الأحياء — الوراثة الجزيئية: DNA و RNA

مقدمة في الوراثة الجزيئية

الوراثة الجزيئية هي فرع من علم الأحياء يدرس بنية ووظيفة المادة الوراثية على المستوى الجزيئي. تتركز الدراسة حول جزيئي DNA (الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين) و RNA (الحمض النووي الريبوزي)، المسؤولين عن تخزين ونقل وتنفيذ المعلومات الوراثية في الكائنات الحية. يعتبر اكتشاف بنية DNA من قبل واطسون وكريك عام 1953 نقطة تحول في تاريخ علم الأحياء.

بنية جزيء DNA

يتكون DNA من سلسلتين بولينيوكليوتيديتين تلتفان حول بعضهما لتشكيل لولب مزدوج. كل نيوكليوتيد يتكون من ثلاثة أجزاء: مجموعة فوسفات، سكر ريبوز منقوص الأكسجين، وقاعدة نيتروجينية. القواعد النيتروجينية أربعة: الأدينين (A)، الثايمين (T)، الجوانين (G)، والسايتوزين (C). يرتبط A مع T برابطتين هيدروجينيتين، ويرتبط G مع C بثلاث روابط، وهذا ما يعرف بقاعدة التكامل (Complementary Base Pairing).

الفرق بين DNA و RNA

يختلف RNA عن DNA في ثلاثة جوانب رئيسية: يحتوي RNA على سكر ريبوز بدلاً من ريبوز منقوص الأكسجين، يستخدم اليوراسيل (U) بدلاً من الثايمين (T)، ويكون عادةً أحادي السلسلة. يوجد RNA في ثلاثة أنواع رئيسية: mRNA الناقل للمعلومة الوراثية، tRNA الناقل للأحماض الأمينية، وrRNA المكون للرايبوسومات.

تضاعف DNA

تضاعف DNA هو عملية نسخ المادة الوراثية بدقة عالية قبل انقسام الخلية. تتم العملية وفق نموذج شبه محافظ (Semiconservative)، حيث تنفصل السلسلتان وتعمل كل سلسلة كقالب لبناء سلسلة جديدة مكملة. تقوم إنزيمات خاصة بهذه العملية: إنزيم DNA polymerase الذي يضيف النيوكليوتيدات الجديدة، وHelicase الذي يفك اللولب المزدوج.

التعبير الجيني: من DNA إلى البروتين

تتم عملية التعبير الجيني عبر مرحلتين: النسخ (Transcription) حيث يقرأ إنزيم RNA polymerase جيناً معيناً على DNA وينسخه إلى mRNA، ثم الترجمة (Translation) حيث يترجم mRNA إلى سلسلة من الأحماض الأمينية لتكوين بروتين. تتم الترجمة على الرايبوسومات بمساعدة tRNA الذي يحمل الأحماض الأمينية المناسبة وفق الكود الوراثي الذي يتكون من ثلاثيات من القواعد (كودونات).

للاستزادة، راجع درس علم الأحياء الخلوي — بنية الخلية ودرس الكيمياء العامة — الجدول الدوري.

📍 مواضيع مشابهة

• Français — Les nombres de 50 à 100 (Compter et écrire) —…
• أوروبا في القرن التاسع عشر — التحولات السياسية والاقتصادية والاجتماعية — التاريخ…
• التربية الإسلامية – فقه النكاح والزواج – الثانية ثانوي – آداب

📍 دروس مشابهة

• التنوع البيئي — النظم البيئية — علوم الطبيعة والحياة — السنة الأولى متوسط
• علوم الطبيعة والحياة — الجهاز التنفسي — السنة الثانية ثانوي
• البروتينات والإنزيمات: التركيب الكيميائي والدور البيولوجي مع تمارين محلولة — علوم الطبيعة والحياة — الأولى ثانوي