Direkt zum Inhalt

Pfadnavigation

  1. Startseite
  2. Biologie
  3. 6 Grundlagen der Genetik
  4. 6.4 Vom Gen zum Merkmal
  5. 6.4.1 Realisierung der Erbinformation
  6. Eiweißsynthese

Eiweißsynthese

Die Eiweißsynthese verläuft in mehreren Teilprozessen. Im Zellkern erfolgen die Trennung des DNA-Doppelstrangs und die Bildung der Boten-RNA (mRNA) am Einzelstrang der DNA sowie die Umschreibung der genetischen Information von der DNA in die mRNA. Die mRNA transportiert die übernommene Erbinformation zu den Ribosomen in der Zelle. Die Aminosäuren werden von der Transport-RNA (tRNA) zu den Ribosomen transportiert. Dort erfolgt die Anlagerung an die mRNA. Es werden Eiweißketten (Polypeptidketten) gebildet und Eiweiße (Proteine) aufgebaut.

Schule wird easy mit KI-Tutor Kim und Duden Learnattack

  • Kim hat in Deutsch, Mathe, Englisch und 6 weiteren Schulfächern immer eine von Lehrkräften geprüfte Erklärung, Video oder Übung parat.
  • 24/7 auf Learnattack.de und WhatsApp mit Bildupload und Sprachnachrichten verfügbar. Ideal, um bei den Hausaufgaben und beim Lernen von Fremdsprachen zu unterstützen.
  • Viel günstiger als andere Nachhilfe und schützt deine Daten.
Jetzt 30 Tage risikofrei testen
Your browser does not support the video tag.

Die Eiweißsynthese (Proteinbiosynthese)

Der Zellkern hält in Form der DNA die Erbinformation gespeichert. Zur Ausbildung eines Merkmals muss ein bestimmtes Eiweiß hergestellt werden.

Für die Durchführung des Stoff- und Energiewechselprozesses ist aber nicht der Zellkern, sondern das Zellplasma verantwortlich. Versuche mit radioaktiv markierten C-Atomen haben bestätigt, dass Eiweiße nicht im Zellkern, sondern im Zellplasma an den Ribosomen synthetisiert werden. Ribosomen sind kugelförmige Gebilde, die sich auf dem endoplasmatischen Reticulum oder frei im Cytoplasma befinden. Sie bestehen aus zwei Untereinheiten und übersetzen die Erbinformation der DNA in eine bestimmte Aminosäurenfolge der Proteine. Die DNA befindet sich jedoch im Zellkern und verlässt ihn nicht.

Wie kann nun die Botschaft des Zellkerns zum Aufbau von Proteinen ins Zellplasma zu den Ribosomen gelangen, von ihnen erkannt und umgesetzt werden?

Die Erforschung dieses Zusammenhangs gelang durch die Arbeit mit zellfreien Systemen. Dazu gewinnt man verschiedene Zellbestandteile, gibt sie in ein Reagenzglas und fügt so lange verschiedene Stoffe hinzu, bis die Eiweißsynthese in vitro abläuft.

In der Auswertung von Untersuchungen zeigte sich, dass neben der DNA noch die RNA für die Eiweißsynthese (Proteinbiosynthese) verantwortlich ist. Sie ermöglichte es auch, die Vorgänge im Einzelnen zu rekonstruieren.

  • Eiweißsynthese in vitro (Schema)

Ablauf der Proteinbiosynthese

Die Proteinbiosynthese erfolgt durch zwei eng miteinander verbundene biochemische Prozesse. Im ersten Teilprozess erfolgt die Umschreibung der Erbinformation der DNA in eine „Botschaft“ in Form der Boten-RNA (engl.: messenger-RNA, mRNA) und der Transport dieser Botschaft aus dem Zellkern zu den Ribosomen. Dieser Teilprozess wird als Transkription bezeichnet.

Der zweite Teilprozess beinhaltet die Übertragung der Botschaft der mRNA in die adäquate Aminosäurenfolge der Eiweiße an den Ribosomen. Die Aminosäuren werden mithilfe der Transport-RNA (engl.: transfer-RNA, tRNA) zu den Ribosomen transportiert. Dieser Teilprozess wird Translation (Übersetzung) genannt.

Nach der Abgabe der Aminosäure wandert die tRNA wieder ins Cytoplasma. Sie kann dort erneut eine Aminosäure binden und sie zu den Ribosomen transportieren. Der Fluss der genetischen Information hat damit folgende Reihenfolge:

DNA ⇒ mRNA ⇒ tRNA ⇒ Eiweiß

  • Ablauf der Eiweißsynthese (Schema)

    Walther-Maria Scheid

Proteine als Grundlage von Merkmalen

Proteine sind die Grundlage für die Ausbildung von Merkmalen. Sie sind durch die Reihenfolge ihrer Aminosäuren bestimmt. Die genetische Information der DNA wird über die mRNA und die tRNA in die Aminosäurenfolge der Proteine übersetzt.

So bewirkt die gleiche Reihenfolge der organischen Basenpaare einer Erbanlage (eines Gens) in der Mutterzelle und in den Tochterzellen die jeweils gleiche Ausbildung des bestimmten Proteins und damit die Ausprägung eines bestimmten Merkmals.

  • Übersicht der verschiedenen Aufgaben von DNA und RNA bei der Eiweißsynthese
Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Eiweißsynthese." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/biologie/artikel/eiweisssynthese (Abgerufen: 20. May 2025, 06:31 UTC)

Suche nach passenden Schlagwörtern

  • Video
  • Fluss der genetischen Information
  • Messenger-RNA
  • Eiweißsynthese
  • Realisierung der Erbinformation
  • Eiweiße
  • Merkmal
  • tRNA
  • Translation
  • Proteinbiosynthese
  • Boten-RNA
  • Ribosomen
  • Transport-RNA
  • Gen
  • mRNA
  • Aminosäurenfolge
  • Transkription
Jetzt durchstarten

Lernblockade und Hausaufgabenstress?

Entspannt durch die Schule mit KI-Tutor Kim und Duden Learnattack.

  • Kim hat in Deutsch, Mathe, Englisch und 6 weiteren Schulfächern immer eine von Lehrkräften geprüfte Erklärung, Video oder Übung parat.
  • 24/7 auf Learnattack.de und WhatsApp mit Bildupload und Sprachnachrichten verfügbar. Ideal, um bei den Hausaufgaben und beim Lernen von Fremdsprachen zu unterstützen.
  • Viel günstiger als andere Nachhilfe und schützt deine Daten.

Verwandte Artikel

Humangenetik, Forschungsmethoden

Betrachtet man zwei oder mehrere Menschen, so stellt man fest, dass kein Mensch dem anderen gleicht, dass sie sich in vielen Merkmalen unterscheiden, z. B. in der Haut- und Haarfarbe, in der Augenfarbe, in der Fähigkeit, bestimmte Stoffe abzubauen.
Wichtige Methoden zur Erforschung dieser Unterschiede sind in der Humangenetik die Familien- und die Zwillingsforschung.

IQ, Intelligenzquotient

Der Begriff Intelligenzquotient, kurz IQ genannt, wurde von WILLIAM STERN (1912) eingeführt. Der IQ ist das Maß für die intellektuelle Leistungsfähigkeit einer Person, die sich auf den durchschnittlichen Entwicklungsstand von Gleichaltrigen bezieht.
Der Intelligenzquotient ergibt sich aus dem Verhältnis von Intelligenzalter (IA) zum Lebensalter (LA) nach der Formel
IQ = 100 IA/LA.
Der Wert von 100 bedeutet hierbei eine genau durchschnittliche Intelligenz. Das Intelligenzalter ergibt sich aus der Anzahl der Testaufgaben, die für die jeweilige Altersgruppe als lösbar ermittelt worden sind. Werden neben den Aufgaben der eigenen Altersgruppe auch Aufgaben einer höheren Altersgruppe gelöst, so übersteigt das Intelligenzalter das Lebensalter und der Intelligenzquotient liegt über 100.

Konstanz und Variabilität der Arten

Die Vielfalt der verschiedenen Arten wird als zwischenartliche Variabilität bezeichnet. Sie ist Ergebnis der Verschiedenartigkeit und Veränderlichkeit einzelner Merkmale. Ursachen dafür können Umwelteinflüsse, Neukombinationen der elterlichen Erbanlagen oder auch Mutationen sein.

Modifikationen

Wieso sieht der Löwenzahn in den Alpen anders aus als der in Flensburg?
Die Ursache für die Veränderung des Aussehens ist die Modifikation, der alle Lebewesen unterworfen sind. Sie wandelt die Gestalt von Lebewesen etwas um, ohne dabei auf das Erbmaterial einzuwirken.

Mutagene

Mutagene sind Stoffe, die im Erbgut von Organismen Mutationen auslösen können. Zu diesen Stoffen gehören u. a. eine Vielzahl von Chemikalien (z. B. Formaldehyd, Senfgas) sowie physikalische Einwirkungen.
Physikalische Einwirkungen sind z. B. UV-Licht und radioaktive Strahlung.
Inwieweit auch Umwelteinflüsse (z. B. Klimafaktoren, Industrieabgase) Veränderungen im Erbgut auslösen können, hängt vor allem von der nicht genau messbaren Zunahme der Mutationsrate gegenüber der natürlichen Rate ab.

Ein Angebot von

Footer

  • Impressum
  • Sicherheit & Datenschutz
  • AGB
© Duden Learnattack GmbH, 2025