حل بكالوريا 2014 علوم طبيعة وحياة شعبة رياضيات — الموضوع الثاني مفصّل خطوة بخطوة

1. 1: حمض أميني. 2: ARNt (ناقل).
2. 3: تحت الوحدة الكبرى للريبوزوم. 4: تحت الوحدة الصغرى للريبوزوم.
3. 5: رامزة مضادة (ثلاث قواعد في ARNt).
4. 6: ARNm. 7: رامزة انطلاق AUG. 8: رامزة توقف UAG.

الجواب 1: حمض أميني ؛ 2: ARNt ؛ 3: تحت الوحدة الكبرى للريبوزوم ؛ 4: تحت الوحدة الصغرى للريبوزوم ؛ 5: رامزة مضادة ؛ 6: ARNm ؛ 7: رامزة انطلاق ؛ 8: رامزة توقف.

تركيب البروتين: الاستنساخ والترجمة

1. العنصر (ص) سلسلة ببتيدية ناتجة عن قراءة ARNm: الظاهرة هي الترجمة.
2. تتم في الهيولى على مستوى الريبوزومات.

الجواب الظاهرة: الترجمة. مقرها: الهيولى.

تركيب البروتين: الاستنساخ والترجمة

1. المرحلة 1: توفر عناصر تشكيل المعقد: إنزيم التنشيط، ARNt، حمض أميني، طاقة (ATP).
2. المرحلة 2: تشكل معقد إنزيم-مادة التفاعل: ترتبط ARNt والحمض الأميني و ATP بالموقع الفعال للإنزيم.
3. المرحلة 3: يحدث التفاعل بإماهة ATP للحصول على طاقة تستعمل في ارتباط الحمض الأميني بالـ ARNt، ثم تحرر النواتج (معقد حمض أميني-ARNt).

الجواب تنشيط الحمض الأميني: 1) توفر عناصر تشكيل المعقد: إنزيم التنشيط، ARNt، حمض أميني، طاقة (ATP). 2) تشكل معقد إنزيم-مادة التفاعل: ارتباط العناصر بالموقع الفعال للإنزيم. 3) حدوث التفاعل: إماهة ATP للحصول على طاقة تستعمل في ارتباط الحمض الأميني بالـ ARNt، ثم تحرير النواتج.

انتبه نسيان الطاقة: كل تنشيط يستهلك ATP.

تركيب البروتين: الاستنساخ والترجمة

1. عدد جزيئات ARNt غير الحاملة للحمض الأميني في الشكل (ب): 5، وهي التي ساهمت في تركيب السلسلة بتكامل رامزاتها المضادة مع رامزات ARNm.
2. عدد قواعد الرامزات المقروءة: $5\times 3=15$، نضيف ثلاث قواعد لرامزة التوقف: $15+3=18$ قاعدة.
3. عدد الرامزات المعبرة 5 توافق 5 أحماض أمينية، وبحذف الحمض الأميني البادئ (Met) يصبح العدد 4.

الجواب عدد قواعد ARNm: 18 ؛ عدد الأحماض الأمينية في السلسلة (ص): 4.

انتبه نسيان رامزة التوقف (لا توافق أي حمض أميني لكنها جزء من ARNm).

تركيب البروتين: الاستنساخ والترجمة

1. ترتبط تحت الوحدة الكبرى بتحت الوحدة الصغرى المثبتة على ARNm عند رامزة الانطلاق AUG: مرحلة الانطلاق (تشكل المعقد).

الجواب مرحلة الانطلاق.

تركيب البروتين: الاستنساخ والترجمة

1. ارسم خيط ARNm وعليه تحت الوحدة الصغرى للريبوزوم عند رامزة الانطلاق AUG.
2. فوقها تحت الوحدة الكبرى مع الموقعين P و A.
3. في الموقع P: ARNt حامل للميثيونين (Met) برامزته المضادة UAC مقابل AUG.
4. الموقع A شاغر يستقبل ARNt الموالي.
5. البيانات: تحت الوحدة الكبرى، تحت الوحدة الصغرى، الموقع P، الموقع A، رامزة الانطلاق، رامزة مضادة، ARNt، ARNm (1 للرسم، 1 للبيانات).

الجواب رسم: ريبوزوم كامل على ARNm، الموقع P يحتل ARNt حامل Met برامزته المضادة UAC مقابل رامزة الانطلاق AUG، والموقع A شاغر يستقبل ARNt التالي.

تركيب البروتين: الاستنساخ والترجمة

1. النشاط: الاستنساخ (الاستنساخ المتعدد لمورثة واحدة).
2. أهميته: تركيب جزيئات ARNm التي تنقل المعلومة الوراثية من النواة إلى الهيولى لتركيب البروتينات وفق الرسالة الوراثية.
3. عدة إنزيمات ARN بوليميراز تستنسخ المورثة نفسها في آن واحد، مما يسرع عملية الاستنساخ.

الجواب الاستنساخ (أو الاستنساخ المتعدد). أهميته: تركيب جزيئات ARNm التي تنقل المعلومة الوراثية من النواة إلى الهيولى لتركيب البروتينات وفق الرسالة الوراثية؛ وبواسطة عدة إنزيمات ARN بوليميراز تستنسخ مورثة واحدة في آن واحد مما يسرع عملية الاستنساخ.

تركيب البروتين: الاستنساخ والترجمة

1. العنصر 1: ADN ؛ العنصر 2: ARNm.
2. الطبيعة: ADN حمض نووي ريبي منقوص الأكسجين (نكليوتيدات ريبية منقوصة الأكسجين) ؛ ARNm حمض نووي ريبي (نكليوتيدات ريبية).
3. عدد السلاسل: ADN سلسلتان ؛ ARNm سلسلة واحدة.
4. القواعد: ADN: A، T، C، G ؛ ARNm: A، U، C، G.
5. السكر: ADN ريبوز منقوص الأكسجين ؛ ARNm ريبوز. (يكفي ذكر 4 اختلافات، وتقبل اختلافات أخرى).

الجواب العنصر 1 (ADN): حمض نووي ريبي منقوص الأكسجين، سلسلتان، قواعد A، T، C، G، سكر ريبوز منقوص الأكسجين. العنصر 2 (ARNm): حمض نووي ريبي، سلسلة واحدة، قواعد A، U، C، G، سكر ريبوز.

تركيب البروتين: الاستنساخ والترجمة

1. تحدث عملية الاستنساخ على مستوى النواة بتوفر الشروط اللازمة: ADN، نكليوتيدات ريبية، إنزيم ARN بوليميراز.
2. تمر بثلاث خطوات: الانطلاق، الاستطالة، النهاية.
3. الانطلاق: يرتبط إنزيم ARN بوليميراز بمنطقة بداية المورثة ويفتح سلسلتي ADN بعد كسر الروابط الهيدروجينية، ثم يقرأ تتابع القواعد على إحدى السلسلتين ويربط النكليوتيدات الموافقة لتركيب سلسلة ARN.
4. الاستطالة: ينتقل الإنزيم على طول سلسلة ADN لتستمر القراءة بنفس الآلية وتتطاول سلسلة ARNm.
5. النهاية: عند وصول الإنزيم إلى نهاية المورثة تتوقف الاستطالة وينفصل ARNm عن ADN، وينفصل الإنزيم وتلتحم سلسلتا ADN.

الجواب الاستنساخ في النواة بتوفر ADN والنكليوتيدات الريبية وإنزيم ARN بوليميراز، في ثلاث مراحل: الانطلاق (ارتباط الإنزيم ببداية المورثة وفتح السلسلتين وقراءة إحداهما وربط النكليوتيدات المكملة)، الاستطالة (تنقل الإنزيم وتطاول ARNm)، النهاية (عند نهاية المورثة ينفصل ARNm والإنزيم وتلتحم سلسلتا ADN).

تركيب البروتين: الاستنساخ والترجمة

1. جسم غريب: بكتيريا أو فيروس...
2. ذاتي تعرض للتغيير: الخلية السرطانية (أو خلية مصابة بفيروس).

الجواب جسم غريب: بكتيريا أو فيروس ؛ ذاتي تعرض للتغيير: الخلية السرطانية.

الذات واللاذات

1. بروتينات الذات: CMH I (HLA I عند الإنسان) و CMH II (HLA II عند الإنسان).
2. مستقبلات التعرف: BCR على غشاء الخلية LB، و TCR على غشاء الخلايا LT4 و LT8.

الجواب بروتين CMH I (HLA I عند الإنسان)، بروتين CMH II (HLA II عند الإنسان)، المستقبل الغشائي BCR للخلية LB، المستقبل الغشائي TCR للخلية LT4 و LT8.

الذات واللاذاتالتعاون الخلوي في الاستجابة المناعية وفيروس VIH

1. البالعة الكبيرة تقتنص مولد الضد (ظاهرة البلعمة) فيتشكل حويصل بلع.
2. يندمج الحويصل مع الليزوزوم (جسيم حال أولي) فتتشكل فجوة هضم (جسيم حال ثانوي) يهضم فيها مولد الضد إلى ببتيدات.
3. جزيئات HLA II المركبة في الشبكة الهيولية المحببة (الترجمة) والمنقولة عبر جهاز غولجي ترتبط بببتيد مستضدي وتعرض على الغشاء.
4. تطرح الفضلات خارج الخلية (إطراح).
5. البيانات المطلوبة: مولد ضد، فجوة بلع، ليزوزوم (جسيم حال أولي)، فجوة هضم (جسيم حال ثانوي)، فضلات (أو إطراح)، شبكة هيولية محببة (أو الترجمة)، HLA II، ببتيد مستضدي (1 للرسم، 1 للبيانات).

الجواب رسم خلية بالعة تقتنص مولد الضد (بلعمة) ثم تهضمه في فجوة هضم وتعرض ببتيداً مستضدياً مرتبطاً بـ HLA II على غشائها وتطرح الفضلات.

التعاون الخلوي في الاستجابة المناعية وفيروس VIH

1. الخلية LT4 تتعرف تعرفاً مزدوجاً بواسطة مستقبلها الغشائي TCR على معقد ببتيد مستضدي-HLA II المعروض على البالعة.
2. تصبح LT4 المنتقاة حاملة لمستقبلات غشائية خاصة بالمواد الكيميائية المنشطة.
3. تفرز البالعة الكبيرة الأنترلوكين IL1 لتحفيز وتنشيط LT4 المنتقاة.
4. تفرز LT4 الأنترلوكين IL2 الذي ينشط LT4 المنتقاة (تنشيط ذاتي).
5. نتيجة الانتقاء والتنشيط تتكاثر LT4 وتتمايز إلى LTh المفرزة للأنترلوكينات.

الجواب تتعرف LT4 تعرفاً مزدوجاً بمستقبلها TCR على معقد ببتيد مستضدي-HLA II، فتصبح منتقاة حاملة لمستقبلات غشائية للمواد المنشطة. تفرز البالعة IL1 لتحفيز LT4 المنتقاة، وتفرز LT4 الأنترلوكين IL2 الذي ينشطها، فتتكاثر وتتمايز إلى LTh المفرزة للأنترلوكينات.

التعاون الخلوي في الاستجابة المناعية وفيروس VIH

1. الوسط 3: عدم إنتاج الأجسام المضادة لغياب المستضد: أنترلوكينات السائل الطافي لا تؤثر في خلية لمفاوية غير منتقاة (ليست متحسسة).
2. الوسط 4: إنتاج أجسام مضادة بكمية عادية: الخلايا LB تتعرف بواسطة مستقبلها الغشائي BCR على محدد مولد الضد.
3. تصبح LB المنتقاة حاملة على أغشيتها لمستقبلات غشائية تستقبل أنترلوكينات السائل الطافي.
4. نتيجة الانتقاء والتنشيط تتكاثر وتتمايز الخلايا LB إلى خلايا بلازمية منتجة للأجسام المضادة.
5. الوسط 5: إنتاج قليل للأجسام المضادة لعدم حدوث التنشيط نتيجة غياب الأنترلوكينات.

الجواب الوسط 3: عدم إنتاج لغياب المستضد (الأنترلوكينات لا تؤثر في لمفاويات غير منتقاة). الوسط 4: إنتاج بكمية عادية: LB تتعرف بـ BCR على محدد مولد الضد، تحمل مستقبلات للأنترلوكينات، فتتكاثر وتتمايز إلى خلايا بلازمية. الوسط 5: إنتاج قليل لعدم حدوث التنشيط لغياب الأنترلوكينات.

التعاون الخلوي في الاستجابة المناعية وفيروس VIHالاستجابة المناعية الخلطية والأجسام المضادة

1. الاستجابة الخلطية بواسطة LB تتطلب تعاوناً مناعياً بواسطة مواد كيميائية (الأنترلوكينات).
2. يتحقق هذا التعاون في وجود البالعة الكبيرة والخلايا اللمفاوية LT4.

الجواب الاستجابة المناعية النوعية الخلطية بواسطة الخلايا اللمفاوية LB تتطلب تعاوناً مناعياً بواسطة مواد كيميائية، ويتحقق ذلك في وجود البالعة الكبيرة والخلايا اللمفاوية LT4.

التعاون الخلوي في الاستجابة المناعية وفيروس VIH

1. فيروس VIH يتثبت بواسطة جزيئته الغشائية gp120 على الخلايا التي تحتوي على مستقبلات CD4.
2. نسبة LB مرتفعة وثابتة (100%): الفيروس لا يستهدفها لأن أغشيتها لا تحتوي على المؤشر CD4.
3. تناقص تدريجي في نسبة LT4: هذه الخلايا مستهدفة لاحتواء أغشيتها على CD4، فتموت بفعل كثافة الدورة الإنتاجية للفيروس.

الجواب الفيروس يتثبت بواسطة جزيئة gp120 على الخلايا التي تحتوي مستقبلات CD4. نسبة LB مرتفعة وثابتة لأن VIH لا يستهدفها (لا تحمل CD4). تناقص تدريجي في نسبة LT4 نتيجة موتها بفعل كثافة الدورة الإنتاجية للفيروس لأنها تحمل المؤشر CD4.

التعاون الخلوي في الاستجابة المناعية وفيروس VIH

1. الشكل (أ): LB لا تتأثر بالفيروس. الشكل (ب): الأجسام المضادة (التي تنتجها خلايا ناتجة عن LB) تتناقص عند المصاب.
2. المشكلة: لماذا تتناقص كمية الأجسام المضادة عند المصاب بالسيدا رغم أن فيروس VIH لا يستهدف الخلايا اللمفاوية LB؟

الجواب لماذا سجلنا تناقصاً في كمية الأجسام المضادة عند الشخص المصاب بالسيدا رغم أن فيروس VIH لا يستهدف الخلايا اللمفاوية LB؟

التعاون الخلوي في الاستجابة المناعية وفيروس VIH

1. تفسير المشكلة: موت LT4 يؤدي إلى تناقص الأنترلوكينات المنشطة للخلايا اللمفاوية LB، فتضعف المناعة النوعية الخلطية رغم بقاء LB حية.
2. الحل المقترح: حقن الأنترلوكينات لتعويض ما كانت تفرزه LT4.

الجواب تضاف حقن الأنترلوكينات: لأن تناقص الخلايا LT4 المستهدفة من قبل الفيروس ينجم عنه تناقص الأنترلوكينات المنشطة للخلايا اللمفاوية، لذلك أصبحت المناعة النوعية الخلطية ضعيفة.

التعاون الخلوي في الاستجابة المناعية وفيروس VIH