Von der Zelle zum Gen

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Inhaltsverzeichnis

Von der Zelle zum Gen

Wiederholung zum Bau der Zelle und die Aufgaben der Zellorganellen

3D-Bilder zum Aufbau der Zelle

Chloroplast und Mitochondrium

Bild vom Chloroplast

Arbeitsblatt Mitose Arbeitsblatt Meiose

Überblick über die Organische Chemie, funktionelle Gruppen

Aminosäuren, Peptide und Proteine

Folie 20 verschiedene Aminosäuren

Folie zum Bau von Peptiden

Aufbau von Membranen

Die Elementarmembran

Folien zur Biomembran

Abbildungen zum Membranfluss, Membranpermeabilität und zur Na/K-Pumpe und hier finden Sie Antworten.

Hausaufgabe zum 17.10.2011: Aufgabe Nr. 2 beantworten. Hier gibt es Hinweise.

Enzyme

Aufbau der Enzyme

Enzyme sind Biokatalysatoren.

Die Aktivität und die Zusammenarbeit verschiedener Enzyme führt zu Stoffwechselprozessen in Lebewesen. Jedes Enzym vollführt eine ganz spezifische Reaktion, wobei das Enzym nach der Reaktion für weitere Reaktionen zur Verfügung steht. Ohne die Biokatalysatoren würden die chemischen Reaktionen des Stoffwechsels viel langsamer ablaufen. Im Gegensatz zu den Industriekatalysatoren (Platin, Nickel...) können die biokatalysatoren oft reguliert werden.

Chemische Reaktionen laufen nur dann ab, wenn die Edukte mehr Energie besitzen als die Produkte. Oft muss die Reaktion durch Aktivierungsenergie in Gang gesetzt werden wie beispielsweise das Anzünden von Benzin. Durch die Aktivierungsenergie wird das Lösen von Atomen innerhalb einer Verbindung gefördert, sodass bei der Reaktion sich neue Verbindungen bilden können. Die Aktivierungsenergie erhöht das Energieniveau der Edukte. Es kommt zu einem energiereichen Übergangszustand, die Bindung der Atome in den Edukten wird instabil. Durch Umgruppieren entstehen dann die Produkte, die ein niedrigeres Energieniveau als die Edukte haben. [Abbildung].

Die Enzyme brauchen im Vergleich zu chemischen Reaktionen weniger Aktivierunsenergie. [Abbildung].

Die Enzyme zählen wir zu den Proteinen. Die Bausteine der Proteine sind Aminosäuren. Durch die Primärstruktur bildet sich eine Sekundärstruktur, die wiederum durch eine Tertiärstruktur geformt/stabilisiert wird.

Wirkungsweise der Enzyme

Die Enzyme haben durch die Primär-, Sekundär- Tertiär- und oft auch durch die Quartärstruktur eine ganz bestimmte Oberflächenform. In einem bestimmten bereich gibt es eine Vertiefung die wir das aktive Zentrum Link nennen. Abbildung. Das aktive Zentrum hat eine bestimmte Form und auf Grund der in der Nähe sich befindenden Reste ein spezifisches Ladungsmuster. Das Ladungsmuster kann Substrate anziehen, die dann das eine Verbindung mit dem Enzym eingehen. Es entsteht ein Enzym-Substrat-Komplex. Enzyme können also nur mit spezifischen Stoffen (Substraten) eine Enzym-Substrat-Komplex bilden. Enzyme sind deshalb substratspezifisch. Sie können nur ein bestimmtes Substrat umsetzen.

Die kurzzeitige Verbindung zwischen dem Substrat und dem Enzym ist komplex und vergleichbar zwischen einem Schlüssel mit einem Schloss, wobei der Schlüssel nach dem Hineinstecken in das Schloss nicht verändert wird. Wir sprechen hier vom Schlüssel-Schloss-Prinzip.

Substrate können von verschiedenen Enzymen auf unterschiedliche Weise umgesetzt werden. Wir sprechen von Wirkungsspezifität. Dabei entstehen je nach Enzym unterschiedliche Produkte.

Enzyme können grundsätzlich verschiedene Reaktionen durchführen. Deshalb werden die Enzyme in verschiedene Klassen eingeteilt.

Hemmung von Enzymen

Sonstiges (weitere Marerialien)

Praktikum zur Enzymatik

Der Bau der DNA

Das Genetikglossar

Die Bausteine der DNA

1869 entdeckt Friedich Miescher in Tübingen die DNA.

Die Desoxyribonucleinsäure DNS (oder deoxyribonucleic acid DNA) kann man sich wie eine verdrillte Strickleiter vorstellen. Sie enthält Holme und Sprossen.

Die Holme werden im Wechsel aus den Bausteinen Phosphorsäure und einem Zucker (Desoxyribose) aufgebaut. An der Desoxyribose hängt immer noch eine organische Base, von denen hier 4 verschiedene Basen zur Verfügung stehen: A = Ademin, C = Cytosin, G = Guanin und T = Thymin. Jede Base kann zu einer komplementären Base Wasserstoffbrücken ausbilden: A = T und C = G. Durch diese Wasserstoffbrücken kann sich ein zweiter Holm anlagern. Die Basenpaare bilden die Sprossen der Strickleiter.

DNA-Aufbau

Text zur Verpackung der DNA

Abbildung


Die Experimente von GRIFFITH und AVERY

Das Schmelzen der DNA

Praktikum: Wir isolieren DNA

Die Replikation

  • Erfolgt die Replikation konservativ oder semikonservativ?

Folie Replikation

Diesr Foliensatz zeigt den Weg vom Chromosom über den Bau der DNA bis zur Replikation.

Der genetische Code

Schulaufgabe für Dienstag, den 15.12.2009

Hier ist die Lösung für die Schulaufgabe.

Die Proteinbiosynthese

Folien zur Proteinbiosynthese

Die Reparatur der DNA

Genregulation bei Prokaryoten

Persönliche Werkzeuge