حلول تمارين استهلاك المادة العضوية : السلسلة 1

التمرين الأول :

1.     بالمجهر الإلكتروني يظهر الميتوكندري بغشائين متراكبين خارجي وداخلي بينهما حيز بيغشائي . تظهر على الغشاء الداخلي ثنايا تمثل الأعراف تتمدد داخل الماتريس وتقسمها إلى مقصورات. 

2. التفاعلات التي تنشأ في مستوى الغشاء الداخلي للميتوكندري : 

3. تفاعلات الأكسدة هي التفاعلات المؤدية إلى فقدان الإلكترونات بينما تفاعلات الاختزال فهي التي تؤدي إلى اكتساب للإلكترونات .



التمرين الثاني :

1. يلاحظ من المقارنة أن خلية السلالة A ، تظهر كبيرة الحجم وغنية بميتوكندريات ذات أعراف نامية ، بينما خلية السلالة B فتظهر أقل حجما وتتوفر على عدد قليل من الميتوكندريات ذات أعراف غير نامية . 

2. في الوسط " أ " تستطيع خلايا السلالة A  هدم الكليكوز وتحويله إلى CO2 و H2O وهي نواتج معدنية دون قيمة طاقية مع إنتاج كمية مهمة من الطاقة .  وفي الوسط " ب " تستطيع خلايا السلالة B هدم الكليكوز جزئيا وتحويله إلى إيثانول كحثالة عضوية خازنة لجزء من الطاقة مع إنتاج كمية ضعيفة من الطاقة . إذن خلايا السلالة A تلجأ لمسلط التنفس الخلوي بينما خلايا السلالة B تلجأ لمسلك التخمر الكحولي .

3. التنفس الخلوي هو تفكيك كلي للمادة العضوية (الكليكوز) ، في وسط حي هوائي ، وتحويلها إلى نواتج معدنية CO2 و H2O مع تحرير كمية كبيرة من الطاقة .

التخمر الكحولي هو تفكيك جزئي للكليكوز ، وتحويله إيثانول كحثالة عضوية ، دون استعمال O2 ، مع تحرير كمية ضعيفة من الطاقة .

التمرين الثالث :

 1. في الوسط A ، يلاحظ اخفاض تدريجي في تركيز O2 مصحوب بارتفاع لتركيز CO2 ، تدل هذه التغيرات عن استهلاك ل O2 وطرح ل CO2 . إذن الظاهرة الفيزيولوجية التي تلجأ لها الخلايا في الوسط A هي التنفس الخلوي . بينما في الوسط B ، يلاحظ ارتفاع تدريجي في تركيز CO2 دون تغيير في تركيز O2 ، مما يدل عن طرح ل CO2 دون استهلاك ل O2. إذن الظاهرة الفيزيولوجية التي تلجأ لها الخلايا في الوسط B هي التخمر الكحولي .

2. في الوسط A ، تتوفر الخلايا على عدد كبير من الميتوكندريات وتنتج كمية كبيرة من الطاقة دون إنتاج لكحول الإيثانول ، وتكون إنتاجيتها مرتفعة . بينما في الوسط B ، تفتقر الخلايا للميتوكندريات وتنتج كمية ضعيفة من الطاقة وكمية مرتفعة من الإيثانول وتكون إنتاجيتها ضعيفة .

3. نظرا لكون خلايا السلالة Aغنية بالميتوكوندريات ، ففي وسط حي هوائي سوف تلجأ للمسلك الاستقلابي الهوائي  (التنفس الخلوي) لتفكيك الكليكوز كليا وهذا ما يمكنها من استخلاص كمية كبيرة من الطاقة ، تمكنها من النمو والتكاثر بشكل سريع ، وتكون إنتاجيتها من الخمائر مرتفعة . بينما خلايا السلالة B التي تفتقر للميتوكندريات ، فسوف تلجأ للمسلك الاستقلابي اللاهوائي (التخمر الكحولي)  لتفكيك الكليكوز جزئيا وتحوله إلى كحول إيثانول ، مع استخلاص كمية ضعيفة من الطاقة تكون غير كافية لنوها وتكاثرها بشكل سريع ، وهذا ما يفسر انخفاض إنتاجيتها من الخمائر .

               

حلول تمارين الخبر الوراثي

 : التمرين الأول

1.      بما أن الصبغيات تظهر مضاعفة وبارزة منتظمة على المنطقة الاستوائية للخلية ، فيتعلق هنا الأمر بالطور التاستوائي من الانقسام غير المباشر. الصيغة الصبغية في خلية هذا النوع هي 2n = 4 .

2.      الطور الموالي هو الطور الانفصالي ، وخلاله يتضاعف عدد الصبغيات نتيجة انشطار الجزيئات المركزية ويفترق كل صبغي ابن عن أخيه وبفعل الهجرة القطبية تنفصل الصبغيات إلى مجموعتين متماثلتين نوعا وعددا.   

3. بفضل التوزيع المتساوي والمتماثل للصبغيات في 

الطور الانفصالي ، تكون كل 

مجموعة من الصبغيات ناقلة لنفس الخبر الوراثي للخلية 

الأم وبذلك يتم الحفاظ على 

نفس الخبر الوراثي أثناء انتقاله من الخلية الأم إلى 

الخليتين البنتين . 

: التمرين الثاني

1.      تتكون جزيئة ADN من سلسلتين متكاملتين من النوكليوتيدات مترابطة فيما بينها بروابط هيدروجينية . وكل نوكليوتيد هو وحدة مكونة من حمض فوسفوري وسكر ريبوزي ناقص أكسجين وقاعدة آزوتية (A أو G أو C أو T) .

2.      أسماء العناصر المكونة ل ADN :

S: سكر ربوزي ناقص أكسجين  A: أدينين  G: غوانين  C: سيتوزين  T: تيمين  P: حمض فوسفوري  الترابط  P-S-G  : نوكليوتيد . 

3. تتجسد المعلومات الوراثية لجزيئة  ADN في انتظام القواعد الآزوتية بترتيب معين على السلسلتين المتكاملتين من النوكليوتيدات 

 : التمرين الثالث

1.      تمثل الدورة الخلوية تتالي مرحلة السكون ومرحلة الانقسام غير المباشر .

تعرف كمية ADN في نواة الخلية التطورات التالية :

-   خلال مرحلة السكون تكون مستقرة في Q أثناء الطور التضخيمي الأول G1 

ثم ترتفع تدريجيا من Q إلى 2Q أثناء الطور التركيبي S ثم تسقر في 2Q خلال 

الطور التضخيمي الثاني G2 .

-          خلال الانقسام غير المباشر تنخفض بشكل سريع من 2Q إلى Q.

2.      يتعلق لأمر بظاهرة النسخ الجزيئي أو مضاعفة ADN خلال الطور S من 

مرحلة السكون . تتم هذه الظاهرة وفق مضاعفة نصف محافظة بتدخل المركب 

الأنزيمي  ADN بوليميرازكالآتي  :

-          افتراق لولبي ADN بقطع الروابط الهيدروجينية  وظهور عيون النسخ

-          انتظام نوكليوتيدات حرة أمام كل سلسلة نوكليوتيدية قديمة ، داخل عيون 

            النسخ ، حسب تكامل القواعد الآزوتية

-          بلمرة النوكليوتيدات الحرة وتكون سلسلة نوكليوتيدية جديدة أمام كل 

            سلسلة قديمة وتكون جزيئتي ADN جديدتين

3. في نهاية النسخ الجزيئي ، ضل المضاعفة نصف محافظة ، تتكون جزيئتين 

من ADN تضم كل واحدة سلسلة نوكليوتيدية قديمة وسلسلة جديدة . تكون 

الجزيئتين البنتين من ADN متطابقتين ومطابقتين تماما للجزيئة الأصلية ، 

وهكذا يتم الحفاظ على نفس الخبر الوراثي أثناء انتقاله من الخلية الأم إلى 

الخليتين البنتين .

 : التمرين الرابع

1.      يمثل الرسم في الوثيقة 1 مرحلة الترجمة وهي المرحلة الثانية من التعبير 

الوراثي . تتم الترجمة في ثلاثة أطوار وهي البداية والاستطالة والنهاية .

2.      الأسماء المناسبة : 1- وحدة كبرى للريبوزوم 2- حمض أميني 3- موقع 

تثبيت ARNt 4- ARNt 5- مضاد وحدة رمزية 6- ARNm .

3.      لتحديد جزء المورثة المتحكمة في تركيب سلسلة الأحماض الأمينية ، لابد 

في البداية من تحديد ARNm ، انطلاقا من الرمز الوراثي ، وباعتماد مبدأ 

التكامل فيما بين القواعد الآزوتية ، يمكن تحديد جزء المورثة .

-          تحديد جزء المورثة العادية :

              

-          تحديد جزء المورثة المغيرة ( الطافرة ) 

4.      يلاحظ من خلال المقارنة أن جزء المورثة  تعرض لطفرات في أربعة مواقع ؛

-          في الموقع 1 : طفرة إدماج نوكليوتيد G ؛

-          في الموقع 2 : طفرة استبدال C ب G ؛

-          في الموقع 3 : طفرة ضياع نوكليوتيد A ؛

-          في الموقع 4 : طفرة استبدال T ب A .

بعد هذه التغيرات أصبح جزء المورثة يعبر عن تركيب سلسلة الأحماض 

الأمينية المغيرة للشكل 2  .

5.      التغيرات التي وقعت في المورثة بالمواقع المشار إليها أعلاه نتج عنها 

تغيير في بنية البروتين باستبدال أحماض أمينية بأخرى ، مما يدل عن وجود 

علاقة مورثة – بروتين .

التمرين الخامس :

1.     الهندسة الوراثية هي تقنية أو مجموعة من التقنيات التي تمكن من عزل مورثة أو مورثات ، ذات نفع، من خلية كائن حي ونقلها إلى كائن حي آخر قصد تعديله وراثيا والاستفادة منه .

2.     المراحل المعتمدة في إنتاج الأنسولين بالهندسة الوراثية :

-         المرحلة 1 : عزل المورثة عن طريق النسخ العكسي ، انطلاقا من ARNm مأخوذة من خلية بنكرياسية ، وذلك باستعمال أنزيم الناسخ العكسي .

-         المرحلة 2 : عزل بلاسميد ناقل من بكتيريا وفتحه بواسطة أنزيمات الفصل النوعية .

-         المرحلة 3 : دمج المورثة المنسوخة ، بعد توظيبها ، في البلاسميد الناقل باستعمال أنزيمات الربط النوعية وإعادة البلاسميد الهجين ( المغير وراثيا ) إلى البكتيريا لتصبح معدلة وراثيا .

-         المرحلة 4 : تلميم البكتيريا في وسط زرع ملائم ورصد البكتيريا المغيرة وراثيا واستعمالها كمعامل مصغرة لإنتاج الأنسولين .

3.     تستخدم الهندسة الوراثية في الميدان الزراعي والميدان الفلاحي في تحسين المردودية ؛

- مثال 1 : حماية نبات الذرة بإكسابه مقاومة ضد أسروعات الفراشات ، وذلك بنقل مورثة بروتين سام من بكتيريا Bacillus thuringiensis إلى خلايا النبات لتصبح مغيرة وراثيا ومنتجة للبروتين السام .

             - مثال 2: توظيف الهندسة الوراثية للرفع من إنتاج اللحوم عند الدواجن والأبقار والأسماك           أو الرفع من إنتاج البيض ...إلخ ، وذلك بالتعديل الوراثي للسلالات .

الموضوع المقالي رقم 1 :

خلال الدورة الخلوية ، ينتقل نفس الخبر الوراثي من الخلية الأم إلى الخليتين 

البنتين ، وذلك بفضل  خاصية مضاعفة ADN وبفضل كيفية افتراق الصبغيات .

- ماهي الدورة الخلوية وما أطوارها ؛

- كيف تساهم خاصية مضاعفة ADN وطريقة افتراق الصبغيات في الحفاظ 

على نفس الخبر الوراثي أثناء انتقاله .


الدورة الخلوية هي تعاقب مرحلة سكون ومرحلة انقسام غير مباشر . تضم 

مرحلة السكون ثلاثة أطوار ؛ التضخيمي الأول ( G1) والطور التركيبي (S) 

والطور التضخيمي الثاني (G2) . أما مرحلة الانقسام غير المباشر فتضم 

    أربعة أطوار متتالية وهي ؛ التمهيدي (P) والاستوائي (M) والانفصالي (A) 

    والنهائي (T) .

     تتضاعف جزيئة ADN  خلال الطور (S) من مرحلة السكون وفق مضاعفة 

نصف محافظة  بافتراق لولبي ADN ، وتكوٌن لولب جديد أمام كل لولب قديم 

حسب تكامل القواعد الآزوتية ، وبذلك تكون المضاعفة نصف محافظة . كل 

جزيئة ADN جديدة تتكون من سلسلة نوكليوتيدية قديمة تقابلها سلسلة جديدة . 

تكون جزيئتي ADN الجديدتين متطابقتين ومطابقتين تماما للجزيئة 

   الأصلية ، تحمل كلها نفس الخبر الوراثي . تشكل الجزيئتن  الجديدتين معا 

    صبغيا مضاعفا .



 أثناء الطور الانفصالي من الانقسام غير المباشر ، بعد انشطار الجزيئات 

المركزية ،  يفترق كل صبغي ابن عن أخيه وتتكون مجموعتين من الصبغيات 

متساويتي العدد ومتماثلتين ، تهاجر كل واحدة عكس الأخرى إلى القطب 

    الخلوي الأقرب . تُكون كل مجموعة نواة خلية بنت ، وتحمل النواتان نفس 

    الخبر الوراثي للخلية الأم ، وبذلك تظهر كل خلية بنت بنفس خاصيات الخلية . 


بفضل المضاعفة نصف محافظة ل ADN في الطور (S) من مرحلة السكون، 

وبفضل التوزيع المتماثل للصبغيات شكلا وعددا في الطور الانفصالي من 

الانقسام غير المباشر، يتم الحفاظ على نفس الخبر الوراثي أثناء انتقاله من 

    خلية أم إلى خليتين بنتين .

 الموضوع المقالي رقم 2 : 

يُقصد بالتعبير الوراثي تعبير المورثات عن تركيب البروتينات ، ويمثل النسخ 

المرحلة الثانية من تعبير المورثات  بداخل نواة الخلية .

ماهي آلية النسخ بداخل نواة الخلية ؛

ما أهمية النسخ في التعبير الوراثي .

تتم عملية النسخ بداخل نواة  الخلية بتدخل المركب الأنزيمي ARN بوليميراز 

عبر المراحل التالية :

-  افتراق لولبي المورثة المراد نسخها بقطع الروابط الهيدروجينية 

- انتظام نوكليوتيدات ( ريبونكليوتيدات ) حرة أمام االولب القابل للنسخ من 

المورثة حسب تكامل القواعد الآزوتية A أمام T  Cأمام G و G أمام C و U 

   أمام T .

- بلمرة النوكليوتيدات الحرة ، في المنحى 5' صوب 3' ، بتدخل ARN بوليميراز 

وتكون سلسلة نوكليوتيدية تمثل ARNm .

تنتقل ARNm من النواة إلى السيتوبلازم  من أجل الترجمة ، حاملة لنسخة من 

المورثة في شكل وحدات رمزية ، ترمز كل واحدة لحمض أميني في عديد البيبتيد 

أو البروتين .

الموضوع المقالي رقم 3 :

يتطلب إنتاج الأمشاج الذكرية والأنثوية ، خلال التوالد الجنسي ، خضوع المنسليات المنوية والمنسليات البيضية (خلايا ثنائية الصيغة الصبغية ) لظاهرة الانقسام الاختزالي وهي ظاهرة أساسة في التوالد الجنسي .

- ما تعريف ظاهرة الانقسام الاختزالي 

- ما دورها في إنتاج الأمشاج وما أهميتها في التوالد الجنسي 

يعتبر الانقسام الاختزالي ظاهرة رئيسية في التوالد الجنسي وهو مجموع انقسامين متتاليين ، انقسام أول منصف يختزل الصيغة الصبغية إلى النصف من 2n إلى n والثاني تعادلي يحافظ على الصيغة الصبغية n . كل خلية أم ثنائية الصيغة الصبغية تخضع لأطوار الانقسام الاختزالي تنقسم في النهاية إلى أربع خلايا أحادية الصيغة الصبغية . 

تتجلى أهمية هذا الانقسام في تقليص عدد الصبغيات في الأمشاج إلى n صبغي ، بتفريق الصبغيات المتماثلة بعضها عن بعض ، ويكون كل مشيج حامل ل n من الصبغيات الأنثوية أو الذكرية .

 كما أن الانقسام الاختزالي له أهمية بالغة في تنويع الخبر الوراثي للأمشاج عن طريق ظاهرتي التخليط الضمصبغي والتخليط البيصبغي . أثناء الطور التمهيدي الأول من الانقسام المنصف ، تنشأ نقط عبور أو تقاطعات ، تمكن من تبادل للقطع الصبغية فيما بين الصبغيات المتماثلة وتبادل للحليلات وهذا ما يمثل ظاهرة التخليط الضمصبغي . وأثناء الطور الانفصالي الأول من الانقسام المنصف ، تفترق الصبغيات المتماثلة بعضها عن بعض وتكون الهجرة عشوائية ، وهذا مايمكن من تشكل توليفات صبغية وحليلية متنوعة تجسد ظاهرة التخليط البيصبغي . 

تتجلى أهمية الانقسام الاختزالي ، أثناء التوالد الجنسي ، في اختزال الصيغة الصبغية من 2n إلى n وفي تنويع الخبر الوراثي على مستوى الأمشاج الذكرية والأنثوية .  

تمارين الخبر الوراثي : السلسلة 1

 : التمرين الأول

يعد الانقسام غير المباشر ظاهرة بيولوجية أساسية عند الكائنات الحية الحيوانية والنباتية . يتم هذا الانقسام ، عبر أربعة أطوار متتالية (التمهيدي والاستوائي والانفصالي والنهائي)، ويقدم الشكل في الجانب أحد هذه الأطوار عند خلية نوع حيواني.  

1.     أعط اسم الطور المبين على الشكل، مع تعليق مناسب، مبرزا الصيغة الصبغية عند هذا النوع.

2.     أنجز رسما للطور الذي يلي هذا الطور مع تعليق بسيط للتطور الذي تخضع له صبغيات الخلية.

3.     من المعلوم أن انقسام خلية أم، يمكن من تكون خليتين بنتين متشابهتين ومشابهتين تماما للخلية الأم، تحمل كلها نفس الصفات . وضح كيف يمكن الانقسام غير المباشر من الحفاظ على صفات الخلية الأم .

 : التمرين الثاني

يوجد الخبر الوراثي بداخل الخلية، على شكل ADN تحمل معلومات وراثية، تتحكم في ظهور خاصيات أو صفات وراثية . تقدم الوثيقتين في الأسفل رسوما لأنموذج جزيئة َ ADN .

1.     باستغلالك للوثيقة 1 ، أعط وصفا لمكونات وبنية ADN

2.     أعط الأسماء المناسبة لعناصر الوثيقة 2 

3.     بين فيما تتجسد المعلومات الوراثية على جزيئة  ADN .

 : التمرين الثالث 

الوثيقة 1 : تطور مية ADN في نواة الخلية

 يبين منحنى الوثيقة 1 التطور الذي تعرفه كمية ADN   في نواة الخلية ، خلال دورة خلوية كاملة من بدايتها إلى نهايتها .

1.     بعد تعريفك للدورة الخلوية ، أعط وصفا بسيطا لتطور كمية ADN في النواة، مع تحديد المراحل.

2.     يقدم رسم الوثيقة 2 ظاهرة بيولوجية تحدث خلال أحد أطوار الدورة الخلوية . تعرف هذه الظاهرة مبينا كيفية حدوثها

3.      وضح أهمية هذه الظاهرة في نقل الخبر الوراثي من خلية أم إلى خليتين بنتين .

الوثيقة 2 

التمرين الرابع :

التمرين الخامس : 

تعد الهندسة الوراثية من الوسائل الحديثة في البيوتيكنولوجيا ، لها تطبيقات هامة في حياتنا اليومية، وفي ميادين مختلفة . ففي ميدان الطب والصيدلة ، أصبحت الهندسة الوراثية تسخر لإنتاج بعض الأدوية كالأنسولين البشري لمرضى السكري . وتوضح الوثيقة التالية المراحل المتبعة في إنتاج الأنسولين .

1.     أعط توضيحا لمفهوم الهندسة الوراثية .

2.     استخرج من الوثيقة مراحل إنتاج الأنسولين البشري مع تعليق بسيط لكل مرحلة .
3. اعتمادا على معلوماتك ، أذكر تطبيقات أخرى للهندسة الوراثية في الميدان الزراعي والميدان الفلاحي .

موضوع مقالي رقم 1:

   بفضل مضاعفة  ADN خلال مرحلة السكون وبفضل افتراق الصبغيات أثناء الانقسام غير المباشر،  تحافظ الخلايا على نفس الخبر الوراثي عند انتقاله ، أثناء الدورة الخلوية ، من الخلية الأم إلى الخليتين البنتين . 

    - بعد تعريف للدورة الخلوية وتحديد لمختلف أطوارها ، بين كيف تساهم كل من مضاعفة ADN وافتراق الصبغيات من الحفاظ على نفس الخبر الوراثي أثناء انتقاله من خلية أم إلى خليتين بنتين .

موضوع مقالي رقم 2 :

      يُعد النسخ مرحلة أساسية في التعبير الوراثي . بعد تعريف ظاهرة النسخ ، بين كيفية نسخ المورثة ، مبرزا أهميتها في التعبير الوراثي .

موضوع مقالي رقم 3 : 

      

الموضوع المقالي رقم 3 :

يتطلب إنتاج الأمشاج ، أثناء التوالد الجنسي ، خضوع المنسليات الذكرية والأنثوية لانقسام اختزالي .

- أعط تعريفا كاملا للانقسام الاختزالي 

- بين أهمية الانقسام الاختزالي في التوالد الجنسي