الاستنساخ «النسخ الوراثي» دروس علوم الحياة و الأرض الثانية بكالوريا

الاستنساخ «النسخ الوراثي»

 دروس علوم الحياة و الأرض الثانية بكالوريا

الفصل : آلية تعبير الخبر الوراثي

ملاحظة : الكلمات الموجودة في الموضوع و الملونة بالأزرق هي عبارة عن مصطلحات علمية ، و  تجدون تعريفها أسفل الموضوع .

الاستنساخ «النسخ الوراثي» 

تتموضع جزيئة الـ ADN على مستوى النواة، باعتبارها المكون الرئيسي للصبغيات، أما تركيب البروتينات، فيتم على مستوى السيتوبلازم، الشيء الذي يفرض وجود عنصر وسيط بين النواة و السيتوبلازم.

للكشف عن طبيعة هذا العنصر، و الكيفية التي يضمن من خلالها نقل الرسالة من النواة إلى السيتوبلازم، نقترح المعطيات التالية:

 الكشف عن الرسول بين النواة و السيتوبلازم

تم وضع أميبة A (كائن حي وحيد الخلية)، في وسط مغذي يضم الأوراسيل المشع (Uracile)، و هو قاعدة آزوتية تدخل في تركيب جزيئة تسمى ARN (الحمض النووي الريبوزي). بعد ساعتين، أصبحت النواة الأميبة A مشعة. بعد ذلك، تم زرع نواة الأميبة A في أميبة أخرى B، بعد إزالة نواتها و التي عرفت توقف تركيب البروتينات على مستوى سيتوبلازمها. بعد ساعتين، لوحظ أن سيتوبلازم الأميبة B أصبح مشعا، و استأنفت هذه الأميبة تركيب البروتينات، لكن بعد إضافة إنزيم ARNase، و هو أنزيم يفكك الـ ARN، يُلاحظ توقف تركيب البروتينات.

(صورة مجهرية لأميبة)

تمثل الوثيقة اسفله الظروف التجريبية و النتائج المحصل عليها خلال هذه التجربة.

1 : ماذا تستنتج من تحليلك لنتائج هذه التجربة  ؟(الأجوبة الصحيحة عن الأسئلة أسفل الموضوع)

تحديد بنية جزيئة الـ ARNm

عند دراسة بنية جزيئة الـ ARN الرسول (ARNm)، تبين أنها تشبه إلى حد كبير جزيئة الـ ADN، مع وجود بعض الإختلافات. توضح الوثيقة أسفله مقارنة بنية الجزيئتين و مكوناتهما.

2 : قارن بنية جزيئتي ال ARNm و ال ADN  ؟(الأجوبة الصحيحة عن الأسئلة أسفل الموضوع)

مراحل الاستنساخ (النسخ الوراثي)

للـ ARNm و الـ ADN بنية متشابهة نسبيا، حيث أنهما معا يتشكلان من متتالية نيكليوتيدات. تلعب جزيئة الـ ARNm دور وسيط بين الـ ADN و عملية تركيب البروتينات على مستوى السيتوبلازم. و بما أن البروتينات المُنتَجة، لها علاقة بجزيئة الـ ADN، فإن الـ ARNm يعمل على نقل الرسالة من الـ ADN بشكل متطابق. تسمى هذه العملية بالاستنساخ (النسخ الوراثي)، و تبين الوثيقة أسفله مراحلها.

3 : صف مراحل عملية الإستنساخ ؟(الأجوبة الصحيحة عن الأسئلة أسفل الموضوع)

حصيلة:

تلعب جزيئة الـ ARNm دورا هاما في نقل الرسالة الوراثية المتواجدة على مستوى جزيئة الـ ADN، حيث يتم نسخ هذا الأخير مشكلا جزيئة ARNm، تنتقل من النواة باتجاه السيتوبلازم حاملة معها الخبر الوراثي، في انتظار ترجمته إلى بروتينات.

الجواب الصحيح عن الأسئلة :

1 : ماذا تستنتج من تحليلك لنتائج هذه التجربة  ؟

الجواب : عند وضع النواة المشعة في الأميبة B، يُلاحظ انتقال الإشعاع إلى السيتوبلازم، مما يدل على أن الـ ARN (الذي يضم الأوراسيل المشع)، انتقل من النواة إلى السيتوبلازم. كما أن استئناف تركيب البروتينات، يدل على أن لهذه الجزيئة دور في ذلك، و مما يؤكد هذا الأمر توقف تركيب البروتينات بعد إضافة أنزيم ARNase.

نستنتج من هذه المعطيات، أن جزيئة الـ ARN، تلعب دور رسول بين جزيئة الـ ADN، المتواجدة على مستوى النواة، و عملية تركيب البروتينات، التي تحدث على مستوى السيتوبلازم. تسمى هذه الجزيئة بـ ARN الرسول (ARNm).

2 : قارن بنية جزيئتي ال ARNm و ال ADN  ؟

الجواب :

تعتبر جزيئة الـ ARNm شبيهة بالـ ADN، مع وجود بعض الاختلافات :

- في الـ ARNm نجد السكر الريبوزي، بينما في جزيئة الـ ADN، نجد السكر الريبوزي الناقص الأكسجين.

- في الـ ARNm نجد نفس القواعد الآزوتية الموجودة في الـ ADN باستثناء التيمين الذي نجد مكانه الأوراسيل.

- الـ ARNm مكون من لولب واحد من النيكليوتيدات، أما الـ ADN، فيتكون من لولبين.

- نشير كذلك إلى أن الـ ARNm يتواجد في النواة و السيتوبلازم، بينما الـ ADN يتواجد في النواة فقط.

3 : صف مراحل عملية الإستنساخ ؟

الجواب : 

يمر استنساخ جزيئة الـ ADN إلى ARNm بعدة مراحل و يتميز بعدة خصائص :

- يفترق شريطا الـ ADN على مستوى المورثة المعنية،بتدخل أنزيم الـ ARN بوليميراز.

- تُنسخ المورثة المعنية إلى ARNm عن طريق الـ ARN بوليميراز، وذلك بتموضع نيكليوتيدات جديدة أمام الشريط المنسوخ (اللولب المنسوخ)، حسب تكامل القواعد الآزوتية : السيتوزين مع الغوانين و الأوراسيل مع الأدينين.

- يبدأ تركيب الـ ARNm من طرفه ‘5 و يستطيل الشريط المُشكّل في الاتجاه ‘3 (‘5 ← ‘3 بالنسبة لشريط الـ ARNm الناشيء، و المنحى ‘3 ← ‘5 بالنسبة لشريط الـ ADN المنسوخ).

- هكذا، يُنقل الخبر الوراثي من الـ ADN إلى الـ ARNm، و هذا ما يسمى بالاستنساخ Transcription.

تعريف المصطلحات العلمية الموجودة بالموضوع :

أميبة Amibe : هي عبارة عن كائن حي أحادي الخلية، تتميز بشكلها غير المنتظم. تتحرك الأميبة بواسطة أرجل كاذبة.

الـ ARN الرسول (ARN Messager (ARNm : هو أحد أصناف جزيئة الـ ARN، يلعب دور وسيط بين جزيئة الـ ADN و البروتين المُشكل، و يتكون بعد عملية استنساخ الـ ADN، كما أنه عبارة عن شريط واحد، يتكون من تسلسل نيكليوتيدات ذات القواعد الآزوتية الأدينين و الأوراسيل و السيتوزين و الغوانين.

جزيئة ال  ADN"حمض نووي ريبوزي (ARN)" (Acide Ribonucléique (ARN : هي جزيئة تتواجد على مستوى خلايا جميع الكائنات الحية، تتشكل من خلال نسخ قطعة من الـ ADN بواسطة أنزيم ARN بوليميراز. تتشكل هذه الجزيئة من تسلسل نيكليوتيدات ذات القواعد الآزوتية الأدينين و الأوراسيل و السيتوزين و الغوانين، و هي مكونة من شريط واحد، بخلاف جزيئة الـ ADN المشكلة من شريطين.

السكر الريبوزي Ribose : هو عبارة عن جزيئة خماسية، تحتوي على خمس ذرات من الكربون، و صيغته الكيميائية هي : C5H10O5. و هو أحد مكونات جزيئة الـ ARN. قد تفقد هذه الجزيئة ذرة أكسيجين، فتعطي سكر ريبوزي ناقص الأكسجين.

الـ ARN بوليميراز  ARN Polymérase : هو أنزيم يعمل على نسخ قطعة من جزيئة الـ ADN إلى جزيئة ARNm. يعمل هذا الأنزيم على نسخ المورثة المعنية إلىARNm، وذلك بتموضع نيكليوتيدات جديدة أمام الشريط المنسوخ (اللولب المنسوخ)، حسب تكامل القواعد الآزوتية : السيتوزين مع الغوانين و الأوراسيل مع الأدينين.

الاستنساخ (النسخ الوراثي) Transcription : هي عملية نسخ قطعة من جزيئة الـ ADN إلى جزيئة ARNm، بتدخل أنزيم ARN بوليميراز، حيث تُنسخ المورثة المعنية إلىARNm ، وذلك بتموضع نيكليوتيدات جديدة أمام الشريط المنسوخ (اللولب المنسوخ)، حسب تكامل القواعد الآزوتية : السيتوزين مع الغوانين و الأوراسيل مع الأدينين. يبدأ تركيب الـ ARNm من طرفه ’5 و يستطيل الشريط المُشكّل في الاتجاه ’3.


باقي فقرات الفصل :

	عناوين الدروس	مشاهدة
1	تقديم (آلية تعبير الخبر الوراثي)
2	مفهوم الصفة و المورثة و الحليل و الطفرة
3	العلاقة صفة « بروتين و مورثة » بروتين
4	الاستنساخ «النسخ الوراثي»
5	مفهوم الرمز الوراثي
6	مراحل تركيب البروتينات «الترجمة»