Übungsaufgaben zur Eiweißsynthese (Proteinbiosynthese)
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Übungsaufgaben zur Eiweißsynthese (Proteinbiosynthese) 1. Aufgabe: Schau Dir den Videoclip zur Eiweißsynthese aufmerksam an und fertige anschließend eine Mindmap zur Proteinbiosynthese an! 2. Aufgabe: Bringe die einzelnen Schritte der Proteinbiosynthese in die richtige Reihenfolge! Ein einziger Schreibfehler in einem Satz (Gen-Kopie) kann dazu führen, dass die Fabrik ein defektes anstatt ein gesundes Eiweiß produziert. Dort, wo der Schreibfehler ist, baut die Fabrik eine falsche Aminosäure ein. Bei der Gen-Kopie spricht man nicht mehr von DNS, so wie beim Gen-Original, sondern von Ribonukleinsäure oder kurz RNS. Es gibt zwanzig verschiedene Aminosäuren. Jeweils drei bestimmte Buchstaben stehen für eine bestimmte Aminosäure. GUG z.B. heißt "Aminosäure Valin", oder CAC heißt "Aminosäure Histidin". Bevor eine Zelle ein Gen überhaupt lesen kann, muss zuerst im Kern eine Kopie hergestellt werden. Dabei trennen sich die beiden Stränge der DNS an der Stelle, wo sich das Gen befindet, so dass die Buchstaben A, C, G und T frei liegen. Der Kopierer (RNS-Polymerase) im Zellkern benutzt dann einen dieser beiden Stränge als Vorlage, um Buchstabe um Buchstabe abzuschreiben. So entsteht schlussendlich eine Kopie des Gens. Dieser Fehler hat schwere Folgen, Krankheiten können entstehen. Die Gen-Kopie wandert aus dem Zellkern und wird von den Fabriken (Ribosomen) der Zelle gelesen. Die Fabrik liest den Satz (Gen-Kopie) vom Anfang bis zum Ende durch. Dabei liest sie immer genau drei Buchstaben am Stück. Steht in einem Satz z.B. AUGGUGCACCUGACUCCUGAGGAGAAG geschrieben, so liest die Fabrik AUG, GUG, CAC, CUG, ACU, CCU, GAG, GAG, AAG. In einem Gen steht geschrieben, wie die Fabrik ein bestimmtes Eiweiß herstellen muss. Eiweiße werden aus Bausteinen hergestellt, die man Aminosäuren nennt. Den Übersetzungsschlüssel nennt man den genetischen Code. Liest die Fabrik also ein Gen im 3-Buchstaben-Rhythmus durch, so weiß sie ganz genau, welche der zwanzig Aminosäuren sie in welcher Reihenfolge aneinander reihen muss. Die Fabrik fügt dann eine Aminosäure nach der anderen zusammen, bis schlussendlich das komplette Eiweiß vorliegt. Eiweiße sind Baumaterialien und Arbeiter der Zellen. Es gibt viele verschiedene Eiweiße. Jedes von ihnen hat eine ganz bestimmte Funktion im Körper zu erfüllen. Ordne die Eiweiße deren Funktionen im Organismus zu! Struktur-Eiweiß – Struktur-Eiweiß – Transport-Eiweiß – Enzyme - Hormone – Schutz-Eiweiß- Kontraktile Eiweiß Eiweiß Funktion Sie dienen als Boten- und Regulationsstoffe. Ein Beispiel ist das Insulin, welches in der Bauspeicheldrüse produziert wird und im Blut für die Senkung des Blutzuckerspiegels sorgt. Sie machen die größte Gruppe aus. Sie ermöglichen und beschleunigen chemische Reaktionen. Ein Beispiel ist die DNSPolymerase, die DNS verdoppelt und repariert. „kontraktil“ heißt „fähig, sich zusammenzuziehen“. Gemeint sind Eiweiße, die für die Bewegung verantwortlich sind. Die zwei wichtigsten sind Aktin und Myosin im Skelettmuskel. Sie sorgen für die Form von Zellen, Geweben und Organen. Ein Beispiel sind die Glyko - Eiweiße, die in den Zellhüllen vorkommen. Sie können bestimmte Stoffe binden und transportieren. Ein Beispiel ist das Hämoglobin, das in den roten Blutzellen vorkommt und Sauerstoff von den Lungen in die übrigen Körperteile transportiert. Sie dienen der Verteidigung. Ein Beispiel sind die Antikörper, die in den Körper eingedrungene Fremdstoffe und Krankheitserreger binden und auf diese Weise unwirksam machen. Enzyme SPEZIAL Enzyme bestehen aus Proteinen und sind für unseren Stoffwechsel notwendig. Zusammen mit Vitaminen und Mineralstoffen oder Spurenelemente (z.B Zink) bewerkstelligen die Enzyme die vielfältigen chemischen Reaktionen in unserm Körper. Fehlt ein Enzym oder ist es z.B durch Vitaminmangel nicht aktiv, kann es zu schweren Stoffwechselstörungen kommen. Enzyme ermöglichen oder beschleunigen Stoffwechselvorgänge im Körper. So erfolgt z.B die Verdauung der Nahrung (= chemische Zerlegung der Nährstoffe in ihre Bestandteile) durch Enzyme. Führe in der Klasse folgenden Versuch durch: Vermische 1 TL Stärkepulver mit 100ml Wasser. Gib einige Tropfen IOD hinzu. Was passiert? ___________________________________________ Nimm dir nun 6 Eprouvetten (Glasröhrchen). Teile die IOD-Stärkelösung gleichmäßig auf die Röhrchen auf und nummeriere die Röhrchen von 1-6. Du brauchst nun 5 Testpersonen: jede Testperson spuckt in ein Röhrchen, vermischt den Speichel gut mit der Lösung und anschließend wartet ihr das Ergebnis ab. In Röhrchen 1 bitte nicht spucken, das ist die Vergleichslösung! Was wird vermutlich passieren? Tatsächliches Ergebnis: Begründung:
