Aufgabe Vorschlag A - Aufgabe 2.2.1 · Abitur Hessen Biologietechnik LK 2021

Thema: DNA, Replikation und Proteinbiosynthese · Aus der Prüfung LK (2021)

Aufgabenstellung

Kristalline Erythrocyten – eine Mutation im Hämoglobin-Gen

Der rote Blutfarbstoff, das Hämoglobin (Hb), ist der Sauerstoffträger im Blut der Wirbeltiere. Er liegt bei dem im Blut herrschenden pH-Wert von 7,4 in seiner funktionellen/aktiven Form vor und bindet den Sauerstoff an seinen eisenhaltigen Häm-Gruppen (Material 4). Bei einer Erbkrankheit, der Hämoglobin-C-Krankheit (HbC-Krankheit), sind die Erythrocyten (roten Blutkörperchen) kristallförmig verändert (C). Durch die gegenüber dem normalen Hämoglobin A (HbA) reduzierte Löslichkeit des HbCs kommt es zur Bildung von HbC-Kristallen in den Erythrocyten. Das HbC zwingt dadurch die Erythrocyten in eine charakteristische Kristallform. Ursache ist eine Mutation des Gens, welches für die β\beta-Globin-Kette des Hämoglobins codiert.

2.2

Die DNA enthält die Erbinformation und letztlich die Information für den Bau der Proteine.

2.2.1

Zeichnen und beschriften Sie schematisch einen Ausschnitt aus einem DNA-Molekül und erläutern Sie die Eigenschaften des genetischen Codes. [11 BE]

Aufgabenstellung: Aufgabe Vorschlag A - Aufgabe 2.2.1 · Abitur Hessen Biologietechnik LK 2021

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

Zeichnen und beschriften Sie schematisch einen Ausschnitt aus einem DNA-Molekül.

Lösung: Beschriftung: - D=Desoxyribose\text{D} = \text{Desoxyribose} - A=Adenin\text{A} = \text{Adenin}, T=Thymin\text{T} = \text{Thymin}, C=Cytosin\text{C} = \text{Cytosin}, G=Guanin\text{G} = \text{Guanin} - zwei Wasserstoffbrücken zwischen T/A\text{T}/\text{A}; drei Wasserstoffbrücken zwischen C/G\text{C}/\text{G} - P=Phosphatrest\text{P} = \text{Phosphatrest} - komplementäre Basenpaare: T/A\text{T}/\text{A} und C/G\text{C}/\text{G} - Ein Nukleotid besteht aus P\text{P}, D\text{D} und einer Base - 3′3'- und 5′5'-Enden (antiparallele Anordnung)

Erläutern Sie die Eigenschaften des genetischen Codes.

Lösung: Die genetische Information ist in der Abfolge der Basen verschlüsselt. Je drei Basen (Triplett / Codon) codieren für eine Aminosäure. Jedes Triplett codiert nur für eine bestimmte Aminosäure (eindeutig), aber viele Aminosäuren werden durch mehrere Tripletts bestimmt (degeneriert / redundant). Der Code ist kommafrei (keine Leerstellen zwischen den Codons) und nicht überlappend (die Tripletts werden hintereinander abgelesen). Zudem ist er nahezu universell.

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