Kompetenzen Mitose und Meiose sowie Klassische Genetik

Kompetenzen Replikation, Proteinbiosynthese, Mutationen LK 12
Replikation
Ich weiß, dass die Replikation ein Vorgang zur Verdoppelung der DNS ist, dem
ein semikonservativer Mechanismus zugrunde liegt (neue DNS: jeweils ein
Polynukleotidstrang ist neu synthetisiert und ein Polynukleotidstrang ist der
elterliche Matrizenstrang).
Ich verstehe, dass die Replikation in der Synthesephase der Interphase stattfindet.
Ich kann den Ablauf der Replikation inklusive beteiligter Enzyme beschreiben:
Entspiralisierung, Aufbrechen der H-Brückenbindungen (Helicase), Synthese von
Primer (Primase) an beide Stränge, Anbinden der DNS-Polymerase, Bildung von
Wasserstoffbrückenbindungen zwischen komplementären Nukleotiden und
Muttersträngen, Verknüpfung der Nukleotide (DNS-Polymerase): Leitstrang wird
kontinuierlich synthetisiert, Folgestrang in Stücken (-> Okazaki-Fragmente), da
Polymerase die Nukleotide nur in 5´-3´Richtung verknüpfen kann; Verbindung der
Okazaki-Fragmente (Ligase), Korrekturlesen (korrekturlesende Enzyme)
Proteinbiosynthese
Allgemeines
Ich weiß, dass durch Proteinbiosynthese Polypeptide anhand der Informationen der
DNS synthetisiert werden.
Ich weiß, dass ein Gen die Information für ein Polypeptid verschlüsselt, ein
Polypeptid aus einer bestimmten Abfolge von Aminosäuren aufgebaut ist und
mehrere Polypeptide ein Protein bilden.
Ich kann aus Informationen über Ausgangsstoff, Zwischenprodukte und
Endprodukt eine Genwirkkette bilden (Gen 1 -> Polypeptid 1 -> Enzym 1 ->
Katalyse der Bildung von Stoff 2 aus Stoff 1,...)
Ich weiß, dass die Proteine aus 20 verschiedenen Aminosäuren aufgebaut sind.
Ich weiß, dass alle Aminosäuren eine Aminogruppe und eine Carboxylgruppe
besitzen, sowie einen Rest, der unterschiedlich ist. Durch die Reaktion der
Aminogruppe einer Aminosäure und der Carboxylgruppe einer anderen
Aminosäure entsteht unter Wasserabspaltung eine Peptidbindung.
Ich kann die Proteinbiosynthese – auch mit Hilfe einer Skizze- zusammenfassend
beschreiben.
Ich kann bei Störungen der Proteinbiosynthese genau, logisch und in allen
Konsequenzen beschreiben, welche Auswirkungen diese vermutlich haben.
Genetischer Code
Ich kann erläutern, dass der genetische Code universell (für alle Lebewesen
identisch), eindeutig (kommafreier Triplettcode) und degeneriert (fast alle
Aminosäuren sind durch mehrer Tripletts codiert) ist.
Ich weiß, dass sich den Tripletts auf der m-RNS die entsprechenden Aminosäuren
mit Hilfe der Code-Sonne zuordnen lassen.
Ich kann aus einer Code-Sonne die Abfolge der Aminosäuren ablesen, wenn die
m-RNS bekannt ist (Achtung: Start Codon = Start und Stopp-Codon = Stopp!)
Notiz
Transkription
Ich kann die Transkription beschreiben: Aufbrechen der H-Brückenbindungen
(Helicase), Binden der RNS-Polymerase an Promotor (best. Basenabfolge, die
auch angibt, welches der codogene Strang ist), Verknüpfen der sich an den
codogenen Strang anlagernden Ribunukleotide (RNS-Polymerase), Stoppen der
Transkription an Terminator (best. Basenabfolge) -> Lösen der m-RNS
Ich weiß, dass RNS die Base Uracil statt Thymin und den Zucker Ribose statt
Desoxyribose. BesitzenIch weiß, dass die Leserichtung der RNS-Polymerase (wie die der DNSPolymerase) von 3´-nach 5´verläuft und die Syntheserichtung von 5´nach 3´.
Ich kann aus einer Basenabfolge der DNS (unter Angabe der Position des
Promotors und der Markierung des codogenen Stranges) die Basenabfolge der mRNS ableiten.
Prozessierung
Ich weiß, dass die Prozessierung der prä-m-RNS zur reifen m-RNS nur bei
Eukaryoten stattfindet, in denen die reife m-RNS den Zellkern durch die
Kernporen verlässt.
Ich kann das Spleißen (Introns werden herausgeschnitten und Exons verbunden)
und das Anhängen bestimmter Sequenzen an das 3´- Ende (Schutzgruppe, Poly ASchwanz) und 5´-Ende (Kappe für Kontakt zur kleinen Ribosomen - Untereinheit)
beschreiben.
Translation
Ich kann die Initiation, Elongation (Codonerkennung, Bildung einer
Peptidbindung, Translokation) und Termination korrekt beschreiben.
Ich kann beschreiben, dass für jede der 20 verschiedenen Aminosäuren eine t-RNS
Synthetase existiert, die die Aminosäuren mit den richtigen t-RNS Molekülen
verbindet, wobei die t-RNS ein zum Codon der m-RNS komplementäres
Anticodon besitzen.
Ich kann den Vorgang der Translation (mit A- und P-Stelle) durch Skizzen
darstellen.
Mutationen
Ich weiß, dass Mutationen Veränderungen des Erbgutes sind und spontan und
ungerichtet auftreten.
Ich kann einige Mutagene nennen, weiß aber, dass Mutationen auch spontan
auftreten.
Ich weiß, dass Mutationen auch. bei der Meiose, der Replikation und der
Transkription auftreten können, wobei die Mutationen von Keimzellen und
Stammzellen besonders weit reichende Folgen haben können.
Ich kann die drei Mutationstypen benennen und an Beispielen erläutern:
Genmutation, Chromosomenmutation, Genommutation.
Ich kann bei Genmutationen zwischen Punktmutationen und Leserastermutationen
unterscheiden und kann erklären, warum letztere immer Auswirkungen haben,
erstere aber entweder stumm (degenerierter genetischer Code!) oder wirksam sind.
Ich weiß, dass die Auswirkung von einzelnen, falsch eingebaute Aminosäuren
davon abhängt, an welchen Stellen sie im Protein liegen: im aktiven Zentrum
(Bindestelle für Substrat) kann schon eine einzige falsche Aminosäure das Protein
untauglich machen.