L'acide désoxyribonucléique, ou ADN, a été découvert en 1953 par James Watson, Francis Crick et Rosalind Franklin. Cette molécule est considérée comme la base fondamentale de la vie, car elle contient les informations nécessaires à la construction de protéines et de structures nécessaires dans tous les organismes. L'ADN de chaque être humain est unique en termes de la séquence de ses milliers de paires de bases azotées individuelles, tout comme chaque livre contient des mots, mais aucun livre ne contient les mêmes phrases ou le même ordre de mots. Mais tout l'ADN se présente sous la forme d'une structure simple, une double hélice, constituée d'une série répétée de groupes phosphate, sucres à cinq carbones et bases azotées, représentés schématiquement par A, C, G et T.

Modèles de l'ADN peut être construit à partir d'une variété d'objets quotidiens, facilement disponibles. De tels modèles servent d'outils précieux pour communiquer les éléments essentiels de ce travail élégant de la nature.

La structure de base de l'ADN

Une double hélice peut être conçue comme une échelle très longue et flexible, avec la les côtés de l'échelle sont torsadés dans les directions opposées à partir des deux extrémités, avec pour résultat une forme en spirale. Les "barreaux" sont les liaisons hydrogène entre des paires de bases adjacentes, avec une liaison A (adénine) uniquement à la liaison T (thymine) et C (cytosine) uniquement à G (guanine). Chaque base se lie à un sucre à cinq carbones (S) à l'opposé de sa liaison hydrogène, et ces sucres se lient les uns aux autres sur les côtés de «l'échelle» via un groupe phosphate (P) entre eux. de la torsion est important de visualiser dans le but de faire des modèles de la molécule d'ADN. La double hélice fait une "torsion" complète environ toutes les cinq à six paires de bases. Mais tout modèle correct n'a besoin que de l'essentiel: les sucres, les phosphates et les bases doivent tous être dans leurs positions respectives les uns par rapport aux autres.

Modèles de collège: articles recyclés

Un esprit de conservation de l'environnement peut apparaître dans la construction de modèles d'ADN. Après avoir consulté un diagramme détaillant la structure de base de la molécule, considérez combien de types différents d'objets uniques sont nécessaires pour représenter une longueur d'ADN. (La réponse est six: un chacun pour A, C, G, T, S et P.) Travailler seul ou en groupes, proposer des listes d'articles dans les bacs de recyclage scolaires ou à domicile qui pourraient plausiblement s'emboîtent pour créer un modèle de la molécule.

Les articles sélectionnés doivent être de la même taille et pas trop grands pour créer un modèle précis. Par exemple, un type différent de boîte de boisson gazeuse pour chacune des quatre bases pourrait être combiné avec l'utilisation de portions de cartons d'œufs pour les sucres et de bâtonnets de sucettes pour les groupes de phosphates.

Modèles de lycée: creuser plus profondément Dans l'ADN

Quand on fait des modèles d'ADN plus élaborés, un des défis consiste à expliquer pourquoi A pourrait être associé à, et seulement avec T et de même pour C et G. (La réponse est que, au niveau de leurs trois conformation dimensionnelle dans l'espace, A tend à s'adapter à T à la manière, par exemple, de pièces de puzzle.) Un modèle en argile avec fil souple formant la colonne vertébrale des "échelons" et les "côtés" est un moyen idéal pour représenter cela. Utilisez différentes couleurs d'argile pour les quatre types de base et trouvez différentes formes plausibles pour chacune d'entre elles; ils ont seulement besoin d'être cohérents et de répondre aux critères du «puzzle pieces fitting».

Pour un crédit supplémentaire, formez des hypothèses sur la raison pour laquelle l'ADN se tord en une double hélice plutôt que de rester dans une échelle basique. (Réponse: les charges positives et négatives sur les différentes molécules s'attirent et se repoussent de telle sorte que la double hélice est le seul moyen pour la molécule d'exister sous une forme stable.)