Altern Material: Zelltod
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ltern A Material: Zelltod Zelle führt. Fehlt P53, so führen Schäden an der DNA nicht zu einem Tod der Zelle. Die geschädigte Zelle kann sich weiter teilen und die geschädigte DNA an ihre Tochterzellen weitergeben. Schülerbuch Seite 183 A1 siehe Tabelle Basiskonzepte Die Themen sind den Basiskonzepten Reproduktion sowie Steuerung und Regelung zuzuordnen. Nekrose Apoptose Zellschwellung Zellschrumpfung ausgelöst durch Verletzung programmierter Zelltod Zerstörung der Struktur der Organellen Erhalt der Struktur der Organellen A1 Die Probe des einjährigen Kindes enthält die DNA wird zerstört. DNA zerfällt in gleichmäßige Fragmente. A2 Die RNA-Sequenz erlaubt die Anlagerung von Auslaufen der Zelle führt zu Entzündungen. Zellbestandteile sind von Membranen umgeben und werden von Phagocyten vernichtet. A2 Typ 1 Todesfaktor bindet an Todesrezeptor → Aktivierung der Caspase 8 → Caspase 8 aktiviert Caspase 3 → Caspase 3 sorgt für die Zerstörung von Proteinen in der Zelle Typ 2 Mitochondrien setzen Cytochrom c frei → Cytochrom c aktiviert Caspase 3 → Caspase 3 sorgt für die Zerstörung von Proteinen in der Zelle A3 P53 sorgt in gesunden Zellen dafür, dass bei Arbeitsblatt Seite 189 längsten Telomerenstücke, da sich die Zellen am wenigsten geteilt haben. DNA-Nucleotiden, die dann zu Telomeren-DNA verknüpft werden. A3 Krebstherapie: Wenn es gelingt, in Krebszellen die Telomerase-Aktivität zu hemmen, verlieren sie ihre unbegrenzte Teilungsfähigkeit, altern und sterben ab wie normale Körperzellen. Die Gefahr besteht darin, dass durch die medikamentöse Blockierung der Telomerase unspezifisch auch Keimzellen oder andere teilungsaktive Zellen (Immunzellen, Blut bildende Zellen oder Stammzellen) ihre Telomeraseaktivität und damit ihre Zellteilungsaktivität einbüßen. VerzögerungdesAlterns:Hierfür wäre eine Stimulierung der Telomeroseaktivität sinnvoll. Dies könnte aber zur Auslösung von Krebs führen. einer Schädigung der DNA Cytochrom c ausgeschüttet wird. Dies führt zu einer Aktivierung der Caspase 3 und damit zu einer Zerstörung von zelleigenen Proteinen, was zum Tod der Modell für die Funktionsweise der Telomerase ��� � � � � �� ���������������������� ��������� �� ��� � � �� ������ ������ ������ �� � �������������������������� ���������������������� ������� �� ��� � � �� ������ ������ ������ ��� ������������������������ ���������������� �� ��� � � �� ������ ������ ������ ��������� ������������������� ��������� �� ��� � � �� ������ ������ ������ ������ ��� ��� � � � ��� ��� � � � ��� ��� � � � ��� 188 Telomere — die Lebensuhr der Zelle Nach einer Zellteilung (Mitose) findet eine Verdopplung (Replikation) der DNA statt. Sie ist die Voraussetzung für die sich anschließende nächste Zellteilung. Zur Replikation lagert sich das Enzym DNA-Polymerase an die von­ einander getrennten Einzelstränge der DNA an. Da die Replikation des Tochterstranges nur in 5‘–3´-Richtung möglich ist, kann bei der Synthese des „Rückwärtsstrangs“ am Elternstrang das Enzym nur stückweise vorgehen. Es springt von Primer zu Primer (s. Abb. 1). Nach Entfernen dieser Primer würde am 5‘-Ende des neuen DNA-Stranges ein Stück instabiler DNA-Einzelstrang zurückbleiben und später verkleben oder verloren gehen. Da jedes Chromosom jedoch an den Enden sogenannte Telomere aufweist, wird dies verhindert. Telomere sind kurze, sich wiederholende DNA-Abschnitte (beim Menschen bis zu 1000-mal) mit bestimmter Basenfolge. Bei jeder Replikation der DNA werden die Telomerenenden kürzer (s. Abb. 3). Nach dem vollständigen Verlust der Telomeren verliert die Zelle die Fähigkeit sich zu teilen und stirbt nach einiger Zeit ab. In der Telomerenverkürzung liegt wahrscheinlich eine der Hauptursachen für das Altern von Zellen. �� � ��������������� �� �� �� ����� �� �� �� ������ ��������������������� �� � ������������������������������������������� ������������������������������ 1 DNA-Replikation ������� ������ ������� ������ ��������� ���� ����������� ��������������� �������� ������� ������� ������� ������� ������� ������������������ 2 Versuchsergebnisse zur Telomerenlänge 3 Zellteilungen und Telomere A1 Mit einem Enzym wurden die Telomeren von Chromosomen unterschiedlich alter Menschen abgespalten und mithilfe der Gelelektrophorese aufgetrennt und durch Anfärben sichtbar gemacht. Deuten Sie das Ergebnis aus Abbildung 2. A2Zellen der Keimbahn und Krebszellen besitzen unbegrenzte Teilungsfähigkeit. Dies wird u.a. durch das Enzym Telomerase möglich. Es enthält einen RNA-Anteil, der zu der Telomeren-DNA komplementär ist. Erläutern Sie, wie dieses Enzym Telomeren synthetisieren kann. A3Die Erkenntnisse über Telomeren und die Telomerase eröffnen möglicherweise Ansätze zur Krebstherapie bzw. zur Verzögerung des Alterns. Stellen Sie mögliche Therapieansätze und deren Risiken dar. © Als Kopiervorlage für den eigenen Unterrichtsgebrauch freigegeben. Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2012 189
