التخصص الوظيفي للبروتينات 2024.

المجال التعلمي 1 : التخصص الوظيفي للروتينات
الوحدة التعلمية 1 : آليات تركيب البروتين
الدرس : 1 : مقر تركيب البروتينبروتينات
①- إظهار مقر تركيب البروتين : *تجربة : الوثيقة 1+ 2 ص 11
المعلومة المستخلصة من التجربتين : تهدف التجربتين الى إظهار مقر تركيب البروتين عن طريق استعمال تقنية التصوير الإشعاعي الذاتي وأحماض أمنية موسومة (مشعة)، تدل البقع عند التصوير الإشعاعي الذاتي على أماكن تواجد البروتين الذي تم ترطيبه انطلاقا من الأحماض الأمنية المشعة
التعليل : يكون من خلال استعمال عناصر مشعة ( تتبع أماكن وجود الإشعاع)
النتيجة: يتم تركيب البروتين عند حقيقيات النوى في هيولى الخلايا انطلاقا من الأحماض الأمينة الناتجة عن الهضم.
- انتقال المعلومات الوراثية من النواة الى السيتوبلازم:
أ- الفرضيات المقترحة: 1 – انتقال المعلومات الأصلية والمتمثلة في ال AND من النواة الى السيتوبلازم
2 – انتقال نسخة من هذه المعلومات من النواة الى السيتوبلازم .
ب- التحقق من الفرضيات : **التجربة1: الوثيقة3 ص 13
1*تحليل الوثيقة3:
*المجموعة الأولى: الخلايا الأصلية لكريات الدم الحمراء قامت بتركيب بروتين الهيموغلوبين
*المجموعة الثانية: الخلايا البيضية للضفدعة قامت بتركيب بروتيناتها الخاصة بها
*المجموعة3: الخلايا البيضية للضفدعة والمحقونة ب ARNm الخاص بالخلايا الأصلية لكريات الدم الحمراء والخاص بتركيب بروتين الهيموغلوبين بتركيب بروتيناتها الخاصة بالإضافة الى الهيموغلوبين
2*الاستخلاص : لل ARNm دور في تركيب البروتين ونتائج التجريبية للمجموعة3 توضح ذلك
3*تعليل استعمال الأحماض الأمنية المشعة : لإثبات مقر تركيب البروتين
**التجربة2: الوثيقة 4 ص 14
1*المعلومة الإضافية: ال ARN يحدد نوع البروتين الذي يتم تركيبه، وينتقل ال ARN بعد تركيبه من النواة الىالسيتوبلازم
2* تحقق الفرضية 2 : انتقال نسخ من المعلومات الوراثية من النواة الى السيتوبلازم في شكل ARN
3*التسمية المقترحة لل ARN هي ال ARN الرسول (الناقل للمعلومة الوراثية من النواة الى السيتوبلازم)
النتيجة: يؤمن انتقال المعلومات الوراثية من النواة الى موقع تركيب البروتين ننط اخر من الاحماض النووية يدعى الحمض النووي الريبي ARNm (الرسول)
- المكونات الكيميائية لجزيئ: ARN
*الاماهة الكلية تبين انه يتكون من : حمض فوسفوري :H3PO4 ، سكر ريبوزي:C5H10O5 ، 4 ق –أ (A C G U بدلا من T المكونة لجزيئ ال ADN
*الاماهة الجزئية: تبين أن ال ARN يتكون من 4 أنواع من النيكليوتيدات التي تختلف عن بعضها حسب نوع القاعدة الازوتية الداخلة في تركيبها
النتيجة: الحمض ألريبي النووي عبارة عن جزيئة قصيرة، تتكون من خيط مفرد واحد، متشكل من تتالى نيكليوتيدات ريبية تختلف عن بعضها حسب القواعد الآزوتية الداخلة في تركيبها ( الأدنين، الغوانين، السيتوزين، اليوراسيل ).- النكليوتيد ألريبي هو النيكليوتيد الذي يدخل في بناءه الريبوز:سكر خماسي الكربون.اليوارسيل قاعد ازوتية مميزة للأحماض ن الريبية

بطاقة تقنية تربوية الفئة المستهدفة : السنة الثالثة علوم تجريبية

المجال التعلمي 1 : التخصص الوظيفي للبروتينات
الوحدة التعلمية 1 : آليات تركيب البروتين
الدرس : 2 : استنساخ المعلومة الوراثية
*المعارف المبنية * يتم التعبير عن المعلومة الوراثية التي توجد
في الـADN على مرحلتين: مرحلة الاستنساخ ومرحلة الترجمة
▪ مرحلة الاستنساخ :تتم في النواة ويتم خلالها التصنيع الحيوي لجزيئة الـ ARNm انطلاقا من أحدى سلسلتي الـADN (السلسلة الناسخة)
في وجود أنزيم الـ ARN بوليمراز ،و تخضع لتكامل النيكليوتيدات بين سلسلةالـARNm و السلسلة الناسخة .
**الأهداف المنهجية
• تجنيد المكتسبات القبلية
• استقصاء المعلومات
• إيجاد علاقة منطقية بين المعطيات
• انجاز نموذج .
***تنظيم وسبر الدرس
الأدوات – وثائق من الكتاب المدرسي ص 16-19
– جهاز الإعلام الآلي باستعمال برنامج للبروتينات
وضعية الانطلاق تكون انطلاقا من المكتسبات القبلية للتلميذ حول مقر تركيب البروتين
الإشكاليات كيف تتم معملية استنساخ المعلومات الوراثية
صياغة الفرضيات – تتم انطلاق من ال AND باستعمال مبدأ التكامل بين القواعد
التقصي * يقارن بين بنية جزيئتى الـ ADN والـ ARN.
* يحلل صور مأخوذة عن المجهر الإلكتروني تظهر ظاهرة الاستنساخ.
* يظهر تدخل أنزيم: ARN بوليمراز باستعمال مثبطات نوعية.
* يُنمذج اصطناع جزيئة الـ ARNm انطلاقا من المعارف المتعلقة بـ:
° بنية جزيئتا الـ ADNو ARN.
° تضاعف الـADN.
° تكامل القواعد الآزوتية
الخلاصة المعارف المبنية
التقييم تمرين حول الدرس

المجال التعلمي 1 : التخصص الوظيفي للبروتينات
الوحدة التعلمية 1 : آليات تركيب البروتين
الدرس : 2 : استنساخ المعلومة الوراثية
-المقارنة بين الــ ADN و الـــ ARN : الوثيقة1 ص 16
المكونات الــ ADN الـــ ARN
اللولب لولب واحد : خيط واحد لولب مضاعف: مزدوج
السكر سكر الريبوز سكر الريبوز منقوص الأكسجين
القواعد الازوتية A C G T A C G U
الكتلة كتلة صغيرة كتلة كبيرة
- ملاحظة عملية الاستنساخ بالمجهر الالكتروني : الوثيقة 2 ص 17
1* تحديد اتجاه الاستنساخ: يزداد طول خيوط ال ARN الناتجة عن الاستنساخ كلما اتجهنا نحو نهاية المورثة
2* تسمية العناصر : أ-ADN ب- ARNm بالإضافة الى إنزيم ال ARN بوليميراز
-إظهار دور إنزيم ال ARN بوليميراز : تجربة الوثيقة 3 ص 17
*تحليل المنحنى : كلما زاد تركيز المركب السام تناقصت النسبة المئوية لتشكل ARNm
*المعلومة: ال ARN بوليميراز هو الإنزيم المسئول على حدوث عملية الاستنساخ
- تفاصيل حول حدوث عملية الاستنساخ : الوثيقة 4 ص 18
1* العناصر الأساسية لحدوث عملية الاستنساخ :
* المورثة (جزيئة ال ADN )
*إنزيم ARN بوليميراز
* 4 أنواع من النيكليوتيدات التي تدخل في تركيب ال ARNm
2* تلخيص كيفية حدوث الاستنساخ :
يعمل أنزيم ARN بوليمراز على تفريق لولبي ADN في مقدمة المورثة المراد نسخها، ثم يشرف على إدماج النيكليوتيدات الحرة حسب تكامل القواعد الأزوتية، وعندما يصل إلى نهاية المورثة يتم تحرير ARN بوليمراز و ARNm.
ملاحظة: تنتقل عدة جزيئات الأنزيم من موقع بداية الاستنساخ إلى نهايته و هكذا يتم نسخ عدة جزيئات ARNm في آن واحد.
الخلاصة
مرحلة الاستنساخ :تتم في النواة ويتم خلالها التصنيع الحيوي لجزيئة الـ ARNm انطلاقا من احدى سلسلتي الـADN (السلسلة الناسخة)
في وجود أنزيم الـ ARN بوليمراز ،و تخضع لتكامل النيكليوتيدات بين سلسلةالـARNm و السلسلة الناسخة

بطاقة تقنية تربوية الفئة المستهدفة : السنة الثالثة علوم تجريبية

المجال التعلمي 1 : التخصص الوظيفي للبروتينات
الوحدة التعلمية 1 : آليات تركيب البروتين
الدرس 3 : الترجمة: الشفرة الوراثية
*المعارف المبنية ▪ مرحلة الترجمة: توافق التعبير عن المعلومة الوراثية التي يحملها الـ ARNmإلى متتالية أحماض أمينية في الهيولى الخلوية.
– تُنسخ المعلومة الوراثية بشفرة خاصة: تدعى الشفرة الوراثية.
– إن وحدة الشفرة الوراثية هي ثلاثية من القواعد تدعي الرامزة تٌشفر لحمض أميني معين في البروتين .
– تُشفر عادة لنفس الحمض الأميني عدة رامزات ماعدا الرامزات التالية: UGA ;UAG ; UAA التي لا تُشفر لأي حمض أميني وتمثل رامزات توقف القراءة.
– تُشفر الرامزة AUG لحمض أميني واحد هو الميثونين.
– تُشفر الرامزة UGG لحمض أميني واحد هو التربتوفان.
**الأهداف المنهجية
• تجنيد المكتسبات القبلية
• إيجاد علاقة منطقية بين المعطيات .
***تنظيم وسبر الدرس
الأدوات – وثائق من الكتاب المدرسي ص 20-23
– جهاز الإعلام الآلي باستعمال برنامج للبروتينات :Anagène
وضعية الانطلاق تكون انطلاقا من المكتسبات القبلية للتلميذ حول الاستنساخ
الإشكاليات كيف تتم ترجمة الشفرة الوراثية الى بروتين ؟
صياغة الفرضيات – ترجمة الرسالة النووية الى رسالة بروتينية ـكل حمض أميني يمثل برمز نووي
التقصي * كيف تترجم اللغة النووية(أبجدية بأربعة أحرف ) إلى لغة بروتينية (أبجـديـة بعشرين حرف )
* يضع مختلف الاحتمالات الممكنة بين اللغتين.
* يناقش الحل الأكثر وجاهة.
* يقوم بتحليل مقارن لقطعة متتالية نيكليوتيدات ARNm مع متتالية أحماض أمينية موافقة لها في البيبتيد لأربعة مورثات مختلفة بالاعتماد
على مبرمج محاكاة
(مثل: logiciel "anagène").
الخلاصة المعارف المبنية
التقييم تمرين حول الدرس

بطاقة تقنية تربوية الفئة المستهدفة : السنة الثالثة علوم تجريبية
المجال التعلمي 1 : التخصص الوظيفي للبروتينات
الوحدة التعلمية 1 : آليات تركيب البروتين
الدرس 3 : الترجمة: الشفرة الوراثية
①- الشفرة الوراثية :
سؤال : ماهي العلاقة بين اللغة النووية المكونة من 4 أحرف واللغة البروتينية المكنة من 20 حمض أميني ؟
فرضية 1: وحدة رمزية = نيكليوتيد واحد ← لن يوجد إلا 4 وحدات رمزية و هذاغير كافي.
فرضية 2: وحدة رمزية = نيكليوتيدان متتاليان ← لن يوجد إلا .16 وحدات رمزية و هذاغير كافي.
فرضية 3 : وحدة رمزية = 3 نيكليوتيدات متتالية ← سنحصل على 64 وحدات رمزية و هذا أكثر مما هو لازم للإشارة لـ 20 حمض أميني.
 فك رموز الشفرة الوراثية :
تجربة الوثيقة 2 ص 21
1- شرح كيفية فك رموز الشفرة الوراثية :توصل هذا العالم إلى مفهوم الرمز الوراثي أي أن كل ثلاثية نيكليوتيدية ترمز إلى حمض أميني معين و تشكل بذلك وحدة رمزية.
الخـلاصة
مرحلة الترجمة: توافق التعبير عن المعلومة الوراثية التي يحملها الـ ARNmإلى متتالية أحماض أمينية في الهيولى الخلوية.
– تُنسخ المعلومة الوراثية بشفرة خاصة: تدعى الشفرة الوراثية.
– إن وحدة الشفرة الوراثية هي ثلاثية من القواعد تدعي الرامزة تٌشفر لحمض أميني معين في البروتين .
– تُشفر عادة لنفس الحمض الأميني عدة رامزات ماعدا الرامزات التالية: UGA ;UAG ; UAA التي لا تُشفر لأي حمض أميني وتمثل رامزات توقف القراءة.
– تُشفر الرامزة AUG لحمض أميني واحد هو الميثونين.
– تُشفر الرامزة UGG لحمض أميني واحد هو التربتوفان.

تطبيق : تمثل الوثيقة التالية جزء من الخيط الغير مستنسخ لـ ADN مورثة.
1ـ أعط متتالية الأحماض الأمينة المطابقة للبروتين الذي تتحكم في تركيبه هذه المورثة.
2ـ حدد نتيجة استبدال النيكليوتيد C رقم 10 من اللولب المستنسخ بالنيكليوتيد A.

الخيط المستنسخ لـ adn المكمل للخيط الغير مستنسخ هو: TACGGGACACGGTAGTTCATT
خيط ARNm هو : AUGCCCUGUGCCAUCAAGUAA
متتالية الأحماض الأمينة المطابقة للبروتين المترجم هي :Met- Pro- Cys-Ala-ILe-Lys
2ـ ستستبدل الثلاثية CGG بـ AGG و من تم ستصبح الثلاثية في ARNm كما يلي UCC التي تترجم إلى حمض أميني Ser عوض Ala

بطاقة تقنية تربوية الفئة المستهدفة : السنة الثالثة علوم تجريبية

المجال التعلمي 1 : التخصص الوظيفي للبروتينات
الوحدة التعلمية 1 : آليات تركيب البروتين
الدرس 3 : الترجمة: مراحل الترجمة
*المعارف المبنية يتم ربط الأحماض الأمينية في متتالية محددة على مستوى ريبوزومات متجمعة في وحدة متمايزة تدعى متعدد الريبوزوم.
– تسمح القراءة المتزامنة للـ ARNmنفسه من طرف عدد من الريبوزومات بزيادة كمية البروتينات المصنعة.
– تتطلب مرحلة الترجمة :
° جزيئات الحمض الريبي النووي الناقل (ARNt) المتخصص في تثبيت ،نقل وتقديم الأحماض الأمينية الموافقة.
الريبوزومات عضيات متكونة من تجمع بروتينات وحمض ريبي نووي ريبوزومي (ARNr) وتتشكل من تحت وحدتين : تحت وحدة صغيرة ،تحمل موقع قراءة الـARNm وتحت وحدة كبيرة تحمل موقعين تحفيزيين.
ـ يتعرف كل ARNt على الرامزة الموافقة على ARNm عن طريق ثلاثة نيكليوتيدات تشكل الرامزة المضادة و المكملة لها.
° أنزيمات تنشيط الأحماض الأمينية وجزيئات الـATP التي تحرر الطاقة الضرورية لهذا التنشيط.
– تبدأ الترجمة دائما في مستوى الرامزة AUG للـ ARNm تدعى الرامزة البادئة للتركيب بوضع أول حمض أميني هو الميثيونين يحمله ARNt خاص بهذه الرامزة حيث يتثبت على الريبوزوم إنها بداية الترجمة.
– يتنقل الريبوزوم بعد ذلك من رامزة إلى أخرى، وهكذا تتشكل تدريجيا سلسلة بيبتيدية بتكوين رابطة بيبتيدية بين الحمض الأميني المحمول على ARNt الخاص به في موقع القراءة وآخر حمض أميني في السلسلة المتموضعة في الموقع المحفز . إن ترتيب الأحماض الأمينية في السلسلة يفرضه تتالى رامزات الـ ARNm: إنها مرحلة الاستطالة.
تنتهي الترجمة بوصول موقع القراءة للريبوزوم إلى إحدى رامزات التوقف
– ينفصل ARNt لآخر حمض أميني
ليصبح عديد الببتيد المتشكل حر :إنها نهاية الترجمة.
– يكتسب متعدد البيبتيد المتشكل تلقائيا بنية ثلاثية الأبعاد ليعطي بروتينا وظيفيا.
**الأهداف المنهجية
• تجنيد المكتسبات القبلية
• إيجاد علاقة منطقية بين المعطيات .
• استقصاء المعلومات
• وضع نموذج

***تنظيم وسبر الدرس
الأدوات – وثائق من الكتاب المدرسي ص 24-31
– جهاز الإعلام الآلي باستعمال برنامج للبروتينات :Anagène ،Animation de traduction
وضعية الانطلاق تكون انطلاقا من المكتسبات القبلية للتلميذ حول الشفرة الوراثية والدروس السابقة
الإشكاليات أين يتم تركيب البروتين في الهيولى؟
ماهي التراكيب التي تساهم في هذه العملية ؟ وماهي مراحل حدوثها
صياغة الفرضيات – في الشبكة الهيولية الفعالة على مستوى الريبوزوزمات
– التركيب التي تساهم في العملية هي إنزيمات خاصة والحمض النووي الريبي
التقصي * يحلل صور مأخوذة عن المجهر و معالجة بتقنية التصوير الإشعاعي الذاتي لخلايا مزروعة في وسط به أحماض أمينية موسومة توضح تكاثف الأحماض الأمينية في مستوى متعدد الريبوزوم(Polysomes)
* يظهر وجود معقد متعدد الريبوزوم/ ARNm انطلاقا من تحليل نتائج معالجة المعقد بأنزيم ريبونوكلياز .
* يظهر مختلف أنماط الأحماض الريبية النووية في الهيولى المتدخلة في اصطناع البروتين انطلاقا من:
° تحليل منحنيات تطور نسب ARN الخلوي أثناء اصطناع البروتين.
°نتائج الرحلان الكهربائي للـ ARN الهيولي لخلايا حيوانية أثناء اصطناع البروتين .
* يصف بنية الريبوزوم انطلاقا من نموذج جزيئي ثلاثي الأبعاد .
* يدرس نتائج اصطناع البروتين( في وسط زجاجي)في أوساط تحتوي قطع خلوية ( مأخوذة من مستخلص كبدي ) وأحماض أمينية موسومة.
* ينمذج مرحلة الترجمة انطلاقا من المعارف المبنية.
* ينجز رسما تخطيطيا تحصيليا لتصنيع البروتينات انطلاقا من المعارف المبنية.
الخلاصة المعارف المبنية+مخطط تحصيلي لمراحل تركيب البرتين ص 35
التقييم تمارين حول الدرس

بطاقة تقنية تربوية الفئة المستهدفة : السنة الثالثة علوم تجريبية
المجال التعلمي 1 : التخصص الوظيفي للبروتينات
الوحدة التعلمية 1 : آليات تركيب البروتين
الدرس 4 : مراحل الترجمة①- مقر تركيب البروتين في الهيولى: تجربة الوثيقة 1 ص 24
1- العضيات المتدخلة في تركيب البروتين على مستوى الهيولى: الريبوزومات
2- تعريف متعدد الريبوزوم : يتمثل في ارتباط عدد من الريبوزمات بجزيء واحد من ARNm حيث يقوم كل ريبوزوم بإنتاج سلسلة بيبتيدية في أن واحد
3- العلاقة بين متعدد الريبوزوم وكمية البروتين المصنعة :
متعدد الريبوزوم هو الطريقة الفعالة لإنتاج كمية معتبرة من نفس البروتين في وقت اقل ، وعدد الريبوزومات المرتبطة يتحكم في كمية البروتين المصنعة حس ب حاجة الخلية
النتيجة: يتم ربط الأحماض الأمينية في متتالية محددة على مستوى ريبوزومات متجمعة في وحدة متمايزة تدعى متعدد الريبوزوم.
– تسمح القراءة المتزامنة للـ ARNmنفسه من طرف عدد من الريبوزومات بزيادة كمية البروتينات المصنعة.
- إثبات دور متعدد الريبوزوم : تجربة ص 25
المعلومة المستخلصة : تشكل متعدد الريبوزوم ضروري لتركيب البروتين .
-أنماط ال ARN الهيولية : تجربة الوثيقة 2 ص 25
1- تحليل منحيات الوثيقة 2 :
نلاحظ وجود 4 شوكات مختلفة تمثل أنواع مختلفة من ال ARN خارج مرحلة تركيب البروتين ونجد 5 شوكات في فترة تكوين البروتين
الاستنتاج : أثناء فترة تركيب البروتين يظهر نوع أخر من ال ARN ضروري لتركيب البروتين يسمى ال ARNm
2- نوع ال ARN في كل شوكة :
*تمثل الشوكات 1+2+3 أنواع مختلفة من ال ARNr الريبوزومي
*تمثل الشوكة 4 ال ARNt الناقل
*تمثل الشوكة 5 ARNm الرسول لأنه يظهر في فترة تركيب البروتين فقط
3- سبب اختلاف عدد النيكليوتيدات في ال ARNm لأنه يختلف باختلاف طول المورثة (عدد الأحماض الأمنية في البروتين) التي تم استنساخها .
- بنية مكونات الريبوزوم : الوثائق 3+4 ص 26
1- الطبيعة الكيميائية للريبوزوم : يتكون من بروتينات وأحماض نووية من نوع ARNr
2- وصف بنية الريبوزوم : الريبوزومات عضيات متكونة من تجمع بروتينات وحمض ريبي نووي ريبوزومي (ARNr) وتتشكل من تحت وحدتين : تحت وحدة صغيرة ،تحمل موقع قراءة الـARNm وتحت وحدة كبيرة تحمل موقعين تحفيزيين.
- بنية ال ARNt: الوثيقة 6 ص 27
1- الخصائص المشتركة بين مختلف الصور : ARNt يتكون من مكان تثبيت الحمض الاميني وموقع الرامزة المضادة
2- تطبيق : أرسم ال ARNt وتحديد الرامزات المضادة لكل من : Val.His.Pro.Val .
- تنشيط الأحماض الأمنية :الوثائق 7+8 ص 25
تتطلب عملة تنشيط الأحماض الأمنية وربطها مع ال ARNt أنزيمات تنشيط خاصة وجزيئات ال ATP الضرورية لهذا التنشيط