Izjemno majhne velikosti DNK ne smejo je videti. Zato se nekaterim zdi kot čisto abstrakten pojem in ne kot resnično obstoječa molekula. Boljše razumevanje DNK Pomaga lahko, če sami sestavite fizični model tega.
Otroški gradbeni kompleti so odlični za gradnjo molekularnih modelov, vključno z DNK. Eden od avtorjev te knjige (Arthur Wiggins) je s konstrukcijskim kompletom K"NEX sestavil model DNK, ki ga na sliki 1.4 držijo v rokah otroci, ki so mu pri tem pomagali.
Ta model je sestavljen na podlagi kompleta za gradnjo modela K"NEX 32 v modri kadi (34006), ki ga je mogoče kupiti za 30 ali 40 dolarjev (glejte spodaj). www.knex.com).
riž. 1.4. Model DNK, ki ga imajo Ray, Melissa in Tim Noe (vnuki A.W. Wigginsa)
Vodič za sestavljanje molekule DNK lahko najdete na svetovnem spletu. http://c3.biomath.mssm.edu/knex/dna.models.knex.html
Po opravljenem delu boste prejeli del molekule DNK, ki vsebuje 48 baznih parov. Dolžina bo približno 1 m.
Nastali model se nekoliko razlikuje od prave DNK. V modelu je vsaka modra palica pod kotom 20° glede na prejšnjo palico, medtem ko so vodikove vezi v pravi DNK vzporedne znotraj 6°. Vendar pa model prikazuje ločene zavoje vijačnice, glavne in manjše žlebove ter Watson-Crick A-T in C-G bazne pare.
Pri sestavljanju tega modela boste lahko videli delovanje lac operona za cepitev dveh verig DNK med replikacijo in delovanje restrikcijskih encimov, ki na določenih mestih režejo DNK zaradi “prileganja” teh encimov na molekule.
Kodoni
Skoraj vse oblike življenja na Zemlji uporabljajo isto genetsko kodo, katere ključ so kodoni. Če so nukleotidne baze v DNK predstavljene kot črke genetske kode, potem bodo kodoni besede, gen pa zaporedje kodonov, ki tvorijo stavek. Po osnovni predpostavki (osrednji dogmi) izražanja genov (genske ekspresije) se sporočilo iz DNK zapiše na mRNA (messenger RNA), ki se nato prenese na proteine.
Da bi razumeli, kako delujejo kodoni, si oglejmo podrobneje.
♦ Zaporedje nukleotidnih baz, ki jih vsebuje DNK, je določeno z menjavanjem adenina, timina, citozina in gvanina, običajno označenih s črkami A, T, C in G.
♦ mRNK prepisuje nukleotidne baze DNK v enakem vrstnem redu na ribosomu, le da timin nadomesti z uracilom. V ribosomu se beljakovine sestavljajo z nizanjem aminokislin ena na drugo (glej: Seznam idej, 5. Aminokisline). Vrstni red aminokislin v beljakovini določa tRNA (transferna RNA), ki posreduje prvotni vrstni red nukleotidnih baz v DNA.
Toda kako štiri nukleotidne baze določijo, katero od 20 aminokislin je treba vzeti pri gradnji beljakovine?
♦ Če bi vsaka nukleotidna baza določala eno aminokislino, bi lahko sestavili samo štiri aminokisline.
♦ Če bi dve nukleotidni bazi skupaj definirali eno aminokislino, bi bilo 4 2 = 16 aminokislin.
♦ Če bi tri nukleotidne baze skupaj sestavljale eno aminokislino, bi lahko dobili 4 3 = 64 aminokislin, kar je več kot dovolj. Tako mora biti kodon triplet - tri baze, ki gredo skupaj.
Trojna narava kodona je bila eksperimentalno potrjena leta 1961 zahvaljujoč delu Francisa Cricka.
Vprašanje, kateri tripleti nukleotidnih baz določajo aminokisline, je leta 1961 razjasnil ameriški biokemik Marshall Nirenberg, ki je ugotovil, da UUU kodira aminokislino fenilalanin.
Poznejši poskusi Nirenberga in drugih znanstvenikov do leta 1966 so pomagali vzpostaviti popolno ujemanje med kodoni in aminokislinami.
Tabele prikazujejo tričrkovne kodone in ustrezne aminokisline, pritrjene na proteinsko molekulo, ki jo gradi RNA, ter nukleotidne baze RNA (U, C, A in G) in ne DNA (T, C, A in G). Začetek [AUG ali GUG] in zaključek [okraj. izraz; to so UAA (oker-kodon), UAG (jantar-kodon) in UGA (opal-kodon)] [oddaja] Kodoni označujejo začetek in konec transkripcije RNA.
| U | C | A | G | ||
| U | UUU = fen UUC = fen UUA = lei UUG = lei | UCA = ser UCC = ser UCA = ser UCG = ser | UAU = strelišče UAC = strelišče UAA = stop UAG = stop | UGU = cis UGC = cis UGA = stop UGC = trp | U C A G |
| C | TsUU = lei TsUTs = lei TsUA = lei TsUG = lei | TsTsU = približno TsTs = približno TsTsA = približno TsTsG = približno | TsAu = xys TsAts = xys TsA = gln TsAG = gln | CGU = arg CGC = arg CGA = arg CGG = arg | U C A G |
| A | AUU = ile AUC = ile AUA = ile AUG = izpolnjeno | ACU = tre ACC = tre ACA = tre ACG = tre | AAU = asn AAC = asn AAA = liz AAG = liz | AGU = ser AGC = ser AGA = arg AGG = arg | U C A G |
| G | ГУУ = gred ГУЦ = gred ГУА = gred ГУГ = gred | GCU = ala GCC = ala GCA = ala GCH = ala | GAU - asp GAC = asp GAA = gl GAG = glu | GGU = gli GCC = gli GGA = gli YGG - gli | U C A G |
Upoštevajte, da je večina aminokislin določenih z več kot enim kodonom. Ta redundanca pogosto pomeni, da je navedena ista aminokislina ne glede na to, katera tretja dušikova baza je v kodonu. Ker je tretja pozicija tista, ki je pogosto napačno prebrana, ta redundanca zmanjšuje posledice napak pri branju.
| START | AVG, | GUG | Lei | UUA, | UUG, | ||
| TsUU, | TsUC, | ||||||
| CUA, | TSUG | ||||||
| Ala | GCU, GCC, | GCA, GCH | Liz | AAA, | AAG | ||
| aprila | TsGU, TsGTS, | TsGA, TsGG, | Meth | AVG | |||
| AGA, AGG | |||||||
| Asn | AAU, AAC | Sušilnik za lase | UUU, | UUC | |||
| Asp | GAU, GAC | O tem | CCU, | TCC, | CCA, | tsg | |
| Cis | USU, UGC | Ser | UCU, | UCC, | UCA, | UCG, | |
| ASU, | AGC | ||||||
| Gln | TsAA, TsAG | Tre | ACU, | ACC, | ACA, | ACG | |
| Glu | GAA, GAG | tri | UGG | ||||
| Gli | GSU, GGC, | YGA, YYY | Vrsta | UAU, | UAC | ||
| Xiz | TsAU, TsATs | Gred | GUU, | GUTs, | GUA, | GU1 | |
| Ile | AUU, AUC, | AUA | STOP | UAG, | UGA, | UAA |
Marsikdo verjetno ve, kako enostavno je posnemati del lastne DNK. Postopek je v bistvu preprost. Potem pa je toliko navdušenega šepljanja iz serije "oh, kako je videti kot oče/mama!" Naloga pa postane veliko bolj zapletena, ko morate na svoji mizi iz odpadnega materiala ustvariti nekakšen abstraktni model DNK.
Zakaj sem to potreboval, se sprašujete? Zelo preprosto. Moja hči ima v šoli predmet, podoben "biologiji" v ruskih šolah. V skladu s tem so študentje dobili domačo nalogo, ki je vključevala ne le pridobivanje teoretičnega znanja o strukturi DNK, ampak tudi izdelavo njenega modela. S tem modelom morate nato govoriti pred učiteljem in razredom ter povedati, kaj je v njem in kako.
Na splošno to ne bo ravno “moja” objava. Prej je posvečen njegovi hčerki. Čeprav sem nekaj sodelovala pri tem procesu, je bilo to sodelovanje omejeno predvsem na svetovanje ... Pa kaj, če koga zanima, ali kaj, če nekoga v šoli prosijo za podobno stvar. Vodnik je torej pripravljen.
Glede na pogoje problema mora model izpolnjevati določene zahteve. Zanimivo je, da lahko študent sam izbira, katere pogoje bo izpolnjeval. Vsaka točka predstavitve »tehta« določeno število kreditnih točk. V skladu s tem lahko sledite preprosti poti in dosežete določeno najmanjšo oceno ali poskusite izvesti "maksimalni program".
Začetna izjava o problemu:
Tudi, kot izhaja iz problema, ni nujno, da je to model. To je lahko karkoli, od knjige zgodb do uganke. Glavna stvar je, da ima nekaj fizične predstavitve. Posebej je treba opozoriti, da če se študent odloči za izdelavo modela, je prepovedana uporaba že pripravljenega prodajnega kompleta. Nekaj takega npr.
Moja hčerka se je odločila narediti model in poskusiti zbrati največje število točk. V REDU.
Začeli smo z računalniškim modelom ... Pravzaprav nisem pravi varilec. No, se pravi, na splošno vem, kaj je DNK, iz česa je sestavljena in kako je običajno prikazana. Nič več. Zato je že pri prvih korakih hči prevzela pobudo. Znala mi je razložiti, kaj je iz česa narejeno in kaj je na kaj pritrjeno.
Izkazalo se je nekaj takega:
Ko se je zjasnilo. Katere dele potrebujemo, šli smo po nakupih. Potrebovali boste: penaste kroglice dveh velikosti, lesene palice, barvo, lepilo in kos MDF za stojalo.
O ja... Zagotovo boste potrebovali tudi psa:
Po pravici povedano, tudi sama ne razumem, zakaj za vraga je potreben Pes, ampak on sam je imel dovolj zaupanja v to za vse nas. Pravzaprav je bil samo v napoto ... Mogoče pa sem le kaj narobe razumel.
Kroglice iz stiropora so bile kupljene v trgovini z dolarji. V rubriki “vse za zabave”. Nočem niti poskušati ugotoviti, kako bi lahko kroglice iz pene uporabili v kontekstu zabave. Ampak še dobro, da so se našli. To je bil naš najbolj problematičen trenutek. Treba je bilo najti žoge, ki bi jih bilo enostavno obdelati. Na primer, steklene kroglice ne bodo delovale - naveličali se boste vrtanja. Leseni... Načeloma bi pristajali. Zame. A delo je morala opraviti moja hčerka in dvomil sem, da bo z ročnim svedrom kar tako enakomerno preluknjala leseno kroglo. Polovica jih bo imela zaprtje iz navade. In so precej dragi. Potreben je bil mehkejši in cenejši material. Pena se je popolnoma prilegala.
Lesene letve so bile kupljene v trgovini z gradbenim materialom. Te palice so tanjši primerki tistih, s katerimi sem okrasila posteljo in nočne omarice. S tem ni bilo nobenih težav. V vseh gradbenih trgovinah so vedno na voljo v širokem izboru.
Barve/lepila – trivialno. Vzeli smo običajno aerosolno barvo. Najprej smo poskusili na eni od kroglic - barva ni pojedla pene. V skladu s tem smo kupili potrebno število cvetov. Lepilo je običajno PVA.
Kos MDF plošče za stojalo sem že imel v zalogi. Lahko začnete delati.
Najprej stojalo. Moja hči je poslušala moj nasvet in natisnila predlogo, ki jo je prilepila na kos MDF:
Njena možnost je bila, da poišče krožnik ustreznega premera in okoli njega nariše krog. A sem jo uspel prepričati, da ta pot ni pot samurajev. Kdo drug kot jaz bi moral vedeti, da v našem gospodinjstvu nimamo krožnikov ustreznega premera z gladkim robom - vsi imajo valovit rob. Smo že plavali - vemo :-)
Presenetljivo je rezal gladko. Malo sem se celo prestrašila...
Z brusilko je odstranila manjše nepravilnosti ob robu:
Da bi stojalo dobilo estetski videz, je bil njegov rob obdelan z rezkarjem:
Rezultat je takšen disk:
No, luknja v sredini, v katero bo vstavljen model:
Sledila je sama dolgočasna operacija. Treba je bilo vzeti penasto kroglico in vanjo navzkrižno izvrtati dve luknji. Skozi prvo luknjo se taka krogla postavi na skupno os, v drugo luknjo pa se na obeh koncih zataknejo prečne palice. Teh kroglic je bilo treba narediti deset:
Meni je bilo najtežje. Ne morete si predstavljati, kakšno mučenje je stati in gledati. Namesto, da bi sami vzeli Dremel in hitro vse izvrtali v nekaj minutah. Moja hčerka jo je končala v slabe pol ure... Ležerna metodičnost, s katero je vse to počela, me je preprosto ubijala :-)
Rezultat je poimenovala šiškin kebab:
Zdaj smo morali v kebab zatlačiti križne palice. Vsi so bili izrezani iz iste lesene palice kot osrednja os:
Spet je hotela rezati palice z nožno žago, vendar sem jo uspel prepričati, da sta rezalna plošča in Dremel veliko hitrejša.
Naslednji korak: vzemite prejete palice:
... in jih nadevamo v prej dobljeni kebab:
To je bilo potrebno za lepljenje osrednjih kroglic (mimogrede, to ni sranje, ampak prave vodikove vezi) na skupno palico. Na fotografiji lahko vidite, da je na podlago pritrjena še ena šablona, na kateri so označeni segmenti. Prečke zataknemo v kroglo, nanesemo lepilo na sredinsko os, kroglo nastavimo na želeno višino in zavrtimo vzdolž želenega sektorja oznake. Tisti. Na tej stopnji prečke pomagajo postaviti osrednjo kroglo z želenim kotom vrtenja. Ponovite desetkrat:
Po tem lahko odstranite prečke in dele pošljete na barvanje:
Ko je bilo vse suho, smo se lotili končnega sestavljanja.
Vsaka prečna palica je imela na sebi pritrjeno deoksiribozo... mislim... Deoksiriboza v originalu. Njegov pes ve, kaj je ... Ni pomembno. Glavna stvar je, da hči ve, kaj je to. Na njej je, da darilo potisne pred učiteljico, ne jaz :-)
Te kroglice same bi morale biti bele, zato jih ni bilo treba barvati:
Dolg in mukotrpen postopek sestavljanja modela:
Ostane le še dodajanje fosfatnih verig. Kolikor razumemo, so običajno upodobljeni v obliki tiste zelo prepoznavne dvojne vijačnice.
Dva trakova sta bila izrezana iz debelega srebrnega papirja:
Ti trakovi so prilepljeni na vrhove najbolj zunanjih kroglic na modelu. Všečkaj to:
Na tej stopnji sem se prvič osebno vključil. Dve roki nista bili dovolj. Ena oseba mora držati in voditi trakove, druga pa nanašati lepilo in pritiskati.
Vsaj ta postopek nam je uspel in na koncu dobili želeni model:
Glede na pogoje naloge je bilo potrebno določiti tudi vse rezervne dele. Odločili smo se, da se omejimo na prilepitev legende na stojalo. Po sreči je tiskalniku zmanjkalo barvnega črnila. Zato sem moral natisniti črno-belo različico in jo pobarvati s flomastri:
Tudi laminacija prvič ni delovala. Enota je prežvečila dve nalepki, preden je normalno naredila tretjo:
Ne vem kaj je bilo narobe. To enoto sem uporabil že stokrat in še nikoli ni ničesar žvečil ... Tako ali drugače smo dobili svojo oznako:
Model je pripravljen:
Zdaj se mora moja hčerka zapomniti ustni del predstavitve. Ampak pri tem ji ne morem več pomagati. Upam, da bo to zmogla sama. Za teoretični del ima še en teden časa. Kasneje napišem, kako mi je uspelo s projektom..
Marsikdo verjetno ve, kako enostavno je posnemati del lastne DNK. Postopek je v bistvu preprost. Potem pa je toliko navdušenega šepljanja iz serije "oh, kako je videti kot oče/mama!" Naloga pa postane veliko bolj zapletena, ko morate na svoji mizi iz odpadnega materiala ustvariti nekakšen abstraktni model DNK.
Zakaj sem to potreboval, se sprašujete? Zelo preprosto. Moja hči ima v šoli predmet, podoben "biologiji" v ruskih šolah. V skladu s tem so študentje dobili domačo nalogo, ki je vključevala ne le pridobivanje teoretičnega znanja o strukturi DNK, ampak tudi izdelavo njenega modela. S tem modelom morate nato govoriti pred učiteljem in razredom ter povedati, kaj je v njem in kako.
Na splošno to ne bo ravno “moja” objava. Prej je posvečen njegovi hčerki. Čeprav sem nekaj sodelovala pri tem procesu, je bilo to sodelovanje omejeno predvsem na svetovanje ... Pa kaj, če koga zanima, ali kaj, če nekoga v šoli prosijo za podobno stvar. Vodnik je torej pripravljen.
Glede na pogoje problema mora model izpolnjevati določene zahteve. Zanimivo je, da lahko študent sam izbira, katere pogoje bo izpolnjeval. Vsaka točka predstavitve »tehta« določeno število kreditnih točk. V skladu s tem lahko sledite preprosti poti in dosežete določeno najmanjšo oceno ali poskusite izvesti "maksimalni program".
Začetna izjava o problemu:
Tudi, kot izhaja iz problema, ni nujno, da je to model. To je lahko karkoli, od knjige zgodb do uganke. Glavna stvar je, da ima nekaj fizične predstavitve. Posebej je treba opozoriti, da če se študent odloči za izdelavo modela, je prepovedana uporaba že pripravljenega prodajnega kompleta. Nekaj takega npr.
Moja hčerka se je odločila narediti model in poskusiti zbrati največje število točk. V REDU.
Začeli smo z računalniškim modelom ... Pravzaprav nisem pravi varilec. No, se pravi, na splošno vem, kaj je DNK, iz česa je sestavljena in kako je običajno prikazana. Nič več. Zato je že pri prvih korakih hči prevzela pobudo. Znala mi je razložiti, kaj je iz česa narejeno in kaj je na kaj pritrjeno.
Izkazalo se je nekaj takega:
Ko se je zjasnilo. Katere dele potrebujemo, šli smo po nakupih. Potrebovali boste: penaste kroglice dveh velikosti, lesene palice, barvo, lepilo in kos MDF za stojalo.
O ja... Zagotovo boste potrebovali tudi psa:
Po pravici povedano, tudi sama ne razumem, zakaj za vraga je potreben Pes, ampak on sam je imel dovolj zaupanja v to za vse nas. Pravzaprav je bil samo v napoto ... Mogoče pa sem le kaj narobe razumel.
Kroglice iz stiropora so bile kupljene v trgovini z dolarji. V rubriki “vse za zabave”. Nočem niti poskušati ugotoviti, kako bi lahko kroglice iz pene uporabili v kontekstu zabave. Ampak še dobro, da so se našli. To je bil naš najbolj problematičen trenutek. Treba je bilo najti žoge, ki bi jih bilo enostavno obdelati. Na primer, steklene kroglice ne bodo delovale - naveličali se boste vrtanja. Leseni... Načeloma bi pristajali. Zame. A delo je morala opraviti moja hčerka in dvomil sem, da bo z ročnim svedrom kar tako enakomerno preluknjala leseno kroglo. Polovica jih bo imela zaprtje iz navade. In so precej dragi. Potreben je bil mehkejši in cenejši material. Pena se je popolnoma prilegala.
Lesene letve so bile kupljene v trgovini z gradbenim materialom. Te palice so tanjši primerki tistih, s katerimi sem okrasila posteljo in nočne omarice. S tem ni bilo nobenih težav. V vseh gradbenih trgovinah so vedno na voljo v širokem izboru.
Barve/lepila – trivialno. Vzeli smo običajno aerosolno barvo. Najprej smo poskusili na eni od kroglic - barva ni pojedla pene. V skladu s tem smo kupili potrebno število cvetov. Lepilo je običajno PVA.
Kos MDF plošče za stojalo sem že imel v zalogi. Lahko začnete delati.
Najprej stojalo. Moja hči je poslušala moj nasvet in natisnila predlogo, ki jo je prilepila na kos MDF:
Njena možnost je bila, da poišče krožnik ustreznega premera in okoli njega nariše krog. A sem jo uspel prepričati, da ta pot ni pot samurajev. Kdo drug kot jaz bi moral vedeti, da v našem gospodinjstvu nimamo krožnikov ustreznega premera z gladkim robom - vsi imajo valovit rob. Smo že plavali - vemo :-)
Presenetljivo je rezal gladko. Malo sem se celo prestrašila...
Z brusilko je odstranila manjše nepravilnosti ob robu:
Da bi stojalo dobilo estetski videz, je bil njegov rob obdelan z rezkarjem:
Rezultat je takšen disk:
No, luknja v sredini, v katero bo vstavljen model:
Sledila je sama dolgočasna operacija. Treba je bilo vzeti penasto kroglico in vanjo navzkrižno izvrtati dve luknji. Skozi prvo luknjo se taka krogla postavi na skupno os, v drugo luknjo pa se na obeh koncih zataknejo prečne palice. Teh kroglic je bilo treba narediti deset:
Meni je bilo najtežje. Ne morete si predstavljati, kakšno mučenje je stati in gledati. Namesto, da bi sami vzeli Dremel in hitro vse izvrtali v nekaj minutah. Moja hčerka jo je končala v slabe pol ure... Ležerna metodičnost, s katero je vse to počela, me je preprosto ubijala :-)
Rezultat je poimenovala šiškin kebab:
Zdaj smo morali v kebab zatlačiti križne palice. Vsi so bili izrezani iz iste lesene palice kot osrednja os:
Spet je hotela rezati palice z nožno žago, vendar sem jo uspel prepričati, da sta rezalna plošča in Dremel veliko hitrejša.
Naslednji korak: vzemite prejete palice:
... in jih nadevamo v prej dobljeni kebab:
To je bilo potrebno za lepljenje osrednjih kroglic (mimogrede, to ni sranje, ampak prave vodikove vezi) na skupno palico. Na fotografiji lahko vidite, da je na podlago pritrjena še ena šablona, na kateri so označeni segmenti. Prečke zataknemo v kroglo, nanesemo lepilo na sredinsko os, kroglo nastavimo na želeno višino in zavrtimo vzdolž želenega sektorja oznake. Tisti. Na tej stopnji prečke pomagajo postaviti osrednjo kroglo z želenim kotom vrtenja. Ponovite desetkrat:
Po tem lahko odstranite prečke in dele pošljete na barvanje:
Ko je bilo vse suho, smo se lotili končnega sestavljanja.
Vsaka prečna palica je imela na sebi pritrjeno deoksiribozo... mislim... Deoksiriboza v originalu. Njegov pes ve, kaj je ... Ni pomembno. Glavna stvar je, da hči ve, kaj je to. Na njej je, da darilo potisne pred učiteljico, ne jaz :-)
Te kroglice same bi morale biti bele, zato jih ni bilo treba barvati:
Dolg in mukotrpen postopek sestavljanja modela:
Ostane le še dodajanje fosfatnih verig. Kolikor razumemo, so običajno upodobljeni v obliki tiste zelo prepoznavne dvojne vijačnice.
Dva trakova sta bila izrezana iz debelega srebrnega papirja:
Ti trakovi so prilepljeni na vrhove najbolj zunanjih kroglic na modelu. Všečkaj to:
Na tej stopnji sem se prvič osebno vključil. Dve roki nista bili dovolj. Ena oseba mora držati in voditi trakove, druga pa nanašati lepilo in pritiskati.
Vsaj ta postopek nam je uspel in na koncu dobili želeni model:
Glede na pogoje naloge je bilo potrebno določiti tudi vse rezervne dele. Odločili smo se, da se omejimo na prilepitev legende na stojalo. Po sreči je tiskalniku zmanjkalo barvnega črnila. Zato sem moral natisniti črno-belo različico in jo pobarvati s flomastri:
Tudi laminacija prvič ni delovala. Enota je prežvečila dve nalepki, preden je normalno naredila tretjo:
Ne vem kaj je bilo narobe. To enoto sem uporabil že stokrat in še nikoli ni ničesar žvečil ... Tako ali drugače smo dobili svojo oznako:
Model je pripravljen:
Zdaj se mora moja hčerka zapomniti ustni del predstavitve. Ampak pri tem ji ne morem več pomagati. Upam, da bo to zmogla sama. Za teoretični del ima še en teden časa. Kasneje napišem, kako mi je uspelo s projektom..
Izberite vrsto sladkarij. Za izdelavo stranskih pramenov sladkorja in fosfatnih skupin uporabite votle trakove črnega in rdečega sladkega korena. Za dušikove baze uporabite gumijaste medvedke v štirih različnih barvah.
- Ne glede na to, kateri bonbon uporabljate, mora biti dovolj mehak, da ga lahko prebodete z zobotrebcem.
- Če imate pri roki barvne marshmallowe, so odlična alternativa gumijastim medvedkom.
Pripravite preostale materiale. Vzemite vrvico in zobotrebce, s katerimi ustvarite model. Vrv bo treba razrezati na približno 30 centimetrov dolge kose, lahko pa jih naredite daljše ali krajše – odvisno od dolžine DNK modela, ki ga izberete.
- Če želite ustvariti dvojno vijačnico, uporabite dva kosa vrvice, ki sta enake dolžine.
- Prepričajte se, da imate vsaj 10-12 zobotrebcev, čeprav boste morda potrebovali malo več ali manj - spet odvisno od velikosti vašega modela.
Sesekljajte sladki koren. Sladki koren boste obesili izmenično po barvi, dolžina kosov naj bo 2,5 centimetra.
Gumijaste medvedke razvrstite v pare. V verigi DNA se citozin in gvanin (C in G) ter timin in adenin (T in A) nahajata v parih. Izberite štiri različne barvne gumijaste medvedke, ki bodo predstavljali različne dušikove baze.
- Ni pomembno, v kakšnem zaporedju se nahaja par C-G ali G-C, glavna stvar je, da par vsebuje točno te baze.
- Ne kombinirajte z neujemajočimi se barvami. Na primer, ne morete kombinirati T-G ali A-C.
- Izbira barv je lahko popolnoma poljubna, popolnoma odvisna od osebnih preferenc.
Obesite sladki koren. Vzemite dve vrvici in vsako zavežite na dnu, da sladki koren ne zdrsne. Nato na vrvico skozi osrednje praznine nanizajte koščke sladkega korena izmenično različnih barv.
- Dve barvi sladkega korena simbolizirata sladkor in fosfat, ki tvorita niti dvojne vijačnice.
- Izberite eno barvo sladkorja, vaši gumijasti medvedki se bodo prilepili na to barvo sladkega korena.
- Prepričajte se, da so koščki sladkega korena v istem vrstnem redu na obeh pramenih. Če ju postavite eno poleg druge, se morata barvi obeh niti ujemati.
- Takoj ko končate z nizanjem sladkega korena, na obeh koncih vrvi zavežite še en vozel.
Z zobotrebci pritrdite gumijaste medvedke. Ko seznanite vse medvede in ustvarite skupine C-G in T-A, uporabite zobotrebec in pritrdite enega medveda iz vsake skupine na oba konca zobotrebcev.
- Gumijaste medvedke potisnite na zobotrebec tako, da vsaj pol centimetra koničastega dela zobotrebca štrli ven.
- Morda boste na koncu imeli več nekaterih parov kot drugih. Število parov v dejanski DNK določa razlike in spremembe v genih, ki jih tvorijo.
Danes bomo izvedli lekcijo ne samo modeliranja, ampak tudi kemije in izdelali bomo modele molekul iz plastelina. Kroglice iz plastelina lahko predstavljamo kot atome, navadne vžigalice ali zobotrebci pa bodo pomagali prikazati strukturne povezave. To metodo lahko uporabljajo učitelji pri razlagi nove snovi pri kemiji, starši pri preverjanju in študiju domačih nalog ter otroci sami, ki jih tema zanima. Verjetno ni lažjega in dostopnejšega načina za ustvarjanje vizualnega materiala za miselno vizualizacijo mikropredmetov.
Tu so kot primer predstavniki iz sveta organske in anorganske kemije. Po analogiji z njimi je mogoče izdelati druge strukture, glavna stvar je razumeti vso to raznolikost.
Materiali za delo:
- plastelin dveh ali več barv;
- strukturne formule molekul iz učbenika (če je potrebno);
- vžigalice ali zobotrebci.
1. Pripravite plastelin za modeliranje sferičnih atomov, iz katerih bodo sestavljene molekule, ter vžigalice za ponazoritev vezi med njimi. Seveda je bolje prikazati atome različnih vrst v različnih barvah, tako da si je jasneje predstavljati določen predmet mikrosveta.
2. Za izdelavo kroglic odščipnite zahtevano število porcij plastelina, pregnetite v rokah in jih v dlaneh razvaljajte v oblike. Za oblikovanje molekul organskih ogljikovodikov lahko uporabite večje rdeče kroglice - to bo ogljik, in manjše modre kroglice - vodik.
3. Če želite oblikovati molekulo metana, vstavite štiri vžigalice v rdečo kroglico, tako da bodo usmerjene proti ogliščem tetraedra.
4. Na proste konce vžigalic položite modre kroglice. Molekula zemeljskega plina je pripravljena.
5. Pripravite dve enaki molekuli, da otroku razložite, kako lahko dobimo molekulo naslednjega ogljikovodika, etana.
6. Povežite dva modela tako, da odstranite eno vžigalico in dve modri kroglici. Ethan je pripravljen.
7. Nato nadaljujte z razburljivo dejavnostjo in razložite, kako nastane večkratna vez. Odstranite dve modri kroglici in podvojite vez med ogljikoma. Na podoben način lahko oblikujete vse molekule ogljikovodikov, potrebne za lekcijo.
8. Enaka metoda je primerna za oblikovanje molekul anorganskega sveta. Iste kroglice iz plastelina vam bodo pomagale uresničiti svoje načrte.
9. Vzemite osrednji ogljikov atom - rdečo kroglico. Vanjo vstavite dve vžigalici, ki določata linearno obliko molekule, na prosta konca vžigalic pritrdite dve modri kroglici, ki v tem primeru predstavljata atome kisika. Tako imamo molekulo ogljikovega dioksida linearne strukture.
10. Voda je polarna tekočina, njene molekule pa so oglate tvorbe. Sestavljeni so iz enega atoma kisika in dveh atomov vodika. Kotno strukturo določa osamljeni par elektronov na osrednjem atomu. Lahko je upodobljen tudi kot dve zeleni piki.
To so vznemirljive ustvarjalne lekcije, ki bi jih zagotovo morali izvajati s svojimi otroki. Učenci katere koli starosti se bodo začeli zanimati za kemijo in bodo snov bolje razumeli, če jim bodo med učnim procesom ponudili vizualni pripomoček, ki so ga izdelali sami.
