Show
ครูอาจกระตุ้นให้นักเรียนสนใจโครงสร้างของกรดนิวคลิอิก โดยการนำ�แบบจำ�ลองหรือภาพของ DNA มาให้นักเรียนศึกษา เพื่อให้สังเกตลักษณะของโมเลกุลและส่วนที่เป็นหน่วยย่อยแต่ละหน่วย หรือ นิวคลีโอไทด์ว่าประกอบด้วยส่วนย่อยอีกกี่ส่วน อะไรบ้าง จากนั้นจึงให้รู้จักชื่อของส่วนย่อยเหล่า นั้น ซึ่งได้แก่ น้ำ�ตาลที่มีคาร์บอน 5 อะตอม เบสที่มีไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบ และหมู่ฟอสเฟต ให้นักเรียนสังเกตสัญลักษณ์ที่ใช้แทนเบสว่ามีกี่แบบ เพื่อให้นักเรียนสามารถสรุปได้ว่า มีเบส 4 ชนิด อยู่ในโมเลกุลของ DNA ครูให้นักเรียนศึกษารูป 2.32 เพื่อให้สรุปได้ว่า โมเลกุลของ DNA ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ที่ ต่อกันเป็นสายยาวด้วยพันธะฟอสโฟไดเอสเทอร์ เรียกแต่ละสายว่าพอลินิวคลีโอไทด์ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ สายพอลินิวคลีโอไทด์มีปลายด้านหนึ่งเรียกว่า ปลาย 5′ และอีกด้านหนึ่งเรียกว่า ปลาย 3′ นักเรียนศึกษารูป 2.33 เพื่อสรุปได้ว่าโมเลกุลของ DNA ประกอบด้วยพอลินิวคลีโอไทด์ 2 สาย บิดเป็นเกลียวคล้ายบันไดเวียนขวา โดยเบสอะดีนีนจับกับเบสไทมีน และเบสไซโทซีนจับกับ เบสกวานีน จากนั้นครูให้นักเรียนสังเกตโครงสร้างของ RNA จากรูป 2.32 แล้วใช้คำ�ถามเพิ่มเติมดังนี้ โครงสร้างของ RNA มีลักษณะเหมือนหรือแตกต่างจากโมเลกุลของ DNA อย่างไร นักเรียนควรสรุปได้ว่า โมเลกุลของ RNA ประกอบด้วยพอลินิวคลีโอไทด์เพียง 1 สาย โดย มีเบส 4 ชนิด คือ ไซโทซีน กวานีน อะดีนีน และยูราซิล นอกจากนี้ยังประกอบด้วยน้ำ�ตาล ไรโบส ซึ่งคาร์บอนตำ�แหน่งที่ 2 มีหมู่ไฮดรอกซิล ในหัวข้อนี้อาจยังไม่ต้องให้ความรู้เกี่ยวกับรายละเอียดของโครงสร้าง ชนิดและหน้าที่ของ DNA และ RNA เพราะจะได้ศึกษาในเนื้อหาเรื่องพันธุศาสตร์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี บทที่ 2 | เคมีที่เป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต ชีววิทยา เล่ม 1 110 DNA นั้นก็เปรียบได้กับคนมีคู่ เพราะโดยทั่วไปมักจะอยู่เป็นคู่ดังรูป ในขณะเดียวกัน RNA ก็เปรียบเหมือนแอดมิน เฮ้ย! เหมือนคนโสดต่างหาก เพราะมักอยู่เป็นสายเดี่ยว ดังนั้น วาเลนไทน์ปีนี้แอดอยากพาเพื่อน ๆ มาทำความรู้จักกับตัวแทนของคนมีคู่และคนโสดในร่างกายเรากันดีกว่า Let’s go!! รู้หรือไม่? หน้าที่สำคัญอย่างหนึ่งของสิ่งมีชีวิต คือ การสืบพันธุ์สิ่งมีชีวิตทุกชนิดต้องมีการสืบพันธุ์เพื่อดำรงเผ่าพันธุ์ โดยจะมีการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมต่างๆ ของตนเองไปสู่รุ่นลูกหลาน ซึ่งลักษณะต่างๆ ที่ว่านั้นถูกเก็บไว้ในสิ่งที่เรียกว่า “สารพันธุกรรม” สารพันธุกรรมจะทำหน้าที่เก็บข้อมูลทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตเอาไว้ เมื่อสิ่งมีชีวิตมีการสืบพันธุ์ สารพันธุกรรมจะถูกถ่ายทอดไปยังรุ่นต่อไปด้วย สารพันธุกรรมในเซลล์สิ่งมีชีวิตเรียกรวมว่า กรดนิวคลีอิก (nucleic acid) แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ 1. ดีเอ็นเอ (DNA – deoxyribonucleic acid)
ลักษณะชัด ๆ ของ DNA เป็นอย่างไร
สิ่งเล็ก ๆ ที่เล็กกว่า DNA
DNA กับ RNA เกี่ยวข้องกันอย่างไรนอกจากหน้าที่ในการเก็บและถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรมแล้ว DNA ยังทำหน้าที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมผ่านการสังเคราะห์โปรตีนอีกด้วย โดยปกติแล้วโปรตีนจะถูกสังเคราะห์ที่ไรโบโซมซึ่งอยู่ภายนอกนิวเคลียส ดังนั้น DNA จึงไม่ใช่แม่แบบในการสังเคราะห์โปรตีนโดยตรง แต่จะเป็นแม่แบบในการสังเคราะห์ mRNA (messenger RNA) ขึ้นมาเพื่อนำส่งข้อมูลในการสังเคราะห์โปรตีนไปยังไรโบโซมอีกทอดหนึ่ง
1. mRNA (messenger RNA): นำส่งข้อมูลในการสังเคราะห์โปรตีน โดยถอดรหัสพันธุกรรมจาก DNA 2. tRNA (transfer RNA): นำกรดแอมิโนไปยังตำแหน่งที่จำเพาะบนสาย mRNA ที่ไรโบโซมในกระบวนการแปลรหัส 3. rRNA (ribosomal RNA): เป็นองค์ประกอบของไรโบโซมในส่วนที่เกิดการสังเคราะห์โปรตีน ขั้นตอนการสังเคราะห์โปรตีน (ฉบับย่อ)1. การถอดรหัส (transcription): การสังเคราะห์ mRNA โดยใช้ DNA เป็นแม่แบบ RNA ก็มีสิ่งเล็ก ๆ ที่เรียกว่า “นิวคลีโอไทด์” เหมือนกัน
สรุปความแตกต่างระหว่าง DNA กับ RNA ตามตารางด้านบนเลย
14 กุมภาพันธ์ DNA mRNA RNA ยีน วันวาเลนไทน์ โครงสร้าง DNA โครงสร้าง RNA นิวคลีโอไทด์ต่อกันเป็นสายยาวเรียกว่าอะไรครูให้นักเรียนศึกษารูป 2.32 เพื่อให้สรุปได้ว่า โมเลกุลของ DNA ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ที่ ต่อกันเป็นสายยาวด้วยพันธะฟอสโฟไดเอสเทอร์ เรียกแต่ละสายว่าพอลินิวคลีโอไทด์ซึ่งเป็นพอลิเมอร์
พันธะใดทำให้เกิดพอลินิวคลีโอไทด์เมื่อเบสชนิดพิวรีนจับกับไพริมิดีน (อะดีนีน จับกับ ไทมีน และ กวานีน จับกับไซโทซีน) ที่อยู่ ต่างสายพอลินิวคลีโอไทด์ด้วยพันธะไฮโดรเจนทำให้เกิดลักษณะโครงสร้างของพอลินิวคลี
นิวคลีโอไทด์มีส่วนประกอบอะไรบ้าง และมีการเชื่อมกันอย่างไรนิวคลีโอไทด์ คือสารประกอบพิวรีนหรือพิริมิดีนเบส ที่ต่ออยู่กับน้ำตาลฟอสเฟต เป็นมอโนเมอร์ในโมเลกุลของกรดนิวคลีอิก ได้จากการไฮโดรไลซ์กรดนิวคลีอิก ในโมเลกุลของนิวคลีโอไทด์ประกอบด้วย 3 ส่วน คือ ไนโตรเจนเบส น้ำตาลไรโบส และหมู่ฟอสเฟต
มีพันธะใดบ้างในโครงสร้าง nucleotideกรดนิวคลีอิกเป็นสารที่มีขนาดโมเลกุลใหญ่ ประกอบด้วยหน่วยย่อย คือ นิวคลีโอไทด์ (nucleotide) หลายๆ หน่วยมาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะฟอสโฟไดเอสเทอร์ (phosphodiester bond) ส่วนนิวคลีโอไทด์เป็นสารที่ประกอบด้วยส่วนที่เรียกว่า นิวคลีโอไซด์ (nucleoside) กับหมู่ฟอสเฟต โดยนิวคลีโอไซด์เป็นสารที่ประกอบด้วยเบสกับน ้าตาล ดังแผนภาพต่อไปนี้ ...
|