بنية الـ ADN وعلاقته بالصبغيات دروس علوم الحياة و الأرض الثانية بكالوريا

بنية الـ ADN وعلاقته بالصبغيات 

دروس علوم الحياة و الأرض الثانية بكالوريا

 الفصل : مفهوم الخبر الوراثي و طبيعته الكيميائية

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

بنية الـ ADN وعلاقته بالصبغيات

مكنت التحاليل الكيميائية التي أجريت على جزيئة الـ ADN، من التعرف على مكوناتها. ساهمت كذلك أبحاث العالم Erwin Chargaff سنة 1950 في فتح الباب أمام تحديد بنية هذه الجزيئة. تمثل الوثيقتان أسفله، التركيب الكيميائي لجزيئة الـ ADN و نتائج أبحاث العالم Chargaff.

1 : تعرف من خلال الوثائق أعلاه على مكونات جزيئة ال ADN  بإعطائك الأسماء المناسبة للإرقام  ؟

2 : ما المعلومات الممكن إستخلاصها من أبحاث Erwin chargaff بخصوص بنية ال ADN  ؟

(الأجوبة الصحيحة عن الأسئلة أسفل الموضوع)

تعتبر أبحاث العالمين Crick و Watson سنة 1953، من أهم محطات تحديد بنية جزيئة الـ ADN بشكل دقيق، حيث اقترحا نموذج اللولب المضاعف الممثل في الوثيقة أسفله.

3 : صف من خلال معطيات الوثيقة أعلاه كيف تندمج مختلف مكونات جزيئة ال ADN  ؟

(الأجوبة الصحيحة عن الأسئلة أسفل الموضوع)

ملحوظة :

ساهمت أبحاث العالمة Rosalind Elsie Franklin بشكل كبير في اكتشاف بنية جزيئة الـ ADN. اعتمدت هذه العالمة في أبحاثها على تقنية حيود أشعة X مما مكنها من تصوير جزيئة الـ ADN بشكل أفضل من الصور المحصلة من طرف Watson.

استغل العلماء Wilkins و Watson و Crick، أبحاث Franklin لاقتراح نموذج اللولب المضاعف، لكن دون الإشارة في مراجعهم إلى مساهمتها في هذا الاكتشاف، مما حرمها من الحصول على جائزة نوبل، و التي حصل عليها العلماء السالف ذكرهم.

من خلال الدراسات السابقة، توصلنا إلى أن النواة هي موضع الخبر الوراثي، ومن خلال دراسة الانقسام غير المباشر، رأينا بأن الصبغيات تنتقل بدورها من خلية إلى أخرى، فافترضنا أنها دعامة الخبر الوراثي. من جهة أخرى، فإن أبحاث Griffith و Hershey و Chase، أكدت أن الخبر الوراثي يتموضع على مستوى جزيئة الـ ADN. كل هذه المعطيات تفرض أن هناك علاقة بنيوية بين الصبغيات و الـ ADN. تمثل الوثيقة أسفله العلاقة البنيوية بين الصبغيات و جزيئة الـ ADN.

4 : إستخرج من الوثيقة أعلاه العلاقة البنيوية بين الصبغيات و ال ADN   ؟

حصيلة : 

يتمركز الخبر الوراثي على مستوى جزيئة الـ ADN، هذه الجزيئة عبارة عن شريطين متعاكسا التوازي (لولب مضاعف)، حيث يتشكل كل شريط من متتالية نيكليوتيدات مرتبطة فيما بينها و مرتبطة مع الشريط الآخر بواسطة روابط هيدروجينية.                                                

الجواب الصحيح عن الأسئلة : 

1 : تعرف من خلال الوثائق أعلاه على مكونات جزيئة ال ADN  بإعطائك الأسماء المناسبة للإرقام  ؟

الجواب :

تتكون جزيئة الـ ADN من 3 عناصر أساسية : 1 : حمض فوسفوري، 2 : سكر ريبوزي ناقص أكسيجين، 3 : قاعدة آزوتية. نميز أربعة أصناف من القواعد الآزوتية و هي : A : الأدينين، T : التيمين، C : السيتوزين، G : الغوانين. يشكل كل من الحمض الفوسفوري و السكر الريبوزي ناقص الأكسيجين و إحدى القواعد الآزوتية الأربعة، وحدة تسمى النيكليوتيد (4).

2 : ما المعلومات الممكن إستخلاصها من أبحاث Erwin chargaff بخصوص بنية ال ADN  ؟

الجواب :

يُلاحظ من خلال أبحاث Chargaff، أنه على مستوى كل كائن حي، نسبة القواعد الآزوتية A تساوي نسبة القواعد الآزوتية T، و نسبة القواعد الآزوتية C تساوي نسبة القواعد الآزوتية G. هذه المعطيات تدعو للإفتراض أن هناك تكامل بين A و T من جهة و بين C و G من جهة أخرى. كما يمكن الإفتراض أن هذه القواعد الآزوتية مرتبطة فيما بينها (A مع T و C مع G).

3 : صف من خلال معطيات الوثيقة أعلاه كيف تندمج مختلف مكونات جزيئة ال ADN  ؟

الجواب :

تتشكل كل جزيئة ADN من شريطين ملولبين، حيت يتكون كل شريط من تسلسل دقيق من النيكليوتيدات مرتبطة ببعضها البعض بواسطة الحمض الفوسفوري المحمول على الكربون ‘5 لأحد النيكلوتيدات، مع الكربون ‘3 للنيكليوتيد الموالي. هذا الارتباط يجعل كل شريط يتميز بقطبية معينة (‘5-‘3).

كل شريط يرتبط بالشريط الآخر بواسطة روابط هيدروجينية على مستوى النيكليوتيدات بشكل متكامل بين A و T من جهة، و بين C و G من جهة أخرى (مما يفسر نتائج أبحاث Chargaff).

هذان الشريطان المرتبطان يكونان متعاكسا التوازي، أي أن لهما قطبية متضادة، فمثلا إذا كان لأحد الشريطين قطبية ‘5-‘3، سيكون للشريط الآخر قطبية ‘3-‘5.

4 : إستخرج من الوثيقة أعلاه العلاقة البنيوية بين الصبغيات و ال ADN   ؟

الجواب :

يتبين من خلال الوثيقة، أن الصبغيات ما هي إلا جزيئة ADN متجمعة ومتكدسة بفعل تواجد بروتينات تسمى الهيستونات، لتشكل خييطات نووية، تتجمع بدورها مُشكلة الصبغيات.

تعريف المصطلحات العلمية الموجودة بالموضوع :

الهيستونات Histone : هي عبارة عن بروتينات غنية بالأحماض الأمينية، تُكوّن الصبغيات، و ذلك بارتباطها بالخييط النووي لجزيئة الـ ADN.

لولب مضاعف Double Hélice : عبارة عن سلسلتي من تتالي نيكليوتيدات (شريطين)، مرتبطتان بواسطة روابط هيدروجينية على مستوى القواعد الآزوتية، بحيث يتم تقابل الأدينين مع التيمين و الغوانين مع السيتوزين.

سكر ريبوزي Désoxyribose : هو عبارة عن جزيئة خماسية، تحتوي على خمس ذرات من الكربون، و صيغته الكيميائية هي : C5H10O4. و هو أحد مكونات جزيئة الـ ADN.

قاعدة آزوتية Base Azotée : هي عبارة عن جزيئة تُشكل النيكليوتيدات، هذه الأخيرة تُعتبر الوحدة الأساسية لجزيئات الـ ADN و الـ ARN. يتم من خلال القواعد الآزوتية، ارتباط شريطي جزيئة الـ ADN، بواسطة روابط هيدروجينية. بالنسبة لجزيئة الـ ADN، نميز أربعة أصناف من القواعد الآزوتية و هي : الأدينين A، التيمين T، السيتوزين C، الغوانين G. أما بالنسبة لجزيئة الـ ARN، فنجد نفس أصناف القواعد الآزوتية، باستثناء قاعدة التيمين التي بعوضها الأوراسيل U.

النيكليوتيد Nucléotide : هو عبارة عن جزيئة مُشكّلة من سكر ريبوزي، إحدى القواعد الآزوتية، ثم حمض فوسفوري. و تعتبر الوحدة الأساسية لجزيئتي الـ ADN و الـ ARN. عندما يتعلق الأمر بجزيئة الـ ADN، يفتقر السكر الريبوزي لذرة أكسيجين واحدة، فيسمى سكر ريبوزي ناقص الأكسجين.

باقي فقرات الفصل :

	عناوين الدروس	مشاهدة
1	تقديم (مفهوم الخبر الوراثي)
2	تموضع الخبر الوراثي
3	مراحل الإنقسام غير المباشر
4	علاقة الصبغيات بالخبر الوراثي
5	الكشف عن الطبيعة الكيميائية للخبر الوراثي
6	بنية الـ ADN وعلاقته بالصبغيات
7	آلية مضاعفة الـ ADN