9: البيولوجيا الجزيئية
- Page ID
- 191550
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
- 9.1: هيكل الحمض النووي
- جزيء الحمض النووي هو بوليمر من النيوكليوتيدات. يتكون كل نيوكليوتيد من قاعدة نيتروجينية وسكر خماسي الكربون (ديوكسيريبوز) ومجموعة فوسفات. هناك أربع قواعد نيتروجينية في الحمض النووي واثنين من البيورين (الأدينين والجيوانين) واثنين من البيريميدين (السيتوزين والثايمين). يتكون جزيء الحمض النووي من شريطين. يتكون كل خيط من النيوكليوتيدات المرتبطة معًا بشكل تساهمي بين مجموعة الفوسفات في أحدهما وسكر الديوكسيريبوز في المجموعة التالية. من هذا العمود الفقري، قم بتوسيع القواعد.
- 9.2: تكرار الحمض النووي
- عندما تنقسم الخلية، من المهم أن تتلقى كل خلية ابنة نسخة متطابقة من الحمض النووي. يتم تحقيق ذلك من خلال عملية تكرار الحمض النووي. يحدث تكرار الحمض النووي خلال مرحلة التوليف، أو المرحلة S، من دورة الخلية، قبل أن تدخل الخلية الانقسام الفتيلي أو الانقسام الاختزالي.
- 9.3: النسخ
- الوظيفة الثانية للحمض النووي (الأولى كانت النسخ المتماثل) هي توفير المعلومات اللازمة لبناء البروتينات اللازمة حتى تتمكن الخلية من أداء جميع وظائفها. للقيام بذلك، يتم «قراءة» الحمض النووي أو نسخه إلى جزيء mRNA. ثم يوفر mRNA الكود لتكوين بروتين من خلال عملية تسمى الترجمة. من خلال عمليات النسخ والترجمة، يتم بناء البروتين بتسلسل محدد من الأحماض الأمينية التي تم ترميزها في الأصل في الحمض النووي.
- 9.4: الترجمة
- يعد تخليق البروتينات أحد أكثر عمليات التمثيل الغذائي استهلاكًا للطاقة في الخلية. في المقابل، تمثل البروتينات كتلة أكبر من أي مكون آخر من الكائنات الحية (باستثناء الماء)، وتؤدي البروتينات مجموعة متنوعة من وظائف الخلية. تتضمن عملية الترجمة، أو تخليق البروتين، فك تشفير رسالة mRNA إلى منتج متعدد الببتيد. يتم ربط الأحماض الأمينية معًا بشكل تساهمي بأطوال تتراوح من حوالي 50 حمضًا أمينيًا إلى أكثر من 1000.
- 9.5: كيف يتم تنظيم الجينات
- تتحكم جميع الكائنات الحية والخلايا أو تنظم نسخ وترجمة الحمض النووي الخاص بها إلى بروتين. تسمى عملية تشغيل الجين لإنتاج الحمض النووي الريبي والبروتين بالتعبير الجيني. سواء في كائن حي أحادي الخلية بسيط أو في كائن معقد متعدد الخلايا، تتحكم كل خلية في وقت وكيفية التعبير عن جيناتها. ولكي يحدث ذلك، يجب أن تكون هناك آلية للتحكم في وقت التعبير عن الجين لصنع الحمض النووي الريبي والبروتين، وكمية البروتين الذي يتم إنتاجه، ومتى يحين وقت التوقف.
الصورة المصغرة: حلزون الحمض النووي المزدوج. (المجال العام؛ NIH - معهد أبحاث الجينوم عبر ويكيميديا كومنز).