ملخص درس التركيب الكيميائي للـ: ADN

ملخص درس التركيب الكيميائي للـ: ADN

النشاط1: التركيب الكيميائي للـADN.
الكفاءة المستهدفة:
استخلاص جزيئات الـADN و تحديد تركيبها الكيميائي بالإعتماد على إنجاز تجارب، استغلال وثائق و معطيات

* إستخلص للـADN إنطلاقا من حراشف البصل
* إستخرج أهم مكونات للـADN إنطلاقا من نتائج الإماهة الجزئية و الإماهة الكلية للجزييء - تتركب جزيئة للـADN من تتالي عدد كبير من تحت وحدات تدعى النكليوتيدات
- تتركب كل نكليوتيدة من قاعدة آزوتية ، سكر خماسي (بنتوز متمثل الريبوز منقوص الأوكسجين) و حمض الفوسفور
1 *تعليل الخطوات
-1 و 2: تمزيق الجدران البيكتوسليلوزية للخلايا (تخريب الخلايا) وبالتالي يتحرر الـADN
-3: نزع بقايا مكونات الخلايا (الجدران، الأغشية وعضيات أخرى)
-4 ترسيب وعزل الـADN عن المكونات الكيميائية الأخرى
-6: يكشف عن وجود الـADN .
*يكون استخلاص الـ ADN عند الخلية النباتية أصعب منه في الخلية الحيوانية لاحتوائها على جدار بيكتوسليلوزي.
2-3
تؤدي الإماهة الكلية للـADN إلى تحرير ثلاث مكونات كيميائية:
* حمض الفوسفور.
*سكر خماسي بسيط: ديزوكسي ريبوز( هو الذي يحدد اسم جزيئة الـADN)
* قواعد آزوتية: جزيئات عضوية بحلقة أو حلقتين
الإماهة الجزيئية: بوجود أنزيمات الـADN ase تحرر مركبات تتكون من: (قاعدة آزوتية، ديزوكسي ريبوز و حمض الفوسفور).
وهناك أربعة أنماط مختلفة:
-d AMP (ديزوكسي أدينوزين أحادي الفوسفات)- d GMP (ديزوكسي غوانوزين أحادي الفوسفات)
d CMP – (ديزوكسي سيتيدين أحادي الفوسفات) d TMP-
(ديزوكسي تايميدين أحادي الفوسفات)
تسمح الإماهة الكلية بالتعرف على التركيب الكيميائي العام للـ ADNو تعطي الإماهة الجزئية بعض المعلومات عن بنية جزيئة الـADN
نتائج الإماهة الكلية: وحدات بسيطة
نتائج الإماهة الجزئية: النيكليوتيدات
الخلاصة:
الـADN : عبارة عن جزيئة ضخمة تتكون من تسلسل أربعة أنماط من النيكليوتيدات حيث تتكون كل منها من حمض الفوسفور، ديزوكسي ريبوز وقاعدة آزوتية
النشاط2: بـنيـة جزيئة الـADN
الكفاءة المستهدفة:
تحديد التنظيم والتركيب الكيميائي للـ ADNالنشاطات

* وصف بنية جزيئة للـADN إنطلاقا من أعمال :
واطسون (Watson) وكريك (Crick) شارغاف (Chargaff) - تتضمن جزيئة للـADN أربعة أنماط من النكليوتيدات حسب القواعد الآزوتية (A= أدنين ، G= غوانين ، C= سيتوزين ، T= تايمين)
- تتشكل جزيئة للـADN من سلسلتين نكليتيديتين ملتفتين إلتفافا حلزونيا مضاعفا (نموذج و اطسون و كريك)
- تستقر سلسلتا للـADN بواسطة روابط هيدروجينية بين القواعد الآزوتية المتكاملة
A T
C G
1 بعد عملية الحساب يستخلص ما يلي: عند مختلف الكائنات الحية، عدد القواعد الآزوتية T (التايمين) يساوي عدد القواعد الآزوتية A (الأدنين)، و عدد القواعد الآزوتية C (سيتوزين) يساوي عدد القواعد الآزوتية G (غوانين) أي G=C و T=A؛ كما يكون عدد القواعد البيورينية دائما مساويا لعدد القواعد البيريميدينية
أي A+G=T+C؛ أما A+T/C+G ‡ 1 وهذا حسب النوع
الفرضية التي يمكن اقتراحها فيما يخص توضع مختلف القواعد الآزوتية
في جزيئة الـADN هي:
أن القواعد الآزوتية مرتبطة على شكل أزواج A مع T و C مع G وهذا يجعلنا نفكر إبأن هذه الجزيئة مكونة من سلسلتين وأن تركيب الـ ADN من حيث القواعد الآزوتية مميز للنوع (أي يختلف من نوع لآخر)
2 ينجز رسما بسيطا لقطعة الـ ADN الممثلة في الوثيقة 2 .
يتم قياس طول جزيئة الـ ADN بعدد أزواج القواعد الآزوتية وليس بالميكرومتر أو النانومتر، لأن القواعد الآزوتية في جزيئة الـ ADN مرتبطة على شكل أزواج ، وبالتالي تستعمل وحدة زوج القواعد (paire de base Pb) أو Kb) (Kilo baseالتي تساوي 1000 Pb ( يقاس طول الـ ADNكذلك بوحدات الطول العادية مع العلم أن زوج من القواعد يشغل مسافة 0.34 نانومتر على طول محور التركيب الحلزوني المزدوج
الخلاصة:
يتكون الـADN من سلسلتين متعددتي النيكليوتيدات اللتان ترتبطان بالتقابل مع بعضهما على مستوى الأسس الأزوتية وفق ترتيب محدد
(حسب النوع) بحيث A يقابلها T و C يقابلها G و تلتفان حول بعضهما بشكل حلزوني بحيث تكونان متوازيتين و متعاكستين في الاتجاه ( مما يعطي لها البنية الثانوية ثلاثية الأبعاد).
النشاط3: تماثل بنية جزيئة الـ ADN
الكفاءة المستهدفة:
إظهار تماثل بنية جزيئة الـ AND عند جميع الكائنات الحية بالاعتماد على تحليل وثائق ومعطيات
النشاطات المعارف
* إستخرج تماثل التركيب الكيميائي و البنيوي
لجزيئة للـADN إنطلاقا من معطيات كيميائية مستمدة من مختلف الأنماط الخلوية (حقيقية النوى وغير حقيقية النوى ) - تشكل بنية جزيئة للـADN المرتبطة بتنظيمها الجزيئي ، بنية متماثلة عند جميع الكائنات الحية
- تختلف جزيئات للـADN فيما بينها بالعلاقة النسبية لمختلف القواعد الآزوتية
1 إنّ كمية التايمين T) ) مساوية لكمية الأدنين A) ) وأن كمية السبتوزين) (C مساوية لكمية الغوانين (G) وهذا عند مختلف الكائنات الحية سواء كانت متعددة الخلايا أو أحادية الخلية، حقيقية النواة أو بدائية النواة. إن بنية الـADN متماثلة عند جميع الكائنات الحية.
2 تتكون مورثة الإنسان ومورثة البكتيريا من نفس القواعد الأزوتية (T.G.C.A) ولهما نفس البنية حيث تظهر على شكل سلسلتين مرتبطتين بواسطة روابط هيدروجينية بين القواعد الأزوتية(رابطتان هيدروجينيتان بين T و A و ثلاث روابط بين G و .C تختلف في تتابع القواعد الأزوتية على طول السلسلة.
الخلاصة:
تشكل بنية جزيئة الـ ADN المرتبطة بتنظيمها الجزئي بنية متماثلة عند جميع الكائنات الحية وتختلف فقط فيما بينها بالعلاقة النسبية لمختلف القواعد الأزوتية.
النشاط4: الطبيعة الكيميائية للمورثة
الكفاءة المستهدفة:
إظهار النبأ الوراثي المحمول من طرف الـADN و إظهار أنها متماثلة عند جميع الكائنات الحية.
المنهاج الوثائق دليل الأستاذ
النشاطات المعارف
تحليل نتائج حقن قطعة للـADN سلالة في خلية مستقبلة من سلالة مختلفة - توجد الصفات الوراثية على شكل
مورثات في جزيئة للـADN
توافق المورثة تتابع دقيق لنكلوتيدات معينة 1 عند الوضع تظهر أربعة فئران صغيرة عادية وفأر واحد كبير ( فأر محول وراثيا).
لم تتغير بعض الفئران الناتجة عن تجارب الإستلاد بسبب عدم نجاح هذه التجارب.
3 تحليل النتائج: بالنسبة للفئران 1، 2،و3 : لم تنجح تجربة الإستيلاد لعدم اندماج قطعة الـADN (المورثة) المسؤولة عن إنتاج هرمون النمو في ADN هذه الحيوانات.
أما بالنسبة للفأر 4: نلاحظ تغيرا في صفاته ( أصبح كبيرا) هذا دليل على نجاح تجربة الإستيلاد لاندماج المورثة (ADN) المسؤولة عن انتاج هرمون النمو في ADN الحيوان المستقبل وبالتالي تصبح هذه المورثة وظيفية.
تبين هذه النتائج أن الـ ADN هو دعامة المعلومة الوراثية وأن هذه الدعامة متماثلة عند جميع الكائنات الحية.
4 تبين الدراسة المقارنة لقطع الـ أن تتابع النيكليوتيدات يتغير بصورة واسعة، يدعى هذا التسلسل بالتتابع الدقيق للنيكليوتيدات؛ و بالتالي إن الـADN عبارة عن جزيئة تتكون من تتابع النيكليوتيدات.
يتمثل الفرق بين مختلف المورثات في العلاقة النسبية لمختلف القواعد الأزوتية وتسلسلها.
الخلاصة:
هناك علاقة بين تنظيم الـ ADN وقدرته على تخزين المعلومة الوراثية الخاصة لكل نوع، فرد، و صبغي.
تصحيح التمارين
I- استرجاع المعلومات:
1- المورثة: قطعة من الـADN وهي دعامة المعلومة الوراثية.
- الإستيلاد: هي عملية زرع مورثة نوع في الطاقم الصبغي لنوع آخر.
- نيكلوزيدة: سكر بسيط (ديزوكسي ريبوز) + قاعدة أزوتية ( بيورينية أو بيريميدينية)
- نيكليوتيدة: نيكلوزيدة + حمض الفوسفور
2-إن القواعد الأزوتية مرتبطة على شكل أزواج فيقاس طولها بعدد أزواج القواعد الآزوتية، حيث تستعمل وحدة ( Paire de base) Pb زوج قواعد أو ( kilobase) Kb التي تساوي 1000 (Pb).
ب- 3- أ- T=A رابطتين هيدروجينيتين. G=C ثلاث روابط هيدروجينية.
ب- لأن تتابع القواعد الأزوتية في إحدى السلسلتين يحدد تلقائيا تتابع القواعد الأزوتية في السلسلة المقابلة لها.
ج- عدد القواعد الأزوتية A يساوي عدد القواعد الأزوتية T.وعدد القواعد الأزوتية G يساوي عدد القواعد C.
توظيف المعلومات: التمرين1: أ- النسب المئوية لكل قاعدة أزوتيةهي: =A 34 % =T 34% =C16% =G16%
ب- 7=T -7=A3=C -3=G
التمرين 2:
كلما كانت نسبة G+C كبيرة تطلب انفصال السلسلتين درجة حرارة كبيرة كانتدرجة الحرارة اللازمة لفصل السلسلتين كبيرة.
التمرين4:
تدعى قطعةالـADN المسؤولة عن اصطناع الأنسولين على مستوى الخلية بالمورثة.
إن لبنية جزيئة الـ ADN المرتبطة بتنظيمها الجزيئي بنية متماثلة عند جميع الكائنات الحية.
التمرين 5:
أ-توضح التجربة: تماثل بنية جزيئة الـ ADN عند جميع الكائنات الحية.
ب-تعتبر هذه الطريقة أفضل من أخذ الهرمون مباشرة من جثث الموتى حيث يمكن إنتاج كمية كبيرة من هذا
الهرمون من طرف البيكتيريا المحولة وراثيا (Transgénique).
التمرين6:
1-التحليل والتفسير: الأرانب
توضح نتائج الرحلان الشاردي عدم تركيب الأرانب 1، 3، 4، 6 لبروتين الإنسان(l' α antitrypsine) أي عدم نجاح تجربة الاستيلاد.
أما بالنسبة للأرانب 2 و 5 فإنّ نتائج الرحلان الشاردي توضح أنّ الأرنبين أصبحا قادرين على إنتاج بروتين الإنسان ممّا يدل علىنجاح تجربة الاستيلاد.
2- توجد طريقة أخرى تتمثل في تقنية البصمات الوراثية.
3- الطريقة التي تستعمل لمعرفة نجاح تجارب الإستيلاد هي الرحلان الشاردي أو البصمات الوراثية.
أما الطريقة المستعملة لمعرفة ما إذا كانت تسمح عملية الإستيلاد ( التحويل الوراثي) بالتطبيق الطبي هي الرحلان الشاردي