Molekulargenetik

Molecular Genetics

Biologie Klasse 10 16 Aufgaben
MolekulargenetikDNAGenetischer CodeBiomolekĂĽleKerncurriculum

Die DNA ist ein doppelsträngiges Molekül, dessen Basenfolge die Erbinformation trägt; der genetische Code ordnet jeweils ein Basentriplett einer Aminosäure zu. Nukleinsäuren und Proteine sind Makromoleküle, deren räumliche Struktur ihre Funktion als Bau-, Arbeits- und Energiestoffe der Zelle bestimmt. Auf dieser Struktur-Funktion-Beziehung ruht das chemische Fundament der Proteinbiosynthese. Molekulargenetik knüpft an die DNA-Chromosomen-Struktur an, ohne die Kreuzungsregeln vorauszusetzen — Biochemie, kein Vererbungsrechnen.

Leicht
Multiple Choice #1 12s â–¶ Testen

Welche Aufgabe erfĂĽllt die DNA in der Zelle?

  • â—Ź Sie speichert die Erbinformation
  • â—‹ Sie liefert der Zelle Energie
  • â—‹ Sie wehrt Krankheitserreger ab
Die DNA ist der Träger der Erbinformation und enthält den Bauplan für alle Proteine. Energie liefert vor allem die Zellatmung (ATP), die Abwehr übernimmt das Immunsystem.
LĂĽckentext #2 15s â–¶ Testen

Die DNA besteht aus zwei Strängen, die eine ___ bilden und durch Basenpaarung (A-T, G-C) zusammengehalten werden.

âś“ Antwort: Doppelhelix
Watson und Crick entdeckten 1953 die Doppelhelix-Struktur. Die komplementäre Basenpaarung (Adenin-Thymin, Guanin-Cytosin) ermöglicht die identische Verdopplung der DNA.
Multiple Choice #3 15s â–¶ Testen

Welche drei Stoffgruppen sind die Makronährstoffe des Menschen?

  • â—Ź Kohlenhydrate, Fette, Proteine
  • â—‹ Wasser, Salze, Vitamine
  • â—‹ Glucose, Sauerstoff, Kohlendioxid
Makronährstoffe sind Kohlenhydrate, Fette und Proteine — sie liefern Energie und Baustoffe. Vitamine und Mineralsalze zählen als Mikronährstoffe; Sauerstoff und Kohlendioxid sind Atemgase, keine Nährstoffe.
LĂĽckentext #4 15s â–¶ Testen

Proteine bestehen aus Ketten von ___, die durch Peptidbindungen verknĂĽpft sind.

✓ Antwort: Aminosäuren
Aminosäuren haben eine gemeinsame Grundstruktur: Aminogruppe (-NH₂), Carboxygruppe (-COOH) und einen variablen Rest (R). Es gibt 20 verschiedene proteinogene Aminosäuren.
Wahr / Falsch #5 12s â–¶ Testen

Das Enzym Amylase im Speichel spaltet Stärke und wird dabei selbst nicht verbraucht.

âś“ Wahr
Richtig. Enzyme sind Biokatalysatoren — sie beschleunigen eine Reaktion (hier die Spaltung von Stärke) und gehen unverändert daraus hervor, können also viele Male wirken.
Sortieren #6 25s â–¶ Testen

Ordne die Kohlenhydrate nach ihrer Komplexität (einfach → komplex).

✓ Antwort: Glucose (Monosaccharid), Saccharose (Disaccharid), Stärke (Polysaccharid), Glykogen (Polysaccharid)
Monosaccharide (Einfachzucker) → Disaccharide (Zweifachzucker, aus 2 Monosacchariden) → Polysaccharide (Vielfachzucker, aus vielen Monosacchariden). Stärke und Glykogen sind beide Polysaccharide.
Wahr / Falsch #7 12s â–¶ Testen

Ein Mensch muss essenzielle Aminosäuren über die Nahrung aufnehmen, etwa aus Fleisch, Fisch oder Hülsenfrüchten.

âś“ Wahr
Richtig. Von den 20 proteinogenen Aminosäuren kann der Körper 8 (die essenziellen) nicht selbst herstellen. Sie müssen über proteinreiche Nahrung aufgenommen werden.
Mittel
Wahr / Falsch #1 15s â–¶ Testen

Auf einen DNA-Strang mit der Basenfolge A-T-G-C passt der neue Strang T-A-C-G.

âś“ Wahr
Richtig. Bei der Replikation dient jeder Strang als Vorlage; A paart immer mit T und G mit C. Zur Folge A-T-G-C gehört daher der komplementäre Strang T-A-C-G.
Multiple Choice #2 15s â–¶ Testen

Was gilt für die 20 proteinogenen Aminosäuren?

  • â—Ź Sie unterscheiden sich durch ihren variablen Rest (R-Gruppe)
  • â—‹ Sie sind alle völlig identisch aufgebaut
  • â—‹ Sie enthalten keine Stickstoffatome
Alle Aminosäuren haben eine Aminogruppe und eine Carboxygruppe gemeinsam; verschieden ist nur der Rest (R), der die Eigenschaften bestimmt. Stickstoff steckt in jeder Aminogruppe.
Multiple Choice #3 20s â–¶ Testen

Lactase spaltet Lactose, aber keinen anderen Zucker. Welche Aussage passt zum SchlĂĽssel-Schloss-Prinzip?

  • â—Ź Nur Lactose passt genau in das aktive Zentrum der Lactase
  • â—‹ Lactase spaltet jeden beliebigen Zucker gleich gut
  • â—‹ Lactase bindet Lactose nur, wenn die Zelle Energie liefert
Nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip passt nur das passende Substrat (Schlüssel) in das aktive Zentrum des Enzyms (Schloss). Das erklärt die Substratspezifität — Lactase erkennt nur Lactose.
LĂĽckentext #4 20s â–¶ Testen

Die Geschwindigkeit einer enzymatischen Reaktion wird durch Temperatur, pH-Wert und ___ beeinflusst.

âś“ Antwort: Substratkonzentration
Enzymaktivität steigt mit der Substratkonzentration (bis zur Sättigung), hat ein Temperaturoptimum (darüber: Denaturierung) und ein pH-Optimum (z. B. Pepsin im Magen: pH 2, Trypsin im Dünndarm: pH 8).
Multiple Choice #5 20s â–¶ Testen

Beim Braten wird das durchsichtige Eiklar weiĂź und fest. Was ist mit seinen Proteinen passiert?

  • â—Ź Ihre räumliche Struktur wurde durch die Hitze zerstört (Denaturierung)
  • â—‹ Sie haben sich durch die Hitze vermehrt
  • â—‹ Sie sind zu neuen Aminosäuren geworden
Hitze zerstört die dreidimensionale Faltung der Proteine (Denaturierung). Sie verändern dadurch ihre Eigenschaften — das Eiklar wird fest. Neue Aminosäuren entstehen dabei nicht.
Wahr / Falsch #6 15s â–¶ Testen

Nach dem Sport sinkt der Blutzucker, weil die Muskelzellen Glucose in der Zellatmung verbrauchen.

âś“ Wahr
Richtig. Glucose (ein Einfachzucker) wird in der Zellatmung zu COâ‚‚ und Wasser abgebaut; die frei werdende Energie wird in ATP gespeichert. Muskelarbeit verbraucht viel Glucose.
Multiple Choice #7 15s â–¶ Testen

Welche beiden Kohlenhydrate sind Polysaccharide?

  • â—Ź Stärke und Glykogen
  • â—‹ Glucose und Fructose
  • â—‹ Saccharose und Lactose
Polysaccharide bestehen aus vielen Zuckerbausteinen — Stärke (pflanzlich) und Glykogen (tierisch). Glucose und Fructose sind Einfachzucker (Monosaccharide), Saccharose und Lactose Zweifachzucker (Disaccharide).
LĂĽckentext #8 20s â–¶ Testen

Fette bestehen aus ___ und Fettsäuren und dienen als Energiespeicher und Baustoffe für Zellmembranen.

âś“ Antwort: Glycerin
Ein Fettmolekül (Triglycerid) besteht aus einem Glycerin-Molekül und drei Fettsäureresten. Gesättigte Fettsäuren haben keine Doppelbindungen, ungesättigte haben eine oder mehrere.
Multiple Choice #9 12s â–¶ Testen

Welche Rolle spielt ATP in der Zelle?

  • â—Ź Es ist der Energieträger fĂĽr zelluläre Prozesse
  • â—‹ Es ist ein Baustein der DNA
  • â—‹ Es ist ein Botenstoff (Hormon)
ATP (Adenosintriphosphat) speichert Energie in seinen Phosphatbindungen. Bei der Spaltung zu ADP wird Energie frei — z. B. für Muskelkontraktion, Stofftransport und Biosynthesen.