من طرف miramar الأربعاء يونيو 24, 2009 10:56 pmعلم
الأحياء الجزيئية يُعنى بدراسة الجزيئات التي توجه العمليات الجزيئية في
الخلايا. وعلى سبيل المثال، تُخزن المعلومات الوراثية في جزيئات كبيرة في
خلايا الكائنات الحية. كما أن الطريقة التي تحوِّل بها هذه الجزيئات
معلوماتها إلى تفاعلات كيميائية، تعطي الكائن الحي مميزاته الخاصة، وتُعد
ضرورية لحياته. وقد أتاح علم الأحياء الجزيئية، وهو مجال جديد نسبيًا في
الأحياء، فهمًا أكبر لماهية الحياة وكيفية عملها.
بداية
علم الأحياء الجزيئية. عُرِّف مصطلح علم الأحياء الجزيئية أول مرة عام
1938م، بوساطة عالم الرياضيات الأمريكي وارين ويفر، بأنه تلك المناطق
الحدودية التي تندمج فيها الفيزياء والكيمياء مع الأحياء. وفي ذلك الوقت
كان كثير من علماء الفيزياء والكيمياء يستقصون العمليات الكيميائية
الحيوية التي تحدث في الخلايا الحية. وقد درس بعض هؤلاء العلماء "قوالب
البناء" الكيميائية الأساسية للخلايا. وتشمل هذه المواد الكيميائية الحموض
الأمينية، والدهون، والكربوهيدرات البسيطة. بينما قام علماء آخرون بدراسة
الجزيئات الأكبر آلاف، بل بلايين المرات من قوالب البناء الأساسية. وتُعرف
هذه الجزيئات بالجزيئات الكبرية، ويوجد منها نوعان رئيسيان هما الحموض
النووية والبروتينات.
والحمض
النووي الريبي منقوص الأكسجين (د ن أ، DNA) هو الجزيء الكِبري الرئيسي في
الصبغيات وهي بِنَى الخلية التي تتحكم في الوراثة. وفي عام 1953، تقدم
عالما الأحياء جيمس واطسون، الأمريكي الجنسية وفرانسيس كريك البريطاني
باقتراح نموذج لبنية الحمض النووي د ن أ. وقد أصابا حين افترضا أن جزيء د
ن أ يبدو مثل سُلَّم مجدول، أو حلزون ثنائي. وتتكون درجات السلم من أزواج
مركبات تُسَمى قواعد. وقبل انقسام الخلية، يتكسر سلم د ن أ طوليًا فاصلاً
أزواج القواعد، وبعد ذلك تقوم القواعد في كل شطر سلم بالارتباط بقواعد
طليقة، مشكلةً بذلك أزواج قواعد مطابقة للأزواج الأصلية. وقد دلل هذا
الاكتشاف على كيفية إرسال المعلومات المخزنة في جزيئات د ن أ إلى الخلايا
الجديدة المُشكَّلة نتيجة لانقسام الخلية، وإلى أجزاء الخلية الأخرى معًا،
وذلك لصنع البروتينات.
قام
علماء الأحياء في الخمسينيات من القرن العشرين، بصياغة مفهومين مهمَّين في
علم الأحياء هما. 1- المبدأ المركزي 2- الرمز الوراثي (الشفرة الوراثية).
يبين المبدأ المركزي أن تعليمات الجزيء د ن أ الخاصة بصنع البروتينات
تُرسل من الجزيء د ن أ إلى الجزيء ر ن أ (الحمض النووي الريبي). أما الرمز
الوراثي، فيشير إلى تسلسلات القواعد في جزيئات د ن أ، و ر ن أ التي تحدد
الوظيفة البيولوجية لهذه الجزيئات الكِبرية. وعلى سبيل المثال، يزود تسلسل
القواعد ـ في الجزيء د ن أ ـ بتعليمات صنع بروتين معين، يسمى المورث.
ويحوي جزيء د ن أ الواحد آلاف المورثات.
الأحياء الجزيئية يُعنى بدراسة الجزيئات التي توجه العمليات الجزيئية في
الخلايا. وعلى سبيل المثال، تُخزن المعلومات الوراثية في جزيئات كبيرة في
خلايا الكائنات الحية. كما أن الطريقة التي تحوِّل بها هذه الجزيئات
معلوماتها إلى تفاعلات كيميائية، تعطي الكائن الحي مميزاته الخاصة، وتُعد
ضرورية لحياته. وقد أتاح علم الأحياء الجزيئية، وهو مجال جديد نسبيًا في
الأحياء، فهمًا أكبر لماهية الحياة وكيفية عملها.
بداية
علم الأحياء الجزيئية. عُرِّف مصطلح علم الأحياء الجزيئية أول مرة عام
1938م، بوساطة عالم الرياضيات الأمريكي وارين ويفر، بأنه تلك المناطق
الحدودية التي تندمج فيها الفيزياء والكيمياء مع الأحياء. وفي ذلك الوقت
كان كثير من علماء الفيزياء والكيمياء يستقصون العمليات الكيميائية
الحيوية التي تحدث في الخلايا الحية. وقد درس بعض هؤلاء العلماء "قوالب
البناء" الكيميائية الأساسية للخلايا. وتشمل هذه المواد الكيميائية الحموض
الأمينية، والدهون، والكربوهيدرات البسيطة. بينما قام علماء آخرون بدراسة
الجزيئات الأكبر آلاف، بل بلايين المرات من قوالب البناء الأساسية. وتُعرف
هذه الجزيئات بالجزيئات الكبرية، ويوجد منها نوعان رئيسيان هما الحموض
النووية والبروتينات.
والحمض
النووي الريبي منقوص الأكسجين (د ن أ، DNA) هو الجزيء الكِبري الرئيسي في
الصبغيات وهي بِنَى الخلية التي تتحكم في الوراثة. وفي عام 1953، تقدم
عالما الأحياء جيمس واطسون، الأمريكي الجنسية وفرانسيس كريك البريطاني
باقتراح نموذج لبنية الحمض النووي د ن أ. وقد أصابا حين افترضا أن جزيء د
ن أ يبدو مثل سُلَّم مجدول، أو حلزون ثنائي. وتتكون درجات السلم من أزواج
مركبات تُسَمى قواعد. وقبل انقسام الخلية، يتكسر سلم د ن أ طوليًا فاصلاً
أزواج القواعد، وبعد ذلك تقوم القواعد في كل شطر سلم بالارتباط بقواعد
طليقة، مشكلةً بذلك أزواج قواعد مطابقة للأزواج الأصلية. وقد دلل هذا
الاكتشاف على كيفية إرسال المعلومات المخزنة في جزيئات د ن أ إلى الخلايا
الجديدة المُشكَّلة نتيجة لانقسام الخلية، وإلى أجزاء الخلية الأخرى معًا،
وذلك لصنع البروتينات.
قام
علماء الأحياء في الخمسينيات من القرن العشرين، بصياغة مفهومين مهمَّين في
علم الأحياء هما. 1- المبدأ المركزي 2- الرمز الوراثي (الشفرة الوراثية).
يبين المبدأ المركزي أن تعليمات الجزيء د ن أ الخاصة بصنع البروتينات
تُرسل من الجزيء د ن أ إلى الجزيء ر ن أ (الحمض النووي الريبي). أما الرمز
الوراثي، فيشير إلى تسلسلات القواعد في جزيئات د ن أ، و ر ن أ التي تحدد
الوظيفة البيولوجية لهذه الجزيئات الكِبرية. وعلى سبيل المثال، يزود تسلسل
القواعد ـ في الجزيء د ن أ ـ بتعليمات صنع بروتين معين، يسمى المورث.
ويحوي جزيء د ن أ الواحد آلاف المورثات.
