Select your language

Suggested languages for you:
Log In App nutzen
StudySmarter - Die all-in-one Lernapp.
4.8 • +11k Ratings
Mehr als 5 Millionen Downloads
Free

Der genetische Code

Save Speichern
Print Drucken
Edit Bearbeiten
Melde dich an und nutze alle Funktionen. Jetzt anmelden
X
Illustration Du hast bereits eine Erklärung angesehen Melde dich kostenfrei an und greife auf diese und tausende Erklärungen zu
Biologie

Der genetische Code besteht aus spezifischen, aufeinanderfolgenden Nukleotiden in der DNS (Desoxyribonukleinsäure). Er wird bei der Proteinbiosynthese abgelesen, um so die benötigten Aminosäuren herzustellen.


Ohne den genetischen Code könnte kein Lebewesen existieren. Er ist für die Herstellung der Proteine verantwortlich, welche an wichtigen Prozessen, z. B. am Aufbau von Körperteilen wie Haaren, Federn, Muskelfasern, Blutkörperchen oder Sehnen beteiligt sind. Dadurch wird sowohl der Phänotyp von Lebewesen, als auch der Zellstoffwechsel kontrolliert.


Die bekannte Abkürzung DNA kommt aus dem Englischen und steht für deoxyribonucleic acid und wird oft synonym für die deutsche Abkürzung DNS, Desoxyribonukleinsäure verwendet.


Der genetische Code ist die Entschlüsselung der Erbinformationen, also der DNA. Bei der ersten Phase der Proteinbiosynthese, also der Transkription, wird zunächst eine Kopie von einem Teil der DNA angefertigt. Diese Kopie nennt sich Messenger-RNA (mRNA). Mithilfe der mRNA wird dann während der Translation der genetische Code, Codon für Codon abgelesen und entschlüsselt. Anschließend entsteht eine Kette von Aminosäuren, die schließlich das benötigte Protein bildet.


Wenn du über den Ablauf der Proteinbiosynthese kennenlernen möchtest, dann kannst du dir gerne die Artikel Translation und Transkription auf StudySmarter durchlesen!



Codon Erklärung


Eine Aminosäure wird durch eine Basensequenz mit drei Basen bestimmt. Dieses Basentriplett bezeichnet man auch als Codon. Es gibt 64 mögliche Kombinationsmöglichkeiten von Basentripletts, aber nur 20 verschiedene Aminosäuren. Diese werden von 61 Codons abgedeckt, also können die allermeisten Aminosäuren von unterschiedlichen Codons erzeugt werden. 


Die anderen drei Basentripletts werden als Stopcodons bezeichnet – sie stellen den Punkt dar, an dem die Translation abgebrochen werden soll und die Aminosäurekette vollendet wird. Außerdem dienen manche Codons, die normalerweise Aminosäuren codieren, auch als Startcodons. Das wichtigste ist das Triplett AUG, das auch für die Codierung von Methionin zuständig ist.


Du kannst dir die DNA wie ein Buch vorstellen. Die Basen sind Buchstaben, die Codons Wörter und die Gensequenzen Sätze. Zusammen bilden sie einen eigenen Roman.


Die Codesonne


Die Codesonne hilft dir, bei einem Codon die dazugehörige Aminosäure abzulesen:


Genetischer Code Codesonne StudySmarterAbbildung 1: Die Codesonne
Quelle: wikipedia.org 

 


Die Codesonne wird von innen nach außen gelesen. Dabei fängst du mit der ersten Base (das heißt: von 5' Ende zu 3' Ende) deines Codons an und arbeitest dich nach außen vor. So findest du heraus, welche Aminosäure hinter einem Basentriplett steckt. 


Zum Thema Codesonne findest du einen eigenen Artikel auf StudySmarter!



Eigenschaften des genetischen Codes


Universell


Nahezu überall ist der genetische Code gleich: Codons von Bakterien bis zu Menschen codieren die gleichen Aminosäuren. Es gibt nur wenige Ausnahmen, in denen das nicht so ist, z. B. bei Mitochondrien. Daher wird der genetische Code universell genannt. Das ist besonders für die Gentechnik sehr nützlich.


Redundant/degeneriert


Im Allgemeinen kannst du dir immer merken: Ein Basentriplett steht immer nur für eine Aminosäure, aber eine Aminosäure steht nicht nur für ein Basentriplett. Da es 64 verschiedene Kombinationsmöglichkeiten für Codons gibt, aber nur 20 Aminosäuren, ist es unvermeidbar, dass verschiedene Codons die gleiche Aminosäure bilden. Daher wird der genetische Code als redundant oder degeneriert bezeichnet.



Wie groß ist die Fehlertoleranz beim genetischen Code?


Dass mehrere Codons die gleiche Aminosäure codieren, ist ziemlich praktisch. So kann es nämlich vorkommen, dass Punktmutationen keine Wirkung aufweisen (auch stumme Mutation genannt). 


Ein Codon, welches für die Aminosäure Isoleucin steht, ist AUU. Kommt es jetzt zu einer Punktmutation und die Base Uracil ist plötzlich Cytosin, so macht das keinen Unterschied, da auch die Kombination AUC Isoleucin codiert.


Häufig müssen nur zwei Basen eines Tripletts unverändert bleiben, damit die richtige Aminosäure herauskommt. Denn selbst wenn die veränderte Base einmal nicht zur gleichen Aminosäure führt, so kommt meistens doch eine Aminosäure mit ähnlichen Eigenschaften heraus. Dies ist darauf abzuleiten, dass die Basen an bestimmten Plätzen bereits für spezifische Eigenschaften stehen. 


Zum Beispiel sind Tripletts mit der Base Uracil in der Mitte (_U_) hydrophob, Tripletts mit der Base Adenin in der Mitte (_A_) hydrophil. Daraus lässt sich schließen, dass die Veränderung der ersten Base meistens am schwersten ist, denn die erste Base gibt die Art der Ladung der Aminosäure an. Wird die Ladung umgekehrt, so hat dies schwerwiegendere Folgen für die Funktion des Proteins.



Der genetische Code - Das Wichtigste


  • Der genetische Code besteht aus spezifischen, aufeinanderfolgenden Nukleotiden in der DNA. Er wird bei der Proteinbiosynthese abgelesen, um so die benötigten Aminosäuren herzustellen.
  • Ein Codon ist eine Kombination aus drei Basen. Es codiert genau eine Aminosäure.
  • Mithilfe der Codesonne kann man den genetischen Code entschlüsseln.
  • Der genetische Code ist universell und redundant, bzw. degeneriert.
  • Da eine Aminosäure von mehreren, meist ähnlichen Codons gebildet werden kann, hat der genetische Code eine relativ hohe Fehlertoleranz.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Der genetische Code

Der genetische Code ist sozusagen der Bauplan für Proteine. An ihm werden die Basentripletts (Sets aus drei Basen) abgelesen und übersetzt. Dann wird die dazugehörige Aminosäure geholt und eine Kette von Aminosäuren entsteht, die schlussendlich das Protein bildet.

Redundant bedeutet, dass mehrere verschiedene Codons die gleiche Aminosäure bilden können, da es mehr Kombinationsmöglichkeiten (64) als Aminosäuren (20) gibt. Daher: Ein Basentriplett steht immer nur für eine Aminosäure. Aber eine Aminosäure steht nicht nur für ein Basentriplett!

Der genetische Code ist universell und redundant bzw. degeneriert. Universell bedeutet, dass der genetische Code so gut wie überall gleich ist. Ein Codon codiert von Bakterie bis zu Mensch stets die gleiche Aminosäure. Redundant bzw. degeneriert bedeutet, dass es mehrere Kombinationsmöglichkeiten von Basentripletts für die gleiche Aminosäure gibt.

Der genetische Code besteht aus spezifischen, aufeinanderfolgenden Nukleotiden in der DNA. Er wird bei der Proteinbiosynthese abgelesen, um so die benötigten Aminosäuren herzustellen.

Finales Der genetische Code Quiz

Frage

Wie nennt man drei aufeinanderfolgenden Basen der DNA?

Antwort anzeigen

Antwort

Triplett oder Codon

Frage anzeigen

Frage

Was macht ein Codon?

Antwort anzeigen

Antwort

codieren für eine Aminosäure

Frage anzeigen

Frage

Wie viele Kombinationen an Basen gibt es in der Aminosäure?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Da vier verschiedene Basen in der DNA vorkommen (Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin), ergeben sich somit 64 verschiedene Kombinationsmöglichkeiten
Frage anzeigen

Frage

Was sind Stoppcodons?

Antwort anzeigen

Antwort

Drei der Codons sind sogenannte Stoppcodons: Sie codieren für keine Aminosäure, sondern bilden ein Signal für das Ende der Translation

Frage anzeigen

Frage

Was machen die restlichen 61 Codons?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Die restlichen 61 Codons codieren für die 20 verschiedenen Aminosäuren
  • Fast jede Aminosäure wird also von mehr als einem Codon codiert, der genetische Code ist degeneriert
Frage anzeigen

Frage

Was machen die Startcodons AUG und GUG?

Antwort anzeigen

Antwort

sie markieren den Beginn der Translation und codieren für die Aminosäuren Methionin (AUG) und Valin (GUG).

Frage anzeigen

Frage

Wie ist der genetische Code aufgebaut?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Zwischen Start- und Stoppcodon reihen sich Codons direkt aneinander, der genetische Code ist kommafrei
  • Das bedeutet, dass es keine Zeichen gibt, die Codons voneinander trennen
  • Da es auch keine Überlappungen zwischen Codons gibt, ist dies nicht nötig; Die Codons 1-3 codieren für die erste Aminosäure des Proteins, die Codons 4-6 für die nächste, und so weiter
  • Außerdem ist der genetische Code universell
  • Das bedeutet, dass jedes Codon bei allen Lebewesen für die gleiche Aminosäure codiert (bis auf wenige Ausnahmen)
Frage anzeigen

Frage

Was wird Codestrang genannt?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Zuerst findet die Transkription statt. Die Basensequenz der DNA wird auf ihre Transportform, die mRNA, umgeschrieben
  • Dabei entsteht ein RNA-Einzelstrang, dessen Basensequenz komplementär zu der des codogenen Strangs der DNA ist
  • Das heißt, dass die Basensequenz der mRNA der Basensequenz des anderen DNA-Strangs entspricht. Dieser Strang wird Codestrang genannt
Frage anzeigen

Frage

Was zeigt die Codesonne?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Die Basensequenz der mRNA wird schließlich durch Translation in die Aminosäuresequenz eines Proteins übersetzt
  • Die Codesonne zeigt uns, für welche Aminosäure ein bestimmtes Basentriplett codiert
Frage anzeigen

Frage

Wie liest man eine Codesonne?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Die Codesonne ist von innen nach außen zu lesen
  • Da die Translation immer in 5‘ 🡪 3‘-Richtung stattfindet, ist die Codesonne von innen nach außen ebenfalls in 5‘ 🡪 3‘-Richtung dargestellt
  • Anhand der Codesonne kannst du einfach überprüfen, für welche Aminosäure ein bestimmtes Codon codiert
  • Auch Start- und Stoppcodons sind in der Codesonne dargestellt
Frage anzeigen
Mehr zum Thema Genetik
60%

der Nutzer schaffen das Der genetische Code Quiz nicht! Kannst du es schaffen?

Quiz starten

Über 2 Millionen Menschen lernen besser mit StudySmarter

  • Tausende Karteikarten & Zusammenfassungen
  • Individueller Lernplan mit Smart Reminders
  • Übungsaufgaben mit Tipps, Lösungen & Cheat Sheets

Finde passende Lernmaterialien für deine Fächer

Hol dir jetzt die Mobile App

Die StudySmarter Mobile App wird von Apple & Google empfohlen.

Der genetische Code
Lerne mit der Web App

Alle Lernunterlagen an einem Ort mit unserer neuen Web App.

JETZT ANMELDEN Der genetische Code

Melde dich an für Notizen & Bearbeitung. 100% for free.