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Geschichte des Lebens

Belege der Evolution / Homologie im Bau von Lebewesen

Der US-amerikanische Forscher und Nobelpreisträger Thomas Cech erhielt für seine Abhandlungen über selbstspleißende RNA 1989 gemeinsam mit Kollegen den Nobelpreis für Chemie.

  • katalytisch aktive RNA-Moleküle
  •  erstes Erbmaterial
  • erste Proteine?

Das erste Informationsmolekül, das funktionell für die Informationsspeicherung bzw. für die Aufgaben wie Katalyse zuständig war, war wahrscheinlich die RNA. Die von Thomas Cech entdeckten RNA-Moleküle besitzen die Fähigkeit, ein RNA-Stück auseinanderzuschneiden. Dieser als „Selbstspleißen“ bezeichnete Vorgang ist der Vorläufer des komplexen Spleißens in eukaryotischen Zellen.

Cech postulierte katalytisch aktive RNA Moleküle als Ursprung des Lebens und gleichfalls als Speicher der Erbinformation. „RNA rules“ macht sicherlich viel Sinn, betrachtet man die Stellung der mRNA im heute bekannten Ablauf der Proteinbildung von „DNA zu Protein“. Die RNA ist eine wichtige Zwischenstation, die das Potential besitzt, sowohl die Speicherfunktion der DNA als auch katalytische Funktionen von Proteinen übernehmen zu können. Gleichfalls finden sich neben mRNA auch rRNAs und tRNAs als Bestandteile bzw. Helfer bei der ribosomalen Proteinproduktion.

Merke: RNA rules! Erstes Leben wäre auf Basis von RNA-Molekülen möglich gewesen ⇛ Ribozyme!

Protobionten

Biomoleküle alleine sind nicht ausreichend für die Entstehung des Lebens. So bilden Aminosäuren und Nukleotide zwar eine wichtige Grundlage, aber Leben – so wie wir es heute kennen – findet in umschlossenen Räumen statt. Die kleinste Einheit des Lebens, die Zelle, ist ein membranumschlossener Raum.

Interessanterweise können Membranen Teilbereiche abschnüren und bilden dabei z.B. Vesikel aus. Dies ist eine Art einfache Fortpflanzung. Möglicherweise könnte sich ein einfaches erstes Lebewesen dadurch entwickelt haben, dass die organischen Biomoleküle durch eine Membran umschlossen waren und sich im Innenraum nun weitere Biomoleküle bilden konnten.

Als Protobiont wird RNA bezeichnet, die sich in einem umschlossenen Raum befindet und somit als Vorform ersten einzelligen Lebens gilt. Die Zelle besitzt einen eigenen Hyperzyklus und stellt die Voraussetzung für Fortpflanzung dar.

Im Laborexperiment kann man Protobionten erzeugen. Diese einfachen Zellen werden aus organischen Verbindungen gebildet, wenn Phospholipide in das Reagenzglas gegeben werden!

Hinweis

Hier klicken zum Ausklappen

Leben funktioniert nur in geschlossenen Räumen wie z.B. Zellen.

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Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Evolution

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Diese Themen werden im Kurs behandelt:

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  • Was ist Evolution?
    • Einleitung zu Was ist Evolution?
    • Evolution als Thema im Abitur
    • Variabilität
    • Biodiversität
      • Einleitung zu Biodiversität
      • Aufgabenfeld der Evolutionsforschung
    • Ordnung im Chaos - Systematik und Taxonomie
      • Einleitung zu Ordnung im Chaos - Systematik und Taxonomie
      • Drei Domänen des Lebens
      • Linnés Ordnungssystem
  • Evolutionstheorien – Eine Reise durch die Geschichte der Evolution
    • Einleitung zu Evolutionstheorien – Eine Reise durch die Geschichte der Evolution
    • Lamarck
    • Darwin: Evolution durch natürliche Selektion
    • Dobzhansky und Mayr – Synthetische Evolutionstheorie
  • synthetische Evolutionsbiologie: das moderne Konzept der Evolutionsbiologie
    • Einleitung zu synthetische Evolutionsbiologie: das moderne Konzept der Evolutionsbiologie
    • Variabilität – Herkunft und Nutzen
      • Einleitung zu Variabilität – Herkunft und Nutzen
      • Hardy-Weinberg-Gesetz
      • Abituraufgabe
      • Evolutionsfaktor Selektion
        • Einleitung zu Evolutionsfaktor Selektion
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        • disruptive Selektion
    • Wie funktioniert Artbildung?
      • Einleitung zu Wie funktioniert Artbildung?
      • allopatrische Artbildung
      • sympatrische Artbildung
      • Biologische Isolationsmechanismen
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    • Was ist Präadaptation?
      • Einleitung zu Was ist Präadaptation?
      • Präadaptation - Wie entstehen Mutationen?
  • Belege der Evolution
    • Einleitung zu Belege der Evolution
    • Fossilien: paläontologische Hinweise
      • Einleitung zu Fossilien: paläontologische Hinweise
      • Geschwindigkeit der Evolution
    • Verwandtschaftsselektion und Gesamtfitness
    • Homologie im Bau von Lebewesen
      • Einleitung zu Homologie im Bau von Lebewesen
      • Analogie
        • Einleitung zu Analogie
        • Homologiekriterien aus Anatomie, Embryologie und Molekularbiologie
      • chemische Evolution
      • Geschichte des Lebens
        • Einleitung zu Geschichte des Lebens
        • biologische Evolution - vom Einzeller zum Vielzeller
          • Einleitung zu biologische Evolution - vom Einzeller zum Vielzeller
          • Endosymbiontentheorie
          • Massensterben und Evolutionsschübe
          • Kontinentaldrift – Massensterben
            • Einleitung zu Kontinentaldrift – Massensterben
            • Artensterben: Umweltveränderungen durch den Menschen
          • Koevolution
        • adaptive Radiation
    • Stammbäume erstellen & verstehen
      • Einleitung zu Stammbäume erstellen & verstehen
      • Drei Prinzipien der Stammbaum-Entwicklung
        • Einleitung zu Drei Prinzipien der Stammbaum-Entwicklung
        • Molekularbiologie und Stämmbäume
      • Wirbeltierstammbaum
      • Belege der Evolution am Beispiel Huhn
  • Evolution des Menschen
    • Einleitung zu Evolution des Menschen
    • Menschen und Menschenaffen
    • Fossilien belegen die Menschwerdung
      • Einleitung zu Fossilien belegen die Menschwerdung
      • Menschliche Entwicklung
        • Einleitung zu Menschliche Entwicklung
        • Hominidenstammbaum
      • Von der biologischen zur kulturellen Evolution
    • Menschwerdung
    • Zusammenfassung: Evolution des Menschen
      • Einleitung zu Zusammenfassung: Evolution des Menschen
      • Literatur
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