Molekulargenetik

Biologie LK11.2
Molekulargenetik
Lernblätter
Esther Eckel
22.2.2015
Inhalt
Molekulargenetik .................................................................................................................................... 2
Zucker (Kohlenstoffketten) -> S. 92 ff. ................................................................................................ 2
Verschiedene Arten ......................................................................................................................... 2
Fettsäuren ........................................................................................................................................... 4
Aminosäuren ....................................................................................................................................... 4
Nucleotide ........................................................................................................................................... 5
Strukturebenen der DNA (S. 146) ........................................................................................................ 6
Experimente .............................................................................................. Error! Bookmark not defined.
Messelson und Stahl – Markierte DNA von E.Coli mit 15N .................................................................. 7
Molekulargenetik
Zucker (Kohlenstoffketten) -> S. 92 ff.
-
Nährstoffmoleküle innerhalb der Zelle
Energielieferant
o Speichert Energie in Form von ATP (und NADH)
Funktionelle Gruppe: Oxogruppe: =O
Befinden sich in Mitochondrien
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Verschiedene Arten
1. Monosaccharide (Einfach-Zucker -> eine Kohlenstoffkette)
a. Hexosen (z.B. Glucose und Fructose; 6 Kohlenstoffatome)
Glucose:
 Sechseck
 Aldose
 Funktionelle Gruppe:
 Doppelbindung zum O
1 FISCHER am ersten C
P ROJEKTION
 Aldehydgruppe
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α-Glucose
β-Glucose
OH-Gruppe des ersten C-Atoms nach unten
gerichtet
Spiral-förmig angeordnet
Stärke
OH-Gruppe des ersten C-Atoms nach unten
gerichtet
Stäbchen-förmig angeordnet
Cellulose
Glucose verbindet sich unter Wasserabspaltung mit am 1. und am 4. C-Atom. Dieses nennt man 1,4
glykosidische Bindung.
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Fructose:



Fünfeck
Ketose
Funktionelle Gruppe:
 Doppelbindung zum O
am zweiten C
 Ketogruppe
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Ketose
Aldose
Funktionelle Gruppe am 2. C-Atom
Funktionelle Gruppe am 1. C-Atom
z.B.: Fructose, Ribulose
z.B.: Glucose, Ribose, Desoxyribose
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b. Pentosen (z.B. Desoxyribose und Ribose; 5 Kohlenstoffatome)
Ribose
 Aldose
 Bestandteil der RNA
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Desoxyribose


Aldose
Bestandteil der DNA
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Ribulose


Ketose
Stoffwechselprodukt der Pflanzen
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2. Disaccharide (Mehrfachzucker)
2 | ALPHA-1,4-GLYCOSIDISCHE B INDUNG
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Fettsäuren
-
Funktion:
o Komponenten der Zellmembran (Lipide)
Bau:
o Lange C-Ketten mit einer Carboxylgruppe (COOH)
o Funktionelle Gruppe: Carboxylgruppe
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Aminosäuren
-
Funktion:
o Bausteine der Proteine
Bau:
o Enthalten N (Sticktoff)
o Funktionelle Gruppen:
 NH2 = Aminogruppe
 COOH = Carboxylgruppe
Proteine werden durch eine Peptidbindung zwischen der Carboxylgruppe einer Aminosäure
und der Aminogruppe der benachbarten Aminosäure gebildet.
Nucleotide
-
Funktion:
o Grundbausteine der Nukleinsäuren (DNA/RNA)
Bausteine eines Nucleotids:
1. Zucker:
 Bei der RNA: Ribose
 Bei der DNA: Desoxyribose
2. Phosphorsäure: H3PO4
3. Organische Basen
 Pyrimidinbasen:
 Thymin
 Cytosin
 Uracil

Purinbasen
 Adenin
 Guanin
Pyrimidinbasen
DNA
RNA
Cytosin
Cytosin
Thymin
Uracil
Purinbasen
DNA
Adenin
Guanin
+
Desoxyribose
RNA
Adenin
Guanin
+
Base (Thymin)
Phosphorsäure
Die Verbindung zweier Nukleotide findet an der Base statt. Hierbei bilden Adenin und Thymin 2
Wasserstoffbrückenbindungen und Guanin und Cytosin 3.
P-Z-B (Wasserstoffbrückenbindung) B-Z-P
Strukturebenen der DNA (S. 146)
1. DNA in Form der Doppelhelix
2. Nucleosomen
 DNA um Histone (Proteine) gewickelt
3. Viele Nucleosomen = 10 nm dicke Fibrille
4. Filament:
 jeweils 6 Nucleosomen in einem Hohlzylinder zusammengesetzt
 In Schleifenform zusammengesetzt
5. Rosetten
 6 Filament-Schleifen zusammengesetzt um Kerngerüst (Mikrotubuli)
6. Chromatide
 Verdichtete Spiralen aus jeweils 30 Rosetten
DNA
Nucleosomen
Filament
Rosette aus 6 Schleifen
Chromatide
Durchmesser
2nm
10nm
30nm
300nm
700nm
Verdichtung
Ca. 7x
Ca. 40x
Ca. 200x
Ca. 10000x
DNA wird verdichtet, damit die Zelle leichter mit ihr arbeiten kann. Zudem wird dadurch die DNA
im Mikroskop sichtbar.
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Messelson und Stahl – Markierte DNA von E.Coli mit 15N
o
Fragestellung: Verläuft die Vererbung der DNA dispersiv, konservativ oder
semikonservativ?
Semikonservativ
Konservativ
Dispersiv