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Aufbau der DNA – Struktur und Bindungen 07:08 min

Textversion des Videos

Transkript Aufbau der DNA – Struktur und Bindungen

  1. DNA Die DNA enthält die Erbinformation. Dieses Video befasst sich mit dem Aufbau der DNA. Ich möchte hier die Struktur der DNA erklären. DNS heißt Desoxyribonucleinsäure. Häufiger verwendet man die englische Abkürzung: DNA. Das bedeutet: deoxyribonucleic acid.

  2. Der Zucker Ribose und Phosphorsäure "Desoxyribo" zeigt den ersten Baustein der DNA an: 2-Desoxyribose, ein Zucker, meist verkürzt Desoxyribose genannt. Die Moleküle der Desoxyribose besitzen mehrere Hydroxy - Gruppen. Chemisch gesehen ist das ein Alkohole. Daher kann man diese Moleküle verestern. Bei der DNA geschieht das mit Phosphorsäure. Das Molekül der DNA kann man sich wie eine Leiter oder Strickleiter aufgebaut denken. Die Holme zu beiden Seiten werden aus einem Polyester gebildet, der aus Desoxyribose und Phosphorsäure entstanden ist. Für ein Molekül Desoxyribose schreiben wir verkürzt Zucker, denn um eine bestimmte Art von Zucker handelt es sich tatsächlich. Von der Phosphorsäure wird der Phosphat-Rest gebildet. Im einfachen Strickleitermodell wechseln sich Zucker und Phosphat beim Aufbau der Holme ab.

  3. Die Nucleinbasen Die Sprossen der Leiter werden von den so genannten Nucleinbasen gebildet. Sie haften an den Ribose-Bausteinen über glycosidische Bindungen. Nucleinbasen sind organische Basen. Es gibt vier solcher Basen: Adenin und Guanin sind die Purinbasen. Sie sind von der Verbindung Purin abgeleitet. Cytosin und Thymin sind die Pyrimidinbasen. Sie sind von der Verbindung Pyrimidin abgeleitet. Im Molekül der DNA bilden immer nur bestimmte Basenpaare die Sprossen aus. Es korrespondiert stets eine Pyrimidinbase mit einer Purinbase. Und zwar ist Cytosin ausnahmslos mit Guanin verbunden, während Thymin immer an Adenin anhaftet. Jeder Ribose-Baustein ist mit einer der vier Basen bestückt. Am gegenüber liegenden Holm sitzt jeweils an dem Ribose-Baustein eine weitere Base. Beide Basen korrespondieren miteinander.

  4. Das einfache Modell In unserem einfachen Modell haben wir somit die beiden Ketten, in denen sich Phosphat und die Ribose (also der Zucker) abwechseln. Die Nucleinsäuren haften über eine glycosidische Bindung an den Zuckerbausteinen. Korrespondierende Basenpaare sind über Wasserstoffbrückenbindungen miteinander fest verknüpft.

  5. Nukleosid und Nucleotid Den Zweifachbaustein (Base + Zucker) nennt man Nucleosid, der Dreifachbaustein (Phosphat + Base + Zucker) wird als Nucleotid bezeichnet.

  6. Die Doppelhelix Das Molekül der DNS ist grundsätzlich nicht eben, sondern es ist zu einer Spirale gedreht. Beide Stränge bilden eine Doppelhelix.

  7. Was haben wir gelernt? Nun sollten wir in der Lage sein, den kleinen Molekülabschnitt der DNA richtig zu lesen. Die Zuckermoleküle können wir sehr gut an den Fünfringen erkennen. Sie sind über die Phosphatgruppen miteinander verbunden. An den Zuckern haften über glykosidische Bindung die Nucleinbasen - kurz Basen. Im Modell finden wir komplementär gegenüber dargestellt: Cytosin - Guanin Thymin - Adenin Guanin - Cytosin und, etwas versteckt, Adenin - Thymin. Von großer Bedeutung für die Struktur sind Wasserstoffbrückenbindungen. Sie halten die komplementären Basenpaare fest zusammen. Schön, wenn man es verstanden hat. Aus den genannten Aufbauprinzipien entsteht das Molekül der DNA - die Doppelhelix. Ich hoffe, ihr hattet mit diesem Film etwas Spaß.

Bis zum nächsten Mal wünsche ich euch alles Gute und viel Erfolg! Tschüs.

4 Kommentare
  1. 001

    Herzlichen Glückwunsch!

    Von André Otto, vor mehr als 3 Jahren
  2. Default

    danke habe eine eins im test geschriben

    Von John13, vor mehr als 3 Jahren
  3. 001

    Vielen Dank für das Lob. Ich freue mich, dass das Video hilfreich ist.
    Vor allem deshalb, weil sich der Dreh des Films nicht ganz einfach gestaltete.
    Alles Gute und viel Erfolg

    Von André Otto, vor mehr als 4 Jahren
  4. Default

    Vielen Dank für das tolle Video.Sehr gut erklärt.

    Von Lussyalex0907 2011, vor mehr als 4 Jahren

Aufbau der DNA – Struktur und Bindungen Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Aufbau der DNA – Struktur und Bindungen kannst du es wiederholen und üben.

  • Finde die passenden Basen zu den gegebenen Basen.

    Tipps

    Es liegen sich immer eine Purin- und eine Pyrimidinbase gegenüber.

    Lösung

    Es bilden immer nur bestimmte Basen ein Basenpaar. Dabei liegen sich immer eine Purinbase und eine Pyrimidinbase gegenüber. Zu den Purinbasen gehören Adenin und Guanin und zu den Pyrimidinbasen gehören Cytosin und Thymin. Es liegen sich also Guanin und Cytosin und Adenin und Thymin gegenüber.

  • Gib den Namen der Verbindung an, die mit DNS abgekürzt wird.

    Tipps

    Der erste Teil des Namen steht für den enthaltenen Zucker im Molekül.

    Lösung

    Die Abkürzung DNS steht für Desoxyribo-Nuclein-Säure.

  • Benenne folgende Nucleinbasen.

    Tipps

    Adenin und Guanin gehören zu den Purinbasen. Cytosin und Thymin zu den Pyrimidinbasen.

    Lösung

    Adenin und Guanin gehören zu den Purinbasen, sie besitzen also ein Purin-Grundgerüst, bestehend aus einem stickstoffhaltigen Sechsring verknüpft mit einem Fünfring. Während Adenin nur eine Amingruppe am Sechring hat, hat Guanin noch zusätzlich eine Carbonylgruppe am Sechsring. Cytosin und Thymin gehören zu den Pyrimidinbasen. Ihr Grundgerüst besteht also aus einem Sechsring mit zwei Stickstoffatomen. Bei Cytosin befinden sich eine Carbonylgruppe und eine Amingruppe am Ring, bei Thymin zwei Carbonylgruppen und eine Methylgruppe.

  • Erkläre, was bei der Hydrolyse eines Nucleotids entsteht.

    Tipps

    Das Nucleotid besteht aus drei Bestandteilen. Durch die Hydrolyse wird eines davon abgespalten.

    Was entsteht bei der Hydrolyse von Estern?

    Lösung

    Die Nucleotide bestehen aus Zucker, Phosphat und Nucleinbase. Die Phosphorsäuregruppen sind durch Veresterung am Zucker gebunden. Durch wässrige Basen kann diese Esterbindung gespalten werden und es entstehen ein Nucleosid, bestehend aus Zucker und Base, und Phosphorsäure.

  • Nenne die Bestandteile, die in folgendem Nucleotid enthalten sind.

    Tipps

    Ein Nucleotid besteht immer aus drei Bestandteilen.

    Lösung

    Das abgebildete Nucleotid besteht aus drei Bestandteilen. Einmal aus einem Zucker, in diesem Fall der Desoxyribose. Dann aus einem Phosphat und aus einer Nucleinbase, in diesem Fall Thymin.

  • Bestimme die Bindungsart zwischen folgenden Bestandteilen der DNS.

    Tipps

    Der Zucker hat viele Hydroxygruppen und ist damit chemisch ein Alkohol.

    Säure und Alkohol reagieren zu...

    Was kann sich zwischen Wasserstoff- und Sauerstoffatomen, bzw. Wasserstoff- und Stickstoffatomen der Basen ausbilden?

    Lösung

    An der Desoxyribose, dem Zuckerbaustein in der DNS, befinden sich viele Hydroxygruppen. Chemisch gesehen ist es also ein Alkohol. Reagiert nun ein Alkohol mit einer Säure, in diesem Fall Phosphorsäure, dann entsteht ein Ester. Phosphat und Zucker sind also über eine Esterbindung verknüpft. Auch Zucker und Base bilden unter Wasserabgabe eine Bindung aus. Da ein Zuckermolekül beteiligt ist, heißt diese Bindung auch glycosidische Bindung. In der Doppelhelix der DNS liegen sich die Basen gegenüber und bilden Paare. Die Bindung erfolgt über Wasserstoffbrücken, die sich zwischen den Wasserstoffatomen der einen Base und den Sauerstoffatomen bzw. Stickstoffatomen der anderen Base ausbilden.