4.8 • +11k Ratings
Speichern
Drucken
Bearbeiten
Die DNA ist das zentrale Element der Genetik und deshalb in der Biologie von herausragender Bedeutung. In diesem Artikel erklären wir dir, aus welchen Bestandteilen die DNA besteht und wie ihre Doppelhelix-Struktur aufgebaut ist.
Die DNA besteht aus sogenannten Nukleotiden. Ein Nukleotid wiederum setzt sich aus drei Teilen zusammen:
Einem Phosphatrest
Dem Zucker Desoxyribose
Einer von vier organischen Basen (Adenin, Guanin, Cytosin oder Thymin)
Für die Betrachtung der DNA kannst du sowohl den Zucker Ribose als auch die Base Uracil ignorieren. Sie sind Bestandteile der, deren Aufbau dem der DNA sehr ähnlich ist.
Desoxyribose und Ribose sind sogenannte Pentosen, also Zuckermoleküle mit 5 C-Atomen. Diese fünf C-Atome werden im Uhrzeigersinn nummeriert:
Abbildung 1: Strukturformel der Ribose mit nummerierten C-Atomen
Die Verbindung aus einem Zucker und einer Base wird Nukleosid genannt. Die Verbindung aus Zucker, Base und Phosphatrest ergibt das Nukleotid, den Baustein der DNA, den wir oben bereits erwähnt hatten.
Hier sind Nukleosid und Nukleotid schematisch dargestellt. Du siehst, dass der Phosphatrest über das C5-Atom (5‘) an den Zucker gebunden ist, die Base ist mit dem C1-Atom (1‘) des Zuckers verknüpft.
Abbildung 2: Nukleotide und Nukleoside Quelle: wikipedia.de
Das Nukleotid ist von zentraler Bedeutung für den Aufbau der DNA, also präge dir dieses Schaubild gut ein!
Die Abkürzung DNA steht für den englischen Begriff deoxyribonucleic acid. Im Deutschen spricht man von der Desoxyribonukleinsäure, abgekürzt DNS. DNS und DNA haben also die gleiche Bedeutung, nur in unterschiedlichen Sprachen. Wir benutzen hier den Begriff DNA, da dies die geläufige Bezeichnung ist.
Die DNA besteht aus vielen aneinander geketteten Nukleotiden. Wie diese Nukleotide miteinander verknüpft sind, und was es mit Primär-, Sekundär- und Tertiärstruktur der DNA auf sich hat, erfährst du jetzt.
Der Phosphatrest eines Nukleotids ist mit dem C3-Atom (3‘) eines weiteren Nukleotids verbunden. So entsteht eine lange Kette von miteinander verbundenen Nukleotiden. Diese Kette bezeichnet man auch als Polynukleotidstrang. Die beiden Enden eines Polynukleotidstrangs sind nie identisch. Ein Phosphatrest befindet sich immer nur an einem Ende der Kette. Dadurch ergibt sich die sogenannte Polarität, die „Richtung“ der Kette (hier 5‘ --> 3‘).
Der Polynukleotidstrang ist die sogenannte Primärstruktur der DNA.
Abbildung 3: Polynukleotidstrang der DNA Quelle: wikipedia.de
Die DNA besteht aus zwei gegenläufig zueinander verlaufenden Polynukleotidsträngen, die über Bindungen zwischen den Basen miteinander verknüpft sind. An das C1-Atom (1‘) des Zuckers eines jeden Nukleotids ist eine der vier bereits erwähnten Basen gebunden (Adenin, Guanin, Cytosin, Thymin). Zwischen den Basen der Nukleotide zweier Stränge bilden sich sogenannte Wasserstoffbrückenbindungen, die die Basenpaare und damit beide Stränge der DNA miteinander verbinden.
Hier kommt ein weiterer Begriff ins Spiel, den du kennen solltest: Die komplementäre Basenpaarung. Wasserstoffbrückenbindungen können sich nämlich nicht beliebig zwischen den vier Basen bilden, sondern nur zwischen den Paaren Adenin – Thymin und Cytosin – Guanin. Durch diese Bindungsverhältnisse ergibt sich zwangsläufig die sogenannte Antiparallelität, die gegenläufige Polarität der beiden Ketten des DNA-Doppelstrangs (5‘ → 3‘ und 3‘ → 5‘).
Die gegenläufig zueinander verlaufenden Polynukleotidstränge, die durch Wasserstoffbrückenbindungen zwischen komplementären Basen miteinander verbunden sind, nennt man Sekundärstruktur der DNA.
In der Realität sieht der DNA Aufbau noch etwas anders aus als im Schaubild: Die räumliche Struktur der DNA ist ein schraubig gewundener Doppelstrang, die sogenannte Doppelhelix. Dieser Begriff und die Abbildung der Tertiärstruktur der DNA sind dir mit Sicherheit schon einmal begegnet.
Sei rechtzeitig vorbereitet für deine Prüfungen.
Teste dein Wissen mit spielerischen Quizzes.
Erstelle und finde Karteikarten in Rekordzeit.
Erstelle die schönsten Notizen schneller als je zuvor.
Hab all deine Lermaterialien an einem Ort.
Lade unzählige Dokumente hoch und habe sie immer dabei.
Kenne deine Schwächen und Stärken.
Ziele Setze dir individuelle Ziele und sammle Punkte.
Nie wieder prokrastinieren mit unseren Lernerinnerungen.
Sammle Punkte und erreiche neue Levels beim Lernen.
Lass dir Karteikarten automatisch erstellen.
Erstelle die schönsten Lernmaterialien mit unseren Vorlagen.
Melde dich an für Notizen & Bearbeitung. 100% for free.
