گام به گام فصل اول زیست دوازدهم مولکولهای اطلاعاتی

گام به گام فصل 1 زیست‌شناسی دوازدهم | فعالیت 1

این فعالیت از کتاب زیست دوازدهم فصل اول را می‌توان با استفاده از چند سیم مفتول یا سیم‌های مفتول پوشانده شده با پوشش‌های رنگی به خوبی ساخت و هر ساختار را به خوبی نمایش داد. اگر به یاد داشته باشید، در مقاله آموزش فصل اول زیست دوازدهم آموختیم که در ساختار اول پروتئین‌ها، نوع، تعداد و تکرار آمینواسیدها ساختار پروتئین را تعیین می‌کردند. همچنین، با ایجاد پیوندهای پپتیدی بین آمینواسیدها، ساختار خطی را به وجود می‌آورد.

در ساختار دوم پروتئین‌ها نیز مشاهده کردیم که ممکن است بین بخش‌هایی از زنجیره پلی‌پپتیدی، پیوند هیدروژنی نیز برقرار شود که این پیوندها، منشأ تشکیل ساختار دوم پروتئین‌ها بودند. همچنین در ساختار دوم پروتئین، دو نمونه به نام‌های ساختار مارپیچ و ساختار صفحه‌ای دیده می‌شدند.

در ساختار سوم پروتئین‌ها، تا خوردگی و مارپیچ بیش‌تر به چشم می‌آمد که منجر به تشکیل پروتئین‌های متفاوت می‌شدند. همچنین یاد گرفتیم که علت این ساختار، به دلیل برهم‌کنش‌های آب‌گریز رخ می‌دهد و گروه‌های R آمینواسیدهایی که آب گریز هستند به یکدیگر نزدیک شده و با برقراری پیوند هیدروژنی، باعث به وجود آمدن ساختاری مایل به حلقوی شکل می‌شود که ساختار سوم پروتئین است و کتاب میوگلوبین را مثال زده بود.

اما در ساختار چهارم که آخرین ساختار پروتئین‌ها محسوب می‎‌شود، دو یا چند زنجیره پلی‌پپتیدی نقش کلیدی داشتند و نحوه آرایش زیرساختارها، ساختار چهارم را به وجود می‌آوردند. البته کتاب مثالی که زده است، هموگلوبین است که از 4 زنجیره به صورت دو به دو که دو زنجیره آلفا و دو زنجیره بعدی بتا نام دارند، تشکیل شده است.

بنابراین برای نشان دادن ساختارهای پروتئین، ابتدا آن‌ها را به صورت خطی نشان می‌دهیم (ساختار اول) سپس به صورت فرم مارپیچ و صفحه‌ای در می‌آوریم (ساختار دوم) مارپیچ‌ها و صفحات را با هم یا چندگانه در کنار هم قرار می‌دهیم (ساختار سوم) تعدادی مارپیچ و صفحه را به رنگ‌های متفاوت در کنار هم قرار می‌دهیم و ساختارهای متفاوتی را نشان می‌دهیم (ساختار چهارم).

گام به گام فصل 1 زیست‌شناسی دوازدهم | فعالیت 2

پاسخ سوال الف: در کتاب درسی در قسمت عوامل موثر بر فعالیت آنزیم‌ها، در بخش دما خواندیم که، آنزیم‌ها در دما بالاتر ممکن است شکل غیر طبیعی یا برگشت‌ناپذیر پیدا کنند و غیرفعال شوند. آنزیم‌هایی که در دما پایین غیرفعال می‌شوند، با برگشت دما به حالت طبیعی، می‌توانند به حالت طبیعی باز گردند. برای مطالعه سایر مقالات مرتبط با گام به گام دروس پایه دوازدهم، از طریق لینک گام به گام زیست دوازدهم اقدام کنید.

همچنین خواندیم که آنزیم‌ها در دما 37 درجه سانتی‌گراد بدن، بهترین عمل‌کرد را دارند. پس زمانی که تب بالا یا بالا 40 درجه سانتی‌گراد رخ می‌دهد، ممکن است آنزیم‌ها با تغییر شکل غیر طبیعی و غیر قابل برگشت ساختاری رو به رو شده و غیر فعال شوند. بنابراین عمل‌کرد آن‌ها در یاخته مختل شده و منجر به اختلال عمل‌کرد آنزیم‌ها می‌شود. اختلال عمل‌کرد آنزیم‌ها نیز می‌تواند باعث غیر فعال شدن واکنش‌های حیاتی یاخته‌ها و مشکل در بافت‌های بدن، تشنج، اغما و حتی ممکن است مرگ نیز رخ دهد.

پاسخ سوال ب: همان‌طور که گفتیم، آنزیم‌ها در دما بالاتر ممکن است شکل غیر طبیعی یا برگشت‌ناپذیر پیدا کنند و غیرفعال شوند. آنزیم‌هایی که در دما پایین غیرفعال می‌شوند، با برگشت دما به حالت طبیعی، می‌توانند به حالت طبیعی باز گردند.

بنابراین در آزمایشگاه‌ها، برای غیر فعال کردن دائمی آنزیم‌ها از دما بالا استفاده می‌شود و برای غیر فعال کردن موقتی و برگشت‌پذیر برای مدتی، از دما پایین استفاده می‌کنند.

گام به گام فصل اول زیست‌شناسی دوازدهم | پاسخ سوالات متن کتاب

پرسش صفحه 3 پاراگراف سوم خط آخر: ایوری و همکارانش ابتدا از عصاره استخراج شده از باکتری‌های کشته شده پوشینه‌دار استفاده کردند و در آن تمامی پروتئین‌های موجود را تخریب کردند. به نظر شما چگونه این کار انجام شد؟!

به کمک آنزیم پروتئاز _ در واقع آن‌ها توسط این آنزیم، تمام باکتری‌های پروتئین را از بین بردند. بعد از ادغام عصاره کشته شده باکتری کپسول‌دار با آنزیم پروتئاز، محلول را به محلول باکتری‌های بدون کپسول اضافه کرد. آن‌ها فرض را بر این گذاشته بودند که اگر پروتئین عامل اصلی انتقال وراثت یا صفات باشد، نباید باکتری بدون کپسول، کپسول‌دار شود که از قضا این اتفاق دقیقأ رخ داد! یعنی انتقال صفت کپسول‌دار شدن رخ داده بود. پس آن‌ها نتیجه گرفتند که پروتئین عامل اصلی انتقال صفات نیست. اما در آن زمان هیچ‌کس این نظریه را نپذیرفت.

پرسش صفحه 10زیر شکل 10: DNA باکتری‌های حاصل از دور دوم همانندسازی (بعد از 40 دقیقه) پس از گریز دادن دو نوار، یکی در میانه و دیگری در بالا لوله تشکیل دادند. پس نیمی از آن‌ها چگالی متوسط و نیمی چگالی سبک داشتند. چرا؟!

دلیل این اتفاق این است که DNAهای این مرحله در ابتدا همانندسازی همگی چگالی متوسطی داشتند؛ یعنی یک رشته سبک دارای N14 منفی، یک رشته سنگین دارای N15 (و در محیط حاوی N14) آماده برای ساخت رشته سبک (در مقابل رشته سنگین DNA اولیه یک رشته سبک) چگالی متوسط و مقابل رشته سبک آن یک رشته سبک (چگالی سبک) ساخته می‌شود.

پرسش صفحه 16، نقش میوگلوبین: آیا به یاد می‌آورید میوگلوبین در بدن چه نقشی دارد؟!

میوگلوبین‌ها رنگ‌دانه‌هایی در بافت ماهیچه مخطط هستند که، توانایی ذخیره و رساندن بهتر اکسیژن به تارهای ماهیچه‌ای را برعهده دارند که در افراد ورزشکار، تعداد این میوگلوبین‌ها در بدن آن‌ها افزایش می‌یابد.

پرسش صفحه 18 پاراگراف سوم، نقش آنزیمی پمپ سدیم _ پتاسیم: آیا محل‌های فعالیت و نقش آنزیمی این پمپ را به یاد دارید؟

محل پمپ سدیم – پتاسیم غشا یاخته‌های عصبی است و نقش آنزیمی آن به صورت جابجایی یون‌های سدیم و پتاسیم دو سمت غشا در جهت خلاف شیب غلظت آن‌ها بوده و آنزیم هستند؛ چون جایگاهی برای اتصال ATP دارند (جایگاه فعال)، و واکنش تجزیه ATP به ADP و P در آن انجام می‌شود، پس در واقع، عمل اختصاصی دارند.

پرسش صفحه 20 پاراگراف دوم: اگرچه آنزیم‌ها عملی اختصاصی دارند ولی برخی از آن‌ها بیش از یک نوع واکنش را سرعت می‌بخشند. آیا می‌توانید مثالی از این نوع آنزیم‌ها بیاورید؟!

آنزیم‌هایی که بیش از یک نوع واکنش را سرعت می‌بخشند می‌توان آنزیم دناپلیمراز را مثال زد که هم واکنش پلی‌مرازی دارد و پیوندهای فسفودی‌استر را در رشته DNA ایجاد می‌کند و هم واکنش نوکلئازی دارد و پیوندهای فسفودی‌استر را می‌شکند. همچنین آنزیمی به نام آنزیم روبیسکو وجود دارد که در فصل ششم صفحه 85 کتاب زیست پایه دوازدهم خواهیم خواند.

ایستگاه پایانی

---

ارائه شده توسط : حسین ایزدی

در وب سایت : جم نما