أسئلة قصيرة مدة كل منها دقيقتان مع منحنيات وجداول: تركيب البروتين، الإنزيمات، المناعة، الاتصال العصبي، التركيب الضوئي والتنفس، والنشاط التكتوني للصفائح.
إليك تتابع النيكليوتيدات في جزء من السلسلة الناسخة (المستنسخة) للـ ADN: \[ \mathrm{TAC\;GGA\;CTT} \] وجزء من جدول الشفرة الوراثية:
السؤال: اكتب تتابع نيكليوتيدات الـ ARNm الموافق، ثم تتابع الأحماض الأمينية.
ARNm: $\mathrm{AUG\;CCU\;GAA}$ (التكامل مع السلسلة الناسخة مع تعويض T بـ U). الببتيد: Met – Pro – Glu (3 أحماض أمينية).
تبدأ عملية تركيب البروتين بمرحلة الاستنساخ.
السؤال: أين تتم مرحلة الاستنساخ في الخلية حقيقية النواة؟ ما الإنزيم المسؤول عنها؟ وما ناتجها؟
تتم في النواة، بتدخل إنزيم ARN بوليميراز، وتنتج جزيئة ARNm (ARN رسول) مكملة للسلسلة الناسخة.
يمثل المنحنى تغيرات سرعة تفاعل إنزيمي بدلالة درجة الحرارة.
السؤال: عيّن درجة الحرارة المثلى. فسّر انعدام النشاط عند $0^\circ\mathrm{C}$ وعند $65^\circ\mathrm{C}$ مع إبراز الفرق بينهما.
الدرجة المثلى $37^\circ\mathrm{C}$. عند $0^\circ\mathrm{C}$: تثبيط مؤقت (عكوس) يعود النشاط بارتفاع الحرارة. عند $65^\circ\mathrm{C}$: تخرب الإنزيم (فقدان بنيته الفراغية وموقعه الفعال) وهو غير عكوس.
يمثل الشكل تأثير الـ pH على نشاط إنزيمين هضميين (A) و (B).
السؤال: عيّن الـ pH الأمثل لكل إنزيم. أيهما يعمل في المعدة؟ علّل.
A: pH أمثل $\approx2$، B: pH أمثل $\approx7$. الإنزيم A (مثل الببسين) يعمل في المعدة لأن وسطها حمضي.
يمثل المنحنى تغير السرعة الابتدائية لتفاعل إنزيمي بدلالة تركيز الركيزة $[S]$ (كمية الإنزيم ثابتة).
السؤال: فسّر ثبات السرعة عند التراكيز المرتفعة للركيزة.
عند التراكيز المرتفعة تكون كل المواقع الفعالة للإنزيم مشغولة (تشبع الإنزيم بالركيزة)، فتبلغ السرعة قيمتها العظمى $V_{max}$ ولا تزيد بزيادة $[S]$.
حقن أرنب بمستضد في اليوم 0 ثم بالمستضد نفسه في اليوم 30. يمثل المنحنى تركيز الأجسام المضادة في المصل.
السؤال: قارن بين الاستجابتين (المدة والشدة)، ثم فسّر الفرق.
الاستجابة الثانوية أسرع ظهوراً وأشد (تركيز أكبر بكثير) وتدوم أطول. السبب: تشكل خلايا ذاكرة (LB ذاكرة) خلال الاستجابة الأولى تتعرف بسرعة على المستضد نفسه.
الجسم المضاد (Immunoglobuline) جزيئة بروتينية على شكل حرف Y.
السؤال: مِمّ تتكون جزيئة الجسم المضاد؟ كم موقعاً لتثبيت المستضد تحمل؟ وما الجزء المسؤول عن نوعيتها؟
تتكون من 4 سلاسل ببتيدية: سلسلتان ثقيلتان وسلسلتان خفيفتان مرتبطة بجسور ثنائية الكبريت. تحمل موقعين لتثبيت المستضد في المنطقة المتغيرة المسؤولة عن نوعيتها.
يمثل المنحنى تطور عدد اللمفاويات $\mathrm{LT_4}$ عند شخص مصاب بفيروس VIH.
السؤال: صف تطور عدد $\mathrm{LT_4}$. لماذا يصبح المصاب عرضة للأمراض الانتهازية؟
يتناقص عدد $\mathrm{LT_4}$ تدريجياً (الفيروس يستهدفها ويخربها). بما أن $\mathrm{LT_4}$ تنشط الاستجابتين الخلطية والخلوية، فإن نقصها يُضعف الجهاز المناعي فتظهر الأمراض الانتهازية.
يمثل التسجيل تغيرات فرق الكمون عبر غشاء ليف عصبي بعد تنبيه فعال.
السؤال: عيّن قيمة كمون الراحة وسعة كمون العمل، ثم سمّ مراحل كمون العمل.
كمون الراحة $-70\,\mathrm{mV}$، سعة كمون العمل $30-(-70)=100\,\mathrm{mV}$. المراحل: زوال الاستقطاب (دخول $\mathrm{Na^+}$)، عودة الاستقطاب (خروج $\mathrm{K^+}$)، فرط الاستقطاب، ثم العودة لكمون الراحة.
الكورار مادة تتثبت على المستقبلات الغشائية للأستيل كولين في المشبك العصبي العضلي دون أن تفتحها.
السؤال: ما نتيجة حقن الكورار على تقلص العضلة؟ علّل.
لا تتقلص العضلة (شلل): الكورار يحتل مستقبلات الأستيل كولين فيمنع تثبته ولا تنفتح القنوات، فلا يتولد كمون عمل بعد مشبكي.
المعادلة الإجمالية للتركيب الضوئي: \[ 6\,\mathrm{CO_2}+12\,\mathrm{H_2O} \xrightarrow{\text{lumière}} \mathrm{C_6H_{12}O_6}+6\,\mathrm{O_2}+6\,\mathrm{H_2O} \]
السؤال: أين تتم المرحلة الكيموضوئية؟ وما مصدر الأكسجين المنطلق؟
تتم في أغشية التيلاكويد داخل الصانعة الخضراء. مصدر $\mathrm{O_2}$ المنطلق هو الماء (أكسدة الماء/التحلل الضوئي للماء).
نقيس تركيز الأكسجين في معلق صانعات خضراء معرضة للضوء ثم للظلام.
السؤال: حلّل المنحنى، وماذا تستنتج؟
في الضوء يزداد تركيز $\mathrm{O_2}$ (انطلاق الأكسجين)، وفي الظلام يتوقف الانطلاق ويثبت التركيز. نستنتج أن انطلاق $\mathrm{O_2}$ (المرحلة الكيموضوئية) يتطلب الضوء.
تستعمل الخميرة الغلوكوز في وسط هوائي (تنفس) أو في وسط لا هوائي (تخمر كحولي).
السؤال: قارن بين حصيلة الطاقة (عدد جزيئات ATP) لجزيئة غلوكوز في الحالتين، وحدد مقر كل منهما.
التنفس: حوالي 36 إلى 38 ATP، في الهيولى (التحلل السكري) والميتوكوندري. التخمر: 2 ATP فقط، في الهيولى، لأن الهدم غير كلي (ناتجه الإيثانول و $\mathrm{CO_2}$).
معامل التنفس $QR=\dfrac{V_{\mathrm{CO_2}\,\text{dégagé}}}{V_{\mathrm{O_2}\,\text{absorbé}}}$.
السؤال: احسب $QR$ عند الأكسدة التنفسية الكلية للغلوكوز: $\mathrm{C_6H_{12}O_6}+6\mathrm{O_2}\to6\mathrm{CO_2}+6\mathrm{H_2O}$. ماذا تستنتج إذا وجدنا $QR=0{,}7$؟
$QR=\frac66=1$ (المادة المؤكسدة سكريات). $QR\approx0{,}7$ يدل على أكسدة الدهون (الليبيدات).
يمثل الشكل عمر صخور قاع المحيط بدلالة البعد عن محور الظهرة.
السؤال: صف تغير عمر الصخور، ثم احسب سرعة ابتعاد الصفيحة عن الظهرة بـ $\mathrm{cm/an}$.
يزداد عمر الصخور بالابتعاد عن الظهرة بشكل متناظر (الظهرة منطقة تشكل قشرة جديدة). السرعة: $v=\dfrac{100\,\mathrm{km}}{5\,\mathrm{Ma}}=\dfrac{10^7\,\mathrm{cm}}{5\times10^6\,\mathrm{an}}=2\,\mathrm{cm/an}$.
يمثل الشكل توزع بؤر الزلازل تحت قارة بجوار خندق محيطي.
السؤال: صف توزع البؤر. ماذا يسمى هذا المستوى؟ وماذا يدل عليه؟
يزداد عمق البؤر بالابتعاد عن الخندق، فهي تتوزع على مستوى مائل يسمى مستوى بينيوف (Benioff)، يدل على غوص الصفيحة المحيطية تحت الصفيحة القارية.
تكتسب البروتينات بنية فراغية محددة ترتبط بوظيفتها.
السؤال: اذكر ثلاثة أنواع من الروابط التي تحافظ على البنية الفراغية (الثالثية) للبروتين.
الجسور ثنائية الكبريت (بين السيستئين)، الروابط الشاردية، الروابط الهيدروجينية، والتجاذبات الكارهة للماء.
حمض أميني قيمة pH$_i$ له تساوي 6، نضعه في وسط $\mathrm{pH}=3$ ونخضعه لتيار كهربائي.
السؤال: ما الشحنة الإجمالية للحمض الأميني في هذا الوسط؟ ونحو أي قطب يهاجر؟
$\mathrm{pH}<\mathrm{pH}_i$: يسلك سلوك أساس (يكتسب بروتوناً) فيحمل شحنة موجبة ويهاجر نحو القطب السالب (المهبط).
يُقبل الطعم الجلدي بين توأمين حقيقيين، بينما يُرفض بين أخوين عاديين.
السؤال: فسّر هذه الملاحظة بالاعتماد على مفهوم الذات.
التوأمان الحقيقيان لهما نفس المورثات فنفس جزيئات $\mathrm{CMH}$ (HLA)؛ لا يُتعرف على الطعم كلاذات فيُقبل. الأخوان العاديان يختلفان في $\mathrm{CMH}$ فيُعتبر الطعم لاذاتاً ويُرفض.
جزيئة ARNm تتكون من 30 نيكليوتيدة، تبدأ برامزة البداية AUG وتنتهي برامزة توقف UAA.
السؤال: كم عدد الأحماض الأمينية في الببتيد الناتج؟ علّل.
$30\div3=10$ رامزات، رامزة التوقف لا تشفر لأي حمض أميني: الببتيد يتكون من 9 أحماض أمينية.