Podwójna helisa DNA — struktura życia
Rozszerzenie tematu DNA i genetyki. Dwie antyrównoległe nici DNA łączą się komplementarnie (A-T, C-G), skręcając w podwójną helisę — z jednej nici wynika druga. Model ustalono dzięki zdjęciom dyfrakcji rentgenowskiej Rosalind Franklin; Nobel 1962 otrzymali Watson, Crick i Wilkins (Franklin zmarła wcześniej).
Dam Ci zasadę na jednej nici — wskaż, która zasada dobierze się do niej w drugiej nici.
Co się właśnie stało?
Do zasady A na nici matrycowej dobrała się T na nici komplementarnej. Sekwencja jednej nici jednoznacznie wyznacza drugą — bo zasady parują się tylko w ustalony sposób.
Reguła komplementarności:
Adenina paruje z tyminą (2 wiązania wodorowe), a cytozyna z guaniną (3 wiązania). Nici są antyrównoległe (jedna biegnie 5'→3', druga 3'→5') i skręcone w prawoskrętną podwójną helisę.
Co to znaczy w praktyce?
Znając jedną nić, odtworzysz drugą literka po literce. Dlatego w replikacji każda nić służy jako matryca dla nowej — informacja genetyczna kopiuje się wiernie:
Kto to odkrył?
Model podwójnej helisy ogłosili w 1953 r. James Watson i Francis Crick, a Nagrodę Nobla (1962) otrzymali wraz z Mauriceem Wilkinsem. Kluczowe były zdjęcia dyfrakcji rentgenowskiej DNA wykonane przez Rosalind Franklin — to jej „Fotografia 51" ujawniła helikalny, regularny kształt cząsteczki. Franklin zmarła w 1958 r., przed przyznaniem Nagrody, której (zgodnie z regułami) nie przyznaje się pośmiertnie.
Po co Ci to na maturze:
Z reguły A-T / C-G dopiszesz nić komplementarną, obliczysz udział zasad (reguły Chargaffa: %A = %T, %C = %G) i zrozumiesz replikację. Chwyt: wypisz jedną nić 5'→3', pod nią komplement 3'→5' i podmień A↔T oraz C↔G.
Zapamiętaj: A paruje z T (2 wiązania H), C z G (3 wiązania H); nici są antyrównoległe i skręcone w podwójną helisę. Z jednej nici zawsze wynika druga.
Teoria i wzory
Budowa podwójnej helisy
DNA to dwie antyrównoległe nici skręcone w podwójną helisę. Szkielet tworzą cukry (deoksyryboza) i reszty fosforanowe, a „szczeble" to pary zasad połączone wiązaniami wodorowymi.
Komplementarność zasad
- A–T — 2 wiązania wodorowe
- C–G — 3 wiązania wodorowe
Z sekwencji jednej nici wynika druga — to podstawa wiernej replikacji.
Reguły Chargaffa
stąd . Znając udział jednej zasady, obliczysz pozostałe.
Kontekst historyczny
Helikalną strukturę ujawniły zdjęcia dyfrakcji rentgenowskiej Rosalind Franklin („Fotografia 51"); Nobla 1962 otrzymali Watson, Crick i Wilkins (Franklin zmarła wcześniej).
Oznaczenia: — procentowe udziały zasad azotowych w DNA.
Uczysz? Umieść ten eksperyment na swojej stronie.
Darmowy widget — wklej na stronę szkoły, bloga lub notatki. Linkuje do pełnej wersji.
Najczęstsze pytania
›Jak łączą się zasady w DNA?
Komplementarnie: A z T (2 wiązania wodorowe), C z G (3 wiązania) — nici są antyrównoległe.
›Jaki był wkład Rosalind Franklin?
Jej zdjęcia dyfrakcji rentgenowskiej (m.in. „Fotografia 51") ujawniły helikalną strukturę DNA; zmarła przed przyznaniem Nagrody Nobla 1962.
›Dlaczego komplementarność jest ważna?
Umożliwia wierne kopiowanie DNA (replikację) i przekazywanie informacji genetycznej.