Skip to main content
header

לנסות בבית - בניית דגם של ד.נ.א. מסוכריות

מה רואים?

סולם מפותל בצורה לוליינית העשוי מסוכריות. מוטות הסולם בנויים משני מרכיבים, סוכר וזרחה, המיוצגים על ידי שני מרכיבים סוכריה לבנה וסוכריה שחורה לסרוגין, ואילו השלבים בנויים מארבעה מרכיבים - ירוק, צהוב, ורוד וכתום המופיעים בזוגות. כאשר כל מרכיבי הסולם מחוברים בעזרת קיסמי שיניים.


מה לוקחים?

  • חבילת סוכריות מרשמלו המכילה סוכריות לבנות וורודות (או כל חבילת סוכריות גמישות שניתן לנעוץ בהן מקלות)
  • במבליק שחור (סוכריות "סוס" או לקריץ)
  • חבילת סוכריות מרשמלו צבעוני
  • קסמי שיניים דקים
  • סכין

 

מה עושים?

  1. חותכים בזהירות את סוכריות הבמבליק בעזרת הסכין ל-24 חתיכות באורך 1-1.5 ס"מ. (הבמביליק מייצג את הזרחה).
  2. חוצים לאורך בעזרת הסכין 12 סוכריות מרשמלו לבנות (סוכריות המרשמלו הלבנות מייצגות את מולקולת הסוכר).
  3. מתוך חבילת המרשמלו מיקס בוחרים 12 סוכריות בעלות ארבעה צבעים שונים וחוצים אותן בעזרת הסכין (כל אחד מהצבעים מייצג בסיס חנקן שונה. למשל: ירוק = אדנין, ורוד = ציטוזין, כתום = תימין, צהוב = גואנין).
  4. יוצרים את עמודי הסליל הכפול על ידי שיפוד סוכריית במביליק וסוכריית מרשמלו לבנה לסרוגין על קיסם שיניים. כאשר קיסם השיניים מכוסה כולו על ידי הסוכריות נועצים קיסם חדש מצידה השני של הסוכריה האחרונה המשופדת על הקיסם, וכך נוצר מוט סולם הדנ"א.
  5. מצמידים בצורה אנכית סוכריית מרשמלו צבעונית המשופדת על קיסם שיניים לכל סוכריית מרשמלו לבנה לאורך מוטות סולם הדנ""א (איור).
    הערה: מתכננים שזוגות סוכריות הציבעוניות שהם הבסיסיים החנקניים יופיעו תמיד אדנין מול תימין וגואנין מול ציטוזין.
  6. מעמידים את שני צידי הסולם הדנ"א על ידי הצמדת סוכריות המרשמלו הצבעוניות בעזרת החלק החשוף של קיסמי השיניים הנושאים את הסוכריות הצבעוניות. סוכריות ה"בסיסים" כמעט נוגעות זו בזו.
  7. מרימים את סולם הדנ"א שנוצר ומפתלים אותו בצורה לוליינית.

 

מה עוד?

בבית מצויים חומרים אחרים שיכולים לשמש לבניית דגם דומה.

אפשר לבנות מוטות של סלילי דנ"א עם סידור שונה של בסיסי חנקן. רצף של שלושה בסיסים מהווה קוד ליצירת חומצה אמינית אחת.

אפשר ליצור את הרצף המתאים להמוגלובין תקין ולהמולובין שגוי היוצר את מחלת האנמיה החרמשתית.

ניתן לבנות חומצה גרעינית רנ"א על פני תבנית הדנ"א. לשם כך פותחים את הסליל הסוכריות הכפול של הדנ"א, בוחרים גדיל אחד ומתייחסים אליו כאל תבנית ליצירת הרנ"א. מולקולת הרנ"א נבדלת ממולקולת הדנ"א בכך שהיא בנויה מגדיל אחד בלבד ואת הבסיס טימין (T) משלים הבסיס אורציל (U) (סוכריה בצבע חדש) ולא הסביב אדנין (A).
הערה: במולקולת הרנ"א מופיע הסוכר ריבוז במקום הסוכר דאוקסיריבוז שבדנ"א.

 

איפה כאן המדע?

סולם הסוכריות המפותל הוא בעצם דגם למולקולת הדנ"א המצויה בגרעין כל תא חי. דנ"א הוא החומר התורשתי הקובע את התכונות של כל צורות החיים: צמחים, פיטריות, בעלי חיים, חיידקים ונגיפים. הדנ"א היא מולקולה ארוכה המפותלת סביב ציר בפיתול ימני וכך נוצר מעין סליל כפול. המבנה המרחבי הזה של מולקולת הדנ"א דומה לסולם מפותל בצורה לוליינית הבנוי משלושה מרכיבים:
1. פנטוז - סוכר המורכב מחמישה פחמנים במבנה טבעתי.
2. קבוצת חומצה זרחתית, H3PO4, אחת או יותר.
3. בסיס חנקני, טבעת המורכבת מפחמן וחנקן.

קבוצות החומצה הזרחתית והסוכר, (בדגם - סוכריות שחורות ולבנות,) בונים את החלק החיצוני של סליל השלד - "מוטות הסולם". מרכיבים אלה מתחלפים, לסרוגין, לכל האורך ומצויים במקביל לציר של הסליל הכפול. בסיסי החנקן, (בדגם - סוכריות צבעוניות), פונים אל הסליל הכפול כמעט בניצב לציר ויוצרים זווית כמעט ישרה עם השלד ובכך יוצרים הבסיסים את "שלבי הסולם". בבנית הדגם מחברים תמיד את הבסיס אנדין (A) עם הבסיס תימין (T) ואת הבסיס גואנין (G) עם הבסיס ציטוזין (C) (בהתאם לצבעים שבוחרים). זוגות הבסיסים מתחברים זה אל זה בקשרי מימן (בדגם באמצעות קיסמים) ובכך מעניקים למבנה הסליל הכפול יציבות משמעותית. המבנה שנוצר מקיים את שתי התכונות הייחודיות של מולקולת ה-DNA:
היא יכולה להכפיל את עצמה על ידי יצירת שני גדילים משלימים.
היא מכילה "תבנית הוראות" המכילה את המידע אשר האורגניזם זקוק לו כדי לגדול ולמלא את תפקידיו היסודיים.

בחזרה לרשימת הניסויים
 

Image source: The blog of the Austin Children’s Museum  

נוצר בתאריך: 15/04/08
עודכן בתאריך: 18/05/15