Deoxyribonukleinsyre eller DNA blev opdaget i 1953 af James Watson, Francis Crick og Rosalind Franklin. Dette molekyle betragtes som det grundlæggende grundlag for livet, da det indeholder oplysningerne til opbygning af proteiner og strukturer, som kræves i alle organismer. Hvert menneskes DNA er unikt hvad angår sekvensen af dets tusindvis af individuelle nitrogenbaserede basepar, ligesom hver bog indeholder ord, men ingen to bøger indeholder de samme sætninger eller samme ordbestilling. Men alt DNA har form af en enkel struktur, en dobbelt helix, der består af en gentagen række fosfatgrupper, fem carboncarboner og nitrogenholdige baser, skematisk repræsenteret som A, C, G og T.
Modeller af DNA kan bygges ud fra en række dagligdags tilgængelige artikler. Sådanne modeller tjener som værdifulde værktøjer til at kommunikere essensen af dette elegante arbejde i naturen.
Grundstrukturen i DNA
En dobbelt helix kan opfattes som en meget lang, fleksibel stige med sider af stigen snoet i modsatte retninger fra begge ender, hvorved resultatet er en spiralform. "Rungs" er hydrogenbindingerne mellem tilstødende basepar, med A (adenin) binding kun til T (thymin) og C (cytosin) binding kun til G (guanin). Hver base binder sig til et fem-kulstofsukker (S) modsat dets hydrogenbinding, og disse sukkerarter binder hinanden langs siderne af "stigen" via en fosfatgruppe (P) mellem dem.
Graden af twist er vigtigt at visualisere med det formål at lave modeller af DNA molekylet. Den dobbelte helix gør en komplet "twist" omkring hver fem til seks basepar. Men enhver korrekt model behøver kun at have de væsentlige krav: sukkerarter, fosfater og baser skal alle være i deres rette positioner i forhold til hinanden.
Mellemskolemodeller: Genbrugsprodukter
En ånd af miljøbevarelse kan dukke op i opbygningen af DNA-modeller. Efter at have konsulteret et diagram der beskriver molekylets grundstruktur, skal du overveje, hvor mange forskellige slags unikke objekter der er nødvendige for at repræsentere en længde af DNA. (Svaret er seks: en hver for A, C, G, T, S og P.) Arbejd alene eller i grupper, kom op med lister over emner i skole- eller husgenbrugsbeholdere, som muligvis passer sammen for at skabe en model for molekylet.
De valgte emner skal være af samme størrelse, og ikke for store, for at skabe en præcis model. For eksempel kan en anden type sodavand til hver af de fire baser kombineres med brugen af portioner af æggekartoner til sukker og popsicle-pinde til fosfatgrupperne.
Modeller i højskole: Grave dybere Til DNA
Ved udarbejdelse af mere udførlige DNA-modeller er en udfordring at forklare, hvorfor A kan parre med, og kun med, T og tilsvarende for C og G. (Svaret er, at på niveauet med deres tre- dimensionelle konformation i rummet, A har tendens til at passe med T i form af f.eks. puslespil.) En lermodel med fleksibel ledning, der danner ryggen i "rungs" og "siderne", er en ideel måde at repræsentere dette på. Brug forskellige farver af ler til de fire basistyper, og kom op med forskellige plausible former for hver; de behøver kun at være konsekvente og opfylde kriterierne for "puslespilstykker".
For ekstra kredit form hypoteser om, at DNA vrider sig i en dobbelt helix i stedet for at forblive i en grundlæggende stigenform. (Svar: De positive og negative ladninger på de forskellige molekyler tiltrækker og afviser hinanden på en sådan måde, at den dobbelte helix er den eneste måde, hvorpå molekylet kan eksistere i en stabil form.)
Sidste artikelRube Goldberg Projekt Idéer
Næste artikelVandcyklusprojekt Idéer