Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

تصنيع البروتينات في الخلية

51,549 views

Published on

Published in: Education

تصنيع البروتينات في الخلية

  1. 1. ‫تصنيع البروتين في الخلية‬ ‫دكتور يوسف الشريك‬
  2. 2. ‫الدنا‬ ‫الرنا‬‫البروتينات‬
  3. 3. ‫تصنيع ‪ DNA‬والبروتينات‬‫•يحتوي الدنا ‪ DNA‬على المعلومات الجنية الوراثية‬ ‫لتصنيع األحماض األمينية‬ ‫•تتحد األحماض األمينية مع بعضها لتكون البروتينات.‬‫•تحدد نوعية البروتينات الصفات المخلوق والتحكم في‬ ‫وظائف الخلية‬‫•تقوم البروتينات بكل شئ و يتحصل الدنا ‪ DNA‬على‬ ‫كل الثناء‬
  4. 4. ‫• الدنا عبارة عن جزء كبر ملتوي مثل إلتواء السلم‬‫• يتكون من أربعة نيكليوتيدات الذي يمكن ترتيبهم بطرق‬ ‫مختلفة‬
  5. 5. ‫• دنا عبارة عن سلسلتان ملتفتان حول بعضهما واللتان‬ ‫مرتبطان عن طريق القواعد التكملية مثل : إرتباط‬ ‫1. األدينين –الثايمين‪A-T‬‬ ‫2. إرتباط السيتوزين مع جوانين ‪C-G‬‬
  6. 6. ‫• كودون :- ثالثة قواعد رمزية (كودينية) للبروتين‬‫معين مثال :رمز الجاليسين في الدنا ‪DNA‬هو ,‪GGT‬‬ ‫‪GGC, GGA, GGG‬‬‫•جميع األحماض األمينية العشرين لها رموز خاصة لكل‬ ‫منها في الدنا ‪DNA‬‬‫•هذه الرموز تمثل الحروف األبجدية لألحماض األمينية‬ ‫التي تقوم بتصنيع البروتينات المختلفة في الكائن الحي.‬‫•الرموز(‪ )Codons‬هي القالب لتصنيع البروتين، الذي‬‫يتم في ريبوسومات (الرنا الريباسي ‪ )rRNA‬في‬ ‫السيتوبالزم‬
  7. 7. Amino Acid SLC DNA codonsIsoleucine I ATT, ATC, ATALeucine L CTT, CTC, CTA, CTG, TTA, TTGValine V GTT, GTC, GTA, GTGPhenylalanine F TTT, TTCMethionine M ATGCysteine C TGT, TGCAlanine A GCT, GCC, GCA, GCGGlycine G GGT, GGC, GGA, GGGProline P CCT, CCC, CCA, CCGThreonine T ACT, ACC, ACA, ACGSerine S TCT, TCC, TCA, TCG, AGT, AGCTyrosine Y TAT, TACTryptophan W TGGGlutamine Q CAA, CAGAsparagine N AAT, AACHistidine H CAT, CACGlutamic acid E GAA, GAGAspartic acid D GAT, GACLysine K AAA, AAGArginine R CGT, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG
  8. 8. ‫• يالحظ أن الجزيئان الناتجان متطابقان تماما مع بعضهما،‬‫ومع الجزيء األم (األصلي) من حيث ترتيب النيوكليوتايدات‬ ‫وعددها،‬‫• غير انه قد تحدث تغييرات تركيبية في أثناء تضاعف‬ ‫‪ ،DNA‬تنتج عنها صفات وراثية جديدة،‬‫• وتسمى هذه التغييرات طفرات ‪ ،Mutations‬إال أن نسبة‬ ‫حدوثها ضئيلة جدا‬
  9. 9. ‫األدلة التي تثبت أن الدنا مادة الوراثة:‬‫• بعد أن توصل العلماء إلى أن الجينات محمولة على الكروموسومات،‬‫وان الكروموسومات تتكون من البروتينات والحمض النووي الدنا، ساد‬‫االعتقاد بداية أن البروتينات هي مادة الوراثة نظرا للتنوع الهائل في‬ ‫أنواعها وتعقيد تركيبها.‬‫• إال أن التجارب الدقيقة التي قام بها العلماء، واكتشاف تركيب جزيء‬‫الدنا في النصف الثاني من القرن العشرين، قادت إلى أن الدنا، وليست‬ ‫البروتينات هي مادة الوراثة.‬ ‫• ما هي الصفات التي يجب أن تتصف بها مادة الوراثة:‬‫• 1 ـ التالؤم بين تركيبها وقدرتها على خزن المعلومات الوراثية‬‫وترجمتها إلى بروتينات من مثل األنزيمات التي تنظم النشاطات‬ ‫األيضية ونمو الكائن الحي.‬‫• 2 ـ قدرتها على التضاعف الذاتي خالل انقسام الخلية، ونقل المعلومات‬ ‫الوراثية فيها من جيل إلى آخر.‬
  10. 10. ‫كم تتوقع كمية ‪DNA‬في نسيج االندوسبيرم الثالثي؟‬ ‫•‬ ‫مقارنة مع كميته في المشيج الذكري والبويضة المخصبة ؟‬ ‫•‬‫4- أثبتت التجارب قدرة ‪DNA‬على التضاعف الذاتي عند‬ ‫•‬‫انقسام الخلية، وهذا يعني قدرته على نقل المعلومات‬ ‫الوراثية التي يحملها من جيل إلى آخر.‬‫5- أثبتت تجارب العلماء أن ‪DNA‬هو المادة الوراثية‬ ‫•‬‫المسؤولة عن تحديد الصفات الوراثية، فقد اثبت العالم‬‫افري )‪ )Avery‬وزمالؤه عام 4491 م، في تجارب عن‬‫البكتيريا أن المادة الوراثية التي انتقلت من خلية بكتيرية‬ ‫إلى أخرى، وسببت ظهور صفات جديدة هي مادة .‪DNA‬‬
  11. 11. ‫• طريقة عمل النسخ‬‫• تبدأ عملية النسخ بالتصاق أحد عوامل النسخ )‪)TFIID‬بتسلسل‬ ‫دنا معين يعرف باسم صندوق تاتا (‪ )Box Tata‬الموجود في‬‫منطقة المحفز وعلى بعد 52 نيوكليوتيد من منطقة بدأ النسخ.‬
  12. 12. ‫• يتم ارتباط عامل النسخ )‪ )TFIID‬عن طريق جزء معين في‬‫تاتا‬ ‫ارتباط‬ ‫بروتين‬ ‫يعرف‬ ‫النسخ‬ ‫عامل‬‫)‪ )TATA Binding Protein TBP‬عند ارتباط العامل‬‫الناسخ مع صندوق تاتا يودي هذا إلى تغيرات فيزيائية في‬‫شكل الدنا مما يعطي إشارة لبقية عوامل النسخ وإنزيم الرنا‬‫بوليميرز‪ II‬بوجود محفز تنشيط، مما يؤدي إلى ارتباط‬‫اإلنزيم وعوامل ناسخة إضافية في المكان لتكوين ما يعرف‬‫معقد بداية النسخ ‪Complex transcription Initiation‬‬
  13. 13. ‫• عند تكوين هذا المركب يقوم عامل النسخ )‪)FIIH‬‬‫بإنتاج إنزيم دنا هيليكيز )‪ )DNA Helicase‬مما يؤدي‬‫لفصل سلسلتي الدنا وتقريب إنزيم الرنا بوليميرز ‪II‬‬‫أكثر من سلسلة الدنا المراد نسخها، مما يساعد على‬ ‫إنتاج شرائط قصيرة من الرنا.‬‫• تبدأ المرحلة الرئيسية في النسخ عندما يقوم عامل‬‫النسخ ( ‪ )TFIIH‬بفسفرة جزء من إنزيم الرنا بوليميرز‬ ‫‪II‬يعرف باسم نطاق ‪ C‬الطرفي‬
  14. 14. ‫• )‪ )C Terminal Domian‬مما يؤدي إلى تغيرات جذرية‬‫في المركب، بحيث يتم تحرير عوامل النسخ ويتم تقريب‬‫إنزيم الرنا بوليميرز ‪ II‬شكل أكبر من السلسلة المراد نسخها‬‫وبالتالي بدأ عملية االستطالة (إنتاج شرائط رنا طويلة)‬ ‫ونسخ الجين المطلوب.‬‫• عند تحرير عوامل النسخ من المركب تذهب هذه العوامل‬ ‫إلى محفز آخر لبدء العملية من جديد.‬
  15. 15. ‫النسخ ‪:Transcription‬‬ ‫1. فتح سلسلتين في الدنا ‪)DNA unzips( DNA‬‬ ‫2. رنا الرسول ‪ mRNA‬ينسخ المعلومات من الدنا ‪DNA‬‬ ‫• تختلف ‪ RNA‬من ‪ DNA‬كالتالي:-‬‫• تحتوي ‪RNA‬على سلسلة واحدة بدل من سلسلتين في‬ ‫‪DNA‬‬‫• تحتوي ‪RNA‬على الريبوس وليس ناقصا كما في الدنا‬ ‫‪DNA‬‬‫• تستعمل ‪ RNA‬اليورسيل ‪ Uracil‬بدال من الثايمين‬ ‫‪Thymine‬‬‫3. تحمل ‪RNA‬الرمز الجيني ‪ genetic code‬من النواة إلى‬ ‫الريبوسوم الموجود في السيتوبالزم‬
  16. 16. ‫الترجمة ‪: Translation‬‬‫1. يرتبط الرنا ريبوسول )‪rRNA (ribosomal RNA‬‬‫مع الرنا الرسول ‪ mRNA‬ويبدأ في قراءة الرموز أو‬ ‫الشفرات ‪.codons‬‬‫2. يحمل الرنا الناقل ‪ tRNA‬األحماض األمينية ويربطها مع‬ ‫السلسلة البروتينية النامية.‬ ‫3. تحرر السلسلة البروتينية عند إكتمال إنتاج البروتين‬
  17. 17. ‫ملخص لتصنيع البروتين والدنا‬
  18. 18. ‫• الحظ أن الجزيئين الناتجين متطابقان تماما مع‬‫بعضهما، ومع الجزيء األم (األصلي) من حيث‬ ‫ترتيب النيوكليوتايدات وعددها‬‫• غير انه قد تحدث تغييرات تركيبية في أثناء تضاعف‬ ‫‪ ،DNA‬تنتج عنها صفات وراثية جديد‬‫• وتسمى هذه التغييرات طفرات ‪ ،Mutations‬إال أن‬ ‫نسبة حدوثها ضئيلة جدا‬
  19. 19. ‫بناء البروتين في الخلية‬ ‫• لقد ثبت تجريبيا أن معلومات الدنا‬ ‫مسؤولة عن بناء البروتينات في الخلية.‬ ‫• أن الدنا يصنع الدنا الخاصة ببناء عديد‬ ‫ببتيديد معين من النواة إلى‬ ‫الرايبوسومات في السيتوبالزم، ويسمى‬ ‫الرسول‬ ‫هذا الجزيء الرنا‬ ‫‪،)m RNA) Messenger RNA‬‬ ‫وتدعى عملية نسخ جزء من الدنا على‬ ‫الرنا الرسول،عملية النسخ، وأما عملية‬ ‫الترجمة فهي بناء سلسلة عديدة‬ ‫الببتديدايد (بروتين) من األحماض‬ ‫األمينية.‬
  20. 20. ‫وكما اثبت العالمان هيرشي‬‫وشيس ( & ‪Hershey‬‬‫)‪Chase‬عام 2591 م في‬‫تجاربهما على الفيروس آكل‬‫البكتيريا (البكتيريوفاج)، أن‬‫‪DNA‬الفيروس، وليس‬‫الغالف البروتيني له هو‬‫المسؤول بعد دخوله الخلية‬‫البكتيرية على إجبارها على‬ ‫إنتاج فيروسات‬
  21. 21. ‫يقوم الريبوسوم بقراءة الشفرة وربط األحماض‬ ‫األمينية مع بعضها‬
  22. 22. ‫مفهوم الشيفرة الوراثية‬ ‫: ‪Genetic code‬‬ ‫• عرفت أن الدنا هو مادة الوراثة التي تقوم بخزن المعلومات الوراثية ونقلها.‬ ‫• فكيف يتم خزن المعلومات الوراثية في الدنا؟‬‫• من المعلوم أن الجين هو قطعة من جزيء الدنا، لذا فان كل جين يتكون من‬‫سلسلتين من النيوكليوتايدات التي تشمل أربعة أنواع هي: ‪ G,C,T,A‬وتتابع‬‫هذه النيوكليوتايدات في إحدى سلسلتي الدنا والتي تسمى سلسة الشيفرة، يحدد‬ ‫تتابع األحماض األمينية في سلسلة عديدة ببتيديد سيتم بناؤها.‬‫• ومن الواضح، أن ذلك يتطلب وجود شيفرة خاصة بكل حمض أميني من‬‫األحماض األمينية العشرين التي تتكون منها البروتينات. ولكن هل تكفي أربعة‬ ‫أنواع من النيوكليوتايدات لتشفير (02) نوعا من األحماض األمينية؟‬‫• كم يجب أن يكون عدد النيوكليوتايدات المكونة للشيفرة الخاصة بحمض‬‫أميني واحد؟ لإلجابة عن ذلك دقق النظر في الجدول التالي. واجب عن األسئلة‬ ‫التي تليه.‬
  23. 23. ‫عدد‬ ‫عدد النيوكليوتايدات في ال‬‫األحماض األمينية الممكن‬ ‫شيفرةالخاصة بحامض‬ ‫تشفيرها‬ ‫أميني‬ ‫4‬ ‫1‬ ‫61‬ ‫2‬ ‫46‬ ‫3‬
  24. 24. ‫ـ إذا كانت الشيفرة الخاصة بحمض أميني واحد تتكون من نيوكليوتايد‬ ‫•‬‫واحد من األنواع األربعة، (‪ ،)A,T,C,G‬فكم عدد الشيفرات الناتجة؟ وهل‬ ‫تكفي لتشفير عشرين نوعا من األحماض األمينية؟‬‫ـ إذا افترضنا أن هذه الشيفرة الخاصة بحمض أميني واحد تتكون من‬ ‫•‬‫نيوكليوتايد واحد من األنواع األربعة ( ,‪ )A,T,C,G‬فكم عدد الشيفرات‬ ‫الناتجة؟ وهل تكفي لتشفير عشرين نوع من األحماض األمينية ؟‬‫إذا افترضنا أن هذه الشيفرة الخاصة بحمض أميني تتكون من‬ ‫•‬‫نيوكليوتايدين فان عدد الشيفرات سيكون (61) ثنائية على أساس انه‬‫سينتج (61) ترتيبا مختلفا من النيوكليوتايدات األربعة، إذا رتبت بشكل‬ ‫ثنائيات.‬‫لعلك توصلت إلى ما توصل إليه العالم جامو (‪)Gamow‬عام 4591 م‬ ‫•‬‫من أن كل شيفرة تختص بحمض أميني معين يجب أن تتكون من ثالثة‬‫نيوكليوتايدات، إذ أن عدد الثالثيات في هذه الحالة (46) سيكون كافيا‬ ‫لتشفير (02) نوعا من األحماض األمينية.‬
  25. 25. ‫• ومن الواضح، أن كل حامض أميني سيمثل بأكثر من شيفرة‬‫ثالثية واحدة، وهذا يعني زيادة سرعة بناء السالسل الببتيدية،‬ ‫والتقليل من اثر الطفرات الوراثية الخاصة بحمض أميني.‬‫• وقد بدا أن تحديد عدد النيوكليوتايدات الخاصة بكل حمض أميني‬‫أمرا رياضيا سهال، إال أن اإلنجاز األعظم في الوراثة الجزيئية‬‫كان تحديد ترتيب هذه النيوكليوتايدات الخاصة بكل حمض‬ ‫أميني.‬‫• وقد سجل العالم نيرنبيرج ( ‪)Nirenberg‬أول إنجاز في فك‬‫رموز الشيفرة الوراثية، إذ تمكن من تحديد أن الشيفرة الثالثية‬‫الخاصة بالحمض األميني فينيل أالنين هي ‪UUU‬وبفضل جهود‬‫علماء آخرين تم التوصل إلى معرفة الشيفرات الثالثية جميعها‬‫الخاصة بجميع أنواع األحماض األمينية وتسمى الشيفرة‬‫الثالثية الخاصة بحمض أميني معين في جزيء الرنا الرسولل‬ ‫‪mRNA‬الكودون ( الشفرة)‪Codon‬‬
  26. 26. ‫• وقد توصل العلماء إلى أن الكودونات هي عامة في جميع‬‫الكائنات الحية فمثال الكودون ( ‪ )GUC‬الخاص بالحمض األميني‬‫(فالين) يكون نفسه في خاليا الكائنات الحية جميعها، مما يدل‬ ‫على وحدة خلق الكائنات الحية.‬‫• الحظت أن الخطوة األولى في عملية بناء البروتينات هي بناء‬‫سلسلة الرنا الرسول من الدنا وتسمى هذه العملية عملية‬‫النسخ، إذ أن التعليمات الوراثية الدنا ، يتم نسخها بصورة تتابع‬‫معين للنيوكليوتايدات في الرنا الرسول ويكون هذا التتابع متمما‬‫إلحدى سلسلتي الدنا وهي السلسلة النشطة، إال أن نيوكليوتايد‬‫اليوراسيل (‪ )U‬يحل محل الثايمين )‪ )T‬ويسمى تتابع‬‫النيوكليوتايدات في جزيء الرنا الرسول التي تحدد تسلسل‬‫األحماض األمينية في السلسلة عديدة الببتايد التي سيتم بناؤها‬ ‫الشيفرة الوراثية‬
  27. 27. ‫• يتم بناء ‪mRNA‬وفق الخطوات‬ ‫التالية:‬ ‫• 1 ـ تفكك سلسلتي الدنا عن بعضهما في موقع‬ ‫محدد، نتيجة تحلل الروابط الهيدروجينية بينهما‬ ‫بفعل إنزيم خاص.‬ ‫• 2 ـ ترتبط نيوكليوتايدات الرنا الحرة في السائل‬ ‫النووي، مع النيوكليوتايدات المتممة لها في‬ ‫سلسلة الشيفرة(السلسلة النشطة) من الدنا التي‬ ‫تعمل كقالب لتكوين سلسلة متممة لها.‬ ‫• 3 ـ ترتبط نيوكليوتايدات الرنا التي اصطفت‬ ‫على طول سلسلة الشيفرة في الدنا مع بعضها‬ ‫بعضا بروابط تساهمية في لتكوين سلسلة من‬ ‫الرنا الرسول، ويلعب أنزيم بلمرة حامض ‪RNA‬‬ ‫)‪ (RNA POLYMERASE‬دورا أساسيا في‬‫‪mRNA‬شكل : عملية بناء‬ ‫تكوين هذه الروابط.‬
  28. 28. ‫• 4 ـ تتفكك الروابط الهيدروجينية بين سلسلة رنا الرسول‬‫المتكونة، وسلسلة الشيفرة في الدنا، مما يؤدي إلى انفصال‬‫سلسلة رنا الرسول وابتعادها عن الدنا ليعود االرتباط مرة‬ ‫أخرى بين سلسلتي الدنا في موضع انفصالهما.‬‫• الحظ أن ترتيب النيوكليوتايدات في سلسلة رنا الرسول‬‫الناتجة مما يكون متمما لترتيبها في سلسلة الشيفرة من‬‫الدنا التي تحمل المعلومات الوراثية، إال أن نيوكليوتايد‬ ‫اليوراسيل )‪ )U‬يحل محل الثايمين (‪)T‬‬
  29. 29. ‫• وقد الحظ العلماء أن نسخة‬‫‪mRNA‬التي تم نسخها مباشرة‬‫على‬ ‫تحتوي‬ ‫النواة‬ ‫في‬‫(000002) نيوكليوتايد، في حين‬‫أن عدد النيوكليوتايدات في سلسلة‬‫‪mRNA‬عند وصولها إلى‬‫السيتوسول حوالي (0001)‬ ‫نيوكليوتايد. فما تفسير ذلك؟‬‫• إن سلسلة ‪mRNA‬األولية تخضع‬‫لتغييرات تركيبية تنظمها أنزيمات‬‫متخصصة، وتسمى هذه التغيرات‬ ‫عمليات معالجة رنا الرسول‬‫. ‪Processing‬ويبين الشكل‬ ‫المقابل أهم هذه التغيرات:‬
  30. 30. ‫• 1 ـ إزالة أجزاء من السلسلة رنا الرسول ال يتضمن‬‫شيفرات لبناء سلسلة عديد الببتايد ويسمى هذا‬ ‫الجزء انترون .‪Intron‬‬‫• 2ـ التحام األجزاء الفعالة من رنا الرسول بعد قطع‬‫وفصل االنترونات والجزء الذي يحتوي على شيفرات‬‫ستترجم إلى سالسل يسمى إكسون ‪ Exon‬وتسمى‬‫سلسلة رنا الرسول بعد قطع االنترونات والتحام‬‫اإلكسونات سلسلة رنا الرسول الناضجة، وتنتقل‬ ‫عبر النواة إلى السيتوسول لترتبط بالرايبوسومات.‬
  31. 31. ‫• وظائف أنواع أخرى من ‪RNA‬‬‫يصنع جزيء الدنا عدة أنواع من الحامض‬ ‫•‬ ‫النووي ‪RNA‬الرنااهمهما:‬ ‫الناقل رنا الناقل ‪،tRNA‬‬ ‫1.‬ ‫رنا الرايبوسومي، ‪rRNA‬‬ ‫2.‬ ‫إضافة إلى رنا الرسول .‪mRNA‬‬ ‫3.‬ ‫جزيء : ‪tRNA‬‬ ‫•‬‫يتم بناء رنا الناقل في النواة، أن‬ ‫•‬‫هذا الجزيء يتكون من سلسلة واحدة من‬ ‫النيوكليوتايدات تلتف لتكوين ثالث حلقات.‬‫• يرتبط أحد طرفي‪t‬رنا الناقل مع حامض‬‫أميني معين، في حين أن الحلقة المقابلة‬‫لهذا الطرف تحتوي على ثالثة‬‫نيوكليوتايدات، وتكون متممة ألحد‬‫وتسمى‬ ‫الرسول‬ ‫رنا‬ ‫كودونات‬ ‫النيوكليوتايدات الثالثة في رنا الناقل‬ ‫الكودون المضاد . ‪Anticodon‬‬
  32. 32. ‫تركيب الريبوسوم‬ ‫• عرفت سابقا أن الرايبوسوم عضيات خلوية‬ ‫تختص ببناء البروتينات، وأنها تتكون من‬ ‫بروتينات رنا الريبوسومي ‪ ،rRNA‬تبدأ‬ ‫عملية بناء الرايبوسوم في النوية، وتتركب‬ ‫من وحيدتين بنائيتين: صغيرة وكبيرة‬ ‫وتحتوي كل منهما على أنواع مختلفة من‬ ‫الجزيئات البروتينية ورنا الريبوسومية،‬ ‫تنتقل هاتان الوحيدتان عبر ثقوب الغالف‬ ‫النووي إلى السيتوسول، وعند ارتباطهما‬ ‫مع رنا الرسول يكونان رايبوسوما فعّاال.‬ ‫• الحظ أن الرايبوسوم الناتج يوفر مواقع‬ ‫خاصة الرتباط جزيئات رنا الرسول ورنا‬ ‫الناقل، فهناك موقعان على الوحيدة الكبيرة‬ ‫الرتباط جزيئين من رنا الناقل، وموقع واحد‬ ‫على الوحدة الصغيرة الرتباط جزيء رنا‬ ‫الرسول.‬
  33. 33. ‫عملية ترجمة الشيفرة الوراثية‬ ‫•‬ ‫: ‪translation‬‬ ‫بناء سلسلة عديدة الببتيد:‬ ‫•‬ ‫تسمى عملية بناء سلسلة من‬ ‫•‬ ‫األحماض األمينية (عديد الببتيد )‬ ‫بحسب تتابع الكودونات في رنا‬ ‫الترجمة.‬ ‫عملية‬ ‫الرسول‬ ‫وتتضمن عملية الترجمة سلسلة‬ ‫معقدة من الخطوات التي تنظمها‬ ‫أنزيمات متخصصة.‬ ‫تتبع هذه الخطوات من خالل‬ ‫•‬‫شكل خطوات بناء سلسلة عديد الببتايد‬ ‫"عملية الترجمة"‬ ‫الشكل التالي:‬
  34. 34. ‫• ما نوع الطاقة المستخدمة في عملية تحميل ‪tRNA‬رنا الناقل‬ ‫بالحامض األميني؟‬‫• 4 ـ ترتبط جزيئات رنا الناقل التي تحمل أحماض أمينية بسلسلة‬‫رنا الرسول في الرايبوسوم ويتم ذلك اعتمادا على ترتيب‬‫الكودونات في ‪mRNA‬بحيث يرتبط الكودون المضاد في رنا‬ ‫الناقل مع الكودون المتمم له في رنا الرسول‬‫• 5ـ يسهل وجود جزيئات رنا الناقل متجاورة تحمل أحماض‬‫أمينية، تكوين روابط ببتيدية بين كل حامضين أمينيين‬‫متجاورين، ينتج عنه بناء سلسلة من األحماض األمينية (عديد‬‫الببتايد)، يكون ترتيب األحماض األمينية فيها وفقا لترتيب‬ ‫الكودونات المكونة للشيفرة الوراثية في رنا الرسول‬
  35. 35. ‫• 6ـ تنفصل السلسة الببتايدية الناتجة. وتنفصل جزيئات رنا‬‫الناقل تباعا ليقوم كل جزيء منها مرة أخرى بنقل حمض‬ ‫أميني من النوع نفسه.‬ ‫• ولعلك تتساءل كيف يتم إنهاء بناء سلسلة عديد الببتايد؟‬‫• إن هناك كودونات ال تشفر أحماضا أمينية معينة، لكنها‬‫تعمل كإشارات وقف أو إنهاء. عند الوصول إلى كودون‬‫االنتهاء على سلسلة رنا الرسول، فان الموقع )‪ )A‬في‬‫الرايبوسوم يستقبل بروتينا خاصا بدال من رنا الناقل، وهذا‬‫البروتين يفصل سلسلة الببتايد المتكونة، فتنتهي عملية‬ ‫الترجمة (كما بالشكل التالي).‬
  36. 36. ‫مرحلة إنهاء بناء السلسلة الببتايدية‬
  37. 37. ‫• نقل البروتين وتعديله:‬ ‫• ـ ما الذي يحدد اتجاه البروتينات بعد‬ ‫بنائها في الرايبوسوم؟‬ ‫• ـ لقد وجد أن تتابع عدد معين من‬ ‫األحماض األمينية في سلسلة عديد‬ ‫الببتايد التي تم بناؤها بشك اإلشارة‬ ‫الالزمة لذلك، ويسمى هذا التتابع‬ ‫لعدد من األحماض األمينية سلسلة‬ ‫اإلشارة سلسة البيبتيدية الوحيدة‬ ‫.‪ signal peptide‬وقد يتم تعديل‬ ‫البروتين الناتج تركيبيا باتحاده مع‬ ‫سكريات لتكوين بروتينات سكرية،‬ ‫أو مع مواد دهنية لتكوين‬‫شكل (04): آلية نقل البروتين وتعديله‬ ‫البروتينات الدهنية‬
  38. 38. ‫خطوات تصنيع‬‫البروتين بالصور‬
  39. 39. ‫تضاعف جزيء : ‪DNA Replication‬‬ ‫•‬‫الحظ العلماء أن الخليتين الناتجتين عن االنقسام المتساوي تحتوي‬ ‫•‬ ‫على الكمية نفسها من ‪ DNA‬الموجودة في الخلية األم.‬‫وهذا يعني أن جزيء ‪DNA‬يتضاعف عند انقسام الخلية فكيف‬ ‫•‬ ‫يحدث ذلك؟‬‫لقد ساعد نموذج واتسون وكريك، الذي افترض وجود سلسلتين‬ ‫•‬‫ملتفتين بشكل لولبي على فهم عملية تضاعف .‪DNA‬تتبع خطوات‬ ‫هذه العملية المبينة في الشكل التالي‬ ‫شكل خطوات تضاعف جزيء الدنا‬
  40. 40. ‫ولكن ....كيف يتم نقل المعلومات من الدنا ‪ DNA‬إلى‬ ‫السيتوبالزم؟‬
  41. 41. ‫5. يكون األنزيم بيبتديل ترانسفيريز‬ ‫• خطوات الترجمة‬‫الربطة البيبتيدية بين األحماض‬ ‫1. يلصق الرنا الرسول نفسه‬ ‫األمينية.‬ ‫بوحيدة الريبوسوم الصغيرة ‪(to‬‬ ‫.)‪the small subunit‬‬‫6. يخرج الرنا النقل من الريبوسوم‬ ‫2. تنكشف 6 قواعد في الرنا‬‫الذي دخل هو األول في الريبوسوم‬ ‫الرسول‬ ‫( بدون الحامض األميني)‬ ‫3. مكمل جزء الرنا الناقل ( مع‬ ‫الحامض األميني الميثايونين)‬ ‫مع القاعدة الثنائية عن طريق‬ ‫فك الشفرة ‪ UAC‬مع ‪AUG‬‬ ‫الموجودة على قواعد الرنا‬ ‫الرسول في الريبوسوم عند‬ ‫نقطة ‪.P‬‬ ‫4. يقوم رنا الناقل بنفس العمل ما‬ ‫هي موضحة في الخطوة‬ ‫السابقة ولكن عند نقطة ‪A‬‬
  42. 42. ‫يتحرك الريبوسوم على طول رنا الرسول إلى موقع الشفرة التالية (3‬ ‫قواعد)‬ ‫يتحرك الرنا الناقل الثاني إلى الموقع ‪P‬‬‫يتحد رنا الناقل أخر مع الرنا الرسول الحامل الحامض األميني في الموقع‬ ‫‪ A‬حامال‬‫يزداد نمو السلسلة البيبتيدية بهذه الطريقة حتى وصولها إلى موقع توقف‬ ‫التشفير‬
  43. 43. ‫إشارة للريبوسوم ترك رنا الرسول عند وصوله موقع‬‫توقف التشفير الموجود على رنا الرسول معنى ذلك بأن‬ ‫البروتين قد إكتمل تكوينه‬
  44. 44. ‫الدنا والطفرات‬ ‫‪DNA and Mutations‬‬‫تحدث الطفرات في الدنا تلقائيا ‪ spontaneous‬أو تحدث بواسطة‬‫‪ mutagens‬على سبيل المثال بواسطة درجات الحرارة العالية ،‬ ‫واألشعة فوق البنفسجية وواإلشعاع الذري‬‫تسبب الطفرات تغير في كود (شفرات) الجينات وتكلررها والذي تسبب‬‫تغييرا كبيرا في خاليا الجسم و قد تنتقل إلى النسل في حالة حدوثها في‬ ‫خاليا الجنسية‬ ‫يمكن ال تسبب الطفرات أي تغيير ، أو قد مفيدة، أو قد تكون ضارة‬‫مثال: طفرة عيون الزرقاء – حدث هذه الطفرة منذ 0006-000،01‬‫سنة، يمكن ارجاعه الى سلف واحد وقد يكون السبب في ذلك حدوثها في‬ ‫أحد الجدود‬ ‫أي نوع من الطفرة هذه؟‬
  45. 45. DNA and Mutations – Lets looks at different mutations ‫عض الكلب القط‬ THE DOG BIT THE CAT
  46. 46. DNA and Mutations - Substitution ‫عض الكلب القط‬ THE DOG BIT THE CAT ‫لو غير أحد الحروف في هذه الجملة وحل محله حرف أخر‬ ‫عض القلب القط‬• Substitution - Replace just one letter: THE DOG BIT THE CAR
  47. 47. ‫‪DNA and Mutations - Deletion‬‬ ‫عض الكلب القط‬ ‫‪THE DOG BIT THE CAT‬‬ ‫عند حدف حرف واحد وهو الباء من هذه الجملة تصبح كاألتي‬ ‫عض الكل القط‬ ‫أو تحريك حرف من كلمة إلى أخرى ، تصبح الجملة كالتالي:-‬ ‫عض الكل القطب‬‫:)‪• Deletion: Delete just one letter (T‬‬ ‫‪THE DOG BIT HEC AT‬‬
  48. 48. DNA and Mutations-Insertions ‫عض الكلب القط‬ THE DOG BIT THE CAT• Insertion - Add just one letter (E): ‫عند إضافة حرف الراء إلى هذه الجملة كالتالي‬ ‫عرض الكل القطب‬ THE DOE GBI TTH ECA T ‫الخاليا لها القدرة على قراءة البروتين بإستمرار ويتم إصالح‬ ‫األخطاء في الدنا وبذلك يتم معظم تصحيح األخطاء التي تحدث في‬ ‫الدنا‬Cells have “proof reading” proteins thatconstantly check the DNA and fix errors, somost are corrected
  49. 49. ‫• أسئلة عن البروتينات‬ ‫أذكر المجموعات التي تتكون منها األحماض األمينية.‬ ‫1.‬‫أذكر األحماض األمينية ذلت السالسل الطرفية ال تحمل‬ ‫2.‬‫الشحنات الكهربائية والمحبة للماء مع ذكر التركيب الكيميائي‬ ‫ألحد هذه األحماض.‬ ‫اعطي مثالين لألحماض األمينية غير البروتينية.‬ ‫3.‬ ‫عرف البروتين مع ذكر أربعة وظائف له.‬ ‫4.‬ ‫اشرح البروتينات المرتبطة.‬ ‫5.‬ ‫ما هو التركيب الثانوي والتركيب الثالثي للبروتينات.‬ ‫6.‬ ‫تكلم بإختصار عن التغيرات التي تحدث للبروتين بعد تندرته.‬ ‫7.‬ ‫اذكر الفرق بين التمليح الداخلي والخارجي للبروتينات.‬ ‫8.‬

×