Was ist DNA?
Beschreibung Was ist DNA?
Inhalt
DNA – Biologie
DNA – Definition
Die DNA ist eine Nukleinsäure, die im Zellkern einer jeden Zelle vorliegt und Träger der Erbinformation ist. Sie bestimmt somit die Eigenschaften eines jeden Organismus.
Der Unterschied zwischen DNA und DNS liegt lediglich in der Schreibweise. Während DNS für das deutsche Wort Desoxyribonukleinsäure steht, ist DNA die englische Abkürzung für deoxyribonucleic acid. Biologisch können beide Begriffe synonym verwendet werden.
DNA – einfach erklärt
DNA – Aufbau
1953 entwickelten Watson und Crick ein DNA-Modell für die räumliche DNA-Struktur des DNA-Moleküls und erhielten dafür den Nobelpreis. Die DNA-Stränge kann man sich als gewundene Leiter vorstellen. Daher werden die DNA-Stränge auch als DNA-Doppelhelix bezeichnet. Die Leiterstufen werden von den vier verschiedenen Basen Adenin (A), Thymin (T), Cytosin (C) und Guanin (G) gebildet, wobei nur die Paarungen Adenin/Thymin und Cytosin/Guanin möglich sind. Zucker und Phosphatreste bilden die Leiterstricke, das sogenannte Rückgrat der DNA.
In der folgenden Abbildung ist der Aufbau der DNA einfach erklärt.
DNA – Funktion
Die DNA enthält alle Informationen, die ein Organismus zum Leben braucht. Vor einer Zellteilung repliziert sich die DNA, das heißt, sie verdoppelt sich. Somit werden identische Kopien der DNA weitergereicht. Während der Zellteilung verdichtet sich die DNA und Chromosomen werden im Mikroskop sichtbar. Außerdem bestimmt die DNA, wann welche Proteine von der Zelle hergestellt werden. Eine spezifische Abfolge von drei DNA-Basen kodiert für eine spezifische Aminosäure, der Grundbaustein der Proteine. Daher nennt man diese Abfolge auch Codon. So wird zum Beispiel die Aminosäure Methionin durch das Codon ATG kodiert.
DNA – Bedeutung für die Forensik
Die DNA von Mensch, Tier oder Pflanze ist einzigartig für jeden Organismus und wird auch als genetischer Fingerabdruck bezeichnet. Die Forensik nutzt die DNA-Analyse, um Tatortspuren und Vergleichsproben auszuwerten. Dazu erfolgt im Labor die DNA-Extraktion aus Zellen, zum Beispiel aus einer Speichel- oder Gewebeprobe.
Dieses Video
Was ist die DNA? Wo findet man DNA? Wie ist die DNA aufgebaut? Was bedeutet DNA? Und was ist eigentlich der Unterschied zwischen DNA und DNS? Diese Fragen werden dir in diesem Video beantwortet! Du bekommst einen Überblick zum Thema DNA. Das Referat kann kommen! Es gibt auch weitere Materialien zur DNA: Arbeitsblatt oder interaktive Übung findest du ebenfalls hier!
Transkript Was ist DNA?
Alle Informationen, die benötigt werden, um Leben zu erschaffen, sind in diesem Molekül verschlüsselt - der DNA. Verpackt in eng gewundenen Strukturen, den Chromosomen, ist sie im Kern all unserer Zellen gespeichert. Die DNA ist das, was jedes Lebewesen unterscheidet. Sie bestimmt unsere körperlichen und persönlichen Eigenschaften. Die Aufgabe unserer DNA besteht darin, die Zelle anzuweisen, bestimmte Proteine herzustellen. Und darüber hinaus kann sie sich selbst replizieren, sodass identische Kopien weitergegeben werden, wenn sich Zellen teilen. Beide Funktionen sind nur aufgrund der einzigartigen Form der DNA möglich, einer Doppelhelix. Im Innern der Spirale befinden sich vier Moleküle. Adenin, Thymin, Cytosin und Guanin. Diese sind Basen, besser bekannt unter ihren Anfangsbuchstaben: A, T, C, G. Die Abfolge dieser Basen unterscheidet sich bei jeder Art und in jedem einzelnen Lebewesen. Und um sicherzugehen, dass diese einzigartige Abfolge bei der Zellteilung weitergegeben wird, sind die A T C G-Basen so beschaffen, dass sie sich auf eine ganz bestimmte Weise paaren. A paart sich immer mit T und C paart sich immer mit G. Wenn sich die Stränge nun trennen, enthält die offene Helix alle Informationen, um identische neue Stränge zu bilden. Diese einfache Regel ist der Schlüssel dazu, wie DNA von Zelle zu Zelle weitergegeben werden kann. Die DNA enthält die Baupläne, um Proteine in unseren Zellen herzustellen, die für jeden von uns einzigartig sind. DNA-Stränge sind wirklich die Fäden des Lebens.
Was ist DNA? Übung
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Skizziere den Ort, an dem sich die DNA befindet.
TippsDie DNA findest du in nahezu jeder einzelnen Zelle eines Lebewesens!
LösungDie DNA ist aus Basenpaaren aufgebaut.
Die Chromosomen enthalten die DNA.
Sie befinden sich im Zellkern nahezu jeder Zelle des Lebewesens.Übrigens: Mit einem Mikroskop kannst du die Zellkerne als dunkle Punkte in den Zellen erkennen.
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Fasse die Funktionsweise der DNA-Replikation zusammen.
TippsReplizieren heißt frei übersetzt eine Kopie herstellen.
Helix kannst du mit Spirale übersetzten.
LösungDie DNA kann sich selbst replizieren, sodass identische Kopien weitergegeben werden, wenn sich Zellen teilen. Dies ist aufgrund der einzigartigen Form der DNA möglich, einer Doppelhelix.
Im Innern der Spirale befinden sich die vier Basen
- Adenin
- Thymin
- Cytosin
- Guanin
Die Basen sind so beschaffen, dass sie sich auf eine ganz bestimmte Weise paaren:
A paart sich immer mit T und C paart sich immer mit G.
Wenn sich die Stränge nun trennen, enthält die offene Helix alle Informationen, um identische neue Stränge zu bilden. -
Nenne Aufgaben und Eigenschaften der DNA.
TippsDie DNA ist der Träger der Erbinformationen.
LösungDie DNA
- sorgt für die Unterschiede zwischen den Lebewesen,
- bestimmt körperliche und persönliche Eigenschaften,
- gibt Anweisungen zur Herstellung der Proteine an die Zellen und
- kann identische Kopien weitergeben.
-
Erläutere die Bestimmung der Blütenfarbe einer Pflanze durch die DNA.
TippsDie Ausbildung der Blütenfarbe ist nur eines von vielen Merkmalen, das von der DNA gesteuert wird.
LösungDie DNA weist die Zelle an, bestimmte Proteine herzustellen. Diese bewirken dann die Ausprägung des Merkmals, hier also der Blütenfarbe. Dieser Prozess wird als Proteinbiosynthese bezeichnet.
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Nenne die Moleküle, die in der DNA vorkommen.
TippsEs handelt sich um vier Moleküle.
Die Anfangsbuchstaben der vier gesuchten Moleküle lauten A, T, C, und G.
LösungDie Namen der Moleküle sind:
- Adenin
- Thymin
- Cytosin
- Guanin
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Erläutere den Zusammenhang zwischen DNA und dem genetischen Fingerabdruck am Beispiel kriminaltechnischer Untersuchungen.
TippsDNA liegt in nahezu jeder Zelle im Zellkern vor.
LösungWird an einem Tatort DNA-Material (z. B. Hautschuppen, Haare, Speichel oder Sperma) hinterlassen, so kann ein genetischer Fingerabdruck erstellt werden.
Dieser kann dann einer verdächtigen Person zweifelsfrei zugeordnet werden, denn die DNA ist bei jedem Individuum unterschiedlich.
Da die DNA in nahezu jeder einzelnen Zelle vorkommt, werden nur wenige DNA-Spuren benötigt, um einen genetischen Fingerabdruck zu erstellen.
Was ist DNA?
Entdeckung der DNA – Watson und Crick
Wie ist die DNA aufgebaut?
DNA - Verpackung und Chromatin
Replikation der DNA
Proteinbiosynthese - Basiswissen
Proteinbiosynthese – von der DNA zum Protein
Genwirkkette – vom Gen zum Merkmal
RNA – Bau und Funktion
Transkription und RNA Prozessierung
Prozessierung – RNA-Modifikation bei Eukaryoten
Translation
Genetischer Code – Eigenschaften und Bedeutung
Proteinbiosynthese – Vergleich von Prokaryoten und Eukaryoten
Genregulation bei Prokaryoten – Steuerung der Genexpression (Basiswissen)
Regulation der Genaktivität bei Prokaryoten (Expertenwissen)
Regulation der Genaktivität bei Eukaryoten
DNA-Schäden und Reparaturmechanismen
Genmutation – Formen und Ursachen
Genmutationen
RNA-Interferenz – Abschalten eines Gens
Apoptose – genetisch programmierter Zelltod
Wie entsteht Krebs?
Krebs – Entstehung eines Tumors
DNA-Analysen in der Kriminaltechnik
Proteine und Aminosäuren
Proteine – Typen, Eigenschaften und Struktur
Phenylketonurie – genetische Krankheit
Der genetische Fingerabdruck
Transkription und Translation – vom Gen zum Protein
Replikation der DNA (Expertenwissen)
Die experimentelle Entschlüsselung des Genetischen Codes
Die experimentelle Entschlüsselung der Proteinbiosynthese
Die experimentelle Entschlüsselung der Genregulation
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2 Kommentare
Da muss ich der Kollegin Recht geben! Die codiert nur den Bauplan!
Ansonsten ist das Material hier ganz toll für den Fernunterricht!
Die DNA "bildet Proteine" NICHT