Dezoksiribonukleino rūgštį arba DNR 1953 m. Atrado Jamesas Watsonas, Francisas Crickas ir Rosalindas Franklinas. Ši molekulė laikoma pagrindiniu gyvenimo pagrindu, nes joje yra informacija apie baltymų ir struktūrų statybą, reikalingą visiems organizmams. Kiekvieno žmogaus DNR yra unikali pagal tūkstančių atskirų azoto bazių seką porų, kaip ir kiekvienoje knygoje yra žodžių, bet nė vienoje knygoje nėra tų pačių sakinių ar tos pačios eilės žodžius. Bet visa DNR įgauna paprastą struktūrą - dvigubą spiralę, susidedančią iš besikartojančių serijų fosfatų grupės, penkių anglies angliavandenių cukrūs ir azoto bazės, schematiškai pavaizduotos kaip A, C, G ir T.
DNR modeliai gali būti sukonstruoti iš įvairių kasdienių, lengvai prieinamų daiktų. Tokie modeliai yra vertingos priemonės norint perduoti esminius dalykus apie šį elegantišką gamtos kūrinį.
Pagrindinė DNR struktūra
Dviguba spiralė gali būti suprantama kaip labai ilgos, lanksčios kopėčios, kopėčių šonai susukti priešingomis kryptimis iš abiejų galų, o rezultatas yra spiralės formos. „Pakopos“ yra vandenilio jungtys tarp gretimų bazių porų, kai A (adeninas) jungiasi tik su T (timinas), o C (citozinas) - tik su G (guaninas). Kiekviena bazė jungiasi prie penkių anglių turinčio cukraus (S), esančio priešais vandenilio jungtį, ir šie cukrūs jungiasi vienas su kitu palei „kopėčių“ šonus per fosfatų grupę (P) tarp jų.
Sukimo laipsnį svarbu vizualizuoti, kad būtų galima sukurti DNR molekulės modelius. Dviguba spiralė daro visišką „sukimą“ maždaug kas penkias – šešias pagrindines poras. Bet kuris teisingas modelis turi turėti tik pagrindinius dalykus: cukrūs, fosfatai ir bazės turi būti tinkamoje padėtyje vienas kito atžvilgiu.
Vidurinės mokyklos modeliai: perdirbti daiktai
Kuriant DNR modelius gali pasireikšti aplinkos išsaugojimo dvasia. Pasitarę su diagrama, kurioje išsamiai aprašyta molekulės struktūra, apsvarstykite, kiek skirtingų rūšių unikalių objektų reikia norint parodyti DNR ilgį. (Atsakymas yra šeši: po vieną A, C, G, T, S ir P.) Dirbdami atskirai arba grupėse, pateikite sąrašą daiktai mokykloje ar namuose esančiose šiukšlių dėžėse, kurie gali patikimai derėti, kad būtų sukurtas molekulė.
Pasirinkti elementai turi būti panašaus dydžio ir ne per dideli, kad būtų sukurtas tikslus modelis. Pavyzdžiui, kiekvienam iš keturių pagrindų skirtingas soda gali būti derinamas su kiaušinių dėžučių dalimis cukrų vartojimui ir aguonų lazdelėmis fosfatų grupėms.
Aukštosios mokyklos modeliai: giliau kasti į DNR
Kuriant sudėtingesnius DNR modelius, vienas iššūkis yra paaiškinti, kodėl A gali poruotis su T ir tik su T ir panašiai C ir G. (Atsakymas yra tas, kad jų erdvinės erdvės konformacijos lygiu A linkęs derėti su T, pavyzdžiui, Dėlionės detalės.) Molio modelis su lanksčia viela, formuojančiu „pakopų“ ir „šonų“ stuburą, yra idealus būdas atvaizduoti tai. Keturiems pagrindo tipams naudokite skirtingas molio spalvas ir kiekvienam sugalvokite skirtingas patikimas formas; jie turi būti tik nuoseklūs ir atitikti „dėlionės gabalėlių tinkamumo“ kriterijus.
Norėdami gauti papildomų nuopelnų, suformuokite hipotezes apie priežastį, kodėl DNR pasisuka į dvigubą spiralę, o ne lieka pagrindinės kopėčios formos. (Atsakymas: teigiami ir neigiami skirtingų molekulių krūviai traukia ir atstumia vienas kitą toks būdas užtikrinti, kad dviguba spiralė yra vienintelis būdas molekulei egzistuoti stabiliame forma.)
