Molekularbiologie / Genetik

  1. Einzelstränge der DNA
    DNA als Erbsubstanz > Aufbau der DNA > Einzelstränge der DNA
    Einzelstränge der DNA
    ... erklärt bereits einen wesentlichen Aspekt der Replikation der DNA bzw. der Transkription): Enzyme, die mit DNA arbeiten (Bsp.: DNA-Polymerase; RNA-Polymerase), gehen immer in 5’-3’-Richtung vor. Das heißt: Der Strang, der in 5’-3’-Richtung produziert wird, ist der kontinuierliche Strang bei der DNA-Verdopplung bzw. der codierende Strang bei der RNA-Synthese. Achtung: Die Begriffe werden nicht immer einheitlich verwendet. Beachten Sie das zusätzliche Material in Ihren Abituraufga...
  2. Mutationen
    DNA als Erbsubstanz > Mutationen
    Mutationen
    ... den Basen ähnliche Stoffe, die bei der Replikation als Platzhalter arbeiten 5-Bromuracil: leitet sich von Thymin ab und kann bei der Replikation anstelle von T in die DNA eingebaut werden. Es bildet in diesem Fall ein Basenpaar mit A oder auch G. TA wird schließlich zu GC. Ethidiumbromid: Farbstoff, der zur Sichtbarmachung von DNA verwendet wird. Ethidiumbromid besitzt genau die Abmessungen eines Basenpaars und schiebt sich zwischen die Basenpaare der DNA. An diesen Stellen wird die ...
  3. DNA- Replikation
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    DNA als Erbsubstanz > DNA- Replikation
    DNA- Replikation
    Der semikonservative Mechanismus der DNA-Replikation war bereits von den Forschern James Watson und Francis Crick vorgeschlagen worden, aber erst Matthew Meselson und Franklin Stahl haben diese Hypothese auch experimentell bestätigt. Ablauf der DNA-Replikation In der Abbildung zeigt ein Schema die DNA-Replikation. Generell läuft der Replikationsprozess in folgender Weise ab: Um das Ablesen der innenliegenden Basen überhaupt zu ermöglichen, muss der DNA-Strang zuerst geöffnet werden. Enzym: ...
  4. historisches Experiment: Meselson und Strahl
    DNA als Erbsubstanz > DNA- Replikation > historisches Experiment: Meselson und Strahl
    historisches Experiment: Meselson und Strahl
    Der semikonservative Mechanismus der DNA-Replikation war bereits von James Watson und Francis Crick vorgeschlagen worden, Matthew Meselson und Franklin Stahl bestätigten diese Hypothese mit einem Experiment. Beide DNA-Stränge dienen als Vorlage für die Neubildung. Der neu gebildete Strang ist eine Mischung aus Mutter- und Tochterstrang oder „altem” und „neuem” Strang. konservativ: lateinisch conservativus – erhaltend, bewahrend semi-konservativ: zur Hälfte erhaltend In der Replikation ...
  5. Organisation der DNA
    DNA als Erbsubstanz > Organisation der DNA
    Organisation der DNA
    ... lineare Chromosomen zu finden. Ein Vorteil: Die Replikation kann an verschiedenen Stellen parallel stattfinden. Bau der Chromosomen (Eukaryoten) In Eukaryoten (dies sind i.d.R. höhere mehrzellige Organismen, deren Zellen in jedem Fall einen Zellkern enthalten) ist die DNA in einzelne lineare Abschnitte unterteilt, den Chromosomen. Dies sind bei Drosophila 4, beim Menschen 23. Die genetische Information ist sehr umfangreich (beim Mensch fast 1 Meter DNA-Material!!) und in einer hoch geordneten ...
  6. Riesenchromosome machen Expression sichtbar
    Vom Gen zum Protein > Regulation der Genexpression > Genexpression bei Eukaryoten > Riesenchromosome machen Expression sichtbar
    ... entstehen durch mehrere aufeinanderfolgende Replikationen der DNA, die ohne Trennung der Chromatiden und ohne Teilung der Zelle stattgefunden haben. Gleichzeitig nehmen nicht alle Abschnitte des Chromosoms an den Replikationszyklen teil. Die Riesenchromosome werden auch als Polytänchromosomen bezeichnet. Replikation ohne Zellteilung fürht zur  Bildung der Riesenchromosomen Riesenchromosomen = Polytänchromosomen Die Riesenchromosomen aus den Speicheldrüsen von Drosophila sind seit ...
  7. Klonierung von Fremd-DNA und Transformation
    Methoden der Gen- und Reproduktionstechnik > Klonierung > Klonierung von Fremd-DNA und Transformation
    Klonierung von Fremd-DNA und Transformation
    ... sind. ORI = origin of replication oder Replikationsursprung Der Replikationsursprung ist notwendig, um den Vektor innerhalb von Bakterienzellen zu vermehren. Die zirkuläre Vektor-DNA wird an einer Stelle (am ORI) geöffnet, hier beginnt die Replikation (bitte vergleichen Sie nochmals die Informationen zum Prozess der Replikation im entsprechenden Lernkapitel) MCS = multiple cloning site oder Polylinker Sequenzabfolge im Vektor, die Erkennungsstellen für bestimmt Restriktionsenzyme ...
  8. Methode: Polymerase-Ketten-Reaktion
    Methoden der Gen- und Reproduktionstechnik > Methode: Polymerase-Ketten-Reaktion
    Methode: Polymerase-Ketten-Reaktion
    Ausgehend von der DNA-Replikation in der Zelle, entwickelte Kary Bank Mullis ein Verfahren, das DNA im Reagenzglas (in vitro) durch wiederholte Verdopplung in mehreren Zyklen mithilfe des Enzyms DNA-Polymerase vervielfältigt. Die DNA-Polymerase bindet sich an den DNA-Strang und erzeugt einen dazu komplementären Strang (= DNA-Replikation). In der PCR ist die DNA-Polymerase das einzige verwendete Enzym, alle anderen Schritte können ohne enzymatische Hilfe im Reagenzglas umgesetzt werden. Ablauf ...
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Evolution

  1. Präadaptation - Wie entstehen Mutationen?
    synthetische Evolutionsbiologie: das moderne Konzept der Evolutionsbiologie > Was ist Präadaptation? > Präadaptation - Wie entstehen Mutationen?
    ... der Gameten) der Eltern Fehler bei der DNA-Replikation (1:1.000 Basen) Fehler im DNA-Reparaturmechanismus der Zelle Umweltfaktoren wie elektromagnetische Strahlung (UV, Röntgen), radioaktive Strahlung (alpha-, beta-, gamma-Strahlung), Chemikalien und Temperatur   Solche mutationsauslösenden Faktoren heißen Mutagene. Mutationen sind wichtige Faktoren der Evolution, da sie das Genom von Organismen verändern. Vergleicht man beispielsweise die Aminosäuresequenz der beta-Kette des Hämoglobins ...
  2. Variabilität – Herkunft und Nutzen
    synthetische Evolutionsbiologie: das moderne Konzept der Evolutionsbiologie > Variabilität – Herkunft und Nutzen
    Variabilität – Herkunft und Nutzen
    ... Art der Mutationen entsteht durch Fehler beim Replikationsvorgang. Der Mensch hat ca. 23.000 unterschiedliche Gene, aus denen sein Organismus bis zu 100.000 Proteine synthetisieren kann. Beim menschlichen Gameten finden sich 3 bis 4 Mutationen pro Gen. Trotzdem führen nur die wenigsten Mutationen zu einer Veränderung des Phänotyps. Kleine Veränderungen (Punktmutationen) sind vorteilhafter und wahrscheinlicher als große (z.B. völliger Wegfall eines Gens). Im Falle des Genverlustes wäre ...
Evolution
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Zytologie

  1. Vermehrung von Bakterien
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    Die Zelle: Baustein des Lebens > Aufbau und Funktion der Zelle > Organisationsmuster der Zelle > Prokaryontenzelle > Unterteilung der Bakterien > Vermehrung von Bakterien
    Vermehrung von Bakterien
    ... (ORI) bezeichnet. Es bildet sich ein Replikationskomplex (Replisom). Replikation: Vom ORI aus wird das Nukleoid repliziert. Die Anheftungsstelle wandert mit dem Wachstum der Zelle. Segregation der beiden Nukleoide Zytokinese: Die Zelle beginnt sich durch Einschnürung zu teilen. Abschluss der Teilung - Zwei neue Zellen sind entstanden. Eine ausführliche Betrachtung der Zellzeilung findet im Kurs Molekularbiologie - Genetik statt. Bakterienwachstum Der Verlauf des Bakterienwachstum ...
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Stoffwechsel

  1. Aufbau von Proteinen
    Prozesse zur ATP-Gewinnung > Enzymatik - Grundlage: Proteinwissen generell > Aufbau von Proteinen
    Aufbau von Proteinen
    ... II, das Enzym, das im Bakterium E. coli zur DNA-Replikation eingesetzt wird, besteht aus 10 Untereinheiten.
Stoffwechsel
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