Vom Gen zum Protein: die Proteinbiosynthese
Ein Gen ist der Bauplan für ein Protein. Du lernst vereinfacht, wie die Zelle den Bauplan abliest und ein Protein baut.
Das lernst du heute
- Ich kann die zwei Teilschritte der Proteinbiosynthese beschreiben.
- Ich kann aus einer DNA-Basenfolge die mRNA ableiten.
- Ich kann mit dem Code eine Aminosäurefolge bestimmen.
Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Die DNA: Bau einer Doppelhelix
Die DNA bleibt im Zellkern. Proteine werden aber im Zellplasma gebaut. Zwischen beiden vermittelt die RNA, eine Art Arbeitskopie.
Schritt 1: Ablesen (Transkription). Im Zellkern wird ein Gen abgelesen. Es entsteht eine Kopie des Gens: die mRNA (Boten-RNA). Die mRNA ist einsträngig. Sie hat die Base Uracil (U) statt Thymin (T). Die Basenpaarung gilt auch hier: A–U und G–C.
Die mRNA wandert zu den Ribosomen im Zellplasma.
Schritt 2: Übersetzen (Translation). Am Ribosom wird die mRNA in Dreiergruppen gelesen, die Codons heißen. Jedes Codon steht für eine Aminosäure. Aminosäuren werden von der tRNA (Transport-RNA) herbeigebracht. Die Aminosäuren werden in der richtigen Reihenfolge zu einer Kette verbunden. Das ist das Protein.
Der Code gilt für fast alle Lebewesen. AUG ist das Startcodon (Aminosäure Methionin). UAA, UGA und UAG sind Stoppcodons.
Das ist eine vereinfachte Darstellung. In Wirklichkeit gibt es weitere Schritte und viele Helfer.
| Codon | Aminosäure |
|---|---|
| AUG | Methionin (Start) |
| UUU | Phenylalanin |
| GGC | Glycin |
| CCU | Prolin |
| AAA | Lysin |
| UGG | Tryptophan |
| UAA | Stopp |
Vom Gen zum Protein
- DNA-Abschnitt (abgelesener Strang): TAC AAA CCG ATT.
- mRNA: AUG UUU GGC UAA (T→A, A→U, C→G, G→C).
- Codons lesen: AUG = Met, UUU = Phe, GGC = Gly, UAA = Stopp.
- Protein: Met–Phe–Gly.
Ich verstehe das noch nicht
Such dir aus, was dir hilft.
Noch einfacher erklärt
Die DNA bleibt im Zellkern.
Eine Kopie, die mRNA, wandert zum Ribosom.
Dort wird das Protein gebaut.
Ein Beispiel
Ein Rezept liegt in der Bibliothek, du darfst es nicht mitnehmen. Du schreibst eine Abschrift und kochst damit in der Küche. DNA = Rezeptbuch, mRNA = Abschrift, Ribosom = Küche.
Schritt für Schritt
Wir lesen einen Code ab.
- DNA: TAC GGA.
- mRNA: AUG CCU.
- AUG = Methionin, CCU = Prolin.
- Protein: Met–Pro.
Mit einem Bild erklärt
| Ort | Vorgang | Ergebnis |
|---|---|---|
| Zellkern | Transkription | mRNA |
| Ribosom | Translation | Protein |
Zur Grundlage zurück
- Die DNA: Bau einer Doppelhelix – Du kennst die Basenpaarung.
Jetzt zusammen
Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.
Zeig mir den ersten Schritt
Wo liegt die DNA?
Lösung ansehen
Lösung: im Zellkern
Jetzt du
Jetzt probierst du es allein.
Zeig mir den ersten Schritt
Ersetze jede Base durch den Partner. Für A nimmst du U.
Lösung ansehen
Lösung: AUG CCU
Tipp: Arbeite in zwei Schritten: erst die mRNA bilden, dann die Dreiergruppen in der Tabelle suchen.
Merksatz: Transkription: DNA → mRNA im Zellkern. Translation: mRNA → Protein am Ribosom. Drei Basen (ein Codon) stehen für eine Aminosäure.
Typischer Fehler: Viele denken, die DNA verlasse den Zellkern. Die DNA bleibt im Kern. Nur die mRNA wandert hinaus.
Mini-Quiz
4 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.
Lösung ansehen
Lösung: für eine Aminosäure
Lösung ansehen
Lösung: AUG
Lösung ansehen
Lösung: AUG UUU
Lösung ansehen
Lösung: Stimmt nicht
Geschafft
Das Gen wird zur mRNA abgelesen. Am Ribosom wird die mRNA in Codons gelesen. Aus den Aminosäuren entsteht das Protein.
Kannst du das schon?
Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.
Übungsheft Vom Gen zum Merkmal
Kurz erklärt, 45 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.
Das Heft ist für alle kostenlos – auch wenn gerade kein Geld dafür da ist. Wer es einrichten kann, unterstützt DYS+ Campus mit einem selbst gewählten Betrag. Freiwillig unterstützen