Die Desoxyribonucleinsäure besteht aus 2

Die Desoxyribonucleinsäure besteht aus 2 Molekülketten, deren Grundbausteine
Nucleotide genannt werden. Jedes dieser Nucleotide besteht nun aus 3 Teilen;aus
einem Phosphormolekül und einem Zuckermolekül, die abwechselnd eine Kette bilden
und einer Base, die immer an das Zuckermolekül gebunden ist. Die Basen verbinden
die beiden Stränge miteinander. Die 4 Basen sind Guanin, Cytosin, Adenin und
Thymin, wobei sich Guanin immer nur mit Cytosin paaren kann und Adenin nur mit
Thymin. Adenin ist hierbei mit Thymin über 2 Wasserstoffbrückenbindungen
verbunden und Cytosin mit Guanin über 3 WBB. Dieser Doppelstrang ist nun noch
schraubig gedreht, man spricht von einer Doppelhelixstruktur. Die Stränge sind nun
also nicht identisch, sondern komplementär, jade der Basen hat ja wie gesagt seinen
festen Partner des anderen Stranges.
In einem Chromosom ist nun dieser DNA-Strang nicht gestreckt, er windet sich um
kuglige Proteinkomplexe, den HIstonen ( 1,5-2 mal umwunden), bildet mit diesen ein
Nucleosom und geht zur nächsten Kugel weiter. Aufgrund dessen ist dieser Faden
(Chromatinfaden nur 1/6 mal so lang wie der vollständig gestreckt (vorgestellte) DNAStrang
Die semikonservarive (Tochter) Replikation des DNA-Stranges geschieht auf folgende
Weise:Am Anfang werden die beiden komplementären Stränge durch das Enzym
Helicase getrennt, den getrennten Bereich nennt man Replikationsgabel. Zur DNAReplikation gehören nun verschiedene Enzyme, u.a.die DNA-Polymerase, die einzelne
Nucleotide zu einem DNA-Strang verknüpft.Die Verdopplung der DNA kann aber nur
in 3'nach5' Richtung dem vorhandenen Einzelstrang entlang ablaufen.,da die
Polymerase die neuen Stränge nur in 5' nach 3' Richtung herstellen kann. Der eine
Strang kann deshalb als Ganzes (von unten her auf den noch geschlossenen Bereich zu
) synthetisiert werden, der andere nur teilweise, die Polymerase muß immer wieder neu
am geöffneten Stück ansetzen(vom geschlossenen auf den geöffneten Bereich
zu).Diese neuen Teilstücke werden durch das Enzym Ligase miteinander verbunden.
Die einzelnen Teilstücke nennt man Okazaki-Stücke.
Transkription: Für die Bildung von neuen Proteinen, die aus vielen Aminosäuren
bestehen, muß die genetische Information, die sich auf der DNA im Zellkern befindet,
auf die einzelnen Aminosäureteile übertragen werden. Deshalb muß von der DNA eine
Kopie hergestellt werden, die kleiner ist als diese, die m-RNA(Messenger).Dazu
werden die beiden DNA-Stränge örtlich voneinander getrennt und eine
vorübergehende Entwindung der Doppel-Helix tritt auf. An einem Strang(dem
codogenen Strang) der DNA lagern sich komplementär zur Basensequenz RNAMoleküle an. Der Vorgang, den man Transskriptiion nennt, geht folgendermaße
vonstatten: An dem einen der beiden entwundenen DNA-Stränge (codogener Strang)
setzt sich die RNA-Polymerase. Sie liest den Strang in 3'nach5'Richtung ab.(kann ja
nur in 5'3'Richtung synthetisieren) und bildet einen komplementären Strang, der sich
aber in folgendem von der DNA unterscheidet: Er hat einen anderen Zuckerteil (die
Ribose) und anstatt der Base Thymin kommt hier die Base Uracil vor. Es wird nur ein
kleiner Teil des DNA-Stranges abgelesen. Es gibt auf ihm spezifische Start- und
Stoppsignale. Die jetzt neu synthetisierte m-RNA löst sich vom codogenen Strang und
die Entwindung wird rückgängig gemacht.
Die Reihenfolge der Aminosäuren muß in der m-RNA (letztlich in der DNA)
kodiert vorliegen,um das richtige Protein h erzustellen. Auf vier Basen kommen
jedoch 20 Aminosäuren (der genetische Code arbeitet mit den 4 Basen als
Zeichen). Also muß auf drei Basen jeweils eine Aminosäuren kommen,denn
vier hoch 3 = 64(4 ho ch 2 nur 16). Es ergeben sich daraus 64 Möglichkeiten,
eine Aminosäure zu bestimmen. Diese Gruppen von drei Basen nennt man
Basentriplet.(ein Basentriplet = ein Codogen ). Einem dieser Triplets wird
nun eine bestimmte Aminosäure zugeordnet. Bei 64 Möglichkeiten passen
oftmals mehrere Codes auf eine Aminosäure, man spricht hier von einem
degenerierten Code. Es gibt nun verschiedene Start- und Stopp-Codons, die
nach der Lesung wegfallen. Der genetische Code, den man auf der CodeSonne ablesen kann, gilt für die m-RNA.
Vor der Mitose fand die Replikation in der Interphase statt (und die Synthese
der Chromosomenproteine). In der Prophase verdichten sich die Chromosomen.
Man kann schon die beiden Chromatiden, die am Zentromer zusammengehalten
sind, erkennen. Am Ende der Prophase löst sich die Kernmembran auf. In der Metaphase sind die Chromosomen maximal verkürzt, die Spindelfasern sind gebildet.
Die Chromosomen rücken in die Äquatorialebene. In der Anaphase teilen sich
die Zentromere jedes Chromosoms, die Chromatiden wandern mit dem Zentromer
voran zu den entgegengesetzten Polen. In der Telophase befindet sich dann an den
Polen je ein Chromatid jedes einzelnen Chromosoms. Jetzt löst sich die Kernspindel auf und es bildet sich die neue Kernmembran, danach entwinden sich die
Chromatiden wieder und die Zelle befindet sich wieder im Interphasestadium.
Meiose: Während der Meiose wird der diploide (2n)Chromosomensatz, der
durch das Verschmelzen je eines einfachen Satzes beider Keimzellen in der
Zygote auftritt (Befruchtung), auf den einfachen haploiden (n) Satz reduziert.
Die Meiose besteht aus Reifeteilung 1+2.In der Interphase werden die Chromatiden verdoppelt. In der Prophase verdichten sich die Chromosomen,
werden sichtbar. Die homologen Chromosomen ordnen sich hierbei parallel
zueinander an, sie bilden ein Bi-Valent,das eine viersträngige Struktur hat.
Die Kernmembarn löst sich auf. In der Metaphase 1 rücken die Bivalente in
die Äquatorialebene, die Spindelfasern bilden sich. In der Anaphase 1 werden
die homologen Chromosomen des Bi-Valents geteilt und wandern mit den
Zentromeren voran zu den Polen, die Verteilung ist zufallsbedingt.In der Telophase,
nach dem Auflösen der Spindelfasern, werden die 2 Chromatid-Chromosomen
(Mitose:1 Chromatid) vorübergehend von einer neuen Kernmembran eingeschlossen. An jedem Pol liegt ein vollständiger haploider Satz vor.Die Phasen der
Reifeteilung II entsprechen denen einer Mitose. Als Folge
der Mitose enttehen aus einer diploider Keimzelle 4 haploide Keimzellen.
Bei mitotischen Teilungen bleibt die Chromosomenanzahl erhalten, die Zellen wären
diploid, so wären schon nach wenigen Geneationen die Chromosomenzahl ins
Unermeßliche gestiegen. Ei+Spermienzelle: je auf 23 Chromosomen reduziert:
Verschmelzung wieder 46.