تركيب البروتين › مراحل الترجمة
بنية الـ ARNt و تنشيط الأحماض الأمينية
- أن تستخرج مميّزات الـ ARNt وتحدّد موقعيه الوظيفيّين انطلاقا من تمثيلات مختلفة
- أن تحدّد الرامزة المضادة الموافقة لحمض أميني معطى بتطبيق قاعدة التكامل
- أن تستخرج العناصر اللازمة لتنشيط حمض أميني وتحدّد دور كلّ منها
- أنّ وحدة الشفرة الوراثية رامزة من ثلاث قواعد آزوتية على الـ ARNm
- قاعدة التكامل بين القواعد الآزوتية في الأحماض النووية الريبية
- أنّ الـ ARNt أحد أنماط الـ ARN الهيولية الثلاثة
النشاط 1: بنية الـ ARNt وموقعاه الوظيفيّان
توضّح الوثيقة الموالية البنية الفراغية للـ ARNt في ثلاث صور مختلفة للتمثيل: صورة مسطّحة على شكل ورقة نفل، ونموذج فراغي، ورسوم مبسّطة تُستعمل في المخطّطات.
| الحمض الأميني | الرامزة الموافقة له في الـ ARNm |
|---|---|
| ألانين Ala | GCA |
| برولين Pro | CCA |
| His | CAU |
| فالين Val | GUA |
- استنتج من التمثيلات الثلاثة في الوثيقة (1) الخصائص المشتركة بينها في بنية الـ ARNt.
- حدّد الرامزة المضادة الموافقة لكلّ حمض أميني من أحماض الوثيقة (2)، معلّلا طريقتك.
إظهار الإجابةإخفاء الإجابة
- نستنتج: تختلف التمثيلات الثلاثة في طريقة الرسم وتتّفق في أمرين. أوّلهما أنّ الـ ARNt سلسلة واحدة مطويّة على نفسها، تتزاوج قواعدها فيما بينها في مواضع فتنشأ الأذرع والعروات. وثانيهما أنّ له موقعين وظيفيّين متقابلين: موقع تثبيت الحمض الأميني في طرف، وموقع الرامزة المضادة في الطرف المقابل. وحتّى الرسم المبسّط يحتفظ بهذين الموقعين.
- نحدّد: نطبّق قاعدة التكامل: تقابل A القاعدة U، وتقابل G القاعدة C. فتكون الرامزة المضادة متمّمة لرامزة الحمض الأميني قاعدة بقاعدة. وعليه: ألانين رامزته GCA ورامزته المضادة CGU، وبرولين رامزته CCA ورامزته المضادة GGU، وHis رامزته CAU ورامزته المضادة GUA، وفالين رامزته GUA ورامزته المضادة CAU.
النشاط 2: تنشيط الأحماض الأمينية
تتطلّب عملية الترجمة ربط كلّ حمض أميني بالـ ARNt الخاصّ به، وهو ما يُعرف بتنشيط الأحماض الأمينية. وتوضّح الوثيقة الموالية مراحل هذه العملية في الهيولى في ثلاث صور متتالية.
- استخرج من الوثيقة (3) العناصر اللازمة لتنشيط حمض أميني.
- حدّد دور كلّ عنصر من هذه العناصر، وبيّن مصير الإنزيم في نهاية العملية.
إظهار الإجابةإخفاء الإجابة
- نستخرج: تلزم أربعة عناصر تظهر كلّها في الصورة الأولى: حمض أميني، و ARNt خاصّ به، وإنزيم نوعيّ ذو تجويفين مختلفي الشكل، وطاقة يوفّرها الـ ATP.
- نحدّد: الإنزيم النوعيّ يتعرّف على الحمض الأميني المناسب للـ ARNt حسب رامزته المضادة ويساهم في ربطهما، وتجويفاه المختلفان هما ما يضمن هذا التوافق. والـ ATP يحرّر الطاقة الضرورية لبناء الرابطة بين الحمض والـ ARNt، فيتحوّل إلى AMP. والـ ARNt ينقل الحمض الأميني إلى الريبوزوم بعد تشكّل المعقّد. أمّا الإنزيم فيعود في الصورة الثالثة فارغا سليما، فهو محفّز لا يُستهلك ويصلح لعملية جديدة.
الـ ARNt: جزيء بموقعين
الـ ARNt سلسلة واحدة من النكليوتيدات مطويّة على نفسها، تتزاوج قواعدها فيما بينها في مواضع فتعطيها شكل ورقة النفل في التمثيل المسطّح، وشكلا مطويّا في الفراغ. وأيّا كانت صورة التمثيل، فالمهمّ فيه موقعان وظيفيّان يقعان في طرفين متقابلين.
الموقع الأوّل هو موقع تثبيت الحمض الأميني. والموقع الثاني هو موقع الرامزة المضادة، وهي ثلاث قواعد متكاملة مع رامزة الـ ARNm. وتقابلُ الموقعين ليس تفصيلا في الرسم: هو الذي يسمح للجزيء أن يقرأ الرسالة من جهة ويعرض الحمض الأميني من الجهة الأخرى في الوقت نفسه.
ولكلّ حمض أميني ARNt خاصّ به، تحدّده رامزته المضادة. وللانتقال من الحمض إلى رامزته المضادة نمرّ دائما بجدول الشفرة الوراثية: نأخذ رامزة الحمض، ثمّ نطبّق التكامل قاعدة بقاعدة، فتقابل A القاعدة U وتقابل G القاعدة C.
تنشيط الأحماض الأمينية
لا يرتبط الحمض الأميني بالـ ARNt من تلقاء نفسه: العملية تحتاج إنزيما نوعيّا وطاقة، وتُسمّى تنشيط الحمض الأميني. وللإنزيم تجويفان مختلفا الشكل، أحدهما للحمض الأميني والآخر للـ ARNt، فلا يجتمع فيه إلاّ الاثنان المتوافقان: بهذا تكون المطابقة بين الرامزة المضادة والحمض الأميني مضمونة قبل أن يبلغ الريبوزوم.
وتُستمدّ الطاقة اللازمة لبناء الرابطة من الـ ATP الذي يتحوّل إلى AMP، فالعملية مكلفة لا تلقائية. وفي نهايتها يتحرّر معقّد من ARNt محمّل بحمضه الأميني، ويعود الإنزيم فارغا سليما صالحا لعملية جديدة، فهو محفّز لا يدخل في النواتج.
الصفحة 1/5
© مدرستي — هذا الدرس من تأليف مدرستي · madrassati.net