Aufgabe Vorschlag B - Aufgabe 2 (2.1) · Abitur Hessen Biologietechnik LK 2022
Thema: DNA, Replikation und Proteinbiosynthese · Aus der Prüfung LK (2022)
Aufgabenstellung
Bei Xeroderma pigmentosum (XP) handelt es sich um eine seltene genetisch bedingte Hautkrankheit, bei der die betroffenen Personen sehr empfindlich auf UV-Strahlung reagieren. Sie meiden das Sonnenlicht und verlegen ihre Aktivität meist in die Nacht, weswegen sie umgangssprachlich auch „Mondscheinkinder“ genannt werden. Kennzeichnend für diese Erkrankung ist die Entstehung von bösartigen Hauttumoren, die häufig bereits im Kindesalter zum Tod führen.
Material 4: Molekulare Ursachen von Xeroderma pigmentosum (XP)
https://www.klett.de/inhalt/sixcms/media.php/341/Arbeitsblaetter-Mgenetik.pdf (abgerufen am 19.02.21).
https://www.klett.de/inhalt/sixcms/media.php/341/Arbeitsblaetter-Mgenetik.pdf (abgerufen am 19.02.21).
Hinweis: Bei Thymin-Dimeren handelt es sich um zwei benachbarte Thyminbasen des gleichen DNA-Strangs, welche kovalent miteinander verbunden sind.
Material 5: Mechanismus der Nukleotid-Exzisionsreparatur
Otto Nehren, Achem 2018, Natura Oberstufe Biologie für Gymnasien, Lehrerband Teil A, S. 291.
Hinweis: XPA/XPC: Proteine für die Erkennung und Reparatur von DNA Schäden, TFIIH: Allgemeiner Transkriptions- und DNA-Reparatur Komplex, RPA: Einzelstrangbindeprotein, XPB/XPD: Helikase Untereinheiten des TFIIH-Komplexes, XPG/XPF: DNA Exzisionsreparatur-Proteine (Endonukleasen), Pol und Lig sind Abkürzungen zweier bestimmter Enzyme.
Material 6: Mutationen im Gen des XPA-Proteins
Die XP-Krankheit kann durch verschiedene Mutationen verursacht werden. So können z. B. diverse Mutationen im XPA-Gen gleichermaßen für das Auftreten eines anormalen Proteins XPA bei Patienten verantwortlich sein, das zur Mondscheinkrankheit führt. Das Protein XPA ist normalerweise aus sechs Exons aufgebaut und hat eine Länge von insgesamt 274 Aminosäuren.
Abbildung 6.1 Darstellung der mRNA bei verschiedenen Mutationen des XPA-Gens
Fall 1
gesund · Codon-Nr. 108 UGU
XP-Patient · Codon-Nr. 108 UUU
Fall 2
gesund · Codon-Nr. 116 UAU
XP-Patient · Codon-Nr. 116 UAA
Fall 3 — Basensequenzen von Exon 6 ab Codon-Nr. 261
gesund · ACU UGU ACU AUG UGU GGC CAU GAA CUG ACA UAU GAA AAA AUG UGA
XP-Patient · AUU CUU UUG UAC UAU GUG UGG CCA UGA ACU GAC AUA UGA AAA AAU...
geändert nach: Natura Oberstufe Biologie für Gymnasien, Lehrerband Teil A, Stuttgart 2018, S. 292.
geändert nach: https://www.abiweb.de/assets/courses/media/screen-shot-2013-01-13-at-09.11.38-print.png (abgerufen am 28.03.2021).
2.1
Beschreiben Sie den chemischen und räumlichen Aufbau der DNA.
(10 BE)
Lösung
Nach den offiziellen Korrekturhinweisen
2.1 Beschreiben Sie den chemischen und räumlichen Aufbau der DNA. (10 BE)
Lösung: Chemischer Aufbau: - Die DNA ist ein Makromolekül aus vier verschiedenen Nukleotiden. - Ein Nukleotid besteht jeweils aus Desoxyribose, einem Phosphatrest und einer der vier organischen Stickstoffbasen: Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) oder Cytosin (C). - Die Desoxyribosemoleküle sind über Phosphatreste (Phosphodiesterbindung zwischen dem 3'-C-Atom und dem 5'-C-Atom benachbarter Zucker) zu Strängen verknüpft (Zucker-Phosphat-Rückgrat). Dadurch besitzen Einzelstränge eine Richtung mit 3'- und 5'-Enden. - An das 1'-Kohlenstoffatom der Desoxyribose ist jeweils eine Base gebunden. Räumlicher Aufbau: - Das DNA-Molekül besteht in der Regel aus zwei Einzelsträngen, die über Wasserstoffbrücken zwischen den innenliegenden Basen verbunden sind. - Komplementäre Basenpaarung: Adenin paart mit Thymin über zwei Wasserstoffbrücken, Cytosin mit Guanin über drei Wasserstoffbrücken. - Die beiden Stränge verlaufen gegenläufig (antiparallel: 5'→3' und 3'→5'). - Die beiden Stränge sind schraubenförmig umeinander gewunden und bilden eine Doppelhelix.
Die ausführliche Erklärung Schritt für Schritt (mit KI) gibt es mit Premium. Premium
Löse sie direkt hier: automatische Korrektur, Hinweise und Lösung Schritt für Schritt.
‹ Aufgabe Vorschlag A - Aufgabe 2 (2.3.1) · LK 2022 · Aufgabe Vorschlag C - Aufgabe 1 (1.1 - 1.3.1) · LK 2022 ›