Die
Proteinbiosynthese
(also die Herstellung von Proteinen in Lebewesen)
wird auch als
Genexpression
bezeichnet, da sich der
Genotyp
(d.h. die
Gesamtheit der genetischen Information) über die gebildeten Proteine im
Phänotyp
(also der Gesamtheit der ausgeprägten körperlichen Merkmale)
"ausdrückt".
Der Vorgang der Proteinbiosynthese gliedert sich in die beiden Teilschritte
Transkription, also das "Umschreiben"
der informationstragenden
NukleinsäureDNA
in die andere Nukleinsäure
RNA
(genauer:
mRNA),
welche wieder ein Informationsträger ist, und
Translation, also das "Übersetzen" der Nukleinsäure mRNA
in eine
Polypeptidkette,
welche dann alleine oder gemeinsam mit anderen Polypeptidketten
das
Protein
bildet.
Aufgabe 1
Lies die Buchseite 88 (Fokus Biologie 11) und suche zu allen Begriffen die in der
Beschriftung der Abbildung 1
Vereinfachtes Schema des Wegs von der DNA zum Protein
oben auf dieser Buchseite vorkommen
mit Hilfe der Wikipedia-Links die jeweilige Definition heraus und
notiere sie stichpunktartig auf einem Schmierzettel.
Kontrolliere anschließend die Lösungen
und übernehme die Lösungen vollständig ins Heft!
Wichtige Begriffe:
Transkription:
Umschreiben der Sequenz eines DNA-Abschnitts in die entsprechende mRNA-Sequenz
DNA:
Nukleinsäure-Typ, der als Informationsträger dient. Entscheidend ist die
Sequenz der vier Nukleotide Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin
RNA:
Nukleinsäure-Typ, der als Informationsträger dient. Entscheidend ist die
Sequenz der vier Nukleotide Adenin, Guanin, Cytosin und Uracil
Der Sonderfall mRNA:
bezeichnet die "messanger" RNA, welche die genetische Information aus dem
Zellkern ins Zellplasma zum Ribosom transporiert. Sie wird bei der Transkription gebildet und
für die Translation benötigt.
5'-Ende:
Das Ende eines Nukleinsäure-Einzelstrangs, welches eine Phosphatgruppe trägt
Translation:
Übersetzen der mRNA-Sequenz in ein Polypeptid mit einer bestimmten Aminosäuresequenz.
Ribosom:
Zellbestandteil aus zwei Untereinheiten, befindet sich entweder frei im Zellplasma
oder gebunden ans raue ER.
tRNA:
Transfer-RNA: Kleeblatt förmige RNA mit zwei Bindungsstellen.
Die eine Bindungsstelle
passt nur zu einem bestimmten Basentriplett, die andere
nur zu einer bestimmten Aminosäure.
Aminosäure:
Baustein der Polypeptide (und somit der Proteine)
Protein:
Nähr- und Baustoff mit vielfältiger Funktion (z.B. Enzyme oder Gerüstproteine).
Für die Funktion ist v.a. der räumliche Bau (Tertiärstruktur) entscheidend.
Der raumliche Bau hängt u.a. von der Aminosäuresequenz (Primärstruktur) ab.
Aufgabe 2
Klicke Dich mehrfach durch alle Einzelbilder der Animation zur Transkription
und lies die Texte genau durch.
Lies auf der Buchseite 90 (Fokus Biologie 11) den ersten Absatz
Transkription
und vergleiche die Abbildung 1
Ablauf von Transkription... mit der oben angegebenen Animation.
Notiere wieder stichpunktartig die Definitionen aller in der
Buchabbildung vorkommenden Begriffe
(soweit sie nicht schon in Aufgabe 1 vorkamen!) auf einen Schmierzettel.
Kontrolliere anschließend die Lösungen
und übernehme wieder die Lösungen vollständig ins Heft!
Prä-mRNA:
Frisch gebildete mRNA, enthält sowohl Exons als auch Introns
RNA-Prozessierung:
Zuschneiden der Prä-mRNA (= Spleißen, Splicen), dabei werden
die Introns herausgeschnitten, die
dann auch nicht exprimiert werden. (Merke: Nur die
Exons werden auch
exprimiert)
Es bleibt die "reife mRNA" übrig.
Aufgabe 3
Klicke Dich mehrfach durch alle Einzelbilder der Animation zur Transkription
und lies die Texte genau durch.
Lies den Buchseiten 90 und 91 (Fokus Biologie 11) den Absatz
Translation
und vergleiche die Abbildung 1
... und Translation bei Eukaryoten im Detail
mit der oben angegebenen Animation.
Notiere die Lösungen zu den folgenden Fragen wieder stichpunktartig
auf einen Schmierzettel.
Kontrolliere anschließend die Lösungen
und übernehme wieder die Lösungen vollständig ins Heft!
Wie viele Bindungsstellen muss ein tRNA-Molekül besitzen?
In welcher Richtung wird die Nukleotidsequenz der mRNA abgelesen?
Mit welcher Aminosäure beginnt jedes Polyeptid zunächst?
(Noch bevor diese zusätzliche Aminosäure anschließend wieder entfernt wird)
Mit welchem Codon wir die Translation beendet?
Wie bezeichnet man die Eigenschaft des genetischen Codes, dass
oftmals mehrere verschiedene Tripletts die gleiche Aminosäure codieren?
Wie verhalten sich Codon und Anticodon zueinander?
tRNA besitzt zwei verschiedene Bindungsstellen:
eine spezifisch für nur ein einziges Basentriplett und
eine für nur eine einzige Aminosäure
Die mRNA wird von 5' nach 3' abgelesen.
Das Startcodon codiert die Aminosäure Methionin. Diese wird
anschließend entfernt.