علوم الطبيعة والحياة — الوراثة الجزيئية: بنية DNA وتضاعفه والتعبير الجيني — الثالثة ثانوي — بكالوريا — المنهاج الجزائري

الوراثة الجزيئية: بنية DNA وتضاعفه والتعبير الجيني

الوراثة الجزيئية (Génétique moléculaire) تدرس آليات حفظ المعلومات الوراثية ونقلها والتعبير عنها على المستوى الجزيئي. الحمض النووي DNA هو حامل المعلومات الوراثية في جميع الكائنات الحية.

1. بنية DNA (Structure de l’ADN)

DNA (Acide Désoxyribonucléique) هو جزيء حلزوني مزدوج (Double hélice) مكون من سلسلتين متكاملتين. كل سلسلة مكونة من نيوكليوتيدات (Nucléotides). كل نيوكليوتيد يتكون من:
• سكر (ديزوكسي ريبوز).
• مجموعة فوسفات.
• قاعدة نيتروجينية (A, T, G, C).

قاعدة التكامل: A ↔ T (رابطتان هيدروجينيتان)، G ↔ C (ثلاث روابط هيدروجينية).
ترتيب القواعد (السلسلة) هو الذي يشفر المعلومات الوراثية.

2. تضاعف DNA (Réplication de l’ADN)

تضاعف DNA هي عملية نسخ DNA قبل انقسام الخلية. تبدأ بفك الحلزون المزدوج بواسطة إنزيم Helicase، ثم تقوم إنزيمات DNA Polymerase ببناء سلسلتين جديدتين باستخدام كل سلسلة قديمة كقالب.

تتميز عملية التضاعف بأنها:
• شبه محافظة (semi-conservative): كل جزيء DNA جديد يحتوي على سلسلة قديمة وأخرى جديدة.
• دقيقة: نسبة الخطأ أقل من 1 لكل مليار قاعدة.
• ثنائية الاتجاه: تتم في كلا الاتجاهين على السلسلة الأم.

3. التعبير الجيني: النسخ والترجمة

النسخ (Transcription): تحويل DNA إلى RNA رسول (mRNA) في النواة. يتم بواسطة إنزيم RNA Polymerase.

الترجمة (Traduction): تحويل mRNA إلى سلسلة بروتينية في السيتوبلازم (على الريبوسومات). كل ثلاثية من القواعد (كودون) تشفر حمضاً أمينياً معيناً.

الشفرة الوراثية (Code génétique): نظام تشفير يتميز بـ:
• العالمية (نفس الشفرة في جميع الكائنات الحية تقريباً).
• الانحلال (أكثر من كودون لنفس الحمض الأميني).
• عدم وجود فواصل بين الكودونات.

4. تمارين مقترحة

التمرين 1: إذا كان تسلسل DNA هو ATGCGATC، اكتب السلسلة المكملة.
التمرين 2: اشرح لماذا تعتبر عملية تضاعف DNA شبه محافظة.
التمرين 3: كيف يتم تحويل المعلومات الوراثية من DNA إلى بروتين؟

للمزيد من المعلومات حول هذا الموضوع، يمكنكم الاطلاع على دروس مشابهة: البكتيريا والفطريات و قوانين نيوتن للحركة.