Vsebina
- Osnovna struktura DNK
- Modeli srednje šole: Reciklirani predmeti
- Modeli srednje šole: kopanje globlje v DNK
Deoksiribonukleinsko kislino ali DNK so leta 1953 odkrili James Watson, Francis Crick in Rosalind Franklin. Ta molekula velja za temeljno osnovo za življenje, saj vsebuje informacije za gradnjo beljakovin in struktur, ki so potrebne v vseh organizmih. DNK vsakega človeškega bitja je edinstven po zaporedju svojih tisoč posameznih dušikovih baznih parov, tako kot vsaka knjiga vsebuje besede, vendar nobena knjiga ne vsebuje enakih stavkov ali istega vrstnega reda besed.Toda vsa DNK ima obliko preproste strukture, dvojne vijačnice, ki jo sestavljajo ponavljajoči se sklopi fosfatnih skupin, pet ogljikovih sladkorjev in dušikovih baz, ki so shematično predstavljeni kot A, C, G in T.
Modeli DNK so lahko sestavljeni iz različnih vsakdanjih, lahko dostopnih predmetov. Takšni modeli služijo kot dragoceno orodje za sporočanje osnov tega elegantnega dela narave.
Osnovna struktura DNK
Dvojna vijačnica je lahko zasnovana kot zelo dolga, prožna lestev, pri čemer so stranice lestve obrnjene v nasprotnih smereh z obeh koncev, rezultat pa je spiralna oblika. "Prečke" so vodikove vezi med sosednjimi osnovnimi pari, pri čemer se A (adenin) veže le na T (timin) in C (citozin), veže le na G (gvanin). Vsaka baza se veže na pet-ogljikov sladkor (S) nasproti vodikove vezi in ti sladkorji se med seboj vežejo ob straneh "lestve" prek fosfatne skupine (P) med njimi.
Za izdelavo modelov molekule DNK je pomembna stopnja zasuka. Dvojna vijačnica naredi en popolni "zasuk" približno vsakih pet do šest baznih parov. Toda vsak pravilen model mora imeti samo osnovno pravico: sladkorji, fosfati in baze morajo biti v pravilnem položaju drug glede drugega.
Modeli srednje šole: Reciklirani predmeti
Duh ohranjanja okolja se lahko pokaže v zgradbi DNK modelov. Po posvetovanju s shemo, ki podrobno opisuje osnovno strukturo molekule, razmislite, koliko različnih vrst edinstvenih predmetov je potrebnih, da predstavljajo dolžino DNK. (Odgovor je šest: vsak za A, C, G, T, S in P.) Če delate sami ali v skupinah, si omislite sezname predmetov v šolskih ali domačih smeti za recikliranje, ki bi se verjetno ujemali skupaj, da bi ustvarili model molekula.
Za ustvarjanje natančnega modela morajo biti izbrani predmeti podobne velikosti in ne pretirano veliki. Na primer, različna vrsta sode bi lahko za vsako od štirih podlag združila z uporabo kosov jajčnih škatel za sladkorje in maščobne palice za fosfatne skupine.
Modeli srednje šole: kopanje globlje v DNK
Pri izdelavi bolj zapletenih modelov DNK je en izziv razložiti, zakaj bi se A lahko združeval s T in samo s T in podobno kot za C in G. (Odgovor je, da A na ravni njihove tridimenzionalne konformacije v vesolju ustrezajo T v obliki, recimo, kosov sestavljanke.) Glineni model z gibko žico, ki tvori hrbtenico "prečk" in "strani", je idealen način, da to predstavimo. Za štiri osnovne vrste uporabite različne barve gline in za vsako si omislite različne oblike; morajo biti le dosledni in izpolnjevati kriterije za "koščke sestavljanke".
Za dodaten zaslužek oblikujte hipoteze o tem, zakaj se DNK zvija v dvojno vijačnico, namesto da ostane v osnovni obliki lestve. (Odgovor: pozitivni in negativni naboji različnih molekul se med seboj privlačijo in odbijajo na tak način, da je dvojna vijačnica edini način, da molekula obstaja v stabilni obliki.)