الوراثة الجزيئية: DNA و RNA وتخليق البروتين – علوم الطبيعة والحياة — السنة الثالثة ثانوي (شعبة علوم تجريبية) — المنهاج الجزائري

الوراثة الجزيئية: DNA و RNA وتخليق البروتين

الوراثة الجزيئية (Molecular Genetics) تدرس بنية ووظيفة الجينات على المستوى الجزيئي. الحمض النووي (DNA) هو المادة الوراثية في جميع الكائنات الحية. يخزن المعلومات الوراثية وينقلها عبر الأجيال، ويوجه تخليق البروتينات المسؤولة عن وظائف الخلية.

بنية DNA (الحمض النووي)

DNA جزيء حلزوني مزدوج (Double Helix) اكتشفه واطسون وكريك عام 1953.
مكونات DNA:
– سكر ديوكسي ريبوز (Deoxyribose).
– مجموعة فوسفات (Phosphate).
– قواعد نيتروجينية: أدينين (A)، ثايمين (T)، غوانين (G)، سايتوسين (C).
قاعدة التزاوج: A مع T (رابطتان هيدروجينيتان)، G مع C (ثلاث روابط).
يخزن DNA في النواة على شكل كروموسومات.

بنية RNA

جزيء أحادي السلسلة، يحتوي على سكر ريبوز بدلاً من ديوكسي ريبوز، ويحتوي على يوراسيل (U) بدلاً من ثايمين (T).
أنواع RNA:
– RNA رسول (mRNA): ينقل المعلومات الوراثية من النواة إلى الريبوسوم.
– RNA ناقل (tRNA): يحمل الأحماض الأمينية إلى الريبوسوم.
– RNA ريبوسومي (rRNA): مكون رئيسي للريبوسوم.

تخليق البروتين (Protein Synthesis)

النسخ (Transcription): في النواة، يُنسخ DNA إلى mRNA بتحفيز إنزيم RNA بوليميراز. يقرأ شريط DNA (قالب) لتكوين mRNA مكمل له.
المعالجة (Processing): في حقيقيات النوى، يحذف الإنترونات ويربط الإكسونات.
الترجمة (Translation): في السيتوبلازم على الريبوسوم، يقرأ mRNA كمجموعات من 3 نيوكليوتيدات (كودونات). كل كودون يحدد حمضاً أمينياً معيناً. يحمل tRNA الحمض الأميني المناسب. سلسلة الأحماض الأمينية تطوى لتكون بروتيناً وظيفياً.

الشيفرة الوراثية (Genetic Code)

تتكون من 64 كودوناً (4³) تشفر 20 حمضاً أمينياً. ثلاثة كودونات (UAA, UAG, UGA) هي كودونات توقف. الشيفرة متدهورة (عدة كودونات لحمض أميني واحد).

تمارين

1. قارن بين DNA و RNA من حيث التركيب والوظيفة والموقع في الخلية.
2. اشرح مراحل تخليق البروتين: النسخ والترجمة.
3. ما هي قاعدة التزاوج في DNA؟ لماذا تعتبر مهمة؟
4. سلسلة DNA: TAC GGA ACT. اكتب سلسلة mRNA المقابلة وتسلسل الأحماض الأمينية الناتج.

للمزيد من الدروس العلمية، راجع درس البيئة المائية: الكائنات الحية في الماء، كما يمكنك الاطلاع على التلوث وأنواعه وتأثيره على الصحة والبيئة.