Aufgaben 16 Der molekulare Aufbau der DNA bestimmt ihre Eigenschaften Wie zuvor angesprochen, besteht die DNA aus zwei komplementären Strängen. Jeder Strang besteht wiederum aus einem „Rückgrat“ aus Zucker- und Phosphatmolekülen sowie den Basen A, T, G und C. Die Kombination aus Phosphat, Zucker und Base bezeichnet man als Nukleotid (kAbb. 10). Das Nukleotid ist also die kleinste Einheit einer Nukleinsäure. Abbildung 10 zeigt auch, wie die Nukleotide miteinander verknüpft werden: An das 3’-Ende des Zuckers (die Zahlen beziehen sich auf die Nummerierung der C-Atome des Zuckers) wird die nächste Phosphat-Gruppe geknüpft usw. Der Strang verläuft also von 5’ zu 3’, verbunden durch feste kovalente Bindungen. Die Wasserstoffbrücken zwischen den Basen sind dagegen schwache Bindungen. Über die gesamte Länge der DNA halten sie die beiden Stränge sehr fest zusammen. Lokal können die Bindungen aber von Enzymen leicht getrennt werden, sodass die DNA an jeder Stelle wie ein kaputter Zippverschluss geöffnet werden kann – und sich auch wieder verschließt. Nukleotide bestehen aus Zucker, Phosphat und Base Struktur und Funktion Die Paarung der Basen erfolgt aufgrund der chemischen Struktur: Die Form der Moleküle ermöglicht die Bindungen, die dazu führen, dass zwei Einzelstränge zu einem Doppelstrang verbunden werden. Am 3‘-Ende des Zuckers wird das nächste Nukleotid gebunden. Ein Nukleotid besteht aus Base, Zucker und Phosphat. Über Wasserstoffbrücken sind zwei gegenläufige Nukleotidstränge zu einem Doppelstrang verbunden. Die beiden Einzelstränge verlaufen in entgegengesetzte Richtungen, dem 5‘-Ende liegt ein 3‘-Ende gegenüber. A und T sind durch zwei Wasserstoffbrücken verbunden. C und G sind durch drei Wasserstoffbrücken verbunden. Die violetten Bänder stellen die ZuckerPhosphat-Stränge dar. 3‘-Ende 3‘-Ende 5‘-Ende 5‘-Ende 3‘ 3‘ 3‘ 5‘ 5‘ 5‘ 5‘ 5‘ 4‘ 4‘ 5‘ 5‘ 5‘ 5‘ 5‘ 3‘ 3‘ 3‘ 3‘ 2‘ 2‘ 1‘ 1‘ 3‘-Ende 5‘-Ende 3‘-Ende 5‘-Ende 3‘ 3‘ 3‘ Abb.10: DNA im Detail. Die DNA besteht aus zwei gegenläufigen Strängen. 1 W Ergänze zu einem DNA-Einzelstrang aus fünf selbst gewählten Nukleotiden den Komplementärstrang. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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