DNA — nośnik informacji genetycznej

około 12 minut
W tej lekcji1/10

Zapis genetyczny człowieka liczy 3 miliardy par zasad — liter przepisu na cały organizm; w jądrze Twojej komórki leżą dwa jego komplety, po jednym od każdego z rodziców. Gdybyś czytał te litery po jednej na sekundę, bez snu i przerw, skończyłbyś po 95 latach. Komórka kopiuje ten sam zapis w kilka godzin i prawie bez pomyłek.

Nukleotyd — cegiełka, z której zbudowane jest DNA

DNA to bardzo długi łańcuch zbudowany z powtarzających się elementów. Jeden taki element nazywamy nukleotydem i zawsze ma trzy części:

Podwójna helisa i komplementarność

Cząsteczka DNA to nie jedna nić, tylko dwie, skręcone wokół siebie jak kręcone schody. Nici trzymają się razem dzięki parom zasad, a pary nie są przypadkowe:

Odczytaj drugą nić — rachunek na ośmiu nukleotydach

  1. 1

    Zapisz nić wzorcową. Nasz fragment ma osiem nukleotydów: A A T G C T A G.

  2. 2

    Przypomnij pary. A łączy się z T, C łączy się z G. Innych możliwości nie ma, więc nie ma tu nic do wyboru.

  3. 3

    Podstawiaj po kolei. A daje T, A daje T, T daje A, G daje C, C daje G, T daje A, A daje T, G daje C.

  4. 4

    Odczytaj wynik. Nić komplementarna to: T T A C G A T C. Osiem nukleotydów, tak jak w nici wzorcowej.

  5. 5

    Sprawdź rachunkiem. W pierwszej nici jest 3 A, 2 T, 1 C i 2 G. W drugiej 2 A, 3 T, 2 C i 1 G. Razem w całej cząsteczce: 5 adenin i 5 tymin, 3 cytozyny i 3 guaniny.

Wszystkie kroki za Tobą!

Wszystkie 5 kroków odsłonięte.

Twoja kolej

Nić DNA ma kolejność zasad C G T A. Jak wygląda nić do niej komplementarna?

Gen — fragment DNA z jednym przepisem

Nie każdy odcinek DNA coś znaczy. Gen to fragment nici, w którym zapisany jest przepis na jedno konkretne białko, a przez to na jedną cechę — na przykład na barwnik w tęczówce albo na enzym trawiący laktozę.

Człowiek ma około 20 tysięcy genów, a zajmują one tylko kilka procent całego DNA. Reszta to odcinki sterujące i takie, których roli wciąż nie znamy do końca.

Twoja kolej

Dlaczego komplementarność pozwala komórce skopiować DNA bez błędu?

Gdzie w komórce leży DNA

W komórce roślinnej i zwierzęcej. Prawie całe DNA jest zamknięte w jądrze komórkowym, w postaci chromatyny. Niewielkie ilości mają jeszcze mitochondria, a w roślinach także chloroplasty; to DNA dziedziczy się po matce.

Pułapka! „DNA, gen i chromosom to trzy nazwy tego samego”

Źle: te słowa można stosować zamiennie, bo wszystkie dotyczą dziedziczenia.

Ściąga do zapamiętania

DNA — budowa, komplementarność, gen

NUKLEOTYD to cegiełka DNA: CUKIER (deoksyryboza) + RESZTA FOSFORANOWA + ZASADA AZOTOWA. Zasady są cztery: A (adenina), T (tymina), C (cytozyna), G (guanina). Cukier i fosforan są wszędzie takie same, więc INFORMACJĘ NIESIE KOLEJNOŚĆ ZASAD. DNA to PODWÓJNA HELISA — dwie nici skręcone wokół siebie. KOMPLEMENTARNOŚĆ: A zawsze z T (dwa wiązania wodorowe), C zawsze z G (trzy wiązania). Stąd wynika, że w cząsteczce jest tyle samo adenin co tymin i tyle samo cytozyn co guanin, a znając jedną nić, można odtworzyć drugą — i właśnie dlatego DNA da się skopiować: rozplecione nici to dwa gotowe wzorce. GEN to fragment DNA z przepisem na jedno białko, czyli na jedną cechę; człowiek ma około 20 tysięcy genów. GDZIE JEST DNA: w JĄDRZE KOMÓRKOWYM (jako chromatyna), a poza tym w mitochondriach i w chloroplastach roślin; bakterie nie mają jądra i trzymają koliste DNA w cytoplazmie. TRZY POZIOMY: DNA (substancja) → GEN (fragment z przepisem) → CHROMOSOM (zwinięta nić z tysiącami genów).

Dla rodzica

Jak pomóc dziecku w tym temacie?

Czy DNA da się zobaczyć w domowej kuchni?

Tak i jest to jedno z najbardziej efektownych doświadczeń w całej biologii. Rozgniatamy pół banana albo kilka truskawek w woreczku, dolewamy pół szklanki wody z łyżeczką soli i łyżeczką płynu do naczyń, mieszamy delikatnie przez minutę i przelewamy przez sitko lub gazę. Do przecedzonego płynu wlewamy po ściance szklanki mocno schłodzony spirytus — nie mieszamy. Po chwili na granicy warstw pojawiają się białawe kłaczki, które da się nawinąć na patyczek. To naprawdę DNA. Płyn do naczyń rozpuszcza błony komórkowe, sól skleja nici, a alkohol je wytrąca, bo DNA w nim nie jest rozpuszczalne. Warto zapytać dziecko, dlaczego alkohol musi być zimny.

Dziecko myli gen, DNA i chromosom. Jak to uporządkować raz na zawsze?

Najlepiej działa porównanie do książki, ale konsekwentnie doprowadzone do końca. DNA to litery i papier, czyli materiał. Gen to jeden przepis — kilka stron, które da się przeczytać osobno i które mówią, jak zrobić jedną rzecz. Chromosom to cały zwinięty tom. Warto poprosić dziecko, żeby samo ustawiło te trzy pojęcia od najmniejszego do największego i uzasadniło kolejność. Jeśli powie, że gen jest mniejszy od chromosomu, bo w jednym chromosomie mieszczą się tysiące genów, temat jest zrozumiany. Pomocne jest też pytanie kontrolne: czy w każdej komórce jest to samo DNA? Odpowiedź brzmi tak — różne komórki czytają tylko różne fragmenty.

Po co ósmoklasiście wiedza o parach A–T i C–G?

Bo to jedyny fragment genetyki, z którego wyprowadza się prawie całą resztę działu. Kopiowanie DNA przed podziałem komórki działa dzięki komplementarności. Testy genetyczne, badania na ojcostwo i wykrywanie wirusów w laboratorium opierają się na dopasowywaniu komplementarnych fragmentów. Mutacja to nic innego jak zła litera w tym zapisie. Jeśli dziecko potrafi z dowolnej krótkiej sekwencji dopisać nić komplementarną, ma narzędzie na cały dział. Warto ćwiczyć to na kartce po dwie minuty dziennie: rodzic pisze pięć liter, dziecko dopisuje drugą nić i sprawdza, czy liczba adenin zgadza się z liczbą tymin w całej cząsteczce.

Sprawdź się!

Odpowiedziano na 0 z 5 pytań

Skróty klawiszowe quizu: klawisze od 1 do 4 wybierają odpowiedź, Enter sprawdza, a po sprawdzeniu przechodzi do następnego pytania. Każdy przycisk możesz też wybrać Tabem i Spacją.

1

Z czego zbudowany jest jeden nukleotyd DNA?

2

Która para zasad w podwójnej helisie jest poprawna?

3

W jednej nici DNA jest 30 nukleotydów z adeniną. Ile tymin ma naprzeciw nich nić komplementarna?

4

Gdzie w komórce zwierzęcej znajduje się prawie całe DNA?

5

Czym jest gen?

Następny temat
Chromosomy i kariotyp człowieka