Eine weitere Möglichkeit der Regulation der Enzymaktivität ist die Endprodukthemmung. Im einfachsten und sehr effektiven Fall wird das Endprodukt nicht mehr von den Enzymmolekülen freigesetzt, da es bereits eine hohe Konzentration dieses Produkts in der Umgebung gibt. Es blockiert die Bindungsstellen und macht sie unerreichbar für weitere Substratmoleküle. Komplizierter ist die negative Rückkopplung. Genetik: Genregulation bei Prokaryoten (Operon-Modell). Hierbei ist das Endprodukt einer ganzen Synthesekette mit vielen Enzymen der allosterische Inhibitor, der, im Normalfall, das erste Enzym in der Synthesekette an einer weiteren Katalyse hindert. Damit wird nicht nur die Startreaktion gehemmt, sondern die gesamte Reaktionskette. So wird verhindert, dass mehr Endprodukt synthetisiert wird, als tatsächlich in der Zelle gebraucht wird. Nach dem gleichen Prinzip kann eine positive Rückkopplung erfolgen. In der obigen Abbildung ist das Schema einer allosterische Hemmung gezeigt (aus: Natura, Biologie für Gymnasien, Klett Schulbuchverlag 2005, verändert).
2. Genregulation durch Endproduktrepression am Beispiel E. Coli: Bei der Endproduktrepression ist der Vorgang umgekehrt: Ist das allosterische Zentrum des Repressors leer (und kein Stoff gebunden), so ist dieser inaktiv und es findet Transkription ab. Die Strukturgene bilden Enzyme, die aus einem Ausgangsstoff eine Aminosäure machen. ein solches Beispiel liegt im Tryptophan-Operon vor. Diese Aminosäure wird von fast allen Bakterien ständig gebildet. Wenn aber die Konzentration ausreichend groß ist, so bindet das Produkt "Tryptophan" an den Repressor und blockiert solange eine Neusynthese, bis wieder Tryptophan benötigt wird. SO wird eine Überproduktion vermieden. Das Endprodukt heftet sich nun an den Repressor, aktiviert ihn und hemmt somit die Enzymbildung, da nun die Transkription verhindert wird. Sinkt die Konzentration des Endprodukts, so wird der Repressor wieder aktiv. Genregulation durch Substrat-Induktion. Durch dieses System werden Produkte gebildet, jedoch nur in dem Maße, wie sie auch benötigt werden. Die Hemmung der Transkription wird in diesem Fall durch das Produkt reguliert!
Inke Drossé, Neubiberg (Tierquälerei in der Landwirtschaft) Professor Manfred Dzieyk, Karlsruhe (Reproduktionsmedizin - Glück bringende Fortschritte oder unzulässige Eingriffe? ) Professor Dr. Gerhard Eisenbeis, Mainz (Lichtverschmutzung und ihre fatalen Folgen für Tiere) Dr. Oliver Larbolette, Freiburg (Allergien auf dem Vormarsch) Dr. Theres Lüthi, Zürich (Die Forschung an embryonalen Stammzellen) Professor Dr. Das Operonmodell nach Jacob und Monod. Wilfried Wichard, Köln (Bernsteinforschung)
Sie findet sowohl bei Prokaryoten als auch bei Eukaryoten statt. Genregulation bei Eukaryoten und Prokaryoten Du kannst zwischen der Genregulation bei Eukaryoten und der Genregulation bei Prokaryoten unterscheiden: Bei Prokaryoten sind die Gene häufig in sogenannten Operons organisiert. Eukaryoten haben sehr viele verschiedene Regulationsmöglichkeiten auf dem Weg vom Gen zum Protein ( Proteinbiosynthese). Genregulation bei Prokaryoten (Operon-Modell) im Video zur Stelle im Video springen (00:55) Bei Prokaryoten sind die Gene zur Regulation in bestimmten Funktionseinheiten auf der DNA organisiert. So eine Einheit nennst du Operon. Daher sprichst du bei der Regulation vom sogenannten Operon-Modell. Ein Operon besteht aus den folgenden Bausteinen: Promotor: Er reguliert den Start der Transkription durch Wechselwirkung mit der RNA-Polymerase. Operator: Er reguliert die Transkription durch Bindung von Regulationsfaktoren (Repressor/Aktivator). Strukturgene: Dabei handelt es sich um die Gene, die durch das Operon reguliert werden.
Das hat zur Folge, dass kein Tryptophan mehr produziert wird. Tryptophan-Operon mit Tryptophan Daraus ergibt sich folgender Zusammenhang: Je höher die Tryptophan Konzentration ist, desto mehr inhibiert es seine eigene Synthese. Genregulation bei Eukaryoten im Video zur Stelle im Video springen (03:28) Im Gegensatz zum Operon Modell bei Prokaryoten, dient die Genregulation bei Eukaryoten hauptsächlich dazu, die Entwicklung von Zellen zu steuern. Dafür muss dein Körper genau regulieren, wann welche Zelle welches Gen exprimiert. Um das möglichst genau zu steuern, kontrollieren verschiedene Mechanismen die Genexpression auf jeder Ebene. Die wichtigste Ebene ist dabei die Transkription. Hierbei haben unter anderem folgende drei Arten von Regulationen einen Einfluss: Methylierung Transkriptionsfaktoren Stabilität der mRNA Eine Möglichkeit, die Genaktivität zu regulieren ist, die DNA dicht zu verpacken. Eine Methylierung der speziellen Proteine in der DNA ( Histone) beispielsweise führt zu einer kompakteren DNA Struktur.
1 (und seit einiger Zeit auch in Kl. 2) mit dem ABC der Tiere gearbeitet. Für uns hat es sich bewährt und wir arbeiten gerne damit. Ich bin eher in Kl. 3/4 tätig, habe dieses Jahr aber zwei Teamstunden mit der Kollegin in Kl. 1. Ich muss sagen, ich war beeindruckt, wie toll die Kinder (auch die schwächeren) lesen gelernt haben. Auch das Schreiben klappt in dieser Klasse schon gut. Die Kollegin setzt zum Schreiben nach Anlauttabelle noch kleine Hefte (ich glaube aus der Reihe "Schreib mal") ein. Wir sind also überzeugt davon! #5 Ich bin vom ABC der Tiere auch begeistert, auch wenn es eigentlich für Jahrgangsklassen konzipiert ist und wir 1. - 4. zusammen haben. Trotzdem nutze ich das Konzept und die Bücher und nutze dazu viel Freiarbeitsmaterial vom bracht verlag, weil die auch viel in Silbenschrift geschrieben sind. Anlauttabelle abc der tiere 1. Zum Freien Schreiben gibts da auch gratis zum runterladen ein Material - moment, ich such grad mal den Link - - "Themenkarten" heißt das. Da können die Kinder sich ein Thema aussuchen (oft fällt ihnen beim durchschauen der Karten auch selbst eins ein, aber die sind ne gute Gedankenstütze) und schreiben dann, je nach Können, Wörter oder ne Geschichte, was ihnen halt dazu einfällt.