DJSALAH
2010-04-17, 23:13
--------------------------------------------------------------------------------
تعريف الذات : هي مجموع جزيئات الناتجة من التعبير المورثي و التي تمثل الهوية البيولوجية للفرد وتتمثل في البروتينات السكرية المتواجدة في الغشاء البلازمي ونميز منها :
1/ نظام معقد توافق النسيجي CMH وHLA له مميزات خاصة نذكرها :
*بروتينات مرمزة بعدة مورثات متجاورة ومرتبطة ومتنوعة وغياب السيادة بينها وهذا ما يضعف احتمال تشابه بروتينات CMH لفردين ليس لهما علاقة قرابة .
بنية الغشاء البلا زمى: يتكون من طبقتين من فوسفوليبد
تتخلالها بروتينات مختلفة الأحجام ومتباينة الأوضاع
وغير مستقرة.تنوع المكونات الغشائية واختلاف طبيعتها
الكيمائية وأشكالها تكسب الغشاء ميزة الفسيفساء مائع
ومن خصائص الغشاء البلازمي :
نفوذ /حساس / مرن /تعارف
الية الدفاع العضوية : تدافع العضوية عن نفسها بنوعين
من التفاعلات
1/تفاعل مناعي ذو وساطة خلطية : يتم بإنتاج أجسام مضادة
المركبة والمفرزة من قبل خلايا بلازمية مصلية والناتجة
من تمايز خلايا لمفاوية Bالناتجة من النخاع العظم .
2/تفاعل مناعي ذو وساطة خلوية :يتم بإنتاج خلايا لمفاوية Tالسمية .
1*دراسة التفاعل المناعي الخلطي: يتوقف على إنتاج أجسام مضادة من نوع IGg
مميزاته :الاكتساب –النقل – النوعية
- بنية الجسم المضاد :
- تشكيل المعقد المناعي ومصيره
- تخريب المستضد بتدخل المتمم
الحصيلة المعرفية:
يسبب دخول جزيئات غريبة في بعض الحالات
إلى العضوية (المستضد)إنتاج مكثف لجزيئات تختص
بالدفاع عن اللذات تدعى بالأجسام المضادة .
ترتبط الأجسام المضادة نوعيا مع المستضدات
التي حرضت إنتاجها .
الأجسام المضادة جزيئات ذات طبيعة بروتينية
تنتمي إلى مجموعة الغلوبيلينات المناعية .
*يتكون الجسم المضاد من أربع سلاسل بيبتدية
سلسلتين خفيفتين وسلسلتين ثقيلتين .تتصل السلاسل
الثقيلة بالسلاسل الخفيفة عن طريق جسور
ثنائية الكبريت كما تتصل السلاسل الثقيلة فيما بينها
بواسطة جسور ثنائية الكبريت .
تحتوي كل سلسلة من سلاسل الجسم المضاد
على منطقة متغيرة (موقع تثبيت المستضد)
ومنطقة ثابتة (مسؤولة عن مناطق التنفيذ) صفحة -9-
يملك الجسم المضاد موقعين لتثبيت المحددات المستضدية
تشكلهما نهايات السلاسل الخفيفة والثقيلة للمناطق المتغيرة .
يرتبط المستضد بالجسم المضاد ارتباطا نوعيا في موقع
التثبيت ويشكلان معا معقد مستضد _جسم مضاد يدعى
المعقد المناعي .
يؤدي تشكل المعقد المناعي إلى إبطال مفعول المستضد ليتم بعدها التخلص
من المعقد المناعي المتشكل عن طريق ظاهرة البلعمة .
تتم عملية البلعمة بعدة مراحل :
1-يتثبت المعقد المناعي على المستقبلات الغشائية النوعية للبلعميات
الكبيرة بفضل التكامل البنيوي بين هذه المستقبلات وبين موقع تثبيت خاص يوجد
في مستوى الجزء الثابت للجسم المضاد .
2-يحاط المناعي بثنية غشائية .
3-يتشكل حويصل اقتناص يحوي المعقد المناعي .
4-يخرب المعقد المناعي بأنزيمات الحالة التي تصبها
الليزوزمات في حويصلات الاقتناص .
مصدر الأجسام المضادة :تنتج AC من طرف الخلايا البلازمية التي تتميز
بحجم كبير و هيولة كثيفة وجهاز غولجى نامي وشبكة هيولية متطورة .
والناتجة من تمايز الخلايا للمفاوية B في نخاع العظم وتكتسب كفاءتها المناعية
هناك بتركيب مستقبلات غشائية تتمثل في جزيئات IGs يؤد يتعرف الخلايا اللمفاوية B
على المستضد إلى إنتاج لمة من الخلايا اللمفاوية B تمتلك مستقبلات غشائية
متكاملة بنيويا مع محددات المستضد .يطرأ على الخلايا اللمفاوية المنتخبة
أو المنشطة انقسامات تتبع بتمايز هذه الأخيرة إلى خلايا منفذة (بلازمية) منتجة
أجسام مضادة نوعية بالإضافة إلى Bm .
2- دراسة التفاعل المناعي الخلوي: رد فعل مناعي خلويTC
-حقن اناتوكسين السل BCG
تتعرف الخلايا اللمفاوية السمية TC على المستضد النوعي بواسطة
مستقبلات غشائية مكملة لمحددات المستضد(تكامل بنيوي) حيث يثير تماس
TC مع المستضد بإفراز بروتين (البرفورين) الذي يعمل على تخريب غشاء
الخلايا المصابة بتشكيل ثقوب مؤدية إلى انحلالها.
مصدر الخلايا اللمفاوية TC :تنتج خلايا TC من تمايز صنف من الخلايا
اللمفاوية T (LT8 ) الحاملة لمؤشر الـCD8 .تتشكل الخلايا اللمفاوية
LT8في نخاع العظم وتكتسب كفاءتها المناعية بتركيب مستقبلات غشائية
نوعية في الغدة التيموسية.يتم انتخاب الخلايا اللمفاوية المتخصصة ضد بيبتيد
مستضد عند التماس.حيث تتكاثر الخلايا اللمفاوية المنتخبة وتشكل لمة من الخلايا
اللمفاوية TC تمتلك نفس المستقبل الغشائي .
ملاحظة: CD4 جزيئات غليكوبروتينية وهي مؤشرات الخلايا
اللمفاوية T4 المفرز للأنترلوكين.
CD8 هي مؤشرات لـT8 .(HLA1مستقبل T8 وHLA2 مستقبل T4 ).
* مؤشرات الزمر الدموية:تحتوي أغشية الكريات الحمراء على جزيئات
تميز الزمر ABO و الريزوس.
أ/ الزمر الدموية A B O: تحدد الزمر الدموية ABO بمعاملة كريات
دم حمراء بمصل يحتوي على أجسام مضادة.يحدث ارتصاص بارتباط
الأجسام المضادة بالمستضدات الغشائية الموافقة لها المتواجدة على
سطح غشاء الكريات الحمراء فيؤدي إلى تجمعها بتشكيل معقدات .
ب/ المقارنة بين المستضدات الغشائية في نظام الزمر الدموية ABO و مصدرها :
تعتبر المستضدات الغشائية للزمر الدموية جزيئات غليكوبروتينية متواجدة على غشاء
الكريات الحمراء تحتوي نهايتها على جزء سكري نهايتها مسؤولة على خصوصية كل زمرة.
ج/ عامل الريزوس ويقال عن الشخص أنه موجب الريزوس Rh+ إذا كان حاملا على سطح كرياته الحمراء جزيئة بروتينية تعرف بمولد الضد D (يتحكم في ظهورها مورثة D سائدة محمولة على الصبغي رقم 1 أما الشخص سالب الريزوس Rh- لا يحمل مولد الضد D .
صفحة -10-
*سبب فقدان المناعة المكتسبة ( فيروس السيدا VIH ) :
السيدا مرض العصر وهو خطير جدا لعدم وجود علاج فعال تم العثور عليه في الدم والسائل المنوي ينتقل الفيروس بالطرق التالية:
علاقات جنسية غير مشروعة – حقن الدم – الرضاعة الطبيعية (أم مصابة بالفيروس)
يغزو الفيروس بشك انتقائي الخلايا اللمفاوية T4 ويعود إلى إمكانية حدوث تكامل بنيوي بين البروتين السطحي يوجد على غشاء الفيروس يدعى بـGP120 والمستقبل النوعي الخاص بالخلية T4 الذي يسمى CD4 كما تبينه الوثيقة التالية :
وبهذا التكامل البنيوي يمر محتوى الفيروس (بروتين + مادة الوراثية للفيروس ARN) داخل الخلية T4 حيث يقوم أنزيم الفيروس بالنسخ العكسي لـARN إلى ADN الذي يندمج ضمن ADN خلية T4 المضيفة.
تستنسخ قطعة ADN المندمجة ويتم تكون ARN الفيروس من جديد وبروتينات
تنتشر بشكل جسيمات فيروسية ضمن الخلية المضيفة T4
يتكاثر الفيروس بهذه الطريقة وبأعداد هائلة تسبب انفجار وتحلل الخلية T4 وموتها.
سؤال:ما هي سبل المعالجة الممكنة عمليا .
الجواب: استعمال الأدوية و التوعية.
الوثيقة -1- تبين دورة حياة الفيروس (شكل-أ-)( شكل-ب-)- طرق التدخل.
صفحة-11-
*دور البروتينات في الاتصال العصبي :
تنتقل الرسالة العصبية المشفرة في الليف العصبي قبل مشبكي على شكل تواترات لكمونات عمل و التي تتحول إلى رسالة مشفرة بتركيز المبلغ العصبي على مستوى المشبك .وتعمل المراكز العصبية على معالجة هذه الرسائل .
*التذكير بالمكتسبات :
يسجل جهاز التسجيل كمون عمل اثر تنبيه فعال لليف عصبي حسي في المنعكس العضلي .ينتج عن هذا التسجيل نتيجة تغير في شحنة الليف العصبي .ينقل الليف الحسي السيالة العصبية الحسية الى المراكز العصبية (النخاع ألشوكي)حيث يقوم بدور إدماجي تثبط السيالة العصبية المتجهة للعضلة القابضة بينما العصبون المحرك ينقل سيالة عصبية محركة نحو العضلة الباسطة .تلعب المشابك في هذا المسار دورا أساسيا اذ يتوقف على مستواها طبيعة الرسالة العصبية التي تصل إلى الخلية بعد المشبكية عن طريق مبلغات كيميائية .
*آلية النقل ألمشبكي :
يوجد نوعان من القنوات الغشائية ذات طبيعة بروتينية وهي :
أ )القنوات المرتبطة بالفولطية :
- حيث مصدر كمون العمل المسجل اثر تنبيه فعال لليف عصبي (أو فرض كمون على الغشاء)هو تيار كهربائي ناتج عن فتح قنوات Na+ .K+ مكثف .ويتمثل زوال الاستقطاب على دخول شوارد Na+ بالميز(تدرج التركيز)ويمثل إعادة الاستقطاب في خروج K+ ببطيء (بنفس الظاهرة)
*ملاحظة :تتفتح أول قناة الفولطية لNa+ثم تتبعها القناة الفولطية K+.
ب) القنوات المرتبطة بالكيمياء:
يحتوي الغشاء بعد ألمشبكي على بروتينات غشائية خاصة وهي عبارة عن مستقبلات لها موقعين لتثبيت المبلغ الكيميائي (الوسط الكيميائي )مثل استيل كولين .
ملاحظة :
1-في غياب استيل كولين تكون القنوات Na+ مغلقة بينما تثبيت استيل كولين عليها يتسبب في انفتاحها كلاهما يسبب تولد زوال الاستقطاب للخلة بعد المشبكية .
2-القنوات الفولطية توجد على الألياف العصبية والمحاور الاسطوانية للألياف عديمة النخاعين تمتاز هذه الألياف بنظرية التيارات المحلية المترددة /
3-بينما في الألياف العصبية ذات النخاعين فتتواجد على مستوى اختناقات رانفر لدى تمتاز هذه الألياف بنظرية القفز حيث السرعة تكون اكبر.
*كمون راحة : يكون غشاء العصبون أثناء الراحة مستقطبا حيث يسجل جهاز الراسم الاهتزاز ألمهبطي عندما يكون المسرى ألمجهري متصل بالهيولى منحنى كمون قدره 70ميلي فولط (عادة ما يتراوح كمون الراحة من 60-إلى 100)
بينت التحاليل الكيميائية للوسط الخارجي والداخلي للألياف العصبية وجود توزيعا متباينا لشوارد
الصوديوم والبوتاسيوم كما بينت تجارب أخرى أن مصدر كمون الراحة ملاحظ هو هذا التوزع المتباين
هناك شوارد أخرى وجزيئات على جانب الغشاء الهيولي لها دخل إلى حد ما في شحنة الليف .
صفحة-12-
*دور البروتينات الغشائية في المحافظة على كمون الراحة :
-تمتاز قنوات تسرب الصوديوم والبوتاسيوم بالخصائص التالية :
-ذات طبيعة بروتينية .
- تخترق طبقتي الفوسفو ليبيد للغشاء وتكون القناة مفتوحة باستمرار.
- تنقل الشوارد حسب تدرج تركيزها .
- تمتاز بنقل اصطفائي (اختياري )فهناك قناة تختص بنقل Na+ من الوسط الخارجي إلى الوسط الداخلي حسب تدرج تركيزها وقناة تختص بنقل أل K+ من الوسط الداخلي إلى الوسط الخارجي حسب تدرج تركيزها .
- عدد قنوات K+ أكثر من عدد قنوات أل Na+ مما يجعل ناقلية لK+ عبر الغشاء اكبر.
-مضخة الصوديوم والبوتاسيوم تمتاز هذه القنوات بالخصائص التالية :
- عبارة عن بروتين ضمني كبير يحتوي على نشاط أنزيمي من نوع ATPase.
- تحافظ هذه المضخة على ثبات كمون الراحة بالطريقة التالية :
-تثبت3 شوارد الصوديوم من جهة السيتوبلازم وتخرجها إلى الوسط الخارجي عكس تدرج تركيزها .
-تثبت شاردتين k+ من جهة الوسط الخارجي للخلية وتدخلهما داخل الخلية وتتم عبر المراحل التالية :
- استعادة الشكل الأصلي لناقل بإدخال k+.
- تستهلك جزيئة ATP ADP +PI
- تتغير البنية الفراغية للمضخة أثناء عملها (وضعية مفتوحة للخارج أو للداخل .
وتتم عبر المراحل التالية:1-فسفرة الناقل 2-تغير شكل الناقل طردا لصوديوم 3-نزع الفوسفور من الناقل
4-استعادة شكل الناقل بإدخال البوتاسيوم
*شرح آلية انتقال السيالة العصبية على مستوى المشابك الكيميائية :
-يؤدي تنبيه العصبون قبل ألمشبكي إلى تغيرات الكمون الغشائي وتسجيل كمون عمل ويتمثل ذلك في :
- زوال استقطاب سريع للغشاء الهيولي نتيجة انفتاح القنوات المرتبطة بالفولطية للصوديوم وتدفق داخلي لشوارد الصوديوم .
- عودة استقطاب ناتجة عن تدفق خارجي لشوارد البوتاسيوم نتيجة انفتاح القنوات الفولطية للبوتاسيوم .
- إفراط في الاستقطاب نتيجة تأخر انغلاق القنوات المرتبطة بالفولطية لل K+ .
-مما سبق يمكن أن تستنتج أن كمون العمل المسجل يعود لتغير مؤقت لنفاذية الغشاء لشوارد الصوديوم و البوتاسيوم بتدخل القنوات البروتينية الفولطية تعمل المضخة المستهلكة للـ ATP على عودة التراكيز الأيونية لحالتها الأصلية .
- إن من شروط توليد كمون عمل أن يكون التنبيه يساوي أو اكبر من عتبة زوال استقطاب .
- ينتقل كمون العمل على طول الليف العصبي حتى يصل إلى الزر ألمشبكي إلى مايلي :
- تحرير المبلغ الكيميائي في الشق ألمشبكي (الوسط الكيميائي )
- يتثبت المبلغ الكيميائي على مستقبلات غشائية تدعى بالقنوات المرتبطة بالكيمياء مما يسبب انفتاح القنوات وتوليد زوال استقطاب اثر دخول شوارد الصوديوم .
- إن سعة زوال استقطاب الغشاء بعد ألمشبكي تتوقف على عدد القنوات الكيميائية المستقبلة المفتوحة خلال زمن معين وبالتالي على تركيز المبلغ العصبي في الشق ألمشبكي.
-تلعب شوارد الكالسيوم دورا أساسيا في تحرير المبلغ الكيميائي إذ وصول موجة زوال استقطاب إلى الزر ألمشبكي(نهاية عصبية) يؤدي إلى انفتاح قنوات Ca++ المرتبطة بالفولطية وبالتالي دخول هذه الشوارد إلى هيولة الزر ألمشبكي يسبب هجرة الحويصلات المشبكية إلى الغشاء قبل ألمشبكي وتحرير المبلغ العصبي. صفحة-13-
*آلية انتقال السيالة العصبية عبر المشبك:عصبي عضلي
*ترجمة الرسالة العصبية قبل المشبكية :
إن الرسالة العصبية في مستوى الغشاء قبل ألمشبكي تكون مشفرة بتغير تواترات كمون العمل التي تتحول في مستوى المشبك إلى تغيرات في كمية المبلغ الكيميائي الذي بدوره يؤدي إلى توليد رسائل بعد مشبكية مشفرة بتواترات كمون العمل في المشبك المنبه وإفراط في الاستقطاب في المشبك المثبط يتم بمبلغ كيميائي يدعى GABA الذي يؤدي إلى مرور Cl-
* آلية الإدماج العصبي :يتصل العصبون بعد ألمشبكي بعدة مشابك يتوقف تأثيرها على نوع المبلغ الكيميائي وتأثيره على الغشاء بعد ألمشبكي .
1-أنواع المشابك :
-مشابك تنبيهية :يسبب المبلغ العصبي في هذا المشبك زوال استقطاب الغشاء بعد ألمشبكي وتوليد كمون بعد ألمشبكي تنبيهي PPSE إذا كان يساوي أو اكبر من عتبة زوال استقطاب يؤدي إلى انتشار كمون عمل .
-مشابك تثبيطية :يسبب المبلغ العصبي في هذا المشبك إفراطا في استقطاب الغشاء بعد ألمشبكي وتوليد كمون بعد ألمشبكي تثبيطي PPSI .
*-عمل المشبك المثبط ذو المبلغ العصبي GABA :
-يحررGABA بالإفراز الخلوي في الشق ألمشبكي .
-يثبت GABAعلى مستقبلات قنوات غشائية في الخلية بعد مشبكية (قنوات كيميائية)
-تتفتح قنوات Cl- فيدخل إلى الخلية بعد المشبكية ويولد إفراطا في الاستقطاب فيها .
-لا يهدم GABA في الشق ألمشبكي بل يمتص من طرف الخلية قبل المشبكية أو الخلية الدبقية عن طريق نواقل خاصة ليستعمل في حلقة كربس بعد تحويله إلى حمض السكسنيك.
*ملاحظة:تقاس الظواهر الكهربائية بجهاز راسم الذبذبات ألمهبطي .
تتحصل على كمون عمل إذا بلغ مجمل الكمونات التنبيهية والتثبيطية أثناء الإدماج عتبة توليد كمون العمل بينما إذا كانت المحصلة اقل من العتبة فلا يتولد كمون عمل.
أي :PPSE+PPSI اكبر عتبة كمون العمل :تولد كمون عمل وانتشاره .
PPSE+PPSI اصغر عتبة كمون العمل: عدم تولد كمون صفحة-14-
ملاحظة: مبدأ عمل الجهاز:الراسم الاهتزاز المهبطي:
يعتمد على تسجيل انحراف الالكترونات الناتجة عن
فرق في الكمون المسجل بين الصفيحتين الأفقيتين
على حسب وضعية أقطاب الاستقبال علما بان اثر
الحركة تبرز بشكل ومضات ضوئية تسجل
على شاشة مفلورة .
مبدأ عمل الجهاز:يعتمد على تسجيل انحراف e- الناتجة
عن فرق في الكمون المسجل بين الصفيحتين الأفقيتين
على حسب وضعية أقطاب الاستقبال علما بأن اثر الحركة
تبرز بشكل ومضات ضوئية تسجل على الشاشة.
الفائدة من استعمال الجهاز :
-دراسة الظواهر الكهربائية في الألياف العصبية
لان سعتها صغيرة جدا وزمنها قصير جدا.
صفحة-15-
تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية
يتعرض العالم الحي إلى تدفق طاقوي مصدره الطاقة الضوئية يمكنها التحول إلى طاقة كيميائية بتدخل النبات الأخضر. تخزن هذه الطاقة الكيمائية في روابط المادة العضوية المصنعة انطلاقا من CO2 H2O . وماء و أملاح معدنية.ومقرها الصانعة الخضراء
بنية الصانعة الخضراء:
1/ ما هي الآليات والمراحل التي تسمح
بتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة
كيميائية كامنة ؟
تعمل الجزيئات اليخضور المتواجدة في الأنظمة الضوئية PSI و PSII عل اقتناص الطاقة الضوئية مما يسبب تحرير الالكترونات المشحونة بالطاقة العالية تعوض الالكترونات المفقودة من قبل اليخضور PSII بالكترونات أخرى الناتجة عن التحلل الضوئي للماء وفق التفاعل التالي:
2H2O 4H++4e - + O2 خلال هذا التفاعل ينطلق أكسجين تاركا البروتونات أما الالكترونات PSII المفقودة تنتقل عبر سلسلة من النواقل الغشائية (من ناقل ذو كمون أكسدة و إرجاع منخفض إلى مرتفع). خلال عملية النقل الالكتروني تتحرر طاقة تسمح بضخ البروتونات من الحشوة إلى داخل الكييس عكس تدرج التركيز (نقل فعال) ونفس الخطوات بالنسبة إلى PSI حيت يحرر الكترونات بعد امتصاصه الطاقة الضوئية من كمون أكسدة وإرجاع منخفض نحو المرتفع (NADP+) وان ارتفاع التركيز البروتونات داخل تجويف الكييس يؤدي إلى ميزها نحو الحشوة عبر الكرات المذنبة هذا الميز يكون مصحوبا بفسفرة ADP إلى ATP ويرجع NADP+ إلى NADPHH+ وذلك باتحاد البروتونات بالالكترونات وفق التفاعل التالي :
+ATP+O2 2 NADP+ + 2H2O + ADP+ Pi 2NADPHH+
في وجود الضوء و اليخضور تدعى هذه المرحلة بالمرحلة - كيموضوئية- تحدث على مستوى تلا كويد
حصيلة المرحلة
1/ تنشيط اليخضور 2 / التحلل الضوئي للماء 3/إرجاع النواقل 4/تشكيل الطاقة
رسم تخطيطي تفسيري وظيفي بنيوي لغشاء الكييس ) تفسير المرحلة الكيموضوئية صفحة-16-
ألية انتقال الالكترونات في السلسلة التركيبية الضوئية (الفسفرة الضوئي)
تبدأ حركة الالكترونات من الماء إلى المستقبل النهائي وهو +NADP عبر الأنظمة الضوئية من PSII وPSI وجملة من النواقل وهذه الحركة لا يمكن أن تتم بصورة تلقائية كون كمون الأكسدة والإرجاع للماء أعلى0.80فولط من كمون الأكسدة و الإرجاع للمستقبل +NADP -0.6فولط ولكي تتم هذه الحركة تتدخل الفوتونات الضوئية في تحفيز PSIIوالانتقال به من كمون الأكسدة والإرجاع مرتفع 0.9فولط إلى كمون منخفض-0.2 فولط وهذا ما يسمح بانتقال الالكترونات من PSII إلى PSI كما تحفز الفوتونات الضوئية PSI ذي كمون مرتفع0.4فولط والانتقال به إلى كمون منخفض- 0.7وهذا ما يسمح بانتقال الالكترونات إلى مستقبل النهائي NADP+ عبر سلسلة من النواقل
أما انتقال الالكترونات من الماء إلىPSII فيكون تلقائيا
من كمون الأكسدة والإرجاع منخفض0.8فولط
إلى كمون مرتفع 0.9فولط الشكل -1-
نص علمي في المرحلة الكيموضوئية :
تحدث في أغشية الكيسات حيث تمتص الأنظمة الضوئية
الفوتونات الضوئية مما يسبب تحرر الكترونات من قبل
جزيئات اليخضور المشحونة بطاقة عالية حيث تسترجع
الكترونات المفقودة من طرف اليخضور بالالكترونات
الأخرى ناتجة من تحلل ضوئي الضوئي للماء (وفق التفاعل التالي )
2H2O 4H++4e-+O2
خلال هذا التفاعل ينطلق غاز الأكسجين تاركا البروتونات H+ التي تتجمع داخل تجويف كبيس أما الالكترونات فتنتقل عبر سلسلة من النواقل الغشائية من ناقل ذو كمون أكسده وإرجاع منخفض(-) إلى كمون شدة وإرجاع مرتفع خلال عملية النقل الالكتروني هذا تحرر طاقة تسمح بضخH+ من المحتوى إلى داخل الكيس عكس تدرج تركيزها انه انتقال محلي(موضعي)/نقل فعال/
أن ارتفاع تركيزH+ داخل الكيس يؤدي إلى ميزها نحو الحشوة عبر كرات مذنبة هذا الميز يكون مصحوبا بتركيب ATP. ابتداء من ADP..وp وترجع النواقل NAD إلى NADH.H
2 المرحلة الكيموالحيوية هذه المرحلة تفاعلاتها:
لا تحتاج إلى الضوء بصورة مباشرة و إنما إلى نواتج المرحلة السابقة وتحدث داخل الحشوة وتتمثل في إماهة ATP و أكسدة النواقل المرجعة مما يسمح بحدوث سلسلة من تفاعلات حلقة كلفن تنتهي بتشكيل السكريات حيث يتثبت CO2 على RUDP مكونا مركب غير ثابت الذي ينشطر إلى جزيئيتين من APG .حمض فسفوقلسريك هذا يرجع إلى PGAL وهو فوسفوغليسرالدهيد يتحول جزء منه إلى سكريات سداسية C6 أما الجزء الأخر يؤمن تجديد RUDP المستقبل الخاص CO2 إضافة إلى تركيب مواد عضوية أخرى أحماض أمنية أحماض دسمة والنشا
6CO2 + 12H2O C6 H12 O6 +6H2O +6O2 معادلة التركيب الضوئي
C2H12O 6 نشا
صفحة-17-
تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة جاهزة لاستعمال ATP
*التنفس ظاهرة حيوية تقوم بها جميع الخلايا باستهلاك الغلوكوز وامتصاص الأكسجين وطرح ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء وإنتاج الطاقة اللازمة وحرارة.
*مقر الأكسدة التنفسية . المتوكندري التي تتلون بكاشف اخضر جانوس بالون الأخضر
مراحل الاكسدة الخلوية
1/ مرحلة التحلل السكري.
*التحلل السكري يتم بتحويل
فراكتوز 1- 6 فوسفات في غياب
أو وجود الأكسجين إلى حمض بيروفيك وتحدث
هذه العملية في الهيولة بواسطة أنزيمات خاصة
وفق التفاعلات التالية بنية المتوكندري
مرحلة فسفرة غلوكوز استهلاك الطاقة
مرحلة فسفرة غلوكوز استهلاك الطاقة وتحوله إلى فراكتوز
مرحلة انشطار فراكتوز إلى فسفو غليسر ألديهيد
و ثنائي فسفو هيدروكسيد أستون و الذي يتحول
إلى فسفو غليسر ألديهيد
مرحلة أكسدة وإرجاع ( أكسدة الزمرة ألدهيدية وإرجاع النواقل
وتشكيل الطاقة) 4 جزيئات منATP تسترجع 2 وتربح 2
حصيلة المرحلة جزيئتين من حمض بيروفيك و جزيئتين من ATP و جزيئتين من النواقل المرجعة NADH.H
صفحة-18-
نص علمي في الأكسدة التنفسية:
*يتم نزع co2 والهدروجين بواسطة أنزيمات خاصة
(كريناز و هدروجيناز) في المادة الأساسية للمتوكندري .
من حمض البروفيك تتشكل جزيئة معقدة تدعى
استل كو أنزيم ( مرافق انزيم) يتحد هذا المركب
مع حمض اكزالاستيك الموجود في المادة الأساسية ليتشكل
حمض الليمون . يفقد هذا الأخير على مرتين co2 وH2 ليكون
حمض ماليكC4 وتتشكل FADH2 ابتداء من FAD ليتشكل
في النهاية حمض اكزالاستيك من جديد يتشكل ATP ابتداء
من ADP+PI وهكذا تدور الحلقة .
إن الهدروجين المنزوع من مادة الأساسية من التحلل
السكري وحلقة كرابس ينتقل داخل الأعراف
(داخل الغشاء الداخلي)بنواقل متوكندرية تقع على الغشاء
الداخلي نفسه حيت يتفكك الهدروجين عبر أنزيمات خاصة
إلى بروتونات + الكترونات وفق المعادلة:
NADHH+ NAD+2H++2e-
* تنتقل الالكترونات عبر سلسلة من النواقل
تدعى بالسلسلة التنفسية أما البروتونات
فتنتقل بفضل طاقة حركة الالكترونات تعبر الغشاء
لتصل إلى الفراغ بين الغشاءين أم الالكترونات
في نهاية السلسلة ترجع الأكسجين O2 إلىO2—
حيت تتجمع البروتونات في الفراغ بين الغشاءين
محدثة فرق في تركيزها ومنه تعبر المادة الأساسية
عبر الكرة المذنبة مشكلة ATP ابتدءا من ADP+PI
كما تتحد 2H+ مع O2-- المرجع مشكلة الماء H2O
مراحل الفسفرة التاكسدية:
1- أكسدة النواقل إلى بروتونات والكترونات
2-انتقال الالكترونات عبر سلسلة من النواقل لترجع (O)
3- تجمع البروتونات داخل الفراغ بين الغشاءين
4- تشكيل ATP ابتداء من ADP+PIمن خلال تدرج
التركيز بين الفراغ والمادة الأساسية.
الحصيلة الطاقوية للتنفس والتخمر:
- التحلل السكري :
2ATP
2NADH2 3 × 2 8ATP
حلقة كرابس: (جزيئة حمض بروفيك)
1ATP
4NADH2 4×3 15 ×2=30 ATP
1FADH2 2
10NADH2 10NAD+20H++20e-
FADH2 2NAD+4H++20e-
24H+ + 24e- +6O2 12H2 O
C6H12O6 +6O2 +6H2O 6CO2+12H2O +38ATP الفسفرة التأكسدية
العلاقة بين الصانعة الخضراء والميتوكوندي
توجد علاقة وظيفية مباشرة بين الصانعات الخضراء والمصورات الحيوية تكمن في الجزيئات العضوية التي تحولها الصانعة الخضراء والتي توجد في صورة طاقة كامنة التي تستخلص على مستوى الميتكوندري وذلك بهدمها وأكسدتها
DJSALAH
مشاهدة ملفه الشخصي
إرسال رسالة خاصة إلى DJSALAH
البحث عن المشاركات التي كتبها DJSALAH
يوم أمس, 23:30 رقم المشاركة : 7
معلومات العضو
DJSALAH
عضو جديد
إحصائية العضو
اخر مواضيعي
إلى طلاب شعبة العلوم التجريبية
--------------------------------------------------------------------------------
الوحدة التعليمية الأولى آلية تركيب البروتين
* الأحماض النووية:
تتكون الكروموزومات (الصبغيات)للكائنات الحية من بروتين نووي وهذا يعني اتحاد الأحماض النووية حيث تتواجد بصورة عالية في نواة الخلية ومن بين بعض البروتينات الهستونات أو البروتامينات أو كلاهما معا .
-الأحماض النووية هي فقط التي تحمل المعلومات الوراثية :
أما المكونات البروتينية فهي تشكل الدعامة .والحمض النووي الذي يؤدي مهام حامل المعلومة الوراثية في كل الكائنات الحية عدا بعض الفيروسات . هو الحمض النووي منقوص الأكسجين (ADN ) والتركيب الحلزوني المزدوج لهذا الجزيء الطويل وهو الذي يمكنه من إعطاء بنية فراغية منتظمة دقيقة تشرح ظاهرة التضاعف وهو يتكون من سلسلتين من وحدات تعرف النيوكليوتيدات وتكون الروابط في إحدى السلسلتين في اتجاه 3 5 بينما في السلسلة الأخرى بالتركيب العكسي 5 3
ترتبط فيما بينها بقواعد أزوتية (A=T) .(G=C) وتقسم هذه القواعد إلى مجموعتين
البيورينات AG و البريميدينات TC حيت تتقابل –البيورينات مع البريميدينات مشكلة حلزون مزدوج متناسق حيث أن المسافة بين زوجين من القواعد الأزوتية ثابتة 0.14 نانومتر .
ويوجد قسم أخر من الأحماض النووية يعرف ب (ARN) وهو يختلف قليلا عن (ADN) فيما يلي :
1/ ARNسلسلة مفردة بينما ADNسلسلة مزدوجة
2/ يحتوي ARNعلى سكر ريبوز بينما ADNيحتوي على سكر ريبوز منقوص أكسجين
3/ يحتوي ARNعلى اليوراسيل U و هو قاعدة بريميدينية وذلك بدلا من التايمين T (تقابل A=U)
4/ جزيئة ARNتكون اقصر من جزيئات ADN عند حقيقيات النوى
يؤدي ARN وظائف أساسية أثناء تركيب البروتين وإحدى وظائفه أنه يعمل كرسول (ARNm) حيت يحمل التعليمات من المعلومة المشفرة في ADN إلى المواقع الربوزومية الخاصة بتركيب البروتين في الخلية وتحتوي الريبوزومات على نوع خاص من ARN يعرف ب ARNr وهو الذي يمثل الجزء الأكبر من كمية ARN في الخلية كما يوجد نوع ثالث هو ARNt الناقل ينقل الأحماض الأمنية الخاصة.
يتم تركيب ARN الرسول في النواة ليهجر إلى الهيولة ليساهم في نقل المعلومة الوراثية من النواة إلى مقر تركيب البروتين في الهيولة .
يتم تركيب البروتين عند حقيقيات النوى في الهيولة انطلاقا من الأحماض الأمينية الناتجة عن الهضم .
- ما هو التركيب الكيميائي لجزيئية ARN؟
- الإماهة الكلية نيوكليوتيدات .
-الإماهة الجزيئية سكر ريبوز +قواعد أزوتية AGCU + فسفور P.
صفحة -1-
الخلاصة : إن ARNm الرسول يعتبر وسيطا ينقل المعلومة الوراثية ما بين الرسالة النووية (اللغة النووية) المتواجدة في النواة والرسالة البروتينية. (اللغة البروتينية)المتواجدة في الهيولة . بمعنى أخر هو حامل النبأ الوراثي إلى مقر تصنيع البروتين
استنساخ المعلومة الوراثية :
بفضل استعمال ME لوحظ ظهورتفرعات خاصة في مواقع محددة لـADN ناتجة عن تدخل أنزيم ARN بوليمراز على طول السلسلة المعبرة ونشير هنا أن النسخ يتطلب طاقة ATP
*كل استطالة تمثل ARNm الناتج عن نسخ المورثة ADN إذن دور الأنزيم ARNp
يعتبر حيويا اذ يقوم بفتح سلسلتيADN ثم ينتقل على طول السلسلة المعبرة للمورثة لينسخ نيوكليوتيدات القالب ومشكلا بذالك ARNm الوثيقة 1
الترجمة: الشفرة الوراثية :
*كيف تترجم اللغة النووية إلى اللغة البروتينية ؟
تمضي التفاعلات البيوكيماوية تحت سيطرة لأنزيمات
وكل الأنزيمات عبارة عن بروتينات المتكونة من وحدات
تعرف بالأحماض الأمنية ولكل حمض أمني مجموعة
أمنية NH2 في إحدى طرفيه ومجموعة
كربوكسيل COOH في الطرف الأخر ويعرف عشرون
نوعا مختلفا من الأحماض الأمنية .
ويتكون كل أنزيم من عدد معين من الأحماض الأمنية
بترتيب محدد ودقيق وذلك حسب البرمجة الوراثية لتركيب البروتين المشفر في ترتيب النيوكليوتيدات .
السؤال المطروح: ما عدد النيوكليوتيدات التي تشفر الحمض الأمني ؟
الجواب : يوجد 20 حمض أمني شائعا فيما توجد أربع أنواع من النيوكليوتيدات .
من الواضح أن الشفرة الأحادية (تعني نيوكليوتيدة واحدة تشفر حمض أمني واحد) ومن خلاله يمكن أن تشفر 4 أحماض أمنية فقط 14= 4 أحماض أمنية .
والشفرة الثنائية (تعني نيوكليوتيدتين تشفر حمض أمني واحد) حيت تسمح فقط بستة عشر نوعا 24= 16
وعاد ذلك فانه رياضيا تعتبر الشفرة الثلاثية( تعني ثلاثة نيوكليوتيدات تشفر حمض امني واحد) وهي اصغر وحدة تعرف بالكودون يمكنها أن تجهز 20 حمضا امنيا 34=64/3=20حمض امني .
صفحة -2-
إثبات تجريبي : الذي يدعم فكرة الشفرة الثلاثية بدراسة إضافة قاعدة أزوتية :حيث
5 TCA GGC TAA AGT CGG TCG 3 المورثة
إضافة قاعدة ازوتية واحدة G على سبيل المثال(السهم) في نهاية الكودون الثاني يمكن أن يبدل نيوكليوتيدة واحدة من الترتيب المسجل لكل الكودونات الأخرى وبالتالي يمنع القراءة الصحيحة لكل الكودونات التي تقع إلى يمين القاعدة المضافة 5 TCA GGC GTA AAG TCG CTC G 3
حمض أمني ثلاثية (كودون) إذن بالإضافة المتعاقبة في المناطق المجاورة فان إمكانية استعادة قراءة الكودونات بترتيبها المسجل تصبح أمرا محتوما .ووجد نفس الشيء صحيح بإنقاص قاعدة ازوتية واحدة.
مثال: عديد الأدنين A و اليوراسيل U خليط تركيزه 2-1 على الترتيب من المتوقع ان يكون AAA بأعلى تكرار بينما يمكن أن تكون الثلاثيات AAUأو AUA أو UAA وهي التالية من حيث التكرار
وبما أن لكل ثلاثية حمض أمني خاص بها و منه يمكن استخلاص جدول الشفرة الوراثية لتتابع الأحماض الأمنية .
• ملاحظة: خصائص المعجم
1/ من بين 64 عبارة يوجد ثلاثة عبارات لا ترمز
إلى حمض أميني وهي تشير إلى توقف عملية
الترجمة وهي UAA-UAG-UGA
2/ مرادفات المعجم: مثلا هناك أربع عبارات
مختلفة تشير إلى حمض أمني واحد (برولين)
3/ وحدة المعجم: يطبق عند جميع الكائنات
الحية (حقيقيات النواة –كاذبة النواة)
4/ الطفرات : وهي التغير في ترتيب القواعد الأزوتية
داخل المورثة ومدى تأثيرها على نوع البروتين المركب
بعد عملية الترجمة وهي نوعان
- طفرة لا معنى لها :عندما يحصل استبدال القاعدة الأزوتية بقاعدة أخرى وتكون العبارة الجديدة من نوع عبارة التوقف : UUA(لوسين) UAA (عبارة توقف)
- طفرة خاطئة :عندما يحصل استبدال حمض أمني بحمض أمني أخر. مثلا: CCG(برولين) ACG(تريونين) وتحدث داخل محل فعال حيث تصبح طفرة وراثية.
سؤال : كم من ثلاثيات لـ ـ 64 حالة تبادلية التي تتكون من أربع قواعد أزوتية ؟
تكون :1/ عديمة اليوراسيل.
2 /تحتوي على يوراسيل أو أكثر.
صفحة-3-
* المراحل الأساسية لترجمة:
تتم هذه المراحل الأساسية في الهيولة بوجود
الريبوزومات وARNm وأحماض أمنية منشطة
وARNt في وجود طاقةATP ويمكن تلخيص كما يلي:
* بداية التركيب :
1/ تبدأ الشفرة الوراثية دائما برامزة الانطلاق
(AUG) (بسملة) والتي تنشط ارتباط تحت
وحدتي الريبوزوم حيث كانتا منفصلتين
(ريبوزوم غير وظيفي)
2/ يثبت(ARNt) الحامل للحمض الأمني
(مثيونين Met) على الموقع P للريبوزوم
بحيث تتقابل رامزته المضادة(ضد الرامزة UAC)
مع رامزته الموافقة AUG المحمولة
على ARNm الرسول
* تطاول السلسلة: يتوضع ARNt ثاني حامل لحمض
أمني في الموقع Aفينتج عن ذلك :
3/ تحرر ARNt المثبت على الموقع P و الذي
ينفصل عن حمضه الأمني محررا طاقة
4/ تتشكل رابطة ببتيدية بين الحمضين الأمنيين
المثبتين على الريبوزوم بفضل الطاقة الناتجة عن
انفصال ARNt عن الحمض الأمني.
5/ ينتقل الريبوزوم على ARNm برامزة واحدة
مما يسمح بتحرر الموقع A هذا يؤدي إلى تثبت
ARNt أخر حاملا للحمض الأمني المقابل لرامزة
ARNm الشاغرة المقابلة للموقع A الحر حيث تتقابل
الرامزة ضد الرامزة.
* نهاية التركيب: عند وصول الريبوزوم إلى رامزة
التوقف يتوقف التطاول حيث يتفكك المعقد
(ARNm- ARNr- ARNt- متعدد البيبتيد)
6/ تنفصل تحت وحدتي الريبوزوم وتتحرر السلسلة
البيبتيدية وينفصل الحمض الأمني الأول (مثيونين ) عن السلسلة.
ملاحظة:
1*//يتكون الريبوزوم من تحت وحدتين تحت وحدة كبرى(50s) وتحت وحدة صغرى(30s)
S=وحدات سفيدبرج وهي معامل ترسيبا لجزيئات في جهاز الطرد المركزي العالي السرعة يعتقد أن هناك ثلاث مواقع فعالة في الريبوزوم:
1/ موقع ترجمة الشفرة :هو الذي يربط بين ARNt النشط الحامل للحمض الأمني بـARNm من خلال
تقابل القواعد الأزوتية .
2/موقع التكثيف :وهو الذي يصل ما بين الحمض الأمني والعديد البيبتيد النامي.
3/ موقع الخروج :في هذا الموقع يصبحARNt على غير اتصال بكل من عديد البيبتيد وARNmو ARNt.
*//الحمض الأميني لا يدخل في تركيب البيبتيد إلا إذا كان نشطا ويقصد بالتنشيط :ارتباط الحمض الأميني مع ARNt النوعي له برابطة غنية بالطاقة الناتجة عن إماهة ATP وذلك بتدخل أنزيم نوعي حيث الطاقة المتحررة من انفصال ARNt عن الحمض الأميني تسمح بتشكيل رابطة ببتيدية بين حمضين أمنيين في الموقع PوA
صفحة-4-
الهدف التعليمي 2:
السؤال : من يتحكم في تحديد البنية الفراغية النوعية للبروتين
الجواب: عدد وترتيب ونوع الأحماض الأمنية.
تعيين الوظائف المميزة والمشتركة بين الأحماض الأمنية انطلاقا من الصيغ المفصلة للأحماض الأمنية والتي عددها 20.
تصنيف الأحماض الأمنية:
تصنف الأحماض الأمينية حسب السلسلة الجانبية إلى:
1/ الأحماض الأمينية القاعدية( ليزين – أرجنين .....الخ)
2/ الأحماض الأمينية الحمضية(حمض غلوتاميك- حمض أسبترتيك....الخ)
3/ الأحماض الأمينية المتعادلة (سيرين- غلايسين ......الخ)
سلوك وخواص الأحماض الأمنيةالخاصية الأمفوتيرية):
تحليل نتائج الرحلان الشاردي:
الحموض الأمنية قابلة للتبلور،شديدة الإنحلال في الماء ،الا أنها قليلة الذوبان جدا في المحاليل العضوية.
تتمتع هذه المواد بخواص الحموض العضوية والأمينات في ان واحد وذلك أن وجود وظيفة حمضية ووظيفة قاعدية تحدد الخواص الفيزائية الكيميائية الأكثر أهمية للحموض الأمنية(أي طبيعة ازدواجية caractère amphotère ) أو ما يسمى (حمقلي) أي حمض و قاعدة ففي وسط سائل فان الوظيفة الحمضية تتحلل إلى H+و Coo- أي:
R-COOH R-COO- +H+
وهكذا تتحرر شوارد الـ H+ من الجدر الكربوكسيل لتؤستر من قبل الأمين:
R-NH2+H+ R-NH3
وعندما يتشرد جزيء الحمض الأمني أو جزيء البروتين في الماء المقطر فان الجزيء يحمل شحنات موجبة وشحنات أخرى سالبة ويسمى مثل هدا الايون (Dipolaires) أي ثنائي الأقطاب .
*أما في وسط حمضي فالشاردة تظهر بصيغة كاتيون فنتحصل على شاردة موجبة:
*إما في وسط قاعدي نحصل على الشاردة السالبة:
إذن تعتبر الحموض الأمنية شوارد مشحونة كهربائيا وقادرة على الانتقال من المجال الكهربائي أي: -
إما إلى المهبط في حالة الشاردة الموجبة إما إلى المصعد في حالة الشاردة السالب
أما الايونات المزدوجة ثنائية الأقطاب والتي لها شحنتين متعادلتين وإشارات مختلفة فهي لا تنتقل بالقوة الكهربائية
ويعتبر الأيون في حالة التعادل الكهربائي وتسمى هذه الحالة (نقطة التعادل الكهربائي ) نشير إلى درجة الحموضة التي تقابل وجود هذه الأيونات المزدوجة بشكل أعظمي بالرمزPHi وهي التي تقابل نقطة التعادل الكهربائي
تختلف درجة الحموضة لنقطة التعادل الكهربائي باختلاف الحموض الأمنية اذا تساوي 5.5 من أجل الغلايسين وPHi=6في حالة الألانين و2.8لحمض الأسبارتيو3.22 لحمض الغلوتامي.
كيفية تشكيل الرابطة البيبتيدية بين حمضين أمنيين متتاليين انطلاقا من قطعة لسلسلة ببتيدية: C ـــــCONH ـــــC
*العلاقة بين بنية ثلاثية الأبعاد و التخصص الوظيفي للبروتينات:
يتم تشكيل البروتين في مرحلة الأولى على شكل بنية أولية ومن المرجح أيضا على شكل بنية ثانوية.فالترتيب الطولي للأحماض الأمنية تتشكل البنية الأولية ولكثير من البروتينات البنية الثانوية في بعض أجزائها على الأقل وذلك على صورة حلزون ويمكن لسلسلة البروتين ان تنثني على نفسها إلى الخلف مكونة روابط داخلية (متضمنة روابط ثنائي الكبريت القوية ) مما يعطي ثباتا للبنية الثالثية في مظهر مثن وعادة ما يكون معقد ويمكن أن يتحد اثنان أو أكثر من البنيات الثلاثية في تركيب بنية رباعية على سبيل المثال هيموغلوبين. HB
صفحة-5-
البنية الاولية : هي البنية الناتجة عن ارتباط الأحماض الأمنية المختلفة مع بعضها البعض في تسلسل معين بواسطة الروابط البيبتيدية.CONH
البنية الثانوية: هي البنية الناتجة عن تشكل الروابط الهدروجينية لا تكافئية بين مجاميع ( ) تغلق بقايا ثلاثة أحماض أمنية أي تنشىء بين كل 5 أحماض أمنية متتالية بنفس السلسلة البيبتيدية وهذا ما يعطيها بنية ثانوية حلزونية أو بين المجاميع ( ) لسلاسل ببتيدية مختلفة ومتوازية تعطي البنية الثانوية بشكل وريقة مطوية
البنية الثالثية: تنتج هذه البنية عن التفاف وانثناء الحلزون
في ترتيب تستقر فيه الزمر الكارهة للماء ( الهيدروفوبية)
بقدر المستطاع في الداخل بعيدة عن الماء بينما تستقر الزمر
المحبة للماء (الهدروفيلية) على سطح البنية.
هذا التشكل الخاص للبنية يسمح بنشوء مواقع نشطة ذات تأثير فعال.
البنية الر ابعية: هي التوضع الفراغي لجزيئة البروتين الحاوي
على عدة سلاسل متعددة البيبتيد (كل سلسلة لها بنيتها الخاصة
الأولية ،الثانوية، الثالثية) فالسلسلة ذات البنية الثالثية يطلق عليها
اسم تحت الوحدة .التوضع الفراغي المتبادل لتحث الوحدة يعطي
البنية الرابعية فيكتسب البروتين وظيفته الحيوية.
تثبت البنية الرباعية بواسطة جسور كبريتية أو روابط شاردية.
*ملاحظة:
*الهيموغلوبين : جزيئة تتكون من 4 تحت الوحدات كل اثنتين منها
متماثلة1 ،2 ،1 ،2 ، تحت الوحدة عبارة عن سلسلة ببتيدية
وهي ذات بنية ثلاثية تحتوي سلسلة 141حمض أميني وسلسلة
على 146 حمض أميني وتظم كل واحدة منها جزيئة هيم مركزية حاملة لـFe2+ .
* البنية الرباعية للهموغلوبين ليست تنظيما ثابتا ومستقرا
أنها حالة اتزان بين عملتي الضم والفصل الجزيئي للبروتينات.
- البنية الرباعية يمكنها التحول في حالتين:
* الحالة الأولى وتسمى بالبنية المشدودة T والحالة الثانية تسمى بالبنية المتراخية R وهذا التحول عكوس.
*في حالة نقل الأكسجين يتحول من الحالة المشدودة إلى الحالة المتراخية في الأسناخ الرئوية لوجود الهواء الغني بـ O2 وهذا التحول يسمح بظهور المركز الفعال المتمثل بجزيئات الهيم التي تثبث الـ O2 أما في مستوى الأنسجة يتحرر الـO2 (وتعود البنية إلى الحالة المشدودة )وهذا ما يعرف بعمل الشكل المتباين.
* فقدان البنية الوظيفية يتم بتخريب البنية الثانوية ، الثالثية ،أو الرابعية بدون تحطيم الروابط البيبتيدية.
صفحة-6-
الهدف التعليمي 3: إظهار التخصص الوظيفي للبروتينات في التحفيز الأنزيمي:
النشاط الأنزيمي:
تعريف الأنزيم: عبارة عن بروتينات تستحق اهتماما خاصا نظرا لخواصها الوسيطية الفريدة في التفاعلات البيوكيماوية
وهي مواد تسهل وتسرع التفاعلات الكيميائية بنسبة كبيرة جدا وتخرج من التفاعل دون أن يطرأ عليها أي تبدل.
وتتميز بتأثيرها النوعي اتجاه مادة التفاعل في شروط خاصة (درجة الحرارة ،PH،.....)
الية عمل الأنزيم :
تعمل الأنزيمات كوسيط ،أي أنها لا تقدر أن تنشط سوى التفاعلات التي يمكن أن تحدث ذاتيا وإنما بسرعة محدودة فتأتي الأنزيمات لتزيد سرعة هذه التفاعلات إلى درجة معتبرة ،فإذا كان لدينا تفاعل من نمط A B+C كتحول السكاروز إلى غلوكوز و فراكتوز مثلا. هذا التفاعل الذي يتحقق بوساطة أنزيم الانفرتاز كما يتحقق تلقائيا أنما بمردود ضئيل جدا.
إن الطاقة الكيميائية الكلية الكامنة في B+C هي أقل من تلك الكامنة في A .إن سرعة تحول Aإلى B+C شكل.1...يتعلق بعدد جزيئات A التي تصل إلى مستوى طاقة يمكنها من التحول إلىB+C والفرق ما بين مستوى الطاقة الأصلي ومستوى طاقة الحرج (الذي يجب أن تصله Aحتى تستجيب) يدعى بطاقة التنشيط. يمكن الحصول عليها من اصطدام الجزيئات يبعضها أثناء حركتها الدائمة.
وغالبا لا يكون التفاعل ممكنا إلا في درجات الحرارة العالية (غير حيوية)فمثلا (حلمأة السكاروز) بواسطة HClفي درجة الحرارة 100°م .بينما بوجود الأنزيم فان مستوى قيمة الطاقة الحرج تتناقص بحيث يمكن لعدد كبير من جزيئات A أن تصل إلى مستوى الطاقة الضروري للتحول في وحدة الزمن ويتم ذلك في درجات الحرارة الحيوية 37°م مما يؤدي إلى تسريع التفاعل.شكل1 المنحنيين
*ملاحظة: أي خلل يلحق بشكله النهائي
يمكن أن يعطل نشاط الأنزيم
فعلى سبيل المثال يدمر التسخين
النشاط الأنزيمي وذلك بسبب
تمزق الروابط التي تحتفظ شكل-1-
بالأنزيم في أشكاله التركيبية
العليا.ومن المعتقد أن شكل
الجزيء أي أنزيم نشط يلائم
مادة التفاعل الخاصة به المادة
التي تتحفز بالأنزيم بطريقة
تشبه حالة القفل والمفتاح شكل..2..
وإذا تحور أنزيم ما إما وراثيا
أو فيزيائيا فانه قد لا يلائم مادة
التفاعل وعلى ذلك لا يصبح شكل-2-
قادرا على تحفيز تحولها إلى ناتج
التفاعل العادي.
النشاط الانزيمي وتبدلاته:
يعبر عن النشاط الأنزيمي بكمية مادة التفاعل التي يمكن تحويلها في وحدة من الزمن بواسطة أنزيم أو خلاصة انزيمية. ويتم القياس خلال وقت محدد وفي شروط دقيقة من الحرارة (حمام ذي درجة حرارة محددة) والـ PH ويتم تحديد التفاعل باستخدام قارورة ذات خزان جانبي كقارورة فاربورع مثلا.وتتم المعايرة بطريقة بيوكيماوية دقيقة جدا.كاستخدام المطياف الضوئي والطرق المانومترية....الخ.
ويتبدل النشاط الأنزيمي بتأثير عدد من العوامل الداخلية والخارجية نذكر منها :
أ/ تركيز الأنزيم وتركيز مادة التفاعل:
يزداد النشاط الأنزيمي بازدياد تركيز الأنزيم (حتى حد معين يفرضه تركيز مادة التفاعل) كما يزداد النشاط الأنزيمي بازدياد تركيز مادة التفاعل(حتى حد معين يفرضه تركيز الأنزيم).
ب/ درجة الحموضة أو PH:
لكل أنزيم درجة حموضة فضلى حيث يكون النشاط الأنزيمي أعظميا
أما الزيادة أو نقصان هذه الدرجة فإنها تؤدى إلى عدم قيام الأنزيم
بعمله بشكل جيد شكل.3.المنحنى......
والمثال أكثر وضوحا نجدده في عالم الحيوان فأنزيم الببسين
لا تؤثر على البروتين إلا في وسط حامضي جدا (PH 1.7)
بينما لا تعمل التربسين إلا في وسط قاعدي(PH 8.5).
ويعود هذا التأثير بصورة أساسية إلى أثر شوارد H+ في بنية البروتين.
صفحة-7
ج/ اثر الحرارة: -
تتعلق سرعة التفاعلات الكيميائية بدرجة الحرارة.كذلك فان النشاط
الأنزيمي يزداد بإرتفاع درجة الحرارة .(ضمن الحدود الفيزيولوجية)ذلك
لان الحرارة العالية تؤثر على بنية الأنزيم فتغير من طبيعته البروتينية
وتخربه. لذا فان التفاعل الأنزيمي يصل إلى حده الأقصى بين درجة 40-50°م
شكل.4..المنحنى.....يتوقف النشاط الأنزيمي في الدرجة0°م و تتخرب اغلب
الأنزيمات في الوسط المائي ما بين درجة 60-80°م أما في حالة البذور
و الأبواغ فإنها تقاوم حتى 100-120 °م.
- منشطات الأنزيمات:
هي غالبا تكون عبارة عن معادن(قاعدية أو كوبالت أو منغنيز أو توتياء....الخ.
فالمغنيزيوم Mg++ مثلا ضروري لأنزيم الديكاربوكسيلازبيروفيك حيث أن
المعدن يؤمن الصلة بين الابوانزيمة و الكوأنزيمة .وفي حالات أخرى
(مثل Ca++ بالنسبة لأنزيم الـ اميلاز) فان هذه الشوارد تعطي
للأنزيمة الشكل الضروري لعملها.وهناك العديد من المركبات التي تنشط
الأنزيمات إلا أن آلية عمل هذه المنشطات غير معروفة.
- مثبطات الأنزيمات:
لن نتعرض هنا إلى كل المركبات التي توقف التفاعلات الكيميائية ولكننا سندرس تلك التي تؤثر في الأنزيمة نفسها (وليس في مادة التفاعل)دون إن تخربها كليا وهناك نموذجان من المثبطات:
1/ المثبطات التنافسية :هي تمنع اتحاد الأنزيم مع مادة التفاعل إذ يحل المثبط محل المادة في تشكيل المعقد شكل.1
2/ المثبطات الغير تنافسية: وهي لا تمنع تشكل المعقد أنزيمة –مادة التفاعل
نذكر من بين هذه المثبطات المعادن الثقيلة كازئبق وهو يثبط العديد من الأنزيمات وكذلك مركبات السيانور التي تثبط السيتوكروم اكسيداز و البيروكسيداز و الكاتالاز............الخ.
ملاحظة :
تكوين الأنزيمات : ليس من الضروري أن تكون الأنزيمات موجودة داما في الخلية .اذ يمكن للخلية أن تصنع الأنزيم عندما تحتاج له فمثلا عندما تكون بذور الشعير جافة-وفي حالة الراحة-فانا لا تحوي على الأميلاز وتتشكل هذه الأنزيمة في بداية الانتاش كذلك فان الخميرة المستنبتة في وسط يحتوي على السكاروز فإنها تشكل الأنفرتاز التي تقوم بحلمأة لسكاروز إلى غلوكوز و فراكتوز أما إذا زرعت في وسط يحتوي على مالتوز فإنها تشكل أنزيم المالتاز.
تصنيف الانزيمات
1/ مجموع أنزيمات الأكسدة والإرجاع
2/مجموع أنزيمات النقل:
3/ مجموع أنزيمات الحلمأة
4/مجموع أنزيمات التحطيم
5/مجموع أنزيمات التماكب
6/مجموع أنزيمات الربط
DJSALAH
مشاهدة ملفه الشخصي
إرسال رسالة خاصة إلى DJSALAH
البحث عن المشاركات التي كتبها DJSALAH
يوم أمس, 23:34 رقم المشاركة : 8
معلومات العضو
DJSALAH
عضو جديد
إحصائية العضو
--------------------------------------------------------------------------------
لاتنسونى من صالح دعاكم
أعلموني بجديدكم
تعريف الذات : هي مجموع جزيئات الناتجة من التعبير المورثي و التي تمثل الهوية البيولوجية للفرد وتتمثل في البروتينات السكرية المتواجدة في الغشاء البلازمي ونميز منها :
1/ نظام معقد توافق النسيجي CMH وHLA له مميزات خاصة نذكرها :
*بروتينات مرمزة بعدة مورثات متجاورة ومرتبطة ومتنوعة وغياب السيادة بينها وهذا ما يضعف احتمال تشابه بروتينات CMH لفردين ليس لهما علاقة قرابة .
بنية الغشاء البلا زمى: يتكون من طبقتين من فوسفوليبد
تتخلالها بروتينات مختلفة الأحجام ومتباينة الأوضاع
وغير مستقرة.تنوع المكونات الغشائية واختلاف طبيعتها
الكيمائية وأشكالها تكسب الغشاء ميزة الفسيفساء مائع
ومن خصائص الغشاء البلازمي :
نفوذ /حساس / مرن /تعارف
الية الدفاع العضوية : تدافع العضوية عن نفسها بنوعين
من التفاعلات
1/تفاعل مناعي ذو وساطة خلطية : يتم بإنتاج أجسام مضادة
المركبة والمفرزة من قبل خلايا بلازمية مصلية والناتجة
من تمايز خلايا لمفاوية Bالناتجة من النخاع العظم .
2/تفاعل مناعي ذو وساطة خلوية :يتم بإنتاج خلايا لمفاوية Tالسمية .
1*دراسة التفاعل المناعي الخلطي: يتوقف على إنتاج أجسام مضادة من نوع IGg
مميزاته :الاكتساب –النقل – النوعية
- بنية الجسم المضاد :
- تشكيل المعقد المناعي ومصيره
- تخريب المستضد بتدخل المتمم
الحصيلة المعرفية:
يسبب دخول جزيئات غريبة في بعض الحالات
إلى العضوية (المستضد)إنتاج مكثف لجزيئات تختص
بالدفاع عن اللذات تدعى بالأجسام المضادة .
ترتبط الأجسام المضادة نوعيا مع المستضدات
التي حرضت إنتاجها .
الأجسام المضادة جزيئات ذات طبيعة بروتينية
تنتمي إلى مجموعة الغلوبيلينات المناعية .
*يتكون الجسم المضاد من أربع سلاسل بيبتدية
سلسلتين خفيفتين وسلسلتين ثقيلتين .تتصل السلاسل
الثقيلة بالسلاسل الخفيفة عن طريق جسور
ثنائية الكبريت كما تتصل السلاسل الثقيلة فيما بينها
بواسطة جسور ثنائية الكبريت .
تحتوي كل سلسلة من سلاسل الجسم المضاد
على منطقة متغيرة (موقع تثبيت المستضد)
ومنطقة ثابتة (مسؤولة عن مناطق التنفيذ) صفحة -9-
يملك الجسم المضاد موقعين لتثبيت المحددات المستضدية
تشكلهما نهايات السلاسل الخفيفة والثقيلة للمناطق المتغيرة .
يرتبط المستضد بالجسم المضاد ارتباطا نوعيا في موقع
التثبيت ويشكلان معا معقد مستضد _جسم مضاد يدعى
المعقد المناعي .
يؤدي تشكل المعقد المناعي إلى إبطال مفعول المستضد ليتم بعدها التخلص
من المعقد المناعي المتشكل عن طريق ظاهرة البلعمة .
تتم عملية البلعمة بعدة مراحل :
1-يتثبت المعقد المناعي على المستقبلات الغشائية النوعية للبلعميات
الكبيرة بفضل التكامل البنيوي بين هذه المستقبلات وبين موقع تثبيت خاص يوجد
في مستوى الجزء الثابت للجسم المضاد .
2-يحاط المناعي بثنية غشائية .
3-يتشكل حويصل اقتناص يحوي المعقد المناعي .
4-يخرب المعقد المناعي بأنزيمات الحالة التي تصبها
الليزوزمات في حويصلات الاقتناص .
مصدر الأجسام المضادة :تنتج AC من طرف الخلايا البلازمية التي تتميز
بحجم كبير و هيولة كثيفة وجهاز غولجى نامي وشبكة هيولية متطورة .
والناتجة من تمايز الخلايا للمفاوية B في نخاع العظم وتكتسب كفاءتها المناعية
هناك بتركيب مستقبلات غشائية تتمثل في جزيئات IGs يؤد يتعرف الخلايا اللمفاوية B
على المستضد إلى إنتاج لمة من الخلايا اللمفاوية B تمتلك مستقبلات غشائية
متكاملة بنيويا مع محددات المستضد .يطرأ على الخلايا اللمفاوية المنتخبة
أو المنشطة انقسامات تتبع بتمايز هذه الأخيرة إلى خلايا منفذة (بلازمية) منتجة
أجسام مضادة نوعية بالإضافة إلى Bm .
2- دراسة التفاعل المناعي الخلوي: رد فعل مناعي خلويTC
-حقن اناتوكسين السل BCG
تتعرف الخلايا اللمفاوية السمية TC على المستضد النوعي بواسطة
مستقبلات غشائية مكملة لمحددات المستضد(تكامل بنيوي) حيث يثير تماس
TC مع المستضد بإفراز بروتين (البرفورين) الذي يعمل على تخريب غشاء
الخلايا المصابة بتشكيل ثقوب مؤدية إلى انحلالها.
مصدر الخلايا اللمفاوية TC :تنتج خلايا TC من تمايز صنف من الخلايا
اللمفاوية T (LT8 ) الحاملة لمؤشر الـCD8 .تتشكل الخلايا اللمفاوية
LT8في نخاع العظم وتكتسب كفاءتها المناعية بتركيب مستقبلات غشائية
نوعية في الغدة التيموسية.يتم انتخاب الخلايا اللمفاوية المتخصصة ضد بيبتيد
مستضد عند التماس.حيث تتكاثر الخلايا اللمفاوية المنتخبة وتشكل لمة من الخلايا
اللمفاوية TC تمتلك نفس المستقبل الغشائي .
ملاحظة: CD4 جزيئات غليكوبروتينية وهي مؤشرات الخلايا
اللمفاوية T4 المفرز للأنترلوكين.
CD8 هي مؤشرات لـT8 .(HLA1مستقبل T8 وHLA2 مستقبل T4 ).
* مؤشرات الزمر الدموية:تحتوي أغشية الكريات الحمراء على جزيئات
تميز الزمر ABO و الريزوس.
أ/ الزمر الدموية A B O: تحدد الزمر الدموية ABO بمعاملة كريات
دم حمراء بمصل يحتوي على أجسام مضادة.يحدث ارتصاص بارتباط
الأجسام المضادة بالمستضدات الغشائية الموافقة لها المتواجدة على
سطح غشاء الكريات الحمراء فيؤدي إلى تجمعها بتشكيل معقدات .
ب/ المقارنة بين المستضدات الغشائية في نظام الزمر الدموية ABO و مصدرها :
تعتبر المستضدات الغشائية للزمر الدموية جزيئات غليكوبروتينية متواجدة على غشاء
الكريات الحمراء تحتوي نهايتها على جزء سكري نهايتها مسؤولة على خصوصية كل زمرة.
ج/ عامل الريزوس ويقال عن الشخص أنه موجب الريزوس Rh+ إذا كان حاملا على سطح كرياته الحمراء جزيئة بروتينية تعرف بمولد الضد D (يتحكم في ظهورها مورثة D سائدة محمولة على الصبغي رقم 1 أما الشخص سالب الريزوس Rh- لا يحمل مولد الضد D .
صفحة -10-
*سبب فقدان المناعة المكتسبة ( فيروس السيدا VIH ) :
السيدا مرض العصر وهو خطير جدا لعدم وجود علاج فعال تم العثور عليه في الدم والسائل المنوي ينتقل الفيروس بالطرق التالية:
علاقات جنسية غير مشروعة – حقن الدم – الرضاعة الطبيعية (أم مصابة بالفيروس)
يغزو الفيروس بشك انتقائي الخلايا اللمفاوية T4 ويعود إلى إمكانية حدوث تكامل بنيوي بين البروتين السطحي يوجد على غشاء الفيروس يدعى بـGP120 والمستقبل النوعي الخاص بالخلية T4 الذي يسمى CD4 كما تبينه الوثيقة التالية :
وبهذا التكامل البنيوي يمر محتوى الفيروس (بروتين + مادة الوراثية للفيروس ARN) داخل الخلية T4 حيث يقوم أنزيم الفيروس بالنسخ العكسي لـARN إلى ADN الذي يندمج ضمن ADN خلية T4 المضيفة.
تستنسخ قطعة ADN المندمجة ويتم تكون ARN الفيروس من جديد وبروتينات
تنتشر بشكل جسيمات فيروسية ضمن الخلية المضيفة T4
يتكاثر الفيروس بهذه الطريقة وبأعداد هائلة تسبب انفجار وتحلل الخلية T4 وموتها.
سؤال:ما هي سبل المعالجة الممكنة عمليا .
الجواب: استعمال الأدوية و التوعية.
الوثيقة -1- تبين دورة حياة الفيروس (شكل-أ-)( شكل-ب-)- طرق التدخل.
صفحة-11-
*دور البروتينات في الاتصال العصبي :
تنتقل الرسالة العصبية المشفرة في الليف العصبي قبل مشبكي على شكل تواترات لكمونات عمل و التي تتحول إلى رسالة مشفرة بتركيز المبلغ العصبي على مستوى المشبك .وتعمل المراكز العصبية على معالجة هذه الرسائل .
*التذكير بالمكتسبات :
يسجل جهاز التسجيل كمون عمل اثر تنبيه فعال لليف عصبي حسي في المنعكس العضلي .ينتج عن هذا التسجيل نتيجة تغير في شحنة الليف العصبي .ينقل الليف الحسي السيالة العصبية الحسية الى المراكز العصبية (النخاع ألشوكي)حيث يقوم بدور إدماجي تثبط السيالة العصبية المتجهة للعضلة القابضة بينما العصبون المحرك ينقل سيالة عصبية محركة نحو العضلة الباسطة .تلعب المشابك في هذا المسار دورا أساسيا اذ يتوقف على مستواها طبيعة الرسالة العصبية التي تصل إلى الخلية بعد المشبكية عن طريق مبلغات كيميائية .
*آلية النقل ألمشبكي :
يوجد نوعان من القنوات الغشائية ذات طبيعة بروتينية وهي :
أ )القنوات المرتبطة بالفولطية :
- حيث مصدر كمون العمل المسجل اثر تنبيه فعال لليف عصبي (أو فرض كمون على الغشاء)هو تيار كهربائي ناتج عن فتح قنوات Na+ .K+ مكثف .ويتمثل زوال الاستقطاب على دخول شوارد Na+ بالميز(تدرج التركيز)ويمثل إعادة الاستقطاب في خروج K+ ببطيء (بنفس الظاهرة)
*ملاحظة :تتفتح أول قناة الفولطية لNa+ثم تتبعها القناة الفولطية K+.
ب) القنوات المرتبطة بالكيمياء:
يحتوي الغشاء بعد ألمشبكي على بروتينات غشائية خاصة وهي عبارة عن مستقبلات لها موقعين لتثبيت المبلغ الكيميائي (الوسط الكيميائي )مثل استيل كولين .
ملاحظة :
1-في غياب استيل كولين تكون القنوات Na+ مغلقة بينما تثبيت استيل كولين عليها يتسبب في انفتاحها كلاهما يسبب تولد زوال الاستقطاب للخلة بعد المشبكية .
2-القنوات الفولطية توجد على الألياف العصبية والمحاور الاسطوانية للألياف عديمة النخاعين تمتاز هذه الألياف بنظرية التيارات المحلية المترددة /
3-بينما في الألياف العصبية ذات النخاعين فتتواجد على مستوى اختناقات رانفر لدى تمتاز هذه الألياف بنظرية القفز حيث السرعة تكون اكبر.
*كمون راحة : يكون غشاء العصبون أثناء الراحة مستقطبا حيث يسجل جهاز الراسم الاهتزاز ألمهبطي عندما يكون المسرى ألمجهري متصل بالهيولى منحنى كمون قدره 70ميلي فولط (عادة ما يتراوح كمون الراحة من 60-إلى 100)
بينت التحاليل الكيميائية للوسط الخارجي والداخلي للألياف العصبية وجود توزيعا متباينا لشوارد
الصوديوم والبوتاسيوم كما بينت تجارب أخرى أن مصدر كمون الراحة ملاحظ هو هذا التوزع المتباين
هناك شوارد أخرى وجزيئات على جانب الغشاء الهيولي لها دخل إلى حد ما في شحنة الليف .
صفحة-12-
*دور البروتينات الغشائية في المحافظة على كمون الراحة :
-تمتاز قنوات تسرب الصوديوم والبوتاسيوم بالخصائص التالية :
-ذات طبيعة بروتينية .
- تخترق طبقتي الفوسفو ليبيد للغشاء وتكون القناة مفتوحة باستمرار.
- تنقل الشوارد حسب تدرج تركيزها .
- تمتاز بنقل اصطفائي (اختياري )فهناك قناة تختص بنقل Na+ من الوسط الخارجي إلى الوسط الداخلي حسب تدرج تركيزها وقناة تختص بنقل أل K+ من الوسط الداخلي إلى الوسط الخارجي حسب تدرج تركيزها .
- عدد قنوات K+ أكثر من عدد قنوات أل Na+ مما يجعل ناقلية لK+ عبر الغشاء اكبر.
-مضخة الصوديوم والبوتاسيوم تمتاز هذه القنوات بالخصائص التالية :
- عبارة عن بروتين ضمني كبير يحتوي على نشاط أنزيمي من نوع ATPase.
- تحافظ هذه المضخة على ثبات كمون الراحة بالطريقة التالية :
-تثبت3 شوارد الصوديوم من جهة السيتوبلازم وتخرجها إلى الوسط الخارجي عكس تدرج تركيزها .
-تثبت شاردتين k+ من جهة الوسط الخارجي للخلية وتدخلهما داخل الخلية وتتم عبر المراحل التالية :
- استعادة الشكل الأصلي لناقل بإدخال k+.
- تستهلك جزيئة ATP ADP +PI
- تتغير البنية الفراغية للمضخة أثناء عملها (وضعية مفتوحة للخارج أو للداخل .
وتتم عبر المراحل التالية:1-فسفرة الناقل 2-تغير شكل الناقل طردا لصوديوم 3-نزع الفوسفور من الناقل
4-استعادة شكل الناقل بإدخال البوتاسيوم
*شرح آلية انتقال السيالة العصبية على مستوى المشابك الكيميائية :
-يؤدي تنبيه العصبون قبل ألمشبكي إلى تغيرات الكمون الغشائي وتسجيل كمون عمل ويتمثل ذلك في :
- زوال استقطاب سريع للغشاء الهيولي نتيجة انفتاح القنوات المرتبطة بالفولطية للصوديوم وتدفق داخلي لشوارد الصوديوم .
- عودة استقطاب ناتجة عن تدفق خارجي لشوارد البوتاسيوم نتيجة انفتاح القنوات الفولطية للبوتاسيوم .
- إفراط في الاستقطاب نتيجة تأخر انغلاق القنوات المرتبطة بالفولطية لل K+ .
-مما سبق يمكن أن تستنتج أن كمون العمل المسجل يعود لتغير مؤقت لنفاذية الغشاء لشوارد الصوديوم و البوتاسيوم بتدخل القنوات البروتينية الفولطية تعمل المضخة المستهلكة للـ ATP على عودة التراكيز الأيونية لحالتها الأصلية .
- إن من شروط توليد كمون عمل أن يكون التنبيه يساوي أو اكبر من عتبة زوال استقطاب .
- ينتقل كمون العمل على طول الليف العصبي حتى يصل إلى الزر ألمشبكي إلى مايلي :
- تحرير المبلغ الكيميائي في الشق ألمشبكي (الوسط الكيميائي )
- يتثبت المبلغ الكيميائي على مستقبلات غشائية تدعى بالقنوات المرتبطة بالكيمياء مما يسبب انفتاح القنوات وتوليد زوال استقطاب اثر دخول شوارد الصوديوم .
- إن سعة زوال استقطاب الغشاء بعد ألمشبكي تتوقف على عدد القنوات الكيميائية المستقبلة المفتوحة خلال زمن معين وبالتالي على تركيز المبلغ العصبي في الشق ألمشبكي.
-تلعب شوارد الكالسيوم دورا أساسيا في تحرير المبلغ الكيميائي إذ وصول موجة زوال استقطاب إلى الزر ألمشبكي(نهاية عصبية) يؤدي إلى انفتاح قنوات Ca++ المرتبطة بالفولطية وبالتالي دخول هذه الشوارد إلى هيولة الزر ألمشبكي يسبب هجرة الحويصلات المشبكية إلى الغشاء قبل ألمشبكي وتحرير المبلغ العصبي. صفحة-13-
*آلية انتقال السيالة العصبية عبر المشبك:عصبي عضلي
*ترجمة الرسالة العصبية قبل المشبكية :
إن الرسالة العصبية في مستوى الغشاء قبل ألمشبكي تكون مشفرة بتغير تواترات كمون العمل التي تتحول في مستوى المشبك إلى تغيرات في كمية المبلغ الكيميائي الذي بدوره يؤدي إلى توليد رسائل بعد مشبكية مشفرة بتواترات كمون العمل في المشبك المنبه وإفراط في الاستقطاب في المشبك المثبط يتم بمبلغ كيميائي يدعى GABA الذي يؤدي إلى مرور Cl-
* آلية الإدماج العصبي :يتصل العصبون بعد ألمشبكي بعدة مشابك يتوقف تأثيرها على نوع المبلغ الكيميائي وتأثيره على الغشاء بعد ألمشبكي .
1-أنواع المشابك :
-مشابك تنبيهية :يسبب المبلغ العصبي في هذا المشبك زوال استقطاب الغشاء بعد ألمشبكي وتوليد كمون بعد ألمشبكي تنبيهي PPSE إذا كان يساوي أو اكبر من عتبة زوال استقطاب يؤدي إلى انتشار كمون عمل .
-مشابك تثبيطية :يسبب المبلغ العصبي في هذا المشبك إفراطا في استقطاب الغشاء بعد ألمشبكي وتوليد كمون بعد ألمشبكي تثبيطي PPSI .
*-عمل المشبك المثبط ذو المبلغ العصبي GABA :
-يحررGABA بالإفراز الخلوي في الشق ألمشبكي .
-يثبت GABAعلى مستقبلات قنوات غشائية في الخلية بعد مشبكية (قنوات كيميائية)
-تتفتح قنوات Cl- فيدخل إلى الخلية بعد المشبكية ويولد إفراطا في الاستقطاب فيها .
-لا يهدم GABA في الشق ألمشبكي بل يمتص من طرف الخلية قبل المشبكية أو الخلية الدبقية عن طريق نواقل خاصة ليستعمل في حلقة كربس بعد تحويله إلى حمض السكسنيك.
*ملاحظة:تقاس الظواهر الكهربائية بجهاز راسم الذبذبات ألمهبطي .
تتحصل على كمون عمل إذا بلغ مجمل الكمونات التنبيهية والتثبيطية أثناء الإدماج عتبة توليد كمون العمل بينما إذا كانت المحصلة اقل من العتبة فلا يتولد كمون عمل.
أي :PPSE+PPSI اكبر عتبة كمون العمل :تولد كمون عمل وانتشاره .
PPSE+PPSI اصغر عتبة كمون العمل: عدم تولد كمون صفحة-14-
ملاحظة: مبدأ عمل الجهاز:الراسم الاهتزاز المهبطي:
يعتمد على تسجيل انحراف الالكترونات الناتجة عن
فرق في الكمون المسجل بين الصفيحتين الأفقيتين
على حسب وضعية أقطاب الاستقبال علما بان اثر
الحركة تبرز بشكل ومضات ضوئية تسجل
على شاشة مفلورة .
مبدأ عمل الجهاز:يعتمد على تسجيل انحراف e- الناتجة
عن فرق في الكمون المسجل بين الصفيحتين الأفقيتين
على حسب وضعية أقطاب الاستقبال علما بأن اثر الحركة
تبرز بشكل ومضات ضوئية تسجل على الشاشة.
الفائدة من استعمال الجهاز :
-دراسة الظواهر الكهربائية في الألياف العصبية
لان سعتها صغيرة جدا وزمنها قصير جدا.
صفحة-15-
تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية
يتعرض العالم الحي إلى تدفق طاقوي مصدره الطاقة الضوئية يمكنها التحول إلى طاقة كيميائية بتدخل النبات الأخضر. تخزن هذه الطاقة الكيمائية في روابط المادة العضوية المصنعة انطلاقا من CO2 H2O . وماء و أملاح معدنية.ومقرها الصانعة الخضراء
بنية الصانعة الخضراء:
1/ ما هي الآليات والمراحل التي تسمح
بتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة
كيميائية كامنة ؟
تعمل الجزيئات اليخضور المتواجدة في الأنظمة الضوئية PSI و PSII عل اقتناص الطاقة الضوئية مما يسبب تحرير الالكترونات المشحونة بالطاقة العالية تعوض الالكترونات المفقودة من قبل اليخضور PSII بالكترونات أخرى الناتجة عن التحلل الضوئي للماء وفق التفاعل التالي:
2H2O 4H++4e - + O2 خلال هذا التفاعل ينطلق أكسجين تاركا البروتونات أما الالكترونات PSII المفقودة تنتقل عبر سلسلة من النواقل الغشائية (من ناقل ذو كمون أكسدة و إرجاع منخفض إلى مرتفع). خلال عملية النقل الالكتروني تتحرر طاقة تسمح بضخ البروتونات من الحشوة إلى داخل الكييس عكس تدرج التركيز (نقل فعال) ونفس الخطوات بالنسبة إلى PSI حيت يحرر الكترونات بعد امتصاصه الطاقة الضوئية من كمون أكسدة وإرجاع منخفض نحو المرتفع (NADP+) وان ارتفاع التركيز البروتونات داخل تجويف الكييس يؤدي إلى ميزها نحو الحشوة عبر الكرات المذنبة هذا الميز يكون مصحوبا بفسفرة ADP إلى ATP ويرجع NADP+ إلى NADPHH+ وذلك باتحاد البروتونات بالالكترونات وفق التفاعل التالي :
+ATP+O2 2 NADP+ + 2H2O + ADP+ Pi 2NADPHH+
في وجود الضوء و اليخضور تدعى هذه المرحلة بالمرحلة - كيموضوئية- تحدث على مستوى تلا كويد
حصيلة المرحلة
1/ تنشيط اليخضور 2 / التحلل الضوئي للماء 3/إرجاع النواقل 4/تشكيل الطاقة
رسم تخطيطي تفسيري وظيفي بنيوي لغشاء الكييس ) تفسير المرحلة الكيموضوئية صفحة-16-
ألية انتقال الالكترونات في السلسلة التركيبية الضوئية (الفسفرة الضوئي)
تبدأ حركة الالكترونات من الماء إلى المستقبل النهائي وهو +NADP عبر الأنظمة الضوئية من PSII وPSI وجملة من النواقل وهذه الحركة لا يمكن أن تتم بصورة تلقائية كون كمون الأكسدة والإرجاع للماء أعلى0.80فولط من كمون الأكسدة و الإرجاع للمستقبل +NADP -0.6فولط ولكي تتم هذه الحركة تتدخل الفوتونات الضوئية في تحفيز PSIIوالانتقال به من كمون الأكسدة والإرجاع مرتفع 0.9فولط إلى كمون منخفض-0.2 فولط وهذا ما يسمح بانتقال الالكترونات من PSII إلى PSI كما تحفز الفوتونات الضوئية PSI ذي كمون مرتفع0.4فولط والانتقال به إلى كمون منخفض- 0.7وهذا ما يسمح بانتقال الالكترونات إلى مستقبل النهائي NADP+ عبر سلسلة من النواقل
أما انتقال الالكترونات من الماء إلىPSII فيكون تلقائيا
من كمون الأكسدة والإرجاع منخفض0.8فولط
إلى كمون مرتفع 0.9فولط الشكل -1-
نص علمي في المرحلة الكيموضوئية :
تحدث في أغشية الكيسات حيث تمتص الأنظمة الضوئية
الفوتونات الضوئية مما يسبب تحرر الكترونات من قبل
جزيئات اليخضور المشحونة بطاقة عالية حيث تسترجع
الكترونات المفقودة من طرف اليخضور بالالكترونات
الأخرى ناتجة من تحلل ضوئي الضوئي للماء (وفق التفاعل التالي )
2H2O 4H++4e-+O2
خلال هذا التفاعل ينطلق غاز الأكسجين تاركا البروتونات H+ التي تتجمع داخل تجويف كبيس أما الالكترونات فتنتقل عبر سلسلة من النواقل الغشائية من ناقل ذو كمون أكسده وإرجاع منخفض(-) إلى كمون شدة وإرجاع مرتفع خلال عملية النقل الالكتروني هذا تحرر طاقة تسمح بضخH+ من المحتوى إلى داخل الكيس عكس تدرج تركيزها انه انتقال محلي(موضعي)/نقل فعال/
أن ارتفاع تركيزH+ داخل الكيس يؤدي إلى ميزها نحو الحشوة عبر كرات مذنبة هذا الميز يكون مصحوبا بتركيب ATP. ابتداء من ADP..وp وترجع النواقل NAD إلى NADH.H
2 المرحلة الكيموالحيوية هذه المرحلة تفاعلاتها:
لا تحتاج إلى الضوء بصورة مباشرة و إنما إلى نواتج المرحلة السابقة وتحدث داخل الحشوة وتتمثل في إماهة ATP و أكسدة النواقل المرجعة مما يسمح بحدوث سلسلة من تفاعلات حلقة كلفن تنتهي بتشكيل السكريات حيث يتثبت CO2 على RUDP مكونا مركب غير ثابت الذي ينشطر إلى جزيئيتين من APG .حمض فسفوقلسريك هذا يرجع إلى PGAL وهو فوسفوغليسرالدهيد يتحول جزء منه إلى سكريات سداسية C6 أما الجزء الأخر يؤمن تجديد RUDP المستقبل الخاص CO2 إضافة إلى تركيب مواد عضوية أخرى أحماض أمنية أحماض دسمة والنشا
6CO2 + 12H2O C6 H12 O6 +6H2O +6O2 معادلة التركيب الضوئي
C2H12O 6 نشا
صفحة-17-
تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة جاهزة لاستعمال ATP
*التنفس ظاهرة حيوية تقوم بها جميع الخلايا باستهلاك الغلوكوز وامتصاص الأكسجين وطرح ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء وإنتاج الطاقة اللازمة وحرارة.
*مقر الأكسدة التنفسية . المتوكندري التي تتلون بكاشف اخضر جانوس بالون الأخضر
مراحل الاكسدة الخلوية
1/ مرحلة التحلل السكري.
*التحلل السكري يتم بتحويل
فراكتوز 1- 6 فوسفات في غياب
أو وجود الأكسجين إلى حمض بيروفيك وتحدث
هذه العملية في الهيولة بواسطة أنزيمات خاصة
وفق التفاعلات التالية بنية المتوكندري
مرحلة فسفرة غلوكوز استهلاك الطاقة
مرحلة فسفرة غلوكوز استهلاك الطاقة وتحوله إلى فراكتوز
مرحلة انشطار فراكتوز إلى فسفو غليسر ألديهيد
و ثنائي فسفو هيدروكسيد أستون و الذي يتحول
إلى فسفو غليسر ألديهيد
مرحلة أكسدة وإرجاع ( أكسدة الزمرة ألدهيدية وإرجاع النواقل
وتشكيل الطاقة) 4 جزيئات منATP تسترجع 2 وتربح 2
حصيلة المرحلة جزيئتين من حمض بيروفيك و جزيئتين من ATP و جزيئتين من النواقل المرجعة NADH.H
صفحة-18-
نص علمي في الأكسدة التنفسية:
*يتم نزع co2 والهدروجين بواسطة أنزيمات خاصة
(كريناز و هدروجيناز) في المادة الأساسية للمتوكندري .
من حمض البروفيك تتشكل جزيئة معقدة تدعى
استل كو أنزيم ( مرافق انزيم) يتحد هذا المركب
مع حمض اكزالاستيك الموجود في المادة الأساسية ليتشكل
حمض الليمون . يفقد هذا الأخير على مرتين co2 وH2 ليكون
حمض ماليكC4 وتتشكل FADH2 ابتداء من FAD ليتشكل
في النهاية حمض اكزالاستيك من جديد يتشكل ATP ابتداء
من ADP+PI وهكذا تدور الحلقة .
إن الهدروجين المنزوع من مادة الأساسية من التحلل
السكري وحلقة كرابس ينتقل داخل الأعراف
(داخل الغشاء الداخلي)بنواقل متوكندرية تقع على الغشاء
الداخلي نفسه حيت يتفكك الهدروجين عبر أنزيمات خاصة
إلى بروتونات + الكترونات وفق المعادلة:
NADHH+ NAD+2H++2e-
* تنتقل الالكترونات عبر سلسلة من النواقل
تدعى بالسلسلة التنفسية أما البروتونات
فتنتقل بفضل طاقة حركة الالكترونات تعبر الغشاء
لتصل إلى الفراغ بين الغشاءين أم الالكترونات
في نهاية السلسلة ترجع الأكسجين O2 إلىO2—
حيت تتجمع البروتونات في الفراغ بين الغشاءين
محدثة فرق في تركيزها ومنه تعبر المادة الأساسية
عبر الكرة المذنبة مشكلة ATP ابتدءا من ADP+PI
كما تتحد 2H+ مع O2-- المرجع مشكلة الماء H2O
مراحل الفسفرة التاكسدية:
1- أكسدة النواقل إلى بروتونات والكترونات
2-انتقال الالكترونات عبر سلسلة من النواقل لترجع (O)
3- تجمع البروتونات داخل الفراغ بين الغشاءين
4- تشكيل ATP ابتداء من ADP+PIمن خلال تدرج
التركيز بين الفراغ والمادة الأساسية.
الحصيلة الطاقوية للتنفس والتخمر:
- التحلل السكري :
2ATP
2NADH2 3 × 2 8ATP
حلقة كرابس: (جزيئة حمض بروفيك)
1ATP
4NADH2 4×3 15 ×2=30 ATP
1FADH2 2
10NADH2 10NAD+20H++20e-
FADH2 2NAD+4H++20e-
24H+ + 24e- +6O2 12H2 O
C6H12O6 +6O2 +6H2O 6CO2+12H2O +38ATP الفسفرة التأكسدية
العلاقة بين الصانعة الخضراء والميتوكوندي
توجد علاقة وظيفية مباشرة بين الصانعات الخضراء والمصورات الحيوية تكمن في الجزيئات العضوية التي تحولها الصانعة الخضراء والتي توجد في صورة طاقة كامنة التي تستخلص على مستوى الميتكوندري وذلك بهدمها وأكسدتها
DJSALAH
مشاهدة ملفه الشخصي
إرسال رسالة خاصة إلى DJSALAH
البحث عن المشاركات التي كتبها DJSALAH
يوم أمس, 23:30 رقم المشاركة : 7
معلومات العضو
DJSALAH
عضو جديد
إحصائية العضو
اخر مواضيعي
إلى طلاب شعبة العلوم التجريبية
--------------------------------------------------------------------------------
الوحدة التعليمية الأولى آلية تركيب البروتين
* الأحماض النووية:
تتكون الكروموزومات (الصبغيات)للكائنات الحية من بروتين نووي وهذا يعني اتحاد الأحماض النووية حيث تتواجد بصورة عالية في نواة الخلية ومن بين بعض البروتينات الهستونات أو البروتامينات أو كلاهما معا .
-الأحماض النووية هي فقط التي تحمل المعلومات الوراثية :
أما المكونات البروتينية فهي تشكل الدعامة .والحمض النووي الذي يؤدي مهام حامل المعلومة الوراثية في كل الكائنات الحية عدا بعض الفيروسات . هو الحمض النووي منقوص الأكسجين (ADN ) والتركيب الحلزوني المزدوج لهذا الجزيء الطويل وهو الذي يمكنه من إعطاء بنية فراغية منتظمة دقيقة تشرح ظاهرة التضاعف وهو يتكون من سلسلتين من وحدات تعرف النيوكليوتيدات وتكون الروابط في إحدى السلسلتين في اتجاه 3 5 بينما في السلسلة الأخرى بالتركيب العكسي 5 3
ترتبط فيما بينها بقواعد أزوتية (A=T) .(G=C) وتقسم هذه القواعد إلى مجموعتين
البيورينات AG و البريميدينات TC حيت تتقابل –البيورينات مع البريميدينات مشكلة حلزون مزدوج متناسق حيث أن المسافة بين زوجين من القواعد الأزوتية ثابتة 0.14 نانومتر .
ويوجد قسم أخر من الأحماض النووية يعرف ب (ARN) وهو يختلف قليلا عن (ADN) فيما يلي :
1/ ARNسلسلة مفردة بينما ADNسلسلة مزدوجة
2/ يحتوي ARNعلى سكر ريبوز بينما ADNيحتوي على سكر ريبوز منقوص أكسجين
3/ يحتوي ARNعلى اليوراسيل U و هو قاعدة بريميدينية وذلك بدلا من التايمين T (تقابل A=U)
4/ جزيئة ARNتكون اقصر من جزيئات ADN عند حقيقيات النوى
يؤدي ARN وظائف أساسية أثناء تركيب البروتين وإحدى وظائفه أنه يعمل كرسول (ARNm) حيت يحمل التعليمات من المعلومة المشفرة في ADN إلى المواقع الربوزومية الخاصة بتركيب البروتين في الخلية وتحتوي الريبوزومات على نوع خاص من ARN يعرف ب ARNr وهو الذي يمثل الجزء الأكبر من كمية ARN في الخلية كما يوجد نوع ثالث هو ARNt الناقل ينقل الأحماض الأمنية الخاصة.
يتم تركيب ARN الرسول في النواة ليهجر إلى الهيولة ليساهم في نقل المعلومة الوراثية من النواة إلى مقر تركيب البروتين في الهيولة .
يتم تركيب البروتين عند حقيقيات النوى في الهيولة انطلاقا من الأحماض الأمينية الناتجة عن الهضم .
- ما هو التركيب الكيميائي لجزيئية ARN؟
- الإماهة الكلية نيوكليوتيدات .
-الإماهة الجزيئية سكر ريبوز +قواعد أزوتية AGCU + فسفور P.
صفحة -1-
الخلاصة : إن ARNm الرسول يعتبر وسيطا ينقل المعلومة الوراثية ما بين الرسالة النووية (اللغة النووية) المتواجدة في النواة والرسالة البروتينية. (اللغة البروتينية)المتواجدة في الهيولة . بمعنى أخر هو حامل النبأ الوراثي إلى مقر تصنيع البروتين
استنساخ المعلومة الوراثية :
بفضل استعمال ME لوحظ ظهورتفرعات خاصة في مواقع محددة لـADN ناتجة عن تدخل أنزيم ARN بوليمراز على طول السلسلة المعبرة ونشير هنا أن النسخ يتطلب طاقة ATP
*كل استطالة تمثل ARNm الناتج عن نسخ المورثة ADN إذن دور الأنزيم ARNp
يعتبر حيويا اذ يقوم بفتح سلسلتيADN ثم ينتقل على طول السلسلة المعبرة للمورثة لينسخ نيوكليوتيدات القالب ومشكلا بذالك ARNm الوثيقة 1
الترجمة: الشفرة الوراثية :
*كيف تترجم اللغة النووية إلى اللغة البروتينية ؟
تمضي التفاعلات البيوكيماوية تحت سيطرة لأنزيمات
وكل الأنزيمات عبارة عن بروتينات المتكونة من وحدات
تعرف بالأحماض الأمنية ولكل حمض أمني مجموعة
أمنية NH2 في إحدى طرفيه ومجموعة
كربوكسيل COOH في الطرف الأخر ويعرف عشرون
نوعا مختلفا من الأحماض الأمنية .
ويتكون كل أنزيم من عدد معين من الأحماض الأمنية
بترتيب محدد ودقيق وذلك حسب البرمجة الوراثية لتركيب البروتين المشفر في ترتيب النيوكليوتيدات .
السؤال المطروح: ما عدد النيوكليوتيدات التي تشفر الحمض الأمني ؟
الجواب : يوجد 20 حمض أمني شائعا فيما توجد أربع أنواع من النيوكليوتيدات .
من الواضح أن الشفرة الأحادية (تعني نيوكليوتيدة واحدة تشفر حمض أمني واحد) ومن خلاله يمكن أن تشفر 4 أحماض أمنية فقط 14= 4 أحماض أمنية .
والشفرة الثنائية (تعني نيوكليوتيدتين تشفر حمض أمني واحد) حيت تسمح فقط بستة عشر نوعا 24= 16
وعاد ذلك فانه رياضيا تعتبر الشفرة الثلاثية( تعني ثلاثة نيوكليوتيدات تشفر حمض امني واحد) وهي اصغر وحدة تعرف بالكودون يمكنها أن تجهز 20 حمضا امنيا 34=64/3=20حمض امني .
صفحة -2-
إثبات تجريبي : الذي يدعم فكرة الشفرة الثلاثية بدراسة إضافة قاعدة أزوتية :حيث
5 TCA GGC TAA AGT CGG TCG 3 المورثة
إضافة قاعدة ازوتية واحدة G على سبيل المثال(السهم) في نهاية الكودون الثاني يمكن أن يبدل نيوكليوتيدة واحدة من الترتيب المسجل لكل الكودونات الأخرى وبالتالي يمنع القراءة الصحيحة لكل الكودونات التي تقع إلى يمين القاعدة المضافة 5 TCA GGC GTA AAG TCG CTC G 3
حمض أمني ثلاثية (كودون) إذن بالإضافة المتعاقبة في المناطق المجاورة فان إمكانية استعادة قراءة الكودونات بترتيبها المسجل تصبح أمرا محتوما .ووجد نفس الشيء صحيح بإنقاص قاعدة ازوتية واحدة.
مثال: عديد الأدنين A و اليوراسيل U خليط تركيزه 2-1 على الترتيب من المتوقع ان يكون AAA بأعلى تكرار بينما يمكن أن تكون الثلاثيات AAUأو AUA أو UAA وهي التالية من حيث التكرار
وبما أن لكل ثلاثية حمض أمني خاص بها و منه يمكن استخلاص جدول الشفرة الوراثية لتتابع الأحماض الأمنية .
• ملاحظة: خصائص المعجم
1/ من بين 64 عبارة يوجد ثلاثة عبارات لا ترمز
إلى حمض أميني وهي تشير إلى توقف عملية
الترجمة وهي UAA-UAG-UGA
2/ مرادفات المعجم: مثلا هناك أربع عبارات
مختلفة تشير إلى حمض أمني واحد (برولين)
3/ وحدة المعجم: يطبق عند جميع الكائنات
الحية (حقيقيات النواة –كاذبة النواة)
4/ الطفرات : وهي التغير في ترتيب القواعد الأزوتية
داخل المورثة ومدى تأثيرها على نوع البروتين المركب
بعد عملية الترجمة وهي نوعان
- طفرة لا معنى لها :عندما يحصل استبدال القاعدة الأزوتية بقاعدة أخرى وتكون العبارة الجديدة من نوع عبارة التوقف : UUA(لوسين) UAA (عبارة توقف)
- طفرة خاطئة :عندما يحصل استبدال حمض أمني بحمض أمني أخر. مثلا: CCG(برولين) ACG(تريونين) وتحدث داخل محل فعال حيث تصبح طفرة وراثية.
سؤال : كم من ثلاثيات لـ ـ 64 حالة تبادلية التي تتكون من أربع قواعد أزوتية ؟
تكون :1/ عديمة اليوراسيل.
2 /تحتوي على يوراسيل أو أكثر.
صفحة-3-
* المراحل الأساسية لترجمة:
تتم هذه المراحل الأساسية في الهيولة بوجود
الريبوزومات وARNm وأحماض أمنية منشطة
وARNt في وجود طاقةATP ويمكن تلخيص كما يلي:
* بداية التركيب :
1/ تبدأ الشفرة الوراثية دائما برامزة الانطلاق
(AUG) (بسملة) والتي تنشط ارتباط تحت
وحدتي الريبوزوم حيث كانتا منفصلتين
(ريبوزوم غير وظيفي)
2/ يثبت(ARNt) الحامل للحمض الأمني
(مثيونين Met) على الموقع P للريبوزوم
بحيث تتقابل رامزته المضادة(ضد الرامزة UAC)
مع رامزته الموافقة AUG المحمولة
على ARNm الرسول
* تطاول السلسلة: يتوضع ARNt ثاني حامل لحمض
أمني في الموقع Aفينتج عن ذلك :
3/ تحرر ARNt المثبت على الموقع P و الذي
ينفصل عن حمضه الأمني محررا طاقة
4/ تتشكل رابطة ببتيدية بين الحمضين الأمنيين
المثبتين على الريبوزوم بفضل الطاقة الناتجة عن
انفصال ARNt عن الحمض الأمني.
5/ ينتقل الريبوزوم على ARNm برامزة واحدة
مما يسمح بتحرر الموقع A هذا يؤدي إلى تثبت
ARNt أخر حاملا للحمض الأمني المقابل لرامزة
ARNm الشاغرة المقابلة للموقع A الحر حيث تتقابل
الرامزة ضد الرامزة.
* نهاية التركيب: عند وصول الريبوزوم إلى رامزة
التوقف يتوقف التطاول حيث يتفكك المعقد
(ARNm- ARNr- ARNt- متعدد البيبتيد)
6/ تنفصل تحت وحدتي الريبوزوم وتتحرر السلسلة
البيبتيدية وينفصل الحمض الأمني الأول (مثيونين ) عن السلسلة.
ملاحظة:
1*//يتكون الريبوزوم من تحت وحدتين تحت وحدة كبرى(50s) وتحت وحدة صغرى(30s)
S=وحدات سفيدبرج وهي معامل ترسيبا لجزيئات في جهاز الطرد المركزي العالي السرعة يعتقد أن هناك ثلاث مواقع فعالة في الريبوزوم:
1/ موقع ترجمة الشفرة :هو الذي يربط بين ARNt النشط الحامل للحمض الأمني بـARNm من خلال
تقابل القواعد الأزوتية .
2/موقع التكثيف :وهو الذي يصل ما بين الحمض الأمني والعديد البيبتيد النامي.
3/ موقع الخروج :في هذا الموقع يصبحARNt على غير اتصال بكل من عديد البيبتيد وARNmو ARNt.
*//الحمض الأميني لا يدخل في تركيب البيبتيد إلا إذا كان نشطا ويقصد بالتنشيط :ارتباط الحمض الأميني مع ARNt النوعي له برابطة غنية بالطاقة الناتجة عن إماهة ATP وذلك بتدخل أنزيم نوعي حيث الطاقة المتحررة من انفصال ARNt عن الحمض الأميني تسمح بتشكيل رابطة ببتيدية بين حمضين أمنيين في الموقع PوA
صفحة-4-
الهدف التعليمي 2:
السؤال : من يتحكم في تحديد البنية الفراغية النوعية للبروتين
الجواب: عدد وترتيب ونوع الأحماض الأمنية.
تعيين الوظائف المميزة والمشتركة بين الأحماض الأمنية انطلاقا من الصيغ المفصلة للأحماض الأمنية والتي عددها 20.
تصنيف الأحماض الأمنية:
تصنف الأحماض الأمينية حسب السلسلة الجانبية إلى:
1/ الأحماض الأمينية القاعدية( ليزين – أرجنين .....الخ)
2/ الأحماض الأمينية الحمضية(حمض غلوتاميك- حمض أسبترتيك....الخ)
3/ الأحماض الأمينية المتعادلة (سيرين- غلايسين ......الخ)
سلوك وخواص الأحماض الأمنيةالخاصية الأمفوتيرية):
تحليل نتائج الرحلان الشاردي:
الحموض الأمنية قابلة للتبلور،شديدة الإنحلال في الماء ،الا أنها قليلة الذوبان جدا في المحاليل العضوية.
تتمتع هذه المواد بخواص الحموض العضوية والأمينات في ان واحد وذلك أن وجود وظيفة حمضية ووظيفة قاعدية تحدد الخواص الفيزائية الكيميائية الأكثر أهمية للحموض الأمنية(أي طبيعة ازدواجية caractère amphotère ) أو ما يسمى (حمقلي) أي حمض و قاعدة ففي وسط سائل فان الوظيفة الحمضية تتحلل إلى H+و Coo- أي:
R-COOH R-COO- +H+
وهكذا تتحرر شوارد الـ H+ من الجدر الكربوكسيل لتؤستر من قبل الأمين:
R-NH2+H+ R-NH3
وعندما يتشرد جزيء الحمض الأمني أو جزيء البروتين في الماء المقطر فان الجزيء يحمل شحنات موجبة وشحنات أخرى سالبة ويسمى مثل هدا الايون (Dipolaires) أي ثنائي الأقطاب .
*أما في وسط حمضي فالشاردة تظهر بصيغة كاتيون فنتحصل على شاردة موجبة:
*إما في وسط قاعدي نحصل على الشاردة السالبة:
إذن تعتبر الحموض الأمنية شوارد مشحونة كهربائيا وقادرة على الانتقال من المجال الكهربائي أي: -
إما إلى المهبط في حالة الشاردة الموجبة إما إلى المصعد في حالة الشاردة السالب
أما الايونات المزدوجة ثنائية الأقطاب والتي لها شحنتين متعادلتين وإشارات مختلفة فهي لا تنتقل بالقوة الكهربائية
ويعتبر الأيون في حالة التعادل الكهربائي وتسمى هذه الحالة (نقطة التعادل الكهربائي ) نشير إلى درجة الحموضة التي تقابل وجود هذه الأيونات المزدوجة بشكل أعظمي بالرمزPHi وهي التي تقابل نقطة التعادل الكهربائي
تختلف درجة الحموضة لنقطة التعادل الكهربائي باختلاف الحموض الأمنية اذا تساوي 5.5 من أجل الغلايسين وPHi=6في حالة الألانين و2.8لحمض الأسبارتيو3.22 لحمض الغلوتامي.
كيفية تشكيل الرابطة البيبتيدية بين حمضين أمنيين متتاليين انطلاقا من قطعة لسلسلة ببتيدية: C ـــــCONH ـــــC
*العلاقة بين بنية ثلاثية الأبعاد و التخصص الوظيفي للبروتينات:
يتم تشكيل البروتين في مرحلة الأولى على شكل بنية أولية ومن المرجح أيضا على شكل بنية ثانوية.فالترتيب الطولي للأحماض الأمنية تتشكل البنية الأولية ولكثير من البروتينات البنية الثانوية في بعض أجزائها على الأقل وذلك على صورة حلزون ويمكن لسلسلة البروتين ان تنثني على نفسها إلى الخلف مكونة روابط داخلية (متضمنة روابط ثنائي الكبريت القوية ) مما يعطي ثباتا للبنية الثالثية في مظهر مثن وعادة ما يكون معقد ويمكن أن يتحد اثنان أو أكثر من البنيات الثلاثية في تركيب بنية رباعية على سبيل المثال هيموغلوبين. HB
صفحة-5-
البنية الاولية : هي البنية الناتجة عن ارتباط الأحماض الأمنية المختلفة مع بعضها البعض في تسلسل معين بواسطة الروابط البيبتيدية.CONH
البنية الثانوية: هي البنية الناتجة عن تشكل الروابط الهدروجينية لا تكافئية بين مجاميع ( ) تغلق بقايا ثلاثة أحماض أمنية أي تنشىء بين كل 5 أحماض أمنية متتالية بنفس السلسلة البيبتيدية وهذا ما يعطيها بنية ثانوية حلزونية أو بين المجاميع ( ) لسلاسل ببتيدية مختلفة ومتوازية تعطي البنية الثانوية بشكل وريقة مطوية
البنية الثالثية: تنتج هذه البنية عن التفاف وانثناء الحلزون
في ترتيب تستقر فيه الزمر الكارهة للماء ( الهيدروفوبية)
بقدر المستطاع في الداخل بعيدة عن الماء بينما تستقر الزمر
المحبة للماء (الهدروفيلية) على سطح البنية.
هذا التشكل الخاص للبنية يسمح بنشوء مواقع نشطة ذات تأثير فعال.
البنية الر ابعية: هي التوضع الفراغي لجزيئة البروتين الحاوي
على عدة سلاسل متعددة البيبتيد (كل سلسلة لها بنيتها الخاصة
الأولية ،الثانوية، الثالثية) فالسلسلة ذات البنية الثالثية يطلق عليها
اسم تحت الوحدة .التوضع الفراغي المتبادل لتحث الوحدة يعطي
البنية الرابعية فيكتسب البروتين وظيفته الحيوية.
تثبت البنية الرباعية بواسطة جسور كبريتية أو روابط شاردية.
*ملاحظة:
*الهيموغلوبين : جزيئة تتكون من 4 تحت الوحدات كل اثنتين منها
متماثلة1 ،2 ،1 ،2 ، تحت الوحدة عبارة عن سلسلة ببتيدية
وهي ذات بنية ثلاثية تحتوي سلسلة 141حمض أميني وسلسلة
على 146 حمض أميني وتظم كل واحدة منها جزيئة هيم مركزية حاملة لـFe2+ .
* البنية الرباعية للهموغلوبين ليست تنظيما ثابتا ومستقرا
أنها حالة اتزان بين عملتي الضم والفصل الجزيئي للبروتينات.
- البنية الرباعية يمكنها التحول في حالتين:
* الحالة الأولى وتسمى بالبنية المشدودة T والحالة الثانية تسمى بالبنية المتراخية R وهذا التحول عكوس.
*في حالة نقل الأكسجين يتحول من الحالة المشدودة إلى الحالة المتراخية في الأسناخ الرئوية لوجود الهواء الغني بـ O2 وهذا التحول يسمح بظهور المركز الفعال المتمثل بجزيئات الهيم التي تثبث الـ O2 أما في مستوى الأنسجة يتحرر الـO2 (وتعود البنية إلى الحالة المشدودة )وهذا ما يعرف بعمل الشكل المتباين.
* فقدان البنية الوظيفية يتم بتخريب البنية الثانوية ، الثالثية ،أو الرابعية بدون تحطيم الروابط البيبتيدية.
صفحة-6-
الهدف التعليمي 3: إظهار التخصص الوظيفي للبروتينات في التحفيز الأنزيمي:
النشاط الأنزيمي:
تعريف الأنزيم: عبارة عن بروتينات تستحق اهتماما خاصا نظرا لخواصها الوسيطية الفريدة في التفاعلات البيوكيماوية
وهي مواد تسهل وتسرع التفاعلات الكيميائية بنسبة كبيرة جدا وتخرج من التفاعل دون أن يطرأ عليها أي تبدل.
وتتميز بتأثيرها النوعي اتجاه مادة التفاعل في شروط خاصة (درجة الحرارة ،PH،.....)
الية عمل الأنزيم :
تعمل الأنزيمات كوسيط ،أي أنها لا تقدر أن تنشط سوى التفاعلات التي يمكن أن تحدث ذاتيا وإنما بسرعة محدودة فتأتي الأنزيمات لتزيد سرعة هذه التفاعلات إلى درجة معتبرة ،فإذا كان لدينا تفاعل من نمط A B+C كتحول السكاروز إلى غلوكوز و فراكتوز مثلا. هذا التفاعل الذي يتحقق بوساطة أنزيم الانفرتاز كما يتحقق تلقائيا أنما بمردود ضئيل جدا.
إن الطاقة الكيميائية الكلية الكامنة في B+C هي أقل من تلك الكامنة في A .إن سرعة تحول Aإلى B+C شكل.1...يتعلق بعدد جزيئات A التي تصل إلى مستوى طاقة يمكنها من التحول إلىB+C والفرق ما بين مستوى الطاقة الأصلي ومستوى طاقة الحرج (الذي يجب أن تصله Aحتى تستجيب) يدعى بطاقة التنشيط. يمكن الحصول عليها من اصطدام الجزيئات يبعضها أثناء حركتها الدائمة.
وغالبا لا يكون التفاعل ممكنا إلا في درجات الحرارة العالية (غير حيوية)فمثلا (حلمأة السكاروز) بواسطة HClفي درجة الحرارة 100°م .بينما بوجود الأنزيم فان مستوى قيمة الطاقة الحرج تتناقص بحيث يمكن لعدد كبير من جزيئات A أن تصل إلى مستوى الطاقة الضروري للتحول في وحدة الزمن ويتم ذلك في درجات الحرارة الحيوية 37°م مما يؤدي إلى تسريع التفاعل.شكل1 المنحنيين
*ملاحظة: أي خلل يلحق بشكله النهائي
يمكن أن يعطل نشاط الأنزيم
فعلى سبيل المثال يدمر التسخين
النشاط الأنزيمي وذلك بسبب
تمزق الروابط التي تحتفظ شكل-1-
بالأنزيم في أشكاله التركيبية
العليا.ومن المعتقد أن شكل
الجزيء أي أنزيم نشط يلائم
مادة التفاعل الخاصة به المادة
التي تتحفز بالأنزيم بطريقة
تشبه حالة القفل والمفتاح شكل..2..
وإذا تحور أنزيم ما إما وراثيا
أو فيزيائيا فانه قد لا يلائم مادة
التفاعل وعلى ذلك لا يصبح شكل-2-
قادرا على تحفيز تحولها إلى ناتج
التفاعل العادي.
النشاط الانزيمي وتبدلاته:
يعبر عن النشاط الأنزيمي بكمية مادة التفاعل التي يمكن تحويلها في وحدة من الزمن بواسطة أنزيم أو خلاصة انزيمية. ويتم القياس خلال وقت محدد وفي شروط دقيقة من الحرارة (حمام ذي درجة حرارة محددة) والـ PH ويتم تحديد التفاعل باستخدام قارورة ذات خزان جانبي كقارورة فاربورع مثلا.وتتم المعايرة بطريقة بيوكيماوية دقيقة جدا.كاستخدام المطياف الضوئي والطرق المانومترية....الخ.
ويتبدل النشاط الأنزيمي بتأثير عدد من العوامل الداخلية والخارجية نذكر منها :
أ/ تركيز الأنزيم وتركيز مادة التفاعل:
يزداد النشاط الأنزيمي بازدياد تركيز الأنزيم (حتى حد معين يفرضه تركيز مادة التفاعل) كما يزداد النشاط الأنزيمي بازدياد تركيز مادة التفاعل(حتى حد معين يفرضه تركيز الأنزيم).
ب/ درجة الحموضة أو PH:
لكل أنزيم درجة حموضة فضلى حيث يكون النشاط الأنزيمي أعظميا
أما الزيادة أو نقصان هذه الدرجة فإنها تؤدى إلى عدم قيام الأنزيم
بعمله بشكل جيد شكل.3.المنحنى......
والمثال أكثر وضوحا نجدده في عالم الحيوان فأنزيم الببسين
لا تؤثر على البروتين إلا في وسط حامضي جدا (PH 1.7)
بينما لا تعمل التربسين إلا في وسط قاعدي(PH 8.5).
ويعود هذا التأثير بصورة أساسية إلى أثر شوارد H+ في بنية البروتين.
صفحة-7
ج/ اثر الحرارة: -
تتعلق سرعة التفاعلات الكيميائية بدرجة الحرارة.كذلك فان النشاط
الأنزيمي يزداد بإرتفاع درجة الحرارة .(ضمن الحدود الفيزيولوجية)ذلك
لان الحرارة العالية تؤثر على بنية الأنزيم فتغير من طبيعته البروتينية
وتخربه. لذا فان التفاعل الأنزيمي يصل إلى حده الأقصى بين درجة 40-50°م
شكل.4..المنحنى.....يتوقف النشاط الأنزيمي في الدرجة0°م و تتخرب اغلب
الأنزيمات في الوسط المائي ما بين درجة 60-80°م أما في حالة البذور
و الأبواغ فإنها تقاوم حتى 100-120 °م.
- منشطات الأنزيمات:
هي غالبا تكون عبارة عن معادن(قاعدية أو كوبالت أو منغنيز أو توتياء....الخ.
فالمغنيزيوم Mg++ مثلا ضروري لأنزيم الديكاربوكسيلازبيروفيك حيث أن
المعدن يؤمن الصلة بين الابوانزيمة و الكوأنزيمة .وفي حالات أخرى
(مثل Ca++ بالنسبة لأنزيم الـ اميلاز) فان هذه الشوارد تعطي
للأنزيمة الشكل الضروري لعملها.وهناك العديد من المركبات التي تنشط
الأنزيمات إلا أن آلية عمل هذه المنشطات غير معروفة.
- مثبطات الأنزيمات:
لن نتعرض هنا إلى كل المركبات التي توقف التفاعلات الكيميائية ولكننا سندرس تلك التي تؤثر في الأنزيمة نفسها (وليس في مادة التفاعل)دون إن تخربها كليا وهناك نموذجان من المثبطات:
1/ المثبطات التنافسية :هي تمنع اتحاد الأنزيم مع مادة التفاعل إذ يحل المثبط محل المادة في تشكيل المعقد شكل.1
2/ المثبطات الغير تنافسية: وهي لا تمنع تشكل المعقد أنزيمة –مادة التفاعل
نذكر من بين هذه المثبطات المعادن الثقيلة كازئبق وهو يثبط العديد من الأنزيمات وكذلك مركبات السيانور التي تثبط السيتوكروم اكسيداز و البيروكسيداز و الكاتالاز............الخ.
ملاحظة :
تكوين الأنزيمات : ليس من الضروري أن تكون الأنزيمات موجودة داما في الخلية .اذ يمكن للخلية أن تصنع الأنزيم عندما تحتاج له فمثلا عندما تكون بذور الشعير جافة-وفي حالة الراحة-فانا لا تحوي على الأميلاز وتتشكل هذه الأنزيمة في بداية الانتاش كذلك فان الخميرة المستنبتة في وسط يحتوي على السكاروز فإنها تشكل الأنفرتاز التي تقوم بحلمأة لسكاروز إلى غلوكوز و فراكتوز أما إذا زرعت في وسط يحتوي على مالتوز فإنها تشكل أنزيم المالتاز.
تصنيف الانزيمات
1/ مجموع أنزيمات الأكسدة والإرجاع
2/مجموع أنزيمات النقل:
3/ مجموع أنزيمات الحلمأة
4/مجموع أنزيمات التحطيم
5/مجموع أنزيمات التماكب
6/مجموع أنزيمات الربط
DJSALAH
مشاهدة ملفه الشخصي
إرسال رسالة خاصة إلى DJSALAH
البحث عن المشاركات التي كتبها DJSALAH
يوم أمس, 23:34 رقم المشاركة : 8
معلومات العضو
DJSALAH
عضو جديد
إحصائية العضو
--------------------------------------------------------------------------------
لاتنسونى من صالح دعاكم
أعلموني بجديدكم