وحدة تركيب البروتين بالتفصيل وبدون تحميل

وحدة تركيب البروتين بالتفصيل وبدون تحميل
وحدة تركيب البروتين
يمر تركيب البروتين بعدة مراحل، من تحويل المعلومات الوراثية المحمولة على جزيء الـ ADN نحو السيتوبلازم عن طريق الـ ARN بعملية الإستنساخ، حتى ترجمته بواسطة الريبوزومات، بمشاركة مجموعة من الجزيئات تدخلها ضروري لحدوث عملية الترجمة.

تم تقسيم هذه الوحدة إلى 5 أجزاء:
الحمض الريبي النووي منقوص أكسجين.
العلاقة مورثة بروتين.
عملية الإستنساخ.
عملية الترجمة.
التحصيل.

الحمض الريبي النووي منقوص الأكسجين
أهداف

من خلال قراءتك لهذا الدرس ستتمكن من:

التعرف على المادة الوراثية

ماهو الـ DNA

معرفة مكونات الحمض الريبي النووي منقوص ا كسجين

فهم مبدأ التضاعف وا ستنساخ للمادة الوراثية



المعلومات الوراثية
تكهن الإنسان منذ اهتمامه بالنباتات والحيوانات بأنه ولابد أن الكائن ينمو ويتطور وفق خطة وتصميم معين من قبل، ورثته البيضة عن الكائن الأم، ولهذا تبنى علم الوراثة فكرة وجود عناصر غير مرئية محتوية على معلومات الوراثية التي سميت فيما بعد بالجينات (المورثات)، مع تقدم الأبحاث واقتراح النظريات تم التوصل إلى أن هذه الجينات تتكون من جزيئات معينة موجودة في الخلية. لكن لم يكن تخيل أو تحديد طبيعة هذه الجزيئات ممكنا لأي من الباحثين في هذا المجال، وبإعلان نظرية الكروموزومات للوراثة في بداية القرن 20، أصبح جليا أن الكروموزومات هي الحاملة للمعلومات الوراثية، وقد تبين أنها مكونة من مركبات عديدة، منها البروتينات والحمض الريبي النووي منقوص الأكسجين (ADN). إلى هنا لم يتم التعرف تماما ما هو المسؤول على القيام بمهمة المادة الوراثية "البروتينات أم الـ ADN". ركزت الأبحاث في تلك الفترة على دراسة أنواع محددة من البروتينات بإعتبارها جزيئات واسعة الإختلافات، وهذا ما يؤهلها للقيام بمهمة المادة الوراثية. لكن وبعد محاولات عديدة وصلت هذه الأبحاث إلى طريق مسدودة، إذ تم اثبات أنه لا يوجد أي نوع من البروتينات يمكن أن تتوفر فيه شروط المادة الوراثية، وهي:

أن يحتوي على جميع المعلومات الوراثية المطلوبة لإدارة وتنظيم الأنشطة الأيضية في الخلية.

له القدرة على التضاعف بإنتظام ودقة، بحيث يمكن انتقال المعلومات الوراثية وتوريثها للخلايا البنوية بطريقة مضبوطة.

له القدرة على الطفور بنسب منخفضة جدا، بحيث يحدث تغيرات وراثية يمكن توريثها للنسل.

ومن هنا تحولت الأبحاث والدراسات إلى الـ ADN، بإعتباره هو بالفعل المادة الوراثية (في معظم الخلايا الحية).

ا حماض النووية
الأحماض النووية هي جزيئات ضخمة تتكون من وحدات تركيبة تدعى بالنيوكليوتيدات. تتواجد في جميع الخلايا الحية، وهي المسؤولة على نقل المعلومات الوراثية والإشراف على تصنيع البروتينات داخل الخلايا الحية. يمكن تمييز نوعين من الأحماض النووية: حمض ريبي نووي منقوص الأكسجين (ADN)، و حمض ريبي نووي (ARN)، الأول بصفة عامة يتواجد في النواة ، والثاني يتواجد في سيتوبلازم الخلية.

موقع تواجد الحمض الريبي النووي منقوص الأكسجين (ADN

يتواجد بصفة عامة داخل النواة. ولو لاحظت نه توجد بعض الجزيئات من الـ ADN مستقلة عن المادة الوراثية للخلايا، وتتواجد داخل بعض العضيات الخلوية، مثل الميتوكوندريا والبلاستيدات.


كل العضيات الخلوية

لا يتواجد داخل كل العضيات، وانما يتواجد جزيئات قليلة داخل الميتوكوندريا والبلاستيدات، ولكنها ليست خاصة بحمل المعلومات الوراثية للخلية، انما تشفر لعدد قليل من البروتينات التي يتم انتاجها داخل هذه العضيات والتي يتعذر تكونها في السيتوبلازم لكبر حجمها، وبالتالي لا تستطيع العبور داخل العضيات عبر الأغشية.


الميتوكوندريا

لا يتواجد داخل الميتوكوندريا، وانما يتواجد جزيئات قليلة داخل الميتوكوندريا والبلاستيدات، ولكنها ليست خاصة بحمل المعلومات الوراثية للخلية، انما تشفر لعدد قليل من البروتينات التي يتم انتاجها داخل هذه العضيات والتي يتعذر تكونها في السيتوبلازم لكبر حجمها، وبالتالي لا تستطيع العبور داخل العضيات عبر الأغشية.

أنواع الأحماض النووية

هناك نوعان من الأحماض النووية هما، الـ - ADN وهو الحمض الريبي النووي منقوص الأكسجين.
- ARN وهو الحمض الريبي النووي.

الحمض الريبي النووي منقوص ا كسجين ADN

يعد الـ ADN بوليمار (متعدد) يتكون من وحدات بناء تسمى النيوكليوتيدات. وتتكون كل نيوكليوتيدة من ثلاثة جزيئات هي: سكر خماسي ريبوز منقوص الأكسجين (desoxyribose)، مجموعة فوسفات وقاعدة آزوتية (احدى قواعد البيورين أو البيريميدين). ترتبط جزيئات السكر والفوسفات بشكل متتابع لتكوين ما يعرف بهيكل سكر الفوسفات، بحيث ترتبط مجموعة الفوسفات بذرة الكربون 5' لسكر النيوكليوتيدة التابعة لها، عن طريق رابطة تساهمية وبذرة الكربون 3' لسكر النيوكليوتيدة التالية، عن طريق رابطة استيرية. ويتم ارتباط القواعد الآزوتية على هيكل سكر الفوسفات عن طريق ارتباطها بذرة الكربون 1' على جزيء السكر المقابل. و يعطي تتابع القواعد الآزوتية على طول هيكل سكر الفوسفات في جزيء الـ ADN شفرات التي تشفر للأحماض الأمينية للبروتين المقابل، وبتحديد تتابع هذه القواعد الآزوتية على جزيء الـ ADN يمكن تحديد تتابع الأحماض الأمينية المركبة للبروتين المشفر له من قبل المورثة.

التركيب الكيميائي للـ ADN

للتعرف على المكونات الكيميائية للـ ADN يجب إماهته إلى مكوناته الجزئية، وتكون الإماهة جزئية أو كلية، حيث يتفكك الـ ADN عند ا ماهة الجزئية إلى مكوناته البسيطة، أما عند ا ماهة الكلية فيعطي مكوناته الاكثر تعقيدا.