Conţinut
- Structura de bază a ADN-ului
- Modele de gimnaziu: Articole reciclate
- Modele de liceu: săparea mai profundă în ADN
Acidul dezoxiribonucleic, sau ADN-ul, a fost descoperit în 1953 de James Watson, Francis Crick și Rosalind Franklin. Această moleculă este considerată baza fundamentală pentru viață, deoarece conține informațiile pentru construirea proteinelor și structurilor necesare în toate organismele. Fiecare om ADN este unic în ceea ce privește succesiunea miilor de perechi individuale de baze azotate, la fel cum fiecare carte conține cuvinte, dar nici două cărți nu conțin aceleași propoziții sau aceeași ordonare a cuvintelor.Dar tot ADN-ul are forma unei structuri simple, o dublă helix, formată dintr-o serie repetată de grupe fosfat, zaharuri cu cinci carbon și baze azotate, reprezentate schematic ca A, C, G și T.
Modelele de ADN pot fi construite dintr-o varietate de articole de zi cu zi, ușor disponibile. Astfel de modele servesc ca instrumente valoroase pentru a comunica esențialul acestei lucrări elegante a naturii.
Structura de bază a ADN-ului
O dublă helix poate fi concepută ca o scară foarte lungă, flexibilă, cu părțile laterale ale scării răsucite în direcții opuse de la ambele capete, rezultatul fiind o formă spiralată. „Rungurile” sunt legăturile de hidrogen între perechile de bază adiacente, cu A (adenină) care se leagă numai de T (timină) și C (citozină) care se leagă numai de G (guanină). Fiecare bază se leagă de un zahăr cu cinci carbon (S) opus legăturii sale de hidrogen și aceste zaharuri se leagă între ele de-a lungul laturilor „scării” printr-o grupare fosfat (P) între ele.
Gradul de răsucire este important de vizualizat în scopul realizării modelelor moleculei de ADN. Helix dublu face o „răsucire” completă la fiecare cinci până la șase perechi de baze. Însă orice model corect nu are nevoie decât de elementele esențiale: zaharurile, fosfații și bazele trebuie să fie în poziția lor una față de cealaltă.
Modele de gimnaziu: Articole reciclate
Un model de conservare a mediului poate apărea în construirea modelelor ADN. După consultarea unei diagrame care detaliază structura de bază a moleculei, luați în considerare câte tipuri diferite de obiecte unice sunt necesare pentru a reprezenta o lungime a ADN-ului. (Răspunsul este șase: unul pentru fiecare, A, C, G, T, S și P.) Lucrând singur sau în grup, veniți cu liste de articole din coșurile de reciclare școlare sau de acasă care s-ar putea încadra plauzibil pentru a crea un model de molecula.
Articolele selectate trebuie să fie dimensionate în mod similar, și nu prea mari, pentru a crea un model precis. De exemplu, un tip diferit de conservă de sodă pentru fiecare din cele patru baze ar putea fi combinat cu utilizarea porțiunilor de cutii de ou pentru zaharuri și bețișoare pentru grupuri de fosfați.
Modele de liceu: săparea mai profundă în ADN
Atunci când realizăm modele ADN mai elaborate, o provocare este de a explica de ce A ar putea să se asocieze cu, și doar cu, T și în mod similar pentru C și G. (Răspunsul este că la nivelul conformației lor tridimensionale în spațiu, A tinde să se potrivesc cu T în modul de, să zicem, piese de puzzle.) Un model de argilă cu sârmă flexibilă care formează coloana vertebrală a „coloanelor” și „laturilor” este un mod ideal de a reprezenta acest lucru. Utilizați culori diferite de argilă pentru cele patru tipuri de bază și creați diferite forme plauzibile pentru fiecare; nu trebuie să fie consecvente și să îndeplinească criteriile de „potrivire a pieselor de puzzle”.
Pentru un credit suplimentar, formați ipoteze despre motivul pentru care ADN-ul se răsucește într-o dublă helix, în loc să rămână într-o formă de scară de bază. (Răspuns: încărcările pozitive și negative ale diferitelor molecule se atrag și se resping reciproc astfel încât să se asigure că helixul dublu este singurul mod în care molecula să existe într-o formă stabilă.)