مراحل الترجمة
يتم تركيب البروتين (كما رأينا سابقا ) في الهيولى لكن الهيولى تحتوي على تراكيب وعضيات كثيرة ومتنوعة
فاين يتم تركيب البروتين في الهيولى؟ وما هي التراكيب التي تساهم في هذه العملية وما هي مراحلها؟
- يتم تركيب البروتين على مستوى الشبكة الهيولية المحببة
- العضيات التي تساهم في ذلك هي الريبوزومات
- مراحل الترجمة : بداية ، إستطالة ، نهاية
تم عن طريق التصوير الإشعاعي الذاتي تحديد مقر تركيب البروتين في هيولى الخلية بعد حقنها بأحماض أمينية موسومة بنظير مشع كما تم بالمجهر الإلكتروني أخذ صورة تكبير قوي لموقع تركيب البروتين النتائج موضحة في الوثيقة التالية (الوثيقة 1)
حدد العضيات المتدخلة في تركيب البروتين على مستوى الهيولى
العضيات المتدخلة هي الريبوزومات
عرف متعدد الريبوزوم (polyribosome)
هو مجموعة من الريبوزومات المثبتة على نفس الـ ARNm لإعطاء عدة سلاسل ببتيدية متشابهة في نفس الوقت
إستنتج العلاقة بين متعدد الريبوزوم وكمية البروتين المصنعة
إن متعدد الريبوزوم هو طريقة فعالة لتركيب البروتين بسرعة لإنتاج كمية معتبرة من نفس البروتين وفي وقت أقل ويمكن إعتبار أن عدد الريبوزومات المرتبطة هو وسيلة للتحكم في سرعة وكمية تركيب البروتين حسب حاجة الخلية
تم في تجربة دراسة كمية البروتين المصنعة في مستخلص خلوي يحتوي على كل مستلزمات الترجمة في وجود متعدد الريبوزوم حيث تم إضافة أنزيم ريبونكلياز (أنزيم يفكك الـ ARNm) فأظهرت النتائج التجريبية إختفاء متعدد الريبوزوم وعدم تشكل البروتين
ما هي المعلومة التي يمكن إستنتاجها من نتائج التجربة فيما يخص دور متعدد الريبوزوم؟
تشكل البوليزوم يحتاج إلى ARNm لترتبط بها الريبوزومات وبالتالي البوليزوم ضروري لتركيب البروتين
تبين التجربة الموضحة في الوثيقة (2) فصل الأحماض النووية الريبية (ARN) الهيولية بطريقة الطرد المركزي وقياس كميتها أثناء فترة تركيب البروتين وخارج هذه الفترة عن طريق قياس شدة إمتصاص الضوء (تزداد شدة الإمتصاص بزيادة الكمية) النتائج المحصل عليها موضحة في الوثيقة التالية:
كما أن دراسات أخرى حول خصائص الأنواع المختلفة من الـ ARN الهيولية في الخلايا مكنت من الحصول على النتائج الموضحة في الوثيقة التالية(الوثيقة 3):
قدم تحليلا مقارنا للتسجيلين أ و ب ؟ ماذا تستنتج؟
يمثل المنحيين تغيرات شدة الإمتصاص بدلالة أرقام الأجزاء المفصولة بالطرد المركزي
نلاحظ ظهور شوكات 1، 2, 3, 4 سواء كانت الخلية في حالة تركيب البروتين أو خارجها.
كما نلاحظ ظهور الشوكة 5 في حالة تركيب البروتين فقط.
هناك أنواع من ARN متواجدة بصفة دائمة في الهيولى سواء كانت الخلية في حالة تركيب البروتين أو خارجها وهناك نوع واحد فقط يظهر أثناء تركيب البروتين (الشوكة 5) والذي يدعى ARNm .
بالإستعانة بمعطيات الوثيقة 3 حدد نوع الـ ARN في كل شوكة من الشوكات الخمس؟ علل إجابتك؟
- الشوكات 1، 2، 3 تمثل ARNr
التعليل :
- الشوكة 1 : توجد أسفل الأنبوب وبالتالي ذات معامل ترسيب 23 (s)
- الشوكة 2 : تلي مباشرة الشوكة 1 ومنه فهي ذات معامل ترسيب 16 (s)
- الشوكة 3 : تقع أسفل الشوكة 4 وبالتالي فهي ذات معامل ترسيب 5(s)
- الشوكة 4 تمثل الـ ARNt.
التعليل : توجد الشوكة 4 أعلى الأنبوب وبالتالي ذات معامل ترسيب أقل 4(s).
- الشوكة 5 تمثل الـ ARNm.
التعليل : لظهورها أثناء فترة تركيب البروتين فقط
لماذا يكون النكليوتيدات في الـ ARNm مختلف؟
- يكون عدد النكليوتيدات مختلف لإختلاف عدد الأحماض الأمينية لكل بروتين وبالتالي عدد النكليوتيدات المشفرة لها ويختص كل ARNm ببروتين محدد
سمحت الدراسات المنجزة على الريبوزومات في البكتيريا بالحصول على الأشكال الموضحة في الوثيقة 4.
توصلت الأبحاث والدراسات المتقدمة أيضا إلى تحديد البنية الفراغية للريبوزوم كما توضحه الوثيقة 5
بالإعتماد على معطيات الوثيقة 4 و 5 إستنتج الطبيعة الكيميائية للريبوزوم
- الطبيعة الكيميائية للريبوزوم : طبيعة بروتينية (بروتينات) – نووية (ARNr).
قدم وصفا لبنية الريبوزوم :
وصف بنية الريبوزوم :
يتكون الريبوزوم من تحت وحدتين (تحت وحدة صغرى وتحت وحدة كبرى) بينهما نفق لدحول سلسلة ARNm.
تتكون تحت الوحدة الكبرى من موقعين للإرتباط ARNt (موقع A ارتباط الحمض الأميني) و (موقع P موقع الببتيد)، ونفق لخروج سلسلة متعدد الببتيد.
توضح الوثيقة 6 البنية الفراغية لـ ARNt والأشكال المختلفة بتمثيل هذه البنية الفراغية بصورة بسيطة
من خلال الأشكال الموضحة في الوثيقة 6 إستنتج الخصائص المشتركة بين لبصور المختلفة لتمثيل بنية الـ ARNt ؟
للـ ARNt موقعين وظيفيين هما موقع الرامزة المضادة وموقع تثبيت الحمض الأميني
بإستعمال البنية المختصة لـ ARNt وبالإستعانة بجدول الشفرة الوراثية (الوثيقة 1 ص 20)
أرسم بنية الـ ARNt مع تحديد رامزته المضادة للاحماض الأمينية التالية : Ala , Pro ,His , Val
Val رامزته GUA
His رامزته CAU
Pro رامزته CCA
Ala رامزته GCA
تتطلب عملية الترجمة ربط الحمض الاميني بـ ARNt الخاص به وهو ما يعرف بعملية تنشيط الأحماض الأمينية توضح الوثيقة 7 آلية تنشيط الأحماض الأمينية في الهيولي إلى جانب البنية الفراغية للمعقد (أنزيم – ( ARNt
يمكن توضيح مراحل تنشيط الحمض الأميني في الوثيقة (8)
إستننتج من الوثيقتين (7،8) العناصر اللازمة لتنشيط الأحماض الأمينية ودور كل منها.
العناصر اللازمة لتنشيط الأحماض الأمينية ودورهاهي:
أنزيم نوعي: يتعرف على الحمض الأميني المناسب للـ ARNt حسب الشفرة المضادة ويساهم في ربطها.
الـ ATP : تحرير الطاقة الضرورية للتنشيط (تدخل في بناء روابط بين الحمض الأميني والـ ARNt الخاص به).
ARNt : بعد تشكل المعقد ينتقل الحمض الأميني إلى الريبوزوم.
- الدراسات المختلفة في سنوات الستينات إلى تحديد آليات حدوث عملية الترجمة والمراحل المختلفة لحدوثها كما هو موضح في الوثيقة (9)
إستنتج العناصر الضرورية لحدوث عملية الترجمة
العناصر الضرورية لحدوث عملية الترجمة هي:
- معلومة وراثية ARNm.
- الريبوزومات
- ARNt
- أحماض أمينية
- طاقة
- أنزيمات
حدد الظواهر التي تحدث عند نهاية الترجمة
* تحرر آخر ARNt
* إنفصال تحت وحدتي الريبوزومة
* تحرر ARNm وتحرر السلسلة الببتيدية
صف في نص علمي مراحل الترجمة.
تتم عملية الترجمة في ثلاثة مراحل
* مرحلة البداية : الإنطلاق : تتوضع تحت الوحدة الصغرى للريبوزوم على رامزة الإنطلاق AUG.
يأتي أول ARNt حامل للحمض الأميني MET ثم ينضم المجموع تحت الوحدة الكبرى بحيث يكون ARNt الأول في الموقع أ.
يأتي ARNt ثاني حامل للحمض الأميني الثاني ويتوضع في الموقع A، تتشكل أول رابطة ببتيدية بين الحمض الأميني الأول والحمض الأميني الثاني.
يتحرر الـ ARNt الأول الخاص بالـ MET ويبقى الموقع أ شاغرا (فارغ)
* مرحلة الإستطالة : تتحرك الريبوزومة على طول ARNm بمقدار رامزة واحدة ويصبح ARNt الثاني في الموقع أ ويبقى الموقع A شاغرا.
يأتي ARNt ثالث حامل للحمض الأميني الثالث الموافق للرامزة الثالثة ويتوضع في الموقع A ثم تتشكل رابطة ببتيدية ثانية وهكذا في كل مرة حتى تستطيل السلسلة الببتيدية وتصل الريبوزومة إلى نهاية ARNm أو إحدى رامزات التوقف.
* مرحلة النهاية :
عندما تصل الريبوزومة إلى نهاية الـ ARNm أو إلى إحدى رامزات التوقف تنفصل تحت وحدتي الريبوزوم ويتحرر ARNm والسلسلة الببتيدية وآخر ARNt وينفصل MET عن السلسلة الببتيدية.
الإنتهاء من تركيب البروتين على مستوى الريبوزومات وبعد نضجه يتم توجيهه نحو المكان الذي سوف يقوم فيه بأداء وظيفته داخل أو خارج الخلية.
لإظهار مصير أحد أنواع البروتينات التي يتم تركيبها على مستوى الخلايا العنقودية للبنكرياس تم في تجربة تحضين قطع من نسيج بنكرياس لمدة ثلاثة دقائق في وسط يحتوى على الحمض الأميني لوسين المشع، حولت القطع بعد ذلك إلى وسط به أحماض أمينية عادية وتم التخلص من كل اللوسين المشع المتبقي، ثم أخذت عينات من النسيج بعد فترات متفاوتة من التحضين وأخضعت للتصوير الإشعاعي الذاتي لتحديد أماكن وجود الإشعاع داخل وخارج الخلية النتائج موضحة في الوثيقة 10 كما توضح الوثيقة 11 التمثيل البياني للنتائج الكمية لنسبة النقاط السوداء (نقاط الإشعاع) في 03 مناطق مختلفة من الخلية مقارنة بالعدد الكلي لنقاط الإشعاع في الخلية.
من خلال تحليل صورة الوثيقة 10 والرسم للوثيقة 11 حدد تركيب العضيات الخلوية التي يتواجد فيها البروتين.
تحليل الوثيقة 10 :
نلاحظ بعد 3 دقائق من الحضن وجود إشعاع على مستوى الشبكة الهيولية الفعالة المحببة دليل على إندماج الأحماض الأمينية المشعة في البروتينات على مستواها .
بعد 7 دقائق نلاحظ إنتقال الإشعاع إلى جهاز غولجي .
بعد 120 دقيقة نلاحظ ظهور الإشعاع على مستوى الحويصلات الإفرازية التي تقوم بطرح البروتينات خارج الخلية .
تحليل المنحنيات:
من 15 إلأى 120 دقيقة نلاحظ تناقص مستمر لشدة الإشعاع على مستوى الشبكة الهيولية الفعالة ليرتفع على مستوى جهاز غولجي ثم يتناقص مرة ثانية ليظهر على مستوى الحويصلات الإفرازية .
يتم تركيب البروتين على مستوى الشبكة الهيولية الفعالة ويكتسب بنيته الفراغية ووظيفته على مستوى جهاز غولجي وتقوم الحويصلات الإفرازية بطرحها خارج الخلية.
- إختبارات
- 10
- الأجوبة الصحيحة
- False
- الأجوبة الخاطئة
- False
- مجموع النقاط
- False
المراتب الخمس الأولى في Quiz
- Tarzalt Hichem
- 200 نقطة
- safaa messaoud
- 200 نقطة
- dark matter
- 200 نقطة
- Reda Morsli
- 200 نقطة
- Înë Yàçî
- 200 نقطة
- anis messai
- 200 نقطة
- محمد أنيس بوخالفة
- 200 نقطة
- Benbachir Amir
- 200 نقطة
- أيمن علاوي
- 195 نقطة
- مريم اشيت
- 195 نقطة