الشكل 11-3 - كتاب الأحياء - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 عمليات الأيض في البدائيات النوى

المفاهيم الأساسية

الهوائية الإجبارية: بدائيات نوى تحتاج إلى الأكسجين لإنتاج الطاقة اللازمة لنموها.

اللاهوائية الإجبارية: بدائيات نوى لا تستخدم الأكسجين لإنتاج الطاقة، وتحصل على الطاقة من عملية التخمر.

الهوائية الاختيارية: بدائيات نوى تنمو في وجود الأكسجين (تستخدمه لإنتاج الطاقة) أو في عدم وجوده (تستخدم التخمر).

غير ذاتية التغذي (Heterotrophs): بدائيات نوى لا تستطيع بناء غذائها بنفسها، بل تحصل عليه من البيئة.

خريطة المفاهيم

```markmap

الفيروسات والبكتيريا

البكتيريا

مخلوقات حية مجهرية

بدائية النوى

#### تعريف: خلايا لا تحتوي على نواة ولا عضيات محاطة بأغشية

#### لها منطقة متخصصة في السيتوبلازم تحتوي على DNA

#### تركيب الخلية البدائية النوى

##### المكونات الأساسية

###### DNA (كروموسوم حلقي في نظير النواة)

###### رايبوسومات

###### غشاء بلازمي

###### جدار خلوي

####### البيتيدوجلايكان: مكون من سكريات ثنائية وقطع ببتيدية

####### تصنيف البكتيريا: يمكن تصنيفها طبقاً لمكونات جدارها الخلوي

###### سيتوبلازم

##### مكونات إضافية (في بعضها)

###### المحفظة (Capsule)

####### وظائفها: الحماية من الجفاف، المساعدة على الالتصاق، الحماية من المضادات الحيوية

###### البلازميد (Plasmid)

####### قطعة DNA حلقية صغيرة

###### الهديبات (Pili)

####### وظائفها: الالتصاق بالسطوح، تشكيل جسر لنقل البلازميد بين الخلايا

تعرف البدايات النووي (تصنيفها)

#### باستخدام التقنيات الجزيئية (مقارنة DNA)

#### تاريخياً باستخدام صفات منها:

##### الشكل

###### كروي (مستدير)

###### عصوي (يشبه العصا)

###### حلزوني (لولبي)

##### الحركة

###### بعضها يستخدم الأسواط (تختلف عن أسواط حقيقيات النوى)

###### تساعدها على الحركة نحو: الضوء، مناطق أقل تركيزاً للأكسجين، مواد كيميائية (سكر، أحماض أمينية)

###### بعضها يتحرك بالانزلاق فوق طبقة مخاطية

##### استجابة الجدار الخلوي لصيغة جرام

###### صيغة جرام (Gram stain): تقنية صبغ لتحديد نوعي البكتيريا

###### موجبة جرام: جدار سميك من الببتيدوجلايكان، لون بنفسجي داكن

###### سالبة جرام: طبقة دهون خارجية وكمية أقل من ببتيدوجلايكان، لون وردي فاتح

###### أهمية للمضادات الحيوية: بعضها يعمل على مهاجمة الجدار الخلوي

##### الحجم

###### الأبعاد: 1-10 ميكرومتر طولاً، 0.7-1.5 ميكرومتر عرضاً

###### أصغر بكثير من الخلايا البشرية

###### مساحة سطحها كبيرة بالنسبة لحجمها: يسهل انتشار المواد الغذائية

تعيش في جميع البيئات

#### أكثر المخلوقات عدداً على الأرض

#### توجد في أعماق المحيطات وأعالي الجبال

#### بعضها يعيش في بيئات قاسية (الينابيع الكبريتية، البحيرات المالحة)

تصنيفها

#### فوق مملكة البكتيريا (البكتيريا الحقيقية)

##### توجد في كل مكان تقريباً عدا البيئات القاسية

##### لها جدر خلوية قوية تحتوي على ببتيدوجلايكان

##### بعضها له جدار خلوي ثان

##### بعضها يقوم بالبناء الضوئي (مثل البكتيريا الخضراء المزرقة)

#### فوق مملكة البدائيات

##### تعيش في البيئات القاسية

##### تسمى "المحبة للظروف القاسية"

###### البدائيات المحبة للحموضة والحرارة (Thermoacidophiles)

####### البيئة: ينابيع كبريتية ساخنة، فوهات محيطية، براكين

####### تتحمل: درجة حرارة >80°C، رقم هيدروجيني 1-2

###### البدائيات المحبة للملوحة (Halophiles)

####### البيئة: بحيرات مالحة (تركيز ملح >15%)

####### تكيفات للعيش في الملوحة العالية

####### بعضها هوائي ويقوم بالبناء الضوئي باستخدام البروتين

###### المجموعة المولدة لغاز الميثان (Methanogens)

####### لاهوائية (تموت في وجود الأكسجين)

####### تنتج غاز الميثان كمخلفات

####### توجد في: مياه المجاري، سبخات، مستنقعات، أمعاء الإنسان والحيوان

##### الفروق بين البكتيريا والبدائيات

###### جدار الخلية: البكتيريا تحتوي على ببتيدوجلايكان، البدائيات لا تحتوي عليه

###### الدهون في الأغشية البلازمية والبروتينات الرايبوسومية وحمض RNA مختلفة

###### بروتينات الريبوسومات في البدائيات تشبه تلك في الخلايا الحقيقية النوى

تكاثر البدائيات النوى

#### الانقسام الثنائي

##### انقسام الخلية إلى خليتين متماثلتين وراثيًا

##### خطواته:

###### 1. تضاعف الكروموسوم

###### 2. انفصال الكروموسوم الأصلي عن نسخته

###### 3. استطالة الخلية

###### 4. تكون قطعة جديدة من الغشاء والجدار الخلوي تفصل الخلية إلى خليتين

##### سريع جداً: قد يحدث كل 20 دقيقة في ظروف مثالية

#### الاقتران

##### شكل آخر من التكاثر اللاجنسي

##### تلتصق خليتان وتتبادلان المواد الوراثية

##### دور الهديبات: تساعد في التصاق الخليتين حتى يتم انتقال المادة الوراثية

##### ينتج عنه مادة وراثية جديدة ويزيد التنوع

عمليات الأيض في البدائيات النوى

#### التصنيف حسب الحاجة للأكسجين

##### هوائية إجبارية: تحتاج إلى الأكسجين لإنتاج الطاقة.

##### لاهوائية إجبارية: لا تستخدم الأكسجين، وتحصل على الطاقة من التخمر.

##### هوائية اختيارية: تنمو مع أو بدون أكسجين (تستخدم التخمر عند غيابه).

#### التصنيف حسب طريقة الحصول على الغذاء

##### غير ذاتية التغذي (Heterotrophs)

###### لا تبني غذائها بنفسها.

###### أمثلة على علاقاتها:

####### متكافلة (مثل بكتيريا Rhizobium).

####### متطفلة (مثل بكتيريا Chlamydias).

##### ذاتية التغذي (Autotrophs)

###### تبني غذائها بنفسها.

###### طريقتان:

####### البناء الضوئي.

####### التمثيل الكيميائي.

الفيروسات والبريونات

تراكيب مجهرية غير حية

#### الفيروس

##### تعريف: شريط غير حي من مادة وراثية في غلاف بروتيني

##### لماذا ليست حية؟

###### لا تملك عضيات

###### لا تستطيع تكوين البروتينات

###### لا تتكاثر بنفسها

##### تهاجم الخلايا

##### تغير الوظائف الخلوية

##### أصغر وأقل تعقيداً من البكتيريا

##### أمراض تسببها للإنسان

###### أمراض تنتقل عن طريق الجنس (الإيدز، القوباء التناسلية)

###### أمراض الطفولة (النكاف، جدري الماء، الحصبة)

###### أمراض تنفسية (الرشح، الأنفلونزا)

###### أمراض جلدية (الثآليل)

###### أمراض القناة الهضمية

###### أمراض الجهاز العصبي (شلل الأطفال، السعار)

###### أمراض أخرى (الجدري، التهاب الكبد الوبائي)

##### حجم الفيروس

###### يتراوح بين 5 – 300 نانومتر

###### صغير جداً (10,000 فيروس لتغطية نقطة)

##### تركيب الفيروس

###### محفظة الفيروس (Capsid): غلاف بروتيني خارجي

###### المادة الوراثية: DNA أو RNA (ليس كلاهما)

###### أمثلة على تراكيب فيروسية

####### الفيروس الغدي (شكل عشبي): يسبب الزكام

####### فيروس الأنفلونزا (كروي بشوكات)

####### فيروس تبرقش أوراق التبغ (شكل قضيبي)

####### البكتريوفاج (آكل البكتيريا): له رأس وذيل

##### تصنيف الفيروسات: وفق نوع الحمض النووي (DNA أو RNA)

####### الفيروسات الارتجاعية (Retroviruses)

######## المادة الوراثية: RNA

######## مثال رئيسي: فيروس نقص المناعة المكتسبة (HIV) المسبب للإيدز

######## مثال آخر: بعض الفيروسات المسببة للسرطان

######## تركيب HIV

######### محفظة بروتين

######### غلاف دهني من غشاء الخلية العائل

######### RNA فيروسي داخلي

######## دورة تكاثر الفيروس الارتجاعي (مثل HIV)

######### 1. الالتصاق بخلية الإنسان (خلية ليمفية)

######### 2. الدخول إلى السيتوبلازم وتحرر RNA الفيروسي

######### 3. عمل إنزيم النسخ العكسي: إنتاج DNA باستخدام RNA الفيروسي كقالب

######### 4. اندماج DNA الفيروسي مع كروموسوم الخلية العائل في النواة

######### 5. فترة كمون (قد تمتد سنوات)

######### 6. النشاط: استنساخ RNA من DNA الفيروسي، وتكوين وتجميع فيروسات جديدة

تكاثر الفيروس

#### دورة التحلل

##### خطوات دورة التحلل

###### 1. الالتصاق: يلتصق الفيروس بالخلية البكتيرية.

###### 2. الدخول: يدخل DNA الفيروس إلى الخلية البكتيرية.

###### 3. التضاعف: تصنع خلية البكتيريا المزيد من DNA الفيروس وبروتيناته.

###### 4. التجميع: يتم تجميع مكونات الفيروس الجديد.

###### 5. التحرر: خروج فيروسات جديدة من الخلية العائل.

##### خصائص دورة التحلل

###### سريعة الحدوث.

###### تظهر الأعراض خلال 1-4 أيام بعد التعرض للفيروس.

###### أمثلة: أمراض الرشح والأنفلونزا (عدوى نشطة).

#### الدورة الاندماجية

##### خطوات الدورة الاندماجية

###### 1. الالتصاق والدخول: يلتصق الفيروس ويدخل DNA إلى الخلية البكتيرية.

###### 2. تكوين طليعة الفيروس: يصبح DNA الفيروس جزءاً من كروموسوم البكتيريا.

###### 3. التضاعف الكامن: تتضاعف طليعة الفيروس مع كروموسوم البكتيريا أثناء انقسام الخلية.

###### 4. الخروج: قد يغادر طليعة الفيروس كروموسوم البكتيريا ليدخل في دورة تحلل.

##### خصائص الدورة الاندماجية

###### يندمج DNA الفيروس مع كروموسوم الخلية العائل.

###### تكون كامنة غير نشطة لفترة معينة.

##### مثال: فيروس القوباء (Herpes simplex I)

###### ينتقل عبر الفم.

###### يسبب تقرحات تشبه بثور البرد على الشفتين.

###### ينشط بسبب ضغوط جسمية أو عاطفية أو بيئية.

##### خروج الفيروسات الجديدة

###### إما بانفجار الخلية العائل.

###### أو عن طريق الإخراج الخلوي.

#### البريونات

##### تعريف: بروتين مُعْدٍ يسبب المرض (proteinaceous infectious particle)

##### الشكل الطبيعي: يوجد في الخلايا بشكل طبيعي (شكل لولبي)، ووظيفته غير معروفة تمامًا.

##### الشكل المرضي: يحدث بسبب طفرة جينية، فيتغير طي البروتين (يصبح مثل صفحة كتاب مطوية).

##### الأمراض التي تسببها: اعتلال الدماغ الإسفنجي المُعدي.

###### أمثلة:

####### مرض جنون البقر.

####### مرض كروتزفلدت جاكوب (في الإنسان).

####### الداء العصبي في الأغنام.

####### مرض الهزال المزمن في الغزال والوعول.

##### آلية الإصابة:

###### تسبب طفرة في البروتينات الطبيعية للخلايا العصبية.

###### تؤدي إلى انفجار الخلايا العصبية وحدوث فراغات في الدماغ.

###### ينتج عنه انكماش الدماغ (كما في الشكل 4-3).

```

نقاط مهمة

• تختلف البدائيات النوى في قدرتها على النمو حسب وجود الأكسجين.
• عملية التخمر هي مصدر الطاقة للبدائيات اللاهوائية الإجبارية والهوائية الاختيارية (عند غياب الأكسجين).
• البدائيات غير ذاتية التغذي إما متكافلة (تعايش نافع) أو متطفلة.

يتم فيه تبادل المادة الوراثية من خلال الطفيليات. حل، ما نوع التكاثر الذي يتم به هنا تبادل المادة الوراثية؟

عمليات الأيض في البدائيات النوى Metabolism of prokaryotes تتباين البدائيات النوى في قدرتها على النمو تبعاً لوجود الأكسجين. فال بدائيات النوى التي تحتاج إلى الأكسجين – الذي يساعدها على إنتاج الطاقة اللازمة لنموها – تسمى هوائية إجبارية، أما التي لا تستخدم الأكسجين لإنتاج الطاقة أو الأبيض (اللازمة لنموها) فتسمى لاهوائية إجبارية. وهذه المخلوقات الأخيرة تحصل على الطاقة من عملية التخمر. هناك مجموعة أخرى من البدائيات النوى تسمى الهوائية الاختيارية وهي تنمو في وجود الأكسجين – تستخدمه لإنتاج الطاقة – أو في عدم وجوده. ويستخدم هذا النوع من البدائيات النوى عملية التخمر للحصول على الطاقة عند غياب الأكسجين، كما في الشكل 12-3.

بعض البدائيات النوى غير ذاتية التغذي، أي أنها لا تستطيع بناء غذائها بنفسها، بل عليها أن تحصل عليه. العديد من غير ذاتيات التغذي كما أن بعض البكتيريا تكون متكافلة في تغذيتها مثل بكتيريا رايزوبيام Rhizobium وبعض البكتيريا تكون متطفلة مثل بكتيريا الكلاميديا Chlamydias.

توضح البدائيات النوى في مجموعات تبعا لكيفية حصولها على غذائها. قد تكون بدائية النوى غير ذاتية التغذي مترعة أو متكافلة، أو ذاتية التغذي؛ فقد تقوم بعملية البناء الضوئي، أو بالتمثيل الكيميائي.

--- SECTION: الشكل 11-3 --- يتم فيه تبادل المادة الوراثية من خلال الطفيليات. حل، ما نوع التكاثر الذي يتم به هنا تبادل المادة الوراثية؟ عمليات الأيض في البدائيات النوى Metabolism of prokaryotes تتباين البدائيات النوى في قدرتها على النمو تبعاً لوجود الأكسجين. فال بدائيات النوى التي تحتاج إلى الأكسجين – الذي يساعدها على إنتاج الطاقة اللازمة لنموها – تسمى هوائية إجبارية، أما التي لا تستخدم الأكسجين لإنتاج الطاقة أو الأبيض (اللازمة لنموها) فتسمى لاهوائية إجبارية. وهذه المخلوقات الأخيرة تحصل على الطاقة من عملية التخمر. هناك مجموعة أخرى من البدائيات النوى تسمى الهوائية الاختيارية وهي تنمو في وجود الأكسجين – تستخدمه لإنتاج الطاقة – أو في عدم وجوده. ويستخدم هذا النوع من البدائيات النوى عملية التخمر للحصول على الطاقة عند غياب الأكسجين، كما في الشكل 12-3. --- SECTION: غير ذاتيات التغذي Heterotrophs --- بعض البدائيات النوى غير ذاتية التغذي، أي أنها لا تستطيع بناء غذائها بنفسها، بل عليها أن تحصل عليه. العديد من غير ذاتيات التغذي كما أن بعض البكتيريا تكون متكافلة في تغذيتها مثل بكتيريا رايزوبيام Rhizobium وبعض البكتيريا تكون متطفلة مثل بكتيريا الكلاميديا Chlamydias. --- SECTION: الشكل 12-3 --- توضح البدائيات النوى في مجموعات تبعا لكيفية حصولها على غذائها. قد تكون بدائية النوى غير ذاتية التغذي مترعة أو متكافلة، أو ذاتية التغذي؛ فقد تقوم بعملية البناء الضوئي، أو بالتمثيل الكيميائي. --- VISUAL CONTEXT --- **FIGURE**: الاقتران Description: A micrograph showing two rod-shaped bacteria, one with a flagellum, connected in what appears to be a conjugation process. The bacteria have a red interior and a blue outer membrane. Context: Illustrates bacterial conjugation, a form of genetic material exchange. **DIAGRAM**: الشكل 12-3 Description: A hierarchical diagram illustrating the classification of prokaryotes based on their mode of nutrition. Table Structure: Headers: N/A Rows: Data: The diagram shows 'البدائيات النوى' (Prokaryotes) branching into 'ذاتية التغذي' (Autotrophs) and 'غير ذاتية التغذي' (Heterotrophs). Autotrophs further branch into 'ضوئية' (Photoautotrophs) and 'كيميائية' (Chemoautotrophs). Heterotrophs branch into 'متمتعة' (Holozoic), 'متكافلة' (Mutualistic), and 'مترعة' (Parasitic). Key Values: Autotrophs: Photoautotrophs, Chemoautotrophs, Heterotrophs: Holozoic, Mutualistic, Parasitic Context: Classifies prokaryotes based on how they obtain nutrients, illustrating different metabolic strategies.