Glossar

Hake ab, was du schon sicher beherrschst. Geordnet nach Themenblock, so wie im Unterricht behandelt. Wird ergänzt, sobald die Proteinbiosynthese dazukommt.

A1 · Nachweis der Erbsubstanz – wie Griffith und Avery zeigten, dass DNA die Erbinformation trägt

• Transformation: Aufnahme und Einbau fremder Erbinformation (DNA) durch eine Zelle, wodurch sich ihre Eigenschaften dauerhaft verändern können.
• S-Bakterien / R-Bakterien: S-Bakterien besitzen eine schützende Kapsel und sind krankheitserregend, R-Bakterien haben keine Kapsel und sind harmlos.
• Transformierender Faktor: Der von Avery gesuchte Stoff aus abgetöteten S-Bakterien, der R-Bakterien in S-Bakterien umwandeln kann – identifiziert als DNA.
• Protease / Ribonuclease / Desoxyribonuclease: Enzyme, die im Avery-Experiment gezielt Proteine, RNA bzw. DNA abbauen – nur der DNA-Abbau verhindert die Transformation.

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A2 · Bausteine & Struktur der DNA – wie die Doppelhelix aufgebaut ist

• Nukleotid: Baustein der DNA aus einem Phosphatmolekül, einer Desoxyribose und einer Base (A, T, G oder C).
• Einzelstrang / Doppelstrang: Ein Einzelstrang ist eine Kette von Nukleotiden; zwei komplementäre Einzelstränge bilden den DNA-Doppelstrang.
• Phosphat: Baustein eines Nukleotids, der über Phosphodiesterbindungen benachbarte Zuckerreste zum Rückgrat der DNA verbindet.
• Desoxyribose: Zuckerbaustein der DNA, an dessen C1-Atom die Base gebunden ist.
• Zucker-Phosphat-Rückgrat: Abwechselnde Kette aus Desoxyribose- und Phosphatmolekülen, die das Gerüst jedes DNA-Einzelstrangs bildet.
• Doppelhelix: Räumliche Struktur der DNA – zwei gegenläufige Einzelstränge, schraubenförmig umeinander gewunden.
• Antiparallelität: Die beiden Einzelstränge der DNA verlaufen in entgegengesetzter Richtung zueinander.
• Komplementäre Basenpaarung: Adenin bindet stets an Thymin, Guanin stets an Cytosin.
• Wasserstoffbrücke: Bindung zwischen gepaarten Basen – Adenin/Thymin über zwei, Cytosin/Guanin über drei Wasserstoffbrücken.
• Chargaff-Regeln: Empirische Regeln zur Basenzusammensetzung der DNA – u. a. Adenin = Thymin und Cytosin = Guanin (Stoffmenge).

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A3 · Eigenschaften & Nachweismethoden der DNA – Stabilität messen, Verwandtschaft nachweisen

• Denaturierung (DNA): Auftrennung des Doppelstrangs durch Zerstörung der Wasserstoffbrücken, z. B. durch Erhitzen.
• Renaturierung: Wiederausbildung der Doppelhelix-Struktur beim langsamen Abkühlen.
• Schmelzkurve / Schmelzpunkt (Tm): Kurve der UV-Absorption beim Erhitzen; Tm ist die Temperatur, bei der 50 % der DNA denaturiert ist.
• Hybrid-DNA: Doppelstrang aus Einzelsträngen zweier Arten; ihre Schmelztemperatur zeigt den Verwandtschaftsgrad.

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B1 · Zellteilung

• Mitose: Kernteilung, bei der aus einer Mutterzelle zwei genetisch identische Tochterkerne entstehen.
• Tochterzelle: Durch Zellteilung neu entstandene Zelle mit demselben Chromosomensatz.

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B2 · Replikationsmodelle

• Replikation (Reduplikation): Verdopplung der DNA vor einer Zellteilung – aus einem Doppelstrang werden zwei identische.
• Konservative Replikation: Modell – die ursprüngliche DNA bleibt komplett erhalten, es entsteht ein komplett neuer Doppelstrang.
• Semikonservative Replikation: Jedes Tochtermolekül besteht aus einem alten und einem neuen Strang – der tatsächlich zutreffende Mechanismus.
• Disperse Replikation: Modell – jedes Tochtermolekül besteht aus einer Mischung alter und neuer Abschnitte.

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B3 · Das Meselson-Stahl-Experiment

• Dichtegradientenzentrifugation: Verfahren zur Auftrennung von Molekülen nach ihrer Dichte – DNA lagert sich in Banden an.
• Bande (im Zentrifugenröhrchen): Sichtbare Schicht aus DNA-Molekülen gleicher Dichte.
• Replikationsrunde: Ein vollständiger Durchgang der DNA-Verdopplung; im Experiment eine Bakterienteilung (20 Minuten).

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B4 · Molekularer Ablauf der Replikation – die Enzyme, die die semikonservative Replikation durchführen

• Replikationsgabel: Y-förmiger Bereich, an dem der Doppelstrang aufgetrennt und neu synthetisiert wird.
• Helicase: Enzym, das die Wasserstoffbrücken löst und die Doppelhelix an der Replikationsgabel aufbricht.
• Primase: Enzym, das kurze RNA-Primer synthetisiert und so den Startpunkt der Replikation markiert.
• RNA-Primer: Kurzer RNA-Abschnitt, der der DNA-Polymerase als Startpunkt dient.
• DNA-Polymerase III: Enzym, das neue Nukleotide ausschließlich an das freie 3′-Ende eines bestehenden Strangs anfügt.
• DNA-Polymerase I: Enzym, das die RNA-Primer entfernt und durch DNA-Nukleotide ersetzt.
• Leitstrang: Wird kontinuierlich synthetisiert, da seine Syntheserichtung mit der Öffnungsrichtung der Gabel übereinstimmt.
• Folgestrang: Wird wegen der gegenläufigen Orientierung nur diskontinuierlich synthetisiert.
• Okazaki-Fragment: Kurzes DNA-Stück, aus denen der Folgestrang abschnittsweise aufgebaut wird.
• DNA-Ligase: Enzym, das die Okazaki-Fragmente zu einem durchgehenden Strang verknüpft.
• Initiations-, Elongations- und Terminationsphase: Die drei Abschnitte der Replikation – Start, Verlängerung, Abschluss.

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