Aufbau und Struktur der DNA

Überblick

• DNA ist der Träger der Erbinformationen.
• Kann als spiralförmiger Doppelstrang vorgestellt werden, vergleichbar mit einer Strickleiter.
• Besteht aus Nukleotiden, die miteinander verknüpft sind.
• DNA ist in jeder Zelle vorhanden und kennzeichnet alle Lebewesen.

Lokalisierung und Verpackung

• Bei Eukaryoten: Hauptsächlich im Zellkern verpackt.
• Bei Prokaryoten: Schwimmt frei im Zytoplasma.
• In menschlichen Zellen: 46 Chromosomen im Zellkern, DNA in Form eines Wollknäuels.

Molekulare Struktur

• DNA besteht aus zwei schraubenförmigen Doppelsträngen.
• Grundbaustein ist das Nukleotid.

Bestandteile eines Nukleotids

• Zuckermolekül: Desoxyribose (fünf Kohlenstoffatome).
• Phosphatgruppe
• Organische Basen: Adenin, Thymin, Guanin, Cytosin.
  • Basen sind in Purine und Pyrimidine eingeteilt.

Verknüpfung der Nukleotide

• Zucker verbindet sich mit seinem C1-Kohlenstoffatom mit den Basen (N-glykosidische Bindung).
• Verbindung aus Zucker und Base ist ein Nukleosid.
• Nukleosid verbindet sich über das fünfte Kohlenstoffatom mit einer Phosphatgruppe (Esterbindung).
• Molekül aus Zucker, Base und Phosphat ist ein Nukleotid.

DNA-Strangbildung

• Viele aneinandergereihte Nukleotide bilden einen Strang (Polynukleotid).
• DNA-Strang wächst nur am 3'-Ende (freie Hydroxylgruppe).

Doppelstrangstruktur

• Doppelstrang wie eine Strickleiter: Molekülfäden aus Zucker und Phosphat.
• Basen sind über Wasserstoffbrückenbindungen verknüpft (Adenin mit Thymin, Cytosin mit Guanin - komplementäre Basenpaarung).
• Einzelstränge sind gegenläufig angeordnet (5' zu 3' und umgekehrt).

Räumliche Struktur

• DNA als schraubenförmige Doppelhelix, nicht als lineare Leiter.

Zusammenfassung

• DNA ist eine doppelsträngige, schraubenförmige Helix.
• Kleinste molekulare Einheit ist das Nukleotid.
• Doppelstrang über Wasserstoffbrückenbindungen der Basen verbunden.
• In Eukaryoten komprimiert als Chromosomen im Zellkern verpackt.

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