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Questions and Answers
Was ist die Rolle von Purinen in Nukleinsäuren?
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Welche Aussage über die Syntheserichtung in der DNA-Replikation ist korrekt?
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Welche Funktion haben Okazaki-Fragmente während der DNA-Replikation?
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Was ist die Funktion der Typ-II-Topoisomerase während der Replikation?
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Welche Eigenschaft von DNA mit hohem G:C-Gehalt ist korrekt?
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Welche Aussage zu den Enzymen während der Replikation ist richtig?
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Was ist die Hauptfunktion von Signalmolekülen wie c-AMP in Zellen?
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Wie viele ORIs sind typischerweise in eukaryontischen Chromosomen vorhanden?
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Was ist die Bedeutung der freien 3'-OH-Gruppe bei der DNA-Synthese?
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Welche Rolle spielen Coenzyme wie NAD und FAD?
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Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Funktion von Nukleotiden im Körper?
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In welcher Phase des Zellzyklus findet die DNA-Replikation statt?
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Was geschieht während der Elongation der DNA-Replikation?
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Was ist das Resultat der Ligation von Okazaki-Fragmenten?
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Welche Eigenschaft haben eukaryontische Chromosomen bezüglich ihrer Replikation?
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Was ist die Hauptaufgabe der Typ-II-Topoisomerase während der DNA-Replikation?
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Wie wird die Syntheserichtung während der DNA-Replikation beschrieben?
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Welches Substrat benötigt die DNA-Polymerase zur Replikation?
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Was ist die Rolle der Replikationsgabel während der DNA-Replikation?
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Wie beeinflusst ein hoher G:C-Gehalt die Schmelztemperatur von DNA?
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Study Notes
Aufbau von Nukleotiden
- Basen: Purine (Adenin und Guanin) und Pyrimidine (Cytosin, Uracil und Thymin)
- Guanin-Cytosin-reiche DNA-Sequenzen haben eine höhere Schmelztemperatur als Adenin-Thymin-reiche Sequenzen
- DNA-Sequenzen mit bestimmten Merkmalen (Zentromere, Telomere, Promoter) beeinflussen die Eigenschaften von Chromosomenbereichen
Funktionen von Nukleotiden
- Vorstufen für die Synthese von DNA und RNA
- Energieträger wie ATP
- Bestandteile von Coenzymen (NAD, FAD, NADP)
- Signalmoleküle (c-AMP)
- Gesamtmenge im Körper: 60-80 g
- Gesamtumsatz pro Tag: 40-70 kg
DNA Replikation
- Replikation findet in der S-Phase des Zellzyklus vor der Zellteilung statt (8-12 Stunden)
- Syntheserichtung immer von 5' nach 3'
- DNA-Polymerasen benötigen eine DNA-Matrize, Desoxyribonukleosidtriphosphate (dNTPs) und einen RNA-Primer
- Ablauf in drei Phasen: Initiation, Elongation und Termination
Initiation
- Erkennung des Replikationsursprungs (ORI)
- Trennung der DNA-Stränge durch DNA-Helikase
- Modifizierung der Doppelhelix durch Typ-II-Topoisomerase (Spaltung beider Stränge unter ATP-Verbrauch)
Elongation
- Synthese der Primer durch DNA-abhängige RNA-Polymerase
- Synthese des Leitstrangs (3'-5') in kontinuierlicher Richtung
- Synthese des Folgestrangs (5'-3') unter Bildung von Okazaki-Fragmenten
Termination
- Verknüpfung der Okazaki-Fragmente durch DNA-Ligase
- Auflösung der Replikationsgabel
- Bildung zweier neuer DNA-Moleküle
Aufbau von Nukleotiden
- Nukleotide sind die Bausteine der DNA und RNA.
- Sie bestehen aus einem Zucker (Desoxyribose in der DNA, Ribose in der RNA), einem Phosphat und einer Base.
- Es gibt zwei Arten von Basen: Purine (Adenin und Guanin) und Pyrimidine (Cytosin, Thymin und Uracil).
- Thymin kommt nur in der DNA vor, Uracil nur in der RNA.
- DNA mit einem hohen Guanin - Cytosin Gehalt hat eine höhere Schmelztemperatur als DNA mit einem hohen Adenin - Thymin Gehalt.
- Dies liegt daran, dass drei Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Guanin und Cytosin gebildet werden, während Adenin und Thymin nur zwei Wasserstoffbrückenbindungen bilden.
Vorkommen von Nukleotiden
- Nukleotide sind nicht nur Bausteine der DNA und RNA, sondern haben noch weitere wichtige Funktionen in der Zelle:
- Synthesisvorstufen für DNA und RNA
- Energieträger (ATP)
- Teil von Coenzymen (NAD, FAD, NADP)
- Signalmoleküle (z.B. cAMP)
DNA Replikation
- Die DNA-Replikation ist der Prozess der Verdopplung der DNA.
- Sie findet während der S-Phase des Zellzyklus statt, vor der Zellteilung.
- Die Syntheserichtung ist immer von 5' nach 3'.
- Die Replikation wird von Enzymen kontrolliert, den DNA-Polymerasen.
Schritte der DNA Replikation
- Initiation: Die Replikation beginnt am ORI (Origin of Replication).
- Die DNA-Doppelhelix wird durch die Helikase aufgetrennt.
- Die Topoisomerase löst die Spannung im DNA-Molekül.
- Elongation: Eine DNA-abhängige RNA-Polymerase synthetisiert einen Primer, der als Startpunkt für die DNA-Synthese dient.
- Die DNA-Polymerase synthetisiert den Leitstrang kontinuierlich in Richtung der Replikationsgabel.
- Der Folgestrang wird diskontinuierlich in Form von Okazaki-Fragmenten synthetisiert.
- Termination: Die Replikation endet, wenn die beiden Replikationsgabeln aufeinander treffen.
Zusammenfassung
- Die DNA-Replikation ist ein komplexer Prozess, der die Verdopplung der DNA vor der Zellteilung ermöglicht.
- Sie wird von Enzymen kontrolliert, die die verschiedenen Schritte des Replikationsvorgangs katalysieren.
- Die DNA-Replikation erfolgt in der S-Phase des Zellzyklus und läuft immer von 5' nach 3'.
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Description
Dieser Quiz behandelt die Struktur und Funktionen von Nukleotiden, einschließlich ihrer Rolle in der DNA- und RNA-Synthese sowie deren energetischen Eigenschaften. Außerdem wird auf die DNA-Replikation und den Zellzyklus eingegangen, um das Verständnis der genetischen Grundlagen zu vertiefen.
