بث مباشر 
الرئيسية
الأحداث
المنشورات
أحدث الصور
التسجيل
دخول
majda kajoo- الجنس :
عدد المساهمات : 14 نقاط التميز : 4723 تاريخ التسجيل : 31/12/2011 العمر : 32
المجال(2) للعلوم للسنة3 باك مع الشرح و التمارين
الأربعاء 4 يناير - 19:47
الوحدة
الثانية:العلاقة بين بنية ووظيفة البروتين
مدخل الوحدة:
يهدف المدخل إلى طرح وضعية حقيقية تعرف عليها التلميذ سابقا وهي فقر الدم المنجلي
وهي في نفس الوقت مرض وراثي خطير يصيب الإنسان.
يعتبر هذا المرض مثالا جيدا يوضح العلاقة بين البنية
والوظيفة ، حيث يؤدي تغير في أحد الأحماض الأمينية بسبب طفرة وراثية إلى تغير في
البنية الفراغية للبروتين مما يعطل وظيفتها ويؤثر على شكل كرات الدم الحمراء
وبالتالي خطر انسداد الأوعية الدموية.
توضح الوثائق المعروضة سلسلة بيبتيدية في هيموجلوبين شخص
سليم وشخص مصاب من حيث تتابع الأحماض الأمينية ، إلى جانب شكل كرات الدم الحمراء
في الحالتين وتدفق هذه الكريات داخل الأوعية الدموية.
كما توضح الصورة في أسفل الوثيقة تمثيل مبسط لبنية
فراغية لبروتين الهيموغلوبين المرتبط والخالي من الأكسجين.
إن اختيار هذه الوضعية الهدف منها دفع التلميذ للتساؤل
حول العلاقة الموجودة بين بنية البروتين ووظيفته ، حيث سيكتشف التلميذ من خلال
النشاطات المقدمة في الوحدة الثانية وفي كل وحدات المجال الأول أمثلة عن العلاقة
بين بنية البروتين ووظيفته.
ملاحظة: تم إضافة نشاطين (الأول والثاني) في هذا الكتاب كتمهيد لدراسة البنية
الفراغية للبروتينات باستعمال برامج كمبيوتر متخصصة نظرا لأن التلميذ لا يمكنه
مقارنة بنيات فراغية تم الحصول عليها من خلال هذه البرامج دون علم مسبق بالبنية
الفراغية للبروتين وكيفية تمثيلها باستعمال هذه البرامج
النشاط الأول: تمثيل البنية الفراغية
للبروتين
يهدف هذه النشاط إلى توضيح القواعد المتبعة في تمثيل
النماذج الجزيئية عموما وللبروتينات بصورة خاصة. إن معرفة هذه القواعد سوف يسهل
على المتعلم الاستفادة من برامج الحاسوب
والتعرف على مميزات البنية بصورة أسهل.
يهدف السؤال المطروح إلى التوصل إلى مزايا استعمال نماذج مختلفة. يمكن
أن يجد التلميذ الإجابة من خلال قراءة النص المرافق للصور والوثائق المعروضة.
يمكن ايجاد دليل الإستعمال وتطبيقات
باستعمال البرنامج في شبكة الإنترنت في الموقع التالي:
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]\arabic\rastop.htm
النشاط الثاني:
لم يتم الإشارة إلى هذا النشاط في المنهاج وقد رأينا أنه ضروري لكي يتمكن
التلميذ من مقارنة البنيات الفراغية للبروتينات المقترحة في المنهاج في النشاط
الموالي.
يهدف هذا النشاط إلى تعريف التلميذ بمستويات البنية
الفراغية لبنية للبروتينات ومختلف الروابط التي تساهم في ثبات كل مستوى من مستويات
هذه البنية الفراغية ، والممثلة في الأجزااء(1، 2، 3، 4).
السؤال 1: يهدف إلى دفع
التلميذ للتوصل إلى أن الانتقال من البنية الأولية إلى الثانوية يمر عبر إلتفاف
السلسلة الببتيدية ذات البنية الأولية (لا يمكن استعمال
كلمة تحلزن في كل الحالات لأن التحلزن يؤدي إلى ظهور شكل حلزوني وهو صحيح بالنسبة
للبنية الثانوية الحلزونية a).
السؤال 2: البنية
الثالثية هي التفاف السلسلة الببتيدية ذات البنية الأولية والثانوية. تتميز بنقص
في الطول وزيادة في السمك بسبب الالتفاف. تأخذ البنية الثالثية عادة الشكل الكروي.
وتتميز عن الثانوية في نوع الروابط المساهمة في استقرارها. يمكن إيجاد المعلومات
الضرورية في النص المرافق للأشكال والوثائق المقدمة داخل هذا النشاط في الكتاب.
البنية
الرابعية : يهدف هذا الجزء من النشاط إلى توضيح هذا المستوى من البنية وتصحيح
الخطأ الذي كان متداولا في المنهاج القديم حول عدد السلاسل الببتيدية التي تتواجد
في البنية الرابعية ، حيث يتم ذلك عن طريق تقديم مثالين وعدم الإقتصار على مثال
واحد هو الهيموغلوبين.
يجب
التنبيه على أنه لا علاقة بين 4 تحت وحدات والبنية الرابعية كما يجب تفادي استعمال
مصطلح البنية الرباعية لأنها تِؤدي إلى تكون فكرة أن البنية الرابعية تعني دائما
أربعة سلاسل ببتيدية (تحت وحدات).
يهدف السؤال في هذه
الفقرة إلى لفت انتباه التلميذ إلى أن هذا المستوى من البنية الفراغية هو أكثر
المستويات تعقيدا مهما كان عدد السلاسل الببتيدية وهو مستوى أعلى من المستوى
الثالثي لأنه يتكون من سلاسل ببتيدية لكل منها بنية ثالثية.
يجب تفادي
استعمال كلمة التفاف عند الانتقال من البنية الثالثية إلى البنية الرابعية لأن الانتقال ينتج عن تجمع السلاسل
الببتيدية ذات البنيات الثالثية وليس عن الزيادة في إلتفافها.
كما يجب الانتباه إلى
أن البنية الرابعية لا توجد عند جميع أنواع البروتينات أي أن هناك بروتينات تتوقف
فيها درجة التعقيد عند البنية الثالثية وتكون في هذه الحالة البنية الوظيفية هي
البنية الثالثية . أما البروتينات ذات البنية الرابعية فإنها لا تؤدي وظيفتها إلا
إذا كانت السلاسل الببتيدية متجمعة في بنية رابعية.
لذلك فإن السؤال في
الصفحة 45 يؤكد على الحد الأدنى لعدد تحت الوحدات في البنية الرابعية وهو 2 والحد
الأقصى لعدد تحت الوحدات غير محدد.
النشاط
3 : العلاقة بين بنية ووظيفة
البروتين
يهدف هذا النشاط إلى
محاولة فهم العلاقة بين بنية البروتين ووظيفته وذلك بداية بفهم البنية ثم محاولة
ربطها بالوظيفة.
النشاط الجزئي 1
:
يهدف إلى تقديم نماذج
حول البنية الفراغية لبروتينات معروفة تِؤدي وظائف مختلفة في الجسم ويحاول التلميذ من خلال مقارنة البنية الفراغية
التوصل إلى أنها مختلفة.
السؤال 1 : يهدف إلى
إجراء مقارنة واستخراج أوجه الاختلاف والتشابه
عناصر
المقارنة:
درجة التعقيد: بسيطة
(الإنسولين) معقدة(مثل الهيموغلوبين) متوسطة التعقيد (الليزوزيم والميوغلوبين)
عدد السلاسل: واحدة
(ميوغلوبين و ليزوزيم) ، سلسلتان (الإنسولين) ، 4 سلاسل (الهيموغلوبين)
أنواع البنيات
الثانوية : الحلزونية a (باللون الأحمر) أو وريقات b باللون الأصفر ومناطق الإنعطاف
(أبيض – أزرق)
عدد البنيات الثانوية : 3 فقط في الإنسولين ، حوالي
8-10 في الليزوزيم والميوغلوبين ، أكثر من 10 في الميوغلوبين (حوالي 32) لا يمكن
الوصول إلى تحديد العدد إلا إذا تم استخدام برنامج Rastop
.
يمكن إيجاد تطبيقات حول
استعمال Rastop لدراسة بنية هذه
البروتينات الأربعة في الموقع
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]\arabic\rastop.htm
وذلك في الجزء الخاص
بالأنشطة في الصفحة الرئيسية في العمود الأفقي
الخلاصة من مقارنة
البنية الفراغية: من خلال المقارنة يصل التلميذ إلى أنها مختلفة ويتساءل عن سبب
الاختلاف في البنية.
اعتمادا على المعارف
السابقة في السنة الثانية وفي الوحدة السابقة يحاول اقتراح فرضية لتفسير الاختلاف
في البنية الفراغية.
السؤال2 :بما أن
الاختلاف الأساسي بين البروتينات هو الاختلاف في نوع وعدد وتتابع الأحماض الأمينية
فالفرضية الوحيدة التي تبرز هي فرضية الاختلاف في الأحماض الأمينية. لذلك يتم في
النشا ط الجزئي الموالي دراسة أنواع وخصائص الأحماض الأمينية لمحاولة تفسير
الاختلاف في البنية الفراغية.
النشاط الجزئي 2
:
يهدف إلى التعرف على الصيغ الكيميائية للأحماض
الأمينية انطلاق أولا من الصيغة العامة ثم الصيغ المفصلة لـ 20 حمض أميني.
السؤال 1: يهدف إلى دفع
التلميذ لتقديم تعريف علمي دقيق لحمض أميني انطلاق من الصيغة العامة للأحماض
الأمينية ( الأحماض الأمينية
هي مركبات عضوية تحتوي
على مجموعة كربوكسيلية
(-COOH) ومجموعة أمينية (-NH2) متصلتين بذرة كربون a التي تتصل بدورها بجذر R (سلسلة جانبية) يختلف تركيبه من
حمض أميني لآخر.
الأسئلة : (2 و 3 و 4
و5) تهدف إلى دفع التلميذ إلى استغلال الوثيقة 3 والبحث عن أحماض أمينية ذات
مواصفات محددة لغرض التعرف أكثر على أنواع الأحماض الأمينية المختلفة.
السؤال 6 : يهدف إلى
الإشارة إلى إحدى أهم طرق تصنيف الأحماض الأمينية حسب نوع الجذر (وجود المنجموعات
الحامضية COOH أوة المدجموعات القاعدية NH2 في الجذر)
الحمض الأميني Ala لا يحتوي على أي من هذه المجموعات في الجذر لذلك يكون متعادلا.
تصنيف الأحماض الأمينية
المطلوب في السؤال 7 يقسمها إلى حامضية (Asp و Glu)
و قاعدية (Lys و Arg و His)
ومتعادلة وهي 15 حمضا أمينيا المتبقية.
النشاط الجزئي 3:
يهدف هذا النشاط
إلى الوصول إلى بناء المعرفة الخاصة بإحدى أهم مميزات الأحماض الأمينية وهي الشحنة
وما ينتج عنها من سلوك الأحماض الأمينية في المجال الكهربائي باستخدام جهاز الهجرة
الكهربائية الذي تم وصف مبدأ تشغيله في أسفل الصفحة 48 .
السؤال 1: يهدف إلى دفع التلميذ لتفسير سلوك الحمض
الأميني في المجال الكهربائي والوصول إلى أن شحنة الحمض الأميني تتغير بتغير درجة pH الوسط. وأن هجرة الحمض الأميني في هذا المجال تعتمد على نوع
الشحنة التي يكتسبها.
السؤال 2 : يحاول التلميذ فيه تمثيل الصيغة الكيميائية
لتحديد مكان وجود الشحنة (على مجموعة COO- عند الوسط القاعدي وعلى مجموعة NH3+ في الوسط الحامضي)
السؤال 3: يحاول
التلميذ فيهذا السؤال استخراج قاعدة تنطبق على جميع الأحماض الأمينية وهي قاعدة
تسمح بتحديد نوع الشحنة من خلال مقارنة قيمة pHi
للحمض الأميني مع قيمة pH الوسط.
pHi>pH
شحنة الحمض الأميني تكون موجبة (+)
pHi
شحنة الحمض الأميني تكون سالبة (-)
pHi=pH محصلة شحنة الحمض الأميني معدومة
(0)
الشحنة معدومة لا تعني
عدم وجود شحنة وإنما تساوي الشحنات الموجبة والسالبة مما يعطي محصلة شحنة معدومة
(0).
السؤال 4 : يهدف إلى
بناء معرفة هامة تخص سلوك الأحماض الأمينية (سلوك الأحماض أو سلوك القواعد). تسلك
الأحماض الأمينية سلوك القواعد في الوسط الحامضي وسلوك الأحماض في الوسط القاعدي
لذلك فهي أحماض وقواعد أي أنها مركبات أمفوتيرية (حمقلية).
النشاط الجزئي 4:
يهدف هذا الجزء
من النشاط إلى بناء معرف تتعلق بكيفية تكون الرابطة الببتيدية التي تسمح للأحماض
الأمينية بتشكيل االسلاسل الببتيدية. الوصول إلى بناء هذه المعرفة يكون عبر مقارنة
الصيغة الكيميائية للسلسلة الببتيدية (أحماض أمينية مرتبطة) مع أحماض أمينية غير
مرتبطة.
استغلال الوثائق:
يستنتج التلميذ من خلال الإجابة عن السؤال 1 : أن
الرابطة الببتيدة تتشكل من اتحاد مجموعة كربوكسيل لحمض أميني مع مجموعة أمين لحمض
أمينيي آخر مع خروج جزيئة ماء (H2O).
السؤال 2: يؤكد السؤال الأول عن طريق تسمية المجموعتين
المشاركيتين في تشطل الرابط الببتيدية.
في السؤال 3: يقوم التلميذ بتمثيل الصيغ الكيميائية قبل
وبعد ارتباط الحمض الأميني الرابع.
في السؤال 4 : يستنتج التلميذ عدد وظائف الكربوكسيل
والأمين الحرة بغض النظر عن وجودها في الجذور. هذا العدد لا يتأثر بطول السلسلة
الببتيدية أي بعدد الأحماض الأمينية إذا تم إهمال الجذور الحامضية والقاعدية.
النشاط الجزئي الخامس:
بعد التعرف على البنية الفراغية للبروتين وخصائص الأحماض
الأمينية يصل التلميذ من خلال هذا النشاط
الجزئي إلى ربط العلاقة بين تتابع الأحماض الأمينية ، البنية الفراغية للبروتين ،
ووظيفة البروتين التي هي في هذه الحالة نشاط إنزيم ريبونيوكلياز وذلك من خلال
تجربة مشهورة أجراها العالم أنفنسن Anfinsen .
هذه التجربة أثبتت بصورة واضحة أن لتتابع الأحماض
الأمينية ولبنية البروتين دور أساسي في تحديد الوظيفة وأن تغيير التتابع يؤثر على
البنية الفراغية يؤدي بالتالي إلى تأثر الوظيفة
كما يهدف النشاط من خلال التجربة إلى توضيح دور الروابط
الكيميائية في المحافظة على البنية الفراغية للبروتين.
المبدأ المتبع
في التجربة يعتمد على استعمال مواد تكسر
إحدى الروابط الأساسية المحافظة على ثبات البنية الفراغية الثالثية للبروتين ويتم
إختبار نشاط الإنزيم لتحديد مدى تأثر الوظيفة.
السؤال 1: يهدف إلى
بناء معرفة تتعلق بدور الأحماض الأمينية في تكوين روابط تساهم في المحافظة على
بنية البروتين.
تمثل الأرقام مواقع
لأحماض الأمينية من نوع Cys التي لها أهمية خاصة في ثبات البنية الفراغية في
العديد من البروتينات حيث يتحد جزيئتين من Cys لتكوين جسر ثنائي الكبريت (Pond
disulfure).
السؤال 2:يهدف السؤال
إلى دفع التلميذ إلى إيجاد العلاقة بين تتابع الأحماض الأمينية والبنية الفراغية
للبروتين من جهة ثم بين البنية الفراغية للبروتين ووظيفته من جهة أخرى.
وجود أحماض أمينية من
نوع محدد في أماكن محددة يؤدي إلى تكوين روابط كيميائية تحدد البنية الفراغية
للبروتين وتعمل على ثباتها. لذلك فإن تكسير هذه الروابط يفقد البنية الفراغية
وتفقد معها الوظيفة.
كما أن البنية الفراغية
الطبيعية للبروتين وليس أي بنية فراغية أخرى هي التي تسمح للبروتين بأداء وظيفته.
مفهوم إعاقة الإنطواء الطبيعية للبروتين عن طريق مركب اليوريا يؤكد هذا.
السؤال3 : يتم التأكد
من خلال هذه التجربة أن للأحماض الأمينية دور أساسي في تحديد البنية الفراغية
وبالتالي وظيفة البروتين. أي أن فرضية
تدخل الأحماض الأمينية صحيحة.
يجب التأكيد على مفهوم العلاقة بين ببنية ووظيفة
البروتين وتخصصه لأنه يعتمد عليه مفاهيم أخرى كثيرة في الوحدات الثلاثة المقبلة في
الإنزيمات والمناعة وفي الاتصال العصبي.
يمكنك إيجاد دليل مفصل لاستعمال برنامج راستوب Rastop وتطبيقات باستعمال العديد من البروتينات الهامة في الموقع التالي:
تم إنشاء الموقع خصيصا لغرض استفادة أساتذة التعليم
الثانوي
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]\arabic\rastop.htm
التمــــارين
تمرين 1:
يهدف التمرين إلى توظيف المعارف المكتسبة حول خصائص
الأحماض الأمينية. حيث تم إدراج أحماض أمينية قاعدية وحامضية لتوضيح الإختلاف
بينها وبين الأحماض الأمينية المتعادلة.
1- تحليل نتائج التجربة يسمح للتلميذ باستنتاج ثلاثة قيم
مختلفة لـ pHi لثلاثة
أحماض أمينية من خلال تحديد pH الذي لا يتحرك عنده الحمض الأميني في المجال الكهربائي. يمكن كذلك
التوصل إلى تطبيقات للقاعدة التي تم التوصل إليها حول تحديد نوع شحنة
الحمض الأميني عند مقارنة قيمتي pH و pHi .
2-
مقارنة
القيم تؤدي إلى الاستنساج أن الأحماض الأمينية الحامضية لها pHi
منخفض (أقل بكثير من 7 وتقع عادة في قيم بين 3 و 5 ) أما الأحماض الأمينية القاعدية فيكون pHi لها مرتفع (أعلى من 7 )
3- يهدف السؤال إلى بناء معرفة أساسية تخص العلاقة
بين مسافة الهجرة وقوة الشحنة ، حيث كلما كانت الشحنة أقوى كلما كانت الهجرة أسرع
نحو القطب المعاكس. قوة الشحنة لها علاقة بالفرق بين قيمتي pH و pHi لكل حمض أميني. كلما ابتعدنا عن نقطة pHi
كلما زادت الشحنة. قيمة pHi
للحمض الأميني Lys أكبر من pHi
لحمض Ala وهي أبعد عن pH الوسط (3.2) وبالتالي تكون هجرة Lys أسرع نحو القطب السالب.
4- بالاستعانة بالوثيقة 3 الصفحة 47 يتم تمثيل الصيغة مع
وضع شحنة سالبة على مجموعة COO- وشحنة موجبة على NH3+
الأصلية في كلا الحالتين.
التمرين 2 :
يهدف التمرين إلى تدريب التلميذ على استعمال برنامج
Rastop عن طريق محاولة الإجابة
على بعض الأسئلة البسيطة. يمكن الدخول إلى الموقع لتحميل Télécharger
جزيئة البروتين ثم فتحها عن طريق برنامج Rastop
. لا يحتوي الموقع على الإجابة على الأسئلة
الخاصة بهذا البروتين لكن الأمثلة الأخرى والأنشطة تم فيها تحديد نفس المعلومات
على بروتينات أخرى.
الإجابة
المختصرة عن الأسئلة التي يمكن التوصل إليها باستعمال برنامج Rastop
عد
أ أ 307
الحمض
الأميني الأول هو الألانين Ala والأخير هو أسبارجين Asn .
138
و 161
8
تراكيب حلزونية
8
وريقات b
استنتاج
وظيفة الإنزيم يكون من خلال البحث عن المعلومات في الشبكة أو من خلال التعرف على
الركيزة أو حتى من اسم الإنزيم الذي ينتمي إلى إنزيمات الببتيداز أي التي تفكك
الروابط الببتيدية وهو يفكك الرابطة الببتيدية للحمض الأميني الأخير في السلسلة
الببتيدية أي الموجود في النهاية الكربوكسيلية.
من
خلال التعرف على الركيزة يتبين أنها ثنائي ببتيد مكون من حمض ألانين Ala مرتبط بحمض ليزين Lys .
التمرين 3:
يهدف
التمرين كذلك إلى تطبيق حول استعمال برنامج Rastop لدراسة ومقارنة نوعين من البروتينات المعروفة
والتي تقوم بأدوار هامة في جسم الإنسان والعديد من الحيوانات الثديية. يحاول
التمرين طرح وضعية حقيقية إدماجية أمام التلميذ ليحاول الإجابة عنها من خلال دراسة
البنية الفراغية والبحث عن المعلومات
المكملة.
لإنجاز
الرسومات يحتاج التلميذ إلى برنامج Rastop بالإضافة إلى ملفين يتم
تحميلهما من الموقع المشار إليه
الملف
الأول لبروتين الميوغلوبين والملف الثاني لبروتين الهيموغلوبين.
في
الصورة الأولى يغير التلميذ النموذج إلى الشريط السميك caricature
ثم يلون بالأخضر من خلال Palette
de couleurs .
يقوم
بعد ذلك باختيار الهيم من أيقونة ABC وكتابة hem ثم يغير النموذج إلى الكرة ويلون بالأحمر من palette
de couleurs .
بالنسبة
لبروتين الهيموغلوبين نقوم كذلك بتغيير النموذج إلى caricature
ثم نلون حسب السلسلة من خلال الأوامر في الجهة
العلوية من البرنامج atome/colorer par/chaine
يقوم بعد ذلك باختيار الهيم من أيقونة ABC
وكتابة hem ثم يغير النموذج إلى الكرة ويلون بالأحمر من palette
de couleurs .
المعلومات المطلوب التوصل إليها:
عدد
أ أ 141 + 141 + 146+ 146
السلاسل
a
VAL LEU SER PRO ALA
ASP LYS THR ASN VAL
VAL LEU SER PRO ALA ASP LYS THR ASN VAL
السلاسل
b
VAL HIS LEU THR PRO GLU GLU LYS SER ALA
VAL HIS LEU THR PRO GLU GLU LYS SER ALA
الميوغلوبين
VAL
LEU SER GLU GLY GLU TRP GLN LEU VAL
تشابه
في حمض أميني واحد فقط بين a و b هو Val1
تشابه
في 4 أحماض أمينية بين السلاسل a والميوغلوبين
البنيات
الحلزونية فقط
الهيم
نوع
الذرات يتم تحديدهما من خلال الألوان وذلك بعد التلوين بـ CPK
الكربون
وهو الغالب (لون رمادي)
الآزوت
4 ذرات (لون أزرق)
الحديد
1 (لون أصفر)
الأكسجين
4 (لون أحمر)
الهيدروجين (لون أبيض) وهو لا يظهر في هذه البنية
وظيفة
الهيموغلوبين هي نقل الأكسجين
وظيفة
الميوغلوبين هي تخزين الأكسجين
يتميز
الحوت بقدرته الكبيرة على تخزين الأكسجين لذلك يعتبر مصدر غني بالميوغلوبين الذي يتواجد كذلك في العضلات ويخزن الأكسجين
لوقت الحاجة عند القيام بالمجهود العضلي المكثف. يحتاج الحوت إلى الأكسجين المخزن
لكي يتنفس عند الغوص نحو الأعماق ويعود إلى السطح عند استهلاك الأكسجين المخزن
ليأخذ جرعة جديدة وهكذا.
تمرين 4 :
من صفحة في الوحدة الأولى من المجال الثاني الصفحة 203
يهدف التمرين إلى توظيف المعارف الخاصة بشحنة الأحماض
الأمينية في تحديد شحنة الببتيدات البسيطة.
يهدف السؤال 1 إلى تدريب التلميذ على كتابة الصيغ
المفصلة للأحماض الأمينية.
أما السؤال 2 فيهدف إلى تحديد pH
الذي تم عنده الفصل وذلك بتحديد شحنة
الببتيد ثم تحديد اتجاهه في المجال الكهربائي. حسب القاعدة التي تم التوصل
إليهافإن الأحماض المينية تكون شحنتها موجبة عند الوسط الحامضي pH=1 ومنه تتجه نحو القطب السالب
(الشكل أ).
السؤال 3 يهدف إلى التعرف على
البقع من خلال توظيف المعارف حول pHi للأحماض الأمينية .
البقعة الوسطية تعود لحمض Ala
لأن pHi لحمض Ala=6 .
الحمض الأميني الثاني حماضي هو Glu
ويتميز بـ pHi أصغر بكثير من 7 لذلك يكون سالب الشحنة لأن pHi
الموجب بينما يتجه حمض Arg نحو القطب السالب لأنه
يكون موجب الشحنة وذلك لأن pHi للأحماض الأمينية القاعدي تكون
أعلى بكثير من 7 .
))تمرين 5
موجود مباشرة بعد انتهاء التمرين 4 وليس له عنوان وهو في الوحدة الأولى من المجال الثاني
في الصفحة 203((
يهدف التمرين كذلك لتحديد شحنة الببتيدات
الناتجة من إماهة ببتيد آخر أطول باستعمال إنزيمات متخصصة.
الببتيد الأصلي يتكون من His-Lys-Pro-Arg-Gly-Glu
عند الإماهة بواسطة إنزيم تربسين ينتج 3
ببتيدات ثنائية هي :
His-Lys و Pro-Arg و Gly-Glu .
شحنة الببتيدات عند pH = 1 تعتمد على عدد الأحماض الأمينية القاعدية التي
يمكنها اكتساب شحنتين موجبتين واحدة في الطرف والأخرى في الجذر.
الببتيد الثنائي الأول تكون شحنته =+3 لأنه
يضم حمضين أمينيين قاعديين.
الببتيد الثنائي الثاني تكون شحنته =+2 لأن
يضم حمضيين أمينيين قاعديين
أما الببتيد الثانئي الثالث فتكون شحنته =
+1 لأنه ليس له أحخماض أمينية قاعدية ليس
له شحنات موجبة في الجذور ماهدا الشحنة الطرفية في مجموعة NH3+ .
يمكن اختيار عدة قيم من pH لكن pH = 1 يسمح
بفصلها لأنها تتجه بسرعات مختلفة نحو القطب السالب وأسرعها هو الببتيد الأول متبوع
باببتيد الثاني ثم الثالث نظرا لاختلاف قوة الشحنة.
يمكن كذلك استعمال pH يعادل pHi للببتيد الثاني الذي
يبقى في الوسط بينما يتجه الببتيدان الآخران نحو القطب السالب أو الموجب .
تصويب
الأخطاء
| الصفحة | الخطاء | التصحيح |
| 25 | الوزن الجزيئي لـ ARNr 5S 3.6x106 الوزن الجزيئي لـ ARNt : 2.5x106 | 3.6x104 2.5x104 |
| 36 | نقص بيانات منحنى التمرين2 | المنحنى كاملا،ومصحح بالدليل |
| 55 | السؤال3 من التمرين3 | هو عبارة عن تمرين4 |
| | التمرين5 | لسبب تقني وضع خطأ ضمن تمارين الوحدة الأولى من المجال 2 صفحة203 |
الوحدة الثالثة: النشاط الإنزيمي للبروتينات
إشكالية
الوحدة: يهدف مدخل الوحدة إلى لفت انتباه التلميذ إلى وضعية
حقيقية عاشها ويسمع عنها وهي خطر ارتفاع درجة حرارة الجسم وربطها
بالتأثير على الإنزيمات من خلال حوار بين مجموعة من التلاميذ يؤدي في النهاية إلى البحث والتوصل إلى الإجابة على أسئلة
مرتبطةبالوحدة التعلمية.
أما الصورة فتمثل بنية
فراغية للإنزيم مع الإشارة إلى أهم جزء منه وهو الموقع الفعال الذي يمثل مكان نشاط
الإنزيم لأنه مكان ارتباط مادة التفاعل. من خلال الصورة يمكن للتلميذ أن يتساءل عن
الموقع الفعال وعلاقته بمادة التفاعل وسوف يجد الإجابة عن ذلك من خلال نشاطات
الوحدة.
النشاط
الأول: مفهوم الإنزيم وأهميته
يهدف النشاط إلى تذكير
التلميذ بالمكتسبات القبلية حول دور الإنزيمات في الهضم وذلك للوصول إلى تحديد
مفهوم الإنزيم وتأثيره على النشاطات الأيضية. وتوضيح عواقب غياب نشاط إنزيمات على
صحة الإنسان.
النشاط الجزئي 1
:
يهدف إلى لفت انتباه
التلميذ إلى تغير درجة تعقيد الغداء عند انتقاله في الجهاز الهضمي بسبب إنزيمات
الهضم التي تعمل على تبسيط الغذاء بسرعة كبيرة مما يذكر التلميذ بمفاهيم تتعلق
بدور الإنزيمات.
يجب عدم استعمال هذه
الحالة لإعطاء تعريف عام للإنزيمات بأن دورها يقتصر على التفكيك لأن الإنزيمات تقوم بأدوار متعددة سيتم التعرف
على بعض منها لاحقا في هذه الوحدة.
وضعية الهضم هي وضعية مناسبة يعرفها التلميذ
لذلك تستعمل كوضعية انطلاق.
السؤال1 : يهدف السؤال
إلى دفع التلميذ للوصول إلى إبراز بعض المكتسبات حول عمل الإنزيمات الهاضمةبالوصول
إلى نواتج هضم النشا.
السؤال 2 :انطلاقا مما
توصل إليه في السؤال السابق يستنتج التلميذ تعريفا أوليا للإنيم .
النشاط الجزئي 2
:
يهدف إلى توضيح عواقب غياب أو نقص إنزيم على
النشاطات الأيضية عن طريق تقديم حالتين مرضيتين.
الحالة الأولى: هي خلل في الهضم بعد تناول أغذية محتوية على الحليب من خلال التحاليل
التي تم إجراؤها للمريض يمكن التوصل إلى أسباب المرض.
عند إجراء التحاليل لم
يتناول المريض حليبا وإنماتناول أحد مكونات الحليب ، لأن الطبيب شك في أن المشكلة تكمن في سكر
اللكتوز وليس في الحليب ككل. لذلك يعتمد التحليل على تقديم سكر اللكتوز فقط للمريض
للتأكد من ظهور الأعراض المشابهة لأعراض تناول الحليب ومشتقاته.
عدم ارتفاع نسبة
الغلوكوز في الدم يشير إلى أن سكر اللكتوز لم يتم هضمه (إماهته) لأن الللكتوز
يتكون من غلوكوز وغلكتوز. وجود الحموضة
يدل حدوث تخمر لسكر اللكتوز بواسطة بكتريا موجودة في الأمعاء كما أن انطلاق
الهيدروجين هو مؤشر على وجود التخمر. كل
المؤشرات تشير إلى أن عدم هضم اللكتوز هو السبب.
من خلال نتائج التحليل
تأكد الطبيب وجود مرض معروف بعدم تحمل اللكتوز.
السؤال 1 : من خلال
نتائج التحاليل والأعراض التي تم الإشارة إليها سابقا يقوم الأستاذ بتوجيه
التلاميذ نحو اقتراح فرضية لتفسير سبب المرض:
هناك سبب مباشر قد يصل
إليه التلميذ بسهولة خاصة إذا انتبه إلى عنوان النشاط عواقب غياب أو نقص إنزيم.
فالفرضية تكون غياب أو نقص في نشاط إنزيم اللكتاز المحلل لسكر اللكتوز.
السؤال 2 : يدفع الأستاذ التلاميذ إلى اقتراح علاجا
للمرض وهنا قد يتلقى عدة اقتراحات منها :
-لتفادي ظهور الأعراض
يمكن تفادي تناول الحليب أو مشتقاته. لكن هل يمكن للشخص أن يتفادى الحليب ومشتقاته
كليا؟ إشكالية قد تطرح لإلغاء هذه الفرضية
- يمكن كذلك العلاج عن
طريق تناول دواء عبارة عن إنزيم اللكتاز عند تناول غذاء فيه حليب أو مشتقانه.
- يمكن أن ي..... النقاش
إلى سبب غياب أو نقص في نشاط الإنزيم ، إلى طرح اشكالية السبب الوراثي هل المرض
وراثي أم غير وراثي؟
تظهر المعطبات أن أغلب
الحالات المرضية يلاحظ فيها أن الشخص لا يصاب بعد الولادة مباشرة وإنما بعد بلوغه
سنا معينا يختلف من شخص إلى آخر، وهذا يلغي فرضية السبب الوراثي ا.
- إذا لم يكن سبب المرض
وراثيا فما هي الأسباب؟
هناك أسباب مختلفة قد
تؤدي إلى الإصابة بالمرض منها الإصابة بالتهاب في الأمعاء أو بعض الأمراض التي
تصيب الجهاز الهضمي تؤدي إلى ضعف قدرة الخلايا المفرزة لهذا الإنزيم.
الحالة الثانية :هي لمرض وراثي وهو مرض ليس له
علاج .
السؤال 3 : قد يؤدي الخلل في تحلل الغليكوجين إلى نقص نسبة السكر في الدم خاصة في
الفترات التي لا يتم فيها تناول غذاء محتويا على السكر .
النشاط الثاني: النشاط الإنزيمي وعلاقته ببنية الإنزيم
يهدف هذا النشاط إلى التعرف على الإنزيمات وكيفية قياس
نشاطها من خلال التجربة الاعتيادية ثم من خلال التجربة المدعمة بالحاسوب.
لقد تم إدراج التجارب الاعتيادية أولا لهدف توضيح
المميزات التي تتوفر في استعمال التجربة المدعمة بالحاسوب وقد تم التركيز على هذه
المميزات حتى لا يكون استعمال ExAO خاليا من هدف تعلمي واضح.
النشاط الجزئي 1:
أ- الإماهة الإنزيمية للسكروز: الهدف منها هو تحديد أهم
مميزات الإنزيم وهي تسريع التفاعلات وأن الإنزيمات يتم إنتاجها من طرف الكائنات
الحية وفي هذه الحالة تم استعمال كائن وحيد الخلية هو الخميرة.
من خلال الأسئلة:
السؤال1: مقارنة نتائج
التجربتين 1 و 2 يتبين أن وجود الخميرة أدى إلى تسريع إماهة النشا .
السؤال 2 :من خلال
مقارنة التجربة 3 و 4 يتبين أن المادة
التي سرعت التفاعل هي جزيئات قابلة للترشيح وهي تخرب بالحرارة مما يشير إلى أنها
ذات طبيعة بروتينية.
يصل التلميذ من خلال
ذلك إلى أن الإنزيمات هي بروتينات تحفز أو
تنشط التفاعلات
ب- إظهار النشاط الإنزيمي في بذور القمح: الهدف من
التجربة هو إثبات وجود نشاط إنزيمي في بذور القمح عند الإنبات بطريقة مباشرة إذ يمكن أن تشاهد النتائج من خلال تغير
الألوان.
استغلال نتائج التجربة:
السؤال 1 : يهدف إلى دفع التلميذ لتفسير عدم تلون
المناطق القريبة من نصف البذرة بالأزرق انطلاقا من نتائج التجربة ومن معارفه
السابقة. عدم التلون يشير إلى عدم وجود النشا وعدم وجود النشا يشير إلى إماهته
السؤال 2 : تفسير نتائج المرحلتين 1 و 2 من التجربة يشير إلى إماهة بواسطة إنزيمات تم
إفرازها من البذرة وانتشرت إلى المنطقة المجاورة
مما يؤكده نزع الجيلوز المجاور للبذرة والكشف عن نواتج الإماهة الممثلة في
الغلوكوز.
السؤال 3 : الجزء المسؤول عن إماهة النشا هو جزيئات
قابلة للترشيح وهذا يؤكد ما تم التوصل
إليه في المرحلة الثانية من التجربة من أن هذه الجزيئات هي عبارة عن إنزيمات.
النشاط الجزئي الثاني:
يهدف هذا النشاط الجزئي إلى التعريف بالتجريب المدعم
بالحاسوب والأجزاء المكونة للتركيب التجريبي
السؤال 1: يهدف السؤال إلى دفع التلميذ لاستخلاص مميزات
التجارب الإعتيدية،ومقارنتها بمزايا استعمال التجريب المعم بالحاسوب اعتمادا على
معطيات المعلومات المفيدة في نفس الصفحة .
السؤال 2:بهدف السؤال إلى جعل التلميذ يقدم تفسيرا
لضرورة متابعة تغيرات درجة الحموضة والحرارة أثناء استعمال التجريب المدعم
بالحاسوب ، فتغيرات كل منهما تؤثر على النتائج المنتظرة.
النشاط الجزئي الثالث:
يهدف إلى
التعريف بالإنزيم المستعمل في التجارب المدعمة بالحاسوب واكتشاف خاصية من خصائص
الإنزيم فهو ذوتأثير نوعي أي أنه لا يعمل إلا على نوع محدد من المواد.
التجربة1 :
السؤال 1: بعد
تحليل المنحنيين يصل التلميذ إلى تفسير سبب انخفاض المنحنى الخاص بوجود الإنزيم
وعدم انخفاضه في حالة عدم وجود الإنزيم. اعتمادا على المعادلة التي تشير إلى أن
الإنزيم يستعمل الأكسجين وهو ما يؤدي إلى انخفاض تركيزه.
السؤال 2 : يصل فيه التلميذ إل تحديد دور الإنزيم في
التفاعل وهو استهلاك الأكسجين لأكسدة الغلوكوز وإنتاج حمض الغلوكو..... وفوق أكسيد
الهيدروجين. يمكن كذلك استعمال الزيادة في تركيز هذين المركبين لتحديد نشاط
الإنزيم.
التجربة 2 : الهدف من
التجربة هو تحديد خاصية أخرى من خصائص الإنزيم وهي أن الإنزيم لا يستهلك أثناء
التفاعل بينما يتم استهلاك مادة التفاعل (الغلوكوز في هذه الحالة).
السؤال :1 بعد تحليل المنحنى يتمكن لتلميذ من تفسير
انخفاض تركيز الأكسجين بعد الحقن الثاني فنفس الإنزيم قام بأكسدة الغلوكوز
واستهلاك الأكسجين في الحقن الأول والثاني أي أن الإنزيم لم يتأثر بالتفاعل حيث يلاحظ نفس الانخفاض في تركيز الأكسجين.
السؤال2 :المعلومة التي يمكن للتلميذ استخلاصها من خلال
نتائج التجربة حول عمل الإنزيم أن الإنزيم لا يستهلك أثناء التفاعل.
التجربة الثالثة:
تهدف التجربة إلى دراسة العلاقة بين تغيرات تركيز مادة التفاعل وسرعة التفاعل
الإنزيمي والتعريف بمفهوم سرعة التفاعل.
السؤال 1: الهدف
من السؤال هو دفع التلميذ إلى رسم المنحنى ليستنتج من التحليل ثبات السرعة عند
التراكيز العالية لمادة التفاعل.
السؤال 2: يهدف
السؤال إلى دفع التلميذ إلى اقتراح فرضية:
تعتمد الفرضية
على محاولة تفسير سبب ثبات سرعة التفاعل الإنزيمي عندما يبلغ تركيز مادة التفاعل
حد معين. أي أن الإنزيم لم يعد قادرا على تحويل كميات أكبر من مادة التفاعل أي أن الإنزيم
قد بلغ طاقته القصوى.فالفرضية تتمثل في تشبع الإنزيم بمادة التفاعل.
التجربة الرابعة:
تهدف إلى التعرف على أن الإنزيم نوعي حيث لم يتم التفاعل في حالة الفركتوز بينما
تم التفاعل (تم استهلاك الأكسجين ) عند استعمال الغلوكوز.
العلاقة بينهما نوعية
(الإنزيم متخصص على نوع محدد من مواد التفاعل) قد يصب هذا في الفرضية السابقة.
النشاط الجزئي
الرابع:
يهدف إلى مشاهدة البنية الفراغية للإنزيم لتحديد
العلاقة بين الإنزيم ومادة التفاعل والإجابة على الفرضية السابقة. في هذا النشاط
يمكن استعمال برنامج راستوب Rastop
حيث يتم عرض البنية الفراغية للإنزيم في غياب وفي وجود مادة التفاعل لتحديد
مكان ارتباط مادة التفاعل.
البنية الفراغية
والنشاط كاملا موجود في الموقع في العمود الأفقي في الصفحة الرئيسية للموقع:
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]\arabic\rastop.htm
وهو أول نشاط تم التطرق
له في الموقع
السؤال 1: يهدف إلى دفع
التلميذ لملاحظة التكامل في البنية الفراغية لجزء صغير من الإنزيم (الذي يأخذ شكل
التجويف أو الجيب) ومادة التفاعل.
السؤال 2: يهدف إلى الربط بين هذا الجزء الصغير من
الإنزيم الذي يسمح بارتباط مادة التفاعل وثبات سرعة التفاعل أي أن هناك عدد محدد
من المواقع عند تشبعها تصل سرعة الإنزيم إلى أقصاها
منتديات العماريةالمدير الفنى للمنتدى
- الجنس :
عدد المساهمات : 6535 نقاط التميز : 16185 تاريخ التسجيل : 18/04/2009 العمر : 35 الموقع : http://bit.ly/Llerty
رد: المجال(2) للعلوم للسنة3 باك مع الشرح و التمارين
الأربعاء 4 يناير - 20:24
شكرا اخى بارك الله فيك
صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى