Zellstrukturen und Zellbau

Der Zellzyklus beschreibt die verschiedenen Phasen der Zellteilung, die eine Zelle durchläuft, um sich zu vermehren.

Desoxyribonukleinsäure (DNS) ist ein Molekül, das die genetische Information eines Lebewesens trägt.

Ein Nukleotid ist ein Baustein der DNS und besteht aus drei Teilen: einem Phosphatrest, einem Desoxyribose-Zucker und einer Base.

Die vier Basen in der DNS sind Adenin (A), Thymin (T), Cytosin (C) und Guanin (G).

Das Watson-Crick-Modell beschreibt die dreidimensionale Struktur der DNS als Doppelhelix. Die beiden Stränge der DNS sind komplementär und werden durch Basenpaare (Wasserstoffbrücken) verbunden: Adenin mit Thymin und Cytosin mit Guanin.

Die beiden Stränge der DNS verlaufen antiparallel, das heißt, sie haben entgegengesetzte Orientierungen.

Chargaffs Regel besagt, dass die Menge an Adenin gleich der Menge an Thymin ist (A/T = 1) und die Menge an Cytosin gleich der Menge an Guanin ist (C/G = 1).

Die Gesamtmenge der Purine (Adenin und Guanin) in der DNS ist gleich der Gesamtmenge der Pyrimidine (Thymin und Cytosin).

Die Replikation des Leitstranges erfolgt kontinuierlich, da die DNA-Polymerase in dieselbe Richtung wie die Helicase arbeitet.

Die Replikation des Folgestranges erfolgt diskontinuierlich, da die DNA-Polymerase in die entgegengesetzte Richtung zur Helicase arbeitet.

Kleine DNA-Fragmente, die während der Replikation des Folgestranges gebildet werden.

Ein Enzym, das DNA-Nukleotide aneinanderfügt und so neue DNA-Stränge synthetisiert.

Ein kurzer RNA-Abschnitt, der als Startpunkt für die DNA-Synthese dient.

Ein Enzym, das RNA-Primer entfernt und durch DNA-Nukleotide ersetzt.

Ein Enzym, das die Lücken zwischen Okazaki-Fragmenten durch Phosphodiesterbindungen schließt.

Die Replikation des Folgestranges erfolgt in mehreren Schritten, die jeweils mit der Synthese eines Okazaki-Fragments beginnen.

Der flüssigkeitsgefüllte Raum innerhalb der Chloroplasten, in dem sich die Thylakoide befinden.

Kleine, abgeflachte Membranstrukturen, die sich im Stroma befinden. Sie sind die Orte der Photosynthese.

Die doppelte Zellmembran, die den Chloroplasten von der Zelle abgrenzt. Sie reguliert den Stoffaustausch.

Einlagerung von Enzymen und Chlorophyllmolekülen in der inneren Membran des Chloroplasten, die die Thylakoide bilden.

Die Fotosynthese findet in den Chloroplasten statt. Dabei wird Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt, die in Form von Glucose gespeichert wird.

Die Bildung von energiereichen Substanzen (Glucose) aus Kohlenstoffdioxid (CO₂) und Wasser (H₂O) mithilfe von Lichtenergie und Chlorophyll.

Die Erbinformation (DNA) und Proteinfabriken (Ribosomen) befinden sich im Stroma des Chloroplasten.

Diese Strukturen dienen der Oberflächenvergrößerung, um die Aufnahme von Licht und die Produktion von ATP während der Photosynthese zu maximieren.

Die DNA-Replikation ist der Prozess, bei dem eine DNA-Doppelhelix kopiert wird, um zwei identische DNA-Moleküle zu erzeugen. Dies ist essenziell für die Zellteilung und Vererbung.

Die Topoisomerase ist ein Enzym, das die DNA-Doppelhelix entspannt, indem es die Spannung löst, die durch das Aufwickeln der DNA entsteht.

Die Helicase ist ein Enzym, das die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Basenpaaren der DNA trennt und so den Doppelstrang in zwei Einzelstränge aufspaltet.

Der Primer ist eine kurze Sequenz aus RNA-Nukleotiden, die an den Einzelstrang der DNA bindet und der DNA-Polymerase einen Startpunkt für die DNA-Synthese bietet.

Die Initiationsphase ist die erste Phase der DNA-Replikation, in der die DNA-Doppelhelix entwunden wird und die DNA-Polymerase mit dem Primer an den Einzelsträngen bindet.

Die Elongationsphase ist die zweite Phase der DNA-Replikation, in der die DNA-Polymerase komplementäre Nukleotide an den Einzelstrang bindet und so einen neuen DNA-Strang synthetisiert.

Die Terminationsphase ist die dritte Phase der DNA-Replikation, in der die DNA-Synthese abgeschlossen ist und die beiden neuen DNA-Stränge voneinander getrennt werden.

Das Konservative Modell besagt, dass sich die ursprüngliche DNA-Doppelhelix bei der Replikation unverändert hält, während eine neue Doppelhelix komplett neu gebildet wird.

Das Semikonservative Modell besagt, dass jede neue DNA-Doppelhelix aus einem Strang der ursprünglichen DNA und einem neu synthetisierten Strang besteht.

Das Dispersive Modell besagt, dass sich die ursprüngliche DNA in Fragmente zerlegt, die dann als Vorlage für die Synthese von neuen DNA-Strängen dienen. Die neuen DNA-Stränge sind somit aus Stücken der alten und neu synthetisierten DNA.

Ein Experiment, bei dem die DNA eines Organismus mit einem schweren Isotop (z.B. N15) markiert wird. Nach der Replikation wird die DNA nach ihrem Gewicht getrennt.

Das Experiment zeigt, dass die DNA nach der ersten Replikation eine mittelschwere Bande aufweist, was gegen das konservative Modell spricht.

Das Experiment zeigt, dass die DNA nach der zweiten Replikation sowohl eine leichte als auch eine mittelschwere Bande enthält, was für das semikonservative Modell spricht.

Das Experiment zeigt, dass nach mehreren Replikationen die DNA nur noch eine leichte Bande aufweist, was gegen das dispersive Modell spricht.

Ausgangsgeneration:

1. Folgegeneration

2. Folgegeneration

Die Geschwindigkeit, mit der ein Enzym arbeitet, kann durch verschiedene Faktoren beeinflusst werden, einschließlich der Umgebungsbedingungen.

Die Aktivität eines Enzyms hängt vom pH-Wert seiner Umgebung ab. Jedes Enzym hat einen optimalen pH-Wert, bei dem es am effektivsten arbeitet.

Der optimale pH-Wert für ein Enzym ist der pH-Wert, bei dem es seine höchste Aktivität zeigt.

Die Reaktionsgeschwindigkeit eines Enzyms verdoppelt sich in etwa, wenn die Temperatur um 10°C erhöht wird.

Bei steigenden Temperaturen bewegen sich die Teilchen schneller und kollidieren häufiger, was zu einer erhöhten Reaktionsgeschwindigkeit führt.

Die RGT-Regel gilt nur für einen bestimmten Temperaturbereich. Bei zu hohen Temperaturen kann die Enzymaktivität abnehmen oder das Enzym sogar zerstört werden.

Die Aktivität eines Enzyms hängt von Faktoren wie Temperatur, pH-Wert, Substratkonzentration und der Anwesenheit von Inhibitoren oder Aktivatoren ab.

Enzymaktivität wird durch den ablauf der Reaktion beeinflusst. Das Enzym kann durch den ablauf schneller oder langsamer werden.