{"id":1086,"date":"2021-04-14T14:59:15","date_gmt":"2021-04-14T12:59:15","guid":{"rendered":"https:\/\/www.niemma.de\/shop\/?page_id=1086"},"modified":"2025-11-18T10:25:57","modified_gmt":"2025-11-18T09:25:57","slug":"aufbau-und-funktion-von-nukleinsaeuren","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/nurlernen.de\/biologie\/aufbau-und-funktion-von-nukleinsaeuren\/","title":{"rendered":"Aufbau und Funktion von Nukleins\u00e4uren"},"content":{"rendered":"\n

\n\n \"Zum<\/a>\n\n \"Zum<\/a>\n\n \"\u00dcber<\/a>\n\n \"Biologie<\/a>\n\n \"Zum<\/a>\n<\/p>\n\n\n

DNA und RNA sind Nukleins\u00e4uren deren Aufbau und Funktion wir uns hier genauer anschauen m\u00f6chten. Sie bestehen aus dem Zusammenschluss vieler Einheiten namens Nukleotide. In der Fachsprache sagt man: „sie sind Polymere von Nukleotiden, also Polynukleotide“. Die Hauptaufgabe von Nukleins\u00e4uren ist die Speicherung und \u00dcbertragung der genetischen Information.<\/span><\/p>\n

Nukleotid<\/h3>\n
\"Nukleotid\"
Schematischer Aufbau eines Nukleotids.<\/figcaption><\/figure>\n

Ein Nukleotid besteht aus drei Komponenten, n\u00e4mlich eine organische Base, ein Zuckerrest und ein Phosphatrest. Die Kombination aus der organischen Base und dem Zuckerrest (ohne die Phosphatgruppe) wird auch als Nukleos<\/strong><\/em>id bezeichnet. Bei Nukleins\u00e4uren verbindet sich jeweils der Phosphatrest eines Nukleotids (5′-Ende) mit dem Zuckerrest des Nachbarnukleotids (3′-Ende) und bildet so ein Zuckerphosphat-Ger\u00fcst.<\/p>\n

Zuckerrest<\/h4>\n

Der Zuckerrest besteht bei der RNA aus Ribose. Ribose ist ein Zuckermolek\u00fcl mit einem Ring aus f\u00fcnf Kohlenstoffatomen (Pentose).<\/p>\n

Bei der DNA hingegen besteht der Zuckerrest aus Desoxyribose. Desoxyribose ist ebenfalls ein Zuckermolek\u00fcl mit einem Ring aus f\u00fcnf Kohlenstoffatomen (Pentose). Hierbei fehlt aber im Vergleich zur Ribose, der Sauerstoff am C-2-Atom (Kohlenstoffatom Nr. 2 von 5).<\/p>\n

Organische Basen<\/h4>\n
\"Organische
Die im Aufbau von DNA und RNA vorkommenden organischen Basen<\/figcaption><\/figure>\n

Adenin (A) und Guanin (G) sind organische Basen (auch Stickstoff-Basen genannt), die jeweils zwei Kohlenstoffringe besitzen und von dem Molek\u00fcl Purin abstammen. Cytosin (C), Thymin (T) und Uracil (U) sind organische Basen, die jeweils nur einen Kohlenstoffring besitzen. Sie stammen von dem Molek\u00fcl Pyrimidin ab.<\/p>\n

W\u00e4hrend A, G und C sowohl in DNA als auch in RNA vorkommen, kommt T nur in DNA und U nur in RNA vor.<\/p>\n

Die Organischen Basen haben die Eigenschaft, dass sie sich mittels Wasserstoffbr\u00fcckenbildung miteinander verbinden k\u00f6nnen. Das hei\u00dft: bei DNA bilden sich zwischen A und T (jeweils zwei) sowie zwischen G und C (jeweils drei) Wasserstoffbr\u00fccken. Dadurch k\u00f6nnen sich zwei komplement\u00e4re Str\u00e4nge zu einem Doppelstrang verbinden, der leicht spiralf\u00f6rmig ist (also eine Doppelhelix). Diese beiden Str\u00e4nge verlaufen Antiparallel.<\/p>\n

Bei der RNA bilden sich zwischen A und U jeweils zwei sowie zwischen G und C jeweils drei Wasserstoffbr\u00fccken. RNA liegt in der Regel als Einzelstrang vor. Bei (langen) RNA-Molek\u00fclen k\u00f6nnen Bereiche, die komplement\u00e4re Basen enthalten, sich zu lokalen Doppelstr\u00e4nge falten.<\/p>\n

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Die Produktion von Nukleins\u00e4uren ist einer der wichtigsten und fundamentalsten Vorg\u00e4ngen in allen Organismen.<\/p>\n

DNA<\/h3>\n
\"DNA\"
Schematische Darstellung des aufbaus der DNA.<\/figcaption><\/figure>\n

Die DNA ist das einzige bekannte Molek\u00fcl, das die alle Informationen zu ihrer eigenen (Re-)Produktion und Herstellung besitzt. Diese Information enth\u00e4lt u. a. den Bauplan von Enzymen, die ein DNA-Molek\u00fcl duplizieren k\u00f6nnen (Replikation). Die genetische Information ist i. d. R. in der Reihenfolge der Nukleotide gespeichert. Abschnitte auf dem DNA-Molek\u00fcl, die Informationen zur Herstellung von RNA-Molek\u00fclen enthalten, werden Gene genannt.<\/p>\n

In der Zelle werden zuerst mittels dieser Enzyme die beiden Str\u00e4nge der DNA voneinander getrennt. Anschlie\u00dfend legt das Enzym DNA-Polymerase an jedem der nun offenen Einzelstr\u00e4nge entsprechende komplement\u00e4re Nukleotide an. Dabei wird jeweils ein neuer komplement\u00e4rer Strang gebildet. Wenn dieser Prozess die gesamte L\u00e4nge eines DNA-Molek\u00fcls durchlaufen hat, existieren zwei separate DNA-Molek\u00fcle (Tochter-Str\u00e4nge). Diese enthalten die gleiche Reihenfolge der Nukleotide, wie der Mutterstrang.<\/p>\n

Vor der Zellteilung (Mitose), wird die gesamte DNA einer Zelle verdoppelt. Nach der Mitose enthalten die Tochterzellen jeweils die gleiche genetische Information der Mutterzelle. Somit werden die genetischen Informationen durch DNA-Molek\u00fcle von Generation zu Generation \u00fcbertragen.<\/p>\n

Wie genau die DNA-Replikation abl\u00e4uft ist Gegenstand der Genetik und wie sich das DNA-Molek\u00fcl \u00fcber Generationen hin ver\u00e4ndert wird in der Evolutionslehre behandelt.<\/p>\n

RNA<\/h3>\n
\"DNA
Durch die DNA-Replikation entstehen aus einem DNA-Molek\u00fcl zwei neue DNA-Molek\u00fcle.<\/figcaption><\/figure>\n

Die RNA wird in der Regel durch Kopieren von Abschnitten eines DNA-Strangs produziert.<\/p>\n

Das Enzym RNA-Polymerase ist in der Lage eine komplement\u00e4re Abschrift eines einzelnen DNA-Strangs zu produzieren. Hierbei werden RNA-Nukleotide verwendet, die also Ribose und die organische Base Uracil (U) anstelle von Thymin (T) enthalten. Dieser Vorgang wird DNA-Transkription genannt und ist Gegenstand der Genetik.<\/p>\n

m-RNA, t-RNA und r-RNA sind die wichtigsten RNA-Molek\u00fcle.<\/p>\n