لطلاب العلوم تجريبية (باك ) برنامج العلوم الطبيعية

الأسئلة: 1

بماذا تتمیز الأحیاء عن بعضھا البعض ؟........
ماذا يمثل مجموع الصفات ؟.........
من يحدد ظھور ھذه الصفات ؟ أين يتواجد؟ ........
ماذا يمثل مجموع المورثات ؟...........................
كیف يتحكم النمط التكويني في الظاھري ؟ .......................
أو كیف يتم التعبیر عن معلومات النمط التكويني و أين؟..............................
سم الظاھرة ..........................
لماذا تتنوع الصفات و ھي ناتجة عن البروتین؟ ....................


الاجابة
نقول و بالله نصول و نجول /
بماذا تتميز الأحياء عن بعضها البعض ؟ بالصفات الوراثية .

ماذا يمثل مجموع الصفات ؟ تشكل ما يعرف وراثیا بالنمط الظاھري للفرد .

من يحدد ظهور هذه الصفات ؟ يتحدد ھذا النمط بالمورثات أين يتواجد؟ على مستوى adn الأحیاء في أنوية الخلايا . التي يشكل مجموعھا النمط التكويني.

ماذا يمثل مجموع المورثات ؟ يشكل مجموعھا النمط التكويني .

كيف يتحكم النمط التكويني في الظاهري؟
أو كيف يتم التعبير عن معلومات النمط التكويني و أين ؟
يعبر النمط التكويني أو تترجم معلومات النمط التكويني**الوراثي** إلى بناء بروتینات نوعیة في الھیولى ھي مصدرالنمط الظاھري.

سم الظاهرة هى التعبیر المورثي.

لماذا تتنوع الصفات و هي ناتجة عن البروتين؟
بتنوع و تخصص البروتینات الناتج عن الاختلاف المورثي في
adn

التحقق:
اليك صور مأخوذة عن المجهر و معالجة بتقنية التصوير الإشعاعي الذاتي لخلايا مزروعة في وسط يحتوي أحماض أمينية موسومة.

اجب على الاسئلة التالية:
1- ما الهدف من استعمال الاشعاع ؟
2- ما هي المعلومة التي تقدمها لك هده التجربة في ما يخص مقر تصنيع البروتين ؟ علل إجابتك


الاجابة
1- الهدف من استعمال الاشعاع هو تتبع مسار تركيب البروتين .
2-من خلال الصورة يتضح لنا ان الاشعاع يتمركز على مستوى الشبكة الهيولية المحببة ومنه فهي مقر تصنيع البروتين.

- تفسير نتائج حضن خلايا بيضية لحيوان برمائي في وسط يحوي مواد طلائعية مشعة للهيموغلوبين و محقونة بـ ARNm مستخلص من متعدد الريبوزوم لخلايا أصلية للكريات الدموية الحمراء

المطلوب/

1- حلل النتائج المتحصل عليها
ماذا تستنتج ؟



الاجابة
/ التحليل :
- في المجموعة الاولى قامت الكريات الحمراء ببناء الهموغلوبين ادمجت فيه الاحماض الامينية الموسومة.
- في المجموعة الثانية قامت الخلايا البيضية للضفدع ببناء بروتينات خاصة بالخلايا البيضية.
- في المجموعة الثالثة قامت الخلايا البيضية ببناء الهموغلوبين بالاضافة الى البروتينات الخاصة بها.
الاستخلاص :
من خلال قدرة خلايا الضفدع على تركيب الهيموغلوبين:
نستخلص ان للـ ARNmدور في تركيب البروتين اى هو الذى يحدد نوع البروتين الذى يتم تركيبه .
__________________

بقية التجارب

الاسئلة /
1• ماذا تستخلص من تحليلك للوثيقة
2• علل استعمال اليوراسيل المشع.
3• هل تحققت احدى الفرضيات المطروحة سابقا ؟ وضح ذلك.
4• اقترح تسمية مناسبة لهذا الـARN من خلال الدور الذي يقوم به.


الاجابة

1- من تحليل الوثيقة نستخلص ان الـARN يتم تركيبه بالنواة وينتقل الى السيتوبلازم .
2- تعليل استعمال اليوراسيل المشع هو تتبع مسار الarn داخل الخلية حيث يدخل اليوراسيل في تركيبه.

3 - يمكن الغاء الفرضية الاولى التي تنص على انتقال المعلومة الوراثية الاصلية اي الـ ADN و الاحتفاظ بالفرضية الثانية التي تنص على انتقال نسخة من هذه المعلومة في صورةARN

التوضيح فنقول/
انتقال الاشعاع من الوسط الى التواة /1 الى 2/ نتيجة استعمال الخلية لليوراسيل و دمجه في النواة
ثم انتقال الاشعاع الى الهيولة / من 3 الى 4 / يدل على وجود جزيئة وسيط بين النواة و الهيولة .

4 - يسمى الـARN با لرسول ARNm )messenger ):لانه الحامل لنسخة من المعلومات الوراثية او الرسالة الوراثية من النواة الى السيتوبلازم.**الهيولة *

تأخذ النواة كما هو مبين في الوثيقة شكل عادة كروي و يحيط بها غلاف نووي (مكون من غشائين) تتخلله ثقوب (قد يصل عددها 1 مليون عندبعض الخلايا) يصل قطر كل ثقب0.1 نانومتر،تسمح هذه الثقوب بمرور و مبادلة المواد بين النواة و الهيولى.


توجد جزيئات ال ADNفي أنوية الخلايا و هي ذات أوزان جزيئية ثقيلة و كذلك أطوالها كبيرة و تتكون من سلسلتين من النكليوتيدات تلتف حول بعضهما بصورة حلزونية ، قطر الحلزون يساوي 2 نانومتر
كمايظهر فى الوثيقة التالية

من خلال هذه المعطيات/
- قدم سبب رفض الفرضية الاولى **تنتقل المعلومة الوراثية adn نفسها من النواة إلى الهيولى .**
الاجابة عن التقويم/

من خلال هذه المعطيات /
- قدم سبب رفض الفرضية الاولى **تنتقل المعلومة الوراثية adn نفسها من النواة إلى الهيولى **

سبب رفض الفرضية /

-بما أن قطر الثقب النووي ( 0.1 نانومتر) أقل من قطر جزيئة الADN
2نانومتر) فإن الADN لا يمكن ان يخرج عبر الثقوب النووية بسبب احتوائه لسلسلتين تقيلتين تزيد من قطره.

أ – الاماهة الكلية : اظهرت الاماهة الكلية لجزيئةARN باستعمال قاعدة NaOH وفي شروط محددة وجود المكونات الموضحة في الوثيقة - 1 -الاتية:

1- ما الهدف من عملية الاماهة الكلية ل .ARN .
2 -انطلاقا من معطيات هذه الوثيقة -1-
* استخلص التركيب الكيميائي للـ ARN


الاجابة
الاجابة/
ا/-الهدف من عملية الاماهة الكلية للarn هو تفكيكه الى عناصر بسيطة بكسر الروابط الموجودة بينها.
2/يتكون التركيب الكيميائى للarn من ثلاثة مجموعات :

ا - القواعد الازوتية منها/

* البيورينية / الادنين a و الغوانين g
*البيريميدينية / اليوراسيل u و السيتوزينC

ب - السكر الخماسي / ريبوزc5 h10 o5

ج- حمض الفوسفوريك/ h3 po4

• ب – الاماهة الجزئية :

اظهرت نتائج الاماهة الجزئية لجزىء الـARN باستعمال انزيم محللARNase لـوجود تحت وحدات قليلة التعدد كما هو موضح في الوثيقة -2 -الاتية /

* انطلاقا من معطيات الوثائق 1 , 2 - صف بنية ال ARN الكيميائية .



الاجابة/
وصف بنية ال arn الكيميائية /

- يتكون الـ arn من سلسلة واحدة من متعدد النكليوتيدات الريبية ، تتكون كل نكليوتيدة من اتحاد قاعدة ازوتية وسكر ريبوز وحمض الفوسفوريك ، يتواجد في الـ arn اربع انواع من النكليوتيدات لوجود اربع قواعد ازوتية هي الادنين و الغوانين والسيتوزين واليوراسيل الذي يميز الـarn .

نتيجة/ - الحمض ألريبي النووي عبارة عن جزيئة تتكون من خيط مفرد واحد (سلسلة)، متشكل من تتالى نيكليوتيدات ريبية تختلف عن بعضها حسب القواعد الآزوتية الداخلة في تركيبها ( الأدنين، الغوانين، السيتوزين، اليوراسيل ).
- النكليوتيد ألريبي هو النيكليوتيد الذي يدخل في بناءه الريبوز:سكر خماسي الكربون.
- اليوراسيل قاعدة آزوتية مميزة للأحماض الريبية النووية.

- التقصي:
- يقارن بين بنية جزيئتى الـ ADN وال ARN


السؤال/

- لخص في نص اهم الفروقات بين الجزيئتين.

الاجابة
- يتكون الadn من سلسلتين من متعدد النيكليوتيدات حيث تتكون كل نيكليوتيدة من احدى القواعد الآزوتية (أدنين ,غوانين. تايمين, سيتوزين) وسكر ريبوز منقوص الاوكسجين وحمض الفوسفوريك .

-اما الarn فيتكون من سلسلة واحدة تحتوي ايضا على نيكليوتيدات متكونة من اتحاد قاعدة آزوتية(أدنين، يوراسيل، سيتوزين،غوانين)و حمض الفوسفوريك وسكر ريبوز.

**يتميز الadn بالقاعدة الازونية تايمينT بينما يميز الarn القاعدة الازوتية يوراسيلU

ب- كيفية استنساخ المعلومة الوراثية المتوجدة في الADNتمثل الوثيقة صورة مأخوذة عن المجهر الإلكتروني (23000x) على مستوى النواة و تظهر العلاقة بين الADNو ال ARN خلال اصطناع البروتين.

1- حلل الصورة الممثلة بالوثيقة.ماذا تستنتج .-2 - قبل إنجاز هذه الملاحظة، أضيف إلى الوسط التجريبي السابق مواد مثبطة لإنزيمpolyméraseARNفيلاحظ عدم تشكلARNعلى الإطلاق .-ماذا تستخلص ؟


الاجوبة/

1- التحليل :

تظهر الصورة عدد كبير من خيوط -سلاسل- ال ARNتخرج على طول أمتداد الADN في المورثة يزيد طولها من بدايتها الى نهايتها .

- نستنتج أن كل سلسلة من هذه السلاسل هو نسخة من المورثة، يتم نسخها أثناء اصطناع البروتين.

- 2 -الأستخلاص :

*أن عملية استنساخ ARNm منADN تحتاج لتدخل انزيم نوعى هو polyméraseARN.

- كیفية استنساخ الARNm انطلاقا من الADN في وجود الإنزيم ARNبولیمیراز/

توضح الوثیقة بعض تفاصیل ظاھرة الاستنساخ.


-1- استخرج العناصر الضرورية لعملیة الاستنساخ.
-2- لخص في نص علمي كیفیة حدوث عملیةالاستنساخ**الجزء الاول من الفلاش فقط**



الاجابة/

-العناصر الضرورية للاستنساخ هى/

** جزيئة الadn-الساسلة المنسوخة-
** انزيم arn بوليميراز .
** نكليوتيدات ريبية .
النص العلمي :

تتم عملية الاستنساخ في النواة و يتم خلالها تصنيع حيوي لسلسلة الARNmانطلاقا من إحدى سلسلتيADNفي وجود إنزيمARN بوليمراز حيث يعمل هذا الإنزيم على كسرالروابط الهيدروجينية التي تربط بين القواعد الأزوتية لسلسلتي الADN ينجم عنه تباعد للسلسلتين ثم يعمل على تركيب تدريجي لسلسلة الARNm على امتداد المورثة بإضافة ريبونكليتيدات بحيث يكون تكامل بين الريبونكليوتيدات سلسلة الARNm و الريبونكليوتيدات منقوصة الكسجين للسلسلة الناسخة لها في الADNحتى يتفصل في الاخير.

تمرين



الاجوبة:
1 /-العملية الممثلة في الوثيقة هي عملية استنساخ الــARNm

2/-مقر حدوثها:

*عند حقيقيات النواة في النواة
*عند بدائيات النواة في الهيولى

3/-عنوان الوثيقة:رسم تخطيطي توضيحي لعملية استنساخ الــARNm

4/-البيانات:

1-سلسلة الـADN المستنسخة.

2-سلسلة الـADN الغير مستنسخة

3-اتجاه النسخ

4-سلسلة الــARNm

5-انفتاح سلسلتي الـADN

6-انزيم الـARNبوليميراز

-نيكليوتيدات ريبية حرة

5/-اكمال الشكل رقم 4

G U C U A A U C C G A U

- نضج الarnبعد الاستنساخ/

*تظهر الصورة العلوية عملية التهجين الجزيئي بين سلسلة مستنسخة و arn ناضج عنه بالمجهر الاكترونى بينما على اليمين في الاسفل الرسم التخطيطى للعملية.

بعد تحليلك ومقارنتك لطول سلسلة adn وarn ناضج :

**- ما الفرضية المتوقعة لتفسير الاختلاف في الطول.



*تظهر الصورة السفلية على اليسار مراحل الحصول على ARN ناضج.

- ما هى المعلومة الاضافية التى تؤكد فرضيتك السابقة .وضح ذلك.




اللتحليل والمقارنة:
نلاحظ أن سلسلة مورثة الadn أطول من ال arnالناضج حيث يحتوى جزء ال adn على مورثة بها قطع دالة -من 1 الى 7 - و اخرى غير دالة - من aالى g- اما arn الناضج فالمورثة التي يحملها تحتوي القطع الدالة هو من aالى g فقط.

الفرضية المتوقعة لتفسير الاختلاف في الطول :

-هناك حذف للقطع الغير دالة بعد استنساخ الarn.


المعلومة الاضافية التي تؤكد الفرضية السابقة:

يتم استنساخ arn طلائعي اولا قبل الناضج حيث يكون له نفس طول مورثة الadn ثم تحذف منه القطع الغير الدالة المستنسخة و تلصق القطع الدالة فقط لتعطى الarn الناضج الاقصر طولا حيث يمثل الفرق بين عدد نيكلوتيدات الadn *7700 و عدد نيكلوتيدات الarn الناضج *1872* هو طول القطع الغير الدالة المحذوفة.

- يحتاج تركيب البروتين إلى ترجمة نسخة من المعلومات الوراثية المحمولة على جزئARNm

(A-C-G-U) إلى متتالية أحماض آمينية ( 20 حمض امينى)في هيولة الخلية.


- الإشكالية:

- كيف تتم ترجمة الشفرة الوراثية إلى بروتين ؟

الفرضيات :
-
-
-






الفرضيات :

-من خلال نكليوتيد واحد: نتحصل على أربع رامزات .
-من خلال نيكليوتيدان: نتحصل على 16رامزة .
-من خلال 03 نكليوتيدات: نتحصل على 64 رامزة.

التحقق/
* تجربة Nirenberg/

- قام العالم باضافة 20 نوع من الاحماض الامينية في انبوبة اختبار تحتوى على كل العضيات اللازمة لتركيب البروتين.ثم اضاف لهذا الوسط ال ARNM اصطناعى مكون من 12 قاعدة ( U ).

** في تجربة اخرى يستبدل ( U ) بالقاعدة C.

** في تجربة اخرى يستبدل القاعدة( U ) بالثلاثية UAA

النتائج المحصل عليها مبينة في الوثيقة -1-


-1- حلل النتائج المتحصل عليها .ماذا تستنتج.

- 2- برهن باستدلال منطقي على وجود شفرة. ثم اعط

مفهوما لها.




الاجابة /
في التجربة الاولى تم تصنيع رباعي بيبتيد من نفس الحمض الامينى pheو ذلك في وجود الARNM المشكل من نفس القاعدة الازوتية u

في التجربة الثانية تم تصنيع رباعي بيبتيد من نفس الحمض الامينى proو ذلك في وجود الARNM المشكل من نفس القاعدة الازوتية C

في التجربة الثالثة عدم تشكيل اي بيبتيد عند استخدام الARNM المشكل من ثلاثيات UAA

نستنتج انه يمكن ان تشفر القواعد الازوتية في الARNM الى احماض امينية مختلفة او لا تشفر.

2 - الاستدلال المنطقى/

اضيف لهذا الوسط ال ARNm اصطناعى مكون من 12 قاعدة فانتج رباعي بيبتيد -4 احماض امينية متماثلة - في التجربة الاولى و الثانية بينما لم تشفر الثلاثيات UAA لاي حمض.
فكل حمض امينى يشفر بثلاث قواعد ازوتية معينة مما يدل على وجود الشفرة.

الشفرة الوراثية هي ثلاثية من القواعد تدعي الرامزة تٌشفر لحمض أميني معين في البروتين .

جدول الشفرة الوراثية /

يمثل جدول الوثیقة جمیع رامزات الARN و الأحماض الأمینیة التي تقابلھا .

موجودة على الرابط http://www.madarisna.net/eclasses/fi...eneticCode.JPG

الاسئلة/

1/ علل وجود 64 ثلاثية [رامزة] رغم وجود 20 حمض أميني . دعم ذلك بمثال.


التعليل..يدل وجود 64 ثلاثية رغم وجود 20 حمض ذلك لوجود 4 ثلاثيات ترمز الى حمض اميني واحد او 2 او 3 ثلاثيات ترمز الى نفس الحمض .

المثال.. الحمض الاميني ALA VAL LEU SER PRO ARG GLY ILE TYR

مع ملاحضة انه هناك 3 رامزات (توقف) لا ترمز لاي حمض اميني .


2/ ما هي اهم بقية المعلومات المستخرجة من هذا الجدول مع اعطاء امثلة.


اهم بقية المعلومات المستخرجة من هذا الجدول..

1/اختلاف الاحماض الامينية من حيث اختلاف ترتيب الرامزات مثل CTT ترمز للحمض leu و TTC ترمز للحمضphe

2/هناك3 رامزات توقف

3/هناك رامزة وحيدة ترمز لحمض اميني وحيد هو met






- تعليل وجود 64 ثلاثية رغم وجود 20 حمض أميني :

- أغلب الأحماض الأمينية يعبر عنها بأكثر من رامزة ( تشفر عدة رامزات لحمض أميني واحد ) مثال/

- الرامزات( CGA – CGG -CGU – CGC )رامزات للحمض الأميني أرجينين.

/ اهم بقية المعلومات المستخرجة من هذا الجدول مع اعطاء امثلة.

-61 رامزة تشفر الى احماض امينية مختلفة عددها 20 حمض امينى.

- الثلاثية (AUG )يقابلها الحمض الأميني المثيونين ، و المشفر برامزة واحدة

و تسمى برامزة البداية.

- بعض الرامزات ( UGA- UAG –UAA) لا تشفر لأي حمض أميني و هي

رامزات التوقف.

يتم التعبير عن المعلومة الوراثية[A-C-G-U[التي يحملها الـ ARNmإلى متتالية أحماض أمينية[20حمض امينى] في الهيولى الخلوية و تسمى العملية بالترجمة

الإشكالية:

- أين و كيف يتم تركيب البروتين في الهيولى بعملية الترجمة ؟

الفرضيات:
-
-
-


الاجابة
الإشكالية:

- أين و كيف يتم تركيب البروتين في الهيولى بعملية الترجمة ؟

الفرضيات:

1- تتم في وجود الاحماض الامينية و الانزيمات على مستوى الهيولة.

2- تساهم فيها الريبوزمات الموجودة في الشبكة الهيولية .





لإظهار مختلف أنماط الأحماض الريبية النووية في الهيولي و المتدخلة في اصطناع البروتين ننجزالتجارب التالية :


: تجربة 1
نحضر خلاصة بكتيريات تحتوي على كل المكونات السيتوبلاسمية لكن ينعدم فيها ADN و ARN ، بعد ذلك تضاف إليها أحماض أمينية و ARNذائب مستخلص من السيتوبلزم

ويمثل البيان التالي النتائج المحصل:


/ حلل المنحنى .ماذا تستنتج؟
2 / ما هى المعلومة المستخرجة حول الARN في نهاية كل مرحلة ؟


الإجــابــة:

1-التحليل:
يمثل المنحنى قياس كمية الأحماض المينية المشعة وكمية الـ ARNm في الوسط بدلالة الزمن.
-عند اضافة الـ ARNm في ز=0 والى غاية ز=30 نلاحظ زيادة في كمية الأحماض المينية المشعة مع تناقص لكمية الـ ARNm تدريجيا.
-في الزمن ز=30 وبعد اضافة الـ ARNm مجددا نلاحظ ارتفاع فوري وبكمية معتبرة لكمية الـ ARNm في الوسط لكن سرعان ما ينخفض ويقابل ذلك زيادة في كمية الأحماض الأمينية.

-الإستنتاج:
الـ ARNm ضروري لصناعة البروتين

2-المعلومات المستخلصة:
-لا يمكن لخلية ان تركب البروتين في انعدام وجود الـ ADN والـ ARNm
(فقد استخلصنا سيتوبلازم البكتيريا بكل عضياته ما عدا الـ ADN و الـ ARNm ولم يتم اصطناع البروتين الا بعد اضافة الـ ARNm الذائب)

-وجود الـ ARNm يكون مؤقتا لا دائما فبعد اشرافه على تصنيع البروتين يتلاشى ولا يبقى في الهيولى

لإظهار مختلف أنماط الأحماض الريبية النووية في الهيولي و المتدخلة في اصطناع البروتين ننجزالتجارب التالية :


: تجربة 1
نحضر خلاصة بكتيريات تحتوي على كل المكونات السيتوبلاسمية لكن ينعدم فيها ADN و ARN ، بعد ذلك تضاف إليها أحماض أمينية و ARNذائب مستخلص من السيتوبلزم

ويمثل البيان التالي النتائج المحصل:

1 / حلل المنحنى .ماذا تستنتج؟


تحليل المنحنى..

يمثل المنحنى تغيرات كمية الاحماض الامينية المشعة المدمجة في جزيئات البروتين وكمية ال ARN في الوسط بدلالة الزمن.

بحيث نلاحظ..

من الزمن 0د الى 30د ..

زيادة في كمية الاحماض الامينية المشعة المدمجة في جزيئات البروتين.
وانخفاض في كمية ال ARN .
عند الزمن 30د ..
اضافة كمية اخرى من ال ARN ..
من الزمن 30د الى 60د ..

ارتفاع اكبر في كمية الاحماض الامينية المشعة المدمجة في جزيئات البروتين مما يقابله انخفاض في كمية ال ARN

ووصوله الى قيمة حدية.

الاستنتاج..

يكون تركيب البروتين بوجود ال ARN.
اي انهما متلازمان.



2 / ما هى المعلومة المستخرجة حول الARN في نهاية كل مرحلة ؟

المعلومة المستخرجة حول الARN في نهاية كل مرحلة ..

يرتبط الارتفاع في كمية الاحماض الامينية المشعة المدمجة في جزيئات البروتين مع زيادة كمية ال ARN بحيث كلما كانت كمية الARN كبيرة كلما كانت كمية الاحماض الامينية المشعة المدمجة في جزيئات البروتين مرتفعة.

ونفسر نقصه لعدم وجود جزيئة ال ADN التي تسمح بتركيبه...

أنماط الأحماض الريبية النووية في الهيولى المتدخلة في اصطناع البروتين /

يمكن معايرة مختلف الأحماض الريبية النووية( ARN )في هيولي خلية حيوانية

ذات إفرازي (الغدة البنكرياسية) المزروعة في وسط يحوي مادة طلائعية لأحماض

ريبية نووية(اليوراسيل) مشعة.

نتائج القياس بتقنية الطرد المركزي المتبوعة بالهجرة الكهربائية

خارج فترة( تركيب البروتين المنحنى (أ) و أثناء فترة تركيب

البروتين المنحنى ب) ممثلة بالوثيقة


ا- اليمين- أثناء فترة تركيب البروتين ب- يسار-خارج فترة تركيب البروتين

1/ قدم تحليل مقارن لمنحنيي الوثيقة. مادا تستنتج منه ؟

2/ تعالج الخلية السابقة بإنزيم ARNaseمخرب نوعي لتراكيب هيولية تسمى

الريبوزومات .

- ما النتيجة المتوقعة في المنحنى -ا- ؟

3/بينت تجارب إصطناعية أن المجموع *ريبوزومات + أحماض

أمينية " + ARNm "*لا يكفي لوحده لتركيب البروتين.

- ما الشرط الغائب في هده التجارب؟

4/ لخص ادن -من هده التجارب- شروط تصنيع البروتين ؟




تحليل مقارن لمنحنيي الوثيقة
خارج فترة تركيب البروتين تظهر 5 شوكات تمثل 3 انماط من الحمض النووي الريبي و هي /
ARNm*1* *1*ARNt *3*ARNr

بينما المنحنى ب -فترة تركيب البروتين- تظهر 4 اشواك تمثل 2 نمطين من الحمض النووي الريبي و هي ARNt*1* *3*ARNr

نستنتج ان ARNm يظهر خلال فترة تركيب البروتين.

2 /النتيجة المتوقعة في المنحنى أ هي

اختفاء3 اشواك تمثل ARNr و بقاء 2شوكتين هما ARNm*1* *1*ARNt

3/الشرط الغائب في هذه التجارب هو

الحمض النووي الريبي الناقل ARNt

4/شروط تركيب البروتين في الهيولة هي

ريبوزومات تتشكل من ARNr *3 *
احماض امينية . ARNtو ARNm

بنية الريبوزوم
تمثل الوثيقة على الترتيب :

في الاعلى نموذج ثلاثي الأبعاد للريبوزوم كما يبدو من زاويتين مختلفتين

و الشكل في الاسفل الررسم التخطيطي للريبوزوم

– صف هذه البنية



- تتكون كل جزيئة ريبوزوم من تحت وحدتين: تحت وحدة كبيرة و تحت وحدة صغيرة و لكل ريبوزوم تجويفان ( A- P )
يمكن أن يستقر فيهما جزيئتان من ARNt

تجربة/
تفصل القطع الخلوية لمستخلص كبدي لفار بعملية الطرد المركزي.

و لإثبات إمكانية اصطناع البروتين في وسط زجاجي بمختلف القطع

( ميتوكوندري ، ميكروزوم والسائل الطافي النهائي ) ، نضيف أحماض أمينية موسومة ، ومادة غنية بالطاقة مع إضافة الإنزيمات الضرورية.
النتائج المتحصل عليها ممثلة في الجدول التالي

[IMG][/IMG]

الميتوكوندري : مقر تركيب الطاقة
الميكروزوم : قطع من الشبكة الهيولية الفعالة

أدرس هذه النتائج مستخرجا شروط اصطناع البروتين





الاجابة
اصطناع البروتين في المستخلص الكبدي 10.8 ( النتيجة الشاهدة )
فقط حالة تواجد الميتاكوندريا + الميكروزوم تعطي نتيجة قريبة من النتيجة الشاهدة، أما باقي النتائج
فهي جد ضئيلة و عليه فشروط اصطناع البروتين هي : بالإضافة إلى الأحماض الأمينية الضرورية
يجب تدخل كل من الطاقة (بوجود الميتاكوندري)

تبين الوثيقة- الصورتين في الاعلى -بنية الARNt الناقل

أما الوثيقة ( في الاسفل ) تلخص دوره في تركيب البروتين

- بين أن /
بنية ARNt لتسمح بتأمين الربط بين المعلومة الوراثية و الأحماض الأمينية .




نوضح اجابة فنقول/
- تتميز بنية الARNtبخواص تركيبية نظرا لوجود موقعين للإرتباط نوعيين مستقلين,
يمكن لأحدهما أن يتعرف و يرتبط بالحمض الأميني بمساعدة إنزيم في حين يقوم الموقع الثاني الموجود في الطرف الآخر من الجزيء على الرامزة المضادة بالتعرف على الرامزة الموجودة في تتابع القواعدالأزوتية على جزيء الARNm

باستغلال الوثائق و ماتعرفه من النشاطات السابقة/

- تعرف على مراحل الترجمة . ثم صف كیف تحدث كل مرحلة ، مبینا من أین
. تبدأ الترجمة في مستوى ARNm



الاجابة
من خلال الوثيقة نستنتج أن الترجمة تمر ب03 مراحل أساسية وهي كالآتي:
1/ مرحلة الانطلاق: يتم فيها ارتباط ال ARNm بتحت الوحدة الصغرى ثم توضع ال ARNt الخاص بنقل رامزة الانطلاق (AUG) للARNm
في الموقع(p) طريق الرامزات المضادة المحمولة على ARNt ثم ترتبط تحت الوحة الكبرى بالريبوزوم وبالتالي يتشكل معقد الانطلاق ثم يتوضع ال ARNt حاملا حمض آميني ثاني في الموقع (A) وفق الرامزة الثانية لل ARNm لتشكل رابطة بيبتيدية بتدخل أنزيمات خاصة والطاقة (atp) ثم ينفصل الحمض الآميني الأول عن ARNt الذي بدوره يتخلى عن الموقع(A).
2/ مرحلة الاستطالة : ويتم خلالها انتقال الريبوزوم على ال ARNm لقراءة الرامزات الواحدة تلو والأخرى فيصبح الموقع (A) شاغرا وال ARNt الثاني في الموقع (p) ليسمح للموقع
(A) بارتباط ال ARNt الثالث وبالتالي ارتباط الحمض الآميني الثالث وهكذا تنتقل بمقدار حمض آميني واحد (رامزة) وفي نفس الوقت روابط بيبتيدية ينتج عنها متعدد البيبتيد.
3/ مرحلة النهاية: عند وصول الريبوزوم الى احدى رامزات التوقف على جزيء ARNm تتوقف عملية الترجمة فتنفصل تحت الوحدة الصغرى و تحت الوحدة الكبرى وينفصل ARNm وتتحرر السلسلة البيبتيدية وكذلك تنفصل الرامزة الأولى رامزة الانطلاق (AUG) .
****************
ملاحظة: يمكن لنفس الريبوزوم أن يقوم ببناء سلسلة بيبتيدية أخرى و كما يمكن لنفس الARNm
أن يستعمل كقالب لبناء عدة سلاسل بيبتيدية.
************


من المنهاج/

- تبدأ الترجمة دائما في مستوى الرامزة AUG للـ ARNm تدعى الرامزة البادئة للتركيب بوضع أول حمض أميني هو الميثيونين يحمله ARNt خاص بهذه الرامزة حيث يتثبت على الريبوزوم إنها بداية الترجمة.

- يتنقل الريبوزوم بعد ذلك من رامزة إلى أخرى، وهكذا تتشكل تدريجيا سلسلة بيبتيدية بتكوين رابطة بيبتيدية بين الحمض الأميني المحمول على ARNt الخاص به في موقع القراءة وآخر حمض أميني في السلسلة المتموضعة في الموقع المحفز . إن ترتيب الأحماض الأمينية في السلسلة يفرضه تتالى رامزات الـ ARNm: إنها مرحلة الإستطالة.
تنتهي الترجمة بوصول موقع القراءة للريبوزوم إلى إحدى رامزات التوقف
- ينفصل ARNt لآخر حمض أميني

ليصبح عديد الببتيد المتشكل حر :إنها نهاية الترجمة.

مصير البروتينات

لمتابعة بناء و تطور و مصیر البروتین في الھیولى نحقن اللیوسین(حمض أمیني ) مشع لفئران على فترات منتظمة ، و نقیس نسبة الإشعاع لعدة عضیات خلویة بواسطة التصویر الإشعاعي الذاتي النتائج المحصل
علیھا توضحھا الوثائق الآتیة

ما ھي المعلومات التي یمكن
استخلاصھا فیما یخص العلاقة بین العناصر الخلویة التي تمثلھا المنحنیات



الاجابة:

تحليل المنحنى: يمثل المنحنى كمية نقاط الاشعاع وتواجدها على مستوى العضيات بدلالة الزمن فنلاحظ أن الاشعاع يظهر أولا في الريبوزومات على مستوى الشبكة الهيولية المحببة بكمية كبيرة ومع مرور الزمن تتناقص وبتناقص الاشعاع في هذه الأخيرة يقابله تزايده على مستوى جهاز كولجي ثم بداية ظهوره في الوسط الخلوي (الحويصلات الافرازية) ثم نلاحظ انخفاض مستوى ارتفاع الاشعاع في جهاز كولجي مع استمرار تزايد نسبة الاشعاع في الوسط الخارجي.
ومن خلال الملاحظات السابقة نستخلص أن:
البروتين يمر بالشبكة الهيولية حيث هناك يتم تركيبه ثم ينتقل الى جهاز كولجي ليتم تخزينه وفي الأخير تقوم الحويصلات الافرازية بنقله وطرحه الى خارج الخلية.

المعلومات المطلوبة
تتجمع الأحماض الأمینیة على مستوى الشبكة الھیولیة حیث
توجد الریبوزومات لتركیب البروتین ، ثم تنتقل إلى جھاز كولجي لیتم تكثیفھا و تخزینھا ثم تصدر بواسطة الحویصلات الإفرازیة إلى خارج الخلیة لطرحھا .

صف كل بنية من هده البنيات مبينا مميزاتها



الاجابة
أ. البنية الأولية:
في هذه البنية، تظهر الأحماض الأمينية للسلسلة الببتيدية أو البروتينية في تسلسل خطي، مرتبطة مع بعضها البعض بروابط ببتيدية.

ب.البنية الثانوية:
N=H لحمض أميني و C=O تحت تأثير قوى جاذبة ونافرة، تتشكل روابط هيدروجينية بين مجاميع للحمض الأميني الثالث الموالي في السلسلة، وتتكرر هذه الروابط بصورة منتظمة فيكتسب البروتين شكل. (ورقة مطوية). (لولب)، أو من الشكل حلزوني



البنية الثالثية:
يلاحظ في السلسلة الببتيدية وجود مناطق بينية ليس لها أشكال b و a بالإضافة إلى البنيات الثانوية فراغية محددة هي التي تسمح للسلسلة الببتيدية ذات البنية الثانوية أن تتطور إلى بنية ثالثية ذات شكل كروي. تحافظ البنية الثالثية على استقرارها بوجود أربع أنواع من الروابط هي: الروابط الهيدروجينية بين الوظائف الكيميائية للجذر R الروابط الشاردية بين المجموعات الكيميائية السالبة والموجبة في الجذر R السلاسل الجانبية للأحماض الأمينية المحبة للماء تنجذب نحو المحيط وتتوضع على السطح. السلاسل الجانبية للأحماض الأمينية الكارهة للماء تنجذب نحو الداخل. الجسور الكبريتية الناتجة بين جذرين لحمضين من نوع.Cys

البنية الرابعية:
وتعتبر أكثر البنيات تعقيدا لكونها تتشكل من تجمع لسلسلتين ببتيديتين أو أكثر لكل منها بنية ثالثية،وتسمى كل سلسلة ببتيدية ضمن البنية الرابعية ب"تحت وحدة". تتماسك تحت الوحدات فيما بينها بروابط ضعيفة عادة مثل الروابط الهيدروجينية والكارهة للماء والشاردية. تتواجد هذه البنية في قسم من البروتينات مثل: الهيموغلوبين

مادا تستنتج من مقارنتك لهده البنيات

اقترح فرضية لاصل البنية ثلاثية الابعاد للبروتين

قارن بين صيغ هده الاحماض من حيث الوضائف المميزة و المشتركة و استنتج
الصيغة العامة لها

ادكر المعيار المستخدم لتصنيفها




الاجابة

1- الاستنتاج:
أستنتج أن البنية الفراغية تختلف من بروتين الى آخر.

2- الفرضية:
طالما تختلف فيما بينها في العدد و ترتيب الوحدات المتدخلة في بناءها و يفسر ذلك باختلاف عدد ونوع وترتيب الأحماض الآمينية.

3- المقارنة:
ان الأحماض الآمينية تشمل على وظيفة آمينية و وظيفة كربوكسيلية و سلسلة جانبية( جذر ألكيلي R) يختلف هذا الأخير من حمض آميني الى آخر.

4-الصيغ العامة:
الصيغة العامة للحمض الأميني هي



-وظيفة آمينية حمضية :وهي التي تملك في جذرها الألكيلي الوظيفة الحمضية ()

-أحماض امينية قاعدية:وهي التي تملك في جذرها الألكيلي الوظيفة القاعدية ()

-أحماض امينية متعادلة: وهي التي لا تملك لا وظيفة حمضية ولا قاعدية وتضم باقي الأحماض الأمينية (15) المتبقية:

-العطرية: في جذرها حلقة عطرية مثل:



-الكبريتية:تحمل في جذرها الكبريت


-الكحولية: تحمل في جذرها وضيفة كحولية


-الأميدية: تحمل في جذرها وضيفة آميدية



-الخطية: أحماض آمينية غير حلقيةالتي لاتحمل اي وظيفة كيميائية في جذرها الألكيلي وتحوي فقط الهيدروجين والكربون


5-المعايير المعتمدة في التصنيف هي:
-من خلال الصيغ العامة نعتمد في تصنيف على الوظائف الموجودة في السلسلة الجانبية(الجذر الألكيلي R).

إن احتواء الحمض الأميني على وظائف كربوكسيلية و أمينية تمكنه من تغيير سلوكه
و لدراسة هذا السلوك حسب تغيرات درجة حموضة الوسط( pH )
ننجز التجربة التالية :

- ذكر بمبدا و طريقة هده التقنية بالاستعانة بالوثيقة

1ــفسر نتائج الهجرة لكهربائية
للحمض الاميني الفالين.
ماذا تستنتج ؟
2ــ اذاعلمتانPH= 6 تمثل
نقطة التعادل الكهربائي (Phi)
للحمض الاميني فالين :
مثل صيغة الفالين عند قيم PH =2.29 , 9.72 ـ
- 3 استخرج قاعدة تسمح بتحديد شحنة الحمض الاميني بمقارنة قيمة الـPHمع قيمة الـPHi



الاجابة

يسمى الجهاز بجهاز الهجرة الكهربائية
وهو يسمح بفصل المركبات المشحونة وفق شحنتها
حيث يوضع على شريط الفصل خليط من الأحماض الأمينية
ويتصل ذلك الشريط بحجرتين تحويان محلول ذو ph محدد كما تحوي كل حجرة على قطب كهربائي سالب او موجب متصلين بمولد كهربائي


1-التفسير:
في ph = 2.29 يهاجر الحمض الأميني الفالين نحو القطب السالب لكونه مشحون بشحنة موجبة حيث حدث تأين للوظيفة الأمينية التي سمحت للحمض الأميني أن يكتسب بروتونا من الوسط فأصبحت

في ph=9.72 هاجر الحمض الأميني الفالين نحو القطب الموجب لكونه يحمل شحنة سالبة والتي نتجت من تأين الوظيفة الحمضية وبالتالي فقدت بروتون فاصبحت

في ph=6 بقي الحمض الأميني الفالين ساكنا اي لم يهاجر لأي قطب لأنه متعادل كهربائيا فقد اكتسب المجموعة الأمينية بروتونا وفقدت المجموعة الحمضية بروتونا
الإستنتاج:
يسلك الحمض الأميني سلوك قاعدة بفضل الوظيفة الأمينية باكتسابها بروتونا ويسلك سلوك قاعدة بفضل فقد المجموعة الحمضية بروتونا وبالتالي فان الحمض الأميني مركب حمقلي

2-التمثيل:

3-القاعدة:
phالوسط<phi....شحنة الحمض الأميني موجبة (يسلك سلوك قاعدة)
phالوسط>phi....شحنة الحمض الأميني سالبة (يسلك سلوك حمض)
ph الوسط = phi...شحنة الحمض الأميني متعادلة