Hauptaufgaben des Blutes: a. Transport von Sauerstoff b. Transport von CO2 zur Lunge c. Transport von auszuscheidenden Stoffen zu den Nieren d. Transport von Vitaminen und Hormonen e. Abwehr von Fremdstoffen f. … Erytrozyten: a. Sind flache Scheiben b. Haben keinen Zellkern c. Sie werden passiv transportiert --> mit dem Blut d. Bestehen zum Großteil aus Wasser, Mineralstoffen, Hämoglobin e. Hämoglobin nimmt in Geweben CO2 auf f. Leben ca. 100-120 Tage g. Sie werden im roten Knochenmark gebildet h. Werden in der Milz abgebaut Leukozyten: a. Sind unregelmäßig geformte Scheiben b. Besitzen einen oder mehrere Zellkerne c. Werden im roten Knochenmark von den Knochenmarkstammzellen gebildet Leukozyten Einkernige Blutkörperchen Vielkernige Blutkörperchen Monozyten Granulozyten B-Lymphozyten Lymphozyten T-Lymphozyten Monozyten: a. Ein Zellkern b. Relativ groß c. Aufnahme von großen Partikeln, Fremdkörpern, Zelltrümmern d. Können sich in Makrophagen verwandeln e. Werden in den Lymphganglien gebildet Makrophagen: Fresszellen Lymphozyten: a. Werden auch in den Lymhganglien gebildet b. Es gibt B-Lymphozyten und T-Lymphozyten B-Lymphozyten: a. Für erregerspezifische Abwehr zuständig b. Bei Kontakt mit fremden Zellen werden sie zu Plasmazellen c. Plasmazellen bilden Proteine, die Immunglobuline bilden d. Immunglobuline machen die fremde Zelle unschädlich e. Können als Gedächtniszelle im Blut bleiben und bei erneutem Kontakt mit dem Bakterium schnell Antigene bilden T-Lymphozyten: a. Haben mehrere Funktionen b. Regulieren die Abwehr durch Helfer- und Unterdrückerzellen c. Sind Killerzellen d. Bei AIDS ist die Zahl der T-Lymphozyten stark verringert Unterdrückerzellen: Stoppen die Produktion der Antikörper Helferzellen: Durch Aussendung chemischer Signalstoffe regen sie die Vermehrung aller Makrophagen an. Vielkernige, weiße Blutzellen: a. 2-3 teiliger Kern b. Werden Granulozyten genannt c. Werden im Knochenmark gebildet d. Bekämpfen Krankheitserreger Blutplättchen: a. Bruchstücke besonderer Zellen b. Werden im Knochenmark gebildet c. Wichtige Rolle bei der Blutgerinnung d. Lösen zusammen mit Fibrinogen die Blutgerinnung aus Blutgerinnung: Gefäßverengung: Die verletzten Gefäße ziehen sich zusammen. Es fließt weniger Blut durch. Anheftung der Thrombozyten: Blutblättchen lagern sich am Rand der Wunde an. Nachkommende Blättchen lagern sich so lange an, bis eine dünne Schicht an Thrombozyten die Wunde bedeckt. Thrombin wird aus Prothrombin gebildet. Verklebung der Thrombozyten: Die Blättchen ändern ihre Form. Durch ausbildung der Fibrinfasern werden die Blutblättchen vernetzt. Beginn der Wundheilung: Fibroplastzellen vermehren sich unter der geschloddenen Decke. Mit der Zeit werden die kaputten Zellen ersetzt und die Rappe fällt ab. Begriffe zum Blut Blutplasma: Flüssiger Bestandteil des Blutes. Dient dem Transport von Blutzellen Blutserum: Klare Flüssigkeit, die sich bei der Gerinnung vom Blutkuchen absetzt. Blutkuchen: Besteht aus Fibrin und den festen Bestandteilen des Blutes. Die abfließende Flüssigkeit ist das Blutserum. Prothrombin, Klaziumionen, Thrombokinese → Thrombin Thrombin → Unlösliches Fibrin, aus löslichem Fibrinogen, das im Blut enthalten ist. Farbblindheit: 8% Männer, 0,5% Frauen Rotblindheit, Grünblindheit, Blaublindheit (selten) Parasexualität und Extrachromosomale Vererbung: a. Vererbung erfolgt nicht nach den mendelschen Gesetzen b. Genetisches Material bildet extrachromosomale Erbfaktoren: Genom: Gesamtheit der Gene auf Chromosom Plasmon: Gesamtheit der extrachromosomalen Erbfaktoren Parasexualität: Rekombinationsvorgänge Konjugation: Zwei Bakterienzellen legen sich übereinander und bilden eine Plasmabrücke, über die sie DNA austauschen Bakteriophagen: Viren, die Bakterien befallen Merkmale werden durch Gene und Umwelt beeinflusst: Modifikation: Veränderung des Phänotypen durch Umweltbedingungen Umweltfaktoren: Licht, Tageslänge, Wasser, Dünger, Temperatur Polygen: Ist, wenn Merkmale nicht durch ein, sondern durch mehrere Gene bedingt sind. Aufbau eines Chromosoms: a. b. c. d. e. 2 Kurze Chromosomenarme 2 Lange Chromosomenarme Telomere an den Enden Führen beim Centromer zusammen Das ganze wird Chromatid genannt Bluterkrankheit: Hämophilie A: 1:1000, Blutgerinnungsfaktor 8 fehlt → Thrombinbildung stark verzögert, BGF 8 kann jedoch gespritzt werden Hämophilie B: 1:20000-30000, BGF 9 wird nicht gebildet Konduktorinnen sind Frauen. In der Mehrzahl erkranken die Männer, da auf dem Y-Chromosom kein ausgleichendes Gen liegt. Sichelzelkrankheit: a. Kommt in Malariagebieten vor b. Erytrozyten nehmen Sichelform an und verstopfen kleine Blutgefäße (1) Hämolyse – Zerstörung der Erytrozyten (2) Anämie – Blutarmut (3) Infektionen – Lernbeeinträchtigung c. Ursache liegt im Sichelzellen-Hämoglobin d. Bei Sauerstoffmangel werden lange Ketten gebildet (Polymerisiert) e. Sichelzellen sind wenig elastisch und wenig verformbar f. Führt zu Herz- und Gehirnversagen Wie entsteht die Sichelzellkrankheit? a. Verändertes Hämoglobin b. Hämoglobin arbeitet durch Veränderung nicht richtig: (1) Eiweißmolekül (2) Transport von Sauerstoff (3) 4 Polypeptidketten Unterschiede: Normale Menschen a. 2 α Ketten mit 141 AS b. 2 β Ketten mit 146 AS c. Position 6 -> Glutamin Erkrankte Menschen a. 2 α Ketten mit 141 AS b. 2 β Ketten mit 146 AS c. Position 6 -> Valin Bei der Sichelzellkrankheit gibt es 3 Phänotypen: Homozygote Nichtmerkmalsträger a. Gesund b. Rote Blutzellen niemals SF Heterozygote Träger a. Unter geringer Sauerstoffkonzentration SFZellen b. 20-40% SF-Zellen Homozygote Träger a. Rote Blutzellen haben SF b. Fatale Anämien c. 100%-Tod Die Replikation: a. Die Helicase entspiralisiert und öffnet den Doppelstrang b. Eiweiße stabilisieren die Einzelstränge, da sie sonst in sich zusammenfallen würden c. Am Leitstrang und am Folgestrang erzeugt die Primase RNS-Primer, sogenannte Zünder d. Die DNS-Polymerase verlängert den Leitstrang durchgehend, während der Folgestrang stückweise verlängert wird e. Die Ligase verknüpft anschließend beim Folgestrang die OkazakiFragmente f. Weitere Enzyme beseitigen starke Verdrillungen der DNS. Allgemeines über die Replikation: a. Beim Leitstrang wird in 3`-5`-Richtung verdoppelt, beim Folgestrang in 5`-3`-Richtung b. Für den Leitstrang braucht es nur einen Zünder, für den Folgestrang mehrere c. DNS-Polymerase ist das eigentliche Replikationsenzym d. Stückhafte Verdoppelung liegt an Gegenläufigkeit der Stränge e. Stücke beim Folgestrang werden Okazaki-Fragmente genannt Begriffe: Ligase: Verknüpfen der Okazaki-Fragmente Polymerase:1) Entfernung der Primer-Nukleotiden 2) Ersetzen mit DNS-Nukleotiden Primase: Erzeugen des Primer-Moleküls Helikase: Öffnen des Doppelstrangs Die Transkription: Ist die Synthese von RNS anhand einer DNS als Vorlage. Die entstandene RNS lässt sich in 3 Gruppen einteilen: a. mRNS – MessengerRNS – Kopiert Teile der DNS b. tRNS – TransportRNS – Bringt die Aminosäuren zu den Ribosomen c. rRNS – RibosomaleRNS – Wesentlicher Bestandteil der Ribosomen Es werden die Nukleinbasen A-T-G-C der DNS in die Nukleinbasen A-U-G-C der RNS umgeschrieben. Anstelle von Desoxyribose bei der DNS kommt in der RNS Ribose vor. Statt Thymin T kommt nun Uracil U vor. Vorgang: a. RNS-Polymerase lagert sich an einer DNS-Region ab b. RNS-Polymerase spaltet den Doppelstrang und legt 20 Basen frei c. DNS-Ableserichtung in 3`-5`-Richtung und RNS-Ableserichtung in 5`-3`Richtung d. Am Terminator wird die Transkription beendet e. Polymerase löst sich von der DNS Weitere Verarbeitung bei Eucaryoten: a. präRNA wird noch prozessiert b. Enden werden verändert c. 5`-Ende bekommt eine Kappe d. 3`-Ende bekommt einen Poly-A-Schwanz e. Introns werden entfernt, Exons verbunden f. RNS kommt zu den Ribosomen a. RNS b. DNS c. R Die Translation: a. mRNS fädelt mit Starttripplet im Ribosom ein – Platz für 2 Basentripplets b. 2 tRNS Moleküle lagern sich an die mRNS Tripplets an c. Die beiden mitgebrachten AS werden durch eine Peptidbindung verknüpft d. Ribosom wandert um ein Tripplet weiter e. Die vorige tRNS wird freigesetzt und belädt sich erneut mit Aminosäuren f. Am Ende der mRNS kommt ein Stopptripplet (1) Ribosom zerfällt wieder in 2 Untereinheiten (2) mRNS wird freigesetzt (3) AS faltet sich je nach Proteintyp Allgemeines über die Translation: A-Bindungsstelle: tRNS kommt mit Aminosäure an P-Bindungsstelle: Die angekommenen AS werden an die Polypeptidkette geknüpft E-Bindungsstelle: tRNS verlässt das Ribosom Der genetische Code: a. Proteinsprache --> 20 Buchstaben – die Aminosäuren b. Gensprache --> 4 Buchstaben (1) DNS --> A; G; C; T; (2) RNS --> A; C; C; U; c. Bei 3 Basen alle 20 Aminosäuren verschlüsseln --> 4^3 Verschlüsselungsmöglichkeiten d. Basentripplet bestimmt den Einbau der Aminosäure e. Durch CODE werden Informationen festgelegt f. Es gibt Start- und Stoppcodons. Sie geben die Information für den Start oder den Abbruch der Proteinsynthese Start: AUG Stopp: UAA, UAG, UGA Die DNS wird mit Proteinen zu Chromosomen verpackt: a. DNS-Molekül wickelt sich um Histone. b. Es enstehen Nucleosomen c. Nucleosomenkette wird weiter aufgewickelt d. Spiralisierung führt zu weiteren Verdichtungen Wichtige Begriffe: DNS-Doppelhelix: Jeder Zellkern enthält DNS, ca. 1,8 Meter Länge Histon: Eiweißmolekül Nucleosom: DNS ist um einen Proteinkern gewickelt – aus 8 Eiweißkugeln Chromatinfaden: a. 40% DNS b. 40% Histone c. 15% andere Eiweiße d. 5% RNS Centromer: Besteht aus Proteinen. Spindelfaseransatzstelle Telomer: Sind Schutzkappen, verhindern das Verkleben der DNS-Enden Aufbau der DNS und der RNS: a. P=Posphatsäurerest b. D=Zucker c. C,T,A,G =Basen Zwischen den Basen sind Wasserstoffbrücken Aufbau der RNS: a. C,T,A,G =Basen Vergleich DNS und RNS: Funktion Bau Bau eines Nukleotids Organische Basen Basenpaarung DNS Speicher der Proteinbausteine a. Makromoleküle aus Nucleotiden b. Doppelhelix 1 Desoxyribose 1 Phosphatrest 1 organische Base Adenin A Guanin G Cytosin C Thymin T A-T ----- 2 WS-Brücken G-C ----- 3 WS-Brücken RNS Abschrift der Proteinbausteine a. Makromoleküle aus Nucleotiden b. Einzelstrang c. Einige RNSFormen bilden WS-Brücken 1 Ribose 1 Phosphatrest 1 organische Base Adenin A Guanin G Cytosin C Uracil U A-U ----- 2 WS-Brücken G-C ----- 3 WS-Brücken Einige Begriffe - Begriffsglossar Echte Gene: Gene, die Proteine codieren Introns: Nicht codierte Bereiche der DNS Pseudogene: Nicht mehr funktionsfähige Gene Repetitive DNS-Sequenzen: Basenabfolgen in der DNS Histon: Eiweißmolekül Komplementär: Wenn Basen sich ergänzen Nukleosom: DNS ist 2 Mal um einen Kern aus 8 Histonen gewickelt Polynukleotid: Fette von Nukleotiden Paraseyxualität: Rekombinationsvorgänge ohne Meiose Konjugation: Bakterienzellen bilden Plasmabrücken und tauschen Infos aus Bakteriophagen: Viren, die Bakterien befallen DNS: Desoxyribonukleinsäure RNS: Ribonukleinsäure Replikation: Vervielfältigung der DNS Transkription: Kopieren der DNS
