التمرين الأول (7.5ن):
عند المراة، وفي نهاية الحمل تنمو الغدة الثديية و تنقسم خلاياها و تركب مجموعة هامة من المواد تدخل في تركيب الحليب.
تحضن مجموعتين من خلايا غدة ثديية:
- المجموعة الأولى في وجود اليوراسيل (U) المشع.
- المجموعة الثانية في وجود الوسين المشع(Leu).
- نقوم بأخذ عينات من كل وسط على فترات زمنية منتظمة ونقيس تطور
- الإشعاع في ARN (الوسط1) و البروتينات في الوسط (2).
النتائج المحصل عليها ممثلة في الوثيقة (1).
1.حلل وفسر النتائج المحصل عليها؟
2.الدراسة بالمجهر الإلكتروني للخلايا الإفرازية الثديية سمحت بتحضير الوثيقة (2) التالية:
أ.أكتب البيانات المرقمة و البنية "س".
ب.حدد الظاهرة التي تعبر عنها الوثيقة (2).
ج.استخرج مختلف مراحل هذه الظاهرة.
د.وضح هذه الظواهر على رسم الوثيقة (2) بعد اعادته.
هـ.البنية "س" المتشكلة تطرأ عليها تغيرات لتصبح وظيفية،
فيماذا تتمثل هذه التغيرات؟
3.يحتوي حليب الأم على بروتينات مختلفة منها الكازييين، إن المورثة المشفرة المسؤولة على إصطناع هذا البروتين تحتوي في بدايتها ما يلي:
TAC TTC CTC AAT CTT AAT TTG
في حين لوحظ أن حليب بعض النساء منعدما من هذا البروتين حيث بداية المورثة المشفرة المسؤولة عن اصطناع هذا البروتين كما يلي:
ATT TTG TAC TCC CTC AAT CTT
أ.عتمادا على جدول الشفرة الوراثية حدد تتابع الأحماض الامينية في كل من الحالتين .
ب.كيف تفسر غياب الكازيين عند بعض النساء؟
4.يخضع الكازيين للإماهة الكلية ثم تؤخذ قطرة من ناتج الإماهة وتوضع في وسط ورقة مبللة بمحلول ذي PH مجهول لجهاز الهجرة الكهربائية كما هومبين في الوثيقة (3).
أ.ماهي درجة PH الوسط؟ علل ذلك؟
ب.تعرف على نوع الاحماض الأمينية الممثلة بـ (س،ع،ص) مع التعليل.
ج.أكتب الحالة الكهربائية لكل من المركبين (س و ع).
المعطيات: الصيغ الكيميائية لبعض الأحماض الأمينية:
- حمض الغلوتاميك GLu ( R= -CH2- CH2-COOH) و PHi=3.08
- الليزين Lys ( R= -CH2- CH2- CH2- CH2-NH2) و PHi=9.74
- غليسينGly ( R= -H) و PHi=6.06.
- سيستيين Cys ( R= -CH2- SH) و PHi=5.02 حيث R يمثل الجذر الألكيلي.
التمرين الثاني:
1توضح الوثيقة (1) رسم تخطيطي لما فوق بنية الغشاء الهيولي لكرية دم حمراء.
أ.ضع البيانات المناسبة دون إعادة الرسم.
ب.قدم تسمية لهذا النموذج التفسيري مع التعليل.
2.أصيب شخص بحروق بليغة استوجب علاجه بزراعة قطعة من الجلد، ولتحقيق ذلك أخذت منه خلايا لمفاوية في ثلاثة أوساط ملائمة وفي وجود خلايا بلعمية كبيرة ثم أضيفت لكل وسط على الترتيب نفس الخلايا اللفاوية من : أمه، أخته و أخيه.
نتائج متابعة تكاثر هذه الخلايا ممثلة في المنحنيات التالية الوثيقة 2:
أ.فسر هذه المنحنيات.
ب.اختر من الأشخاص الثلاثة المعطي للجلد الاكثر ملاءمة،
علل ذلك.
التمرين الثالث:
لغرض تحديد شروط ودور التفاعلات المرحلة الكيموضوئية لعملية التركيب الضوئي أجريت التجربتان التالية:
التجربة الأولى: المرحلة(أ): نعزل معلق عضيات لخلايا نسيج أوراق نبات السبانخ يوضع المعلق في وسط به ماء يحتوي الأكسجين المشع (O18) بدلا من الأكسجين العادي (O16) ، و يعرض هذا المحضر للضوء النتائج المعادلة الكميائية التالية تلخص النتائج المحصل عليها :
6CO2 + 12H2O18 → C6H12O6 + 18O2 + 6H2O
المرحلة (ب) :
نعزل المعلق السابق في درجة PH=6.5 وبفضل تجارب مدعمة بالحاسوب(EXAO) نقيس تطور ركيز(O2) الأكسجين في هذا المعلق مع الزمن بوجود أوغياب الضوء مع إضافة مؤكسد في الوسط (مستقبل هيل ) اللحظة ز=6 دقائق. و النتائج مدونة في منحى الوثيقة (1).
التجربة الثانية:
المرحلة (1):أجريت على معلق كييسات عزلت من صانعات خضراء. الخطوات والنتائج مدونة في الجدول التالي:
الخطوات |
مكونات الوسط المحتوي على كييسات معزولة |
الشروط |
النتائج |
1 |
محلول به مؤكسد ولكن خالي من ADP + Pi |
الضوء |
عدم تكوين الATP |
2 |
محلول به مؤكسد و ADP + Pi |
الضوء |
تكوين الATP |
3 |
محلول به مؤكسد و ADP + Pi |
الظلام |
عدم تكوين الATP |
4 |
محلول به ADP + Pi و خالي من المؤكسد |
الضوء |
عدم تكوين الATP |
المرحلة (2):
وضعت طحالب خضراء وحيدة الخلية في وسط غني ب CO2 به الكربون المشع(C14)عرضت
لمدة 1سا لحزمة ضوء قوية ثم نقلت إلى الظلام وتم قياس كمية 14CO2 في المادة العضوية للطحلب الأخضر و النتائج مدونة في منحنى الوثيقة (2) التالية:
1. حلل وفسر نتائج مراحل كل تجربة .
2.استخلص بمخطط بسيط شروط تركيب ودور الجزيئات المركبة في المرحلة الكيموضوئية لعملية التركيب الضوئي.
التمرين الأول :
1.تحليل وتفسير النتائج المحصل عليها:
استخدام اليوراسيل المشع لتحديد أماكن الإدماج و اليوراسيل جزيئة نوعية خاصة بـ ARN أما اللوسين المشع أيضا لتحديد أماكن الادماج وهي جزيئة مميزة للبروتينات.
يمثل المنحنى المتقطع تطور الاشعاع في البروتين في الوسط2.
- (0-8)سا: تزايد ضعيف في الاشعاع.
- (8-12)سا: تزايد سريع في الاشعاع.
- بعد12سا: تناقص للإشعاع.
يمثل المنحنى المستمر تطور الاشعاع في الـ ARN في الوسط1.
- نلاحظ في الوسط 1 أن الاشعاع يبدأ بالتزايد ابتداءا من الساعة 4 و بشكل مستمر.
- نلاحظ إختلاف في زمن ظهور الإشعاع و يرجع ذلك الى ان اصطناع الـ ARN (الأستنساخ) أولا ثم يصنع البروتين (الترجمة).
2
أ-كتابة البيانات المرقمة و البنية "س":
- تحت الوحدة الصغرى
- تحت الوحدة الكبرى
- الريبوزوم
- ARNm
- إتجاه الترجمة
- س:البروتين.
ب.تحديد الظاهرة التي تعبر عنها الوثيقة (2):
- ظاهرة الترجمة.
ج.استخرج مختلف مراحل هذه الظاهرة:
- مرحلة الأنطلاق.
- الاستطالة.
- النهاية.
د. التغيرات التي تطرأ على البروتين ليصبح وظيفيا هي الإنطواء ليأخذ بنية ثلاثية الأبعاد و النضج ثم يوجه الى داخل او خارج الخلية .
3
أ. تحديد تتابع الأحماض الامينية في كل من الحالتين:
- TAC TTC CTC AAT CTT AAT TTG سلسلة الـ ADN المشفرة العادية.
- AUG AAG GAG UUA GAA UUA AAC سلسلة الـ ARNm العادية.
- Met- Lys -A.Glu-Leu –A.Glu-Leu-Asp سلسلة البيبتيد العادية.
- TAC TTC CTC AAT CTT ATT TTG سلسلة الـ ADN المشفرة غير العادية.
- AUG AAG GAG UUA GAA UAA AAC سلسلة الـ ARNm غيرالعادية.
- Met- Lys -A.Glu-Leu –A.Glu-Stop سلسلة البيبتيد غيرالعادية.
ب. تفسير غياب الكازيين عند بعض النساء:
- نلاحظ على مستوى المورثة المسؤولة عن صنع الكازيين استبدال القاعدة A للرامزة AAT التي تعبر عن اللوسين بالقاعدة T للرامزة ATT التي تعبر عن عن رامزة التوقف لذا نتحصل على بيبتيد ناقص وهذا ما يفسر اختفاء الكازيين عند بعض النساء.
4
أ.درجة PH الوسط = PHi=5.02 الحمض الأميني السيستيين.
التعليل: لان السيستتين في هذا الوسط لم يتحرك باتجاه اي من القطبين مما يعني ان شحنته معدومة أي
PHiالسيستيين= PH الوسط بما أن Phi السيستيين =5.02 فإن PH الوسط =5.02.
ب.التعرف على نوع الاحماض الأمينية الممثلة بـ (س،ع،ص) :
- س:الليزين.
- ع: حمض الغلوتاميك
- ص: الغليسين.
التعليل:
- المركب(ع) اتجه نحو القطب الموجب اذا فشحنته سالبة أي أنه سلك سلوك حمض في هذا الوسط وهذا يعني أن Phi المركب ع أقل من PH الوسط (5.02) وعليه فالمركب (ع) هو حمض الغلوتاميك.
- المركبين(س وص) اتجها نحو القطب السالب اذا فشحنتهما موجبة أي أنه سلكا سلوك قاعدة في هذا الوسط وهذا يعني أن Phi المركبين (س وص) أكبر من PH الوسط (5.02)، بالاضافة ان المسافة الهجرة للمركب (س) أكبر منها عند المركب(ص) مما يدل أن قوة الشحنة موجبة للمركب (س) أقوى منها لدى المركب (ص) وعليه فالمركب (س) الليزين اما المركب (ص) فهو الغليسين.
ج.كتابة الحالة الكهربائية لكل من المركبين (س و ع):
- حمض الغلوتاميك GLu R= -CH2- CH2-COO-
- الليزين Lys R= -CH2- CH2- CH2- CH2-NH3+
التمرين الثالث :
1
أ.وضع البيانات المناسبة :
- غليكوليبيد.
- كوليسترول.
- غليكوبروتين .
- بروتين سطحي خارجي .
- بروتين سطحي داخلي.
- بروتين ضمني .
- فوسفوليبيد
ب- تسمية هذا النموذج التفسيري:
- النموذج الفسيفسائي المائع.
التعليل:
- تنوع المكونات الغشائية و إختلاف طبيعتها الكيميائية و أشكالها تكسب الغشاء منظرا فسيفسائيا.
- أما حركيتها الخاصة فتكسبها خاصية الميوعة .
2
أ.تفسير المنحنيات:
- حدوث استجابة مناعية ما بين خلايا الأم و الأخت و عدم حدوثها مع الاخ و يفسر هذا بعدم توافق نسيجي CMH بين المريض و كل منهما.
ب. المعطي للجلد الاكثر ملاءمة هو :الأخ.
التعليل: توافق بين الـ CMH.
تفسير نتائج مراحل كل تجربة:
التجربة الأولى :
- المرحلة الأولى: عند استعمال ماء ذو أكسجين مشع ينطلق أكسجين مشعا يثبت أن مصدر الأكسجين المنطلق هو الماء (H2O) نتيجة أكسدته خلال المرحلة الكيموضوئية للتركيب الضوئي وليس مصدره (CO2) الذي يدخل في بناء المادة العضوية الناتجة.
2 H2O → O2 + 4H+ + 4 e-
- المرحلة الثانية: من خلال التجربة السابقة: ماهو مصير الالكترونات والبروتونات الناتجة ؟و كيف تصل إلى المادة العضوية؟
التحليل و التفسيير:
- خلال 6 دقائق الأولى في الظلام أو في الضوء يبقى تركيز (O2)في المعلق المحتوي على العضيات الخلوية في تناقص مستمر لغياب المستقبل ولأن المعلق يحتوي بالإضافة للصانعات الخضراء تتواجد الميتوكندري تستهلك أكسجين الوسط لأنها مقر الأكسدة الخلوية.
- عند اللحظة (ز= 6د)وبإضافة مستقبل هيل يتسبب في ارتفاع تركيز (O2) نتيجة أكسدة الماء على مستوى الصانعات الخضراء بوجود الضوء ليرجع المستقبل (أكسدة إرجاعية) فيكون إنتاج (O2)أكبر من استهلاكه من قبل الميتوكندري.
- بعد اللحظة(ز=6د)يقل تركيز (O2)بالرغم من وجود مستقبل هيل لأن المعلق في الظلام، أي أن الضوء والمستقبل ضروريان لانطلاق الأكسجين بواسطة الصانعة الخضراء ومنه فالماء يتأكسد بوجود الضوء ومستقبل الالكترونات(R) الذي يرجع .وفقا للمعادلة التالية:
- 2H2O → 4H+ + 4 é + O2
- 2R + 4H+ + 4é → 2RH2
- 2H2O + 2R→ 2RH2 + O2
تصبح معادلة التجربة الأولى:
التجربة الثانية:
المرحلة الأولى :
- التجربة1 : بوجود مؤكسد و الضوء لا يتشكل الـ ATP، و يرجع ذلك لغياب الـ ATP.
- التجربة 2: بوجود مؤكسد و الضوء و الـ ADP و الـ Pi يتشكل الـ ATP و ذلك لتوفر شروط تركيب الـ ATP.
- التجربة 3 : بوجود مؤكسد و الـ ADP و الـ Pi لا يتشكل الـ ATP و ذلك لغياب الضوء.
- التجربة 4 : بوجود الضوء و الـ ADP و الـ Pi لا يتشكل الـ ATP و ذلك لغياب المؤكسد.
المرحلة الثانية:
- دمج CO2 في المواد العضوية الناتجة يستمر لمدة قصيرة (20ثانية) حتى بعد إيقاف الإضاءة ثم تتوقف تماما بعد ذلك.
- أي يمكن استمرار تركيب المواد العضوية من CO2 في الظلام لمدة قصيرة جدا إذا سبقت بإضاءة، وهذا يؤكد أن المواد المتكونة في المرحلة الكيموضوئية (ATP+ RH2) تستعمل في بناء المواد العضوية . بوجود الطاقة الضوئية الممتصة بواسطة الأنظمة الضوئية يتحقق توازن ديناميكي في تركيب ( ATP + RH2) حيث تركب و تستهلك في تركيب المادة العضوية بنفس السرعة.
المخطط التوضيحي : يقترح مخططا توضيحا مثل المخطط التالي: