikationsrichtung -Folgestrang-Matrize 2.3 + (2.6) Die Ligase verknüpft die Okazaki- Fragmente, nachdem der RNA- Primer durch DNA ersetzt wurde. (2.2) DNA-Polymerase I knüpft DNA-Nucleotide an vervollständigung zum Ponnelstrang a.) Leitstrang: kontinuierliche Replikation > DNA- Polymerase III läuft durch Nucleotide werden am 3 Ende angefügt. Die Helicase entspiralisiert und öffnet den Doppelstrang. Eine Replikationsgabel entsteht. -DNA-Nucleotide A, T, C, G RNA-Primer 3₁ 3º (^.^) Proteine stabilisieren die Einzelstränge. Beide Einzelstränge werden komplementär ergänzt. DNA- 1.1 Tonoisomerase Weitere Enzyme beseitigen starke Verdrillungen der DNA. 2.1 Am Leitstrang und am Folgestrang erzeugt die Primase RNA-Primer. Übersicht: Fortschreiten der Replikation (2.3) DNA-Ligase: verbindet Okazaki- Fragmente (kovalente Bin- dung zwischen Zucker und Kovalente Bindung: Form der chemischen Bindungen und sorgt für den feren Zusam. menhalt von Atomen (2.4 DUA-Polymerase I: 00000000; tauscht RNA-Nucleotide ooooo 3 Ende des Primers →DNA-Polymerase III arbeitet in entgegen- gesetzter Richtung Primer Gis Primer = Okazaki - Fragment 5' Die Replikations gabe wächst. • PUA-Polymerase arbeitet nur 573' (kuun)t nur am 3' Ende Quelle: Markl Biologie Oberstufe, O Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2011 von ooo: Nucleotide auf. aus Primer durch DNA-
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man aus den Proben DNA-Banden an Stellen im Lösungsmittel, die ihrer Dichte entsprechen. Meselson - Experiment, welche Form bei der DNA- Replikation entsteht Bakterien vermehren sich zunächst in einem Kulturmedium mit dem schwe- ren Stickstoffisotop "N. Dieses bauen sie in die Basen der Nucleinsäuren ein. Ihre gesamte DNA ist dann schwer. Omin Alternative Hypothesan konservative Replikation Schlussfolgerung Die Replikation erfolgt semikonservativ. N Danach werden sie in ein Kul- turmedium mit dem normalen Stickstoff N überführt. Dort können sie sich ein- bzw. zwei- mal teilen. 20 min 14N dispersive Replikation Nach der ersten Replikation erhält man eine mittelschwere DNA (Widerspruch zur konser- vativen Replikation). 40 min Zu Beginn (0 min), nach einer Replikation (20 min) und nach zwei Replikationen (40 min) werden Proben entnommen. leichte "N/N-DNA -----mittelschwere "N/"N-DNA schwere "N/N-DNA Nach der zweiten Replikation ist die Hälfte der DNA leicht, die andere Hälfte mittelschwer (Widerspruch zur dispersiven Replikation). Quelle: Markl Biologie Oberstufe, O Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2011 Go-Phase: ruhende Zelle: sie teilt sich nicht, Ruherause für wenige Tage bis mehrere Jahre, unter bestimmten Vorraussetzungen kommt sie wieder den Initiation: 1.^ Helicase trenut DNA in zwei Einzelstrange; SSB-Proteine stabilisieren diese, DNA- Toroisomerase verhindert Verknävelung Elongation: Primase: Synthe- fisiert an bekannte Startsequenz RNA-Primer e aus RNA-Nucleotiden GRibose anstatt Desoxy- ribose auch ein Zucker komplementär: das andere ergänzend Matrizelustrang: Vorlage (Strang) Leitstrang-Matrize Leitstrang 2.2 Die DNA-Polymerase ver- längert den Leitstrang kontinuierlich und den Folgestrang stückweise. Folgestrang DNA-Replikation ⇒ Ziel: DVA verdomet 6.) Folgestrang: diskontinuierlich Replikation Okazaki-Fragment- Replikationsrichtung -Folgestrang-Matrize 2.3 + (2.6) Die Ligase verknüpft die Okazaki- Fragmente, nachdem der RNA- Primer durch DNA ersetzt wurde. (2.2) DNA-Polymerase I knüpft DNA-Nucleotide an vervollständigung zum Ponnelstrang a.) Leitstrang: kontinuierliche Replikation > DNA- Polymerase III läuft durch Nucleotide werden am 3 Ende angefügt. Die Helicase entspiralisiert und öffnet den Doppelstrang. Eine Replikationsgabel entsteht. -DNA-Nucleotide A, T, C, G RNA-Primer 3₁ 3º (^.^) Proteine stabilisieren die Einzelstränge. Beide Einzelstränge werden komplementär ergänzt. DNA- 1.1 Tonoisomerase Weitere Enzyme beseitigen starke Verdrillungen der DNA. 2.1 Am Leitstrang und am Folgestrang erzeugt die Primase RNA-Primer. Übersicht: Fortschreiten der Replikation (2.3) DNA-Ligase: verbindet Okazaki- Fragmente (kovalente Bin- dung zwischen Zucker und Kovalente Bindung: Form der chemischen Bindungen und sorgt für den feren Zusam. menhalt von Atomen (2.4 DUA-Polymerase I: 00000000; tauscht RNA-Nucleotide ooooo 3 Ende des Primers →DNA-Polymerase III arbeitet in entgegen- gesetzter Richtung Primer Gis Primer = Okazaki - Fragment 5' Die Replikations gabe wächst. • PUA-Polymerase arbeitet nur 573' (kuun)t nur am 3' Ende Quelle: Markl Biologie Oberstufe, O Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2011 von ooo: Nucleotide auf. aus Primer durch DNA-
Cool, mit dem Lernzettel konnte ich mich richtig gut auf meine Klassenarbeit vorbereiten. Danke 👍👍