صفحة 270 - كتاب الأحياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 تركيب الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA)

المفاهيم الأساسية

نيوكليوتيدات RNA: تحتوي على سكر رايبوز، ومجموعة فوسفات، وإحدى أربع قواعد نيتروجينية هي: الأدينين (A)، الجوانين (G)، السيتوسين (C)، اليوراسيل (U).

قواعد DNA: الأدينين (A)، الجوانين (G)، السيتوسين (C)، الثايمين (T). وهي قواعد بيريميدينية (ذات حلقة واحدة).

قاعدة تشارجاف: في جزيء DNA، كمية الجوانين تساوي كمية السيتوسين تقريباً (G = C)، وكمية الأدينين تساوي كمية الثايمين تقريباً (A = T).

الحلزون المزدوج (Double Helix): شكل جزيء DNA، وهو جزء مزدوج من النيوكليوتيدات ملتحقتين إحداهما حول الأخرى.

خريطة المفاهيم

```markmap

الوراثة الجزيئية

١٠-١: المادة الوراثية DNA

اكتشافه تطلب العديد من التجارب

#### تجربة جريفيث (1928)

• العالم: فريدريك جريفيث
• البكتيريا: المكورات السبحية الرئوية
• السلالات:

- السلالة الملساء (S): محاطة بغلاف سكري، تسبب التهاب الرئة.

- السلالة الخشنة (R): غير محاطة بغلاف، لا تسبب المرض.

• الملاحظة: إمكانية تحول سلالة إلى أخرى.
• خطوات التجربة:

- خلايا (S) الحية: تقتل الفأر.

- خلايا (R) الحية: لا تقتل الفأر.

- خلايا (S) الميتة: لا تقتل الفأر.

- خليط (R) حية + (S) ميتة: تقتل الفأر.

• الاستنتاج: حدث تحول من البكتيريا الحية (S) إلى البكتيريا الحية (R) بواسطة "عامل محول".

#### تجربة أفرى (1944)

• الهدف: التعرف على الجزء الذي حوّل البكتيريا من السلالة R إلى السلالة S.
• الطريقة: عزل جزيئات كبيرة (DNA، بروتين، دهون) من خلايا (S) الميتة.
• النتيجة: عند تعريض خلايا (R) الحية لجزيئات DNA فقط، تحولت إلى النوع (S).
• الاستنتاج: DNA هو العامل المحول.

#### تجربة هيرشي وتشيس (1952)

• الهدف: تأكيد أن DNA هو المادة الوراثية.
• الكائن المستخدم: فيروس البكتيريا (البكتريوفاج).
• طريقة العمل (العلامات المشعة):

- المجموعة 1: فيروسات مميزة بـ ³²P (يلتصق بالـ DNA فقط).

- النتيجة: وجد الـ DNA المشع داخل البكتيريا، والفيروسات الجديدة كانت مشعة.

- المجموعة 2: فيروسات مميزة بـ ³⁵S (يلتصق بالبروتين فقط).

- النتيجة: لم يُعثر على البروتين المشع داخل البكتيريا، والفيروسات الجديدة لم تكن مشعة.

• الاستنتاج: DNA هو المادة الوراثية التي تُحقن داخل البكتيريا.

تركيب DNA

#### النيوكليوتيدات (الوحدة البنائية)

• المكونات:

- سكر رايبوز منقوص الأكسجين

- مجموعة فوسفات

- قاعدة نيتروجينية

• أنواع القواعد النيتروجينية في DNA:

- البيورينات (حلقتان): الأدينين (A)، الجوانين (G).

- البيريميدينات (حلقة واحدة): السايتوسين (C)، الثايمين (T).

#### قاعدة تشارجاف

• العالم: إروين تشارجاف (1940-1950)
• الاكتشاف: في DNA، كمية G ≈ كمية C، وكمية A ≈ كمية T.

#### اكتشاف الشكل الحلزوني المزدوج

• العالمون: ويلكنز، فرانكلين، واتسون، كريك.
• التقنية المستخدمة: تشتت الأشعة السينية.
• الدليل الرئيسي: الصورة رقم 51 (الشكل 6-10) التي أشارت إلى أن DNA جزء مزدوج.
• النموذج المقترح (واتسون وكريك):

- سلسلتان خارجيتان من سكر رايبوز منقوص الأكسجين وفوسفات بشكل متبادل.

- يرتبط السيتوسين (C) والجوانين (G) معاً بروابط هيدروجينية.

- يرتبط الثايمين (T) والأدينين (A) معاً برابطتين هيدروجينيتين.

١٠-٢: تضاعف DNA

يتم بتكوين سلسلة جديدة متممة للسلسلة الأصلية

١٠-٣: DNA، RNA، والبروتين

تنسخ شفرات DNA في صورة RNA

RNA يتحكم في بناء البروتينات

#### نشاط: المطويات

##### الغرض: مقارنة عمليتي النسخ والترجمة

##### خطوات عمل المطوية

• الخطوة 1: طي الورقة أفقياً من المنتصف
• الخطوة 2: طي الورقة من المنتصف مرة أخرى
• الخطوة 3: قص الطبقة العلوية وتسميتها بعنواني "عملية النسخ" و "عملية الترجمة"

##### الاستخدام

• رسم العمليتين تحت كل لسان في المطوية
• شرح العمليتين

١٠-٤: التنظيم الجيني والطفرة

يتم تنظيم التعبير الجيني داخل الخلية

الطفرات يمكن أن تؤثر في هذا التعبير

```

نقاط مهمة

• قاعدة تشارجاف (G=C, A=T) هي نتيجة تحليل كمي للقواعد النيتروجينية في DNA لأنواع مختلفة من الكائنات الحية.
• شكل جزيء DNA حلزوني مزدوج، اكتُشف باستخدام تقنية تشتت الأشعة السينية (الصورة 51).
• في نموذج واتسون وكريك، ترتبط القواعد النيتروجينية في منتصف الجزيء بروابط هيدروجينية: C مع G، و T مع A.
• جزيء DNA هو المادة الوراثية لجميع الكائنات الحية.

تحتوي نيوكليوتيدات RNA على سكر رايبوز، ومجموعة فوسفات، وإحدى أربع قواعد نيتروجينية هي: الأدينين والجوانين والسيتوسين واليوراسيل. تجدر الإشارة إلى أن قواعد DNA هي: الأدينين (A) والجوانين (G) والسيتوسين (C) والثايمين (T). وهي قواعد نيتروجينية ذات حلقة واحدة، وتسمى قواعد بيريميدين.

بيانات تشارجاف

حلل إروين تشارجاف (عام 1940م) كمية الأدينين والجوانين والسايتوسين في DNA لأنواع مختلفة من المخلوقات الحية، ونشر جزء من بيانات تشارجاف عام 1950م، كما في الشكل 5-10. وقد وجد تشارجاف أن كمية الجوانين تساوي كمية السايتوسين تقريباً، وأن كمية الأدينين تساوي كمية الثايمين تقريباً في النوع الواحد. وتسمى هذا الاكتشاف قاعدة تشارجاف: G = C و A = T.

ويلكنز استخدم بالكنز تقنية تسمى تشتت الأشعة السينية، وهي تقنية تتضمن تصويب الأشعة السينية على جزء من DNA. وفي عام 1951م، انضمت فرانكلين إلى الفريق. وهناك التقطت الصورة رقم 51 المشهورة له، وجمعت بيانات استخدمها بعد ذلك واتسون وكريك. وقد أشارت هذه الصورة في الشكل 6-10، أو على شكل سلم ملتوٍ، إلى أن DNA هو جزء مزدوج double helix من النيوكليوتيدات ملتحقتين إحداهما حول الأخرى. وقد حدد واتسون وكريك تركيب الحلزون المزدوج لجزيء DNA لاحقاً، حيث استخدمًا بيانات فرانكلين وبيانات رياضية أخرى. وجزيء DNA هو المادة الوراثية لكل المخلوقات الحية، ومكون من سلسلتين من النيوكليوتيدات، كل منهما تتمم الأخرى. وهي أشرطة ملتوية بعضها حول بعض بدقة ليكونا الشكل الحلزوني المزدوج، فتبارك الله أحسن الخالقين.

شاهد واتسون وكريك Watson and Crick صورة فرانكلين لتشتت الأشعة السينية. وقد قاس واتسون وكريك معاً عرض الجزء الحلزوني والمسافات بين القواعد باستخدام بيانات فرانكلين وبيانات تشارجاف، وقاما ببناء نموذج لجزيء DNA المزدوج يتوافق مع أبحاث الآخرين. ويبين الشكل 7-10 النموذج المقترح على بعض الخصائص المهمة الآتية: 1. سلسلتين خارجيتين تتكونان من سكر رايبوز منقوص الأكسجين وفوسفات بشكل متبادل. 2. يرتبط السايتوسين والجوانين معاً بروابط هيدروجينية. 3. يرتبط الثايمين والأدينين معاً برابطتين هيدروجينيتين.

وزارة التعليم

Ministry of Education 2025 - 1447

270

تحتوي نيوكليوتيدات RNA على سكر رايبوز، ومجموعة فوسفات، وإحدى أربع قواعد نيتروجينية هي: الأدينين والجوانين والسيتوسين واليوراسيل. تجدر الإشارة إلى أن قواعد DNA هي: الأدينين (A) والجوانين (G) والسيتوسين (C) والثايمين (T). وهي قواعد نيتروجينية ذات حلقة واحدة، وتسمى قواعد بيريميدين. بيانات تشارجاف حلل إروين تشارجاف (عام 1940م) كمية الأدينين والجوانين والسايتوسين في DNA لأنواع مختلفة من المخلوقات الحية، ونشر جزء من بيانات تشارجاف عام 1950م، كما في الشكل 5-10. وقد وجد تشارجاف أن كمية الجوانين تساوي كمية السايتوسين تقريباً، وأن كمية الأدينين تساوي كمية الثايمين تقريباً في النوع الواحد. وتسمى هذا الاكتشاف قاعدة تشارجاف: G = C و A = T. ويلكنز استخدم بالكنز تقنية تسمى تشتت الأشعة السينية، وهي تقنية تتضمن تصويب الأشعة السينية على جزء من DNA. وفي عام 1951م، انضمت فرانكلين إلى الفريق. وهناك التقطت الصورة رقم 51 المشهورة له، وجمعت بيانات استخدمها بعد ذلك واتسون وكريك. وقد أشارت هذه الصورة في الشكل 6-10، أو على شكل سلم ملتوٍ، إلى أن DNA هو جزء مزدوج double helix من النيوكليوتيدات ملتحقتين إحداهما حول الأخرى. وقد حدد واتسون وكريك تركيب الحلزون المزدوج لجزيء DNA لاحقاً، حيث استخدمًا بيانات فرانكلين وبيانات رياضية أخرى. وجزيء DNA هو المادة الوراثية لكل المخلوقات الحية، ومكون من سلسلتين من النيوكليوتيدات، كل منهما تتمم الأخرى. وهي أشرطة ملتوية بعضها حول بعض بدقة ليكونا الشكل الحلزوني المزدوج، فتبارك الله أحسن الخالقين. شاهد واتسون وكريك Watson and Crick صورة فرانكلين لتشتت الأشعة السينية. وقد قاس واتسون وكريك معاً عرض الجزء الحلزوني والمسافات بين القواعد باستخدام بيانات فرانكلين وبيانات تشارجاف، وقاما ببناء نموذج لجزيء DNA المزدوج يتوافق مع أبحاث الآخرين. ويبين الشكل 7-10 النموذج المقترح على بعض الخصائص المهمة الآتية: 1. سلسلتين خارجيتين تتكونان من سكر رايبوز منقوص الأكسجين وفوسفات بشكل متبادل. 2. يرتبط السايتوسين والجوانين معاً بروابط هيدروجينية. 3. يرتبط الثايمين والأدينين معاً برابطتين هيدروجينيتين. وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 270 --- VISUAL CONTEXT --- **TABLE**: Untitled Description: No description Table Structure: Headers: المحتوى الحي | C | G | T | A Rows: Row 1: E. coli | 25.2 | 24.9 | 23.9 | 26.0 Row 2: خميرة | 17.1 | 18.7 | 32.9 | 31.3 Row 3: سمك الرنجة | 22.6 | 22.2 | 27.5 | 27.8 Row 4: الجرد | 21.5 | 21.4 | 28.4 | 28.6 Row 5: الإنسان | 19.8 | 19.9 | 29.4 | 30.9 Calculation needed: Comparison of base pair percentages in different organisms. Context: Shows Chargaff's data on base pair composition in DNA of various organisms, illustrating the approximate equality of G with C and A with T. **FIGURE**: صورة 51 Description: A photograph of a model, likely representing the double helix structure of DNA, with visible internal components and a somewhat symmetrical structure. Context: This image, referred to as Photo 51, was crucial evidence used by Watson and Crick to determine the double helix structure of DNA. **DIAGRAM**: نموذج DNA المقترح Description: A schematic diagram illustrating the proposed model of DNA, showing two intertwined strands forming a double helix. Key features are highlighted with numbered points. Context: Illustrates the key features of the DNA double helix model as proposed by Watson and Crick, including the sugar-phosphate backbone and base pairing rules.