تركيب البروتين علوم طبيعية - الثالثة ثانوي

كل ما يجب حفظه تركيب البروتين

تذكير بالمكتسبات: - يتواجد الـ ADN في النواة وهو دعامة الصفات الوراثية. - المورثة، قطعة من الـ ADN وهي الدعامة المادية للصفة الوراثية. - يحدث التعبير المورثي على المستوى الجزيئي، وهو ترجمة المعلومات الوراثية التي يحملها الـ ADN إلى بروتينات مصدر الصفات الوراثية.

 مقر تركيب البروتين:

 - تقنية التصوير االشعاعي H3 ، O18 ، N16 C ،14 المبدأ: تصوير اإلشعاعات الصادرة من النظائر المشعة ) ( التي تدخل في تركيب العينة المدروسة: عضية، خلية، ورقة... الهدف: تتبع مصير المركب الموسوم بنظير مشع و المركبات التي يدخل في تركيبها أول التحوالت التي تطرأ عليه. - يتركب البروتين في الشبكة الهيولية الفعالة في الهيولى انطالقا من األحماض األمينية الناتجة عن هضم األغذية. - جزيئ الـ ARNm هو المسؤول عن نقل المعلومة الوراثية من النواة إلى الهيولى.- المكونات الكيميائية للـ ARNm اإلماهة الكلية بالقاعدة القوية NaOH : سكر ريبوز )C5H10O5 ،)حمض الفوسفوريك H3Po4 ،أربع قواعد آزوتية: U, C, G, A. اإلماهة الجزئية باإلنزيم ARNase : أربع أنواع من النكليوتيدات: نيوكليوتيدة : اليوراسيل، السيتوزين، األدنين، السيتوزين.

- كيفية انتقال نيوكليوتيدة حرة إلى سلسلة من النيوكليوتيدات: يرتبط المجموع الفوسفوري للنيوكليوتيدة مع السكر الريبي لنيوكليوتيدة أخرى في ذرة الكربون رقم 3 برابطة أستر فوسفاتية محررا في كل مرة جزيئة ماء.

- مراحل تركيب البروتين: يتم التعبير المورثي في مرحلتين هما: اإلستنساخ )في النواة( والترجمة )في الهيولى(.

- كيفية انتقال نيوكليوتيدة حرة إلى سلسلة من النيوكليوتيدات: يرتبط المجموع الفوسفوري للنيوكليوتيدة مع السكر الريبي لنيوكليوتيدة أخرى في ذرة الكربون رقم 3 برابطة أستر فوسفاتية محررا في كل مرة جزيئة ماء.

- مراحل تركيب البروتين: يتم التعبير المورثي في مرحلتين هما: اإلستنساخ )في النواة( والترجمة )في الهيولى(.استنساخ المعلومة الوراثية:- الهدف من عملية االستنساخ: الحصول على نسخة من المعلومة الوراثية مشفرة على شكل جزيئة ARNm ليتم نقلها وترجمتها في الهيولى إلى بروتين. - مراحل عملية االستنساخ:

تتم عملية االستنساخ في ثالث مراحل بوليميراز بمنطقة البداية للمورثة، ي سر الروابط الهيدروجينية ويفتح السلسلتين، ثم يبدأ بقراءة ك أ- االنطالق: يرتبط اإلنزيم ARN تتابع النيكليوتيدات على السلسلة المستنسخة ويربط النيوكليوتيدات الموافقة لها. ب- االستطالة: ينتقل اإلنزيم ARN بوليميراز على طول المورثة ويقرأ تتابع النكليوتيدات على السلسلة المستنسخة ويربط النيكليوتيدات الحرة الموافقة لها فيستطيل جزيء الـ ARNm المتشكل. ت- النهاية: يصل اإلنزيم إلى نهاية المورثة، تتوقف استطالة الـ ARNm الذي ينفصل عن الـ ADN ،ينفصل اإلنزيم وتلتحم سلسلتي الـ ADN من جديد. - االستنساخ المتعدد: هو ارتباط عدة انزيمات من ARN بوليميراز الستنساخ مورثة واحدة لتركيب عدد كبير من نفس جزيئات الـ .ARN - نضج الـ ARNm :الـ ARNm الناتج بعد االستنساخ مباشرة يدعى بـ ARNm أولي )ما قبل الرسول(. في النواة، تتدخل انزيمات متخصصة وتحذف منه قطع غير دالة )انترونات( ال تحمل معلومات وراثية، وتركب القطع الدالة )اكسونات( التي تحمل معلومات وراثية، فينتج ARNm ناضج )جاهز لعملية الترجمة(، يخرج من النواة عبر الثقب النووي إلى الهيولى مقر الترجمة.الترجمة - يتم فيها ترجمة اللغة النووية )الشفرة الوراثية( إلى لغة بروتينية )متتالية أحماض أمينية(. - المعلومة الوراثية قد استنسخت في النواة بشفرة خاصة تدعى: الشفرة الوراثية والمتمثلة في جزيء الـ ARNm. - تتمثل وحدة الشفرة الوراثية بالرامزة وهي تتابع لـ ثالث نيوكليوتيدات )ثالثية من القواعد اآلزوتية(.

 مراحل الترجمة تقنية الطرد المركزي: الهدف: فصل المكونات الخلوية )عضيات وجزيئات( حسب وزنها الجزيئي )كثافتها أو معامل ترسيبها S.)

 المبدأ: ترسب المكونات الخلوية حسب وزنها الجزيئي.

 - مقر تركيب البروتين: في الهيولى على مستوى الشبكة الهيولية الفعالة. والعضيات المتدخلة بشكل مباشر هي الريبوزومات. - دور متعدد الريبوزوم: هو إنتاج سالسل بيبتيدية أكثر في وقت قصير لتلبية حاجات العضوية.

 أنماط ARN الهيولي

أ- الـ ARNm الرسول )messager) - الطبيعة الكيميائية: يتكون من أربع أنواع من النكليوتيدات من نوع A, C, G, U ،و كل نكليوتيدة تتكون من ثالث مركبات : سكر ريبوز كامل ذرات األكسجين، حمض الفوسفور و قاعدة آزوتية.

- وصف البنية: عبارة عن سلسلة واحدة من تتابع النكليوتيدات )خيط مفرد(.

 ب- الـ ARNt الناقل )transfer)

- الطبيعة الكيميائية: نفس الطبيعة الكيميائية للـ ARNm.

 - وصف البنية: ملتف على شكل حرف L مقلوب، ويحتوي على موقعين: موقع خاص بتثبيت الحمض األميني، و موقع خاص بالرامزة المضادة.

ج- الـ ARNr الريبوزومي

 - الطبيعة الكيميائية: نفس الطبيعة الكيميائية للـ ARNm. يدخل الـ ARNr الريبوزومي في تركيب الريبوزوم، العضية المسؤولة عن تركيب البروتين )

الترجمة(. - الطبيعة الكيميائية للريبوزوم : تتكون تحت الوحدة الكبرى من 33 نوع من البروتينات الخاصة و نوعين من الـ ARNr( 23S ، 5S .)وتتكون تحت الوحدة الصغرى من 13 نوع من البروتينات الخاصة وARNr من نوع 16S. وصف بنية الريبوزوم: يتكون الريبوزوم من تحت وحدة صغرى وتحت وحدة كبرى بينهما نفق لتوضع الـ ARNm و انزالقه أثناء الترجمة، و نفق في تحت الوحدة الكبرى لخروج السلسلة البيبتيدية المتشكلة، كما تحتوي تحت الوحدة الكبرى على موقعين للـ ARNt : موقع A خاص بالحمض األميني و موقع P خاص بالبيبتيد. د- تنشيط األحماض األمينية: هو عملية ربط الحمض األميني بالـ ARNt بواسطة إنزيم نوعي الذي يستهلك في ذلك طاقة على شكلATP. 3 -مراحل الترجمة: تتم عملية الترجمة في ثالث مراحل أ- االنطالق: يتم فيها تشكل معقد االنطالق: تتوضع تحت وحدة صغرى على خيط الـ ARNm ثم يرتبط الـ ARNt األول حامال للحمض األميني األول )الميثيونين( رامزة اإلنطالق AUG حيث يعرفه بالرامزة المضادة، ثم ترتبط تحت الوحدة الكبرى بتحت الوحدة الصغرى حيث يكون الـ ARNt األول في الموقع P والـ ARNt الثاني في الموقع A .ثم تتشكل رابطة ببتيدية بين الحمضين األمينيين بتدخل إنزيمات متخصصة وطاقة على شكل ATP .ثم ينفصل الحمض األميني Met. ب- اإلستطالة: يتم فيها استطالة السلسلة الببتيدية: ينفصل الـ ARNt األول ثم ينتقل الريبوزوم رامزة واحدة على ARNm فيصبح الـ ARNt الثاني في الموقع P و الموقع A فارغ، فيأتي الـ ARNt الثالث حامال الحمض األميني الثالث الموافق للرامزة الثالثة، و بنفس الطريقة تستطيل السلسلة البيبتيدية. ت- النهاية: انفصال معقد اإلنطالق: يصل فيها الريبوزوم إلى إحدى رامزات التوقف )UAA, UAG, UGA )فتنفصل السلسلة البيبتيدية و ينفصل عنها حمض الميثيونين، ينفصل الـ ARNm و يتفكك و تعود مكوناته إلى النواة و ينفصل الـ ARNt األخير و تنفصل تحت الوحدتين عن بعضهما. مصير البروتين بعد تركيبه: ينضج في جهاز كولجي ويوجه نحو المقر الذي يؤدي فيه وظيفته داخل أو خارج الخلية. إذا كانت البروتينات المصنعة ستفرز خارج الخلية، فإنها تتجه من الش هـ ف عن طريق حويصالت انتقالية إلى جهاز كولجي، هذا األخير يضعها في حويصالت إفرازية ويصدرها إلى خارج الخلية بظاهرة اإلطراح الخلوي. يتم تصنيع البروتين في أوليات النوى في مرحلتين تتمان في نفس المكان، أما عند حقيقيات النوى فتتمان في مرحلتين منفصلتين وذلك لوجود الغشاء النووي.

 مراحل الترجمة تقنية الطرد المركزي: الهدف: فصل المكونات الخلوية )عضيات وجزيئات( حسب وزنها الجزيئي )كثافتها أو معامل ترسيبها S.)

 المبدأ: ترسب المكونات الخلوية حسب وزنها الجزيئي.

 - مقر تركيب البروتين: في الهيولى على مستوى الشبكة الهيولية الفعالة. والعضيات المتدخلة بشكل مباشر هي الريبوزومات. - دور متعدد الريبوزوم: هو إنتاج سالسل بيبتيدية أكثر في وقت قصير لتلبية حاجات العضوية.

 أنماط ARN الهيولي

أ- الـ ARNm الرسول )messager) - الطبيعة الكيميائية: يتكون من أربع أنواع من النكليوتيدات من نوع A, C, G, U ،و كل نكليوتيدة تتكون من ثالث مركبات : سكر ريبوز كامل ذرات األكسجين، حمض الفوسفور و قاعدة آزوتية.

- وصف البنية: عبارة عن سلسلة واحدة من تتابع النكليوتيدات )خيط مفرد(.

 ب- الـ ARNt الناقل )transfer)

- الطبيعة الكيميائية: نفس الطبيعة الكيميائية للـ ARNm.

 - وصف البنية: ملتف على شكل حرف L مقلوب، ويحتوي على موقعين: موقع خاص بتثبيت الحمض األميني، و موقع خاص بالرامزة المضادة.

ج- الـ ARNr الريبوزومي

 - الطبيعة الكيميائية: نفس الطبيعة الكيميائية للـ ARNm. يدخل الـ ARNr الريبوزومي في تركيب الريبوزوم، العضية المسؤولة عن تركيب البروتين )

الترجمة(. - الطبيعة الكيميائية للريبوزوم : تتكون تحت الوحدة الكبرى من 33 نوع من البروتينات الخاصة و نوعين من الـ ARNr( 23S ، 5S .)وتتكون تحت الوحدة الصغرى من 13 نوع من البروتينات الخاصة وARNr من نوع 16S. وصف بنية الريبوزوم: يتكون الريبوزوم من تحت وحدة صغرى وتحت وحدة كبرى بينهما نفق لتوضع الـ ARNm و انزالقه أثناء الترجمة، و نفق في تحت الوحدة الكبرى لخروج السلسلة البيبتيدية المتشكلة، كما تحتوي تحت الوحدة الكبرى على موقعين للـ ARNt : موقع A خاص بالحمض األميني و موقع P خاص بالبيبتيد. د- تنشيط األحماض األمينية: هو عملية ربط الحمض األميني بالـ ARNt بواسطة إنزيم نوعي الذي يستهلك في ذلك طاقة على شكلATP. 3 -مراحل الترجمة: تتم عملية الترجمة في ثالث مراحل أ- االنطالق: يتم فيها تشكل معقد االنطالق: تتوضع تحت وحدة صغرى على خيط الـ ARNm ثم يرتبط الـ ARNt األول حامال للحمض األميني األول )الميثيونين( رامزة اإلنطالق AUG حيث يعرفه بالرامزة المضادة، ثم ترتبط تحت الوحدة الكبرى بتحت الوحدة الصغرى حيث يكون الـ ARNt األول في الموقع P والـ ARNt الثاني في الموقع A .ثم تتشكل رابطة ببتيدية بين الحمضين األمينيين بتدخل إنزيمات متخصصة وطاقة على شكل ATP .ثم ينفصل الحمض األميني Met. ب- اإلستطالة: يتم فيها استطالة السلسلة الببتيدية: ينفصل الـ ARNt األول ثم ينتقل الريبوزوم رامزة واحدة على ARNm فيصبح الـ ARNt الثاني في الموقع P و الموقع A فارغ، فيأتي الـ ARNt الثالث حامال الحمض األميني الثالث الموافق للرامزة الثالثة، و بنفس الطريقة تستطيل السلسلة البيبتيدية. ت- النهاية: انفصال معقد اإلنطالق: يصل فيها الريبوزوم إلى إحدى رامزات التوقف )UAA, UAG, UGA )فتنفصل السلسلة البيبتيدية و ينفصل عنها حمض الميثيونين، ينفصل الـ ARNm و يتفكك و تعود مكوناته إلى النواة و ينفصل الـ ARNt األخير و تنفصل تحت الوحدتين عن بعضهما. مصير البروتين بعد تركيبه: ينضج في جهاز كولجي ويوجه نحو المقر الذي يؤدي فيه وظيفته داخل أو خارج الخلية. إذا كانت البروتينات المصنعة ستفرز خارج الخلية، فإنها تتجه من الش هـ ف عن طريق حويصالت انتقالية إلى جهاز كولجي، هذا األخير يضعها في حويصالت إفرازية ويصدرها إلى خارج الخلية بظاهرة اإلطراح الخلوي. يتم تصنيع البروتين في أوليات النوى في مرحلتين تتمان في نفس المكان، أما عند حقيقيات النوى فتتمان في مرحلتين منفصلتين وذلك لوجود الغشاء النووي