DNA-Modell Projektideen

Eine Doppelhelix kann als eine sehr lange, flexible Leiter aufgefasst werden, mit der Folge einer Spiralform.

Desoxyribonukleins├Ąure, oder DNA, wurde 1953 von James Watson, Francis Crick und Rosalind Franklin entdeckt. Dieses Molek├╝l gilt als grundlegende Grundlage f├╝r das Leben, da es die Informationen f├╝r den Aufbau von Proteinen und Strukturen enth├Ąlt, die in allen Organismen ben├Âtigt werden. Die DNA eines jeden Menschen ist einzigartig in Bezug auf die Abfolge seiner tausenden einzelnen stickstoffhaltigen Basenpaare, so wie jedes Buch W├Ârter enth├Ąlt, aber keine zwei B├╝cher die gleichen S├Ątze oder die gleiche Reihenfolge von W├Ârtern enthalten. Aber die gesamte DNA hat die Form einer einfachen Struktur, einer Doppelhelix, bestehend aus einer sich wiederholenden Reihe von Phosphatgruppen, Zuckern mit f├╝nf Kohlenstoffatomen und stickstoffhaltigen Basen, die schematisch als A, C, G und T dargestellt sind.

DNA-Modelle k├Ânnen aus einer Vielzahl allt├Ąglicher, leicht verf├╝gbarer Gegenst├Ąnde konstruiert werden. Solche Modelle dienen als wertvolle Werkzeuge, um das Wesentliche dieser eleganten Arbeit der Natur zu vermitteln.

Die Grundstruktur der DNA

Eine Doppelhelix kann als eine sehr lange, flexible Leiter angesehen werden, wobei die Seiten der Leiter von beiden Enden in entgegengesetzte Richtungen verdreht sind, was zu einer Spiralform f├╝hrt. Die "Sprossen" sind die Wasserstoffbr├╝ckenbindungen zwischen benachbarten Basenpaaren, wobei A (Adenin) nur an T (Thymin) bindet und C (Cytosin) nur an G (Guanin) bindet. Jede Base bindet an einen Zucker mit f├╝nf Kohlenstoffatomen (S), der ihrer Wasserstoffbr├╝cke gegen├╝berliegt, und diese Zucker verbinden sich entlang der Seiten der "Leiter" ├╝ber eine Phosphatgruppe (P) zwischen ihnen.

Der Grad der Verdrehung ist wichtig, um sie f├╝r die Herstellung von Modellen des DNA-Molek├╝ls sichtbar zu machen. Die Doppelhelix macht etwa alle f├╝nf bis sechs Basenpaare eine vollst├Ąndige "Drehung". Aber jedes richtige Modell braucht nur das Wesentliche zu haben: Zucker, Phosphate und Basen m├╝ssen alle in ihrer richtigen Position zueinander stehen.

Mittelschulmodelle: Recycling-Artikel

Ein Geist des Umweltschutzes kann sich beim Aufbau von DNA-Modellen zeigen. Ber├╝cksichtigen Sie nach einem Diagramm, das die grundlegende Struktur des Molek├╝ls beschreibt, wie viele verschiedene Arten von einzigartigen Objekten ben├Âtigt werden, um eine DNA-L├Ąnge darzustellen. (Die Antwort ist sechs: jeweils eine f├╝r A, C, G, T, S und P.) Arbeiten Sie allein oder in Gruppen, Listen von Gegenst├Ąnden in der Schule oder zu Hause Recycling-Beh├Ąlter, die plausibel zusammenpassen, um ein Modell von zu erstellen das Molek├╝l.

Die ausgew├Ąhlten Elemente m├╝ssen ├Ąhnlich gro├č und nicht zu gro├č sein, um ein genaues Modell zu erstellen. Zum Beispiel k├Ânnte eine andere Art von Getr├Ąnkedosen f├╝r jede der vier Basen mit der Verwendung von Portionen von Eierkartons f├╝r die Zucker und Popsikelstifte f├╝r die Phosphatgruppen kombiniert werden.

High-School-Modelle: Tiefer in die DNA eintauchen

Wenn man kompliziertere DNA-Modelle erstellt, besteht eine Herausforderung darin, zu erkl├Ąren, warum A mit und nur mit T und ├Ąhnlich f├╝r C und G koppelt. (Die Antwort ist, dass A auf der Ebene ihrer dreidimensionalen Konformation im Raum dazu tendiert Passen Sie mit T in der Art von, sagen wir, Puzzlest├╝cken.) Ein Tonmodell mit flexiblem Draht, der das R├╝ckgrat der "Sprossen" und der "Seiten" bildet, ist eine ideale Art, dies darzustellen. Benutze f├╝r die vier Basistypen unterschiedliche Tonfarben und erstelle verschiedene plausible Formen. Sie m├╝ssen nur konsistent sein und die Kriterien erf├╝llen, die "Puzzleteile passen".

F├╝r zus├Ątzlichen Verdienst, formulieren Sie Hypothesen ├╝ber den Grund, warum DNA sich in eine Doppelhelix verdreht, anstatt in einer grundlegenden Leiterform zu bleiben. (Antwort: die positiven und negativen Ladungen an den verschiedenen Molek├╝len ziehen sich gegenseitig an und sto├čen sich so ab, dass die Doppelhelix die einzige M├Âglichkeit f├╝r das Molek├╝l ist, in einer stabilen Form zu existieren.)

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