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Hershey und Chase – Erbinformation bei Viren

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Die Autor*innen
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Maja O.
Hershey und Chase – Erbinformation bei Viren
lernst du in der 11. Klasse - 12. Klasse - 13. Klasse

Hershey und Chase – Erbinformation bei Viren Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Hershey und Chase – Erbinformation bei Viren kannst du es wiederholen und üben.
  • Nenne die Erkenntnisse des Versuchs.

    Tipps

    Bei der Probe mit der Proteinmarkierung war nur der Überstand radioaktiv.

    Die Probe mit der markierten DNA zeigte Radioaktivität im Zentrifugat.

    Lösung

    Nach dem Zentrifugieren konnten die beiden Forscher die Radioaktivität im Zentrifugat und im Überstand messen. So gelangten sie zu folgenden Erkenntnissen:

    • Bei der Probe mit der Proteinmarkierung war nur der Überstand radioaktiv, der keine Bakterien enthielt. Das bedeutet, die Proteine der Phagen waren nicht in die Bakterien eingedrungen.
    • Die Probe mit der DNA-Markierung war nur im Zentrifugat radioaktiv. Das bedeutet, die DNA der Phagen sind in die Bakterien eingeschleust worden.
    Folglich zeigte sich, dass nur DNA in die bakterielle Wirtszelle eingeschleust wird, die Proteinhülle bleibt draußen. Die DNA programmiert die Bakterienzelle. Sie stellt das genetische Material dar.

  • Beschreibe die Phagenentwicklung.

    Tipps

    Nach dem Auffinden der passenden Wirtszellen wird die DNA aus dem Capsid übertragen.

    Die erste Phase wird als Adsorption bezeichnet. Dieser Begriff kommt aus dem Lateinischen und steht für „ansaugen“.

    Lösung

    Die beiden Forscher benötigten für Ihren Versuch Viren, die Bakterien befallen können. Diese werden auch als Bakteriophagen bezeichnet. Die verwendeten T2-Phagen befallen E.coli-Bakterien.

    Die Phagenentwicklung bzw. Vermehrung verläuft in mehreren Phasen.

    Adsoprtion: Damit die Phage ihre DNA aus dem Capsid ins Bakerium übertragen kann, muss sie zunächst ein passendes Bakterium finden und sich auf der Oberfläche anlagern.

    Injektion: In dieser Phase wird die DNA aus der Phage in das Bakterium injiziert.

    Latenzphase: Transkription und Translation der Phagen-DNA beginnt. Die Phage löst sich vom Bakterium ab.

    Produktionsphase: Die einzelnen Bausteine für die neuen Phagen werden synthetisiert.

    Reifungsphase: Die neuen Phagen werden zusammengesetzt.

    Freisetzung: Die fertigen Phagen werden freigesetzt.

  • Ermittle die Unterschiede zwischen Bakterien und Viren.

    Tipps

    Viren sind kleiner als Bakterien und können sich nicht selbstständig vermehren.

    Bakterien können sich fortbewegen.

    Lösung

    Viren zählen nicht zu den Lebewesen, da sie keinen eigenen Stoffwechsel besitzen. Zudem benötigen sie zur Vermehrung einen Wirt. Sie sind kleiner als Bakterien. Daher kannst du sie nur in einem Elektronenmikroskop erkennen. Sie bestehen nur aus einer Proteinhülle (Capsid) und einem Erbgutkern, in welchem die Nukleinsäure liegt.

    Bakterien hingegen besitzen einen Stoffwechsel sowie Ribosomen und Zytoplasma. Über Geißeln können sie sich fortbewegen. Ihre Vermehrung geschieht durch Zellteilung. Da sie größer sind als Viren, kannst du sie in einem Lichtmikroskop erkennen.

  • Erkläre den Aufbau und die Funktion von Proteinen.

    Tipps

    Eine Peptidbindung ist eine kovalente Bindung zwischen Aminosäurebausteinen.

    Lösung

    Proteine sind Eiweiße, die aus Aminosäuren aufgebaut sind. Sie bestimmen die Struktur und Funktion einer Zelle. Im menschlichen Körper befinden sich mehr als 100 000 verschiedene Proteine.

    Die verschiedenen Aminosäuren sind über Peptidverbindungen miteinander verknüpft, die Reihenfolge ist genetisch festgelegt. Man bezeichnet dies auch als Aminosäurefrequenz.

    Es gibt Proteine, wie das Aktin in den Muskeln, die sind faserförmig. Andere wiederum werden als Motorproteine bezeichnet, wie das Myosin. Sie sind häufig an Transportbewegungen oder eben Muskelbewegungen beteiligt.

  • Bestimme das Forschungsziel von Hershey und Chase.

    Tipps

    Als mögliche Kandidaten wurden DNA und Proteine angesehen.

    Sie konnten nachweisen, dass die genetische Information in der DNA und nicht in den Proteinen codiert ist.

    Lösung

    Im 20. Jahrhundert war die Identifizierung des genetischen Materials eine große Herausforderung. Als Kandidaten für das genetische Material wurde die DNA und die Proteine betrachtet.

    Die Forscher Hershey und Chase sind dieser Frage nachgegangen und haben herausgefunden, dass die DNA die genetische Information trägt.

  • Erläutere den Aufbau der DNA.

    Tipps

    Die Desoxyribose bildet das Zuckergerüst der DNA.

    Ein Nucleotid besteht aus einer Phosphatgruppe und der Desoxyribose.

    Der Aufbau der DNA wird oft mit einer Strickleiter verglichen.

    Lösung

    Die DNA ist der Träger der genetischen Information. Sie ist in Form einer Doppelhelix aufgebaut. Oft wird der Aufbau auch mit einer in sich gedrehten Strickleiter oder Wendeltreppe verglichen.

    Die Phosphatgruppen und der Zucker (Desoxyribose) bilden hierbei das Geländer der Treppe. Die Basenpaare bilden die Treppenstufen. Es gibt vier verschiedene Basen: Adenin, Thymin, Cytosin und Guanin. Die Basenpaare werden jeweils von den komplementären Basen Adenin und Thymin sowie Cytosin und Guanin gebildet.

    Ein Nucleotid besteht aus der Phosphatgruppe, dem Zuckermolekül und einer Base. Ein Nucleosid besteht hingegen nur aus einer Base und dem Zuckermolekül.

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