الوحدة الاولى : تركيب البروتين . لشعبة العلوم الطبيعية و الحياة

تعبر جزيئة ADN (حامل المعلومة الوراثية و مقرها النواة ) عن نفسها ببروتين على مستوى السيتوبلازم هو المسؤول عن النمط الظاهري للفرد

- يتم التعبير عن المعلومة الوراثية (ADN) على مرحلتين : - الإستنساخ : (في النواة عند حقيقيات النواة ) - الترجمة : ( تتم في السيتوبلازم على مستوى الريبوزومات )

1)- ماهو الفرق بين ADN و ARN

أ/- ADN = حمض ريبي نووي منقوص الأكسجين
- يتكون من سلسلتين نيكليوتيدتين ملتفتين بشكل حلزوني
- تتكون كل نيكليوتيدة من حمض الفوسفور P + :
- سكر خماسي منقوص الأكسجين ( الديزوكسي ريبوز D )
- قواعد آزوتية A.G.C.T
- مقره النواة : يعطي لون اخضر مع اخضر الميثيل

ب/- ARN = حمض نووي ريبي غير منقوص الاكسجين
- يتكون من سلسلة نيكليوتيدية واحدة
- تتكون كل نيكليوتيدة من حمض الفوسفور P + :
- سكر خماسي غير منقوص الاكسجين ( ريبوز R)
- قواعد آزوتية A.G.C.U
- مقره النوية و الهيولة : يعطي لون وردي مع احمر البيرونين

2)- أنواع ARN :
- ARNm (الرسول) : يتم انتاج هذا النوع اثناء عملية الاستنساخ . يتمثل دوره في نقل المعلومة الوراثية من النواة الى الهيولى ( الشبكة الهيولية الفعالة ) بحيث تكون سلسلة ARNm المصنعة مكملة و مقابلة لسلسة ADN المستنسخة
-ARNr (الريبوزومي) : يدخل في تركيب الريبوزومات . حيث ان كل ريبوزوم يتكون من تحت وحدتين صغرى و كبرى ( تحت الوحدة الكبرى : تتكون من 31 نوع من البروتينات + جزيئتين ARNr : 25s و 5s . تحت الوحدة الصغرى تتكون من 21 نوع من البروتينات + جزيئة ARNr (16s)
ARNt (الناقل) : ينقل الأحماض الآمينية المنشطة الى الريبوزومات من اجل استعمالها في تركيب البروتين



الإستنساخ : إنتاج نسخة من المورثة ( قطعة ADN ) في صورة ARNm . تحدث في النواة
متطلبات الإستنساخ : ARN بوليميراز + سلسلة ADN تعمل كقالب + نيكليوتيدات ريبية ( A.G.C.U) + طاقة ATP + المغنزيوم Mg كعامل مساعد

مراحل الإستنساخ :

أ)- مرحلة البداية : يثبت انزيم ARN بوليميراز على سلسلة ADN على مستوى منطقة بداية المورثة . حيث يقوم بفتح سلسلة ADN الحلزونية و كسر الروابط الهيدروجينية بين القواعد الازوتية لسلسلتي ADN . و يبدا بقراءة التتابع النيكليوتيدي على سلسلة ADN المستنسخة و ربط النيكليوتيدات الريبية الحرة ( A.C.G.U) الموافقة لها

ب)- مرحلة الاستطالة : ينتقل الانزيم على طول المورثة و يستمر في ربط النيكليوتيدات الريبية في شكل سلسلة ARNm قابلة لسلسلة ADN المستنسخة

جـ)- مرحلة النهاية : عند الوصول الى نهاية المورثة . يتوقف الانزيم عن عملية الاستنساخ و ينفصل عن جزيئة ADN . و تلتحم سلسلتي ADN من جديد . بينما يتم تحرير ARNm المستنسخ

3- نضج ARNm : يدعى ARNm الناتج عن عملية الاستنساخ مباشرة ب ARNm الطلائعي . حيث يتكون الاخير من قطع غير دالة و اخرى دالة لا تترجم الى احماض امينية . تقوم انزيمات خاصة بحذف القطع الغير دالة و لصق القطع الدالة ببعضها البع ليتشكل لنا ARNm رسول ناضج يهاجر نحو الهيولى

الترجمة: تحويل الرسالة الوراثية المحمولة على ARNm الى سلسلة بيبتيدية . بحيث كل 3 نيكليوتيدات تسمى رامزة و تشفر لحمض اميني + انزيمات نوعية منشطة + طاقة ATP
أ)- عناصر و متطلبات الترجمة : ريبوزومات + ARNm + ARNt + احماض امينية + انزيمات نوعية منشطة + طاقة ATP

- تنشيط الاحماض الامينية : 1 - تتدخل انزيمات نوعية تحمل موقعين الاول خاص ب ARNt و الثاني خاص بالحمض الاميني الموافق. 2- حيث يرتبطان معا ليتشكل ARNt-ح-أ . 3- ثم يتحرر هذا المعقد عن الانزيم و تحتاج هذه العملية الى طاقة ATP



4- مراحل عملية الترجمة :


- مرحلة الانطلاق : ربط ARNm بتحت الوحدة الصغرى للريبوزوم مع توضع معقد ARNt-ميثيونين على الرامزة الموافقة على مستوى ARNm و هي : AUG
ارتباط تحت الوحدة الكبرى بتحت وحدة الصغرى بحيث يكون معقد ARNt-ميثيونين في الموقع P لتحت الوحدة الكبرى
توضع معقد ARNt -حمض اميني 2 في الموقع A و تتشكل رابطة بيبتيدية بين الميثيونين و الحمض الاميني الثاني
تحرر ARNt الخاص بالحمض الاميني ميثيونين و لكن يبقى الميثيونين مرتبط مع الحمض الاميني الثاني المرتبط هو الاخر ب ARNt الخاص به


- مرحلة الاستطالة : ينتقل الريبوزوم برامزة واحدة بحيث يصبح ARNt الحامل لثنائي بيبتيد في الموقع P بدل A الذي يصبح شاغر و جاهز لاستقبال ARNt -حمض اميني3
يرتبط الحمض الاميني 3 برابطة بيبتيدية مع ثنائي البيبتيد ليتشكل ثلاثي بيبتيد
تستمر هذه العملية و تستمر معها عملية استطالة متعدد البيبتيد حيث يضاف حمض اميني عند كل خطوة للريبوزوم
تستمر هذه العملية و تستمر معها عملية استطالة متعدد البيبتيد حيث يضاف حمض اميني عند كل خطوة للريبوزوم
مرحلة النهاية : يتوقف الريبوزوم عند قراءته لاحدى رامزات التوقف ( UGA . UAG . UAA ) و تنفصل تحت الوحدتين عن بعضهما فتنفصل السلسلة البيبتيدية المتشكلة و يقص الميثيونين الاول منها
- انفصال ARNt الاخير مع انفصال ARNm و تفككه الى نيكليوتيدات تعود الى النواة لتستعمل مرة اخرى


مصير السلاسل البيبتيدية بعد تركيبها : يتم تركيب البروتين في الشبكة الهيولية المحببة ( الحاملة للريبوزومات ) ثم ينتقل عبر الحويصلات الانتقالية الى جهاز كولجي لينضج و يكتسب بنيته الوظيفية ، و بعدها يفرز خارج الخلية عن طريق حويصلات افرازية او يبقى داخل الخلية . او يرتبط بالغشاء الهيولي ( حسب وظيفة البروتين المصنع )