بنية DNA و RNA ثلاثية الأبعاد – من النيوكليوتيد إلى الجسيم النووي
الأحياءعلم الوراثة17–18 سنة
جارٍ التحميل…
سجّل الدخول للتشغيلنموذج DNA ثلاثي الأبعاد قابل للتدوير: ترتبط النيوكليوتيدات (فوسفات، سكر، قاعدة) بروابط فوسفوداي إستر في شرائط 5′→3′، ويكوّن شريطان متعاكسان في الاتجاه لولبًا مزدوجًا يمينيًا فيه أزواج A–T (رابطتان هيدروجينيتان) و G–C (ثلاث روابط هيدروجينية)، وأخدود كبير وأخدود صغير، و 10.5 bp في كل لفة، وعرض 2 nm. يعدّل الطالب التسلسل ويتابع جدول عدد القواعد وفق شارجاف، ويقارن بين DNA و RNA، وكروموسومات بدائيات النواة بكروموسومات حقيقيات النواة، ويستكشف الجسيمات النووية وألياف الكروماتين، إضافة إلى محاكاة للصورة 51 وتجربة هيرشي وتشيس. ويتضمن عرضًا بمخطط ثنائي الأبعاد.
الدرس: بنية DNA و RNA؛ النيوكليوتيدات، وتزاوج القواعد المتكاملة، وقواعد شارجاف؛ كروموسومات بدائيات النواة وحقيقيات النواة؛ الجسيمات النووية
ماذا تعرض
DNA بوليمر من النيوكليوتيدات، يتكوّن كل منها من فوسفات وسكر ديوكسي ريبوز وقاعدة نيتروجينية. تربط تفاعلات التكثيف النيوكليوتيدات بروابط فوسفوداي إستر في شريط له طرف 5′ وطرف 3′. يلتف شريطان متعاكسان في الاتجاه في لولب مزدوج يميني تثبّته روابط هيدروجينية بين القواعد المتكاملة: A مع T (رابطتان) و G مع C (ثلاث روابط). يجمع كل زوج بيورينًا وبيريميدينًا، لذلك يبقى عرض اللولب 2 nm، ويرتفع 0.34 nm لكل زوج، مع نحو 10.5 زوج في كل لفة. وفي حقيقيات النواة يلتف نحو 147 bp حول كل ثماني هستونات ليكوّن جسيمًا نوويًا.
طريقة الاستخدام
في «اللولب المزدوج» اكتب تسلسلًا أو انقر زوج قواعد لتغييره، ثم قارن صفوف جدول عدد القواعد لتختبر قواعد شارجاف. في «النيوكليوتيدات» أضف القواعد واحدة تلو الأخرى، وعُدّ الروابط وجزيئات الماء. استخدم «DNA مقابل RNA» و«الكروموسومات» لمقارنة البنى. في «الجسيم النووي» اضبط «DNA الرابط»، واضغط «سجّل النتيجة» وقارن الصفوف. وفي «التاريخ» جرّب منزلقات الصورة 51، وتابع خطوات هيرشي وتشيس بزر «الخطوة التالية».
المعاملات القابلة للتغيير
- الشاشة اللولب المزدوج في DNA, النيوكليوتيدات والشريط المفرد, مقارنة بين DNA و RNA, كروموسومات بدائيات النواة وحقيقيات النواة, الجسيم النووي وألياف الكروماتين, تاريخ الاكتشاف
- العرض ثلاثي الأبعاد (قابل للتدوير), ثنائي الأبعاد (مخطط مسطح)
- تسلسل الشريط 1 (5′→3′، الأحرف A و T و G و C فقط؛ 4–40 نيوكليوتيدًا)
- أزواج القواعد في كل لفة من اللولب 10.5 (DNA في المحلول، 3.6 nm لكل لفة), 10 (قيمة مقرّبة، 3.4 nm لكل لفة)
- إظهار الروابط الهيدروجينية
- مستوى التراص في شاشة الجسيم النووي (1 = جسيم نووي واحد، 2 = ليف 10 nm، 3 = ليف 30 nm) 1–3
- طول DNA الرابط بين الجسيمات النووية 10–90 bp
- وجود الهستون H1
- كروموسوم حقيقي النواة مقارنة مع E. coli الكروموسوم 1 في الإنسان, الكروموسوم 21 في الإنسان, الكروموسوم IV في الخميرة
- عدد البلازميدات في الخلية البكتيرية 0–5
- قسم التاريخ حيود الأشعة السينية (الصورة 51), تجربة هيرشي وتشيس
- الوسم المشع (تجربة هيرشي وتشيس) ³²P (يسم DNA), ³⁵S (يسم البروتين)
أسئلة للاستكشاف
- إذا احتوت عينة DNA على 30% أدينين، فما النسبة المئوية لقواعد الجوانين فيها؟
- لماذا يحتاج DNA الغني بأزواج G–C إلى درجة حرارة أعلى لفصل شريطيه؟
- كيف يتغير عدد الجسيمات النووية في كل 10,000 bp عندما يطول DNA الرابط؟
