الاستاذة ياقوتة نور مادة العلوم الطبيعة والحياة لطور الثانوي

ملخص للسنة الثانية علوم تجريبية

معلومات مفيدة في دور البروتينات في الدفاع عن الذات

#للأساتذة
• الأجسام المضادة ( antibodies ) :

- الأجسام المضادة في جسم الإنسان تقوم بدور هام جدا في حمايته من الأمراض وهذه الاجسام المضادة هي التي تهاجم الاجسام الغريبة التي تدخل الجسم و تهاجم الميكروبات و البكتيريا و هي تقسم إلى خمسة أنواع رئيسية هي :
IgM
IgG
IgA
IgD
IgE
- و جميعها عبارة عن بروتينات معقدة التركيب يكونها الجسم دفاعا عن نفسه

• الأجسام المضادة آي جي إم IgM :
- هذا النوع من الأجسام المضادة يتكون داخل الجسم عند التعرض للميكروب للمرة الاولى primary response وهو كبير الحجم نسبيا و يمكنه ان يلتقط حوالي عشرة أجسام غريبة في الجزيء الواحد، شكله يشبه الى حد كبير شكل العنكبوت و يتواجد بشكل رئيسي داخل مجرى الدم و في المسافات بين الخلايا داخل انسجة الجسم و يمكنه تحفيز جهاز المناعة ليهاجم بشكل اقوى.

• الأجسام المضادة أي جي جي IgG :
- هذا النوع من الأجسام المضادة هو اكثر الانواع تركزا في الدم حيث يمثل نسبة حوالي 80 بالمائة من تركيز الأجسام المضادة بالجسم ، وعلى عكس الأجسام المضادة الـ IgM فإن هذا النوع أصغر في الحجم و قدرته على التقاط الأجسام الغريبة أقوى و بسبب حجمه الصغير فإن الأجسام المضادة من نوع IgG يمكنها دخول بعض الأماكن بالجسم و التي لا يستطيع الأجسام المضادة IgM أن تصل إليها لذالك فإنه الوحيد الذي يعبر المشيمة ويوفر الحماية للجنين و يعمل كذلك على تنشيط الخلايا القاتلة بالدم Natural killer cells وتوجيهها نحو الميكروبات والأجسام الضارة.

• الأجسام المضادة آي جي اي IgA :
- الأجسام المضادة من نوع IgA مهمة جدا في الاماكن التي تحتوي على اغشية مخاطية mucus membranes بالجسم وتكون وظيفتها هي منع دخول الأجسام الغريبة والميكروبات إلى داخل الدورة الدموية و يكثر وجودها في الجهاز الهضمي حيث انه أكثر اجهزة الجسم احتواء على غشاء مخاطي يبطنها من الداخل حيث يعبر الـ epithelia mucosa عن طريقة عملية ال trancytosis و يمثل الخطر الأكبر في دخول الأجسام الضارة عن طريق الأكل والشرب، كما أنه مكون أساسي من مكونات حليب الأم والذي ينتقل إلى الطفل عن طريق الرضاعة الطبيعية ليقوم بحماية جسم الطفل الرضيع من الأمراض حيث ان أجهزة المناعة لدى الرضع تكون غير مكتملة.

• الاجسام المضادة آي جي اي IgE :
- تعتبر الأجسام المضادة من نوع IgE ذات تركيز منخفض في الجسم وليست لها وظائف كثيرة ووظيفتها فقط انها ترتبط بخلايا تعرف باسم mast cell stabilizers. هذه الخلايا وظيفتها الاساسية هي في رد فعل الحساسية الذي يظهر من الجسم تجاه بعض المواد المعينة و بالطبع فان هذا النوع من الأجسام المضادة يتركز في الجلد والاغشية المخاطية حيث تظهر ردود الأفعال المرتبطة بالحساسية تجاه شيء ما، وهذا النوع من الأجسام المضادة مسؤول بشكل كبير عن إفراز الجسم لمادة الهيستامين Histamine والتي تجعل الشخص يشعر بالحكة و يهرش في جلده كثيرا.

• الأجسام المضادة آي جي دي IgD :
- الأجسام المضادة من نوع IgD هي اقل الانواع تركيزا في الجسم ونسبتها حوالي 0.25% من نسبة الأجسام المضادة في الدم و غالبا لا تتواجد وحدها بل مع الاجسام المضادة من نوع IgM, وتعتبر وظيفتها لغزا محيرا للعلماء وقد وجدوا مؤخرا أنها تساعد في تنشيط خلايا مناعية أخرى تعرف باسم خلايا B cells حيث تعمل ك مستقبلات receptors ويعتقد بعض العلماء أن لها دور في تفاعلات الحساسية ضد المؤثرات الخارجية.

نموذج من الرداءة ...
اتقوا الله منظومتي التعليم و الصحة ليست تجارة بمستقبل الفرد و روحه.

مراحل الترجمة
نص علمي حول مرحلة الترجمة :

يتم تحويل اللغة النووية إلى لغة بروتينية على مستوى الهيولى وفق آلية التعبير المورثي.
فما هي مراحل تركيب البروتين؟
يتركب البروتين على مستوى البوليزوم ويتم ذلك بتحويل المعلومة الوراثية المحمولة على الـ ARNm إلى متتالية أحماض أمينية في الهيولى الخلوية بظاهرة تدعى الترجمة وفق ثلاث مراحل أساسية وهي:
البداية: تبدأ الترجمة بتوضع الـ ARNt الأول الحامل لحمض الميثيونين على رامزة الانطلاق AUG الموافقة له على مستوى الـ ARNm المتوضع بدوره على تحت الوحدة الصغرى للريبوزوم ، يكتمل المعقد بتوضع تحت الوحدة الكبرى للريبوزوم ، يأتي الـ ARNt الموافق للحمض الأميني الثاني ليتوضع في الموقع A للريبوزوم.
الاستطالة: ينتقل الريبوزوم على طول الـ ARNm وذلك بتشكيل روابط بيبتيدية بين اللأحماض الأمينية ففي كل مرة يخرج ARNt من الموقع P للريبوزوم ويشغل ARNt آخر الموقع A وهكذا تستطيل السلسلة البيبتيدية.
النهاية: تنتهي الترجمة بوصول موقع القراءة للريبوزوم إلى إحدى رامزات التوقف حيث لاتوافق أي حمض أميني فينفصل الـARNt الأخير وكذا السلسلة البيبتيدية المتشكلة ويقص منها الحمض الأميني الأول Met كما تنفصل تحت وحدتي الريبوزوم والـ ARNm .
يمر تركيب البروتين بمرحلتين مهمتين ومتكاملتين (استنساخ وترجمة) وينتج عن ذلك بناء بروتين نوعي ووظيفي.

للأساتذة فقط :
أنواع الأحماض النووية الريبوزية RNAs 〰️
✍️ أنواع الأحماض النووية الريبوزية RNAs الأساسية هي الحمض النووي الرسولmRNAالحمض النووي الريبوسوميrRNA
والحمض النووي الناقل tRNA تقوم هذه الأحماض بدور أساسي في تخليق البروتين بالإضافة إلى ذلك توجد عدة أنواع أخري من الحمض النووي الريبوزي التي تشارك في عمليه تنظيم التعبير الچيني Regulation of gene expression والتي تتضمن
آليات محددة تنظم نسخ RNA ومعالجته(تعديل ما بعد النسخ) حتي بدء الترجمه وتعديل ما بعد الترجمة ،هذه الأحماض تُعرف بإسم الأحماض التنظيمية Regulatory RNAs ...
🔹 الحمض النووي الصغير Small nuclear ribonucleic
ويُسمي Sn RNA يوجد داخل أنوية الخلايا ،يتم إنتاجه بواسطه أنزيمات Polymerase ll,III يلعب دوراً هاماً في معالجة mRNA حيث يرتبط مع بروتينات محددة مكونا مركب Spliceosom ليشارك في عملية ازاله الأنترونات( المناطق غير المشفرة) Splicing Introns removal ويعمل علي تنظيم عوامل النسخ ،يوجد منه فئه تُسمي Sno RNA( Small nucleolar )
تقوم بالتعديلات الكيميائيه للحمض النووي الريبوسومي rRNA والحمض النووي الناقل tRNA .
🔹الحمض النووى الصغير جدا (micro RNA (mi RNA
يتكون من 25:21 نيوكلتيدة ،يقوم بدور هام فى عملية تنظيم ما بعد النسخ, يوجد منه 940 نوع ، قد يعمل علي تكسير mRNA مما يؤدي لمنع الترجمه عن طريق عرقلة ارتباط الريبوسومات .
🔹الحمض النووي المتداخل الصغير Small interfering RNA
يُسمي si RNA يتم إنتاجه من RNA المزدوج ،له دور في تعديلات ما قبل الترجمه حيث يرتبط مع مركبات RISC البروتينية
RNA induced silencing complex
والتي تعمل علي تنشيط عملية النسخ .
🔹الحمض النووي الرسول الناقل Transfer_ messenger
يُسمي tm RNA يتكون من 430:260 نيوكلتيدة وظيفته تحرير الريبوسومات العالقه أثناء الترجمه من منطقة ذات عيوب ،فقد يفقد الحمض النوويmRNA كودون الوقف الخاص به .
🔹الحمض النووي الرايبوزيمي( Ribozymes (RNA enzymes
يعتبر مُحفز بيولوچي ،أحماض لها سمات الأنزيم مثل الموقع النشط
وموقع الارتباط للركيزه ،وموقع الارتباط بعامل مساعد مثل ايون معدني ،له دور في النسخ وعمليه الربط ويبدأ عمله بدون مساعدة بروتينات إضافيه ويُسمي Catalytic RNA .
🔹الحمض النووي المزدوج Double_ Stranded RNA Virus
ويُعرف ds RNA Viruses يتكون من خيطين ويشكل المادة الوراثية لبعض الفيروسات .

ورد في تدرجات سبتمبر 2022 في نهايةالوحدة الثالثة الصفحة10 مايلي :
توظيف مكتسبات التلميذ حول خاصية التفكك الشاردي للسالسل الجانبية في السلسلة
البيبتدية وخصائص الروابط غير التكافئية المساهمة في استقرار البناء الفراغي للبروتين
أقترح عليكم وثيقتين الأولى اوضح فيها كيفية توظيف مكتسبات التلميذ حول خاصية التفكك الشاردي للسالسل الجانبية في السلسلة الببتيدية ان الوثيقةبها خماسي الببتيد متعادل كهربائيا وأن السلاسل الجانبية موجبة في الوظيفة الأمينية للحمض الاميني القاعدي وسالبة في الوظيفة الكربوكسيلية للحمض الأميني الحمضي يمكنهما التجاذب لتشكيل رابطة أيونية اوشاردية وكلما زاد طول السلسلة الببتيدية من جهة وزاد عدد الأحماض الأمينية القاعدية والأحماض الأمينية الحمضية من جهة أخرى زاد عدد الروابط الأيونية في السلسلة يكسبها ذلك بنية فراغية محددة مع زيادة التجاذب و الإستقرار ...
أما الثانية فأوضح من خلالها بعض خصائص الروابط غير التكافئية المساهمة في استقرار البناء الفراغي للبروتين :
1- الروابط الهدروجينية : رابطة فيزيائية غير تساهمية ، من النوع ثنائي القطب- ثنائي القطب. إنه منخفضة الكثافة (أضعف عشرين مرة من الرابطة التساهمية التقليدية) ، تتميز الروابط الهيدروجينية بكثافتها: طاقة الرابطة الخاصة بها أكبر بحوالي عشر مرات من قوة فان دير فالس ورغم ذلك فإنها تعتبر ضعيفة وغير مستقرة لكن عددها كبير للغاية مما يسمح لها بلعب دور أساسي في الحفاظ على الهيكل الثانوي و الثالثي للبروتين. تظهر بين الجزيئات وداخل الجزيئات ،في البنيات الثانوية وتحدث بصورةعامة بين ذرة الهيدروجين الموجبة وذرة الأكسجين أوالآزوت أو الكبريت أوالفليور السالبة جزئيا .
يمكن أن تتغير الروابط الهيدروجينية في درجة حرارة الغرفة على عكس الروابط التساهمية . في الواقع ، عند حوالي 27 درجة مئوية ، يمكن للروابط الهيدروجينية أن تتطور وذلك تفاعلات جديدة.... وتكوبن بانكسارها
الروابط الأيونية -2
الروابط الأيونية هي روابط ضعيفة ناتجة عن التجاذب بين مجموعتين قطبيتين من الشحنات المتعاكسة. تحدث بين المجموعة الكربوكسيلية من الأحماض الأمينية الحمضية (الجلوتامات أو الأسبارتات) والمجموعة الأمينية من الأحماض الأمينية القاعدية (ليسين ، الهيستيدين ، أرجينين).
يمكن أن تحدث هذه الروابط داخل نفس السلسلة ، مما يؤدي إلى طي متعدد الببتيد. هذه الروابط هي الأقوى بعد الروابط التساهمية .
أنها تعتمد على الأس الهيدروجيني وتراكيز الملح. لديها أهمية كبرى في تكوين الروابط بين البروتين والجزيئات الأخرى ...
3- الأقطاب الكارهة للماء
تحدث بين جزيئين غير قطبيين في وجود الماء ، وعند تجاذبها يتم طرد الماء .وحتى تكون البروتينات الكروية قابلة للذوبان في الماء، يتم دفن المنطقة الكارهة للماء (المجموعات القطبية) داخل الجزيء ، باستثناء الماء. هذه الظاهرة تعمل على استقرار الهياكل الثلاثية
تساهمهذه الأنواع الثلاثة في تماسك و استقرار البروتينات بمشاركة جسور ثنائية الكبريت التساهمية التي تتشكل بين ذرتي الكبريت في السيستيين ....

#بكالوريا علمي
آلية تنشيط الأحماض الامينية
يمتاز أنزيم النشيط بتخصص نوعي عالي الدقة لامتلاكه ثلاث مواقع تميزه :
الأول لتثبيت الحمض الأميني و الثاني - لتثبيت جزيئة الـ ATP و الثالث لتثبيت جزيئة الـ ARNt
1_يرتبط كل من الحمض الأميني و الـ ATP على موقعيهما في أنزيم التنشيط .
2_ تتشكل رابطة تساهمية بين الـ AMP و مجموعة الكربوكسيل للحمض الأميني مع انفصال مجموعة بيروفوسفات ( P-P ) الذي تتفكك إلى جزيئتين من حمض الفوسفور (2pi ).
3_يتوضع الـ ARNt الحامل للرامزة المضادة الموافقة للحمض الأميني المرتبط على موقعه في الأنزيم.
4_ ينفصل الـ AMP عن الحمض الأميني و عن الأنزيم فتتشكل نتيجة لذلك رابطة تساهمية ( أسترية ) بين الحمض الأميني والـ ARNt الخاص به.
5_يتحرر الـ ARNtالمرتبط بالحمض الاميني عن الانزيم وينتقل الى الريبوزوم
يضمن ARNt نقل الأحماض الأمينية الموجودة في الهيولي إلى منطقة تركيب البروتين حيث :
_ يسمح موقع تثبيت الحمض الأميني بربط الحمض الموافق ، فكل حمض أميني ARNt خاص به.
_ تسمح الرامزة المضادة بالتعرف على الموقع المناسب لتثبيت الحمض الأميني في سلسلة عديد البيبتيد وهذا وفق - المعلومة الوراثية المحمولة على ARNm الرسول .
_ يضمن أنزيم التنشيط الربط السليم للحمض الأميني مع الـ ARNt الموافق له بفضل خصائصه المميزة مما يسمح | بنقل آمن و صحيح للحمض الأميني إلى الريبوزوم والتعرف على موقع ربط الحمض الأميني في السلسلة البيبتيدية على الريبوزوم بواسطة الرامزة المضادة و منه تركيب بروتين سليم حسب ما تمليه المعلومة الوراثية .

تمرين مرفق بالحل لٱليات تركيب البروتين