דף העבודה פותח במסגרת "קורס מורים מובילים", המרכז הארצי למורי הביולוגי, ירושלים.

חברי הצוות: נאוה יעקובוביץ, דר" מיכל ציון.

נזקי קרינה  - מהחיידק ועד האדם

סוגי קרינה שונים כגון קרינה על סגולה (U..V) או קרינת רנטגן (X), גורמים לנזקים ב - DNA, בעיקר לריבוי מוטציות. בתאים קיים מנגנון המסוגל לתקן נזקים אלו כאשר הקרינה רבה מאוד, מגיעים נזקי הקרינה לרמה כזו, שמערכת התיקון הנזקים אינה מסוגלת להתגבר עליה, ושכיחות המוטציות עולה. שכיחות מוטציות גבוהה עלולה לגרום להפיכת התא לתא סרטני או לחילופין למות התא.

ניסוי מספר 1:
לפניכם תיאור ניסוי שבדק השפעת קרינה על חיידקים. שני מיני חיידקים הוקרנו בקרינת U?V? לפרקי זמן שונים:
1.	חיידקי  E. coli שצבעם לבן.
2.	 חיידקי סרציה המכילים פיגמנט אדום.
שני מיני החיידקים נזרעו על גבי צלחות המכילות מצע גידול מתאים., עד לקבלת מרבד רציף של חיידקים על פני הצלחת. כל צלחת חולקה ל - 6 גזרות וכל גזרה הוקרנה לפרק זמן שונה: 0, 3, 10, 30, 60, ו - 120 שניות. לאחר ההקרנה הושמו הצלחות באינקובטור למשך 24 שעות. לאחר 24 שעות נספרו המושבות בכל גזרה (איור 1)

איור 1: מספר מושבות חיידקי E/ coli  וסרציה שגדלו לאחר הקרנה 
בפרקי זמן שונים של קרינת U.V.

                            E. coli                                                        סרציה
" = סימון לשניות
המספרים מציינים את מספר מושבות החיידקים שגדלו מצוין בכל גזרה

שאלות
1.	תארו את תוצאות הניסוי.
2.	 מהן מסקנותיכם מן הניסוי?
3.	 כיצד משפיע משך זמן הקרינה על החיידקים בשתי האוכלוסיות?
ניסוי מספר 2
לפניכם תוצאות של ניסוי שבדק את השפעת קרני X על שמרים. שמרים הינם יצורים אאוקריוטים חד-תאיים. הניסוי נעשה בשתי אוכלוסיות של שמרים.
1.	אוכלוסייה מזן בר (נורמלית)
2.	 אוכלוסייה מוטנטית הפגועה במנגנון תיקון ה - DNA.
החוקרים בדקו את אחוז השמרים החיים ברמות קרינה שונות, תוצאות הניסוי מובאות 
באיור מספר 2.

איור מספר 2:  השפעת פגם במנגנון תיקון DNA על רגישות לקרינה

					

4.	תארו את תוצאות הניסוי.
5.	מהי מסקנתכם מתוצאות הניסוי?
6.	מה  ניתן ללמוד מתוצאות הניסויים בנוגע להשפעת קרינה על מיקרואורגניזמים?
7.	 כעבור אילו פרקי זמן של חשיפה לקרינת  U.V. (בניסוי הראשון) חדל לדעתכם מנגנון תיקון הדנ"א לתפקד?
8.	 האם ניתן להסביר את תוצאות ניסוי מספר1 בעזרת המידע המתקבל מניסוי מספר 2? 
נמק תשובתך.

 קרינה ואדם
התאים הראשונים בגוף האדם הבאים במגע עם קרינת השמש הם תאי העור. בעור יש שכבת תאים הנקראים מלנוציטים. כאשר תאים אלה נחשפים לקרינה על-סגולה, נוצר בהם מלנין, שהוא צבען (פיגמנט) חום. (מלנין היא תרכובת בעלת אבולוציה מעניינת, הנוגעת לקשר הביוכימי למערכות ויסות ותיאום באדם - מוח, עצבים וחושים). יצירת המלנין היא תכונה תורשתית, אך תלויה גם בסביבה.
הקרינה העל-סגולה מעוררת את יצירת המלנין, וככל שהיא גדלה, התא מייצר יותר מלנין וצבע העור הופך כהה יותר. השכבה הכהה המכילה מלנין מונעת חדירה של קרני שמש לשכבות הפנימיות של הגוף, ועל ידי כך נמנעים נזקי קרינה. אצל בעלי עור כהה כמעט ואין מחלות עור סרטניות כמו קרצינומה ומלנומה בחלקי גופם הכהים. רק לעיתים נדירות מופיעה אצלם מחלת עור ממאירה 
על גבי העור הבהיר של סוליית כף הרגל. לעומתם, אצל בעלי עור בהיר שכיחות יותר מחלות עור סרטניות. השיעור הגבוה ביותר של סרטן העור בארה"ב נמצא אצל אנשים לבנים בהוואי. 
קרינת שמש רבה מדי מזיקה לגוף, אבל חשיפה מתונה לקרינה עשויה להועיל. ראשית, קרינת שמש קוטלת חיידקים ופטריות המזהמים את פני העור. שנית, חמימותה מקלה על כאבים שונים.
וחשוב מכל - הקרינה העל-סגולה עוזרת לגוף לייצר ויטמין D מחומר מוצא הנמצא באופן טבעי בעור.
ויטמין D דרוש לגוף לצורך ספיגת סידן בעצמות.

9.	מחלת הרככת נובעת מחוסר סידן בעצמות. שכיחות מחלת הרככת בצפון-אירופה גבוהה משכיחו	תה באפריקה.
א.	כיצד ניתן להסביר את השכיחות הגבוהה של מחלת הרככת בצפון אירופה?
ב.	 כיצד ניתן, לדעתך, לגרום לירידה בשכיחות המחלה?
9.	אילו המלצות תמליצו לאדם לבן, שגר באזור עם קרינה גבוהה של שמש?

עבודה נעימה
רשימת ספרות
1.	גולדין, א., ברנהולץ, ח. פרקים במיקרוביולוגיה מעבדות. 1990. (156)
2.	 וילס, כ. הפיגמנט והתבונה. גלילאו, 1995. 8 (47-43).
3.	 ציון. מ., מלחמת מנגנון תיקון ד.נ.א. בנזקי הקרינה. 1998. עלון למורי הביולוגיה.
4.	 בחינת בגרות בביולוגיה, 3 יחידות. קיץ תשנ"ד. פרק רביעי. קטע II - חדשות על אנרגיה של קרינת השמש.
5.	 Oliff, A., Gibbs, J/ B/, McCormick, F. Sscintific American. 1996. Sep. (110 - 115)