كيمياء الخلية - الأحياء2-3 - ثاني ثانوي

1-2 الأهداف كيمياء الخلية Cell Chemistry www.ien.edu.sa تصف أهمية عنصر الكربون في المخلوقات الفكرة الرئيسة تتكون خلايا المخلوقات الحية من مركبات عضوية يدخل في تركيبها تلخص المجموعات الأربع الرئيسة للجزيئات الكربون بوصفه عنصرًا أساسيا. الحية. الحيوية الكبيرة. الربط مع الحياة يستمتع الأطفال بالقطار اللعبة؛ لأنهم يربطون مجموعة من تقارن بين وظائف كل مجموعة من الجزيئات العربات معا، ويكونون أشكالا متنوعة منها من خلال ربط عربات ذات ألوان أو وظائف متشابهة معا، وكذلك الأمر في علم الأحياء؛ فهناك جزيئات كبيرة تتكون تلخص أهمية الإنزيمات في المخلوقات الحية. الحيوية الكبيرة. مراجعة المفردات من الكثير من الوحدات الصغيرة المتصلة معا. الإنزيم، بروتين يسرع من معدل التفاعل الكيمياء العضوية Organic Chemistry الكيميائي. المفردات الجديدة البوليمر الجزيئات الكبيرة الحمض الأميني طاقة التنشيط المحفز الموقع النشط خلق الله سبحانه وتعالى معظم الحياة على سطح الأرض تعتمد على الكربون؛ لأن عنصر الكربون يدخل في تركيب معظم الجزيئات الحيوية. ولما كان الكربون عنصرًا ضروريًا فقد خصص العلماء فرعًا كاملاً في الكيمياء يُسمى الكيمياء العضوية؛ لدراسة المركبات العضوية، أي المركبات التي تحتوي على الكربون. تستطيع ذرة كربون واحدة تكوين أربع روابط مشتركة مع الذرات الأخرى؛ وذلك لأن الكربون يحوي أربعة إلكترونات في مداره الأخير ، كما في الشكل 117، حيث تمكن هذه الروابط ذرات الكربون من الارتباط معًا، مما ينتج عنها مركبات عضوية متنوعة، قد تكون على صورة سلاسل مستقيمة، أو متفرعة، أو على صورة مركبات حلقية، كما الحمض النووي النيوكليوتيدات في الشكل 17-1. الشكل 17-1 يعتمد التنوع المدهش في الحياة على تنوع المركبات الكربونية التي أوجدها الخالق جل وعلا، فوجود أربعة إلكترونات في المدار الأخير للكربون يسمح بتكوين جزيئات ذات سلاسل مستقيمة أو متفرعة أو حلقية. ذرة الكربون جزيء متفرع جزيء حلقي جزيء مستقيم Ministry of Education 2023-1445

المفردات أصل الكلمة البوليمر Polymer الجزيئات الكبيرة Macromolecules يمكن أن ترتبط ذرات الكربون معا لتكون جزيئات الكربون. وبالطريقة نفسها، تخزن معظم الخلايا مركبات كربونية صغيرة تعمل عمل وحدات بناء أساسية للجزيئات Poly: من اليونانية، وتعني "العديد". الكبيرة والجزيئات الكبيرة macromolecules جزيئات ضخمة، تتكون من ارتباط meros من اليونانية، وتعني جزيئات عضوية أصغر، وتسمى هذه الجزيئات الكبيرة البوليمرات. والبوليمرات polymers جزيئات مكونة من وحدات متكررة من مركبات متشابهة أو قريبة التشابه تسمى الوحدات الأساسية ( مونومرات monomers) ترتبط معا بسلسلة من الروابط المشتركة (التساهمية. وكما في الجدول 12 تقسم الجزيئات الحيوية الكبيرة إلى أربع مجموعات رئيسة هي الكربوهيدرات، والدهون، والبروتينات، والأحماض النووية. ماذا قرأت؟ استخدم التشابه في وصف الجزيئات الكبيرة. الجدول 2-1 المجموعة المثال الجزيئات الكبيرة الوظيفة تخزن الطاقة. إرشادات الدراسة ملاحظات ثنائية أطو ورقة طولياً نصفين، واكتب العنوان المكتوب بالخط الغامق الذي يظهر تحت عنوان الجزيئات الكبيرة على الجانب الأيمن (البوليميرات). وسجل الملاحظات حول الأفكار المهمة والمفردات في أثناء قراءتك النص. 408 الكربوهيدرات خبز الدهون البروتينات الأحماض النووية خلية نحل توفر دعماً تركيبيا. تخزن الطاقة. تشكل حواجز. نقل المواد. تزيد سرعة التفاعل. تعطي دعما تركيبيا. تكون الهرمونات. الهيموجلوبين تخزن المعلومات الوراثية وتنقلها. يخزن DNA المعلومات الوراثية في نواة الخلية وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445

CH₂OH CH,OH CH,OH H H H OH H Я он H OH H H HC HC OH HO 0- CH,OH H OH OH OH H جلايكوجين (سكريات متعددة) سکروز (سكريات ثنائية ) جلوكوز (سكريات أحادية) الكربوهيدرات Carbohydrates تسمى المركبات التي تتكون من الكربون الشكل 18-1 الجلوكوز من السكريات والهيدروجين والأكسجين بالنسب التالية ذرة أكسجين واحدة وذرتي هيدروجين الأحادية. يتكون السكروز (سكريات ثنائية) من لكل ذرة كربون الكربوهيدرات وتكتب الصيغة العامة للكربوهيدرات في الجلوكوز والفركتوز، وكلاهما من السكريات الأحادية الجلايكوجين من السكريات المتعددة صورة (CH)؛ حيث تمثل n عدد وحدات CHO في السلسلة. وتسمى ومتفرع، ويتكون من الجلوكوز بوصفه وحدات الكربوهيدرات في أجسام المخلوقات الحية السكريات البسيطة أو السكريات أساسية. الأحادية) إذا كانت قيمة n فيها 37 ويؤدي الجلوكوز وهو من السكريات الأحادية المبين في الشكل 18-1، دورًا أساسيا بوصفه مصدرًا للطاقة في المخلوقات الحية. يمكن أن ترتبط جزيئات أحادية التسكر لتكوين جزيئات أكبر. ويرتبط جزيئان من السكريات الأحادية معا لينتج السكريات الثنائية. وتشبه السكريات الثنائية الجلوكوز في أنها مصدر للطاقة. فالسكروز (سكر المائدة) المبين في الشكل 18-1، واللاكتوز الذي هو أحد مكونات الحليب هما سكريات ثنائية. أما جزيئات الكربوهيدرات الأطول فتسمى السكريات المتعددة. والجلايكوجين المبين في الشكل 18-1 واحد من الأمثلة على هذه السكريات المهمة. فالجلايكوجين شكل آخر من الجلوكوز وهو مخزن للطاقة، ويوجد في الكبد والعضلات الهيكلية . وعندما يحتاج الجسم إلى الطاقة خلال التمارين الرياضية أو بين الوجبات يتحلل الجلايكوجين إلى جلوكوز. الشكل 119 السيليلوز في خلايا بالإضافة إلى دور الكربوهيدرات بوصفها مصدرًا للطاقة؛ فهي تؤدي وظائف أخرى النبات يعطي دعما تركيبيا للأشجار لتبقى مهمة. ففي النبات، يوفر السيليلوز (نوع من الكربوهيدرات) دعما تركيبيا للجدار منتصبة في الغابة. الخلوي، كما في الشكل 119 جلوكوز 100 رابطة عرضية ألياف سيليلوز وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445

مختبر تحليل البيانات 13 بناء على بيانات حقيقية فسر البيانات يتكون السيليلوز من سلاسل جلوكوز ترتبط معا بألياف صلبة تناسب تماما دورها التركيبي ويعد الكايتين من المركبات العديدة التسكر التي تحوي النيتروجين، وهو المكون الرئيس لصدفة الروبيان الخارجية، وسرطان البحر وبعض هل تؤثر الألياف الذائبة في مستويات الكولسترول؟ يرتبط الحشرات، وكذلك الجدار الخلوي لبعض الفطريات. وجود كميات كبيرة من الستيرويدات، تسمى الكولسترول، في الدم مع ظهور أمراض القلب ويدرس الباحثون آثار الألياف الدهون Lipids تحتوي جزيئات الدهون غالبا على الكربون والهيدروجين، وهي تكوّن الشحوم، والزيوت والشمع الذائبة في الطعام في الكولسترول. البيانات والملاحظات بوصفه مجموعة ضابطة. تأثير الألياف الذائبة 10 وتتكون الدهون من وحدات بنائية هي الأحماض الدهنية والجليسرول، ومكونات أخرى. والوظيفة الرئيسة للدهون قومت هذه التجربة أثر ثلاثة ألياف ذائبة في مستويات الكولسترول في الدم، وهي البكتين (PE)، وعلكة الجوار Guar gum هي تخزين الطاقة. ومن هذه الدهون ثلاثي الجليسيريد، وقد (GG)، والسيليوم (PSY). وتم استخدام السيليلوز (CNT) يكون دهنا إذا كان صلبًا في درجة حرارة الغرفة، وزيتا إذا كان سائلاً في درجة حرارة الغرفة. وبالإضافة إلى ذلك، يتم تخزين ثلاثي الجليسيريد في الخلايا الدهنية في الجسم. كما تُغطى أوراق الأشجار بدهون شمع الكيوتيكل تمنع فقدان الماء. وتتكون حجرات خلية النحل من شمع النحل. الدهون المشبعة وغير المشبعة Saturated and unsaturated fats تحتاج المخلوقات الحية إلى الدهون لإتمام وظائفها. ويتضمن التركيب الأساسي للدهون الأحماض الدهنية، كما في الشكل 120 حيث تتكون هذه الأحماض من سلسلة من ذرات الكربون GG PSY التفكير الناقد PE الوجبة (الغذاء) CNT الكولسترول mmol/L 1، احسب نسبة التغير في مستويات الكولسترول مقارنة التي يرتبط بعضها مع بعض من جهة ومع الهيدروجين من جهة أخرى بروابط أحادية أو ثنائية. فإذا كانت الروابط بين بالمجموعة الضابطة. الدم. 2 صف أثر الألياف الذائبة في مستويات الكولسترول في ذرات الكربون أحادية، سميت الدهون المشبعة. أما الدهون التي تحوي رابطة ثنائية واحدة على الأقل بين ذرات الكربون في سلسلة الحمض الدهني فتسمى الدهون غير المشبعة. وتسمى الدهون التي تحوي أكثر من رابطة ثنائية واحدة أخذت البيانات في هذا المختبر من: Shen, et al. 1998. Dietary soluble fiber lowers plasma LDL cholesterol concentrations by altering lipoprotein metabolism in female Guinea pigs, Journal of Nutrition. 128: 1434–1441 الدهون غير المشبعة المتعددة. الدهون المفسفرة Phospholipids يبين الشكل 120 دهونا خاصة تسمى الدهون المفسفرة، وهي مسؤولة عن تركيب الغشاء الخلوي ووظيفته. فالدهون كارهة للماء، وهذا يعني أنها لا تذوب فيه. وهذه الخاصية مهمة؛ لأنها تسمح للدهون أن تعمل حاجزًا في الأغشية الحيوية. وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445 410

فوسفات قطبي سلسلة حمض دهني غير قطبي I دهون مفسفرة حمض الأوليك حمض الستيريك الستيرويدات Steroids هناك مجموعة أخرى مهمة من الدهون، وهي مجموعة الشكل 120 لا توجد رابطة ثنائية بين الستيرويدات التي تضم مواد منها الكولسترول والهرمونات. وعلى الرغم من ذرات الكربون في حمض الستيريك. في حين الاعتقاد الشائع الذي يعدها دهونا ضارّة، إلا أن الكولسترول يُعد نقطة البداية توجد رابطة ثنائية واحدة في حمض الأوليك. وتحوي الدهون المفسفرة رأسًا قطبيا وسلسلتين في إنتاج دهون ضرورية أخرى، ومنها فيتامين D وهرمونات الإستروجين غير قطبيتين من الأحماض الدهنية. والتستوستيرون. البروتينات Proteins من الوحدات البنائية الأخرى في المخلوقات الحية البروتين. ويتكوّن البروتين من مركبات كربونية صغيرة تسمى الأحماض الأمينية. والأحماض الأمينية amino acids مركبات صغيرة مكونة من كربون، ونيتروجين، وأكسجين، وهيدروجين وأحيانًا كبريت وتشترك الأحماض الأمينية جميعها في التركيب العام نفسه. تركيب الحمض الأميني Amino acid structure توجد ذرة كربون مركزية في الأحماض الأمينية، الشكل 21-1. ويكون الكربون أربع روابط مشتركة، وإحدى هذه الروابط مع الهيدروجين والروابط الثلاث الأخرى مع كل من مجموعة الأمين (NH)، ومجموعة الكاربوكسيل (COOH) والمجموعة المتغيرة (R). وتجعل المجموعة المتغيرة كل حمض أميني مختلفًا عن الآخر. وهناك 20 مجموعة متغيرة مختلفة. يتكون البروتين من الارتباط المتنوع بين جميع الأحماض الأمينية العشرين المختلفة وتربط عدة روابط مشتركة – تسمى الروابط الببتيدية - الأحماض الأمينية معًا لتكوّن البروتينات، الشكل 21-1. وتتكون الرابطة الببتيدية بين مجموعة الأمين لحمض أميني ومجموعة الكاربوكسيل لحمض أميني آخر. الجانب المتغير من السلسلة مجموعة كاربوكسيل HN-C-C-OH مجموعة أمين HO ذرة هيدروجين حمض أميني رابطة ببتيدية H R, HR, N-C-C-N-C-C-OH 1 1 H H H 0 ثنائي الببتيد الشكل 21-1 يمين: يحوي التركيب العام للحمض الأميني أربع مجموعات حول ذرة كربون مركزية. يسار: تتكون الرابطة الببتيدية في البروتينات نتيجة تماشيان كيميائي: ٠٠٠٠٠ فسر ما الجزيء الاخر الناتج عن تكون رابطة ببتيدية ؟ وزارة التعليم Ministry of Education 20231445

طاقة تنشيط XY مخطط طاقة A في وجود الإنزيم من دون وجود الإنزيم | مسار التفاعل وظيفة البروتين Protein function تشكل البروتينات حوالي 15 من كتلة الجسم، وتسهم في كل وظيفة من وظائفه تقريباً. فمثلاً، تتكون عضلاتك وجلدك وشعرك من البروتينات. وتحوي خلايا الجسم حوالي 10,000 بروتين مختلف توفر دعما تركيبيا، وتنقل المواد إلى داخل الخلية وبين الخلايا، وتوصل الإشارات داخل الخلية وبين الخلايا، وتزيد من معدل سرعة التفاعلات الكيميائية، وتسيطر على نمو الخلايا. الإنزيمات Enzymes تحدث مجموعة هائلة من التفاعلات الكيميائية في جميع المخلوقات الحية وتحدث هذه التفاعلات الكيميائية ببطء عندما تتم في المختبر ؛ لأن طاقة التنشيط لها عالية. وطاقة التنشيط activation energy الشكل 22- عندما يعمل إنزيم محفزًا هي الحد الأدنى من الطاقة اللازمة لحدوث التفاعل الكيميائي. حيويا يحدث التفاعل بسرعة تستفيد منها الخلية. قارن بين طاقة تنشيط التفاعل من دون وجود وحتى يكون الأمر مفيدا للمخلوقات الحية دون الحاجة إلى استهلاك المزيد الإنزيم وطاقة تنشيطه مع وجود الإنزيم. من الطاقة، يجب أن يكون هناك مواد إضافية لضمان حدوث التفاعل الكيميائي على أن تقلل طاقة التنشيط، وتسمح للتفاعل بأن يكتمل بسرعة. القسم. المطويات المحفز catalyst مادة تقلل طاقة التنشيط التي يتطلبها بدء التفاعل الكيميائي. وعلى الرغم من أن المحفّز يؤدي دورًا مهما في تسريع التفاعل الكيميائي، إلا ضمن مطويتك معلومات من هذا أنه لا يزيد من كمية نواتج التفاعل ولا يُستهلك في التفاعل. ويستخدم العلماء أنواعا عديدة من المحفزات لحدوث التفاعلات بصورة أسرع آلاف المرات مما لو حدث التفاعل من دون المحفّز. هناك أنواع خاصة من البروتين تسمى الإنزيمات، وهي محفزات حيوية خلقها الله سبحانه وتعالى لكي تزيد سرعة التفاعل الكيميائي في العمليات الحيوية؛ فالإنزيمات ضرورية للحياة. قارن بين مسار التفاعل في الشكل 22-1، لتتعرف أثر الإنزيم في التفاعل الكيميائي. والإنزيم كأي محفز لا يتم استهلاكه في أثناء التفاعل الكيميائي. فيمكن استخدامه مرة أخرى بعد أن يسهم في أي تفاعل كيميائي. ومن الإنزيمات الأميليز، وهو مهم في اللعاب وتبدأ عملية الهضم في الفم عندما يسرع إنزيم الأميليز تحليل سكر الأميلوز، أحد مكونات النشا. وكما هو الحال في الأميليز، فإن معظم الإنزيمات تختص بتفاعل واحد فقط. تكون الإنزيمات على درجة عالية من التخصص بنوع من التفاعلات. وهي في هذا تختلف عن العوامل المساعدة الكيميائية الأخرى؛ فهي اختيارية في تفاعلاتها، فكل إنزيم ينشط تفاعلًا واحدًا أو عددًا قليلا من التفاعلات ولا تحدث تفاعلات جانبية غير مرغوبة. يعمل الإنزيم على تقليل طاقة التنشيط اللازمة لبدء التفاعل، بحيث يحدث عند درجة حرارة الخلية، فكيف يقلل الإنزيم طاقة التنشيط لبدء التفاعل؟ تتبع الشكل 23-1 لتتعلم كيف يعمل الإنزيم. وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445 412

مادة المواقع النشطة نائج متفاعلة نائج معقد الإنزيم والمادة المتفاعلة إنزيم مادة متفاعلة تسمى المواد التي ترتبط مع الإنزيم المواد المتفاعلة substrates. ويسمى موقع ارتباط المادة المتفاعلة مع الإنزيم الموقع النشط active site . وللموقع النشط والمادة المتفاعلة شكل متماثل أو متطابق يمكن المادة المتفاعلة والإنزيم من الارتباط بأسلوب دقيق مشابه لطريقة تثبيث قطع الأحاجي بعضها مع بعض. وكما هو مبين في الشكل -23-1 يتحد الإنزيم بالمواد المتفاعلة التي لها نفس حجم الموقع النشط وشكله. عندما ترتبط المادة المتفاعلة مع الموقع النشط يغير هذا الموقع شكله ويكون معقد الإنزيم - المادة المتفاعلة. ويساعد الإنزيم المواد المتفاعلة على تكسير الروابط الكيميائية في المواد المتفاعلة، وتتكون روابط جديدة؛ حيث تتفاعل المواد المتفاعلة لتكون ناتجا يحرره الإنزيم بعد ذلك. تؤثر عوامل - منها الرقم الهيدروجيني، ودرجة الحرارة، ومواد أخرى - في نشاط الإنزيم. فمثلاً تكون معظم الإنزيمات في خلايا الإنسان في أقصى نشاط لها عند درجة حرارة مثلى قريبة من 37°C ولكن الإنزيمات في المخلوقات الحية الأخرى كالبكتيريا تكون نشطة عند درجة حرارة مختلفة. تؤثر الإنزيمات في الكثير من العمليات الحيوية فعندما تلسع أفعى سامة شخصا ما يُحلل إنزيم موجود في سمها الغشاء البلازمي في خلايا دمه الحمراء، وكذلك ينضج التفاح الأخضر القاسي نتيجة نشاط الإنزيم، وتعطي عمليتا البناء الضوئي والتنفس الطاقة للخلية بمساعدة الإنزيمات. ولما كان النحل العامل مهما في بقاء خلية النحل، فإن الإنزيمات أيضًا مهمة في الخلية. الأحماض النووية Nucleic acids المجموعة الرابعة من الجزيئات الحيوية الكبيرة هي الأحماض النووية الأحماض النووية nucleic acids جزيئات كبيرة معقدة تخزن المعلومات الوراثية وتنقلها. يتكون الحمض النووي من وحدات بنائية صغيرة مكررة تسمى النيوكليوتيدات nucleotides. وتتكون النيوكليوتيدات من ذرات كربون ونيتروجين وأكسجين، وفوسفور وهيدروجين، الشكل 24-1. هناك ستة نيوكليوتيدات رئيسة، كلها تحوي ثلاث وحدات، هي الفوسفات والقاعدة النيتروجينية وسكر الرايبوز الخماسي. الشكل 123 تتفاعل المادة المتفاعلة مع الإنزيم في أماكن خاصة تسمى المواقع النشطة، حيث ترتبط معه المواد التي يتناسب شكلها مع شكل الموقع النشط. وزارة التعليم Ministry of Education 20231445

الشكل 24-1 يمين ترتبط النيوكليوتيدات معا نتيجة وجود روابط بين مجموعة السكر ومجموعة الفوسفات. يسار: تحوي نيوكليوتيدات الـ DNA سكر الرايبوز المنقوص الأكسجين، في حين تحوي نيوكليوتيدات RNA سكر الرايبوز. فوسفات قاعدة فوسفات -N NH2 HO-P-0 HO -CH₂ قاعدة مجموعة فوسفات فوسفات قاعدة نيتروجينية قاعدة سكر OH OH فوسفات سكر قاعدة حمض نووي نيوكليوتيد التقويم 2-1 الخلاصة المركبات الكربونية جزيئات البناء الأساسية في المخلوقات الحية. . تتكون الجزيئات الحيوية الكبيرة بواسطة ارتباط مركبات كربونية صغيرة لتكون البوليمرات. . هناك أربعة أنواع من الجزيئات الحيوية الكبيرة. . ترتبط الأحماض الأمينية برابطة ببتدية لتكون البروتين. وهناك نوعان من الأحماض النووية في المخلوقات الحية، هما الحمض النووي الرايبوزي المنقوص الأكسجين (DNA)، والحمض النووي الرايبوزي (RNA). ففي الأحماض النووية مثل DNA و RNA ، يرتبط سكر الرايبوز في أحد النيوكليوتيدات مع مجموعة فوسفات لنيوكليوتيد آخر. أما القاعدة النيتروجينية التي تبرز خارج السلسلة فهي قابلة لتكوين رابطة هيدروجينية مع قواعد أخرى في نيوكليوتيدات أخرى. يسمى النيوكليوتيد الذي يحوي ثلاث مجموعات من الفوسفات بالأدينوسين الثلاثي الفوسفات (ATP)، وهو الجزيء الذي يخزن الطاقة الكيميائية التي تستخدمها الخلايا في تفاعلاتها المختلفة، حيث تتحرر الطاقة عند تكسير الرابطة بين مجموعة الفوسفات الثانية والثالثة. فهم الأفكار الرئيسة التفكير الناقد 1 الفكرة الرئيسة فسر إذا تم تحديد 6 لخص نتيجة وجود الكثير من مادة غير معروفة وجدت في النيزك البروتينات في الجسم، وفسّر ولا تحتوي على بقايا كربون، فهل لماذا يعد شكل الإنزيم مهما يستطيع العلماء استنتاج أن هناك لوظيفته؟ حياة في النيزك ؟ 7 ارسم ترکيبين (أحدهما سلسلة 2. اعمل قائمة تقارن فيها بين الجزيئات مستقيمة وأخرى حلقية لكربوهيدرات الحيوية الكبيرة الأربعة. 3. حدد مكونات الكربوهيدرات والبروتينات. .4 ناقش أهمية ترتيب الحمض . تكون سلاسل النيوكليوتيدات الأميني في وظيفة البروتين. الأحماض النووية • الإنزيمات محفزات حيوية. 5 صف أهمية الإنزيمات في المخلوقات الحية. صيغتها الكيميائية (CHO) وزارة التعليم 414 Ministry of Education 2023-1445

إثراء علمي مستجدات في علم الأحياء استكشاف تقنية النانو Exploring Nanotechnology تخيل أنه يمكن اكتشاف خلايا السرطان والقضاء عليها الواحدة تلو الأخرى، أو أن دواءً جديداً يمكن اختباره على خلية واحدة لتقويم فاعليته السريرية. إن التقدم التقني هو الذي سمح للعلماء بالتركيز على خلايا محددة، ويجعلها حقيقة في المستقبل القريب. القطعة متناهية الصغر رقائق حيوية إن علم تقنية النانو فرع من العلوم يدرس تطور آلات تعمل بمقياس دقيق جدا هو النانو، واستخدامها. والنانو تبين هذه الصورة المأخوذة بوساطة الحاسوب قطعة دقيقة جدا لها يساوي واحدا من البليون من المتر (10m). ولوضع أذرع من رقائق حيوية. وتحتوي الرقائق الحيوية على مواد عضوية قد تكون قادرة على إصلاح الأضرار في الخلية العصبية يوما ما. هذا المقياس في منظوره الحقيقي لاحظ أن معظم خلايا الإنسان يتراوح قطرها بين nm 20,000 10,000 الليزر Lazers طوّر العلماء تقنية الليزر التي تسمح مجهر القوة الذرية Atomic force microscope لهم بالتعامل مع أجزاء الخلية الداخلية أو علاجها دون يستخدم الباحثون تقنية النانو في مجهر القوة الذرية إحداث ضرر بالغشاء الخلوي أو التراكيب الخلوية ليعملوا على خلية مفردة. ويستخدم هذا المجهر إبرة الأخرى. تخيل أن لك القدرة على القيام بجراحة دقيقة دقيقة جدا. ويعطي هذا النوع من المجاهر صورة جدا على المستوى الخلوي. للخلية باستخدام مجسّ مجهري لفحص الخلية. إذ وربما تكون تقنية النانو في المستقبل خط الدفاع يدخل المجس الدقيق كإبرة قطرها nm 200 تقريبًا إلى الأول في معالجة السرطان، وربما تصبح أيضًا التقنية الخلية دون إلحاق ضرر بغشائها. كما تساعد الإبرة المعيارية لفحص أدوية جديدة أو العلاج المفضل الدقيقة العلماء على دراسة كيف تستجيب الخلية المستخدم في العلاج الجيني لعلاج جديد، أو كيف تختلف كيمياء خلية مريضة عن الخلية السليمة. هناك تطبيق آخر للإبرة الدقيقة يتم الكتابة في علم الأحياء بإدخال سلاسل DNA مباشرة إلى نواة الخلية لفحص مراجعة اكتب تلخيصا حول استخدام تقنية النانو في الطب تقنية علاج جيني جديد لمعالجة الأمراض الوراثية. والرعاية الصحية، وصف فوائدها وتحدياتها، وتستطيع أن تضمن تقريرك عرضا توضيحيا. وزارة التعليم Ministry of Education 20235

مختبر الأحياء استقصاء ميداني: ما المواد التي تنتقل خلال غشاء شبه منفذ ؟ الخلفية النظرية: جميع الأغشية في الخلايا – ومنها 6. أعد الخطوة رقم 5 مستخدما المحلول الثاني. الغشاء البلازمي والأغشية التي تحيط بالعضيات في الخلايا 7. بعد 45 دقيقة انقل بعض الماء من كل دورق في أنابيب الحقيقية النواة - شبه منفذة. وفي هذه التجربة تفحص حركة اختبار. بعض الجزيئات الحيوية المهمة عبر غشاء ديلزة مشابه 8. أضف بضع قطرات من محاليل الاختبار المناسبة للغشاء البلازمي. ولأن الغشاء ذو ثقوب، لذا فهو يسمح إلى الماء. بنفاذ الجزيئات الصغيرة الحجم فقط. سؤال: ما المواد التي تنتقل عبر غشاء الديلزة؟ المواد والأدوات أنابيب ديلزة من . محلول بينيدكت اللامائي السيليلوز (2). . دورق 400mL (2) . سلك. . مقصات. . ماء مقطر. . صحن بلاستيكي صغير. . محلول نشا. . محلول البيومن. . محلول جلوكوز. • محلول NaCl. و سجل نتائجك، وحدد ما إذا كان توقعك صحيحًا. ثم قارن نتائجك بنتائج مجموعات أخرى من زملاء صفك، وسجل النتائج للمحلولين اللذين أعددتهما للفحص ( للكشف عن الجلوكوز). 10. التنظيف والتخلص من الفضلات. اغسل جميع المواد، ثم أعدها إلى مكانها. وتخلص من المحاليل . محلول نترات الفضة (للكشف عن NaCl). وأنابيب الديلزة التي استخدمت وفق إرشادات . کاشف بیورت (للكشف عن البيومن). . مخبار مدرج سعته .10mL . أنابيب اختبار (2). . حامل أنابيب . تمع. . قلم شمعي. . محلول بود (الفحص النشا). . قطارة. احتياطات السلامة خطوات العمل 1 املأ بطاقة السلامة في دليل التجارب العملية. 2 اعمل جدول بيانات وفق تعليمات معلمك. معلمك. اغسل يديك جيدًا بعد استخدام أي مادة كيميائية. حلل ثم استنتج 1. قوم. هل انتقلت جزيئات المحلول الذي فحصته عبر أنبوب الديلزة؟ فسّر إجابتك. 2. التفكير الناقد ما خصائص الغشاء البلازمي التي تجعله ينظم حركة الجزيئات بدرجة أكبر من غشاء الديلزة؟ .3 تحليل الخطأ. كيف يؤدي عدم غسل كيس الديلزة بالماء المقطر قبل وضعه في الدورق إلى اختبار موجب كاذب لوجود جزيئات مذابة؟ وما مصادر الخطأ الأخرى التي تؤدي إلى نتائج غير 3. خذ قطعتين من أنابيب الديلزة ودورقين سعة كل منهما صحيحة ؟ mL 400، ومحلولين أعددتهما للفحص من قبل. .4 اكتب على الدوارق نوع المحلول الذي وضعته في عرض الملصقات أنبوب الديلزة. تواصل. يظهر مرض التليف الكيسي عندما يفتقر الغشاء 5 حضّر مع زميلك أحد أنابيب الديلزة، واملأه بأحد البلازمي إلى وجود جزيء يساعد على نقل أيون الكلور. ابحث عن هذا المرض، ثم اعرض ما وجدته المحاليل، واغسل الكيس من الخارج جيدا، ثم ضع مستخدما الملصقات. كيس الديلزة المملوء في دورق يحوي ماءً مقطرًا. وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445 416

1 دليل مراجعة الفصل المطويات اكتب تقريرا عن أهمية الأنزيمات في المخلوقات الحية، وفــــر أهمية وجودها في العديد من التفاعلات في الخلية. المفردات 1-1 التراكيب الخلوية والعضيات الغشاء البلازمي العضيات النفاذية الاختيارية طبقة الدهون المفسفرة المزدوجة البروتين الناقل النموذج الفسيفسائي السائل الهيكل الخلوي البلاستيدات الخضراء الجدار الخلوي الهدب السوط 1-2 كيمياء الخلية الجزيئات الكبيرة البوليمر الحمض الأميني طاقة التنشيط المحفز الموقع النشط الحمض النووي النيوكليوتيدات المفاهيم الرئيسة الفكرة الرئيسة يساعد الغشاء البلازمي على المحافظة على الاتزان الداخلي للخلية كما تسمح العضيات الموجودة في الخلايا الحقيقية النواة بالقيام بوظائف متخصصة داخل الخلية. . هناك نوعان رئيسان من الخلايا هما الخلايا البدائية النواة والخلايا الحقيقية النواة. . تحتوي الخلايا الحقيقية النواة على النواة والعضيات. . النفاذية الاختيارية خاصية الغشاء البلازمي التي تسمح للخلية بالسيطرة على ما يدخل إليها أو يخرج منها. . يتكون الغشاء البلازمي من طبقة مزدوجة من جزيئات الدهون المفسفرة. . يسهم الكولسترول والبروتينات الناقلة في وظيفة الغشاء البلازمي. . يصف النموذج الفسيفسائي السائل الغشاء البلازمي. . تحوي الخلايا الحقيقية النواة عضيات محاطة بغشاء في السيتوبلازم، تؤدي وظائف الخلية. . الرائبوسومات مواقع لبناء البروتين. . الميتوكندريا مصانع الطاقة في الخلية. الفكرة الرئيس تتكون خلايا الحية من مركبات عضوية يدخل في تركيبها الكربون بوصفه عنصرا أساسيا. . المركبات الكربونية جزيئات البناء الأساسية في المخلوقات الحية. . تتكون الجزيئات الحيوية الكبيرة بواسطة ارتباط مركبات كربونية صغيرة لتكون البوليمرات. . هناك أربعة أنواع من الجزيئات الحيوية الكبيرة. . تربط الرابطة الببتيدية الأحماض الأمينية معا لتكون البروتين. . تكون سلاسل النيوكليوتيدات الأحماض النووية. . الإنزيمات محفزات حيوية. وزارة التعليم Ministryofducation 2023 445