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Biologie

Proteine bestimmen Merkmale

Proteine sind die Arbeiter der Zelle. Du lernst, wie aus Genen sichtbare Merkmale werden.

  • ca. 10 Minuten
  • Klasse 9
  • Niveau: Standard

Das lernst du heute

  • Ich kann Aufgaben von Proteinen nennen.
  • Ich kann erklären, warum die Reihenfolge der Aminosäuren wichtig ist.
  • Ich kann den Weg vom Gen zum Merkmal beschreiben.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Vom Gen zum Protein: die Proteinbiosynthese

Proteine haben viele Aufgaben. Manche bauen den Körper auf, zum Beispiel in Haaren und Haut. Manche transportieren Stoffe, etwa der rote Blutfarbstoff Hämoglobin. Hormone wie Insulin sind Proteine. Antikörper sind Proteine. Und viele Proteine sind Enzyme, die Stoffwechselreaktionen beschleunigen.

Proteine bestehen aus 20 verschiedenen Aminosäuren. Die Kette faltet sich zu einer bestimmten Form. Die Form legt die Funktion fest. Ändert sich die Reihenfolge der Aminosäuren, kann sich die Form ändern. Dann funktioniert das Protein vielleicht anders oder gar nicht.

So wird aus einem Gen ein Merkmal: Das Gen legt die Reihenfolge der Aminosäuren fest. Daraus entsteht ein Protein mit einer Form. Das Protein erfüllt eine Aufgabe. Diese Aufgabe führt zum Merkmal.

Beispiel Haarfarbe: Ein Enzym hilft bei der Bildung des braunen Farbstoffs Melanin. Ist das Gen für dieses Enzym so verändert, dass das Enzym nicht arbeitet, entsteht wenig oder kein Farbstoff. Haut, Haare und Augen sind dann sehr hell. Das nennt man Albinismus.

Wie viele Codons gibt es? Die vier Basen ergeben in Dreiergruppen 4 · 4 · 4 = 64 Codons. Es gibt aber nur 20 Aminosäuren. Darum codieren mehrere Codons dieselbe Aminosäure.

Proteine und ihre Aufgaben
ProteinAufgabeMerkmal / Wirkung
KeratinBaustoffHaare, Fingernägel
HämoglobinTransportSauerstoff im Blut
InsulinBotenstoffsenkt den Blutzucker
Enzym für MelaninReaktion beschleunigenFarbe von Haut, Haaren, Augen

Vom Gen zum Merkmal

  1. Das Gen für ein Enzym wird abgelesen.
  2. Die Aminosäuren werden zu einer Kette verbunden. Die Kette faltet sich zum Enzym.
  3. Das Enzym bildet den Farbstoff.
  4. Das Merkmal: Haut- und Haarfarbe.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Gene sind der Bauplan für Proteine.

Proteine erledigen die Arbeit.

Daraus entstehen Merkmale.

Ein Beispiel

Beispiel

Eine Werkzeugfirma hat einen Plan für ein Werkzeug. Das Werkzeug erledigt eine Aufgabe. Ohne den Plan gibt es das Werkzeug nicht.

Schritt für Schritt

Wir verfolgen den Weg zum Merkmal.

  1. Das Gen: Bauplan für ein Enzym.
  2. Das Enzym: bildet Melanin.
  3. Das Merkmal: Farbe von Haut und Haaren.

Mit einem Bild erklärt

Gen→Protein→Merkmal
BauplanEnzymFarbe von Haut und Haaren

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Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Wie viele verschiedene Aminosäuren gibt es in Proteinen?
Zeig mir den ersten Schritt

Denke an die Tabelle der Aminosäuren.

Lösung ansehen

Lösung: 20

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Wie viele Codons gibt es insgesamt?
Zeig mir den ersten Schritt

Jede der 3 Stellen kann 4 Basen haben.

Lösung ansehen

Lösung: 64

Tipp: Frage dich bei jedem Merkmal: Welches Protein steckt dahinter? Merkmale entstehen durch die Wirkung von Proteinen, oft zusammen mit der Umwelt.

Merksatz: Gen → mRNA → Protein → Merkmal. Die Form eines Proteins legt seine Funktion fest.

Typischer Fehler: Ein Gen „macht“ nicht direkt ein Merkmal. Es legt den Bauplan für ein Protein fest, und das Protein bewirkt das Merkmal.

Prüfen

Mini-Quiz

4 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Warum sind Proteine für Merkmale wichtig?
Lösung ansehen

Lösung: Sie erfüllen Aufgaben in der Zelle und im Körper.

Frage 2 Was legt die Form eines Proteins fest?
Lösung ansehen

Lösung: die Reihenfolge der Aminosäuren

Frage 3 Ein Protein hat 100 Aminosäuren. Wie viele Basen sind mindestens nötig, um sie zu codieren (ohne Stoppcodon)?
Lösung ansehen

Lösung: 300

Frage 4 Das Protein Insulin senkt den Blutzucker.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt

Geschafft

Proteine haben viele Aufgaben. Ihre Form hängt von der Reihenfolge der Aminosäuren ab. Gene bestimmen Merkmale, indem sie festlegen, welche Proteine entstehen.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

Übungsheft Vom Gen zum Merkmal

Kurz erklärt, 45 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

PDF, 413 KB

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