مدرس اون لايندخول

مراجعة شاملة على البيولوجيا الجزيئية 2022

شرح البيولوجيا الجزيئيه فى مادة الاحياء
_لماذا اعتبر العلماء أولاً أن : البروتين هو مادة الوراثة ؟
ج/ لأن البروتين معقد .. فأقل جزيء بروتين يتكون من 20 حمض أميني .
_ باستخدام البكتريا وضح الدليل على أن D N A هو مادة الوراثة ؟
ج/ تجربة التحول البكتيري :- ( للعالم جريفث )
   - يوجد نوعان من البكتريا المسببة للالتهاب الرئوي
سلالة مميتة ( S ) تؤدى إلى موت الفئران ( التهاب  رئوي حاد ) .
سلالة غير مميتة ( R ) تؤدى إلى الإصابة ولاتسبب الموت .  
قام العالم بقتل السلالة الأولى بالحرارة – ثم حقنها في فئران التجارب – فلم تمت .
خلط البكتريا S الميتة بالبكتريا R الحية – ثم حقنها في فئران التجارب فماتت الفئران
عند فحص الفئران الميتة وجد بها بكتريا S حية مما يوضح أن المادة الوراثية في هذه البكتريا  
قد انتقلت إلى البكتريا R وحولتها إلى مميتة S وتسمي هذه الظاهرة ( التحول البكتيري).
                                   +
                                 
    وتفسر النتائج أن السلالة R قد امتصت D N A من السلالة S بطريقة غير معروفة واكتسبت
    السلالة R  صفات السلالة S  والأهم من ذلك توارث صفة السلالة المميتة في الأبناء .
%التجربة الحاسمة:
عندما اكتشف إنزيم له القدرة على تحليلDNA تحليلاً كاملا هو(داى اوكسي ريبونيوكليز)
وهذا الإنزيم لايؤثر على البروتين أو RNA فعندما عوملت المادة النشطة بهذا الإنزيم
وبإجراء نفس الخطوات توقفت عملية التحول مما يؤكد أن DNA هو مادة الوراثة .
                             _ مم يتركب الفاج وما دورة في إثبات أن DNA
مادة الوراثة ... ومن العالمان اللذان قاما بالتجربة؟
يتركب الفاج من : غلاف بروتيني وبداخلة DNA  .
وقد لوحظ أنه عند مهاجمة الفاج للخلية البكتيرية وبعد  32 دقيقة من اتصال الفيروس بالخلية البكتيرية
 يخرج 100فاج جديد – فمن الواضح أن مادة ما دخلت من الفيروس إلى داخل
الخلية البكتيرية وهى               تحتوى على جينات الفيروس – ومن المعروف
أن DNA يدخل في تركيبة الفوسفور كما أن البروتين يدخل في بناءه الكبريت
وكل منهما لايدخل في تركيب الآخر
( الكبريت لايدخل في بناء DNA والفوسفور لايدخل في بناء البروتين  ) وقد استغل العالمان ......
(
هيرشي وتشيس ) هذه الحقيقة حيث قاما بترقيم DNA بالفسفور المشع والبروتين
بالكبريت المشع ثم سمحا للفاج مهاجمة الخلية البكتيرية – وقاما بالكشف عن
الفوسفور والكبريت المشع في الفيروسات الناتجة وداخل وخارج الخلية
البكتيرية وأظهرت النتائج أن كل DNA دخل إلى الخلية البكتيرية – بينما لم
يدخل من البروتين سوى 3% أي أن DNA  هو الذي دفع الخلية البكتيرية إلى بناء
الفيروسات الجديدة ونستنتج من ذلك أن الجينات الخاصة ببناء الفيروس تتكون
من DNA

_ كيف تقدم دليلاً من حقيقيات النواة على أن D N A مادة الوراثة ؟
ج/ عند قياس كمية DNA في أنواع مختلفة من الخلايا الجسدية لكائن مثل ( الدجاج ) وجد أنها متساوية
    بينما عند قياس كمية البروتين في نفس الخلايا وجد أنها غير متساوية .
  @ وعند مقارنة كمية DNA في الخلايا الجسدية والخلايا الجنسية ( الأمشاج ) لنفس الكائن – وجد أن
    كمية DNA في الخلايا الجنسية تعادل نصف كمية DNA الموجودة في الخلايا الجسدية.
   وينشأ الفرد الجديد من اتحاد مشيج مذكر مع مشيج مؤنث لذلك يجب أن يحتوى كل مشيج على نصف
   المعلومات الوراثية الموجودة في الخلايا الجسدية وإلا ستتضاعف المادة الوراثية من جيل إلى جيل
   بينما يختلف ذلك مع البروتين مما ينفى أن البروتين يعمل كمادة وراثية – بالإضافة أن البروتينات
  وجزيئات RNA يتم هدمها وإعادة بنائها باستمرار في داخل الخلايا – بينما يكون DNA ثابت دائماً.
تركيب DNA
+ وحدة بناء DNA هي النيوكليوتيدة وتتكون كل واحدة منها من ثلاث مكونات هي:
سكر خماسي ديوكسى ريبوز – مجموعة فوسفات  - قاعدة نيتروجينية
القواعد النتروجينية نوعان هي :أ) البريميدينات ( ثايمين T  وسيتوزين C  )  ذات حلقة واحدة
                                           ب) البيورينات   ( أدينين A  وجوانين G )  ذات حلقتين
* ترتبط النيوكليتيدات يبعضها في شريط DNA وفيه تتصل مجموعة الفوسفات المتصلة بذرة الكربون
 رقم 5 في سكر أحد النيوكليتيدات ترتبط تساهمياً مع ذرة الكربون رقم 3 في سكر النيوكليتيدة التالية
 ويطلق على تبادل السكر والفوسفات ( هيكل سكر الفوسفات )
يعتبر الهيكل غير متماثل أي أنه يحتوي على مجموعة فوسفات طليقة مرتبطة بذرة الكربون رقم 5
في السكر الخماسي في أحد نهاياته ومجموعة هيدروكسيل OH طليقة مرتبطة بذرة الكربون رقم 3 في السكر الخماسى عند النهاية الأخرى
قواعد البيورينات والبريميدينات تبرز على جانب واحد من هيكل سكر الفوسفات
في جزيء DNA يكون عدد الأدينين = عدد الثايمين..وعدد الجوانين = السيتوزين ( G=C, A=T)
فرانكلين
استخدمت تقنية حيود أشعة X في الحصول على صور لبلورات عالية النقاء من DNA
بتمرير أشعة X خلال بلورات ذات تركيب منتظم مما ينشأ عنه تشتت أشعة X  حيث
يظهر طراز من توزيع نقط يعطى تحليلها معلومات عن شكل الجزيء – وقد نشرت
فرانكلين عام 1952 صوراً لبلورات من DNA عالي النقاء .
نتائج فرانكلين :- 1- جزيء DNA ملتف على شكل لولب حلزوني – بحيث تكون القواعد
                             النتروجينية متعامدة على طول الخيط .
                         2- هيكل سكر الفوسفات يوجد في الجهة الخارجية والقواعد توجد جهة الداخل
                         3- قطر اللولب يدل على أنه يتكون من أكثر من شريط  من DNA .
  c نموذج واطسون وكريك : هو النموذج المقبول حتى الآن وفيه يتركب DNA من :
    شريطين من DNA يرتبطان كالسلم حيث يمثل هيكل السكر والفوسفات جانبي السلم بينما تمثل القواعد
   النتروجينية درجات السلم ويتركب درج السلم من ( أدينين مرتبط بثايمين أو جوانين مرتبط بالسيتوزين )
   وترتبط القواعد مع بعضها بروابط هيدروجينية ( ثنائية أو ثلاثية )
  { اثنين في حالة ارتباط الأدينين بالثايمين وثلاثة في حالة ارتباط الجوانين بالسيتوزين }
ويلاحظ أن *عرض درجات السلم يكون متساوي نظراً لارتباط قاعدة ذات حلقة بأخرى ذات حلقتين
يكون
اتجاه أحد الشريطين عكس اتجاه الشريط الآخر لكى ترتبط القواعد النتروجينية
بشكل سليم أى أن مجموعة الفوسفات الطرفية التي ترتبط بذرة الكربون رقم 5
فى السكر الخماسي تكون عند الطرفين المتعاكسين  .
يكون سلم DNA  مجدول (
ملتف ) بحيث يوجد 10 نيوكليتيدات فى كل لفة على الشريط الواحد ليتكون لولب
( حلزون ) وهو يتكون من شريطين يلتفان حول بعضهما لذلك يسمي اللولب
المزدوج .
                      خللي بالك من الآتي
                       
                                   أسئلــــة

  س1 كيف استطاعت فرانكلين الكشف عن شكل وتركيب DNA ؟
 س2 بالرسم وعليه البيانات وضح النموذج الذي يوضح شكل وتركيب DNA ؟
 س3 علل لما يأتي :- 1- شريط DNA  المزدوج ذات قطر منتظم .
                           2- شريطا DNA متوازيان عكسياً .
                           3- DNA المزدوج أساس حيوي للثبات الوراثي .
 س4 إذا كان شريط DNA المزدوج يحتوى على 100.000 نيوكليتيدة فكم عدد النيوكليتيدات
      في الشريط المفرد وإذا كانت نسبة النيوكليتيدات التي تحتوي على الثايمين 20% فكم نسبة
     الجوانين في هذا الشريط .؟
 س5 عن طريق حساب كمية  DNA في الخلايا – كيف توضح أن DNA  مادة الوراثة ؟
 س6 ارسم  النيوكليتيدة في الحمض النووي – ومم تتركب ؟
 س7 إذا كان عدد النيوكليتيدات التي تحتوي علي قاعدة الأدينين هو 500 فكم يكون
       عدد الثايمين وإذا كان العدد الكلى لكل نيوكليتيدات الحمض هو 1500 نيوكلتيدة
       فكم يكون عدد الجوانين ؟
 س8 بالرسم والشرح وضح التجربة التي استخدمت البكتريوفاج في إثبات أن DNA مادة الوراثة
       ومم يتركب الفاج ؟  

تضاعف DNA
                                 
قبل أن تبدأ الخلية في الانقسام  تتضاعف كمية DNA بها حتى تستقبل كل خلية نسخة طبق
  الأصل من المعلومات الوراثية الخاصة بالخلية الأم . ولقد أشار واطسون وكريك إلي أن
  تتابع النيوكليتيدات علي أحد الشريطين يوفر المعلومات اللازمة لإنتاج الشريط الآخر فمثلاً
 3 .... C- C-  T-        5.. …A –A فإن القطعة التي تتكامل معها يكون ترتيبها
 5......3 ...... T  -T -A –G –G      فإذا تم فصل الشريطين فإن كلاً منهما يعمل كقالب
                                                   لبناء شريط يتكامل معه.
الإنزيمات والتضاعف
الإنزيمات المسئولة عن التضاعف 3 هي ( اللولب – البلمرة – الربط )
1)إنزيم
اللولب : يقوم بالتحرك علي امتداد اللولب المزدوج فاصلة الشريطين عن
بعضهما وذلك بكسر الروابط الهيدروجينية بين القواعد النتروجينية وابتعادها
عن بعضها لتتمكن القواعد من تكوين روابط هيدروجينية  مع النيوكليتيدات
الجديدة .
2) إنزيمات البلمرة :
              تقوم ببناء أشرطة DNA الجديدة بإضافة النيوكليتيدات فى اتجاه النهاية 3 للشريط الجديد .
مع ملاحظة:* أنه يتم تزاوج القواعد النتروجينية قبل أن يتم بناء الشريط ويكتمل تكوينه )
               * إنزيم البلمرة يعمل في اتجاه واحد فقط من 5 إلي 3 للشريط الجديد
               * الشريط المقابل لشريط البلمرة يتم تجميعه علي شكل قطع يربطها إنزيم الربط
3) انزيمات الربط: عددها 20انزيم تعمل علي ربط القطع التي قام بتجميعها إنزيم البلمرة .
                         ويقوم بإصلاح عيوب DNA .
أسباب عيوب( أخطاء) DNA وإصلاحها
1- حرارة الجسم              2- البيئة المائية               3- المركبات الكيميائية والإشعاع  
وأي تلف في جزيء DNA يمكن أن يحدث تغييراً في المعلومات الموجودة به مما قد ينتج عنه تغيرات
خطيرة في بروتينات الخلية وأي مركب بيولوجي كالبروتين أو النشا أو الأحماض
النووية معرض للتلف مثل DNA تماماً حيث يقدر أن حوالي 5000 قاعدة بيورينية
 تفقد كل يوم من الخلية البشرية لأن الحرارة تعمل على كسر الروابط
التساهمية التي تربط السكريات الخماسية . ورغم أن هناك آلاف التغيرات التي
تحدث لجزيء DNA كل يوم – إلا انه لا يبقي من هذه التغيرات كل عام إلا اثنين
أو ثلاثة فقط.
ويكون لها صفة الدوام وغالبية هذه التغيرات تزال بفضل
إنزيمات الربط ( 20إنزيم)   التي تعمل في تناغم علي إصلاح عيوب DNA – وتتعرف علي
                          المنطقة التالفة وتصلحها ( أي تستبدل النيوكليتيدة التالفة بأخرى سليمة )
ويلاحظ أن إصلاح العيوب يعتمد علي وجود نسختين من المعلومات الوراثية واحدة علي كلٍ
         من شريطي اللولب المزدوج – وطالما ظل أحد الشريطين دون تلف تستطيع الإنزيمات
       أن تستخدمه لإصلاح عيوب الشريط الآخر
س متى يحدث التلف ولايمكن اصلاحة ؟ إذا حدث علي شريطي القالب في مكان واحد وفي وقت واحد .
س*علل: تكثر الطفرات في معظم الفيروسات .
     لأن محتواها الجيني شريط مفرد من DNA أو شريط RNA لذلك يظهر به معدل
     مرتفع من التغيرات التي تصل أحياناً إلي حد التلف في المحتوي الجيني
علل: يعتبر DNA المزدوج أساس حيوي للثبات الوراثي . ( أجب بنفسك ) .
DNA  في أوليات النواة
أوليات النواة / هي الكائنات التي لاتوجد محتويات نواتها داخل غلاف نووي.
الخصائص:- 1- شريط مزدوج تلتحم نهايتاه .
                2- يلتصق بغشاء الخلية .
                3- يبدأ نسخة عند نقطة اتصاله بغشاء الخلية .
                4- غير مغلف بالبروتين .
                5- يلتف علي نفسه علي شكل حلقات دائرية صغيرة تسمي بلازميد .
                6- المحتوي الجيني الخاص ببناء البروتين يمثل معظم المحتوي الجيني .
                7- قطر الخلية البكتيرية يصل إلي 2 ميكرون . ( في بكتريا ايشريشيا كولاي )
                8- يصل طول الشريط في الخلية البكتيرية 1.4مم .
                                                     ملاحظة
  1-  يختلف DNA الرئيسي عن البلازميد - البلازميد يُستغل صناعياً لأنه يتضاعف
       مع تضاعف الخلية – وبهذا يمكن الحصول علي نسخ عديدة من هذه الإنزيمات .
  2- البلاستيدات الخضراء والميتوكوندريا من عضيات حقيقيات النواة ومع ذلك فهي
      تحتوي علي بلازميدات (كالأوليات)– وهذا من أوجه الشبه بين الأوليات وحقيقيات النواة
  3- في بعض حقيقيات النواة كالخميرة يوجد جزيئات دائرية ( بلازميدات ) ويعتبر وجه شبه
  4- يُعتقد أن البلاستيدات والميتوكوندريا نشأت كأوليات نواة متطفلة داخل خلايا حقيقيات النواة
تركيب الصبغيات في حقيقيات النواة
يُعتقد أن كل صبغي يدخل في تركيبة جزيء واحد من DNA يمتد من أحد طرفية إلي
الطرف الآخر إلا أنه يطوي ويلتف علي نفسه عدة مرات مرتبطاً بالعديد من
البروتينات مكوناً ما يسمي بالكروماتين
الكروماتين:- هو خيوط من DNA والبروتين توجد بكميات متساوية .  
البروتينات التي تدخل فى بناء الصبغيات

س* علل : الارتباط قوي بين DNA والهستون .

أولاً: البروتينات الهستونية
1- مجموعة من البروتينات التركيبية الصغيرة
2-
تحتوي علي قدر كبير من الحمضين الأمينيين ( أرجينين وليسين ) والتي تحمل
المجموعة الجانبية R ) ) الموجبة PH لذلك فهي ترتبط بقوة بـ DNA لأنه يحتوى
علي مجموعة الفوسفات السالبة – وتوجد الهستونات بكميات كبيرة في
الكروماتين .
ثانياً: البروتينات الغير هستونية
^ هي مجموعة غير متجانسة من البروتين – ذات وظائف عديدة وتشمل  :-
تركيبية : وتدخل في بناء تراكيب محددة وتلعب دوراً رئيسياً في التنظيم الفراغي لجزيء DNA في النواة
تنظيمية :- وهي تحدد ما إذا كانت شفرة الوراثة علي DNA سوف تستخدم
                   لبناء RNA والبروتين والإنزيمات أم لا .

ملاحظة
تحتوي الخلية الجسدية في الإنسان علي 46 كروموسوم  فإذا أمكن فك اللولب في كل صبغ
  في  الخلية ووضعت هذه الجزيئات علي امتداد بعضها يصل طولها إلي 2 متر الهستونات وغيرها
  مسئولة عن ضم هذه الجزيئات الطويلة لتقع في حيز النواة والتي يتراوح قطرها 2-3ميكرون  
يلتف جزيء DNA حول مجموعة من الهستون مكوناً حلقات من ( النيوكليوسوم ) مما يؤدي
   إلي تقصير DNA   عشر مرات
 @النيوكليوسوم : حلقات من DNA ملتفة علي والهستون
3) ولكن لابد أن يلتف الجزيء ويقصر 100.000 مرة حتى تستوعبه النواة  بالتفاف حلقات
   النيوكليوسوم وضمها – ومع ذلك فهذا لا يكفي  لتقصير DNA إلي الطول المطلوب وبذلك تصبح
 النيوكليوسومات حلقة كبيرة بواسطة البروتينات الغير هستونية التركيبية – وبذلك يصبح الكروماتين
 المكدس  (مكثف ) – وعندما تريد الإنزيمات العمل لابد أن يتم فك هذا الالتفاف والتكدس إلي مستوي
 شريط من النيوكليوسوم قبل أن يعمل DNA  كقالب لبناء DNA أو RNA .
ويمكن التركيز علي أن DNA في حقيقيات النواة :
 1- شريط مزدوج لا تلتحم نهايتاه                               2- يوجد داخل النواة
 3- يبدأ نسخه عند أي نقطة فيه                                  4- مغلف بالبروتين
 5- يلتف علي شكل حلقات تسمي نيوكلوسوم  
 6- المحتوي الجيني الخاص ببناء البروتين يمثل أقل من 70%  
 7- طوله في الخلية البشرية يصل إلي 2 متراً رغم أن قطر النواة لا يزيد عن 2-3 ميكرون .
س* قارن بين DNA في أوليات وحقيقيات النواة ( لابد من توضيح أوجه الشبه والاختلاف )؟
س* ماذا نعني بكل من :- النيوكليوسوم – البلازميد – المكثف – الكروماتين ؟
س* تكلم باختصار عن :- البروتينات الهستونية – البروتينات الغير هستونية ؟
س* أكتب الشريط الذى يكمل هذا الشريط مع توضح أسماء ودور الإنزيمات التي تقوم بالنسخ:
                3 ... A –  G –  G – T – T – C – C –  A –  T-  G - C – A....5      
س لماذا تكثر الطفرات في معظم الفيروسات عن أوليات النواة – وأيضا تكثر في الأوليات عن حقيقيات النواة؟
تركيب المحتوي الجيني
المحتوي الجيني : هو كل الجينات الموجودة علي شريط DNA ( أو كل DNA ) .
 المحتوي الجيني منه ما يحمل التعليمات الخاصة ببناء RNA الريبوسومي والذي يدخل في بناء
 الريبوسومات – ومنه ما يحمل التعليمات الخاصة ببناء RNA الناقل – والرسول .
$ من المعروف أن DNA الخاص ببناء البروتين أو RNA في أوليات النواة يمثل معظم المحتوي
   الجيني وفي حقيقيات النواة يمثل أقل من 70% من الجينات الخاصة ببناء RNA والبروتين .

وجه المقارنة DNA أوليات النواة DNA حقيقيات النواة  

شكل الشريط  
مكان وجودة  
مكان نسخة  
البروتين  
يلتف علي شكل  
طوله في الخلية  
المحتوي الجيني لـ  البروتين
س* هل كل DNA يمثل شفرة وراثية ؟
جـ/ يوجد أجزاء من DNA لا تمثل شفرة لبناء RNA والبروتين وأطلقوا عليها أسماء مختلفة مثل :-
DNA -1  المتكرر: هو وجود العديد من التتابعات في DNA  تتكرر وليس لها دور واضح
   فمثلاً  وجد العلماء في ذبابة الفاكهة مثلاً أن التتابع A-G-A-A-G يتكرر 100.000مرة
   في  منتصف أحد الصبغيات وليس له شفرة معروفة .
2- الجينات الطرفية والموجودة عند أطراف بعض الصبغيات ... لا تمثل شفرة ..
   ولاحظ العلماء وجود  كميات أخري من DNA لا تمثل شفرة  .


 ليست لكمية DNA في خلايا الكائن علاقة بمقدار تعقد الكائن الحي – فكمية صغيرة فقط من
 
DNA  هي التي تحمل شفرة بناء البروتين – وعلي سبيل المثال فحيوان السلمندر تحتوي خلاياه
 علي 30 ضعف قدر كميتة في الخلايا البشرية مع أن خلاياه تحتوي علي كمية أقل من البروتين .
 يعمل علي حفظ تركيب الصبغيات – وبعض هذه المناطق قد تمثل إشارات إلي الأماكن التي
   يجب أن  يبدأ عندها بناء m-RNA  وهذه المناطق تعتبر هامة جداً في بناء البروتين .

الطفرة / هي تغير فجائي في طبيعة العوامل الوراثية المتحكمة في صفات معينة .
_ قد تؤدي الطفرة إلي ظهور صفات غير مرغوب فيها مثل بعض التشوهات الخلقية في الإنسان
_ في النبات قد تؤدي إلي العقم – مما يؤدي إلي نقص الإنتاج في محصول النبات
_ نادراً ما يحدث تغيرات مرغوب فيها مثل التي حدثت في أمريكا عندما لاحظ أحد الفلاحين
   ظهور أحد الخراف ذات أرجل قصيرة مقوسة لا يستطيع بها تسلق أسوار الحظيرة فقام بإكثار
   هذا النوع الذي أصبح سلالة  يعرف الآن باسم ( أنكن ) .
@ الطفرة الحقيقية :- هي الطفرة التي تورث عبر الأجيال .
              ومن أمثلة الطفرات المرغوب فيها تلك التي يستحدثها الإنسان في نباتات المحاصيل .

      جينية                                                                                               صبغية


وتحدث
نتيجة تغير كيميائي في تركيب الجين أي في ترتيب القواعد النتروجينية علي
جزىء DNA مما يؤدي في النهاية إلي تكوين انزيم مختلف يظهر صفة جديدة ويصحبه
غالباً التحول من الصورة السائدة إلي المتنحية – ونادراً ما يحدث العكس
وتحدث بطريقتين :-

أ) تغير في العدد : أي نقص أو زيادة صبغ أو أكثر في
الأمشاج بعد الانقسام الميوزي مثل حالتي كلينفلتر وتيرنر أوقد يتضاعف العدد
نتيجة عدم انفصال الكروماتيدات بعد انقسام السنترومير وعدم تكوين الغشاء
الفاصل بين الخليتين البنويتين – وتشيع هذه الظاهرة في النبات فيما يعرف
بالتعدد الصبغي مثل :-   (3ن,4ن,6ن,8 ن,16ن ) ويكون النبات أطول وأعضاءه
أكبر حجماً خاصة الأزهار والثمار وأكثر أنواع التضاعف انتشاراً هو الرباعي
(4ن) مثل القطن والقمح والكمثري والعنب والفراولة
وفي الحيوان يقتصر وجودها علي بعض القواقع الخنثي والديدان والتي ليس لها مشكلة في تحديد الجنس
وفي الإنسان التضاعف الثلاثي مميت ويسبب إجهاض الأجنة – ولكن خلايا الكبد والبنكرياس يحدث لها تضاعف صبغي
ب)
التغير في التركيب : بتغير ترتيب الجينات علي نفس الصبغي – عندما تنفصل
قطعة أثناء الانقسام وتلف حول نفسها بمقدار 180ه ثم يعاد التحامها في الوضع
المقلوب علي نفس الصبغ – كما قد يتبادل صبغيان غير متماثلين أجزاء بينهما
أو يزيد أو ينقص جزء صغير من الصبغ

ملاحظة:
1- إذا حدثت الطفرات في الخلايا التناسلية يسمي ( الطفرات المشيجية ) وهي تتم في الكائنات التي تتكاثر تزاوجياً  
2- إذا حدثت الطفرة في الخلايا الجسمية تظهر أعراض مفاجئة علي العضو الذي تحدث فيه الطفرة
 ويعرف ذلك بالطفرة الجسمية – وهي أكثر شيوعاً في النبات التي تتكاثر خضرياً – حيث ينشأ فرع
 جديد من النبات العادي يحمل صفات مختلفة عن النبات الأم ويمكن فصل هذا الفرع  وزراعته
وإكثاره خضرياً إذا كانت الصفة مرغوبة .
منشأ الطفرة
            1- تلقائية                           2- مستحدثة
أولاً: الطفرة التلقائية:- تحدث دون تدخل الإنسان ونسبتها ضئيلة جداً في كل الكائنات الحية
أسبابها :التأثيرات البيئية كالأشعة الفوق بنفسجية والأشعة الكونية – المركبات الكيميائية
   التي يتعرض لها الكائن  دون أن يختار. ( أهميتهاSmile- تلعب دوراً في عملية تطور الأحياء .
ثانياً الطفرة المستحدثة :
  وهي التي يستحدثها الإنسان لبعض التغيرات المرغوبة في صفات كائنات معينة .
أسبابها :- أشعة اكس – أشعة جاما – الأشعة الفوق بنفسجية – بعض المواد الكيميائية مثل...
             ( غاز الخردل – مادة الكوليشيسين – حمض النيتروز - .... وغيرها )
أهميتها: ينتج عن هذه المواد ضمور خلايا القمة النامية وموتها لتتجدد تحتها أنسجة
      جديدة تحتوي خلاياها علي عدد مضاعف من الصبغيات وأغلب هذه الطفرات ( المستحدثة )
      غير مرغوبة ولكن الإنسان ينتقي منها ما ينفعه فقط ومن أهمها ما يزيد حجم ثمار الفواكه
      أو الطعم الحلو – أو الخالية من البذور.
ملحوظة :- أمكن استحداث طفرات لكائنات دقيقة مثل البنسليوم التي لها القدرة علي
                  إنتاج كميات كبيرة من المضادات الحيوية .
أسئلــة
س* علل لما يأتي :-
شريطي DNA يكون وضع أحدهما معاكس للآخر.
تلعب إنزيمات الربط دوراً هاماً في الثبات الوراثي للكائنات الحية .
المحتوي الجيني للسلمندر 30 ضعف المحتوي الجيني للإنسان ومع ذلك يعبر عن صفات أقل .
الفيروسات سريعة الطفرات .
س* تمت معظم التجارب الخاصة بكشف مادة الوراثة الحقيقية باستخدام الفيروسات والبكتريا
     فسر احدي هذه التجارب علي كلاً منهما والتي تثبت أن DNA مادة الوراثة . ؟
س* يتكون DNA من وحدات صغيرة .
ما اسم هذه الوحدات – ارسم مخطط يوضح تركيب هذه الوحدات ومم تتكون ؟
- وكيف ترتبط لتكوين جزيء DNA  ؟
- ما الفرق بين هذه الوحدة ووحدة بناء RNA ؟

الأحماض النووية وتخليق البروتين
           أنواع البروتينات   :-   أ) تركيبية                         ب) تنظيمية
أولاً: البروتينات التركيبية :- هي التي تدخل في تراكيب محددة في جسم الكائن وأشهرها :
في بناء العضلات : وأشهر أحماضها الأمينية  الإكتين  والميوسين
في بناء الأنسجة الضامة : وأشهر أحماضها الأمينية الكولاجين
الأغطية الواقية كالجلد والأظافر والقرون : وأشهر أحماضها الأمينية  الكيراتين .
ثانياً: البروتينات التنظيمية :هي التي تنظم العديد من أنشطة الكائن وعملياتة الحيوية وتشمل :-
الإنزيمات : التي تنشط التفاعلات الكيميائية بالكائنات الحية
الأجسام المضادة : التي تعطى الجسم مناعة ضد الأجسام الغريبة .
الهرمونات : التي تمكن الكائنات من الاستجابه للتغير المستمر في البيئة المحيطة والداخلية.
يتركب البروتين من وحدات تسمي أحماض أمينية – عددها في أقل جزيء بروتين 20 حمض أميني
الحمض الأميني : هو حمض عضوي استبدلت ذرة هيدروجين بمجموعة أمين NH2
وكل حمض أميني لابد أن يحتوي علي مجموعة كربوكسيل COOH ومجموعة أمين NH2-
 والأحماض الأمينية العشرين منهم 19 تحتوي علي مجموعات ألكيل مختلفة تختلف باختلاف
 الحمض   ماعدا الجليسين الذي لايحتوي علي مجموعة ألكيل
 ترتبط الأحماض الأمينية معاً بروابط ببتيدية بعد تفاعل نازع للماء في وجود الانزيمات . لتكوين
  عديد الببتيد ( البوليمر )
                    ( RNAS )

1- الرسول mRNA             2- الناقل t RNA          3- الريبوسومي r RNA

وجميعها تختلف عن DNA في :-

تحتوي علي سكر الريبوز بدلاً من سكر داي اوكسي ريبوز في DNA
شريط RNA مفرد – بينما DNA  مزدوج – ولكن أحياناً يزدوج RNA في بعض أجزاءه
تستبدل القاعدة النتروجينية  ثايمين ( T ) بقاعدة أخري فى RNA هي يوراسيل ( U )
الإنزيم الذي يقوم بصناعة DNA هو البلمرة بينما في RNA المحفز وهو أحد أنواع البلمرة
يحمل DNA الجينات المسئولة عن كل الصفات أما RNA فيحمل الجينات الخاصة بصناعة البروتين فقط .
في حقيقيات النواة يتم صناعة DNA داخل النواة أما RNA فيتم صناعتة داخل النوية .
RNA ثلاث أنواع ( رسول – ناقل – ريبوسومي ) أما DNA نوع واحد فقط .
يستطيع DNA  أن ينسخ RNA بأ نواعه الثلاث ولكن RNA m فقط يستطيع أن يصنع DNA بانزيم النسخ العكسي في بعض الفيروسات .
يظل DNA في الخلية دون تغير بينما RNA يتغير بعد فترة من أداء وظيفتة ( تخليق البروتين )
وحدة بناء  DNAنيوكليتيدة أما وحدة بناء RNA ريبونيوكليتيدة
&الرسول mRNA :

                     AAAAAAA
 ذيل عديد الأدينين                                                      
# تبدأ عملية نسخ RNA بارتباط إنزيم المحفز بتتابع النيوكليتيدات علي DNA حيث يعمل
أحد شريطي DNA كقالب لتكوين شريط متكامل من RNA المفرد  لان المحفز أحد أنواع البلمرة
الذي يعمل في اتجاه واحد 3ــــــ5 علي القالب فيصنع شريط في اتجاه 5ــــــــ3 وهذا يشبه نسخ
DNA إلا أن عملية نسخة تتم لقطعة من DNA فقط والخاصة بشفرة صناعة البروتين
                                                      ملاحظة
@إنزيم المحفز في أوليات النواة  يستطيع أن يصنع كل أنواع RNA – وما أن يتم بناء mRNA
في أوليات النواة يصبح علي استعداد لعملية الترجمة – حيث ترتبط الريبوسومات ببداية mRNA
وتبدأ في ترجمتة إلي بروتين – بينما الطرف الآخر يكون في مرحلة البناء علي قالب DNA
@ أما في حقيقيات النواة فلكل نوع من RNA  إنزيم محفز خاص به – ويتعين بناء RNA m
   كاملاً في النواة ثم ينتقل خلال ثقوب الغشاء النووي ليتم ترجمتة إلي البروتين المقابل
+ عند بداية جزىء mRNA  يوجد موقع الارتباط  بالريبوسوم – ويصبح أول كود في بناء أي
  بروتين AUG ويكون متجهاً لأعلي وهو الوضع الصحيح للترجمة
- عند الطرف الآخر لجزىء mRNA  يوجد نهاية من عديد الأدينين مكون من 200قاعدة أدينين
  ليحمي الجزىء من الانحلال بواسطة الانزيمات الموجودة في السيتوبلازم .

& الناقل t R N A
هو الذي يحمل الأحماض الأمينية إلي الريبوسومات ولكل حمض
   أميني نوع خاص  من tRNA  يتعرف علي الحمض الأميني  وينقلة
مع ملاحظة أن الحمض الأميني الواحد قد يكون له أكثر من شفرة
 فيكون لها أكثر من tRNA  - ويتم نسخ tRNA  من الجينات
الخاصة به والتي توجد علي شكل تجمعات من ( 7- Cool جينات علي جزيء
DNA وكل جزيئات tRNA  لها نفس   الشكل العام ويوجد موقعان هامان
علي شريط tRNA  لهما دور مهم في بناء البروتين
الموقع الأول :- موقع الارتباط بالحمض الأميني ويتكون من ثلاث قواعد
                    CCA عند الطرف 3 من الجزيء t RNA
الموقع الثاني :- هو موقع مقابل الكودون الذي تتزاوج قواعده مع كودونات
         mRNA  المناسبة حيث يحدث ارتباط مؤقت بين tRNA  و mRNA
         يسمح للحمض الأمين المحمول علي tRNA  أن يدخل في سلسلة بناء البروتين (عديد الببتيد)
_ الريبوسومي r RNA  يتم بناء الريبوسومات في حقيقيات النواة في منطقة من
النواة تسمي النوية يتم بها بناء آلاف الريبوسومات في الساعة – ومما يجعل
هذا المعدل سريعاً هو أن DNA في حقيقيات النواة يحتوي علي ما يزيد علي 600
نسخة من جينات RNA الريبوسومي الذي ينسخ منه rRNA- وهناك أربع أنواع مختلفة
من
r RNA  تدخل مع البروتين   في بناء البروتين
ويتكون الريبوسوم وظيفياً من تحت وحدتين إحداهما كبيرة – والأخرى صغيرة وكل منهما لها وظيفة
ويتم بناء البروتين داخل الريبوسومات في السيتوبلازم ثم تنتقل عبر غشاء النواة إلي داخل النواة  
ويلاحظ أنه أثناء عملية بناء البروتين يحدث تداخل بين mRNA  وr RNA لم تعرف طبيعتة حتى الآن
           (غير مفهومة ) .
س قارن بين DNA في أوليات وحقيقيات النواة - البروتينات الهستونية والغيرهستونية -DNA وRNA
س كيف تعمل إنزيمات القصر البكتيرية – وما أهميتها في الهندسة الوراثية ؟
الشفرة الوراثية
ترتيب النيوكليتيدات في جزيء DNA يتم  نسخها في صورة تتابع مقابل النيوكليتيدات في جزىء
mRNA الذي يذهب إلي الريبوسوم حيث يترجم إلي تتابع للأحماض الأمينية في سلسلة عديد الببتيد
الذي يكون بروتيناً معيناً – فإذا كان عدد الأحماض الأمينية  20حمض أميني  _ فكيف تكون الشفرة ؟
تقرأ الشفرة في ثلاثيات – أي أن كل حمض يتكون ثلاث حروف – ولا يمكن قرائتها من حرفين أو
حرف  واحد لأنها لا تكون 20 حمض أميني ( 4 2 = 16 ) ( 4 1 = 4 ) وهي أقل عدد يتكون منه
أي جزيء بروتين  
والشفرة الوراثية عالمية أو عامة بمعني أن نفس الكودونات  تمثل شفرات لنفس الأحماض الأمينية
في كل الكائنات الحية من الفيروسات إلي البكتريا والنباتات والحيوانات
والفطريات التي تمت دراستها حتى الآن وهذا دليل قوي علي أن كل الكائنات
الحية الموجودة علي وجه الأرض نشأت عن أسلاف مشتركة – والشفرة قد تكونت بعد
فترة قصيرة من بدء الحياة – وظلت بدون تغير ملايين السنين .



 يبدأ تخليق البروتين عندما ترتبط تحت الوحدة الريبوسومية الصغيرة بجزىء mRNA  
وأول كودون في سلسلة البروتين هو AUG وهو يرمز لشفرة الحمض الأميني الأول في هذه
السلسلة وهو ميثونين – ويوجد موقعان هامان علي تحت الوحدة الريبوسومية الكبيرة لهما علاقة
 ببناء البروتين هما ( الموقع A أمينو آسيل ) و ( الموقع P  ببتيديل ) .
وتبدأ سلسلة عديد الببتيد في الاستطالة في ثلاث خطوات هي :-
1- بعد الحمض الأميني الأول يرتبط مضاد الكود الذي يحمله tRNA  بالكود التالي علي جزىء
   mRNA  - وبذلك يحضر الحمض الأميني التالي في سلسلة عديد الببتيد
حدوث
تفاعل نقل الببتيديل :- وينتج عنه رابطة ببتيدية والانزيم المسئول عن ذلك
ينتج من تحت الوحدة الريبوسومية الكبيرة – وهو يربط الحمض الأميني الأول
بالثاني برابطة ببتيدية ولذلك يصبح tRNA
في الموقع A فارغاً وقد يلتقط ميثونيناً آخر
يتحرك الريبوسوم علي امتداد mRNA  ويأتي الكودون التالي إلي الموقع p علي الريبوسوم
ثم تبدأ الدورة مرة أخري بالحمض الأميني الثالث والرابع ........ إلخ
  @ هذا ويقف بناء البروتين عندما يصل الريبوسوم إلي كود الوقف الموجود علي mRNA  وهناك
   بروتين يسمي عامل الإطلاق يرتبط بكود الوقف مما يجعل الريبوسوم يترك mRNA  وتنفصل
   وحدتا الريبوسوم عن بعضهما  - ويدخل mRNA  إلي وحدة ريبوسوم أخري  - وقد يتكرر ذلك
   ويطلق علي mRNA  في هذه الحالة ( عديد الريبوسوم )

 *يمكن عزل جين مرغوب فيه وتكوين ملايين النسخ منه داخل خلية بكتيرية أو خلية خميرة
أهمية معرفة تتابع النيوكليتيدات في الجين :-
معرفة تتابع الأحماض الأمينية في البروتين المقابل لهذا الجين
نقل جينات وظيفية إلي خلايا نباتية وحيوانية أو إنسان
خورانا :-            1- تمكن خورانا من إنتاج جين صناعي وأدخله إلي خلية بكتيرية .
2- يمكن استخدام DNA المبني في تجارب تخليق البروتين .

أولاً :- تهجين الحمض النووي :-
      _ عند رفع درجة الحرارة إلي 100 ْ م  :- تتكسر الروابط الهيدروجينية التي تربط القواعد
           القواعد المتزاوجة في شريطي اللولب المزدوج ويكون شريطان مفردان غير ثابتين .
      _ عند خفض درجة الحرارة :
- تميل الأشرطة المفردة إلي التزاوج مرة أخري لتكوين لولب
- أي شريطين مفردين ( من  DNAأو RNA ) يمكنهما تكوين شريط مزدوج إذا وجد بينهما تتابع من القواعد المتكاملة .
 ! إنتاج لولب مزدوج هجين ( خليط )
تستخدم قدرة الشريط المصنوع والمفرد من (  DNAأوRNA ) علي الالتصاق طولياً .
تمزج الأحماض النووية من مصدرين مختلفين ( نوعين مختلفين من الكائنات)
ترفع درجة الحرارة إلي (100ْ ) فنحصل علي أشرطة مفردة .
يسمح
للخليط أن يبرد فتتكون اللوالب المزدوجة ( الأصلية ) ويتكون أيضاً في نفس
الوقت عدداً من اللوالب المزدوجة الهجين ( يتكون كلاً منهما من شريط من كلا
المصدرين )
كيفية استخدام تهجين DNA في الكشف عن وجود جين معين وتحديد كميتة  
   1– يحضر شريط مفرد لتتابعات النيوكليتيدات يتكامل مع أحد أشرطة الجين المطلوب الكشف عنه.
   2- تستخدم النظائر المشعة في تحضير هذا الشريط ليسهل التعرف عليه .
   3- يخلط الشريط مع العينة الغير معروفة .
   4- نستدل علي وجود الجين في الخليط بالسرعة التي تتكون بها اللوالب المزدوجة .
 ^ وتقنية تهجين الحمض النووي في تحديد العلاقات التطورية بين الأنواع المختلفة.....
- فكلما تشابه تتابع النيوكليتيدات بين الشريطين – زادت فرصة التهجين بين النوعين
- كلما كانت العلاقات التطورية أقرب بين النوعين .
 استخدامات DNA المهجن :-
في الكشف عن وجود جين معين داخل محتواه الجيني وكميته ( باستخدام النظائر المشعة )
في تحديد العلاقات لتطورية بين الأحياء المختلفة .
ثانياً: إنزيمات القصر البكتيرية :-( من سلالة بكتريا E.Coli )
   التفسير في السبعينات :- هذه السلالات المقاومة للفيروسات – فهي تكون إنزيمات القصر البكتيرية
     والتي تتعرف علي مواقع معينة علي جزيء DNA الفيروسي وتقطعه إلي قطع عديمة القيمة .
     وتنتشر هذه الإنزيمات في الكائنات الدقيقة – وتم فصل أكثر من (250 ) إنزيم .
     يتعرف كل إنزيم علي تتابع معين للنيوكليتيدات مكون من ( 4-7 ) نيوكليتيدة
 يقص الإنزيم جزىء DNA عند أو بالقرب من موقع التعرف علي كل شريط  وتحتوي هذه البكتريا علي
 انزيمات معدلة تحافظ علي الحمض الخاص بها حيث تكون مجموعة ميثيل
( -CH3 ) تغطي مناطق التماثل مع مواقع القطع ( التعرف ) مما يجعلها مقاومة لفعل الإنزيمات .




^وهو أنتاج نسخ عديدة من DNA أو قطع منه
     
ويتم أ) باستخدام إنزيمات القصر  ب) باستخدام إنزيم النسخ العكسي   جـ) بجهاز PCR(انزيم تاك)


  $يعتبر الانسيولين البشري الذي تنتجه البكتريا أفضل بالنسبة لمرضي السكر ــــــــ ( علل )
 ج/ لان بعض المرضي لا يتحملون الفروق الطفيفة التي توجد بين الانسيولين البشري والحيواني
الإنترفيرونات :- هي بروتينات بشرية توقف تضاعف الفيروسات التي محتواها الجيني RNA
وتنطلق هذه البروتينات من الخلايا المصابة لتعمل علي حماية الخلايا السليمة ( المجاورة ) من مهاجمة الفيروس .
@وقد تمكن العلماء من إنتاج وإدخال 15 جين بشري خاص بالانترفيرون إلي داخل  DNAللخلية
    البكتيرية فأمكن الحصول علي الانترفيرون بسهولة ... ولكنه فشل في علاج مرض السرطان
_   أهم مجالات استخدام DNA معاد الاتحاد :
تشخيص الخلل الو راثي قبل وبعد الميلاد .
تشخيص الأمراض المعدية مثل الالتهاب الكبدي الوبائي .
تحضير لقاحات أكثر أماناً عن طريق تحضير عينه ضعيفة من مسببات المرض .
تسخير الكائنات الدقيقة في إنتاج مركبات كيميائية مهمة .
إنتاج إنزيمات تستخدم في صناعة مشتقات الألبان أو مشتقاتها بدلاً من الحصول عليها من ذبح صغار الأبقار والجاموس .
استخدامها في التخلص من المخلفات العضوية أو الناشئة من الصناعة .
! في مجال الزراعة :
   أ) إنتاج نباتات أكثر مقاومة للأمراض وعالية الإنتاج .
  ب) تحويل النباتات الغير بقولية إلي نباتات قادرة علي استضافة البكتريا الخاصة بتثبيت
       النتروجين الجوي – مما يوفر الكثير من الأموال اللازمة لبناء المصانع التي تنتج السماد
       والتي تعتبر من أكبر ملوثات البيئة المائية .
V ملاحظة : يمكن استغلال العناصر المتنقلة بدلاً من البلازميدات لإدخال الجينات إلي المحتوي الجيني
&أهم المجالات التي تم البحث فيها :-  
أمكن
زراعة جين من أحد سلالات ذبابة الفاكهة في جنين سلالة أخري وتمت زراعتة في
خلايا سوف تصبح تكاثرية – فأصبح لون عيون الحشرة لون الياقوت الأحمر بدلاً
من البني .
أمكن إدخال جين هرمون نمو فأر كبير أو إنسان إلي فأر صغير فأصبح الفأر الصغير ضعف الحجم الأول ( الطبيعي ) .
البكتريا
التي تستخدم في البحث هي بكتريا ( اشرشيا كولاي) – التي تعيش في أمعاء
الإنسان إلا أن السلالة المستخدمة للبحث والتجارب – لم تعد تعيش داخل جسم
الإنسان منذ عدة آلاف من الأجيال وقد تغيرت هذه البكتريا وأصبحت غير قادرة
علي المعيشة إلا في أنابيب الاختبار.

عبارة عن تفسير لخريطة الجينات البشرية
ظهرت فكرة الجينوم البشري عام 1980م وأكتشف في أثناء ذلك 450 جين – وفي آخر الثمانينات
تم التعرف علي 1500 جين من أهمها الجين المسئول عن نسبة الكولسترول – وجين السرطان
ويعتقد العلماء أن حوالي( 60 : 80 ) ألف جين توجد علي ثلاث وعشرون زوجاً من الكر وموسومات
أكتشف إلي الآن أكثر من نصفها فقط  وتعرف هذه المجموعة باسم الجينوم البشري .
 _ ملاحظة :- ترتب الكر وموسومات حسب حجمها من( 1 حتى 23 ) ولكن لا يخضع الكر وموسوم X
              إلي هذا الترتيب فهو يلي الكروموسوم السابع حسب الحجم – أما ترتيبه العام فهو رقم 21
 أمثلة : لخريطة الجينات التي تم اكتشافها ( الجينوم البشرى ) تم اكتشاف :-....
جين البصمة يقع علي الكروموسوم الثامن
جين فصائل الدم يقع الكروموسوم التاسع
جين تكوين الانسيولين والهيموجلوبين يقع علي الكروموسوم الحادي عشر
جين العمي اللوني والهيموفيليا يقع علي الكروموسوم  ( X )
. أهمية الجينوم البشري :-
معرفة الجينات الوراثية الشائعة والنادرة .
معرفة الجينات المسببة لعجز الأعضاء عن أداء وظيفتها .
الاستفادة من الجينوم في صناعة العقاقير التي ليس لها آثار جانبية .
دراسة تطور الكائنات بمقارنة الجينوم البشري بجينات الكائنات الأخرى .
تحسين صفات النسل من خلال التعرف علي الجينات المرضية في الجينوم وتعديلها .
Cمع ملاحظة أنه :-
يمكن عن طريق شعرة أو حيوان منوي تحديد كل خصائص الإنسان وبالتالي يمكن رسم صورة  دقيقة
   للإنسان بكل تفاصيله من خلال شعرة تسقط من رأسه .


س1 إذا كان ترتيب القواعد النتروجينية في قطعة من DNA هو 5 GAACGCT 3 أكتب القواعد
     التي تنسخ منه لانتاج  شريط من mRNA  - وما الانزيم المسئول عن ذلك – وكيف يتم تحويل
     الشريط المنسوخ إلي DNA – وفي أي الكائنات يوجد ؟
س2 أكتب المفهوم العلمي الذي تشير إليه العبارات الآتية :
انزيمات تتعرف علي مواقع معينه من DNA وتقطعة عندها .
جزيئات DNA في أوليات النواة في صورة دائرية .
إنزيم يعمل علي إضافة نيوكليتيدات في اتجاه الطرف 3 لشريط DNA الجديد .
انزيمات تصلح التلف الذي يحدث لشريط DNA .
انزيمات تكسر الروابط الهيدروجينية بين القواعد المتزاوجة .
إنزيم يحلل DNA تحليلاً كاملاً .
كل DNA الموجود في الخلية .
وحدة بنائية تتكون من سكر خماسي داي اوكسي ريبوز وفوسفات وقاعدة نتروجينية .
س3 بالرسم وعليه البيانات وضح نموذج واطسون وكريك لتوضيح اللولب المزدوج ؟
س4 بتجربة عملية مستخدماً أحد الفيروسات كيف تثبت أن DNA مادة الوراثة . ؟
س5 ماذا نعني بالجينوم البشري – وما أهميته بالنسبة للإنسان ؟
س6 أكتب عن أهم المجالات لاستخدام DNA معاد الاتحاد ؟
س7 ماذا نعني بإنزيمات القصر البكتيرية – وكيف يمكن استخدامها في استنساخ DNA ؟
س8 علل 1- يفضل الانسيولين البكتيري عن الانسيولين الحيواني .
           2- التجاذب قوي بين DNA والبروتين .            3- DNA  أساس حيوي للثبات الوراثي .  

اهم الملاحظات علي البيولوجيا الجزيئية
فصل DNA , RNA
 ٣ثانوي هام جدا
 (رؤية الحسام في الأحياء)

remove_circleمواضيع مماثلة
avatar
شكرا
avatar
thankssssssssssssssss
avatar
جزاك الله خير
avatar
شكرااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااا
وفيق فخرى
مشششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششششكورا
الثائر الحق
جزيت الخير
الثائر الحق
بارك الله لك وجزاك خيرا
avatar
شكــــــــــــــــــــــرا
avatar
ابو احمد كتب:
مراجعة شاملة على البيولوجيا الجزيئية

ضع رد ليظهر الرابط

[url=http://www.elostaz.com/montada/attachment.php?attachmentid=847&d=1204481484]
avatar
مشكوووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووور
avatar
avatar
مشكوووووووووووووووووووووووور
avatar
لا اله الا الله محمد رسول الله
avatar
Thankssssssssssssssssssssssssssssssss
avatar
شكررررررررررررررا
avatar
شكررررررررررررررررررررررررررررررررررررراااااااااااااااااااااااااااااا
avatar
شكراااااااااااااااا
avatar
avatar
شكرا جزيلا
avatar
مشكوووووووووووووور
avatar
مشكووووووووووووور
avatar
مشكوووووووووووووووووووووووووووووور
avatar
مشكوووووووووووووووووووووور
avatar
مشكوووووووووووووووووووووور
avatar
مشكوووووووووووور
avatar
مشكووووووووووووووووووووووور
avatar
مشكوووووووووووووووور
avatar
thank youuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuu
yooori
avatar
avatar
avatar
جزاكم الله خيرا
avatar
avatar
شكـــــــــــــــــــرا جزيلا
الثائر الحق
إجابة أسئلة التعليل
بكتاب الوزارة ودليل التقويم
وأسئلة أخرى
أحياء ث.ع
البيولوجيا الجزيئية
مراجعات نهائية

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
أولاً : كتاب الوزارة

1) شريطا DNA أحدهما في وضع معاكس للآخر:
لكي تتكون الروابط الهيدروجينية بشكل سليم بين زوجي القواعد النيتروجينية.

2) تلعب إنزيمات الربط دوراً هاماً في الثبات الوراثي للكائنات الحية.
لأنها تقوم بإصلاح عيوب وتلف DNA بكفاءة عالية وهذه الإنزيمات (20) تعمل في تناغم للتعرف على منطقة التلف من جزئ DNA وإصلاحها حيث تستبدلها بنيوكليوتيدات تتزاوج مع تلك الموجودة على الشريط المقابل في الجزء التالف ، ويعتمد هذا الإصلاح على وجود نسختين من المعلومات الوراثية واحدة على كل من شريطي اللولب المزدوج.

3) المحتوى الجينـى للسلمندر يعادل 30مرة المحتوى الجيـنـي للإنسان ، ومع ذلك فهو يعبر عن عدد أقل من البروتينات.
لأن كمية صغير ة فقط من DNA في كل من النبات والحيوان هي التي تحمل شفرة بناء البروتينات ، وبذلك فإن هذا الحيوان تُكَوِن خلاياه كمية أقل من البروتينات ، أي أن كمية DNAفي المحتوى الجيني ليست لها علاقة بمقدار تعقد الكائن الحي أو عدد البروتينات التي يكونها.

4) قدرة بعض البكتيريا على تحليل DNA الفيروسي.
لأنها تحتوي على إنزيمات القصر (القطع) التي تتعرف على مناطق معينة على جزئ DNA الفيروسي الغريب وتقطعه إلى قطع عديمة القيمة.

5) وجود شفرة إنزيم النسخ العكسي في الفيروسات التي محتواها الجيـنـي RNA.
لكي تستخدمه في تحويل محتواها الجيني من RNAإلى DNA الذي يرتبط بالمحتوى الجيني من DNA في خلية العائل فيستطع السيطرة على خلية العائل.

6) تعتبر الشفرة الوراثية دليلاً على حدوث التطور.
لأن الشفرة الوراثية عالمية أو عامة بمعنى أن نفس الكودونات تمثل شفرات لنفس الأحماض الأمينية في كل الكائنات الحية من الفيروسات إلى البكتيريا والنبات والحيوان والفطريات ، وهذا دليل على أن كل الكائنات الحية الموجودة الآن قد نشأت عن أسلاف مشتركة.

7) الفيروسات سريعة الطفرات.
لأن المادة الوراثية لها توجد على صورة شريط مفرد من RNA وإذا حدث تلف في هذا الشريط لا تستطيع إنزيمات الربط إصلاحه لأن الإصلاح يعتمد على وجود نسختين من المعلومات الوراثية على شريطي اللولب المزدوج . ولما كان RNA مفرد فإنه يظهر به معدل مرتفع وسريع من التغير الوراثي المفاجئ ( الطفرات ) .
Cool يتم بناء آلاف من الريبوسومات في الساعة في حقيقيات النواة .
أ - لوجود ما يزيد على600 نسخة من جينات RNA الريبوسومي على DNA في حقيقيات النواة ، والتي ينسخ منها ط r.RNA ( الريبوسومي) .
ب - وجود العديد من نسخ r.RNA يسرع من إنتاج الخلية للريبوسومات التي تحتاجها الخلية لإنتاج البروتينات بصفة مستمرة.
9) لا تتم ترجمة ذيل عديد الأدنين على m.RNA إلى أحماض أمينية.
أ - لأن وظيفة هذا الذيل هو حماية m.RNA من الانحلال بإنزيمات السيتوبلازم.
ب - قواعد الأدينوزين (200 قاعدة ) المكونة لهذا الذيل لا تمثل شفرات للأحماض الأمينية ولا ترتبط بها مضادات الكودونات الخاصة بـ t.RNA .
10) تختلف البروتينات رغم تشابه الوحدات البنائية لها.
وذلك للأسباب التالية:
أ - الفروق في أعداد وأنواع وترتيب الأحماض الأمينية في البوليمرات,
ب – اختلاف عدد البوليمرات التي تدخل في بناء البروتين.
ج – اختلاف الروابط الهيدروجينية الضيفة التي تعطي للجزئ شكله المميز

ثانيا دليل تقويم الطالب 2007-2008 & 2008 - 2009
السؤال الثالث ص 253 دليل التقويم
أ – أمكن إثبات أن DNA هو مادة الوراثة بقياس كميته في خلايا مختلفة .
* لأنه عند قياس كمية DNA في أنواع مختلفة من الخلايا الجسدية لكائن معين كالدجاج وُجِد أنها متساوية بينما عند قياس كمية البروتين في نفس الخلايا وُجِد أنها غير متساوية.
* كما أن كمية DNA في الخلايا الجنسية (الأمشاج) لنفس الكائن الحي تعادل نصف كمية DNA الموجودة في الخلايا الجسدية مما يؤكد ويؤيد ضرورة أن يحتوي كل مشيج على نصف المعلومات الوراثية الموجودة في الخلية الجسدية، حيث أن الفرد الجديد ينشأ عن اتحاد مشيج مذكر مع مشيج مؤنث فيصبح DNA في أفراد النوع الواحد ثابتاً، ولا تتضاعف المادة الوراثية في كل جيل.
* كما أن البروتينات وجزيئات RNA يتم هدمها وإعادة بنائها باستمرار في داخل الخلايا، بينما يكون DNA ثابتاً بشكل واضح في الخلايا.
ب – من المتعذر إصلاح عيوب تحدث في مكانين متقابلين على جزئ الحمض النووي DNA.
* لأن إصلاح عيوب DNA يعتمد على وجو نسختين من المعلومات الوراثية واحدة على كل من شريطي اللولب المزدوج. وطالما ظل أحد هذين الشريطين دون تلف تستطيع تلك الإنزيمات (الربط العشرين) أن تستخدمه كقالب لإصلاح التلف الموجود على الشريط المقابل.
* أما إذا حدث التلف في الشريطين في نفس الموقع وفي ذات الوقت فلا تستطيع هذه الإنزيمات أن تقوم بالإصلاح لعدم وجود نسخة أو قالب سليم يتم الإصلاح بناءً عليه.
ج- ترتبط الهستونات بقوة بمجموعات الفوسفات الموجودة في جزئ DNA .
* لأن المجموعة الجانبية (R) للحمضين الأمينين (أرجنين وليسين ) والموجودين بقدر كبير في الهستونات تحمل عند الأس الهيدروجيني العادي للخلية شحنات موجبة ولذلك فهي ترتبط بقوة بمجموعات الفوسفات الموجودة في جزئ DNA والتي تحتوي على شحنات سالبة. وبذلك يتم تقصير جزيئات DNA الطويلة (2 متر للخلية الواحدة) لتقع في حيز نواة الخلية والتي يتراوح قطرها من 2 : 3 ميكرون.
د- يتعين فك الالتفاف والتكدس في جزيء DNA قبل عملية النسخ.
* لكي تستطيع الإنزيمات الخاصة بالتضاعف أن تصل إليه، حيث أن جزيء DNA عندما يكون في وسط الكروماتين الملتف والمكدس بشكل كبير ( المكثف) لا يمكن لإنزيمات التضاعف أن تصل إليه، ويتعين فك هذا الالتفاف والتكدس على الأقل إلى مستوى شريط من النيوكليوسومات لكي يعمل DNA كقالب لبناء DNA أو RNA .
هـ -لابد من تضاعف DNA قبل الانقسام .
* لكي تستقبل كل خلية جديدة نسخة طبق الأصل من المعلومات الوراثية الخاصة بالخلية الأم.
ÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐ
إجابات أسئلة التعليل ص 247 من كتاب الدليل 2008-2009 .
أ – ما سبب تنوع البروتينات على الرغم من أنها تتكون من نفس الأحماض الأمينية:
سبق إجابته في السؤال العاشر من تعليلات كتاب الوزارة.
ب - لماذا تم وضع الرقمين (3 َ)،( 5َ) على نهايتي كل شريط في جزيء الحمض النووي DNA؟
* النهاية 3 َ للسكر الخماسي يكون عندها مجموعة هيدروكسيل (OH) طليقة مرتبطة بذرة الكربون رقم 3 في السكر الخماسي بينما النهاية الأخرى 5 َ يوجد بها مجموعة فوسفات طليقة مرتبطة بذرة الكربون رقم 5 في السكر الخماسي عند النهاية الأخرى، وبذلك يكون هيكل سكر فوسفات غير متماثل ووجود العلامة أو الشرطة ( - ) للتمييز بين كربون السكر وكربون القاعدة النيتروجينية المجاورة لها .
ج – إضافي عند تضاعف DNA يتم بناء الشريط النامي المعاكس على شكل قطع؟
* لأن إنزيم بلمرة DNA يعمل في اتجاه واحد فقط هو 5َ ç 3 َ بالنسبة للشريط النامي الجديد، أما الشريط النامي المعاكس فيتم بناؤه على شكل قطع صغيرة في الاتجاه (5َ ç 3 َ) ثم ترتبط هذه القطع الصغيرة مع بعضها بواسطة إنزيم الربط.
ÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐ
إجابة السؤال (15) ص 243 من الدليل 2008-2009 .
أ- يُعزى (يعود) الثبات الوراثي لازدواج جزيء DNA
* لأن إصلاح عيوب DNA يعتمد على وجود نسختين من المعلومات الوراثية على كل من شريطي اللولب المزدوج وطالما ظل أحد هذين الشريطين دون تلف فإن إنزيمات الربط العشرين تستطيع أن تستخدمه كقالب لإصلاح التلف الموجود على الشريط المقابل، وبذلك يظل هناك ثبات وراثي للصفات.
ب – DNA في الكروموسوم لا يُمثَّل كله بشفرة.
* لوجود الحبيبات الطرفية عند أطراف بعض الصبغيات وDNA فيها لا يمثل شفرة ولكن هذه الحبيبات تعمل على أن تحتفظ الصبغيات بتركيبها.
* وهناك بعض مناطق DNA تمثل إشارات إلى الأماكن التي يجب أن يبدأ عندها بناء m.RNA وهي مناطق هامة في بناء البروتين (كمنطقة المحفز على أحد شريطي DNA ) .
* وهناك العديد من DNA المتكرر ولكن دوره غير واضح كما في ذبابة الفاكهة فالتتابع القصير التالي A-G-A-A-G يتكرر حوالي 100.000 مرة في منتصف أحد الصبغيات، وهذا التتابع وغيره لا يمثل أي شفرة.
ج – طفرات الفيروسات المحتوية على RNA أكثر من تلك المحتوية على DNA .
لأن RNA شريط مفرد فلا تستطيع إنزيمات الربط إصلاح ما يتلف منه لعدم وجود قالب تعتمد عليه لإصلاح التلف، فيحدث التغير باستمرار . بينما تستطيع هذه الإنزيمات القيام بدورها وإصلاح التلف في حالة DNA لأنه لولب مزدوج، ويعتمد الإصلاح على وجود نسختين من المعلومات الوراثية واحدة على كل من شريطي اللولب المزدوج
د- كان يعتقد أن البروتين وليس DNA هو مادة الوراثة.
* لأن البروتينات يدخل في تركيبها 20 حمضاً أمينياً مختلفاً وتتجمع بطرق متباينة لتعطي عدداً لا حصر له من المركبات البروتينية المختلفة، بينما يدخل في تركيب DNA 4 نيوكليوتيدات فقط.
ÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐÐ
ثالثاً : أسئلة امتحانات سنوات سابقة وغيرها :
س : ما الذي يحدث في كل من الحالات التالية:
أ- اختفاء إنزيمات اللولب من الخلايا الجسمية لطفل صغير. مع التعليل؟
(( دور أول سنة 2004م ))
الإجابة : طبقاً لنموذج إجابة الوزارة :
* النتيجة : موت الطفل .
* التعليل: حيث باختفاء إنزيمات اللولب من خلايا جسم الطفل فإنه لن يحدث تضاعف لحمض DNA بخلايا هذا الطفل وبالتالي فإنها لن تنقسم ميتوزياً وبالتالي فإن الخلايا التي تتلف بجسمه لن يتم تعويضها وجروحه لن تشفى، بالإضافة إلى عدم نموه. فيصاب الطفل بأضرار بالغة تنتهي بالوفاة.
2- اختفاء مجموعة إنزيمات الربط من الخلايا الجسدية لشخص بالغ.
(( الدور الأول سنة 2007م))
الإجابة : تقوم إنزيمات الربط بإصلاح ما تلف من جزيئات DNA وبالتالي فإن اختفاء إنزيمات الربط من الخلايا الجسدية لشخص بالغ ينتج عنه تغيرات خطيرة في بروتينات الخلية وذلك نتيجة لتلف DNA وحدوث تغيرات في المعلومات الموجودة به.
3- معاملة المادة النشطة المسئولة عن التحول البكتيري بإنزيم دي أوكسي ريبونيوكليز . ((الدور الثاني سنة 2007م))
الإجابة : توقفت عملية التحول، حيث أن هذا الإنزيم له القدرة على تحليل جزيء DNA تحليلاً كاملاً ولا يؤثر على المركبات البروتينية أو RNA فلما توقفت عملية التحول تأكد أن DNA هو المادة الوراثية.
4- إذا حدث تلف في أحد القواعد النيتروجينية على شريط DNA، وما نتيجة حدوث تلف قاعدتين متقابلتين على شريطي DNA في وقت واحد.
الإجابة : التلف الأول يتم إصلاحه بكفاءة عالية بواسطة إنزيمات الربط العشرين حيث تتعرف على المنطقة التالفة من جزيء DNA ثم تستبدلها بنيوكليوتيدات تتزاوج مع تلك الموجودة على الشريط المقابل في الجزء التالف. أما التلف الثاني فلا تستطيع تلك الإنزيمات القيام بإصلاحه لعدم وجود نسخة أخرى تستخدمها كقالب لإصلاح التلف .. وتكون النتيجة استمرار هذا التلف مما يحدث تغييراً في المعلومات الوراثية الموجودة في الـ DNA ( يعني حدوث طفرة جينية) .

مع خالص دعواتي وأمنياتي للجميع بدوام التفوق
موجه / جمال الشمارقة
avatar
avatar
جزاك الله خير
nesrin14
ششششششششششششششششكككككككككككرررررررررراااااااا


lol! lol! lol! lol! lol! lol! lol!
remonso2010
شكرا جزيلا علي كل المجهود العظيم
remonso2010
avatar
شكرااااااااااااااااااااا
avatar
جزاك الله خير
الفارس الذهبى
يسلموووووووووووووووووووو
allah
مشكور وجزاك الله كل خير
علي احمد
جزاكم الله خير: Evil or Very Mad
nour7395
مشكووووووووووووووووور
avatar
مشكوووووووووررررررررررراااااااااااااااا
نور الشمس
اللة أكبر
نور الشمس
محمد رسول اللة
avatar
مشكورمشكورمهران مهران مشكورمشكور
مشكورمشكورمشكورمشكورمشكورمشكورمشكورمشكور
مشكورمشكورمشكورمشكورمشكور مشكورمشكورمشكورمشكورمشكور
مشكورمشكورمشكورمهران مشكور مشكورمشكورمهران رمشكورمهران مشكور
مشكورمشكورمشكورمشكورمشكور مشكورمشكورمشكورمشكورمشكور مشكورمشكور
مشكورمشكورمشكورمشكورمشكور مشكورمشكورمشكورمشكورمشكور مشكورمشكورمشكور
مشكورمشكورمشكورمشكورمشكور مشكورمشكورمشكورمشكورمشكور مهران مشكورمشكورمشكور
مشكورمشكورمشكورمشكورمهران مشكورمشكورمشكورمهران مشكور مشكورمشكورمهران مشكور
privacy_tip صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى