Naturstoffe - Nukleinsäuren

Nukleinsäuren gehören zu einer der vier Gruppen der Naturstoffe und sind sehr wichtig für den Aufbau der DNA (Desoxyribonukleinsäure) und die Bildung von verschiedenen RNAs (Ribonukleinsäure).

Die DNA wird als Bauplan einer Zelle verwendet. Die verschiedenen RNAs werden bei der Herstellung von Proteinen, Enzymen und dem Aufbau der Zellmembran gebraucht.


Allgemeines

Eine Nukleinsäuren bestehen immer aus:

  • einer Phosphatgruppe
  • einer Base (Adenin, Thymin, Cytosin, Uracil oder Guanin)
  • einem Zucker, der Phosphat und Base verbindet (Desoxyribose oder Ribose)

Die Zusammensetzung von einem Zucker und einer Base wird auch Nukleosid genannt.

Aufbau der DNA

Wenn ganz viele Nukleinsäuren aneinandergereiht werden, bildet sich ein einzelner Strang.

Anschließend können sich zwei Stränge miteinander verbinden. Dadurch bildet sich ein DNA-Strang. Dabei hat jeder Strang Basen die komplementär zueinander sind.

Komplementären Base sind immer zwei Basen, die zueinander passen. Das heißt, sie lassen sich mit Wasserstoffbrückenbindung verbinden.

Das heißt quasi, dass jede Base ihr Gegenstück hat.

Es wird dargestellt, dass man zwei Stränge hat bei denen sich immer eine Phosphatgruppe mit einer Desoxyribose abwechselnd an den Desoxyribosezuckern hängen dann die verschiedenen Basen Da es sich hierbei um die DNA handelt es sich um die Basen Adenin Thymin Guanin und Cytosin hier gehen Adenin und Thymin beziehungsweise Cytosin und Guanin jeweils eine Wasserstoffbrückenbindung ein

Ein Merksatz ist: Es gehören immer die Eckige Buchstaben und die runde Buchstaben zusammen.

Die DNA ist dazu da, für alle Proteine einen Bauplan zu speichern. Dadurch ist die DNA ist also quasi der Speicherstick in einer Zelle.

Unterteilung der RNAs

In den meistens tierischen Zellen gibt es verschiedene Typen von RNAs

Dazu kann man die RNAs in 4 Typen mit verschiedenen Funktionen aufteilen. Um zu wissen, welche RNA was macht, hat jede RNA für ihre Funktion einen Buchstaben.

Name der RNA

Bedeutung der Abkürzung

Funktion

mRNA

m = messenger

Die mRNA ist die Kopie der DNA. Auf einer mRNA ist der Aufbau eines Proteins durch die Reihenfolge der Aminosäuren gespeichert. Die mRNA wird anschließend von den Ribosomen ausgelesen.

smRNA

sm = small modulatory

Die smRNA ist beteiligt bei der Entwicklung von Nervenzellen

tRNA

t = transfer

Die tRNA hat die Aufgabe Aminosäuren zu transportieren (engl.: transfer). Anschließend werden die Aminosäuren in den Ribosomen milthilfe der mRNA in der richtige Reihenfolge zusammengesetzt.

rRNA

r = ribosomal

Die rRNA ist das Erbgut der Ribosomen. Dadurch haben Ribosomen ihren eigenen Aufbau in der rRNA gespeichert.

Die RNAs können sich anschließend noch mit sich selbst durch Wasserstoffbrückenbindungen verfalten und verknoten. Dadurch bilden RNAs meistens eine Sekundärstruktur aus.

Aufbau der mRNA

Die mRNA ist wie die Kopie der DNA, nur dass beim Erstellen der mRNA Thymin gegen Uracil und Desoxyribose gegen Ribose ausgetauscht werden.

Alle Unterschiede zwischen der DNA und mRNA werden nochmal in einer Tabelle festgehalten.

mRNA

DNA

Uracil

Thymin

Einzelstrang

Doppelstrang

verknotete Sekundärstruktur

alpha-Helix

Bei der DNA sowie den RNAs wird auch von Polymeren gesprochen, da sich die Phosphat- und Zucker-Gruppe sehr häufig wiederholen.

Die sich wiederholenden Molekülgruppen (Zucker und Phosphat) können auch Repetiereinheit genannt werden.

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