Sadržaj
- Osnovna struktura DNK
- Modeli srednjih škola: reciklirani predmeti
- Modeli srednjih škola: Kopanje dublje u DNK
Deoksiribonukleinsku kiselinu, ili DNK, otkrili su 1953. James Watson, Francis Crick i Rosalind Franklin. Ova se molekula smatra temeljnom osnovom života, jer sadrži podatke za izgradnju proteina i struktura potrebnih u svim organizmima. DNK svakog ljudskog bića jedinstven je po nizu njegovih tisuća pojedinačnih dušičnih baza parova, baš kao što svaka knjiga sadrži riječi, ali niti dvije knjige ne sadrže iste rečenice ili isti redoslijed riječi.Ali sav DNK ima oblik jednostavne strukture, dvostruke spirale, koja se sastoji od niza fosfatnih skupina, pet ugljikovih šećera i dušičnih baza, a shematski su predstavljeni kao A, C, G i T.
Modeli DNK mogu se konstruirati iz različitih svakodnevnih, lako dostupnih predmeta. Takvi modeli služe kao vrijedno oruđe za komuniciranje s osnovama ovog elegantnog djela prirode.
Osnovna struktura DNK
Dvostruka spirala može se zamisliti kao vrlo dugačka, fleksibilna ljestvica, pri čemu su stranice ljestvice uvijene u suprotnim smjerovima s oba kraja, a rezultat je spiralni oblik. "Trake" su vodikove veze između susjednih parova baza, pri čemu se A (adenin) veže samo na T (timin) i C (citozin) veže se samo na G (gvanin). Svaka se baza veže na pet-ugljikov šećer (S) nasuprot svojoj vodikovoj vezi, a ti se šećeri međusobno vežu duž bočnih strana "ljestvice" preko fosfatne skupine (P) između njih.
Stupanj zakretanja važno je za vizualizaciju radi izrade modela DNK molekule. Dvostruka spirala čini jedno cjelovito „zakretanje“ otprilike svakih pet do šest parova baze. Ali svaki ispravan model mora imati samo ono osnovno: svi šećeri, fosfati i baze moraju biti u ispravnom položaju u odnosu jedni na druge.
Modeli srednjih škola: reciklirani predmeti
Duh očuvanja okoliša može se pokazati u izgradnji DNK modela. Nakon savjetovanja s dijagramom koji detaljno opisuje osnovnu strukturu molekule, razmotrite koliko je različitih vrsta jedinstvenih predmeta potrebno za predstavljanje duljine DNK. (Odgovor je šest: svaki za A, C, G, T, S i P.) Radeći samostalno ili u grupama i osmislite popise predmeta u školskim ili kućnim kantama za recikliranje koji bi se vjerovatno mogli uklopiti zajedno kako bi stvorili model molekula.
Da bi se stvorio točan model, odabrane stavke moraju biti slične veličine, a ne pretjerano velike. Na primjer, različita vrsta sode bikarbone za svaku od četiri baze mogla se kombinirati s korištenjem porcija kartona za jaja za šećere i štapića mahuna za fosfatne skupine.
Modeli srednjih škola: Kopanje dublje u DNK
Pri izradi složenijih DNK modela, jedan je izazov objasniti zašto bi se A mogao pariti s, i samo sa, T i slično za C i G. (Odgovor je da, na razini njihove trodimenzionalne konformacije u prostoru, A teži stane s T u obliku, recimo, dijelova slagalice.) Glineni model s fleksibilnom žicom koja tvori kralježnicu "šipki" i "strana" idealan je način da to predstavite. Koristite različite boje gline za četiri osnovne vrste i osmislite različite vidljive oblike za svaku; samo su dosljedni i udovoljavaju kriterijima "komada puzzle" koji odgovaraju.
Za dodatni kredit, oblikujte hipoteze o razlogu zašto se DNK isprepliće u dvostruku spiralu, umjesto da ostaje u obliku osnovne ljestvice. (Odgovor: pozitivni i negativni naboji različitih molekula privlače se i odbijaju jedni druge na takav način da se osigura da je dvostruka spirala jedini način da molekula postoji u stabilnom obliku.)