في البلدان - كتاب الكيمياء - الصف 11 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

📚 فحص الحمض يكشف مفاجأة (البيولوجيا الجزيئية والأحافير)

المفاهيم الأساسية

العظم النخاعي (MB): نسيج عظمي لين ينتج في الطيور (مثل الدجاج) لتزويد قشر البيض بالكالسيوم، ويختفي بعد إنتاج البيض.

العظم القشري (CB): العظم الخارجي القاسي.

الاختبار الحمضي: تقنية تستخدم حمضاً مخففاً لإذابة فوسفات الكالسيوم المعدني في العظام المتحجرة لفحص ما بداخلها.

خريطة المفاهيم

```markmap

الأحماض النووية

الوظيفة

• تخزين المعلومات الوراثية
• نقل المعلومات الوراثية

التركيب

• بوليمر حيوي
• مكون من وحدات تسمى النيوكليوتيدات

مكونات النيوكليوتيد

• مجموعة فوسفات غير عضوية
• سكر أحادي ذو خمس ذرات كربون (سكر خماسي)
• قاعدة نيتروجينية مختلفة

الأنواع

DNA (الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين)

• يخزن المعلومات الوراثية

#### التركيب

• لولب مزدوج (سلسلتان ملتفتان)
• العمود الفقري: سكر ديوكسي رايبوز + فوسفات
• القواعد النيتروجينية في الداخل

#### القواعد النيتروجينية

• الأدينين (A) - حلقة مزدوجة
• الثايمين (T) - حلقة أحادية
• الجوانين (G) - حلقة مزدوجة
• السايتوسين (C) - حلقة أحادية

#### أزواج القواعد

• A يرتبط بـ T (رابطتان هيدروجينيتان)
• G يرتبط بـ C (ثلاث روابط هيدروجينية)
• أزواج قاعدية متطابقة

#### التضاعف

• يحدث قبل انقسام الخلية
• آلية النسخ: شبه محافظة (كل جزيء جديد = شريط قديم + شريط جديد)

##### خطوات التضاعف

• انفكاك سلسلتي اللولب
• فك الروابط الهيدروجينية بين القواعد
• إيصال نيوكليوتيدات حرة لتكوين شريط مكمل
• ارتباط السكريات والفوسفات لتكوين العمود الفقري الجديد

RNA (الحمض النووي الريبوزي)

• ينقل المعلومات الوراثية

#### الفروقات الأساسية عن DNA

##### القواعد النيتروجينية

• يحتوي على: الأدينين (A)، السايتوسين (C)، الجوانين (G)، اليوراسيل (U)
• لا يحتوي على الثايمين (T) أبداً

##### السكر

• يحتوي على سكر الرايبوز (ريبوز)
• (يحتوي DNA على سكر الديوكسي رايبوز)

##### الشكل

• شريط واحد
• لا توجد روابط هيدروجينية بين القواعد
• (DNA: لولب ثنائي، روابط هيدروجينية تربط السلسلتين)

الشكل العام

• سلاسل طويلة من سكريات ومجموعات فوسفات متناوبة
• ترتبط بكل سكر قاعدة نيتروجينية
• السلاسل ملتوية وتشبه درجات السلم

تطبيق: اكتشاف ماري شفايتزر

الاكتشاف

• عثور العالمة ماري شفايتزر على نسيج لين (عظم نخاعي) داخل عظم فخذ ديناصور متحجر عمره 68 مليون سنة.
• كان يُعتقد أن هذا النسيج موجود فقط في الطيور الحية.

الطريقة

• استخدمت تقنية الاختبار الحمضي (حمض مخفف) لإذابة المادة المعدنية (فوسفات الكالسيوم) في العظم المتحجر.

النتائج

• ظهر نسيج لين محفوظ داخل العظم.
• احتوى النسيج على أوعية دموية وخلايا منفردة (كما ظهر تحت المجهر).
• أثبت الاكتشاف تشابهاً في التركيب بين عظام الديناصورات والطيور (وجود CB و MB).

التساؤل العلمي

• كيف يمكن أن يبقى النسيج طرياً لمدة 68 مليون سنة؟
• الاكتشاف يتحدى الافتراضات السابقة حول عملية حفظ الأحافير.
• يثير سؤالاً أخلاقياً وعلمياً: هل يمكن استنساخ حيوانات منقرضة من الحمض النووي (DNA) إذا وُجد؟

```

نقاط مهمة

• اكتشفت العالمة ماري شفايتزر نسيجاً ليناً (عظماً نخاعياً) في عظم ديناصور متحجر، وهو نسيج كان معروفاً فقط في الطيور الحية.
• استخدمت تقنية الاختبار الحمضي (إذابة العظم في حمض مخفف) للكشف عن الأنسجة الرخوة المحفوظة داخل العظم المتحجر.
• كشف الفحص المجهري عن وجود أوعية دموية وخلايا محفوظة داخل النسيج.
• يشير الاكتشاف إلى تشابه بين عظام الديناصورات والطيور، ويثير تساؤلات حول آليات حفظ الأنسجة عبر ملايين السنين.
• يطرح النص سؤالاً للتفكير: إمكانية واستصواب استنساخ الحيوانات المنقرضة إذا تم العثور على حمضها النووي.

في البلدان

عالم البيولوجيا الجزيئية

فحص الحمض يكشف مفاجأة

"لا يوجد عالم بيولوجيا جزئية ذو تفكير صحيح يعمل ما عملته ماري شفا يتزر Mary Schweitzer ، نحن لا نبذل كل هذا الجهد لإخراج هذه الأشياء من الأرض لندمرها في حمض". هذا ما قاله أحد زملاء ماري شفا يتزر ، العالمة التي استخدمت تقنيات البيولوجيا الجزيئية لكشف نسيجاً ليناً يجب ألا يكون موجوداً في عظم فخذ ديناصور متحجر منذ 68 مليون سنة. الأم "بوب" Mother Bob عندما قام علماء البيولوجيا الجزيئية باستخراج الديناصور المتحجر الذي أطلق عليه لقب "بوب" عام 2003 م من منطقة نائية في ولاية مونتانا الأمريكية، وضعت العظام في غطاء من الجبس لحمايتها في أثناء عملية النقل، ولكن كان وزن العظام والجبس يفوق قدرة الطائرة العمودية على حمله، مما اضطر علماء البيولوجيا الجزيئية أن يكسروا عظم الفخذ لكي يستطيعوا نقل الديناصور من تلك المنطقة النائية. وقد أخذت خلايا شفا يتزر كسراً من عظم الفخذ لدراستها دراسة إضافية. وقد جاءت المفاجأة الأولى بسرعة؛ حيث كانت "بوب" أنثى، وكانت تنتج بيضاً عظماً، وكان هذا النسيج درسته شفا يتزر يسمى عظماً نخاعياً. وكان هذا النسيج العظمي معروفاً سابقاً في الطيور فقط، كما في الشكل 1. إذ ينتج الدجاج البيض العظمي النخاعي، ويستعمل لإدخال الكالسيوم المخزن في العظم لتكوين قشر البيض. وبعد إنتاج البيض يختفي هذا العظم، وبين الشكل 1 يقول: "افتراضنا كيف تحدث عملية الحفظ"، ومن الواضح أن ذلك يتطلب المزيد من البحث.

الاختبار الحمضي لدراسة العظم النخاعي The Acid Test

عن كتب أذابت شفا يتزر كثيراً من العظم في حمض مخفف للتخلص من فوسفات الكالسيوم، وهذه تقنية تستعمل عادة في فحص النسيج الحديث. ولما كان العظم المتحجر قد تحول عادة إلى مادة معدنية، لذا كان يُفترض أن يذوب كلياً في الحمض المخفف، إلا أن هذه الخطوة أعطت نتائج مذهلة؛ إذ وجد نسيج لين داخل العظم. وقد ظهر تحت المجهر أن هذا النسيج عبارة عن أوعية دموية محفوظة، بالإضافة إلى خلايا منفردة، كما في الشكل 2.

المزيد من العمل

لكن كيف يمكن أن يبقى النسيج طرياً مدة 68 مليون سنة في الأرض؟ قامت شفا يتزر بعد ذلك بفحص عظام أخرى بالاختبار الحمضي نفسه ووجدت نسيجاً ليناً وتراكيب دقيقة مشابهة. ولا يعلم أحد حتى الآن ما الذي تظهره هذه التراكيب الدقيقة. إلا أن أحد العلماء يقول: "ربما تكون هناك أشياء كثيرة غفلنا عنها بسبب افتراضنا كيف تحدث عملية الحفظ"، ومن الواضح أن ذلك يتطلب المزيد من البحث.

الكتابة في

الكيمياء كتابة للاقتناع من غير المحتمل أن يوجه DNA الديناصور في هذه الأنسجة اللينة. وعلى الرغم من ذلك فإن هذا الاكتشاف يثير السؤال الآتي: هل يمكن استنساخ الحيوانات المنقرضة من DNA الذي يتم الحصول عليه؟ اكتب مقالة إقناعية تعبر فيها عن رأيك حول هذا السؤال.

شكل 1 يحتوي كل من عظم الدجاجة وعظم الديناصور على عظم خارجي قاس يسمى العظم القشري (CB)، وعظم أتين يسمى العظم النخاعي (MB).

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

عظم الدجاجة عظم القشرة 1cm عظم الديناصور 2mm MB CB

--- SECTION: في البلدان --- في البلدان --- SECTION: عالم البيولوجيا الجزيئية --- عالم البيولوجيا الجزيئية --- SECTION: فحص الحمض يكشف مفاجأة --- فحص الحمض يكشف مفاجأة "لا يوجد عالم بيولوجيا جزئية ذو تفكير صحيح يعمل ما عملته ماري شفا يتزر Mary Schweitzer ، نحن لا نبذل كل هذا الجهد لإخراج هذه الأشياء من الأرض لندمرها في حمض". هذا ما قاله أحد زملاء ماري شفا يتزر ، العالمة التي استخدمت تقنيات البيولوجيا الجزيئية لكشف نسيجاً ليناً يجب ألا يكون موجوداً في عظم فخذ ديناصور متحجر منذ 68 مليون سنة. الأم "بوب" Mother Bob عندما قام علماء البيولوجيا الجزيئية باستخراج الديناصور المتحجر الذي أطلق عليه لقب "بوب" عام 2003 م من منطقة نائية في ولاية مونتانا الأمريكية، وضعت العظام في غطاء من الجبس لحمايتها في أثناء عملية النقل، ولكن كان وزن العظام والجبس يفوق قدرة الطائرة العمودية على حمله، مما اضطر علماء البيولوجيا الجزيئية أن يكسروا عظم الفخذ لكي يستطيعوا نقل الديناصور من تلك المنطقة النائية. وقد أخذت خلايا شفا يتزر كسراً من عظم الفخذ لدراستها دراسة إضافية. وقد جاءت المفاجأة الأولى بسرعة؛ حيث كانت "بوب" أنثى، وكانت تنتج بيضاً عظماً، وكان هذا النسيج درسته شفا يتزر يسمى عظماً نخاعياً. وكان هذا النسيج العظمي معروفاً سابقاً في الطيور فقط، كما في الشكل 1. إذ ينتج الدجاج البيض العظمي النخاعي، ويستعمل لإدخال الكالسيوم المخزن في العظم لتكوين قشر البيض. وبعد إنتاج البيض يختفي هذا العظم، وبين الشكل 1 يقول: "افتراضنا كيف تحدث عملية الحفظ"، ومن الواضح أن ذلك يتطلب المزيد من البحث. --- SECTION: الاختبار الحمضي لدراسة العظم النخاعي --- الاختبار الحمضي لدراسة العظم النخاعي The Acid Test عن كتب أذابت شفا يتزر كثيراً من العظم في حمض مخفف للتخلص من فوسفات الكالسيوم، وهذه تقنية تستعمل عادة في فحص النسيج الحديث. ولما كان العظم المتحجر قد تحول عادة إلى مادة معدنية، لذا كان يُفترض أن يذوب كلياً في الحمض المخفف، إلا أن هذه الخطوة أعطت نتائج مذهلة؛ إذ وجد نسيج لين داخل العظم. وقد ظهر تحت المجهر أن هذا النسيج عبارة عن أوعية دموية محفوظة، بالإضافة إلى خلايا منفردة، كما في الشكل 2. --- SECTION: المزيد من العمل --- المزيد من العمل لكن كيف يمكن أن يبقى النسيج طرياً مدة 68 مليون سنة في الأرض؟ قامت شفا يتزر بعد ذلك بفحص عظام أخرى بالاختبار الحمضي نفسه ووجدت نسيجاً ليناً وتراكيب دقيقة مشابهة. ولا يعلم أحد حتى الآن ما الذي تظهره هذه التراكيب الدقيقة. إلا أن أحد العلماء يقول: "ربما تكون هناك أشياء كثيرة غفلنا عنها بسبب افتراضنا كيف تحدث عملية الحفظ"، ومن الواضح أن ذلك يتطلب المزيد من البحث. --- SECTION: الكتابة في --- الكتابة في الكيمياء كتابة للاقتناع من غير المحتمل أن يوجه DNA الديناصور في هذه الأنسجة اللينة. وعلى الرغم من ذلك فإن هذا الاكتشاف يثير السؤال الآتي: هل يمكن استنساخ الحيوانات المنقرضة من DNA الذي يتم الحصول عليه؟ اكتب مقالة إقناعية تعبر فيها عن رأيك حول هذا السؤال. شكل 1 يحتوي كل من عظم الدجاجة وعظم الديناصور على عظم خارجي قاس يسمى العظم القشري (CB)، وعظم أتين يسمى العظم النخاعي (MB). وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 عظم الدجاجة عظم القشرة 1cm عظم الديناصور 2mm MB CB --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: شكل 1 يحتوي كل من عظم الدجاجة وعظم الديناصور على عظم خارجي قاس يسمى العظم القشري (CB)، وعظم أتين يسمى العظم النخاعي (MB). Description: Diagram showing two cross-sections. The left shows a cross-section of a chicken bone with labels 'CB' (Cortex Bone) and 'MB' (Medullary Bone). The right shows a cross-section of a dinosaur bone with similar labels and a scale bar of 2mm. Context: Illustrates the comparison between chicken bone and dinosaur bone structure, highlighting the presence of medullary bone in both. **IMAGE**: Untitled Description: Image showing a cross-section of a chicken bone. Labels 'CB' and 'MB' are visible, indicating cortical bone and medullary bone. A scale bar of 1cm is present. Context: Visual representation of chicken bone structure, specifically showing cortical and medullary bone. **IMAGE**: Untitled Description: Image showing a cross-section of a dinosaur bone. Labels 'CB' and 'MB' are visible, indicating cortical bone and medullary bone. A scale bar of 2mm is present. Context: Visual representation of dinosaur bone structure, specifically showing cortical and medullary bone, used for comparison.