صفر تا صد مولکول‌های اطلاعاتی-زیست دوازدهم-محمدمهدی مقصودی

به نام خدا

سلام به دوستان کنکوری 1401 😊

امیدوارم همگی حالتون خوب باشه.

درسنامه و نکات کامل فصل اول زیست دوازدهم ⬅مولکول‌های اطلاعاتی

منطبق با آزمون ۲۴ دی 

نویسنده: آقای محمدمهدی مقصودی، رتبه 268منطقه 2 کنکور تجربی99 و دانشجوی دندانپزشکی دانشگاه اصفهان 

درصد زیست کنکور:79%

با ما همراه باشید😄

قسمت اول

برای دیدن قسمت دوم:

صفر تا صد مولکول های اطلاعاتی-زیست دوازدهم-محمد مهدی مقصودی

رسیدیم به فصل اول دوازدهم... 

در شکل اول باکتری پوشینه داری رو کتاب نشون داده که میریم ببینیم چه نکاتی داره!

*باکتری نشان داده شده، استرپتوکوکوس نومونیا هست که کروی شکل می باشد. مطابق شکل، این باکتری فاقد تاژک و مژک می باشد.

*همانطور که از قبل می دانیم، باکتری ها دارای هسته مشخصی نمی باشند. دنای باکتری ها همراه با پروتئین های متصل به آن  در تماس با دیگر اجزای سلولی در سیتوپلاسم قرار گرفته است.

*باکتری مربوطه در سمت خارج غشای یاخته ای خود، پوشینه دارد. ضخامت پوشینه از غشای یاخته ای بیشتر می باشد.

*پوشینه باکتری ها، نقش های متفاوتی دارد. به طور مثال می تواند سبب حفاظت از باکتری در برابر دستگاه ایمنی بدن انسان یا سایر حیوانات شود. علاوه بر آن، می تواند سبب اتصال باکتری ها به سایر نقاط شود.

*دقت کنید که همگی باکتری ها دارای غشای یاخته ای می باشند. بیشتر باکتری ها در سمت خارج غشای یاخته ای دارای دیواره یاخته ای می باشند. برخی از آنان نیز در سمت خارج دیواره یاخته ای، دارای پوشینه می باشند.

*جنس پوشینه باکتری ها از نوعی پلی ساکارید می باشد.

*گریفیت در حین تلاش برای تولید واکسن آنفولانزا، به نتیجه گیری های مهمی درباره ماده وراثتی رسید. او با دو نوع از باکتری های استرپتوکوکوس نومونیا، آزمایش هایی روی موش ها انجام داد که در ادامه به بررسی آنها می پردازیم!

*نوع پوشینه دار باکتری نومونیا سبب سینه پهلو در موش ها می شود، در حالی که نوع بدون پوشینه آن، قدرت بیماری زایی ندارد.

*آزمایش اول: در این مرحله، باکتری های زنده پوشینه دار به موش تزریق شد. در نتیجه، علائم بیماری بروز کرد و موش ها دچار سینه پهلو شدند و در نهایت مردند.

*آزمایش دوم: در این مرحله، باکتری های زنده فاقد پوشینه به موش تزریق شدند. به دلیل نداشتن پوشینه، باکتری ها قدرت بیماری زایی نداشتند و موش ها زنده ماندند.

*آزمایش سوم: در این مرحله، باکتری های پوشینه دار کشته شده با گرما به موش تزریق شدند. با توجه به زنده نبودن باکتری ها، موش ها بیمار نشدند و زنده ماندند.

*آزمایش چهارم:در این مرحله، باکتری های زنده بدون پوشینه همراه با باکتری های پوشینه دار کشته شده با گرما به موش ها تزریق شد. در نتیجه، موش ها مردند و در خون،شش ها و بافت های دیگر تعداد قابل توجهی باکتری زنده پوشینه دار مشاهده شد.

*از آزمایش اول و دوم می توان نتیجه گرفت که وجود پوشینه در باکتری ها می تواند سبب بیماری زایی شود.

*از آزمایش سوم نتیجه می گیریم که پوشینه به تنهایی قدرت بیماری زایی ندارد.

*از آزمایش چهارم نتیجه می گیریم که ماده وراثتی به نوعی می تواند از یاخته ای به یاخته دیگر منتقل شود! اما دقت کنیم که از آزمایش های گریفیت مشخص ماهیت ماده وراثتی و نحوه انتقال آن مشخص نشد!

*باکتری های پوشینه دار زنده در گرمای بدن موش نمی میرند!

*در اثر گرما، پوشینه باکتری سالم می ماند در حالی که دیگر اجزای باکتری شامل غشای یاخته و سیتوپلاسم آن از بین می رود و منجر به مرگ باکتری می شود. البته دقت کنید که دنای باکتری سالم می ماند که در نهایت سبب انتقال صفت پوشینه به باکتری های زنده می شود.

*باکتری استرپتوکوکوس نومونیا می توند از دیواره مویرگ های ششی عبور کند.

*با توجه به قدرت بیماری زایی استرپتوکوکوس نومونیا، می توان نتیجه گرفت که ماکروفاژ های درون شش ها توانایی مبارزه با این باکتری را ندارند.

*در آزمایش اول و چهارم ورود باکتری ها، دستگاه ایمنی موش را بر می انگیزد ولی چون توانایی ایجاد پاسخ ایمنی کافی ندارد، به همین دلیل موش ها می میرند.

*در آزمایش دوم و سوم ورود باکتری ها، دستگاه ایمنی موش را بر می انگیزد و پاسخ ایمنی کافی ایجاد می شود، به همین دلیل موش ها زنده می مانند.

*شکل مقابل نشان دهنده ساختار یک نوکلئوتید می باشد.

*هر نوکلئوتید از یک یا چند گروه فسفات، یک قند 5 کربنه و یک باز آلی تشکیل شده است.

*باز آلی می تواند به صورت پورین یا دو حلقه ای باشد یا اینکه پیریمیدین و تک حلقه ای باشد.

*پورین ها شامل آدنین و گوانین و پیریمیدین ها شامل تیمین، یوراسیل و سیتوزین می باشد.

*اتصال باز آلی و گروه فسفات به قند 5 کربنه، از طریق پیوند کوالانسی (اشتراکی) صورت می گیرد.

*اتم اکسیژن قند 5 کربنه بین دو کربن متصل به باز آلی و گروه فسفات قرار گرفته است.

*باز های آلی نیتروژن دار پورینی شامل یک حلقه 5 ضلعی و یک حلقه 6 ضلعی ایجاد شده اند. اتصال این باز ها به قند از طریق حلقه 5 ضلعی رخ می دهد.

*باز های آلی نیتروژن دار پیریمیدینی شامل یک حلقه 6 ضلعی می باشند.

*دقت کنید نوکلئوتید های دارای بازهای پورینی شامل 3 حلقه هستند که 2 حلقه آن نیتروژن دار مربوط به باز و یک حلقه آن مربوط به قند می باشد.

*دقت کنید نوکلئوتید های دارای باز های پیریمیدینی شامل 2 حلقه هستند که 1 حلقه آن نیتروژن دار مربوط به باز و یک حلقه مربوط به قند می باشد.

*باز آلی یوراسیل در دنا یافت نمی شود و در رنا می تواند یافت شود. به طور مشابه، باز آلی تیمین در دنا برخلاف رنا وجود دارد.

*نوکلئوتید ها به طور معمول در حالت آزاد بیشتر از یک گروه فسفات دارند، اما هنگاهی که در ساختار رشته های پلی نوکلئوتیدی می خواهند قرار بگیرند، با یک فسفات وارد رشته می شوند و دیگر گروه های فسفات خود را از دست می دهند.

*ترکیب با 2 دهم: ATP شکل رایج انرژی زیستی در یاخته می باشد. این انرژی در پیوند های فسفات این مولکول ذخیره شده است، یعنی در واقع این مولکول دارای دو پیوند پر انرژی می باشد. در مواقع لزوم به انرژی، پیوند بین دو فسفات می شکند و انرژی آزاد می شود.

*ترکیب با 5 دهم: از سوخت و ساز نوکلئوتید ها، ماده دفعی نیتروژن داری تولید می شود که از طریق کلیه ها از بدن دفع می شود. 

*شکل مقابل نشان دهنده دنای دو رشته ای و رنای تک رشته ای می باشد.

*ساختار دنا به صورت نردبان دو رشته ای است که قند ریبوز و گروه های فسفات پایه های آن و باز های آلی پایه های آن را تشکیل می دهند.

*باز های آلی در دنا شامل آدنین، گوانین، سیتوزین و تیمین می باشد.

*بازهای آلی در رنا شانل آدنین، گوانین، سیتوزین و یوراسیل می باشد.

*بین نوکلئوتید های مجاور پیوند فسفودی استر و بین نوکلئوتید های مقابل پیوند هیدروژنی یافت می شود.

*بین حلقه های دنا، شیار هایی وجود دارد که به صورت یکی در میان عمیق و کم عمق هستند!

*در هر حلقه نشان داده شده در شکل، 5 جفت باز آلی دیده می شود.

*رنا در بخش های مختلف خود، قطر متفاوتی دارد.

*آخرین فسفات در رنا و دنای خطی، قابلیت تشکیل پیوند فسفودی استر ندارد.

*در نوکلئیک اسیدهای خطی، یک طرف گروه فسفات وجود دارد و در سمت دیگر قند یافت می شود، بنابرین رنا و دنای خطی همواره دو انتهای متفاوت دارند.

*در یاخته ها، انواعی از رنا ها یافت می شود. شامل رنای پیک، رنای ناقل، رنای ریبوزومی و ... . در برخی رنا ها مانند رنای ناقل، پیوند هیدروژنی وجود دارد.

*شکل مقابل نشان دهنده یک رشته پلی نوکلئوتیدی می باشد.

*نوکلئوتیدهای مجاور در یک رشته توسط پیوند فسفودی استر به یکدیگر متصل می شوند.

*بازهای آلی به صورت تک حلقه یا دو حلقه ای می باشند. دوحلقه ای ها توسط حلقه 5 ضلعی به قند متصل می شوند.

*در انتهای یک رشته گروه هیدروکسیل قند و در سمت دیگر گروه فسفات دیده می شود.

*همه نوکلئوتیدهای موجود در رشته، دارای یک گروه فسفات می باشند.

*پیوند فسفودی استر در واقع از 2 پیوند فسفواستری (قند – فسفات) تشکیل شده است. یکی از این پیوند ها مربوط به قند و فسفات یک نوکلئوتید و پیوند دیگر مربوط به قند و فسفات دو نوکلئوتید مختلف می باشد.

*در پیوند فسفودی استر، گروه فسفات از یک نوکلئوتید به گروه هیدروکسیل از قند 5 کربنه نوکلئوتید دیگر متصل می شود.

*در هر رشته پلی نوکلئوتیدی خطی، تعداد پیوند فسفودی استر یکی کمتر از تعداد نوکلئوتید هاست. پس در مولکول های دو رشته ای مانند دنا، تعداد پیوندهای فسفودی استر دوتا کمتر از تعداد نوکلئوتید هاست.

*در رشته های پلی نوکلئوتیدی حلقوی، تعداد پیوندهای فسفودی استر برابر با تعداد نوکلئوتید ها می باشد.

*با توجه به اینکه دو انتهای هر رشته پلی نوکلئوتیدی خطی متفاوت می باشد، می توان گفت این مولکول ها دارای قطبیت می باشند.

*واحد قندی ریبوزی در دنا، دئوکسی ریبوز و در رنا ریبوز می باشد.

*ویلیکینز و فرانکلین با استفاده از پرتوی ایکس، از مولکول دنا تصاویری تهیه کردند که نتایج مهمی در بر داشت.

*با توجه به شکل، می توان نتیجه گرفت که پرتوی ایکس از مولکول دنا رد نمی شود و بازتاب می شود.

*از جمله نتایج می توان به این موارد دست یافت: 1-مولکول دنا حالت مارپیچی دارد. 2-مولکول دنا بیش از یک رشته دارد. 3-ابعاد مولکول نیز مشخص شد.

*دقت کنید که این دانشمندان تنها فهمیدند که دنا بیش از یک رشته دارد. تعیین دقیق تعداد رشته ها از نتایج پژوهش های واتسون و کریک به دست آمد.

*نتیجه پراش پرتوی ایکس به مولکول دنا، تصویری پروانه ای شکل یا x مانند می باشد.

*آزمایش این دو دانشمند پژوهش های چارگاف که بیان کرده بود در مولکول دنا، تعداد آدنین با تیمین و گوانین با سیتوزین تقریبا برابر است، تایید شد.

*واتسون و کریک با استفاده از نتایج آزمایش های چارگاف،داده های حاصل با پرتوی ایکس و یافته های خود، مدل مولکولی نردبان مارپیچ برای دنا را پیشنهاد داده اند.

*مدل پیشنهادی آنان شامل دو پایه و پله هایی در میان آنها می باشد.

*ستون ها شامل پیوندهای فسفودی استر، گروه های فسفات و قندهای آلی 5 کربنه می باشد. پله ها نیز شامل بازهای آلی و پیوندبین آنان می باشد.

*بین گوانین و سیتوزین 3 پیوند هیدروژنی و بین آدنین و تیمین 2 پیوند هیدروژنی یافت می شود. به همین دلیل می توان گفت جفت بار گوانین و سیتوزین نقش بیشتری در استحکام مولکول دنا دارند.

*در مدل نردبان مارپیچ مانند، مولکول دنا حول محوری تابیده است.

*هر پله مولکول مربوطه، شامل 3 حلقه باز آلی می باشد که 2 تای آن مربوط به باز پورین ها و یکی مربوط به باز پیریمیدینی می باشد.

*همانطور که گفتیم ویلیکینز و فرانکلین ثابت کردند که دنا بیش از یک رشته دارند، اما تعداد دقیق آن مشخص نشد.ولی واتسون و کریک با این مدل خود ثابت کردند که دنا دو رشته دارد که مورد تایید پژوهش های امروزی نیز می باشد.

*قرارگرفتن بازهای آلی مطابق شکل روبرو، موجب پایداری اطلاعات موجود در دنا و فشرده شدن بهتر فام تن ها می شود.

*پیوندهای هیدروژنی به تنهایی انرژی کمی دارند، اما وجود تعداد زیادی از این پیوند ها به دنا حالت پایدارتری می دهد.

*دقت کنید فسفات های موجود در یک انتهای رشته در تشکیل پیوند فسفودی استر نقشی ندارند.

*قرارگیری جفت بازهای مکمل به صورت روبرو، باعث می شود که همیشه قطر دنا ثابت بماند. زیرا در مقابل هر باز پورینی، باز پیریمیدینی قرار دارد. این موضوع همان نکته ای است که اشاره کردیم در هر پله، سه حلقه آلی وجود دارد.

*همانطور که می دانید برای تقسیم سلولی باید ماده وراثتی دوبرابر شود. به فرایندی که باعث می شود یک مولکول دنا از مولکول دنای سابق یاخته ساخته شود، همانندسازی می گوییم.

*سه طرح پیشنهادی روبرو از سوی دانشمندان مطرح شد، در ادامه به بررسی نکات این مدل های فرضی می پردازیم اما می دانیم که تنها مدل نیمه حفاظتی در حقیقت رخ می دهد.

*همانندسازی حفاظتی: در این مدل، هردورشته قدیمی دنا در یاخته مادری می مانند و هر دو رشته جدید وارد یاخته دختری می شوند.

*همانندسازی نیمه حفاظتی: در این مدل، یک رشته قدیمی و یک رشته جدید در یاخته اولیه قرار می گیرند و یک رشته قدیمی و یک رشته جدید وارد یاخته دختری می شوند.

*همانندسازی غیرحفاظتی:در این طرح، قطعاتی بین رشته های دنای اولیه و دنای ساخته شده جا به جا می شوند و در هر رشته، هم قطعاتی قدیمی و هم جدید دیده می شود.

*در همه این طرح ها، اجزای نوکلئوتیدی دنای مادر ثابت باقی می ماند.

*در همانندسازی حفاظتی، نوکلئوتید های قدیمی همگی با پیوند فسفودی استر به یکدیگر اتصال دارند و نوکلئوتیدهای جدید هم صرفا با هم دیگر اتصال دارند.

*در همانندسازی حفاظتی و نیمه حفاظتی،رشته های دنای اولیه بدون تغییر باقی می مانند.

*در همانندسازی نیمه حفاظتی و غیرحفاظتی هر یاخته هم نوکلئوتیدهایی از دنای اولیه و هم از نوکلئوتیدهای تازه ساخته شده دارد.

*در همانندسازی غیرحفاظتی برخلاف حفاظتی و نیمه حفاظتی، شکست پیوندهای فسفودی استر را داریم.

*مزلسون و استال با استفاده از آزمایش های روبرو ثابت کردند که همانندسازی دنا نیمه حفاظتی می باشد.

*ابتدا باکتری هایی را در محیط کشت دارای نوکلئوتید های نیتروژن15 قرار می دهند تا این ایزوتوپ در ساختار مولکول های دنا به کار رود.

*بعداز چندین دور همانندسازی که باکتری ها دارای نیتروژن15 شدند، آنها را وارد محیط کشت حاوی نیتروژن

14 می کنند.

*از باکتری های موجود در محیط کشت، سه نمونه در زمان های متفاوت جدا می شود.

*در زمان صفر دقیقه، یعنی زمانی که باکتری ها از نیتروژن 14 استفاده نکردند، یک نمونه تهیه می شود. نوکلئوتیدهای این باکتری همگی دارای نیتروژن15 می باشند.

*در زمان 20 دقیقه، پس از یک دورهمانندسازی باکتری ها (چون هر تقسیم باکتری ها نیازمند 20 دقیقه می باشد) یک نمونه تهیه می شود.

*در زمان 40 دقیقه، پس از دو دور همانندسازی باکتری ها نیز یک نمونه تهیه می شود.

*در مرحله بعدی، هر سه نمونه را در شیبی از محلول سزیم کلرید با غلظت های متفاوت سانتریوفیژ می کنند و بر اساس دنای شان باعث تشکیل سه نوار در ظرف ها می شوند.

*نمونه اول حاوی باکتری هایی است که همگی دارای نیتروژن15 می باشند. چون هر دورشته آنها دارای نوکلئوتیدهایی با ایزوتوپ سنگین می باشد، یک نوار سنگین در انتهای لوله تشکیل می شود.

*نمونه دوم شامل باکتری هایی است که یک رشته آنها دارای نوکلئوتیدهایی با نیتروژن 15 و یک رشته آنها دارای نوکلئوتیدهایی با نیتروژن 14 می باشد. به همین دلیل یک رشته سنگین و یک رشته سبک دارند. این نمونه سبب تشکیل یک نوار با چگالی متوسط در وسط لوله می شود.

*نمونه سوم شامل دو دسته باکتری می باشد. یک دسته از آنها هر دورشته شان دارای نوکلئوتید هایی با نیتروژن 14 می باشند و یک دسته دیگر آنها، یک رشته با نوکلئوتیدهای نیتروژن14 و یک دسته با نوکلئوتیدهای نیتروژن15 می باشد.دسته اول چگالی سبک دارند و سبب تشکیل یک نوار در بالای لوله می شوند و دسته دوم چگالی متوسط دارند و سبب تشکیل یک نوار در میانه لوله می شوند.

*دقت کنید نیتروژن رایج در طبیعت 14 می باشد. به همین دلیل می توان گفت نوکلئوتیدهای طبیعی شامل این ایزوتوپ نیتروژن می باشند.

*در همه دناهای تشکیل شده در این آزمایش ها دو انتهای مولکول با پیوند فسفودی استر به یکدیگر متصل می باشند. زیرا دنای باکتری ها حلقوی است!

*در دنای با چگالی متوسط پیوند هیدروژنی بین دو رشته که دارای ایزوتوپ های مختلف می باشند، تشکیل می شود.

*دقت کنید هر نوار نشان دهنده یک مولکول دنا نیست! در واقع هر نوار تشکیل شده شامل تعدادی مولکول دنا می باشد که دارای چگالی یکسانی می باشند.

*رشته های سنگین در سانتریفیوژ سریع تر از رشته های سبک حرکت می کنند.

برای رزرو مشاوره و رفع اشکال درسی و شرکت در کلاس های کنکوری با مشاوران سایت برترها بر روی لینک زیر کلیک کنید یا با شماره تماس 0216463 داخلی1174(حیدریان) تماس بگیرید.سایت برترها