DNA-Struktur und Bestandteile

Overview

Das Video behandelt den grundlegenden Aufbau der DNA, ihre Bestandteile, Struktur und die Prinzipien der Basenpaarung sowie wichtige Fachbegriffe.

Vorkommen und Verpackung der DNA

• DNA ist das Erbmaterial aller Lebewesen und in jeder Zelle vorhanden.
• Hauptsächlich liegt die DNA im Zellkern, bei Tieren auch in Mitochondrien und bei Pflanzen zusätzlich in Chloroplasten.
• Die Erbinformation des Menschen ist in 46 Chromosomen als DNA-Doppelstrang gespeichert.
• DNA-Doppelstränge sind um Histone gewickelt.

Aufbau der DNA

• DNA besteht aus drei Bausteinen: Desoxyribose (Zucker), Phosphatgruppe und stickstoffhaltiger Base.
• Desoxyribose ist ein Zucker ohne Sauerstoff am zweiten C-Atom.
• Die Base ist am ersten, die Phosphatgruppe am fünften Kohlenstoffatom der Desoxyribose gebunden.
• Die Phosphatgruppe verbindet sich mit dem dritten C-Atom des nächsten Zuckers (Zucker-Phosphat-Rückgrat).

Basen und Basenpaarung

• Es gibt zwei Basentypen: Purinbasen (Adenin, Guanin) mit zwei Ringen und Pyrimidinbasen (Cytosin, Thymin) mit einem Ring.
• Basenpaarung erfolgt nur zwischen Adenin und Thymin (A-T), sowie Guanin und Cytosin (G-C) – komplementär.
• Pyrimidinbasen paaren sich immer mit Purinbasen, sodass die DNA immer gleich breit bleibt.

Strukturmerkmale der DNA

• Die DNA ist doppelsträngig und bildet eine rechtsgängige Doppelhelix.
• Die Stränge verlaufen antiparallel: ein Strang von 5’ zu 3’, der andere von 3’ zu 5’.
• Es gibt ein Fünfstrich-Ende (freie Phosphatgruppe) und ein Dreistrich-Ende (freie OH-Gruppe).
• Guanin-Cytosin-Paare bilden drei, Adenin-Thymin-Paare zwei Wasserstoffbrücken.

Furchen und Funktion

• Die Doppelhelix hat große (2,2 nm) und kleine Furchen (1,2 nm), die für Proteinbindungen wichtig sind.
• Der Zugang zu den Basenpaaren in den Furchen ermöglicht Protein-DNA-Interaktionen, z.B. bei der Replikation.

Wichtige Begriffe und Chagiff-Regel

• Die Anzahl von Adenin entspricht immer Thymine, Guanin entspricht Cytosin (Chagiff-Regel).
• Dadurch bleibt der Durchmesser der Doppelhelix konstant.

Key Terms & Definitions

• Desoxyribose — Zuckerbestandteil der DNA, am 2. C-Atom kein Sauerstoff.
• Purinbasen — Basen mit zwei Ringen: Adenin, Guanin.
• Pyrimidinbasen — Basen mit einem Ring: Cytosin, Thymin.
• Zucker-Phosphat-Rückgrat — Außengerüst der DNA, gebildet aus Zucker und Phosphat.
• Doppelhelix — Schraubenförmige, doppelsträngige Struktur der DNA.
• Antiparallel — Die beiden DNA-Stränge verlaufen in entgegengesetzter Richtung.
• Nukleosid — Einheit aus Zucker und Base.
• Nukleotid — Einheit aus Zucker, Base und Phosphat.
• Polynukleotidstrang — Kette vieler Nukleotide, wie in DNA-Strängen.

Action Items / Next Steps

• Bau der DNA-Struktur mit Modell oder Zeichnung nachvollziehen.
• Definitionen der Begriffe auswendig lernen.