ملخص الوحدة 01: تركيب البروتين PDF

‫ا ألس تاذ‪ :‬حـمـزة سـمـراين‬ ‫الحصيلة المعرفية للوحدة ‪ :01‬تركيب البروتين‬ ‫استنساخ المعلومات الوراثية‬ ‫تذكير بالمكتسبات‬ ‫‪ -‬تتم في النواة ويتم خاللها التصنيع الحيوي لجزيئة الـ ‪ARNm‬‬ ‫‪ -‬دعامة المعلومات الورا...

‫ا ألس تاذ‪ :‬حـمـزة سـمـراين‬ ‫الحصيلة المعرفية للوحدة ‪ :01‬تركيب البروتين‬ ‫استنساخ المعلومات الوراثية‬ ‫تذكير بالمكتسبات‬ ‫‪ -‬تتم في النواة ويتم خاللها التصنيع الحيوي لجزيئة الـ ‪ARNm‬‬ ‫‪ -‬دعامة المعلومات الوراثية هي الجزئية الحاملة للمعلومات‬ ‫انطالقا من الـ ‪.ADN‬‬ ‫الوراثية المتواجدة في النواة وهي الـ ‪.ADN‬‬ ‫‪ -‬العناصر األساسية لحدوث عملية االستنساخ‪:‬‬ ‫‪ -‬تكون المعلومات الوراثية على شكل مورثات في جزيئة‬ ‫* المورثة (المعلومات الوراثية األصلية على جزيئة ‪)ADN‬‬ ‫الـ ‪ ،ADN‬والمورثة عبارة عن تتالي محدد من النكليوتيدات‪.‬‬ ‫* إنزيم ‪ ARN‬بوليميراز‪.‬‬ ‫‪ -‬التعبير المورثي هو تعبير المورثة عن المعلومات الوراثية في‬ ‫* ‪ 4‬أنواع من النكليوتيدات الداخلة في تركيب ‪.ARN‬‬ ‫شكل بروتين محدد الذي يعتبر مصدر النمط الظاهري للفرد على‬ ‫* طاقة ‪.ATP‬‬ ‫مختلف مستوياته (الجزيئي‪ ،‬الخلوي العضوية)‪.‬‬ ‫‪ ‬مراحل االستنساخ‪:‬‬ ‫تمر عملية االستنساخ بثالث مراحل وهي‪:‬‬ ‫مقر تركيب البروتين‬ ‫‪ -‬مرحلة االنطالق‪:‬‬ ‫‪ -‬يتم تركيب البروتين في الخاليا على مستوى الهيولى‪.‬‬ ‫يرتبط انزيم ‪ ARN‬بوليميراز ببداية المورثة ويقوم بإزالة‬ ‫‪ -‬يؤمن انتقال المعلومة الوراثية من النواة إلى الهيولى موقع‬ ‫االلتفاف وفتح سلسلتي ‪ ADN‬بعد تكسير الروابط الهيدروجينية‬ ‫تركيب البروتين‪ ،‬نمط آخر من األحماض النووية يدعى الحمض‬ ‫بين ازواج القواعد األزوتية‪ ،‬يبدأ االنزيم بقراءة تتابع القواعد‬ ‫الريبي النووي الرسول (‪.)ARNm‬‬ ‫على احدى سلسلتي ‪( ADN‬السلسلة المستنسخة) وربط‬ ‫‪ -‬تجربة تبين العالقة بين ‪ ARN‬وتركيب البروتين‪:‬‬ ‫النكليوتيدات الموافقة لها لتركيب سلسلة من ‪ ،ARN‬حيث‬ ‫التجربة ‪ +‬نتائجها في الوثيقة (‪ )3‬ص‪.13‬‬ ‫تتوضع نكليوتيدات ‪ ARN‬مقابل نكليوتيدات ‪ ADN‬حسب تكامل‬ ‫‪ -‬تجربة تؤكد أن ‪ ARNm‬ينقل المعلومة الوراثية من النواة الى‬ ‫القواعد األزوتية‪.‬‬ ‫الهيولى‪ :‬الوثيقة (‪ )4‬ص‪.14‬‬ ‫‪ -‬مرحلة االستطالة‪:‬‬ ‫‪ ‬التركيب الكيميائي للـ ‪:ARNm‬‬ ‫ينتقل انزيم ‪ ARN‬بوليميراز على طول المورثة لقراءة‬ ‫تم التعرف عليها حسب نواتج االماهة الكلية والجزئية حيث‪:‬‬ ‫المعلومات على جزئ ‪ ADN‬وربط نكليوتيدات ‪ ARN‬وفق‬ ‫‪ -‬اإلماهة الكلية‪:‬‬ ‫تتابعها في السلسلة المستنسخة للـ ‪ ADN‬مؤديا الى استطالة‬ ‫تتم في درجة حرارة عالية باستعمال ‪ NaOH‬وينتج عنها‪:‬‬ ‫جزيئة ‪.ARN‬‬ ‫* ‪ 4‬أنواع من القواعد األزوتية هي‪:‬‬ ‫‪ -‬مرحلة النهاية‪:‬‬ ‫‪ -‬قواعد بيريميدينية (حلقتين)‪ (U) - :‬اليوراسيل ‪ (C) -‬سيتوزين‪.‬‬ ‫يصل االنزيم الى نهاية المورثة وتتوقف استطالة ‪ ARNm‬الذي‬ ‫‪ -‬قواعد بيورينية (حلقة واحدة)‪ )G( - :‬غوانين ‪ (A) -‬أدنين‪.‬‬ ‫ينفصل عن ‪ ADN‬وينفصل االنزيم وتنغلق سلسلتي ‪.ADN‬‬ ‫* سكر خماسي الكربون هو سكر الريبوز ‪.C5H10O5‬‬ ‫‪ -‬تفاصيل حدوث عملية االستنساخ‪ :‬الوثيقة (‪ )4‬ص‪.18‬‬ ‫* حمض الفوسفوريك ‪.H3PO4‬‬ ‫‪ -‬مالحظة‪:‬‬ ‫‪ -‬نواتج االماهة الكلية للـ ‪ :ARNm‬الوثيقة (‪ )5‬ص‪.14‬‬ ‫‪ -‬تنتقل عدة جزيئات من األنزيم من موقع بداية االستنساخ إلى‬ ‫‪ -‬اإلماهة الجزئية‪:‬‬ ‫نهايته وهكذا يتم نسخ عدة جزيئات ‪ ARNm‬في آن واحد‪.‬‬ ‫تتم باستعمال انزيمات نوعية من نوع ‪ ARNase‬وينتج عنها‪:‬‬ ‫‪ -‬اتجاه االستنساخ يكون دوما من النهاية ‪ 5՝‬الى ‪ 3՝‬في ‪.ARNm‬‬ ‫* النكليوتيدات‪ :‬تتمثل في ارتباط حمض الفوسفوريك مع سكر‬ ‫‪ -‬السلسلة المستنسخة تكون عكس اتجاه سلسلة ‪ ،ARNm‬بينما‬ ‫ريبوز مع قاعدة أزوتية‪ ،‬وحسب نوع القاعدة نجد ‪ 4‬أنواع‪:‬‬ ‫السلسلة غير المستنسخة تكون في نفس اتجاه ‪.ARNm‬‬ ‫‪ -‬أدينوزين‪ -.‬غوانوزين‪ -.‬سيتيدين‪ -.‬يوريدين‪.‬‬ ‫‪ ‬نضج الـ ‪ ARNm‬بعد انتهاء االستنساخ‪:‬‬ ‫* متعدد نكليوتيد‪ :‬تتمثل في ارتباط عدد قليل من النكليوتيدات‪.‬‬ ‫‪ ‬تتميز المورثات في حقيقيات النواة (‪ )ADN‬باحتوائها على‬ ‫* نكليوزيدات‪ :‬وهي ارتباط سكر ريبوز مع قاعدة أزوتية‪.‬‬ ‫القطع غير الدالة (‪ )introns‬والقطع الدالة (‪.)exons‬‬ ‫‪ -‬نواتج االماهة الجزئية للـ ‪ :ARNm‬الوثيقة (‪ )6‬ص‪.15‬‬ ‫‪ ‬بعد االستنساخ مباشرة يتشكل ‪ ARNm‬له نفس طول‬ ‫‪ -‬بنية ‪:ARN‬‬ ‫المورثة (عدد النكليوتيدات) أي يتكون من قطع دالة وقطع غير‬ ‫يتكون من سلسلة واحدة من النكليوتيدات مرتبطة مع بعضها‬ ‫دالة ويسمى ‪ ARNm‬أولي (غير ناضج‪ ،‬طالئعي)‪.‬‬ ‫بروابط استر فوسفاتية بين سكر الريبوز للنكليوتيدة األولى أي‬ ‫‪ ‬يتم على مستوى النواة حذف القطع غير الدالة وربط القطع‬ ‫الجهة ‪ 3՝‬مع حمض الفوسفور للنكليوتيدة الموالية أي الجهة ‪5՝‬‬ ‫الدالة للـ ‪ ARNm‬االولي عن طريق انزيمات الحذف والربط‪،‬‬ ‫وبالتالي تبدأ السلسلة دوما بالنهاية ‪ 5՝‬وتنتهي بالنهاية ‪.3՝‬‬ ‫ليتشكل ‪ ARNm‬ناضج أقصر طوال ويتكون من قطع دالة فقط‪،‬‬ ‫‪ -‬طريقة ارتباط النكليوتيدات في ‪ :ARN‬الوثيقة (‪ )7‬ص‪.15‬‬ ‫لينتقل الى الهيولى ويترجم الى بروتين معين‪.‬‬ ‫‪ -‬المقارنة بين ‪ ADN‬و‪:ARN‬‬ ‫‪ ‬تسمى هذه العملية بنضج ‪.ARNm‬‬ ‫‪ -‬تجربة التهجين الجزيئي بين سلسلة ‪ ADN‬المستنسخة وسلسلة‬ ‫‪ ARNm‬ناضج‪ :‬الوثيقة (‪ )7‬ص‪.19‬‬ ‫‪ -‬مالحظة‪:‬‬ ‫‪ -‬ظاهرة نضج ‪ ARNm‬ال توجد عند الخاليا بدائيات النواة‪ ،‬فهي‬ ‫مميزة للخاليا حقيقيات النواة فقط‪.‬‬ ‫‪ -‬عند بدائيات النواة جميع أجزاء المورثة هي قطع دالة ومنه ينتج‬ ‫‪ -‬مقارنة بين ‪ ADN‬و‪ :ARN‬الوثيقة (‪ )1‬ص‪.16‬‬ ‫‪ 1‬مباشرة ‪ ARNm‬ناضج‪.‬‬  ‫‪ -‬بنية الـ ‪:ARNt‬‬ ‫الـترجـمـة‬ ‫يتكون من سلسلة من النكليوتيدات تلتف لتأخذ شكل فراغي محدد‬ ‫‪ ‬هي تحويل لغة نووية ‪( ARNm‬تتابع نكليوتيدات) الى لغة‬ ‫وتتضمن موقعين رئيسيين هما‪:‬‬ ‫بروتينية (تتابع أحمض أمينية) على مستوى الهيولى‪ ،‬باستخدام‬ ‫* موقع تثبيت الحمض األميني‪ :‬يسمح بارتباط الحمض األميني‪.‬‬ ‫قاموس الشفرة الوراثية‪.‬‬ ‫* موقع الرامزة المضادة‪ :‬تتعرف على الرامزة في ‪.ARNm‬‬ ‫‪ ‬تُنسخ المعلومة الوراثية بشفرة خاصة‪ :‬تدعى الشفرة‬ ‫‪ -‬البنية الفراغية لـ ‪ :ARNt‬الوثيقة (‪ )6‬ص‪.27‬‬ ‫الوراثية‪ ،‬وتتمثل وحدة الشفرة الوراثية في ثالثية من القواعد‬ ‫‪ -‬تنشيط األحماض األمينية‪:‬‬ ‫تدعي الرامزة تٌشفر لحمض أميني معين في البروتين‪.‬‬ ‫تتمثل في ربط الحمض االميني بـ ‪ ARNt‬الخاص به بتدخل‬ ‫‪ ‬تحول اللغة النووية الممثلة بـ ‪ 4‬أحرف لقواعد أزوتية الى‬ ‫إنزيم نوعي مع توفر طاقة ‪ ATP‬وتتم حسب المراحل التالية‪:‬‬ ‫لغة بروتينية ممثلة بـ ‪ 20‬كلمة ألحماض أمينية حسب العالقة‬ ‫‪ -‬يتثبت ‪ ARNt‬والحمض األميني على مواقع التثبيت الخاصة‬ ‫‪AB = C -----˃ 43 = 64‬‬ ‫التالية‪:‬‬ ‫بهما في اإلنزيم النوعي‪.‬‬ ‫‪ A -‬يمثل عدد القواعد االزوتية‪.‬‬ ‫‪-‬يتشكل المعقد (أنزيم‪ ،‬حمض أميني‪ )ARNt ،‬وفي وجود‬ ‫‪ B -‬عدد القواعد في الرامزة‪.‬‬ ‫الـ ‪ ATP‬يتم ربط الحمض االميني والـ ‪.ARNt‬‬ ‫‪ C -‬عدد أنواع الرامزات‪.‬‬ ‫‪ -‬ينفصل ‪ ARNt‬مرتبط بالحمض االميني‪ ،‬ويتحرر االنزيم‪.‬‬ ‫‪ ‬يكون عدد كلمات اللغة النووية (‪ )64‬أكثر من عدد كلمات‬ ‫‪-‬مراحل تنشيط الحمض األميني‪ :‬الوثيقة (‪ )8‬ص‪.28‬‬ ‫اللغة البروتينية (‪ )20‬وهذا يدل على وجود خاصية الترادف أي‬ ‫‪ ‬مراحل حدوث الترجمة‪:‬‬ ‫يمكن لعدة رامزات أن تشفر لنفس الحمض األميني‪.‬‬ ‫‪ -‬مرحلة االنطالق‪:‬‬ ‫‪ ‬يبين جدول الشفرة الوراثية وجود ‪ 61‬رامزة من مجموع ‪64‬‬ ‫‪ -‬يتثبت ‪ ARNm‬على تحت الوحدة الصغرى‪ ،‬ثم يتوضع‬ ‫تشفر ألحماض أمينية أبرزها رامزة االنطالق ‪ AUG‬وتشفر‬ ‫‪ ARNt‬الخاص بالحمض األميني الميثيونين في الموقع ‪P‬‬ ‫للميثيونين‪ ،‬كما نجد ‪ 3‬رامزات بدون معنى ال تشفر ألي حمض‬ ‫للريبوزوم ويتم تعرف الـ ‪ ARNt‬على رامزة االنطالق ‪AUG‬‬ ‫آميني هي‪ UGA،UAG،UAA :‬وتسمى رامزات التوقف‪.‬‬ ‫في الـ ‪ ARNm‬عن طريق الرامزة المضادة‪.‬‬ ‫‪ -‬جدول الشفرة الوراثية‪ :‬الوثيقة (‪ )1‬ص‪.20‬‬ ‫‪ -‬ترتبط تحت الوحدة الكبرى لتشكيل معقد االنطالق‪.‬‬ ‫‪ ‬تم فك رموز الشفرة الوراثية بفضل التجربة التي قام بها‬ ‫‪ -‬يتوضع ‪ ARNt‬الخاص بالحمض األميني الثاني في الموقع ‪A‬‬ ‫العالم ‪ Nirenberg‬وهي موضحة في الوثيقة (‪ )2‬ص‪.21‬‬ ‫للريبوزوم وفق الرامزة الثانية للـ ‪ ،ARNm‬يتم تكوين الرابطة‬ ‫‪ -‬استعمال برنامج ‪: Anagène‬‬ ‫الببتيدية بين الحمضين األول والثاني‪.‬‬ ‫هو برنامج تعليمي الهدف منه‪:‬‬ ‫‪ -‬مرحلة االستطالة‪:‬‬ ‫‪ -‬عرض ومعالجة التتابعات (قواعد أو أحماض أمينية) حيث‬ ‫‪ -‬ينتقل الريبوزوم بمقدار رامزة على الـ ‪ ،ARNm‬مؤديا الى‬ ‫يسمح البرنامج من تحويل المعلومات من وإلى ‪ADN ،ARN‬‬ ‫انفصال الـ ‪ ARNt‬األول عن حمضه األميني وعن الموقع ‪،P‬‬ ‫أو تتابع األحماض األمينية في السلسلة الببتيدية‪.‬‬ ‫ويتغير موقع ‪ ARNt‬الثاني الحامل لثنائي الببتيد من الموقع ‪A‬‬ ‫‪ -‬يسمح بمقارنة التتابعات لنفس المورثة أو بين مورثات مختلفة‬ ‫إلى الموقع ‪ P‬ويصبح الموقع ‪ A‬فارغ الستقبال ‪ ARNt‬جديد‬ ‫لنفس الكائن أو حتى لمورثات من كائنات مختلفة‪.‬‬ ‫حامل لحمض آميني ثالث فتتشكل رابطة ببتيدية بين الحمض‬ ‫‪ -‬يسمح بتحديد مواقع ونوع الطفرات وتأثيرها على البروتين‪.‬‬ ‫الثالث وثنائي الببتيد السابق‪ ،‬وهكذا تتكرر نفس الخطوات‬ ‫مراحل الـترجـمـة‬ ‫وتستطيل السلسلة الببتيدية بمقدار حمض آميني في كل خطوة‪.‬‬ ‫‪ -‬مقر تركيب البروتين في الهيولى‪:‬‬ ‫‪ -‬مرحلة النهاية‪:‬‬ ‫‪ -‬تتم عملية الترجمة على مستوى متعدد الريبوزوم (البوليزوم)‬ ‫‪ -‬يصل الريبوزوم إلى إحدى رامزات التوقف على الـ ‪.ARNm‬‬ ‫الذي يكون في الهيولى أو متصال مع الشبكة الهيولية الفعالة‪.‬‬ ‫‪ -‬تنفصل السلسلة الببتيدية المتشكلة وينفصل الـ ‪ ARNt‬األخير‬ ‫‪ -‬تعريف متعدد الريبوزوم‪:‬‬ ‫وتنفصل تحت وحدتي الريبوزوم عن بعضهما‪ ،‬كما يتم نزع‬ ‫‪ -‬يمثل ارتباط عدد من الريبوزومات بجزيء واحد من ‪ARNm‬‬ ‫الحمض األميني األول (الميثيونين) من السلسلة الببتيدية‪.‬‬ ‫حيث يقوم كل ريبوزوم بإنتاج سلسلة ببتيدية‪ ،‬وكلما زاد عدد‬ ‫‪ -‬يمكن للريبوزوم أن يعيد الدورة ويشكل سلسلة ببتيدية أخرى‪.‬‬ ‫الريبوزومات المرتبطة زادت كمية البروتين المصنعة‪.‬‬ ‫‪ -‬مراحل حدوث عملية الترجمة‪ :‬الوثيقة (‪ )9‬ص‪.29‬‬ ‫‪ -‬أنماط الـ ‪ ARN‬المتدخلة في تركيب البروتين‪:‬‬ ‫‪ ‬مصير البروتين بعد تركيبه‪:‬‬ ‫‪ -‬يتدخل في تركيب البروتين ثالثة أنماط من ‪ ARN‬المتمثلة في‪:‬‬ ‫‪ -‬تركيب البروتين على مستوى البوليزوم الذي يتواجد حر في‬ ‫* ‪ ARNm‬الرسول‪ ARNt *.‬الناقل‪ ARNr *.‬الريبوزومي‪.‬‬ ‫الهيولى أو متصال بالشبكة الهيولية‪.‬‬ ‫‪ -‬خصائص األنواع المختلفة لـ ‪ :ARN‬الوثيقة (‪ )3‬ص‪.25‬‬ ‫‪ -‬ينتقل بفضل حويصالت انتقالية إلى جهاز غولجي أين ينضج‬ ‫‪ -‬بنية ومكونات الريبوزوم‪:‬‬ ‫ويتم تصنيف وتخزين وتغليف هذه البروتينات في حويصالت‪.‬‬ ‫يتكون الريبوزوم من تحت وحدتين يتشكالن على مستوى النوية‪:‬‬ ‫‪ -‬تقوم الحويصالت بنقل البروتين الى مكان عمله ونشاطه‪.‬‬ ‫* تحت وحدة كبرى‪ :‬تتكون من ‪ 31‬نوع من البروتينات ونوعين‬ ‫‪ -‬مالحظة‪:‬‬ ‫من ‪ ،)23S.5S( ARNr‬وتحتوي موقعين الرتباط ‪ ARNt‬هما‬ ‫‪ -‬عند بدائيات النواة يمكن للترجمة ان تبدأ قبل نهاية االستنساخ‬ ‫موقع ‪ A‬وموقع ‪ P‬كما تحتوي على نفق لخروج السلسلة الببتيدية‪.‬‬ ‫(غياب غالف نووي ‪ +‬تشكل ‪ ARNm‬ناضج مباشرة)‪.‬‬ ‫* تحت وحدة صغرى‪ :‬تتكون من ‪ 21‬نوع من البروتينات‬ ‫‪ -‬عند حقيقيات النواة ال يمكن لالستنساخ والترجمة الحدوث في‬ ‫و‪ ،)16S( ARNr‬ويوجد بها موقع الرتباط الـ ‪ ARNm‬يسمح‬ ‫مكان واحد (وجود غالف نووي ‪ +‬عملية نضج ‪ ARNm‬أولي)‪.‬‬ ‫بانزالق وتنقل الريبوزوم على جزيئة الـ ‪.ARNm‬‬ ‫‪ -‬رسم تخطيطي تحصيلي لتركيب البروتين‪ :‬الوثيقة ص‪.35‬‬ ‫‪ -‬مكونات وبنية الريبوزوم‪ :‬الوثيقة (‪ )5+4‬ص‪.26‬‬ ‫ا ألس تاذ‪ :‬حـمـزة سـمـراين‬ ‫‪BAC 2016‬‬ ‫‪2‬‬ ‫الـوحـدة ‪ :01‬تــركيـب البــروتيـن‬  ‫الوحدة ‪ :01‬تركيب البروتين‬ ‫س‬ ‫ط‬‫خ‬‫ت‬ ‫ت‬ ‫ض‬ ‫ي‬ ‫‪ -‬رسم طي يو ح ظاهرة الا نساخ ‪-‬‬ ‫ج‬ ‫الت‬ ‫ل‬‫م‬‫ع‬ ‫ح‬ ‫م‬ ‫ض‬ ‫ي‬ ‫ط‬‫ي‬ ‫ط‬‫س تخ‬ ‫‪ -‬ر م ي و ح را ل تة ر مة ‪-‬‬ ‫ل‬ ‫ل‬ ‫‪ -‬ملاحطة عملتة الترجمة با مجهر الالكتروني ‪-‬‬ ‫‪ -‬ملاحطة عملتة الاسنساخ با مجهر الالكتروني ‪-‬‬ ‫ا ألس تاذ‪ :‬حـمـزة سـمـراين‬ ‫‪BAC 2016‬‬ ‫‪3‬‬ ‫الـوحـدة ‪ :01‬تــركيـب البــروتيـن‬  ‫ح‬ ‫ل‬‫ا‬ ‫ط‬ ‫خ‬‫ت‬ ‫ق‬ ‫ل‬ ‫ت‬ ‫ض‬ ‫ي‬ ‫‪ -‬رسم طي يو ح مراحل عتتر ا مو نري عتد تقيات التواة ‪-‬‬ ‫ل‬‫ا‬ ‫ط‬ ‫خ‬‫ت‬ ‫ل‬‫ا‬ ‫ع‬ ‫ن‬ ‫ل‬ ‫ع‬‫ت‬ ‫ض‬ ‫ط‬‫ي‬ ‫‪ -‬رسم ي يو ح مراحل تتر موري تد بدابيات تواة ‪-‬‬ ‫ا‬ ‫ا ألس تاذ‪ :‬حـمـزة سـمـراين‬ ‫‪BAC 2016‬‬ ‫‪4‬‬ ‫الـوحـدة ‪ :01‬تــركيـب البــروتيـن‬