top of page

פתרון משימות

משימה 1

משימה זו נבנתה על פי הטקסונומיה של בלום:

1. שאלה זו היא ברמת ידע-מכיוון שעל התלמיד לזהות כי הכוונה לאבני הבניין הם חומצות האמינו.
אבני הבניין של החלבונים הינם חומצות אמינו

2. שאלה זו היא ברמת הבנה-מכיוון שהתלמיד צריך להבין מתוך הסימולציה ומתוך הרקע העיוני מהם החלקים המשותפים לכלל חומצות האמינו.
לכל חומצות האמינו קיימים שלושה חלקים משותפים:

  • מימן

  • קבוצה אמינית

  • קבוצה קרבוקסילית

ההבדל היחיד בין החומצות האמיניות השונות הוא שייר הR, הקבוצה הצדדית

 

3. שאלה זו היא ברמת יישום- מכיוון שהתלמיד משתמש בידע שרכש על פי השאלות הקודמות ועל פי יחידת הלימוד. התלמיד יפרש את הנתונים בכך שיבין שרצף חומצות האמינו בחלבון משתנה מחלבון אחד לאחר.
חלבונים יכולים להיות מורכבים מאורכים שונים של שרשראות חומצות אמינו.

רצף חומצות האמינו הוא זה שקובע את החלבון.

מספיק כי סדר חומצות האמינו ישתנה ואף בחומצה אמינית שונה וכבר נקבל חלבון אחר.

אפשרויות רצף חומצות האמינו גדולות בהרבה ממספר החומצות האמינו בפועל, ולכן קיים מספר חלבונים כה רב ביחס למספר מצומצם של חומצות אמינו.

 

4. שאלה זו היא ברמת ידע-מכיוון שקשרים כימיים מוכרים לתלמידים ועל התלמיד לזהות מתוך הסימולציה כי מדובר בקשר פפטידי וכי מולקולת מים משתחררת .
א. קשר בין חומצות אמינות נקרא קשר פפטידי (אמידי)

ב. ביצירת כל קשר פפטידי נפלטת מולקולת מים אחת.

 

 

משימה 2 –דנטורציה

משימה זו נבנתה על פי טקסונומיה של פתרון בעיות (PST).

א. בעיות אבחון (דיאגנוזה): על התלמיד לזהות את הבעיה, לפרק את הנתונים ולאתר את הפיתרון. לעיתים קשה להסביר תופעה במילים ועל כן דוגמא כמו שיש באתר, בשאלה הזו, מסבירה את התהליך ועל התלמיד להבין מתוך הדוגמא.
דנטורציה הינו תהליך בו חל שינוי במבנה המרחבי של החלבון, הגורם להפסקת פעילותו.
כאשר מבצעים דנטורציה חלקית ומבטלים או מוציאים את הגורמים לה, יכולה להתרחש רנטורציה – חזרה למבנה השלישוני הפעיל.

 

ב. בעיות ברמת יישום (אפליקציה): התלמיד צריך להבין מתוך ההגדרה של התהליך ומתוך הבנת ידע קודם על קשרים בין מולקולאריים ולהבין כי דנטורציה אינה יכולה להתרחש בקירור.
   בתהליך חימום התנועה של חלקי השרשרת גוברת, קשרים בין־מולקולאריים מתנתקים, חלקי השרשרת מתרחקים והמבנה המרחבי הפעיל נהרס.
בקירור פעולה זו אינה מתרחשת.

 

ג. בעיות ברמת יישום (אפליקציה): התלמיד צריך לזכור כי תפקוד החלבון תלוי בקשר ישיר למבנה שלו.
תפקוד החלבון נובע מהמבנה השלישוני שלו.
   בכך שהמבנה השלישוני משתנה, כך גם תפקוד החלבון משתנה (כל חלבון ותכונותיו)

 

ד. בעיות ברמת יצירה (גנרציה): מתוך הדוגמא, התלמיד יצטרך לבנות גרף איכותי, המראה על המשתנה התלוי והבלתי תלוי ולהבין שהדנטורציה, תלויה בעליית הטמפרטורה.
יציבות החלבון מתערערת עד לנקודת ההתכה, ולאחריה חלה דנטורציה בה נוצרים קשרים חדשים, והחלבון החדש נעשה יציב יותר.

משימה 3- תהליך השעתוק

משימה זו נבנתה על פי טקסונומיה של סוגי ידע.

יצירת גדיל הרנ"א: (שאלה זו היא ברמת ידע הליכי-מכיוון שיש חוקיות ביצירת גדיל רנ"א ועל התלמיד לפעול על פי חוקים אלו. התלמיד צריך לדעת שבתהליך השעתוק, אין תימין (T), אלא יש אורציל (U). בנוסף, הוא צריך לזכור אילו נוקלאוטידים מתחברים האחד לשני).

 

 

 

 

 

בחירת קטע רנ"א המקודד לחומצה אמינית מתיונין כקודון התחלה: (שאלה זו היא ברמת ידע הליכי-מכיוון שהתלמיד מתבסס על חוקיות לבניית גדיל רנ"א. לכל חומצת אמינו יש קודון משלה, או מס' קודונים, התלמיד צריך לזהות בטבלה את קודון ההתחלה, שהוא של חומצת האמינו מתיונין).

 

 

 

 

 

רצף החומצות האמיניות המתקבל כתוצאה מקטע הרנ"א: (שאלה זו היא ברמת ידע הליכי-מכיוון שגם בסעיף זה, התלמיד פועל על פי חוקיות של יצירת גדיל רנ"א.  התלמיד צריך לדעת כיצד לקרוא את הטבלה ולמצוא את הקודונים המתאימים לרצף של הגדיל).

 

 

משימה 4 – תהליך התרגום

משימה נבנתה על פי טקסונומיה של פתרון בעיות (PST)

1. תהליך התרגום מתרחש בחמישה שלבים: (שאלה זו ברמת בעיות אבחון (דיאגנוזה)-מכיוון שהתלמיד נחשף לתהליך התרגום בפרק הרקע העיוני, אך כעת עליו לזהות את התהליך על כל מרכיביו ועל כל שלביו על פי הסרטון. על התלמיד לזהות את כל מרכיבי השלבים הנתונים ולהבין מה מתרחש בכל תהליך).

1.מולקולת ה־RNA-שליח שהגיעה מהגרעין נקשרת לריבוזום.

2. מולקולת RNA-מעביר בעלת האנטי־קודון, UAC של מתיונין מתחברת לקודון AUG ב־ RNA-שליח.

3. מולקולת RNA-מעביר נוספת מתחברת לקודון הבא ב־RNA-שליח, ואז נוצר קשר בין החומצה האמינית הראשונה לבאה אחריה. החומצה האמינית הראשונה ניתקת מן ה־RNA-מעביר שלה. בהמשך התהליך, ה־RNA-מעביר שהשתחרר מהחומצה האמינית שלו, ניתק מה־RNA-שליח .

4. הריבוזום נע על גבי ה־RNA-שליח, ועוד מולקולות RNA-מעביר מתחברות לקודונים הבאים. התהליך חוזר על עצמו, וכך החומצות האמיניות מצטרפות זו לזו ליצירת שרשרת.

5. תרגום ה־RNA-שליח מסתיים. שרשרת החומצות האמיניות שנוצרה ניתקת מהריבוזום. בהמשך התהליך, יתנתק ה־ RNA-שליח מהריבוזום.

2. א. (בעיות ברמת יישום (אפליקציה): התלמיד צריך "לתרגם" על פי הדוגמאות את שלושת שלבי התרגום. שלושת שלבי התרגום הם:

  • שלב האתחול

  • שלב ההתארכות

  • שלב הסיום

 

ב. (בעיות ברמת אבחון-מכיוון שהתלמיד כבר נחשף למבנים הללו ועליו להבין כי מדובר בהם שלושת המבנים המצטרפים לצורך יצירת חלבון הם:

  • mRNA

  • ריבוזומים

  • tRNA טעון חומצה אמינית

 

ג. (בעיות ברמת אבחון-התלמיד נחשף למבנה הריבוזום בפרק ברקע העיוני. עליו לעשות את ההקשרים של אתרי הקישור ולהבין גם שהרנ"א שליח נחשב בעצמו גם לאתר קישור.) ארבעת אתרי הקישור על הריבוזום הם:

  • אתר קישור ל־mRNA

  • אתר A

  • אתר P

  • אתר E

 

3. (בעיות ברמת שגרה-דנ"א לומדים כבר מסוף כיתה ט'. מבנה הדנ"א אצל תלמידי הגברת ביולוגיה הוא עניין מוכר היטב, התלמיד צריך לשלוף את הפיתרון מהזיכרון, ללא מאמץ, או שיקול דעת.)הדנ"א כרוך על גבי חלבונים הנקראים היסטונים, בתוך גרעין התא ביצורים אוקריוטיים.ביצורים פרוקריוטים הדנ"א נמצא בציטופלסמה, הנוזל התוך תאי.

משימה 5 – מסכמת

משימה זו נבנתה על פי טקסונומיה של פתרון בעיות (PST)

 

1. קישור בין גורם לתפקיד: (בעיות ברמת אבחון-לאחר שהתלמיד הכיר את כל יחידת הלימוד ואף התנסה בשאלות, כרגע הוא מבסס את כל הידע שלו שנרכש ביחידת הלימוד, כולל הידע הקיים, על מנת לפתור את השאלה הזו ולתאם בין מושג להגדרתו.)

א. DNA – מכיל את המידע התורשתי הנחוץ לבניית החלבון

ב. RNA-שליח - מעביר את המידע התורשתי מהגרעין לריבוזומים, שם מתורגם המידע לרצף חומצות אמיניות הבונות חלבון.

ג. ריבוזום – מקנה יציבות לקשר בין מולקולת הרנ"א שליח למולקולות הרנ"א מוביל ומשדך ביניהן.

ד. RNA-מוביל – מביא את החומצה האמינית הנדרשת בעזרת התקשרות לקודון, המתאים לאנטי קודון שלו

ה. חלבון – תוצר התהליך

 

2. א. (בעיה ברמת שגרה-התלמיד כבר נחשף לריבוזום ברקע העיוני, בפרק התרגום. בנוסף היו מספר שאלות קודמות על הריבוזום. על כן, התלמיד אמור להכיר היטב את תפקידי הריבוזום) הריבוזום פועל בשלב התרגום.

 

ב. (בעיות ברמת אסטרטגיה-התלמיד צריך לזהות את סוגי מולקולות הרנ"א ולבחור להציג שתיים מן המולקולות. בנוסף, עליו להסביר את תפקידיהם).

RNA שליח (mRNA): מולקולה מתווכת המתועתקת על פי רצף הבסיסים של גן ב-DNA  ומתורגמת בריבוזומים לרצף חומצות אמיניות הבונות חלבון.

 RNA מוביל (tRNA): בקצהו האחד יש שלָשת בסיסים (אנטי-קודון) המתחברת לשלשה משלימה (קודון) ב-mRNA. קצהו האחר מחובר לחומצה אמינית, וכך הוא מביא אותה אל הריבוזום בזמן התרגום.

 

ג. (בעיות ברמת יצירה-גנרציה-התלמיד צריך להבין כי למרות שלא דיברנו על חיידקים בפרט, חלבונים נמצאים בכל היצורים החיים ויש להם מגוון תפקידים. יש לתלמיד את הידע הנחוץ, אולם עליו הקשרים ולמצוא פתרון שונה ממה שהכיר.) לחלבונים יש תפקידים חשובים ביותר בכל תא, גם בתאי החיידקים (אנזימים, חלבוני העברה בקרום, קולטנים). פגיעה בייצור החלבונים תגרום לשיבוש בכל פעולות החיים של החיידק ותגרום למותו.

 

3. שאלות רפלקציה על תהליך הלמידה של התלמיד

 

 

שאלת אתגר

משימה זו הינה אתגר מכיוון שהיא מתמקדת בתוצרים של תהליך התרגום ולא על התהליכים עצמם. כלומר התלמיד יידע לענות על שאלות אלו, רק כאשר הוא יישם את כל הידע שעליו ביססנו את יחידת הלימוד. משימת האתגר התבססה על טקסונומיה של פיתרון בעיות (PST).


א. (בעיות ברמת אבחון-דיאגנוזה-התלמידים יזהו את השיטות מתוך הסרטון) השיטות באמצעותן פועלת האנטיביוטיקה כקוטל חיידקים:

  • שיתוק דופן התא

  • הפרעה להיווצרות החלבונים

  • חסימת סינתזת הRNA והDNA

 

ב. (בעיות ברמת אבחון-התלמיד יצטרך לזהות מתוך הסרטון) כיצד סביבות עשירות באנטיביוטיקה מעלות את קצב העמידות של חיידקים?

תשובה: הגדלת אפקט הברירה הטבעית: החיידקים העמידים לאנטיביוטיקה שורדים בעוד שהחיידקים שאינם עמידים נכחדים.

 

ג. (בעיות ברמת יצירה-שאלה זו למעשה מקיפה ידע נרחב מתוך כל יחידת הלימוד ובנוסף התלמיד יצטרך לחפש במקורות אחרים.) לא כל החיידקים עמידים לאנטיביוטיקה.

כיצד ייתכן שחלק מהחיידקים שאינם היו עמידים לאנטיביוטיקה נהפכו לכאלה?

ייתכנו שתי דרכים:

  • מוטציות גנטיות

  • הקניית עמידות מחיידק אחר

מוטציות גנטיות יכולות להביא לעמידות החיידקים.

מוטציות מסוימות מאפשרות לחיידקים לייצר אנזימים המשביתים את פעולת האנטיביוטיקה.

אחרות מסוגלות לתקוף את האנטיביוטיקה לפני שזו גורמת נזק.

ישנן מוטציות הסוגרות את אפשרות כניסת האנטיביוטיקה לתא ואחרות מאפשרות יצירת מנגנוני שאיבה כך שהאנטיביוטיקה נפלטת החוצה לפני שהגיעה ליעדה.

 

עמידות גנטית לחיידק מסוים יכולה להגיע גם מחיידק אחר.

בתהליך הזדווגות פשוט חיידקים יכולים להעביר חומר גנטי מאחד לשני, הכולל גנים המקודדים עמידות לאנטיביוטיקה.

חיידקים יכולים לרכוש בדרך זו מספר גנים של עמידות לסוגים שונים של אנטיביוטיקות וכך יכולים להיות עמידים במיוחד

 

ד. (בעיות ברמת יצירה- התלמיד יצטרך להתבסס על ידע שנמצא באתר וגם על ידי הסקת מסקנות. זוהי שאלה ברמת חשיבה מסדר גבוה וייתכן שיצטרך לבסס את תשובתו, גם ממקורות אחרים.) חוסר באנטיביוטיקה מפחית את מוות החיידקים באופן כללי.

כיצד פעולה זו תקטין את הסיכוי כי חיידק עמיד לאנטיביוטיקה יגבור על חיידקים שאינם עמידים?
תשובה: במצעים/במקום גידול ללא אנטיביוטיקה, עד היום הייתה האמונה כי חיידקים שעמידים לאנטיביוטיקה יגברו על החיידקים הלא עמידים, אך ממקורות נראה כי חיידקים שעמידים גדלים לאט יותר. העמידות באה על חשבון זמן הדור של החיידקים. אפקט התחרות פועל פה גם כן, שכן החיידקים מתחרים ביניהם והחזק שורד.

 

ה. יותר ויותר חיידקים הופכים להיות עמידים לאנטיביוטיקה.

כיצד יכולה להשפיע עובדה זו על יכולתנו להילחם במחלות זיהומיות מסוימות בעתיד?

תשובה: (בעיות ברמת יצירה-בסרטון מציעים שני דרכים להתגבר על העמידות, אך לא אומרים זאת מפורשות, כלומר צריכים להסיק מתוך הסרטון שמדברים על דרכים להתגבר על העמידות. תשובה מלאה, תהייה יותר משתי הדוגמאות המוצגות בסרטון)

בעקבות כך שיש יותר חיידקים עמידים לאנטיביוטיקות, עלינו לפתח שיטות ואנטיביוטיקות חדשות או לשפר את הקיימות.

  • לתת שתי אנטיביוטיקות מסוגים שונים: תקיפה משני כיוונים-שני מנגנונים.

  • לתת ריכוז גבוה יותר של אנטיביוטיקה וכך כל אוכלוסיית החיידקים תיהרג וייתכן שגם החיידק העמיד, יהיה רגיש לאנטיביוטיקה בריכוזים גבוהים שלה.

  • לתקוף אתר מטרה על ידי קישור בלתי הפיך של האנטיביוטיקה.

  • בדר"כ אנטיביוטיקות נכנסות באופן פאסיבי, על יד הפרש ריכוזים, ללא נשאים. לפתח אנטיביוטיקה שתאלץ חדירה דרך תעלות, או נשאים ובתהליך האנטיביוטיקה תהרוס את התעלה, או את הנשא.

  • לעשות אנטיביוטיקה שתפגע באנזים חשוב בחיידק.

  • בקטריופאז'ים-וירוסים שתוקפים חיידקים ומפרקים אותם. הווירוסים הללו הם ספציפיים לחיידקים, הם לא פוגעים בבני האדם.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bottom of page