Kandungan
- Struktur Asas DNA
- Model Sekolah Menengah: Item yang Daur Ulang
- Model Sekolah Tinggi: Menggali Lebih Besar Ke DNA
Asid deoxyribonucleic, atau DNA, ditemui pada tahun 1953 oleh James Watson, Francis Crick dan Rosalind Franklin. Molekul ini dianggap sebagai asas asas untuk kehidupan, kerana ia mengandungi maklumat untuk membina protein dan struktur yang diperlukan dalam semua organisma. Setiap manusia DNA adalah unik dari segi urutan beribu-ribu pasangan asas nitrogenous individu, sama seperti setiap buku mengandungi perkataan tetapi tidak ada dua buku mengandungi ayat yang sama atau susunan perkataan yang sama.Tetapi semua DNA mengambil bentuk struktur mudah, helix berganda, yang terdiri daripada siri kumpulan fosfat yang berulang, gula lima-karbon dan asas nitrogenous, diwakili secara skematis sebagai A, C, G dan T.
Model-model DNA boleh dibina dari pelbagai barang-barang yang tersedia setiap hari. Model-model sedemikian berfungsi sebagai alat yang berharga untuk mengomunikasikan keperluan-keperluan alam semulajadi yang elegan ini.
Struktur Asas DNA
Helix ganda boleh dibayangkan sebagai tangga yang sangat panjang, fleksibel, dengan sisi tangga dipintal ke arah yang bertentangan dari kedua-dua hujung, dengan hasilnya menjadi bentuk lingkaran. "Rungs" adalah ikatan hidrogen antara pasangan asas bersebelahan, dengan ikatan A (adenine) hanya kepada ikatan T (thymine) dan C (cytosine) hanya kepada G (guanine). Setiap asas mengikat gula lima-karbon (S) bertentangan dengan ikatan hidrogennya, dan gula-gula ini menjadi satu sama lain di sepanjang sisi "tangga" melalui kumpulan fosfat (P) di antara mereka.
Tahap twist adalah penting untuk digambarkan untuk tujuan membuat model molekul DNA. Helix ganda membuat satu "twist" lengkap tentang setiap lima hingga enam pasang asas. Tetapi apa-apa model yang betul hanya perlu hak-hak yang penting: gula, fosfat, dan asas mestilah berada dalam kedudukan yang sesuai dengan satu sama lain.
Model Sekolah Menengah: Item yang Daur Ulang
Semangat pemuliharaan alam sekitar dapat muncul dalam pembinaan model DNA. Selepas berunding dengan gambarajah yang merinci struktur asas molekul, pertimbangkan berapa banyak jenis objek yang unik diperlukan untuk mewakili panjang DNA. (Jawapannya adalah enam: satu setiap satu untuk A, C, G, T, S dan P.) Bekerja bersendirian atau dalam kumpulan, tentukan senarai barangan di sekolah atau tong kitar semula rumah yang mungkin sesuai untuk mewujudkan model molekul.
Butiran yang dipilih mesti bersaiz yang sama, dan tidak terlalu besar, untuk membuat model yang tepat. Sebagai contoh, jenis soda yang berbeza bagi setiap empat pangkalan boleh digabungkan dengan penggunaan bahagian-bahagian karton telur untuk gula dan batang popsicle untuk kumpulan fosfat.
Model Sekolah Tinggi: Menggali Lebih Besar Ke DNA
Apabila membuat model DNA yang lebih rumit, satu cabaran adalah untuk menjelaskan mengapa A mungkin berpasangan dengan, dan hanya dengan, T dan sama untuk C dan G. (Jawapannya adalah bahawa pada tahap pengukuran tiga dimensi mereka di ruang angkasa, A cenderung untuk sesuai dengan T dengan cara, katakan, kepingan teka-teki jigsaw.) Model tanah liat dengan wayar fleksibel yang membentuk tulang belakang "rungs" dan "sisi" adalah cara yang ideal untuk mewakili ini. Gunakan warna-warna tanah liat yang berlainan untuk empat jenis asas, dan tampil dengan pelbagai bentuk yang munasabah untuk masing-masing; mereka hanya perlu konsisten dan memenuhi kriteria "kepingan teka-teki yang sesuai".
Untuk kredit tambahan, bentuk hipotesis tentang sebab DNA berputar menjadi helix dua kali dan bukannya tersisa dalam bentuk tangga asas. (Jawapan: caj positif dan negatif pada molekul yang berbeza menarik dan menangkis satu sama lain dalam cara sedemikian untuk memastikan bahawa heliks ganda adalah satu-satunya cara molekul wujud dalam bentuk yang stabil.)