مدونة التربية و التعليم في الجزائر – دروس، فروض، نتائج امتحانات مدونة التربية والتعليم في الجزائر | تحضير الدروس، فروض واختبارات، نتائج البكالوريا وBEM، مسابقات التوظيف، والتوجيه المدرسي للطلاب وأولياء الأمور.
تركيب البروتين (الترجمة): من RNA الرسول إلى البروتين
أهداف الدرس:
- فهم آلية الترجمة كمرحلة ثانية من التعبير الجيني.
- التعرف على مكونات آلة الترجمة (الريبوسوم، RNA الناقل، RNA الرسول).
- شرح مراحل الترجمة: البدء، الاستطالة، والإنهاء.
- تطبيق الشفرة الوراثية لفك شفرة تسلسل RNA الرسول إلى سلسلة ببتيدية.
1- مقدمة عن التعبير الجيني
يتكون التعبير الجيني من مرحلتين رئيسيتين: الاستنساخ (النسخ) والترجمة. في مرحلة الاستنساخ، تُنسخ المعلومة الوراثية من DNA إلى RNA الرسول (mRNA). في مرحلة الترجمة، يُفك شفرة mRNA لبناء سلسلة من الأحماض الأمينية (بروتين).
2- مكونات آلة الترجمة
- الريبوسوم: عضية خلوية تتكون من وحدتين (كبرى وصغرى)، وهي موقع الترجمة.
- RNA الرسول (mRNA): يحمل الشفرة الوراثية المنقولة من DNA على شكل أكوادونات (ثلاثية قواعد).
- RNA الناقل (tRNA): يحمل الأحماض الأمينية ويتعرف على الأكوادونات بواسطة مضادات الأكوادونات.
- الأحماض الأمينية: وحدات بناء البروتين. يوجد 20 حمضاً أمينياً مختلفاً.
3- مراحل الترجمة
أ- مرحلة البدء: ترتبط الوحدة الصغرى للريبوسوم مع mRNA عند كودون البداية (AUG). يأتي tRNA محمولاً بالميثيونين (Met) ليرتبط مع كودون البداية، ثم ترتبط الوحدة الكبرى.
ب- مرحلة الاستطالة: يتحرك الريبوسوم على طول mRNA من 5′ إلى 3′. لكل كودون جديد، يأتي tRNA محمولاً بالحمض الأميني المناسب. تتشكل رابطة ببتيدية بين الأحماض الأمينية. يتحرر tRNA الأول ويغادر الريبوسوم.
ج- مرحلة الإنهاء: عندما يصل الريبوسوم إلى كودون التوقف (UAA, UAG, UGA)، لا يوجد tRNA مقابل. يتعرف عامل الإنهاء على الكودون، وتتحرر السلسلة الببتيدية. ينفصل الريبوسوم إلى وحدتيه.
4- الشفرة الوراثية
الشفرة الوراثية هي نظام تحويل تسلسل النيوكليوتيدات إلى تسلسل الأحماض الأمينية. خصائصها:
- ثلاثية: كل كودون مكون من 3 قواعد نيتروجينية.
- غير متداخلة: كل قاعدة تنتمي لكودون واحد فقط.
- منحطة: معظم الأحماض الأمينية مشفرة بأكثر من كودون واحد.
- شاملة: نفس الشفرة تنطبق على جميع الكائنات الحية تقريباً.
5- تمرين بكالوريا محلول
تمرين: لدينا تسلسل mRNA التالي: AUG-GCU-CCG-UUA-CGU-UAA. باستخدام جدول الشفرة الوراثية (AUG=Met, GCU=Ala, CCG=Pro, UUA=Leu, CGU=Arg, UAA=stop)، حدد تسلسل الأحماض الأمينية للبروتين الناتج.
الحل: نقرأ كل كودون على حدة: Met-Ala-Pro-Leu-Arg. يتوقف التركيب عند كودون UAA. إذن البروتين يتكون من 5 أحماض أمينية: ميثيونين-ألانين-برولين-لوسين-أرجنين.
تمرين 2 (بكالوريا): إذا كان تسلسل DNA المستنسخ هو: TAC-CGA-GGT-AAT-GCA-ATT، فما هو تسلسل mRNA؟ ثم ما هو تسلسل الأحماض الأمينية الناتجة؟
الحل: mRNA المكمل: AUG-GCU-CCA-UUA-CGU-UAA. الأحماض الأمينية: Met-Ala-Pro-Leu-Arg.
📝 خلاصة
الترجمة هي عملية حيوية دقيقة تحول المعلومة الوراثية من لغة النيوكليوتيدات (mRNA) إلى لغة الأحماض الأمينية (البروتين). إتقان قراءة الشفرة الوراثية وفهم دور كل مكون من مكونات آلة الترجمة هو مفتاح النجاح في أسئلة البكالوريا المتعلقة بعلم الوراثة الجزيئي.
