التصنيف: العلوم الطبيعة والحياة السنة الثالثة تانوي

* نشاط الإنزيم يتأثر بشروط الوسط الذي يعمل فيه, من بينها درجة حموضة الوسط.
إشكالية: كيف تؤثر تغيرات درجة الحموضة ph على نشاط الإنزيمات؟

التقصي: مستغلا الوثيقة 1 ص 67

1_ حلل المنحنيات, ثم استنتج تأثير ph على نشاط الإنزيم.
2_ ارسم منحنى تغيرات سرعة التفاعل بدلالة درجة ph ؟ ماذا تستنتج فيما يخص العلاقة بينهما؟
3_ اقترح تفسيرا لآلية تأثير ph على نشاط الإنزيم.

الإجابة:
1_ تحليل المنحنيات: تمثل المنحنيات تغيرات تركيز أل o2 (ملغ/ل) بدلالة تغيرات درجة أل ph.
عند 4= ph و 10= phنلاحظ ثبات تركيز o2 عند القيمة 8 (ملغ/ل) بعد إضافة الإنزيم,يدل على عدم استعماله من طرف الإنزيم.
عند 6 ph=و 8= phنلاحظ تناقص معتبر و متباطئ و نسبي في تركيز o2 يصل إلى القيمة 3 (ملغ/ل) بعد إضافة الإنزيم,يدل على استعماله من طرف الإنزيم بكمية محدودة.
عند 7= ph نلاحظ تناقص سريع و شديد و معتبر في تركيز o2 يصل إلى القيمة 0.5 (ملغ/ل) ثم ثباته بعد إضافة الإنزيم,يدل على استعماله من طرف الإنزيم بكمية كبيرة.

الاستنتاج:
نشاط الإنزيم يتأثر ب ph الوسط فيكون نشاطه أعلى في درجة ph محددة تقدر 7.
2_ رسم منحنى تغيرات سرعة التفاعل بدلالة درجة ph :
* استنتاج العلاقة بين سرعة التفاعل و درجة أل ph:
– يكون نشاط الإنزيم أعظميا(يبلغ حده الأقصى) عند درجة ph المثلى.
3_آلية تأثير أل ph على نشاط الإنزيم:
تؤثر درجة حموضة الوسط على الحالة الكهربائية للوظائف الجاذبية الحرة للأحماض الأمينية( nh2 و (cooh في السلاسل البيتيدية و خاصة تلك الموجودة على مستوى الموقع الفعال بحيث:
– في الوسط الحامضي 7> ph: تصبح الشحنة الكهربائية الإجمالية موجبة.
– في الوسط القاعدي 7< ph: تصبح الشحنة الكهربائية الإجمالية سالبة.
يفقد الموقع الفعال شكله المميز بتغير حالته الأيونية, هذا ما يعيق تثبت مادة التفاعل, و بالتالي يمنع حدوث تفاعل.

النتيجة:

………………………………………….. ………………………………………….. …………………….

أقيم إجابتي :

– المعلومة : مقر تركيب البروتين: الهيولى

– التعليل: ظهور الإشعاع على مستوى الهيولى و غيابه على مستوى النواة يدل على أن اصطناع البروتين (دمج الحمض الأميني اللوسين المشع) يتم في هذه المنطقة.
تتواجد المعلومة الوراثية على مستوى ال ، ADN ، في النواة واصطناع البروتين يتم على مستوى الهيولى،

فما الذي يدير هذا الاصطناع؟

*- تأخذ النواة كما هو مبين في (الوثيقة 8) شكل عادة كروي و يحيط بها غلاف نووي(مكون من غشائين) تتخلله ثقوب (قد يصل عددها 1 مليون عند بعض الخلايا) يصل قطر كل ثقب 0.1 نانومتر، تسمح هذه الثقوب بمرور و مبادلة المواد بين النواة و الهيولى.

*- توجد جزيئات الADN (الوثيقة 9) في أنوية الخلايا و هي ذات أوزان جزيئية ثقيلة و كذلك أطوالها كبيرة و تتكون من سلسلتين من النكليوتيدات تلتف حول بعضهما بصورة حلزونية ، قطر الحلزون يساوي 2 نانومتر ( 2 nm)

من خلال هذه المعطيات ، قدم فرضية تبين فيها الوسيلة التي تسري بها المعلومة الوراثية من النواة إلى الهيولى.

◄أقوم إجابتي :

الفرضية : بما أن قطر الثقب النووي ( 0.1 نانومتر) أقل من قطر جزيئة الـ ADN أي (2 نانومتر) فإن الـADN ليس هو المصيغ المباشر لبناء البروتين و لكن يوجد وسيط في نقل المعلومة الوراثية من الـ ADN إلى بروتين.

* لاختبار هذه الفرضية نقترح سلسلة من التجارب ضمن النشاط التالي :

النشاط 2 :

التجربة ( 1) : توضع ثلاث مجموعات من الخلايا في وسط يحتوي أحماض أمينية موسومة بنظير مشع.
المجموعة (أ) : خلايا إنشائية لكريات الدموية الحمراء (ك د ح) قادرة على تصنيع الهيموغلوبين (بروتين).
المجموعة (ب) : خلايا بيضية لضفدع (حيوان برمائي) تنتج بروتينات نوعية للضفدع، و في الظروف الطبيعية لا تركب الهيموغلوبين.
المجموعة ( ج ) : تحضن الخلايا البيضية للحيوان البرمائي ( الضفدع ) محقونة بنوع آخر من الـ ARN يعرف بالـARNm المستخلص من متعدد الريبوزوم أو البوليزوم (تجمع ريبوزومي) للخلايا الإنشائية للكريات الدموية الحمراء.
تستخرج البروتينات التي تدمج وتضم هذه العناصر المشعة من خلايا المجموعات الثلاثة ثم تفصل بتقنية خاصة (التسجيل اللوني) لتحديد موقعها ، تمثل المنحنيات ( أ، ب، ج) في (الوثيقة 10 ) النتائج المحصل عليها .

المبدأ التجريبي للهجرة الكهربائية :
تعتمد تقنية الهجرة الكهربائية على فصل جزيئات مادة ما لتأثير الحقل الكهربائي حسب درجة حموضة الوسط فتتحرك في هذا الحقل باتجاه القطب ذو الشحنة المعاكسة للتي تحملها و بسرعة تناسب هذه الشحنة .

التجربة (2) :

زرعت خلايا حيوانية و لمدة 15 دقيقة في وسط يحتوي على اليوراسيل المشع، ثم نقلت ولمدة عدة ساعات إلى وسط يحتوي على اليوراسيل العادي (غير مشع)، نتائج التصوير الإشعاعي الذاتي لهذه الخلايا ممثلة بالوثيقة ( 11 ) حيث تم الحصول على:
– الخلية الممثلة بالصورة (أ) بعد 12 ساعة من الزرع.
– الخلية الممثلة بالصورة (ب) بعد 3 أيام من الزرع.

1- إلى أي مدى تؤكد نتائج التجربتين 1 و 2 الفرضية المقترحة سابقا ؟
2- علل تسمية هذا النوع من الحمض الريبي النووي بالرسول.

التجربة (3) :

لتحديد التركيب الكيميائي لجزيئة الـ ADN نقوم بإماهته :

الاماهة الجزئية :
تعطي الاماهة الجزئية للARN في وجود إنزيم ARNase .

الإماهة الكلية:
في وسط حامضي بإضافة حمض كلور الماء في درجة حرارة °120 م النتائج المحصل عليها ممثل بالوثيقة (12).

1- قارن بين الإماهتين.
– 2 استنتج التركيب الكيميائي للـــ ARN