Proteinbiosynthese · Transkription und Translation Generator
Kostenloser Online-Generator für Proteinbiosynthese · Transkription und Translation: in rund 90 Sekunden eine vollständig beschriftete Abbildung. Die KI plant zuerst die Pflicht-Beschriftungen und zeichnet dann ein Diagramm im Lehrbuchstil — jede Beschriftung bleibt editierbar, fertig für Paper, Hausaufgaben und Folien.
Beschriftungen in diesem Diagramm
- DNA-Matrizenstrang
- RNA-Polymerase
- Transkription
- mRNA
- Ribosom
- Translation
- tRNA
- Anticodon
- Aminosäure
- Polypeptidkette
- Codon
- Leserichtung der Codontabelle: 5′→3′
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OUTPUT · 16:9 · PNGWas diese Abbildung zeigt
Die Abbildung stellt die Genexpression vom DNA-Abschnitt bis zur entstehenden Polypeptidkette dar. Bei der Transkription liest die RNA-Polymerase den DNA-Matrizenstrang in 3′→5′-Richtung und synthetisiert dazu eine komplementäre mRNA in 5′→3′-Richtung. Dabei steht in der RNA Uracil statt Thymin. Anschließend bindet die mRNA an ein Ribosom. Während der Translation werden ihre Codons nacheinander abgelesen. Passende tRNAs transportieren jeweils eine bestimmte Aminosäure und erkennen das Codon über ihr komplementäres Anticodon. Das Ribosom verknüpft die Aminosäuren durch Peptidbindungen zu einer wachsenden Polypeptidkette.
Die Prozesslogik folgt der Informationsrichtung DNA → mRNA → Polypeptid. Der codogene DNA-Matrizenstrang bestimmt durch komplementäre Basenpaarung die Basenfolge der mRNA. Das Ribosom bewegt sich auf der mRNA stets in 5′→3′-Richtung und liest jeweils drei Basen als ein Codon. Die tRNA-Anticodons binden antiparallel an die passenden Codons. Ein Startcodon, meist AUG, legt den Beginn und das Leseraster fest; ein Stoppcodon beendet die Translation. Die Codesonne beziehungsweise Codontabelle wird mit dem mRNA-Codon in 5′→3′-Richtung benutzt, nicht mit dem DNA-Triplett oder dem Anticodon. Die Reihenfolge der Codons legt somit die Aminosäuresequenz fest.
Was eine korrekte Abbildung enthalten muss
- DNA-Doppelstrang mit Matrizenstrang: Beide Stränge antiparallel zeichnen und den von der RNA-Polymerase gelesenen Matrizenstrang eindeutig mit 3′→5′ kennzeichnen.
- RNA-Polymerase und Transkriptionsrichtung: Das Enzym am geöffneten DNA-Bereich darstellen; die neu entstehende mRNA muss immer in 5′→3′-Richtung verlängert werden.
- Komplementäre mRNA: Die Basenfolge passend zum Matrizenstrang eintragen und dabei Uracil statt Thymin verwenden.
- Ribosom auf der mRNA: Das Ribosom über mehreren Codons zeichnen und seine Bewegung entlang der mRNA in 5′→3′-Richtung markieren.
- Codons und Anticodons: mRNA-Basen in Dreiergruppen gliedern und die tRNA-Anticodons komplementär sowie antiparallel zuordnen.
- tRNAs mit Aminosäuren: Jede tRNA mit einer gebundenen Aminosäure darstellen, da sie als Adapter zwischen Basentriplett und Aminosäure wirkt.
- Wachsende Polypeptidkette: Aminosäuren in der durch die Codonfolge bestimmten Reihenfolge verbinden und die Bildung von Peptidbindungen zeigen.
- Start, Stopp und Codontabellenrichtung: AUG als möglichen Start und ein Stoppcodon markieren; die Codontabelle ausschließlich anhand des mRNA-Codons von 5′ nach 3′ lesen.
Häufige Fehler
- Die mRNA wird in 3′→5′-Richtung gezeichnet, obwohl RNA-Polymerasen Nukleotide ausschließlich am 3′-Ende anfügen und daher 5′→3′ synthetisieren.
- Die mRNA wird mit dem DNA-Matrizenstrang gleichgesetzt; tatsächlich ist sie zu ihm komplementär und entspricht weitgehend dem Nichtmatrizenstrang, wobei U anstelle von T steht.
- Codon und Anticodon werden vertauscht: Das Codon liegt auf der mRNA, das komplementäre Anticodon auf der tRNA.
- Die Codontabelle wird mit einem DNA-Triplett oder einem rückwärts gelesenen Anticodon benutzt; maßgeblich ist immer das mRNA-Codon in 5′→3′-Richtung.
- Transkription und Translation werden ohne räumliche Einordnung vermischt; bei Eukaryoten findet die Transkription im Zellkern statt, die Translation dagegen an Ribosomen im Cytoplasma.
Tipps für den Unterricht
Die Abbildung eignet sich nach der Einführung von DNA, RNA und komplementärer Basenpaarung zur Erarbeitung oder Sicherung der Genexpression. Lernende können zunächst Pfeile, Moleküle und 5′-/3′-Enden beschriften und anschließend aus einem vorgegebenen DNA-Matrizenstrang die mRNA, passende Anticodons und die Aminosäuresequenz ableiten. Leitfragen sind: Welcher Strang wird abgelesen? Warum sind Codon und Anticodon antiparallel? Wo beginnt und endet die Translation? Damit werden typische Prüfungsaufgaben zu Transkription, genetischem Code, Leseraster, Punktmutationen und den Folgen veränderter Codons vorbereitet.
Fragen zu dieser Abbildung
Welcher DNA-Strang wird bei der Transkription als Vorlage verwendet?
Die RNA-Polymerase liest den DNA-Matrizenstrang, auch codogener Strang genannt, in 3′→5′-Richtung. Die mRNA wird dazu komplementär in 5′→3′-Richtung aufgebaut.
Wie unterscheiden sich Codon und Anticodon?
Ein Codon ist ein Basentriplett der mRNA und steht für eine Aminosäure oder ein Stoppsignal. Das Anticodon befindet sich auf der tRNA und bindet komplementär sowie antiparallel an das Codon.
Wie wird eine Codontabelle richtig gelesen?
Verwendet wird immer das mRNA-Codon in 5′→3′-Richtung. Liegt nur ein DNA-Triplett oder ein tRNA-Anticodon vor, muss daraus zuerst die korrekt orientierte mRNA-Sequenz abgeleitet werden.
