30 Tage kostenlos testen:
Mehr Spaß am Lernen.

Überzeugen Sie sich von der Qualität unserer Inhalte.

Replikation der DNA (Expertenwissen) 14:42 min

46 Kommentare
  1. Mich hat verwirrt das da statt 10333, 10.333 stand.

    Von Icremer, vor 8 Monaten
  2. Hallo Kma75034,
    die Anzahl der Nukleotide wurde durch die Anzahl der Replikationsgabeln geteilt, um die Anzahl der Nucleotide pro Replikationsbase zu erhalten.
    Die Zahlen sind im Kopfbereich der Aufgabe gegeben:
    62000000 : 6000 = 10.333
    Beste Grüße aus der Redaktion

    Von Tatjana Elbing, vor 9 Monaten
  3. Hallo! Ich habe eine Frage bei der Aufgabe 4.
    Wie kommt man auf die 10.333 Nucleotide!_

    Von Kma75034, vor 9 Monaten
  4. Hallo Sarah A.,
    vielen Dank für deine Frage! Sowohl die Synthese des Leitstrangs, als auch die des Folgestrangs, erfolgt vom 5'- zum 3'-Ende. Das liegt daran, dass aus chemische Gründen DNA-Polymerasen DNA-Moleküle nur in 5'-3'-Richtung synthetisieren können! Der Unterschied ist, dass beim Folgestrang die Synthese diskontinuierlich erfolgt.
    Ich hoffe, dass ich dir weiterhelfen konnte.
    Beste Grüße aus der Redaktion

    Von Tatjana Elbing, vor etwa einem Jahr
  5. Verläuft die DNA-Polymerase beim Leitstrang von 5' Nach 3' oder von 3' nach 5'?

    Von Sahra A., vor etwa einem Jahr
  1. Hallo Mytom88mytom,
    da hast du sehr gut aufgepasst! Um deine Frage zu beantworten: Es wären nicht unbedingt 4-mal Phosphor. Ein Nukleotid setzt sich aus einem Zucker, einer Base und einem Phosphatanteil zusammen. Der Phosphatanteil kann ein Mono-, Di- oder Triphosphat sein. Nukleoside beinhalten nur die Base (Nukleobase) und den Zucker (Pentose). Ein Nukleotid bezeichnet also ein phosphoryliertes Nukleosid. Um die Anzahl der Phosphate zu konkretisieren, werden die Vorstufen-Bausteine der Nukleinsäuren Nukleosidtriphosphate genannt. Konkretisierst du nicht die Anzahl der Phosphate, kannst du auch von Nukleotiden sprechen. Dann musst du auch nicht unterscheiden, sobald sie in Nukleinsäuren verknüpft werden und dann Monophosphate sind. Ich hoffe das war verständlich. Der Fehler wird korrigiert. Vielen Dank für deinen Hinweis! Beste Grüße aus der Redaktion

    Von Tatjana Elbing, vor etwa einem Jahr
  2. 7:45 spricht man von Nuleotid-Triphosphate(wären das nicht 4-mal Phosphor?)
    und davor wurde von Nucleosid Triphosphaten gesprochen,habe ich was falsch verstanden?

    Von Mytom88mytom, vor etwa einem Jahr
  3. Super hilfreich - danke!

    Von Pascale Greder, vor mehr als einem Jahr
  4. Ich fand das Video echt super erklärt, nur hätte ich es gut gefunden, wenn man nochmal erklären würde, wie die verschiedenen DNA-Polymerasen heißen.

    Von Blumenstern11 1, vor mehr als einem Jahr
  5. Gibt es noch mehr Videos auf dem Niveau zu den Themen Transkription/ Translation und/ oder Proteinbiosynthese? Ich fand das Video super

    Von Jule P., vor fast 2 Jahren
  6. Sehr gute Erklärungen - hat mir sehr geholfen!

    Von Edith Richter, vor mehr als 2 Jahren
  7. Das Video hat mir sehr geholfen, dieses Thema gut zu verstehen!

    Von Dominik K., vor etwa 3 Jahren
  8. Hat sehr geholfen!

    Von Alex Weber, vor etwa 3 Jahren
  9. Sehr gutes Video!

    Von Bruno Nep, vor mehr als 3 Jahren
  10. Super tolles Video! Entspricht dem Oberstufenniveau!!

    Von Ana Banana, vor mehr als 3 Jahren
  11. Ich studiere Biologie auf Lehramt in NRW und das ist mit Abstand die beste Erklärung, die ich jemals gehört habe! Selbst meine Dozenten konnten dieses Thema nicht so schön und "einfach" erklären. Vielen vielen Dank :-)

    Von Kristina Frey, vor fast 4 Jahren
  12. OOOMG!! Du kannst WIRKLICH unglaublich gut erklären!!! Vielen Dank :))

    Von Park, vor fast 4 Jahren
  13. Das einzige Video hier, das den Ansprechungen im Unterricht tatsächlich entspricht (10.Klasse G8). Vielen Dank!

    Von Fgxemb, vor fast 4 Jahren
  14. Hallo,
    ja, das stimmt. Für den Einbau der Nukleotide wird Energie benötigt. Diese Energie liefert die Abspaltung der Phosphatgruppe des Nucleosidtriphosphats. Im Video wird das auch genannt. Wenn du dir noch unsicher bist, kannst du dir das Video noch einmal anschauen (ca. Min: 4:40)
    LG

    Von Serpil Kilic, vor etwa 4 Jahren
  15. ich habe so einmal gehört , dass die replikation Energie benötigt , um der prozess anfangen zu können falls das richtig ist .könnten sie es mal erläutern

    Von Abd O., vor etwa 4 Jahren
  16. Best Video ..Danke :)

    Von Mandeep B., vor mehr als 4 Jahren
  17. Hallo :)

    auf welche Stelle in dem Video beziehst du dich denn (Minute wäre toll)? Also der Leitstrang ist der Strang, der kontinuierlich synthetisiert werden kann. Also mit der Wanderungsrichtung der Polymerase. Der Folgestrang wird diskontinuierlich in mehreren Fragmenten synthetisiert.

    Von Marcel Schenke, vor fast 5 Jahren
  18. Heißt nicht der neu synthetisiert sondern der ursprüngliche Strang Leitstrang? Der neu synthetisierte ist doch der Folgestrang..

    Von Scelik96, vor fast 5 Jahren
  19. Bei*

    Von Alexander Draschl, vor fast 5 Jahren
  20. Upps, tut mir leid, meine Lehrerin hat sich geirrt (hat sich gestern bru mir "entschuldigt"). Das war der Grund warum ich danach gefragt habe.
    Trotzdem danke für die schnelle Rückmeldung! :D @Marcel

    Von Alexander Draschl, vor fast 5 Jahren
  21. Hallo :)

    Doch! Bei der DNA-Replikation brauch man für beide Einzelstränge Primer, schau dir die Erklärung im Video doch einfach nochmal an :)

    Von Marcel Schenke, vor fast 5 Jahren
  22. Beim Leitstrang braucht man keinen Primer, oder?

    Von Alexander Draschl, vor fast 5 Jahren
  23. Super Hilfe ehrlich!!!
    Bei der Erklärung baut alles super aufeinander auf und Gelerntes werden ständig wiederholt und verinnerlicht! Perfektes Video

    Von Gischler, vor etwa 5 Jahren
  24. Hallo :)

    bei der DNA-Replikation werden DNA-Basen eingebaut, daher also tatsächlich Thymin. Du verwechselst den Prozess vielleicht mit der Transkription, bei der aus der DNA ein mRNA-Strang synthetisiert wird (die Prozesse ähneln sich tatsächlich auch). Hierbei wird statt Thymin die RNA-Base Uracil eingebaut :)

    Von Marcel Schenke, vor etwa 5 Jahren
  25. Super Video, jedoch habe ich eine Frage:
    Muesste sich nicht die Base Thymin in Uracil veraendern, wenn der komplementaere Strang gebildet wird?

    Von Nina Macalik, vor etwa 5 Jahren
  26. Es ist schwierig eine genaue Verwendung für das Pyrophosphat zu benennen, da die Stoffwechselprozesse der Lebewesen sehr komplex sind. Du kannst aber davon ausgehen, dass in der Biologie kein Molekül verschwendet wird. Pyrophosphat spielt aber unter anderem bei der Lipidsynthese und natürlich bei energetischen Prozessen eine Rolle, da es wieder zum Aufbau von ATP genutzt werden kann.

    Von Marcel Schenke, vor mehr als 5 Jahren
  27. Easy :)
    Gut gemacht!
    weiss jemand was mit dem übrigen Pyrophosphat passiert?
    Wird das noch anders wo verwendet ?

    Von Deleted User 102969, vor mehr als 5 Jahren
  28. Super Video, hat mir echt geholfen :)

    Von Vivien S., vor mehr als 5 Jahren
  29. Hallo!
    Endlich eine Verständliche Erklärung, unser Biobuch ist manchmal ganz schöner Mist.
    Vielen Dank dafür :-)!

    Von Laura G., vor mehr als 5 Jahren
  30. tolles video!! Hab in einer woche ABI und fuehl mich jetz zu diesem thema gut vorbereitet ;)) danke!

    Von Sinaida , vor fast 6 Jahren
  31. Hallo :)
    Meinst du die Prozesse der Elongation (Minute 7:00-8:30)?
    In diesem Fall siehst du einen Primer (kurze Basensequenz) die für die Synthese des neuen DNA-Stranges notwendig ist.
    Die Primer für die DNA-Replikation bestehen aber aus RNA. Also haben einen anderen Zucker als Gerüstbaustein und statt der Base Thymin, nutzt die RNA die Base Uracil.
    Die Primer-Sequenz aus RNA wird dann später durch DNA ersetzt.

    Ich hoffe ich konnte dir weiter helfen, sonst frag doch einfach noch mal nach :)

    Von Marcel Schenke, vor fast 6 Jahren
  32. Im neu synthetisierten Leitstrang kann doch bei der Replikation kein Uracil angefügt werden oder? Das geschieht doch nur bei der Transkription

    Von Celiladiguezel, vor fast 6 Jahren
  33. ups, war zu voreilig

    Von Celiladiguezel, vor fast 6 Jahren
  34. Echt super!!

    Von Anni96, vor fast 6 Jahren
  35. Klasse gemacht habe 15 Punkte dank dieses Videos geschrieben

    Von Achmed P., vor etwa 6 Jahren
  36. weltklasse!

    Von Sg Neukoelln Freak, vor etwa 6 Jahren
  37. Klasse Video, besser kann man es nicht erklären! ;)

    Von Deleted User 94754, vor etwa 6 Jahren
  38. Vielen Dank, das Video ist echt super

    Von Marvin13, vor etwa 6 Jahren
  39. Danke für das super Video, vor allem für die Zusammenfassung :)

    Von Zübeyir Ö., vor mehr als 6 Jahren
  40. Das freut mich. Danke für deinen Kommentar! :)

    Von Maja O., vor mehr als 6 Jahren
  41. Klasse Video, hat mir super geholfen. Jetzt hab ich es endlich verstanden :-)

    Von Stuth Bussjaeger, vor mehr als 6 Jahren
Mehr Kommentare

Replikation der DNA (Expertenwissen) Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Replikation der DNA (Expertenwissen) kannst du es wiederholen und üben.

  • Beschreibe den Vorgang der Replikation.

    Tipps

    Versuche, den Prozess der Replikation in für dich sinnvolle Abschnitte einzuteilen, um dir die Abfolge der Teilschritte leichter einprägen zu können.

    Lösung

    Der Vorgang der Replikation kann in vier grundlegende Prozesse unterteilt werden. Bei der Initiation wird das DNA-Molekül vorbereitet, indem sie entwunden und die Einzelstränge getrennt werden. Dann werden die Primer, also die Startregionen für den Syntheseprozess angelagert. Dieser zweite Schritt kann auch als Priming bezeichnet werden. Danach erfolgt die Elongation. Das ist der Schritt, bei dem die Synthese der DNA durch Anlagerung von komplementären DNA-Nukleotiden geschieht. Dieser Vorgang erfolgt am Leitstrang kontinuierlich und am Folgestrang diskontinuierlich. Schließlich werden die Primer ersetzt und der neu synthetisierte Strang durchgängig verbunden. Dies wird durch das Enzym Ligase vermittelt. Da dies das Ende der Replikation darstellt, wird der Teilprozess auch als Termination bezeichnet.

  • Benenne die gekennzeichneten Strukturen während des Replikationsvorganges der DNA.

    Tipps

    Der Leitstrang wird kontinuierlich repliziert.

    Lösung

    Der DNA-Doppelstrang wird nach der Entwindung in seine Einzelstränge aufgetrennt. Dazu werden die Wasserstoffbrückenbindungen durch das Enzym Helicase gelöst.

    • Es entsteht ein Leitstrang und ein Folgestrang. Durch das Enzym Primase werden RNA-Primer angelagert. Ausgehend von diesen Primern werden die freien Nucleotide komplementär angelagert.
    • Dies geschieht am Leitstang kontinuierlich. Beim Folgestrang erfolgt die Anlagerung allerdings diskontinuierlich.
    • Dabei werden sogenannte Okazaki-Fragmente eingefügt, die in einem nächsten Schritt verbunden werden.
    • Schließlich werden die RNA-Primer durch DNA ersetzt.

  • Charakterisiere die einzelnen Phasen der Replikation.

    Tipps

    Die Teilschritte laufen chronologisch ab. Die Namen der Enzyme lassen sich meistens von der Reaktion, die sie katalysieren, ableiten. Werden zum Beispiel kleine Moleküle zu großen zusammengesetzt, ist das eine Polymerisation und das verantwortliche Enzym heißt Polymerase.

    Versuche, aus den Bezeichnungen der einzelnen Teilschritte Prozesse und beteiligte Strukturen sowie Enzyme abzuleiten.

    Bei der Initiation wird die DNA so vorbereitet, dass die Enzyme optimal arbeiten können. Dazu muss die Doppelhelix in entwundenden Einzelsträngen vorliegen.

    Lösung

    In der Initiationsphase entwindet die Helicase den Doppelstrang und spaltet diesen in zwei Matrizenstränge auf. Es entsteht eine sogenannte Replikationsgabel. Dann schließt sich die Phase des Primings an. Dabei werden durch das Enzym Primase RNA-Primer angelagert. Sie bilden die Startregion für die Elongation. In diesem Vorgang wird der neue DNA-Strang, ausgehend von den Primern, durch die DNA-Polymerase verlängert. Dies geschieht am Leitstrang kontinuierlich. Beim Folgestrang allerdings werden zwischen mehreren Primern sogenannte Okazaki-Fragmente aus Nucleotiden eingefügt, die erst später zusammengefügt werden. Das Enzym Ligase verbindet die Stücke zu einem durchgehenden Strang. Da bei diesem komplexen Prozess Fehler passieren können, wird durch eine Reparaturfunktion der DNA-Polymerase eine Fehlerkorrektur vorgenommen.

  • Stelle die Ergebnisse der identischen Replikation eines DNA-Teilabschnittes nach Einfluss von Nitrosaminen dar.

    Tipps

    Das Kürzel „Gm“ beschreibt das methylierte Guanin, welches in seiner Struktur so verändert wurde, dass als komplementäre Base nur noch Thymin statt Cytosin in Frage kommt.

    Bedenke, dass sich der DNA-Doppelstrang während der Initiation in zwei Einzelstränge auftrennt und diese separat repliziert werden.

    Eine Veränderung der Basenabfolge im zu replizierenden Stang hat die Folge, dass alle anderen danach synthetisierten Stränge ebenso fehlerhaft sind, da dieser Strang als Vorlage (Matrize) genutzt wird.

    Lösung

    Da die komplementäre Base zum methylierten Guanin die Base Thymin darstellt, wird in der Folge also Thymin statt Cytosin eingebaut. Da Thymin statt Cytosin eingebaut wird, wird im neu synthetisierten Strang nicht wieder eine neue Guanin-Base, sondern ein Adenin (= komplementäre Base zu Thymin) eingebaut. Dies führt dazu, dass der ursprüngliche DNA-Abschnitt grundlegend verändert wird. Dies wirkt sich ebenso bei sich anschließenden Replikationen aus. Solche Mutationen können zu einer Fehlproduktion z.B. von Zellen führen, die dann in Form von Tumoren gehäuft auftreten.

  • Bestimme den Ablauf des Versuches von MESELSON und STAHL

    Tipps

    Die Dichte der DNA-Moleküle wird von dem in den organischen Basen eingebauten Stickstoff bestimmt. N15 ist dabei schwerer als der N14.

    Sind in einem Reagenzglas zwei Banden in unterschiedlicher Höhe zu beobachten, so enthält die im oberen Teil des Reagenzglases schon mehr DNA mit Basen, in denen N14 statt N15 eingebaut ist.

    Die Stärke der Bande lässt Rückschlüsse auf das Volumen an DNA mit gleicher Dichte zu.

    Lösung

    Wenn E.coli auf N15-haltigem Nährboden wächst, dann wird in dieser DNA ausschließlich schwerer Stickstoff eingebaut. Werden diese Kulturen dann in ein N14-haltiges Medium überführt, so beginnt der Einbau von N14 in die Basen der DNA. Die Dichte der DNA nimmt somit ab. Durch die Zentrifugation lagern sich die Banden in der Region an, in der ihre Dichte mit der des Mediums, also der Cäsiumchlorid-Lösung, übereinstimmt. Die erste Generation verursachte eine Bande im untersten Teil des Reagenzglases, da dessen Dichte am größten ist. Mit jeder Generation, also auch mit jeder Replikation, bei der nach dem semikonservativen Modell jeweils ein neuer komplementärer Strang synthetisiert wird, nimmt die Dichte ab. Bei der dritten Tochtergeneration (Abb.4) reichert sich diejenige DNA in der oberen Bande an, die in ihrem Molekül ausschließlich N14-Stickstoff eingebaut hat. Sie hat also die kleinste Dichte.

  • Nenne die Zeit, die für die DNA-Replikation beim größten Chromosom von Drosophila benötigt würde, wenn sie nur von einem Startpunkt ausginge.

    Tipps

    Wenn bei einem Chromosom von 62 Millionen Nucleotidpaaren an 6.000 Replikationsgabeln gleichzeitig repliziert wird, werden pro Abschnitt nur etwa 10.333 Basen aufgelesen. Dafür werden dann 3 Minuten benötigt.

    Wenn man nur von einer Replikationsgabel für alle 62 Millionen Basen ausgeht, werden alle Basen hintereinander abgelesen. Dabei folgt eine auf die andere.

    Wenn für die Synthese eines neuen Strangs von 10.333 Nucleotiden 3 Minuten benötigt werden, wie viele Minuten benötigen dann alle 62 Millionen Nucleotide des DNA-Moleküls?

    Nutze ggf. den Dreisatz und die Taschenrechnerfunktion deines Computers.

    Lösung

    Wenn an 6.000 Stellen am DNA-Molekül gleichzeitig repliziert wird, werden in den 3 Minuten pro Replikationsbase etwa 10.333 Nucleotide abgelesen und dazu eine komplementärer Strang synthetisiert. Wenn nun alle 62 Millionen Nucleotidpaare einzeln hintereinander abgelesen werden und ein neuer Strang synthetisiert wird, werden also 18.000 Minuten benötigt. Dies entspricht 300 Stunden oder 12 Tagen und 12 Stunden. Aufgrund dieser langen Zeit ist es in eukaryotischen Zellen möglich, in vielen Replikationsgabeln die DNA auch simultan zu verdoppeln. Andernfalls wäre der Zeitaufwand dabei zu hoch.