فصل اول
شناسايي ، رده بندي و نام گذاري جانداران
شناسايي جانداران
جانداران با وجود گوناگوني هاي بسياري که با يکديگر دارا هستند، شباهت هاي اساسي قابل توجهي نيز با يکديگر دارند. تفاوت ها و همانندي هاي ميان جانداران مختلف دانشمندان را به اين فکر انداخته است تا آنها را رده بندي کنند. براي شناسايي جانداران دوره اصلي وجود دارد: راه اول مقايسه جاندار با تصويرها و مشخصاتي است که در کتابهاي راهنما وجود دارد. راه دوم کاربرد کليدهاي شناسايي است. کليد دو راهي يکي از مناسبت ترين کليدهاست. کليدهاي دو راهي بر اساس ويژگي هاي متقابل جانداران طراحي مي شوند.
گروه بندي جانداران
هزاران سال پيش دانشمندان جانوران را بر اساس شباهت هاي ظاهري به گروه هايي تقسيم مي کردند. امروزه براي گروه بندي جانداران آنهايي را که با هم خويشاوندي هاي نزديکتر دارند، در يک گروه قرار مي دهند. به شباهت هايي که در ساختار بدن جانداران وجود دارد ساختارهاي همتا مي گويند.طرح اساسي ساختارهاي همتا يکسان است، اما کار آنها در جانداران مختلف يکي نيست. پنج فرمانرو اصلي باکتري ها، آغازيان ، قارچ ها، گياهان و جانوران هستند.
هر فرمانرو از چند شاخه، هر شاخه از چند رده، هر رده از چند راسته، هر راسته از چند تيره، هر تيره از چند سرده و هر سرده از چند گونه تشکيل شده است.
نام گذاري جانداران
عموم مردم براي نام بردن جانداران از نام هاي معمولي استفاده مي کنند مانند سگ، گربه و گندم اما زيست شناسان براي ناميدن جانداران از نام هاي علمي استفاده مي کنند. نام علمي از دو قسمت تشکيل شده است که قسمت اول نام سرده و قسمت دوم نام گونه جاندار مورد نظر است.
سؤالات
1 – زيست شناسان کدام روش را براي رده بندي جانداراي مناسب تر مي دانند؟
الف) مقايسه جانداران با کتب راهنما
ب) شباهت هاي ظاهري
ج) به کار بردن کليدهاي شناسايي
د) تفاوت هاي ظاهري
2 – هر تيره از چند ...... تشکيل شده است.
الف) رده
ب) راسته
ج) گونه
د) سرده
3 – هر ...... از چند رده تشکيل شده است.
الف) فرمانرو
ب) شاخه
ج) راسته
د) تيره
4 – در روش دو نامي يا نام علمي ، نام دوم مشخص کننده چيست؟
الف) سرده
ب) شاخه
ج) گونه
د) راسته
5 – به شباهت هايي که در ساختار بدن جانداران وجود دارد.... مي گويند.
الف) کليدهاي شناسايي
ب) کليدهاي دو راهي
ج) گروه بندي
د) ساختارهاي همتا
فصل دوم
مولکول هاي زيستي
عنصر کربن
تقريباًً همه مولکول هايي که در سلول ها ساخته مي شوند، کربن دارند. به مواد کربن داري که در سلول ساخته مي شوند، مواد آلي مي گويند. ظرفيت عنصر کربن 4 است يعني مي تواند با چهار عنصر يک ظرفيتي ديگر مثل هيدروژن پيوند برقرار کند.گوناگوني مولکولهاي آلي به علت تمايل الکترون هاي آخرين لايه اتم کربن به ايجاد پيوند، به ويژه پيوند کووالانسي، با ساير اتمهاست. زنجيره کربني مولکول هاي آلي، اسکلت کربني ناميده مي شود.
درشت مولکول
بسياري از مولکول هاي زيستي نسبت به مولکول هاي غيرزيستي بسيار بزرگ اند و بنابراين درشت مولکول ناميده مي شوند. مانند مولکولهاي پروتئين، نوکلئک اسيدها و کربوهيدرات ها. بسياري از اين درشت مولکول ها به صورت پليمر هستند. واحدهاي سازنده پلي مر، مونومر ناميده مي شوند.
هيدورليز و سنتز آب دهي
|
|
سنتز |
|
|
H2O+OH |
---->
<----- |
Ho – مونومر1 – H – Ho - مونومر2 - H |
|
|
هيدروليز |
|
کربوهيدرات ها
مونوساکاريدها ساده ترين کربوهيدرات ها هستند. مهمترين مونوساکاريدهاي 6 کربني( هگزوزها) گلوکز ، فروکتوز، گالاکتوز هستند. مهمترين مونو ساکاريدهاي 5 کربني( پنتوزها) ريبوز و دئوکسي ريبوز هستند.
دي ساکاريدها از ترکيب دو مونوساکاريد با واکنش سنتز آب دهي به وجود مي آيند. ساکارز، مالتوز و لاکتوز سه نوع دي ساکاريد هستند. پلي ساکاريدها زنجيره هاي طويلي از مونوساکاريد هستند. نشاسته ، گليکوژن و سلولز سه نوع پلي ساکاريد هستند. گياهان براي ذخيره کردن گلوکز، مولکولهاي گلوکز را به صورت پلي مر نشاسته در مي آورند. سلولهاي جانوري گلوکز اضافي خود را به صورت گليکوژن ذخيره مي کنند. سلولز که بيشترين ترکيب آلي طبيعي را تشکيل مي دهد، به صورت رشته هايي محکم در ساختار ديواره سلولي گياهان شرکت دارد. مولکول سلولز رشته اي و بدون انشعاب است. رشته هاي سلولزي که در غذاها وجود دارند الياف ناميده مي شوند. الياف سلولزي براي کار منظم روده ها و جلوگيري از بعضي بيماريهاي گوارشي مورد نياز است.
ليپيدها
چربي ها از مهم ترين ليپيدها هستند.
ساختار آنها از مولکول هاي اسيد چرب و گليسرول تشکيل شده است. به مولکول هاي چربي ، تري گليسريد نيز گفته مي شود. يکي از مهمترين وظايف مولکولهاي چربي درون سلول ها، ذخيره انرژي است. يک گرم چربي بيش از دو برابر يک گرم پلي ساکاريد، مانند نشاسته ، انرژي آزاد مي کند. چربي هايي که حداکثر تعداد هيدروژن را دارند، سير شده نام دارند. چربي هايي که در ساختارشان پيوند دو گانه يا سه گانه دارند، سير نشده نام دارند. فسفوليپيدها، موم ها و استروئيدها نيز ليبپيد هستند که هر کدام نقش مهمي را در سلول ايفا مي کنند.
پروتئين ها و انواع آنها
پروتئين ها پلي مرهايي هستند که مونومرهاي آنها را آمينو اسيدها تشکيل مي دهند. سلول ها آمينو اسيدهاي مختلف را با واکنش سنتز آب دهي به يکديگر متصل مي کنند. وقتي دو آمينو اسيد به اين طريق به يکديگر متصل مي شوند، پيوندي به نام پيوند پپتيدي بين آنها بوجود مي آورند. هر گاه يک يا چند پلي پپتيد پيچ و تاب بخورند و شکل فضايي خاصي به وجود بياورند، مولکول حاصل يک پروتئين است. پروتئين ها از نظر کاري که در بدن انجام مي دهند، در هفت گروه اصلي جاي مي گيرند:
1 – پروتئين هاي ساختاري
2 – پروتئين هاي منقبض شونده
3 – پروتئين هاي ذخيره اي
4 – پروتئين هاي دفاعي
5 – پروتئين هاي انتقال دهنده
6- پروتئين هاي نشانه اي
7 – آنزيم ها
آنزيم ها
آنزيم ها واکنش هاي شيميايي را که در سلول ها انجام مي شوند، عملي مي کنند. بدون آنزيم، واکنش هاي زيستي به اندازه اي آهسته صورت مي گيرند که ادامه زندگي با اين حالت، ممکن نيست. بعضي آنزيمها برون سلولي هستند يعني کار خود را در خارج سلول انجام مي دهند و بعضي آنزيم ها درون سلولي هستند يعني در درون سلول فعاليت دارند.
ويژگي هاي آنزيم ها
1 – بيش تر آنها پروتئيني هستند
2 – عمل آنها اختصاصي است يعني هر کدام از آنها واکنش خاصي را انجام مي دهند
3 – سلول از هر کدام از آنها بارها استفاده مي کند چون آنزيم ها در واکنش هايي که انجام مي دهند هيچ تغييري نمي کنند
4 – به تغييرات شديد دما حساس اند
5 – به تغييرات شديد PH حساس اند.
چگونگي عمل آنزيم ها
آنزيم ها يز مانند ساير پروتئين ها شکل سه بعدي ويژه اي دارند. بخشي از مولکول آنزيم قالبي است براي چسبيدن به بخشي از پيش ماده . آن بخش از آنزيم که به پيش ماده ملحق مي شود، جايگاه فعال نام دارد. پس از اتصال پيش ماده به جايگاه فعال ، واکنش انجام مي شود . سپس پيش ماده که اکنون فرآورده نام دارد، از آن جدا مي شود. بعضي در ويتامين ها و مواد معدني اتصال آنزيم را به پيش ماده آسان تر مي کنند و باعث افزايش سرعت واکنش هاي آنزيمي مي شوند. بعضي سم ها مانند سيانيد وارسنيک و حشره کش ها محل جايگاه فعال آنزيم ها و اشغال و از فعاليت آنها جلوگيري مي کنند. اثر بعضي سم ها دائمي و بعضي ديگر موقتي است. از آنزيم ها استفاده هاي زيادي مي شوند. استفاده از آنزيم ها در پودرهاي لباسشويي مثالي از کاربرد آنزيم در خانه است. از آنزيم ها در صنعت نيز استفاده مي شود. پروتئاز ها، آميلازها، سلولاز و کاتالاز از جمله آنزيم هايي هستند که در صنعت کاربرد زيادي دارند. امروزه آنزيم هايي که در خانه و صنعت کاربرد دارند، از ميکروب ها استخراج مي شوند.
متابوليسم
مجموع واکنش هايي که درون سلول ها انجام مي شوند، متابوليسم نام دارد. ساختن و تجزيه مواد،از واکنش هاي متابوليسمي هستند. بيشتر اين واکنش ها با کمک آنزيم انجام مي شوند. واکنش هاي متابوليسمي يا انرژي زا هستند و يا انرژي خواه.
ATP
ATP يا آدنوزين تري فسفات ماده اي است که مي تواند انرژي را در خود ذخيره و در موقع لزوم آن را آزاد کند. مولکول ATP از دو بخش تشکيل شده است. بخشي از آن که آدنوزين نام دارد خود از يک مولکول پنتوز و يک مولکول آدنين ساخته شده است. آدنين نوعي باز آلي است که در ساختار نوکلئوتيدها شرکت دارد و با علامت A نشان داده مي شود. بخش ديگر ATP از سه مولکول فسفات ساخته شده است.
سؤالات
1 – کداميک از کربوهيدرات هاي زير دي ساکاريد است؟
الف) گلوکز
ب) فروکتوز
ج) ساکارز
د) گالاکتوز
2 – مولکول هاي گلوکز در بافت هاي ماهيچه اي به چه صورت ذخيره مي شود؟
الف ) نشاسته
ب) سلولز
ج) گليکوژن
د) اليافت
3 – کاربرد آنزيم کاتالاز در صنعت چيست؟
الف ) در پودر لباسشويي
ب) براي خارج کردن پوسته ها دانه ها
ج) در ساخت اسفنج
د) براي تهيه آب ميوه
4 – کدام آنزيم در زودن موهاي روي پوست جانوران کاربرد دارد؟
الف ) پروتئاز
ب) آميلاز
ج) سلولاز
د) کاتالاز
5 – کداميک از عوامل زير فعاليت آنزيم ها را کم مي کند؟
الف ) ويتامين ها
ب) مواد معدني
ج) تغييرات PH
د) گرما
فصل سوم
سفري به درون سلول
ميکروسکوپ
براي ديدن اشياي بسيار ريز که با ذره بين ديده نمي شوند، از ميکروسکوپ استفاده مي کنيم. اولين ميکروسکوپ ها ، ميکروسکوپ هاي نوري بودند. ميکروسکوپ نوري مي تواند تصوير را 1000 برابر بزرگ کند. توانايي هر ابزار نوري به بزرگ نمايي و قدرت تفکيک آن بستگي دارد. قدرت تفکيک ميکروسکوپ الکتروني از ميکروسکوپ نوري به مراتب بيشتر است. با ميکروسکوپ الکتروني اندامک هاي سلول و حتي مولکول هاي بزرگي چون DNA و پروتئين ها قابل مشاهده است. زيست شناسان بيشتر از ميکروسکوپ الکتروني نگاره براي مشاهده سطح اجسام و از ميکروسکوپ الکتروني گذاره براي مشاهده ساختار دروني سلول استفاده مي کنند. اما بررسي سلول زنده با ميکروسکوپ الکتروني امکان پذير نيست. از اين رو براي مطالعه سلول زنده هنوز به ميکروسکوپ نوري نيازاست.
اندازه سلول
اندازه کوچکترين سلول ها بين 1 ميكرومتر تا 10 ميكرومتر10 است و اندازه بزرگترين آنها حدود 100 ميكروكتر است است. اندازه و شکل هر سلول به کار آن سلول بستگي دارد. مثلاً تخمک پرندگان حجيم است چون مقدار زيادي مواد غذايي در خود جاي داده است و يا سلول هاي عصبي و ماهيچه اي دراز هستند. اما اندازه سلول ها از حد معيني بزرگ تر و از حد معيني کوچکتر نمي شود. کوچکترين سلول بايد به اندازه اي باشد که بتواند DNA، پروتئين و اندامک هاي لازم براي زيستن و توليد مثل را در خود جاي دهد. عامل محدود کننده سلول نسبت به حجم است. سطح سلول بايد به اندازه اي باشد که بتواند به مقدار کافي مواد غذايي را از محيط بگيرد و مواد زايد را به محيط دفع کند. در مواردي که حجم سلول خيلي زياد باشد، سطح آن نمي تواند احتياجات حجم آن را برآورده کند.
سلول هاي پروکاريوتي
اين سلول ها ساختار ساده دارند. اندازه شان بين 2 تا 8 است. سلول پروکاريوتي هسته مشخص و سازمان يافته ندارد و DNA و پروتئين هاي همراه آن درون ناحيه هسته مانندي به نام ناحيه نوکلئوتيدي قرار گرفته اند. ناحيه نوکلئوتيدي غشا ندارد.
ريبوزوم ها با اطلاعاتي که از DNA مي گيرند، آمينو اسيدها را به هم متصل مي کنند و پلي پپتيد مي سازند . سيتوپلاسم سلول باکتري توسط غشاي پلاسمايي احاطه شده است. در بيشتر باکتري ها، ديواره اي نسبت به نام ديواره سلولي باکتريايي، اطراف غشاي پلاسمايي را فرا گرفته است. اين ديواره نقش حفاظت کننده دارد. در بعضي باکتريها روي ديواره سلولي را پوشش چسبانکي به نام کپسول احاطه کرده است. کپسول نيز نقش حفاظت کننده دارد و همچنين به باکتري کمک مي کند تا به سطح بچسبد. برآمدگي هاي مو مانند به نام پيلي نيز به چسبيدن باکتري به سطوح مختلف کمک مي کند. برآمدگي هاي بلند به نام تاژک با حرکت هاي خود باکتري را در محيط مايع پيرامون به جلو مي راند.
سلولهاي يوکاريوتي
سلول هاي يوکاريوتي از سلول هاي پروکاريوتي پيچيده تر هستند. اندامک هاي گوناگوني در سيتوپلاسم سلول هاي يوکاريوتي وجود دارد. بيشتر اندامک هاي درون سيتوپلاسم سلول هاي يوکاريوتي داراي غشا هستند مانند هسته، شبکه آندوپلاسمي، جسم گلژي، ميتوکندري، ليزوزوم و پراکسي زوم.
وجود اين غشاهاي درون سلولي اين امکان را به سلول مي دهد که فرآيندهاي متفاوت متابوليسمي که به وضعيت هاي متفاوتي نياز دارند، همزمان در آن انجام شوند. يکي ديگر از فوايد غشاهاي درون سلولي اين است که اين غشاها مجموعه مساحت غشاهاي سلول را به مقدار قابل توجهي افزايش مي دهند.
مقايسه اندامک هاي سلولهاي جانوري و گياهي
1) سانتريول که از اندامک هاي بدون غشا است در سلول هاي جانوري و گياهان ابتدايي مثل خزه ها و سرخس ها وجود دارد اما در گياهان پيشرفته ديده نمي شود. سانتريول ها در سازمان دهي ميکروتوبول ها، تشکيل دوک تقسيم و تشکيل تاژک و مژک نقش دارد.
2) سلول هاي جانوري ممکن است يک يا چند تاژک داشته باشند اما به جز سلول هاي جنسي نر بعضي از گونه هاي گياهي، سلول هاي گياهي تاژک ندارند.
3) سلول هاي گياهي معمولاً ديواره سخت و ضخيم سلولزي دارند که نقش محافظت کننده دارد. سلول هاي جانوري اين ديواره را ندارند. ديواره سلولي گياهان از رشته هاي سلولزي نازکي ساخته شده است که در سيماني از جنس پلي ساکاريدها و پروتئين قرار گرفته اند.
4) در سلول هاي گياهي اندامکي به نام پلاست وجود دارد که در سلول هاي جانوري يافت نمي شود. در کلروپلاست فتوسنتز روي مي دهد.
5) در بسياري از سلول هاي گياهي بالغ يک واکوئل مرکزي بزرگ وجود دارد که در خود آب و مواد شيميايي گوناگوني را ذخيره مي کند. علاوه بر اين ، واکوئل ها با جذب آب اضافي مي توانند به بزرگ شدن سلول کمک کنند.
ديواره سلولي گياهان
ضخامت اين ديواره 10 تا 100 برابر غشاي پلاسمايي است. اين ديواره چند لايه است که يکي از لايه ها بين سلولهاي مجاور مشترک است و لايه تيغه مياني نام دارد. اين لايه سلولهاي مجاوري را به هم مي چسباند. رويه تيغه مياني لايه اي به نام ديواره نخستين قرار گرفته است. در بعضي سلول ها روي ديواره نخستين ديواره ديگري به نام ديواره دومين رسوب مي کند. ديواره سلول هاي گياهي ضخيم است اما داراي منافذي است که از طريق آنها ارتباط سلولهاي مجاور برقرار مي شود . ماده زنده اي اين منافذ را پر مي کند که پلاسمودسم نام دارد. ديواره سلولي در بعضي نقاط نازک تر مي شود . اين نقاط لان نام دارند.
ساختار غشاهاي سلولي
غشاي پلاسمايي مواد درون سلول را از محيط پيرامون جدا مي کند. غشاي سلول نسبت به مواد تراوايي نسبي دارد يعني فقط به بعضي از مواد اجازه ورود يا خروج مي دهد و براي اين کار ساختار ويژه اي دارد.
بيشترين تعداد مولکول هاي غشا، مولکول هاي فسفوليپيدي هستند. اين مولکول ها که بخشي از آنها آب گريز و بخش ديگرشان آب دوست طوري در غشا قرار گرفته اند که سري در برابر آب و مواد محلول در آن ايجاد مي کنند. البته مولکول هاي آب چون خيلي کوچک هستند مي توانند به مقدار اندک از آن عبور کنند.
مولکول هاي پروتئيني نيز که در عرض غشا قرار دارند کانال ها يا منافذي را براي عبور مواد در غشا ايجاد مي کنند. اين کانال هاي پروتئيني تخصصي عمل مي کنند. بعضي از پروتئين هاي غشا ناقل هستند و موادي مانند يون ها را وارد سلول مي کنند.
ريبوزوم
ريبوزوم ها که از اجزاي بسيار ريز سلول هستند در سيتوپلاسم، ميتوکندري و کلروپلاست يافت مي شوند. وظيفه ريبوزوم ها مشارکت در پروتئين سازي است. هر ريبوزوم از دو بخش غيرمساوي ساخته شده است. هر دو اين بخش ها از جنس پروتئين و RNA هاي ريبوزومي هستند.
هسته
هسته مرکز تنظيم ژنتيک سلول يوکاريوتي است. DNA هسته فعاليتهاي سلول را رهبري مي کند. هسته توسط پوشش هسته احاطه مي شود. پوشش هسته از دو غشاي منفذدار تشکيل شده است. درون هسته از مايعي به نام شيره هسته پر شده است که DNA و پروتئين هاي متصل به آن، هستک و يا هستک ها و پروتئين هاي تشکيل دهنده اسکلت هسته اي در آن قرار دارند. هستک جاي بخشي از DNA و پروتئين هاي متصل به آن، RNA و پروتئين است و محلي است که ريبوزوم ها در آن ساخته مي شوند.
دستگاه غشايي دروني
گروهي از اندامک هاي يوکاريوتي از غشاهاي به هم مرتبط تشکيل شده اند. بعضي از اين غشاها به طور فيزيکي به هم پيوسته اند. در مجموع اين غشاها شبکه اي درون سيتوپلاسم تشکيل مي دهند که دستگاه غشايي دروني ناميده مي شود.
اندامک هاي دستگاه غشايي دروني
1 – شبکه آندوپلاسمي: دو نوع شبکه آندوپلاسمي وجود دارد : شبکه آندوپلاسمي زبر و شبکه آندوپلاسمي صاف. شبکه آندوپلاسمي زبر را از آن جهت زبر مي خوانند که دانه هاي ريبوزوم روي آن قرار گرفته اند.اين شبکه دو کار مهم انجام مي دهد، اول غشا سازي و دوم ساخت پروتئين هايي که قرار است به خارج از سلول ترشح شوند مثل پادتن ها، ريبوزوم هاي شبکه آندوپلاسمي زبر، پلي پپتيدهاي مولکول هاي پادتن را مي سازند. اين پلي پپتيدها در شبکه آندوپلاسمي کنار هم قرار مي گيرند و پادتن فعال حاصل مي شود. شبکه آندوپلاسمي صاف، شبکه به هم پيوسته اي از لوله ها و کيسه هاي غشار دار و بدون ريبوزوم است. يکي از مهمترين کارهاي شبکه آندوپلاسمي صاف گسترده اي وجود دارد که کار تنظيم قندي که از سلول هاي جگر به خون آزاد مي شود را انجام مي دهد. سم زدايي يعني تجزيه داروها و مواد شيميايي مضر، يکي ديگر از کارهاي اين شبکه است. همچنين ذخيره يون کلسيم ، توسط اين شبکه انجام مي شود.
2 – جسم گلژي : اين اندامک از کيسه هاي پهني که روي هم قرار گرفته اند تشکيل شده است. جنس اين کيسه ها از غشاهاست. اين کيسه ها به طور فيزيکي به هم پيوسته نيستند. مولکول هايي که توسط شبکه آندوپلاسمي توليد مي شوند، به وسيله وزيکول هاي انتقالي به دستگاه گلژي مي رسند. در دستگاه گلژي، اين مولکول ها دستخوش تغييرات شيميايي مي شوند و در نتيجه اين تغييرات، مولکو ها نشانه گذاري مي شوند و به نقاط مختلف سلول فرستاده مي شوند.
3 – ليزوزوم: اين اندامک توسط شبکه آندوپلاسمي زبر و دستگاه گلژي توليد مي شود. ليزوزوم کيسه اي است غشادار که داراي آنزيم هاي تجزيه کننده است. غشاي ليزوزوم، پيرامون قسمتي را فراگرفته است که آنزيمهاي گوارشي در آنجا ذخيره مي شود. بدين ترتيب قسمت هاي ديگر سيتوپلاسم از گزند آنزيم هاي گوارشي در امان مي مانند. ليزوزوم با پيوستن به واکوئل هاي غذايي، آنزيم هاي گوارشي را به درون واکوئل تخليه و محتواي درون واکوئل را تجزيه مي کنند. يکي ديگر از کارهاي ليزوزوم، بلع و گوارش اندامک هاي آسيب ديده يا پيرسلول است. ليزوزوم ها در نمو جنيني نيز نقش حياتي دارند.
4 – واکوئل ها: واکوئل ها کارهاي مختلفي انجام مي دهند. واکوئل مرکزي بزرگ در گياهان بالغ، با جذب آب به بزرگ شدن سلول گياهي کمک مي کند. همچنين مواد شيميايي حياتي يا فرآورده هاي دفعي حاصل از متابوليسم سلول را ذخيره مي کند. در بعضي گياهان واکوئل ها حاوي مواد سمي هستند. واکوئل هاي ضربان دار در آغازيان آب اضافي را از سلول جمع مي کنند. واکوئل هاي ضربان دار براي حفظ محيط دروني سلول حياتي هستند.
نحوه ارتباط اندامک هاي دستگاه غشايي دروني
پيوستگي هاي ساختاري مستقيمي بين پوشش هسته، شبکه آندوپلاسمي، زبر و شبکه آندوپلاسمي صاف برقرار است. مثلاً وزيکول انتقالي در شبکه آندوپلاسمي ساخته مي شود، بعد به جسم گلژي وارد مي شود و سرانجام به ليزوروم يا واکوئل تبديل مي شود.
کلروپلاست
کلروپلاست، انجام فتوسنتز را برعهده دارد و در گياهان و در بعضي از آغازيان، مانند جلبک ها يافت مي شود. غشاها فضاي دروني کلروپلاست را به سه قسمت تقسيم مي کنند. قسمت اول فضاي باريکي است که بين غشاي خارجي و دروني کلروپلاست وجود دارد. قسمت دوم، فضايي است که توسط غشاي دروني محصور شده است. اين قسمت توسط ماده سيالي به نام بستره پرشده است و در آن شبکه اي از لوله ها و قرص هاي غشادار توخالي وجود دارد. قسمت سوم، فضاي درون لوله هاي توخالي و قرص هاي غشايي است. اين قرص ها به صورت دسته هاي چندتايي روي هم قرار مي گيرند. هر دسته را يک گرانوم مي نامند. انرژي خورشيد در گرانوم ها به دام مي افتد.
ميتوکندري
اين اندامک تنفس سلولي را انجام مي دهد. طي اين عمل انرژي شيميايي غذاها به انرژي شيميايي مولکول سوختي سلول يعني ATP تبديل مي شود. ميتوکندري داراي دو غشا است. فضاي درون آن از دو قسمت تشکيل شده است. قسمت اول فضاي بين دو غشا است. قسمت دوم فضايي است که درون غشاي دروني است و توسط ماده سيال ماتريکس پرشده است. غشاي دروني بسيار چين خورده است. هر چين خوردگي يک تيغه به نام کريستا را به وجود مي آورد. کريستاها موجب افزايش سطح غشاي دروني مي شوند و باعث بالارفتن توانايي ميتوکندري در توليد ATP مي شوند.
ورود و خروج مواد
مواد به چند طريق به سلول وارد يا از سلول خارج مي شوند:
1 – انتشار: يعني حرکت ماده از جايي که تراکم آن بيشتر است به جايي که تراکم آن کمتر است. به عبارت ديگر ، اختلاف غلظت بين دو نقطه باعث انتشار مي شود. اکسيژن از طريق انتشار به سلول وارد و دي اکسيد کربن از طريق انتشار از سلول خارج مي شود.
2 – انتشار تسهيل شده: بعضي از مواد به کمک کانال هاي پروتئيني از عرض غشا مي گذرند. به اين نوع انتشار، انتشار تسهيل شده مي گويند.
3 – انتقال فعال: بعضي مواد بر خلاف شيب غلظت، از عرض غشاي سلول عبور مي کنند. سلول با مصرف ATP و توسط ناقل هاي پروتئيني اين عمل را انجام مي دهد. به اين نوع انتقال، انتقال فعال مي گويند.
4 – آندسيتوز: بعضي از سلولها ذرات بزرگ تر را به وسيله آندوسيتوز جذب مي کنند. موجودات تک سلولي مانند آميب به اين روش تغذيه مي کنند. اگزوسيتوز، عکس آندوسيتوز است.
اسمز:
اسمز نوعي انتشار است. آب از اين طريق به سلول وارد يا از آن خارج مي شود. به عبارت ديگر، انتشار آب از عرض يک غشاي داراي نفوذپذيري انتخابي، اسمز ناميده مي شود. اگر سلول جانوري را وارد آب خالص کنيم اين سلول با جذب آب باد مي کند و مي ترکد چون غشاي آن نازک و ظريف است. اما سلول هاي گياهي به دليل داشتن ديواره سلولزي در مقابل ترکيدن مقاومت مي کنند. يعني سلول گياهي باد مي کند، اما نمي ترکد به اين پديد تورژسانس (آماس) مي گويند. اگر سلول هاي گياهي تورم خود را از دست بدهند، گياه پژمرده مي شود. اين پديده پلاسموليز نام دارد.
سؤالات
1 – ريبوزوم ها در کجا ساخته مي شوند؟
الف) شبکه آندوپلاسمي زبر
ب) شبکه آندوپلاسمي صاف
ج) هسته
د) هستک
2- ليزوزوم ها توسط کدام قسمت از سلول توليد مي شوند؟
الف) شبکه آندوپلاسمي زبر و دستگاه گلژي
ب) شبکه آندوپلاسمي و دستگاه گلژي
ج) شبکه آندوپلاسمي زبر و هسته
د) شبکه آندوپلاسمي صاف و هسته
3 – کداميک از روشهاي انتقال ماده با مصرف انرژي همراه است؟
الف) انتشار تسهيل شده
ب) اسمز
ج) انتقال فعال
د) انتشار
4 – دي اکسيدکربن به کدام روش از سلول خارج مي شود؟
الف) انتشار
ب) انتشار تسهيل شده
ج) انتقال فعال
د) آندوسيتوز
5 – فضاي داخل غشاي دروني ميتوکندري با چه ماده اي پر شده است؟
الف) کريستا
ب) گرانوم
ج) بستره
د) ماتريکس
فصل چهارم
سازمان بندي سلول ها
جانداران پرسلولي
پيکر بعضي از جانداران که به آنها تک سلولي مي گوييم، فقط از يک سلول ساخته شده است. پيکر جانداران پرسلولي از بيش از يک سلول ساخته شده است و اين سلول ها با هم اتصال زيستي برقرار کرده اند. جانداراني را که پيکر آنها از چندين سلول کم و بيش همانند و متصل به هم ساخته شده است. اصطلاحاًً کلني مي نامند. در جانداران پرسلولي به علت پيچيدگي فرآيندهاي زيستي، سلول ها براي انجام وظايف خاص، اختصاصي شده اند. به اين فرآيند تمايز مي گويند. تمايز باعث تشکيل بافت هاي مختلف مي شود.
بافت هاي جانوري
مجموعه سلولهايي که در کنار هم قرار گرفته اند و هماهنگ با هم وظايف خاصي را انجام مي دهند، يک بافت را تشکيل مي دهند. بافت هاي اصلي مهره داران ، بافت پوششي، بافت پيوندي، بافت ماهيچه اي و بافت عصبي هستند.
بافت پوششي
اين بافت سطح بدن و سطح حفره ها و مجاري دروني بدن مانند دهان، معده، روده و رگ ها را مي پوشاند. سلولهاي پوششي بسيار به همديگر نزديک اند. در زير اين بافت، غشاي پايه وجود دارد که شبکه اي است از پروتئين هاي رشته اي و پلي ساکاريدهاي چسبناک، غشاي پايه بافت پوششي را به بافت هاي زيرين آن متصل نگه مي دارد.
بافت هاي پوششي يک لايه و يا چند لايه هستند. شکل سلول هاي بافت پوششي سنگفرشي، مکعبي يا استوانه اي است. بافت پوششي درون لوله هاي گوارشي و مري و پوست بدن ما از نوع سنگفرشي چند لايه است. سطح خانه هاي ششي و سطح دروني رگ هاي خوني از بافت پوششي سنگفرشي يک لايه پوشيده شده است. سطح بعضي از سلولهاي پوششي، ماده لزج و چسبناکي به نام موکوز ترشح مي کند. اين ماده در لوله تنفسي ذرات گرد و غبار را جذب مي کند. حرکت مژک هاي اين بافت، موکوز را با اين ذرات جذب شده، دائماً به سمت گلو مي راند.
بافت پيوندي
بين سلول هاي بافت پيوندي فضاي بين سلولي فراواني وجود دارد اين فضا توسط ماده زمينه اي پر مي شود. ماده زمينه اي که ممکن است مايع، ژله اي يا جامد باشد، توسط سلول هاي بافت پيوندي ترشح مي شود. شش نوع بافت پيوندي در بدن انسان يافت مي شود: 1) بافت پيوندي سست که در زير پوست وجود دارد و پوست را به ماهيچه هاي زيرين آن پيوند مي دهد. درون اين بافت رشته هاي پروتئيني کلاژن وجود دارد.
2 ) بافت چربي که وظيفه آن عايق کردن بدن، ذخيره انرژي و ضربه گيري است.
3) خون نيز نوعي بافت پيوندي است که مايع بين سلولي آن پلاسما است.
4 ) بافت پيوندي رشته اي که از رشته هاي به هم فشرده و کش سان ساخته شده است.
زردپي ها و رباط ها از اين بافت اند
5) غضروف مانند سراستخوان ها در محل مفصل، نوک بيني ، لاله گوش
6) استخوان سخت ترين نوع بافت پيوندي است و ماده بين سلولي آن شامل رشته هاي کلاژن و مواد کلسيم دار است.
بافت ماهيچه اي
سه نوع بافت ماهيچه اي در بدن مهره داران وجود دارد. بافت ماهيچه اي اسکلتي، بافت ماهيچه اي قلبي و بافت ماهيچه اي صاف. ماهيچه اي اسکلتي، رشته اي و سلول هاي بافت ماهيچه اي قلبي،منشعب هستند. بافت ماهيچه اي اسکلتي و قلبي مخطط (خط دار) هستند زيرا در آنها بخش هاي تيره و روشن وجود دارد. سلول هاي ماهيچه اي صاف خط دار نيستند. شکل سلول هاي اين بافت دوکي است. اين سلول ها به آهستگي منقبض مي شوند و انقباض خود را مدت بيشتري نگه مي دارند. ماهيچه هاي اندامي داخلي بدن که به طور غيرارادي کار مي کنند از اين نوع هستند.
بافت عصبي
بافت عصبي شبکه اي ارتباطي در بدن تشکيل مي دهد. سلول هاي بافت عصبي نورون نام دارند. هر نورون از يک جسم سلولي که هسته را در خود جاي داده است و تعدادي اجزاي رشته مانند، تشکيل شده است. رشته هايي که پيامهاي عصبي را به سمت جسم سلولي هدايت مي کنند، دندريت و رشته هايي که ، برعکس ، پيام عصبي را از جسم سلولي به سوي انتهاي رشته مي برند، آکسون نام دارند. درون اين بافت سلولهايي به نام نورو گليا يا سلول هاي پشتيبان وجود دارند که به تغذيه نورون ها کمک مي کنند و همچنين نقش عايق کننده دارند.
سازمان بندي سلولهاي گياهان
در برش ساقه و ريشه هاي گياهان علفي سه بخش مشاهده مي شود: روپوست، پوست و استوانه مرکزي.تقسيم سلولي گياهان فقط در مناطق مريستمي انجام مي شود. مريستم ها در نوک ساقه ها و شاخه هاي جانبي و نوک ريشه ها قرار دارند. بافتهاي گياهي شامل سه بافت اصلي روپوست ساقه ، بافت زمينه اي و بافت هاي هادي مي باشد.
1 – روپوست ساقه
بافت روپوست ، ساقه ، برگ ها ، ميوه ها و بخشهاي گل گياه را مي پوشاند. سلول هاي روپوستي ماده اي کوتيني به نام پوستک ترشح مي کنند. کوتين پلي مري از اسيدهاي چرب طويل است. پوستک از تبخير آب، حمله ميکروب ها و اثرسرما بر سلول هاي زيرين خود محافظت مي کند. سلولهاي نگهبان روزنه و کرک ها دو نوع سلول تمايز يافته ، روپوستي ساقه هستند.
2 – پوست ساقه
سلولهاي پوست بين روپوست و بافتهاي آوندي قرار گرفته اند. پوست شامل بافتهاي پارانشيمي، کلانشيمي و اسکلرانشيمي است. سلول هاي بافت پارانشيمي در فتوسنتز، ترشح، ذخيره مواد غذايي و آب دخالت دارند. پارانشيم فتوسنتز کننده ، کلرانشيم نام دارد. سلول هاي کلانشيمي با ديواره هاي ضخيم خود باعث استحکام و برافراشته ماندن ساقه ها مي شوند. سلولهاي بافت اسکلرانشيمي براي استحکام بخشيدن به گياه تمايز يافته ان. دو نوع سلول اسکلرانشيمي در گياهان يافت مي شود: فيبرها و اسکلرئيدها.
3 – مغز ساقه
مغز بسياري از ساقه هاي علفي از بافت پارانشيمي ساخته شده است. بخشي از مغز که در ميان دسته هاي آوندي قرار گرفته است، اشعه مغزي نام دارد.
4 – بافت هاي هادي
بافتهاي هادي همان آوندهاي چوبي و آبکشي هستند.
آوندهاي چوبي هدايت آب و مواد معدني (شيره خام) را از ريشه هاي گياه به برگها بر عهده دارند. ديواره سلولي سلولهاي آوند چوبي ضخيم و چوبي است. تراکئيدها و عناصر آوندي از انواع آوندهاي چوبي هستند. عناصر آوندي گشادتر از تراکئيدها هستند.
آوند آبکشي هدايت قندها و مواد غذايي را که در گياه ساخته مي شود(شيره پرورده) در سرتاسر گياه برعهده دارد. لوله هاي هدايت کننده در آوند آبکشي : لوله هاي غربالي ناميده مي شوند. به علاوه در مجاورت لوله هاي غربالي سلولهاي همراه قرار دارند. سلولهاي همراه داراي اندامک هستند و در آنها سنتز پروتئين و واکنش هاي متابوليسمي مورد نياز سلول هاي لوله غربالي انجام مي شود.
سؤالات
1 – رباط ها از چه نوع بافتي تشکيل شده اند؟
الف ) غضروف
ب) بافت چربي
ج) بافت پيوندي سست
د) باف پيوندي رشته اي
2 – سلول هاي بافت ماهيچه اي اسکلتي به چه شکل هستند؟
الف) استوانه اي
ب) رشته اي
ج) منشعب
د) دوکي
3 – سلولهاي نوروگليا در کدام بافت قرار دارند؟
الف) بافت ماهيچه اي
ب) بافت عصبي
ج) بافت پيوندي
د) بافت چربي
4 – سلول هاي بافت .... براي استحکام بخشيدن به گياه تمايز يافته اند.
الف) بافت پارانشيم
ب) بافت کلرانشيم
ج) بافت کلانشيم
د) بافت اسکلرانشيم
5 – کداميک از گزينه هاي زير از سلول هاي تمايز يافته روپوستي ساقه است؟
الف) فيبر
ب) آوند آبکش
ج) کرک
د) سلول هاي بنيادي
فصل پنجم
تغذيه و گوارش
تغذيه و گوارش در جانداران شامل چهار مرحله اصلي بلع، گوارش، جذب و دفع مدفوع است. نوع غذا و روشهاي گوارش آن در جانداران مختلف، متفاوت است. بعضي از جانوران علفخوار، بعضي گوشت خوار و بعضي ديگر همه چيز خوار هستند. هر جاندار براي تغيير دادن و جذب غذا بايد محيطي براي عمل کردن آنزيم هاي گوارشي ايجاد کند. جانداران تک سلولي مانند آميب براي گوارش مواد غذايي در درون خود واکوئل هاي خاصي دارند.
آميب و اسفنج فقط گوارش درون سلولي دارند. جانوران ساده و ابتدايي مانند هيدر، کيسه گوارشي دارند. بسياري از جانوران لوله گوارشي دارند مانند کرم خاکي، گنجشک و ملخ، لوله گوارشي از دهان آغاز و به مخرج ختم مي شود. لوله گوارش بعضي از جانوران داراي چينه دان و سنگدان است. چينه دان محل نرم تر شدن و ذخيزه موقت غذاست. معده و سنگدان نيز محل ذخيزه موقتي غذايند، اما ماهيچه هاي آنها قويتر از چينه دان است.
دستگاه گوارش انسان
دستگاه گوارش انسان شامل لوله گوارشي و غده هاي گوارشي است. لوله گوارشي شامل دهان، حلق ، مري ، معده ، روده باريک، روده بزرگ و راست روده است. غده هاي گوارشي شامل غده هاي بزاقي، غده هاي ديواره معده و روده، پانکراس و جگر است. لوله گوارش به ترتيب از خارج به داخل، شامل لايه هاي پيوندي، ماهيچه اي حلقوي، زير مخاطي و مخاطي است. لايه پيوندي خارجي در حفره شکمي بخشي از پرده ..... يا روده بند را تشکيل مي دهد. ماهيچه هاي ديواره لوله گوارش در دهان و حلق از نوع مخطط و ارادي و در بقيه قسمت ها صاف و غيرارادي هستند. پوشش لوله هاي گوارشي در داخل دهان از نوع سنگفرشي چند لايه و در روده و معده استوانه اي يک لايه است.
گوارش در دهان
حرکات جويدن و اثر آنزيم هاي موجود در بزاق بر مواد غذايي باعث گوارش مکانيکي و شيميايي غذاها در دهان مي شود. بزاق مخلوطي از ترشحات سه جفت غده بناگوشي، زيرآرواره اي و زير زباني و غده هاي کوچک ترشح کننده موسين است.آنزيم پيتالين که توسط غده هاي بناگوشي ترشح مي شود، نشاسته را به مالتوز تبديل مي کند. موسين بزاق که پس از جذب آب موکوز را به وجود مي آورد باعث به هم چسبانده شدن مواد غذايي و لغزنده شدن آن مي شود. آنزيم ليزوزيم در بزاق باعث ضدعفوني کردن حفره دهان مي شود.
بلع
بلع انتقال لقمه غذايي جويده شده از دهان به معده است. هنگام بلع زبان کوچک به سمت بالا مي رود و دهانه راه بيني را مي بندد. راه ناي نيز با بالاآمدن حنجره و پايين رفتن اپي گلوت بسته و غذا وارد مري مي شود . ماهيچه هاي حلقوي بخش انتهايي مريي (کارديا) درحالت عادي منقبض است و از ورود محتويات معده به مري جلوگيري مي کند.
گوارش در معده
مواد غذايي در معده بر اثر حرکات معده و آنزيم هاي آن به صورت ماده اي خميري شکل به نام کليموس در مي آيند. انقباض هاي ماهيچه هاي معده به صورت امواج دودي از زير کارديا شروع مي شود و در طول معده به سوي پيلور (دريچه انتهايي معده) به پيش مي روند. در معده مواد مختلفي ترشح مي شوند. در سرتاسر سطح داخلي معده سلول هاي ترشح کننده موسين وجود دارند و با ترشح خود يک لايه ضخيم چسبنده و قليايي موکوزي ايجاد مي کنند. اين ماده سطح معده را لغزنده و مخاط آن را از اثر شيره معده محافظت مي کند. در ديواره معده تعداد زيادي غده ترشح کننده شيره معده وجود دارد که آنزيم، اسيد کلريدريک و فاکتور داخلي معده را مي سازند و ترشح مي کنند.
فاکتور داخلي معده براي حفظ ويتامين B12 و جذب آن در روده ضروري است. آنزيم ها به وسيله سلول هاي اصلي و اسيدکلريدريک به وسيله سلول هاي حاشيه اي موجود در غدد ديواره معده ترشح مي شوند. آنزيم هاي معده شامل چند پروتئاز (پپسينوژن) است. پپسينوژن ها پس از تماس با اسيدکلريدريک به مولکول هاي کوچک تبديل شده و به صورت پپسين فعال در مي آيند. پپسين ها را به مولکول هاي کوچک پپتيدي تجزيه مي کند. آنزيم رنين در شيره معده نوزادان پروتئين شير (کازئين) را رسوب مي دهد. ماده اي به نام گاسترين که توسط غده هاي مجاور پيلور به خون مي ريزد، محرک ترشح اسيدکلريدريک و تا حدي آنزيم هاي شيره معده است.
گوارش و جذب در روده باريک
در پايان گوارش معدي، با انقباض هاي ماهيچه هاي معده، کيموس به دوازدهه رانده مي شود. قيترين آنزيم هاي گوارشي پانکراس به ابتداي دوازدهه مي ريزند. صفرا نيز به دوازدهه مي ريزد. علاوه بر آنزيم ها مقدار زيادي بيکربنات سديم براي از بين بردن اثر اسيدي کيموس معده در شيره پانکراس وجود دارد. هورمون سکرتين محرک مؤثري بر ترشح بيکربنات شيره پانکراس است. صفرا پس از ورود به روده باعث پراکنده شدن ذرات ريز چربي در آب و ايجاد يک امولسيون پايدار مي شود و اثر ليپاز پانکراس را بر آنها آسان مي کند. غده هاي ديواره روده نيز مايعي نمکي و بدون آنزيم ترشح مي کنند که حرکت مواد را در روده آسان مي کند. مواد غذايي پس از گوارش به مولکول هاي کوچک قابل جذب تبديل مي شوند. جذب مواد در روده با پديده هاي انتشار و اسمز و انتقال فعال صورت مي گيرد. جذب قندهاي ساده و آمينو اسيدها از راه انتقال فعال صورت مي گيرد. چربي ها وارد سلول هاي پوششي مخاط روده مي شوند و آن گاه وارد مويرگ هاي لنفي مي شوند. ترکيبات معدني روده از طريق انتشار يا انتقال فعال جذب مي شوند.
جذب آب در روده از قوانين اسمز پيروي مي کند.
روده بزرگ
روده بزرگ بخش انتهايي لوله گوارش است. ابتداي روده بزرگ روده کور نام دارد و به آپانديس ختم مي شود.
روده بزرگ شامل سه قسمت کولون بالارو، کولون افقي و کولون پايين رو است. کولون پايين رو به مخرج ختم مي شود . مخرج داراي ماهيچه هاي مخطط ارادي است . مواد دفعي وارد روده بزرگ شده و در آنجا آب و املاح جذب مي شود. مقداري ويتامين B و K توسط باکتريهايي که در روده بزرگ زندگي مي کنند ساخته مي شود و جذب خون مي شود.
دستگاه گوارش علف خواران
گوارش مواد گياهي دشوارتر از گوارش گوشت و مواد جانوري است. پستانداران گياهخوار عموماً روده بسيار طويلي دارند. در لوله گوارشي بسياري از آنها باکتري هاي تجزيه کننده سلولز وجود دارد. روده کور و روده بزرگ اين جانوران مواد حاصل از گوارش سلولز را جذب مي کند. دستگاه گوارش نشخوارکنندگان مانند گاوه و گوسفند براي استفاده از سلولز موجود در مواد غذايي سازگاري پيدا کرده است. جانور ابتدا مواد گياهي را نيمه جويده مي بلعد و وارد سيرابي و نگاري خود مي کند. در سيرابي و نگاري، باکتريهاي تجزيه کننده سلولز زندگي مي کنند و سلولز مواد گياهي را تجزيه مي کنند. جانور هنگام استراحت غذاي موجود در سيرابي نگاري را بار ديگر وارد دهان مي کند و مي جود و سپس وارد هزارلا مي کند. در هزارلا آب غذا جذب مي شود و سپس غذا به شيردان وارد مي شود. در شيردان آنزيم هاي گوارشي جانور، موجب گوارش شيميايي غذا مي شوند.
تغذيه گياهي و خاک
تغذيه گياهي شامل جذب همه مواد غذايي خام از محيط (آب و خاک) ، توزيع اين مواد در درون گياه و مصرف آنها هنگام متابوليسم و رشد است. خاک اولين محيط غذايي گياهان خشکي است. سنگ ها از انواع مختلف مواد معدني تشکيل شده اند و براساس منشأ به سه گروه آذرين، رسوبي و دگرگوني تقسيم مي شوند. فرآيند هوازدگي ، يعني تخريب فيزيکي و تجزيه شيميايي مواد معدني و سنگ ها، در نزديکي سطح زمين، باعث ايجاد خاک مي شود، خاک ها از لايه هايي به نام افق تشکيل مي شوند. افق A انباشته مي شود. افق B (خاک تحتاني) حاوي اکسيد آهن ، ذرات رس و اندکي مواد آلي است. افق C (قاعده خاک) متشکل از سنگ ها و مواد معدني قهوه اي و سنگهاي بستر است. اندازه ذرات خاک متفاوت است.
چرخه آب
حرکت پيوسته آب از زمين به اتمسفر و بازگشت مجدد آن بر سطح زمين چرخه آب ناميده مي شود. خاک هايي که رس بيشتري دارند، آب بيشتري را در خود نگهداري مي کنند. درصد آبي که در يک خاک در مقابل نيروي گرانش حفظ مي شود، ظرفيت مزارعي ناميده مي شود. نيروي حفظ و نگهداري آب در خاک با اصطلاح پتانسيل آب ، بيان مي شود.
چرخه نيتروژن
نتيروژن يکي از عناصر ضروري براي ساخت آمينو اسيدها و سرانجام پروتئين هاست. تبديل نيتروژن جو به يون آمونيوم را تثبيت نيتروژن مي گويند. باکتريهاي تثبيت کننده نيتروژن دو گروه هستند:
1 – باکتري هاي آزاد
2 – باکتريهاي همزيست .
از متداولترين باکتريهاي تثبيت کننده نيتروژن با کتريهاي متعلق به سرده ريزوبيوم هستند که به ريشه گياهان تيره پروانه واران (نخود)، مانند يونجه ، شبدر، نخود، سويا و باقلا وارد مي شوند. در اين همزيستي باکتريها نتيروژن مورد نياز براي تشکيل پروتئين را در اختيار گياه قرار مي دهند. گياه نيز انرژي مورد نياز براي تثبيت نيتروژن و تشکيل ترکيبات نيتروژن دار را براي باکتري فراهم مي کند. آلوده شدن ريشه گياه ميزبان با باکتري منجر به توليد گرهک مي شود. همزيستي بين ريزوبيوم و گياهان تيره پروانه واران کاملاً اختصاصي است. از انواع ديگر همزيستي در گياهان که منجر به تثبيت نيتروژن مي شود، همزيستي درخت توس و نوعي باکتري تثبيت کننده نيتروژن ، و همزيستي سرخش آبزي آزولا، باکتري سبز – آبي آنابنا را مي توان ذکر کرد.
چرخه فسفر
فسفر در چرخه خود از گياهان وارد بدن جانوران مي شود و در مواد پس مانده و فضولات به شکل مواد آلي به خاک بر مي گردد. شکل هاي آلي فسفات به واسطه فعاليت باکتريها به صورت فسفات معدني در مي آيند و سپس مجدداً در دسترس گياهان قرار مي گيرد. هوازدگي سنگ ها منبع اصلي فسفر خاک است.
سؤالات
1 – مواد حاصل از گوارش سلولز در کدام قسمت لوله گوارش جانوران گياهخوار جذب مي شود؟
الف ) روده باريک و روده بزرگ
ب) روده باريک و روده کور
ج) روده بزرگ و روده کور
د) روده بزرگ و سيرابي
2 – کدام هورمون بر ترشح بيکربنات شيره پانکراس تأثير دارد؟
الف ) موسين
ب) پيتالين
ج) گاسترين
د) سکرتين
3 – اسيدهاي آمينه به چه روشي در روده باريک جذب مي شوند؟
الف) انتشار
ب) انتشار تسهيل شده
ج) انتقال فعال
د) رگ هاي لنفي
4 – ماهيچه هاي کدام قسمت لوله گوارش از نوع صاف است؟
الف) راست روده
ب) حلق
ج) مخرج
د) دهان
5 – پوشش داخلي معده و روده در کدام نوع بافت پوششي است.
الف) سنگفرشي يک لايه
ب) سنگفرشي چند لايه
ج) استوانه اي يک لايه
د) استوانه اي چند لايه
فصل ششم
تبادل گازها
تنفس
کار دستگاه تنفسي رساندن اکسيژن به سلول هاي بدن است. موجودات تک سلولي اکسيژن مورد نيازشان را از طريق انشتار مي گيرند و دي اکسيد کربن را نيز از طريق انتشار دفع مي کنند. بعضي جانداران براي تنفس از همه سطح بدن خود استفاده مي کنند. به اين نوع تنفس، تنفس پوستي مي گويند. ماهي ها با آبشش تنفس مي کنند. حشرات سيستم تنفس نايي دارند. تبادل گازها توسط لوله هايي به نام ناي به طور مستقيم و بدون نياز به همکاري سيستم گردش مواد انجام مي گيرد. بيشتر مهره داران ساکن خشکي شش دارند . شش ها کيسه هايي هستند که ديواره آنها از يک لايه نازک سلول هاي پوششي درست شده است.
دستگاه تنفس انسان
دستگاه تنفس انسان شامل شش ها، مجاري هوا و قفسه سينه است که شش ها را در خود جاي داده است.
پرده دو جداره جنب شش ها را به ديواره قفسه سينه مربوط مي کند. قفسه سينه به وسيله پرده ديافراگم از حفره شکم جدا شده است. ديافراگم با حرکت خود به پايين و بالا، حجم قفسه سينه را افزايش و کاهش مي دهد و در تنفس آرام و طبيعي مهمترين نقش را در حرکات شش ها دارد. در تنفس شديد، انقباض عضلات شکم نيروهاي قبلي را تقويت مي کند. ماده اي به نام سورفاکتانت از برخي سلولهاي ديواره کيسه هاي هوايي ترشح مي شود و سطح اين کيسه ها را مي پوشاند و کشش سطحي مايع پوشاننده آنها را کاهش مي دهد و بازشدن طبيعي آنها را تسهيل مي کند. هر يک از ما در هر دم و بازدم مقداري هوا را جابجا مي کنيم که هواي جاري گفته مي شود. يک سوم هواي جاري در مجار تنفسي مي ماند و به آن هواي مرده مي گويند. پس از هردم معمولي مي توان با يک دم عميق هواي بيشتري را به درون شش ها فرستاد اين حجم هوا را هواي ذخيره دمي يا هواي مکمل مي گويند. همچنين هوايي را که پس از هر بازدم معمولي و با يک بازدم عميق مي توان از شش ها خارج کرد، هواي ذخيره بازدمي مي گويند. به مجموع هوايي که هر فرد پس از يک دم عميق، طي يک بازدم عميق بيرون مي دهد؛ ظرفيت حياتي مي گويند. پس از حداکثر بازدم هنوز مقداري هوا درون شش ها مي ماند که به آن هواي باقي مانده مي گويند.
نقش هموگلوبين در تنفس
حدود 97 درصد اکسيژه به وسيله هموگلوبين و بقيه به صورت محلول در پلاسما به بافت ها منتقل مي شود. هر چه فشار اکسيژن زياد باشد، مقداربيشتري از آن جذب هموگلوبين مي شود. تقريباً 70 درصد دي اکسيدکربن در خون به صورت بيکربنات درمي آيد و به شش ها منتقل مي شود. تقريباً 23 درصد دي اکسيدکربن توليد شده در بافت ها به صورت مستقيم با هموگلوبين ترکيب مي شود. 7 درصد باقي مانده نيز به صورت محلول در پلاسما انتقال مي يابد.
تنفس در سلول ها
تنفس واقعي سلول هاي بدن با رسيدن اکسيژن به مايع بين سلولي صورت مي گيرد. اختلاف فشار زياد اکسيژن بين خون و مايع بين سلولي ، در مجاورت مويرگ ها، موجب انتشار سريع اکسيژن به مايع بين سلولي مي شود و با افزايش جريان خون در بافت ها اين انتشار نيز بيشتر مي شود. دي اکسيد کربن نيزاز مايع بين سلولي به داخل مويرگ ها انتشار مي يابد.
مخاط مجاري تنفسي
سطح داخلي ديواره مجاري هوا از بيني تا نايژک هاي انتهايي از يک بافت پوششي مژه دار پوشيده شده است و ترشحات مخاطي روي اين سلول ها لايه چسبناکي به وجود مي آورد که علاوه بر مرطوب کردن هواي تنفسي ، ذرات ريز موجود در هواي دم را جذب مي کند. حرکت ضرباني مژه ها به سوي حلق باعث رانده شدن اين ترشحات به همراه ذرات خارجي به سوي گلو مي شود.
سؤالات
1 –پس از حداکثر بازدم هنوز مقداري هوا درون شش ها مي ماند که به آن ..... مي گويند.
الف) هواي ذخيره دمي
ب) هواي ذخيره بازدمي
ج) هواي باقي مانده
د) هواي مکمل
2 – حشرات از کدام سيستم تنفسي استفاده مي کنند؟
الف) تنفس ششي
ب ) تنفس پوستي
ج) تنفس نايي
د) تنفس ششي
3 – ملخ از چه راهي تنفس مي کند؟
الف) شش
ب) پوست
ج) ناي
د) آبشش
4 – هر مولکول هموگلوبين با چند مولکول اکسيژن ترکيب مي شود؟
الف) يک
ب) دو
ج) سه
د) چهارشنبه
5 – سورفاکتانت از کجا ترشح مي شود؟
الف) ديواره مويرگ ها
ب) ديواره کيسه هاي هوايي
ج) ديواره نايژه ها
د) مايع جنب
فصل هفتم
گردش مواد
دستگاه گردش خون
بسياري از جانوران در بدن خود دستگاهي به نام دستگاه گردش مواد دارند. کار اين دستگاه به گردش درآوردن اکسيژن ، دي اکسيد کرب، مواد غذايي، هورمون ها و مواد ديگر در بدن است. بسياري از بي مهرگان مانند عنکبوتيان، خرچنگ و ملخ گردش خون باز دارند. در اين جانداران خون درون رگ هاي بسته جريان ندارد بلکه از انتهاي باز بعضي رگ ها خارج مي شود و در ميان سلولها گردش مي کند. مهره داران دستگاه گردش خون بسته دارند. اين دستگاه از قلب و شبکه اي از رگ ها ساخته شده است. خون در اين نوع دستگاه گردش خون، از رگ ها خارج نمي شود.
قلب انسان
قلب خزندگان، پرندگان و پستانداران از چهار حفره، دو دهليز در بالا و دو بطن در پايين، ساخته شده است. سمت راست قلب خون را به شش ها مي فرستد (گردش کوچک). سمت چپ قلب خوني را که از شش ها آمده است در بدن به جريان مي اندازد (گردش بزرگ). ديواره قلب از سه لايه ساخته شده است.
لايه داخلي (آندروکارد) پوشش حفره هاي دهليز و بطن است. لايه مياني (ميوکارد) ماهيچه اي و ضخيم و قابل انقباض است. لايه خارجي (پريکارد) پوشش خارجي يا آبشامه قلب است. در ساختار قلب بافت گرهي نيز وجود دارد که در توليد و هدايت تحريک هاي قلب نقش اساسي دارد. انتشار تحريک از دهليزها به بطن ها، فقط از طريق بافت گرهي صورت مي گيرد. قلب ماهيچه اي خودکار است و بافت گرهي، کانون زايش تحريکت و انقباض آن است. به انقباض درآمدن ماهيچه قلب را سيستول و بازگشت آن به حالت آرامش را دياستول مي گويند.
بافت گرهي قلب
بافت گرهي که بافت هادي نيز خوانده مي شود، تحريک کننده ميوکارد قلب است. بافت گرهي قلب انسان شامل يک گره سينوسي – دهليزي ( گره پيشاهنگ) يک گره دهليزي – بطني و رشته هايي در ديواره بين دو بطن و در ميوکارد بطن هاست. گره پيشاهنگ که ديواره پشتي دهليز راست و زير منفذ بزرگ سياهرگ زبرين قرار گرفته است متناوباً به طور خود به خود تحريک مي شود. اين تحريک به ساير تارهاي ميوکارد منتقل مي شود و آنها را به انقباض درمي آورد. گره دهليزي – بطني در حد فاصل بين دهليزها و بطن ها و کمي متمايل به دهليز راست قرار گرفته است. تحريک از گره پيشاهنگ به گروه دهليزي – بطني و سپس به نوک بطن و سراسر بافت گرهي ماهيچه ميوکارد مي رسد.
دريچه هاي قلب و رگ ها
دريچه هاي دهليزي – بطني به صورت يک طرفه خون را از دهليزها به بطن ها راه مي دهند،دريچه دو لختي (ميترال) در سمت چپ و دريچه سه لختي در سمت راست قرار گرفته است. دريچه ها فاقد بافت ماهيچه اي هستند. ابتداي آئورت و ابتداي سرخرگ ششي دريچه هاي سيني شکل ديده مي شوند. دريچه هاي سيني شکل از بازگشت خون سرخرگ ها به درون بطن ها جلوگيري مي کند. در طول سياهرگ هاي نواحي پايين بدن ، دريچه هاي لانه کبوتري وجود دارند که بازگشت خون از سياهرگ ها به قلب را تسهيل مي کند.
قلب داراي دو صدا است. صداي اول بم تر و طولاني تر است و در هنگام بسته شدن دريچه هاي دهليزي – بطني ايجاد مي شود. صداي دوم مربوط به بسته شدن دريچه هاي سرخرگي (سيني شکل) است.
کارديو گرافي و الکتروکارديوگرافي
ثبت حرکات مکانيکي و تغييرات فشار درون حفره هاي قلب را کاريدوگرافي و منحني ثبت شده را کارديوگرام مي گويند. قلب در هر انقباض يک پديده الکتريکي نيز توليد مي کند که ثبت آن الکترو کارديوگرافي نام دارد.
گردش خون در مويرگ ها
در هر دو مسير گردش بزرگ و گردش کوچک رگ ها شامل سرخرگ هاي بزرگ، سرخرگ هاي کوچک، مويرگ ها، سياهرگ هاي کوچک و سياهرگ هاي بزرگ است. بيشترين مقدار خون در سياهرگ هاست. ديواره مويرگ ها فقط از يک رديف سلول شناخته شده و باعث تبادلات بين خون و مايع بين سلولي مي شود. سرخرگ هاي کوچک در ديواره خود ماهيچ هاي صاف حلقوي دارند و مهمترين نقش را در تغيير مقدار خون بافت ها به عهده دارند، زيرا ماهيچه هاي آنها بر اثر مواد شيميايي يا تحريک عصبي به سرعت به انقباض يا انبساط در مي آيند. فشار خون در سرخرگ ها بين دو حد يعني حداکثر و حداقل ، نوسان مي کند و به علت خاصيت ارتجاعي ديواره آنها به صفر نمي رسد.
گردش خون در مويرگ ها
مويرگ ها تبادل مواد بين خون و مايع ميان بافتي را تأمين مي کنند. ديواره مويرگ ها نفوذ پذيري زيادي دارد. منافذ ديواره مويرگها باعث افزايش نفوذ پذيري آنها مي شود. در توليد و گردش و بازگشت مايع بين سلولي فشار تراوشي تفاوت و فشار اسمزي شرکت دارند و با يکديگر مقابله مي کنند. فشار تراوش در جهت بيرون راندن مواد از مويرگ اثر مي کند. تفاوت فشار اسمزي بين پلاسماي درون مويرگ و مايع بين سلولي در جهت عکس عمل مي کند.
گردش خون در سياهرگ ها
قطر سياهرگها بيشتر از سرخرگ ها و ديواره آنها کم مقاومت است. باقي مانده فشار سرخرگي، فشار منفي قفسه سينه، فشار ناشي از پايين آمدن ديافراگم و حرکات موزون ماهيچه ها که به سياهرگ هاي مجاور خود اثر مي گذارند باعث جريان يافتن خون در سياهرگ مي شوند.
خون
خون ارتباط شيميايي بين سلول هاي بدن را امکان پذير مي کند، انتقال دهنده مواد است و به تنظيم دماي بدن کمک مي کند. درخون گلبول هاي قرمز، گلبولهاي سفيد و پلاکت ها در يک محيط مايع به نام پلاسما شناورند، نسبت درصد حجم سلولها به حجم خون هماتوکريت نام دارد. در جانوراني که گردش خون بسته دارند، بخشي از پلاسماي خون از ديواره مويرگ ها به فضاي بين سلولها نفوذ مي کند و مايع ميان بافتي را مي سازد.
اين مايع پس از تغذيه سلول ها به وسيله رگ هاي لنفي جمع آوري و به سياهرگ ها بازگردانده مي شود. در جانوراني که گردش خون باز دارند، بين سرخرگ ها و سياهرگ ها شبکه مويرگي کامل وجود ندارد و خون مستقيماً به فضاي بين سلول هاي بدن وارد مي شود و در مجاورت ياخته ها جريان مي يابد.
گلبول هاي قرمز
اين سلول هاي بدون هسته ازماده اي به نام هموگلوبين پر شده اند و در دو طرف مقعر هستند. اکسيژن توسط گلبول هاي قرمز حمل و پخش مي شود. علاوه بر آن گلبول هاي قرمز با دارا بودن آنزيم ايندراز کربنيک در غشاي خود به ترکيب آب و دي اکسيد کربن کمک مي کنند و باين عمل خود در جابه جايي و دفع دي اکسيد کربن نقش بسيار مهم دارند.
گلبول هاي قرمز در مغز استخوان ساخته مي شوند. عامل تنظيم کننده توليد گلبول هاي قرمز ماده اي به نام اريتروپويتين است که بر اثر کاهش اکسيژن رساني به بافت ها از کبد و کليه ها ترشح مي شود. براي توليد گلبول هاي قرمز ويتامين B12 و اسيدفوليک ضرورت دارد. کمبود آهن باعث کاهش تعداد گلبولهاي قرمز مي شود. عمر گلبولهاي قرمز پس از ورود به خون حدود 120 روز است. با افزايش سن آنها، از مقدار آنزيم هاي آنها کم و غشا شکننده مي شود. اين گلبول ها هنگام عبور از مويرگ هاي باريک کبد و طحال از بين مي روند. هموگلوبين آزاد شده و به وسيله ماکروفاژها تجزيه مي شود و آهن آن بار ديگر به مغز استخوان انتقال مي يابد. گلوبين نيز وارد چرخه متابوليک پروتئين ها مي شود. کاهش تعداد گلبولهاي قرمز و نيز کاهش مقدار هموگلوبين گلبول ها را آنمي مي گويند.
گلبول هاي سفيد
اين گلبول ها که عمل دفاعي دارند به دو نوع اصلي گرانولويست و آگرانولويست تقسيم مي شوند. گرانولويست ها شامل سه گروه نوتروفيل،ائوزينوفيل و بازوفيل هستند.
آگرونولويست ها به دو گروه لنفوسيت و مونوسيت تقسيم مي شوند. اعمال گلبولهاي سفيد به شرح زير است: نوتروفيل ها با پديده فاگوستيوز، ذرات خارجي يا بافت هاي در حال تخريب را از بين مي برند. ائوزينوفيل ها با ترشح موادي انگل ها را از بين مي برند. بازوفيل ها در ترشح هپارين (ضدانعقاد خون) و هيستامين( گشاد کننده رگ ها)دخالت دارند. مونوسيت ها با نوتروفيل ها همکاري دارند. همچنين مونوسيت ها پس از ورود به بافت ها به ماکروفاژ تبديل مي شوند و با داشتن ليزوزوم هاي زياد در مبارزه با عوامل بيماري زا نقش مهمي دارند. گرانولويست ها، مونوسيت ها و تعداد کمي از لنفوسيت ها در مغز استخوان ساخته مي شوند. بيشتر لنفوسيت ها به وسيله بافت لنفي به وجود مي آيند.
ايمني و آلرژي
ايمني چگونگي مقابله بدن با باکتري ها و ذرات خارجي مهاجم است که به دو صورت ذاتي و اکتسابي ظاهر مي شود. ايمني ذاتي نتيجه ساختارهايي مثل پوست و گلبول هاي سفيد است. ايمني اکتسابي يا فعال از يک سو نتيجه ساخته شده پادتن هايي است که در مقابل باکتري ها و مواد خارجي ساخته مي شود و از سوي ديگر بر اثر حساس و فعال شدن لنفوسيت ها نسبت به ماده خارجي ايجاد مي شود.
آلرژي يا حساسيت نيز با سيستم ايمني بدن مربوط است. در اين حالت لنفوسيت ها حساس شده و پادتن هاي ايجاد شده عوارضي مانند لکه هاي پوستي، واکنش هاي قلبي، تنفسي و غيره ايجاد مي کند.
انعقاد خون
در روند انعقاد خون ، فيبرينوژن محلول در پلاسما، تحت تأثير ماده اي به نام ترومبين به رشته هاي فيبرين تبديل مي شود و فيبرين گلبول هاي خون را با خود جمع مي کند و لخته را مي سازد. ترومبين از شکسته شدن يکي از پروتئين هاي پلاسما به نام پروترومبين به وجود مي آيد. اين عمل تحت اثر ماده اي به نام ترومبوپلاستين صورت مي گيرد که از بافت هاي آسيب ديده جدار رگ ها يا از پلاکت ها آزاد مي شود.
دستگاه لنفي
بخشي از مايع ميان بافتي پس از تبادل مواد با سلول ها بارديگر به مويرگ ها باز مي گردد اما بخشي از آن به رگ هاي باريکي به نام مويرگ لنفي وارد مي شود. مايع مذکور هنگامي که درون گره هاي لنفي در جريان است ، لنف ناميده مي شود. لنف مايعي بي رنگ است . رگ هاي لنفي در همه جاي بدن وجود دارند. در مسير رگ هاي لنفي برآمدگي هايي به نام گره لنفي وجود دارد. ماکروفاژها در اين گره ها حضور دارند و با ميکروب ها مبارزه مي کنند.
انتقال مواد در گياهان
نقش اصلي ريشه جذب آب و يون هاي معدني از خاک اس. در نزديکي رأس ريشه، تارهاي کشنده از لايه خارجي، يعني روپوست ايجاد مي شود. تارهاي کشنده در اصل سلولهاي روپوستي طويل شده اي هستند که سطح وسيعي را براي جذب آب فراهم مي کنند. سلولهاي درون پوست داراي يک لايه مومي به نام سوبرين (چوب پنبه) در اطراف خود هستند. اين لايه نوار کاسپاري را تشکيل مي دهد. سوبرين نسبت به آب نفوذ ناپذير است. اين امر درحرکت آب و يون ها در عرض ريشه بسار مهم است. در ريشه هاي داراي برون پوست، نوار کاسپاري در ديواره هاي جانبي ( شعاعي و عرضي) اين سلول ها قابل تشخيص است.
جذب آب از طريق اسمز
ريشه ها آب را از خاک جذب مي کنند. آب از طريق فشار اسمزي وارد سلولهاي تارهاي کشنده مي شود. به محض ورود آب به سلول تار کشنده پتانسيل آب سلول تار کشنده افزايش مي يابد. حال آب از اين سلول به سلول مجاور آن منتقل مي شود و اين فرآيند در عرض ريشه تکرار مي شود تا آب وارد آوند چوبي شود. آب درعرض ريشه از چند مسير عبور مي کند: مسير پروتوپلاستي و مسير غيرپروتوپلاستي
مسير پروتوپلاستي
آب و مواد محلول در آن که از خاک وارد سيتوپلاسم سلولهاي تار کشنده شده است، از طريق پلاسمودسم ها از سيتوپلاسم يک سلول به سيتوپلاسم سلول مجاور وارد مي شود. به اين مسير، مسير پروتوپلاستي مي گويند.
مسير غير پروتوپلاستي
مسير غير پروتوپلاستي مي تواند آب را در عرض پوست تا محل درون پوست حرکت دهد. در محل درون پوست، چوب پنبه موجود در نوار کاسپاري، از حرکت آب و يون هاي معدني در مسير غيرپروتوپلاستي جلوگيري مي کند. از اين رو آب و يون ها مجبور به ورود به درون سيتوپلاسم مي شوند. نوار کاسپاري راهي براي کنترل ورود آب و يونهاي معدني به درون آوند چوبي فراهم مي کنند.
کشيده شدن آب از بالا
هنگامي که آب در برگ با نيروي اسمزي از آوند چوبي خارج مي شود، يک کشش (يا مکش) در ستون آب موجود در آوند چوبي ايجاد مي شود . به اين پديده کشش تعرقي نيز مي گويند. نيروي هم چسبي مولکولهاي آب نيز توان ستون آب درون آوند چوبي را بسيار زياد مي کند و در نتيجه احتمال گسستگي را کاهش مي دهد. چسبندگي مولکول هاي آب به ديواره هاي آوند چوبي نيز به کشيده شدن آب به سمت بالا کمک مي کند. اين نيرو دگرچسبي ناميده مي شود.
رانده شدن آب از پايين
زير درون پوست لايه اي به نام دايره محيطيه قرار دارد. يون هاي محلول در آب با صرف انرژي از سلول هاي دايره محيطيه به درون آوند چوبي مي روند. ورود فعال يون ها به آوند چوبي باعث کاهش پتانسيل آب آوند چوبي مي شود و اين امر به ورود آب به درون آوند چوبي کمک مي کند. حرکت اين يون هاي معدني به درون آوند چوبي باعث ايجاد فشار ريشه اي مي شود.
تعريق
خروج آب از گياه به صورت مايع تعريق ناميده مي شود. در شرايطي که سرعت جذب آب بالا، ولي تعرق پايين است ، پديده تعريق به علت افزايش فشار ريشه اي در گياهان قابل مشاهده است. تعريق از راه روزنه هاي ويژه اي به نام روزنه آبي که در منتهي اليه آوندهاي چوبي قرار دارند انجام مي شود. دهانه اين روزنه هميشه باز است.
سلول هاي نگهبان و تعرق
هر روزنه را يک جفت سلول نگهبان لوبيايي شکل احاطه مي کند. تغييرات فشار آب سلول هاي نگهبان باعث بازوبسته شدن روزنه ها مي شود.
حباب هاي هوا در شيره خام
بخار آب و هوا در شيره خام ممکن است موجب مسدود شدن يک عنصر آوندي شوند. در چنين حالتي آب و شيره خام مي توانند از راه لان ها از يک سلول آوندي حباب دار شده وارد عنصر آوندي مجاور شوند. به عبور حباب از يک آوند چوبي يا تراکئيد به آوندها يا تراکئيدهاي مجاور بذرافشاني هوا مي گويند. افزايش فشار ريشه اي مي تواند باعث کاهش پديده حباب دارشدگي شود.
حرکت مواد آلي در گياه
ترکيبات آلي گياهان، درون آوندهاي آبکشي حرکت مي کنند.حرکت ترکيبات آلي در گياه نسبت به حرکت آب پيچيده تر است چون ترکيبات آلي بايد از طريق سيتوپلاسم زنده آوندهاي آبکشي عبور کنند. ترکيبات آلي در تمام جهات در آوند آبکشي حرکت مي کنند و قادر به انتشار از غشاي پلاسمايي نيستند. مدل جريان فشاري يا جريان توده اي براي جابجايي مواد آلي در گياه پيشنهاد مي شود. اين مدل شامل 4 مرحله زير است:
مرحله 1 – قندي که در سلول هاي برگ توليد مي شود به روش انتقال فعال وارد سلول هاي آوند آبکشي مي شود(بارگيري آبکشي)
مرحله 2 – وقتي که غلظت قند در آوند آبکشي افزايش مي يابد پتانسيل آب کاهش مي يابد . در نتيجه آب به روش اسمز از آوند چوبي وارد آوند آبکشي مي شود.
مرحله 3 – فشار در داخل سلول هاي آوند آبکشي افزايش مي يابد و در نتيجه قند به همراه محتويات ديگر شيره پرورده به صورت جريان توده اي به حرکت در مي آيد.
مرحله 4 – قند موجود در شيره پرورده به روش انتقال فعال وارد محل مصرف مي شود( باربرداري آبکشي)
سؤالات
1 – گرانوليست ها در کجا ساخته مي شوند؟
الف ) بافت لنفي
ب) مويرگ ها
ج) مغر استخوان
د) کبد و طحال
2 – کداميک عامل تنظيم کننده توليد گلبول هاي قرمز است؟
الف ) ترومبين
ب) ويتامين B12
ج) اسيد فوليک
د) اريتروپويتين
3 – انتشار تحريک از دهليزها به بطن ها توسط چه بافتي صورت مي گيرد؟
الف ) آبشامه
ب) بافت گرهي
ج) دريچه هاي سيني شکل
د) دريچه هاي لانه کبوتري
4 – ماکروفاژها در کجا قرار دارند؟
الف) مغز استخوان
ب) گره هاي لنفي
ج) دياپدز
د) کيسه زرده
5 – روزنه هاي آبي در کجا قرار دارند؟
الف) منتهي اليه آوندهاي چوبي
ب) منتهي اليه آوندهاي آبکشي
ج) تراکئيدها
د) زير درون پوست
فصل هشتم
تنظيم محيط داخلي و دفع مواد زايد
دفع مواد نيتروژن دار
واکنش هايي که در بدن جانوران انجام مي شود، منجر به توليد مواد زايد، به ويژ.ه مواد زايد نيتروژن دار مي شود. بيشتر اين مواد زايد نيتروژن دار، محصول سوختن آمينو اسيدهاست. مواد زايد در جانداران آبزي بيشتر به صورت آمونياک است که از طريق انتشار يا از طريق آبشش ها دفع مي شود. اما جانوران خشکي زي مواد زايد نيتروژن دار به صورت اوره و اسيد اوريک دفع مي کنند. جانوران براي تبديل آمونياک به اوريک اسيد و اوره انرژي مصرف مي کنند. پستانداران و دوزيستان اوره دفع مي کنند. پرندگان ، حشرات و بسياري از خزندگان اوريک اسيد دفع مي کنند. بعضي جانداران هم اوره و هم اوريک اسيد دفع مي کنند. سمي بودن اوريک اسيد کمتر از اوره و سمي بودن اوره کمتر از آمونياک است.
دستگاه دفع ادرار
در ساختار کليه دو بخش قشري و مرکزي ديده مي شود. گلومرول ها که شبکه هاي مويرگي در داخل محفظه کپسول بومن هستند، در بخش قشري هستند. بخش مرکزي از هرم هايي ساخته شده است که به علت وجود لوله هاي ادراري، مخطط ديده مي شوند. به هر کليه يک سرخرگ کليوي وارد مي شود. انشعابات سرخرگ کليوي از فواصل بين هرم ها عبور مي کند و در بخش قشري به سرخرگ هاي کوچکتري تقسيم مي شود. اين انشعابات سرانجام گلومرول ها يا کلافه هاي درون کپسول بومن را مي سازند. دو ديواره نفوذ پذير، يعني ديواره مويرگ و ديواره کپسول بومن، بين خون و حفره درون کپسول بومن بوجود دارد. از گلومرول سرخرگ کوچکي خارج مي شود که دوباره در اطراف لوله هاي پيچ خورده و لوله هنله انشعاباتي به نام شبکه دوم مويرگي را مي سازد. اين مويرگ ها به هم مي پيودند و سياهرگ هاي کوچکي را به وجود مي آورند که سرانجام سياهرگ هاي کليه را مي سازند. اين سياهرگ ها خون را از کليه بيرون مي برند.
تشکيل ادرار
تشکيل ادرار نتيجه سه پديده تراوش، بازجذب و ترشح مواد در نفرون هاست. حجم زيادي از مواد موجود در پلاسماي خون، با عبور از گلومرول به درون کپسول بومن تراوش مي کند. در دنباله لوله اداري بسياري از اين مواد بازجذب مي شوند. بازجذب به صورت فعال و غيرفعال صورت مي گيرد. بازجذب از هدر رفتن مواد مفيد مانند گلوکز و سديم جلوگيري مي کند. در طول لوله ادراري بعضي مواد مانند يون هاي هيدروژن و پتاسيم و بعضي داروها مانند پني سيلين از خون گرفته و به داخل لوله وارد مي شوند( ترشح) به اين شکل ترکيب نهايي ادرار مشخص مي شود.
کليه ها از عوامل مهم تنظيم تعادل اسيد – باز در بدن هستند. به اين ترتيب که با کم و زياد کردن دفع هيدروژن و بي کربنات، از اسيدي شد يا قليايي شد خون جلوگيري مي کنند.
پس از تشکيل ، ادرار توسط .... ناي به مثانه مي ريزد و ديواره مثانه کشيده مي شود. اگر کشش ديواره مثانه به حد خاصي برسد گيرنده هاي آن تحريک مي شوند و با ارسال پيام هاي عصبي به نخاع انعکاس تخليه مثانه را فعال مي کنند.
دفع مواد زايد در گياهان
بيشترين مواد دفعي گياهان شامل اکسيژن ، دي اکسيد کربن و آب حاصل از متابوليسم است.که روزنه ها و از طريق انتشار دفع مي شوند. برخي از مواد دفعي گياهان از طريق افتادن برگ و يا افتادن قسمتي از پوست گياه دفع مي شوند. در گياهان علفي، مواد دفعي در واکوئل ها و ديواره سلول هاي آنها جمع مي شوند.
سؤالات
1 – جانوران آبزي چه ماده زايد نتيروژن داري دفع مي کنند؟
الف) آمونياک
ب) اوره
اوريک اسيد
د) آمينو اسيد
2 – گلومرول ها در کدام قسمت کليه قرار دارند؟
الف) شبکه دوم مويرگي
ب) بخش مرکزي
ج) انتقال غيرفعال
د) افتادن برگ
3 – دي اکسيد کربن و اکسيژن دفعي گياهان از چه طريق دفع مي شود؟
الف) انتشار
ب) انتقال فعال
ج) انتقال غيرفعال
د) افتادن برگ
4 – کداميک از مواد زير از طريق انتقال فعال باز جذب مي شود؟
الف) اوريک اسيد
ب) اوره
ج) آمينو اسيد
د) آب
5 – سمي بودن کداميک از مواد نتيروژن دار زياد بيشتر است؟
الف) آمينو اسيد
ب) اوره
ج) اوريک اسيد
د) آمونياک
فصل نهم
حرکت
نياز به حرکت
جانوران براي يافتن غذا، فرار از دشمنان، يافتن جانوران ديگر و .... به حرکت کردن نياز دارند. جانوران به شکل هاي مختلف حرکت مي کنند. حرکت بدون پا: مانند حرکت کردن کرم خاکي که با حرکت دادن ماهيچه هاي طولي و حلقوي زير پوست انجام مي شود.
حرکت با پا: در هر پا دو ماهيچه وجود دارد که کارشان عکس هم است و با هماهنگي هم پا را حرکت مي دهند. حرکت با چهار اندام حرکتي: مانند اسب که حرکت آن با سرعت و مهارت زياد انجام مي شود.
شنا کردن : ماهي ها با حرکت دادن باله دمي خود به چپ و راست حرکت مي کنند. باله هاي سينه اي به تندتر يا کندتر کردن حرکت ماهي کمک مي کند. باله هاي سينه اي با کمک باله هاي پشتي و مخرجي براي تغيير جهت حرکت به کار مي روند. بادکنک شنا نيز که در بدن بعضي ماهي ها وجود دارد به حرکات عمودي ماهي ها کمک مي کند.
پرواز: حشرات، پرندگان و خفاشان مي توانند پرواز کنند. هنگام حرکت، فشار هواي زير بال ها افزايش و فشار هواي بالاي بالها کاهش مي يابد. در نتيجه پرنده صعود مي کند.
حرکت انسان
انسان داراي اسکلت د روني است. سه نوع ماهيچه در بدن انسان وجود دارد، ماهيچه مخطط (ارادي)، ماهيچه قلبي و ماهيچه صاف (غيرارادي). حرکت اندام ها توسط ماهيچه هاي ارادي صورت مي گيرد.
ساختار ماهيچه مخطط
واحد ساختاري ماهيچه مخطط ، تارهايي به قطر 10 تا 100 ميکرون است با نام ميون که طول متفاوت دارند.
ميون ها، در ماهيچه به وسيله سيماني از بافت پيوندي کنار يکديگر قرار د ارند و غلافي پيوندي مجموعه آنها را مي پوشاند. اين غلاف ها در سرتارها به هم مي پيوندند و زردپي هاي دو سر ماهيچه را مي سازند. زردپي از بافت پيوندي مقاوم است و نيروي انقباض ماهيچه را به استخوان منتقل مي کند. هر تار ماهيچه اي از پوششي به نام سارکولم احاطه شده و درون آن چند تارچه وجود دارد. هسته ها و تعدادي ميتوکندري و کمي سارکوپلاسم در زير سارکولم وجود دارد. به بخشي که بين دو خط Z قرار دارد سارکومر مي گويند.هر تارچه از توالي چند سارکومردرست شده است. پس از هر خط Z يک نوار روشن و يک بخش تيره وجود دارد. اين بخش تيره توسط صفحه روشني به نام هنسن به دو بخش مساوي تقسيم شده است. شبکه آندوپلاسمي که در تارهاي ماهيچه اي شبکه سارکوپلاسمي خوانده مي شود و لوله هاي عرضي آن، مقدار زيادي کلسيم ذخيره اي دارند و در انقباض نقش اساسي ايفا مي کنند.
انقباض ايزوتونيک و ايزومتريک
انقباض ايزوتونيک مربوط به زماني است که طول ماهيچه تغيير کند مانند حرکات بدن.انقباض ايرومتريک مربوط به زماني است که طول ماهيچه تغيير نکند مانند نگاه داشتن يک وزنه بدون حرکت دادن آن.
تونوس ماهيچه اي
انقباض خفيفي که در ماهيچه ها، در حالت آرامشي وجود دارد و باعث سختي نسبي آنها مي شود، تونوس ماهيچه هاي گردن و تنه که باعث حفظ وضعيت سرو تنه مي شود.
بافت استخواني
در بدن انسان و ديگر مهره داران سه نوع استخوان دراز، کوتاه و پهن وجود دارد که ساختار بافتي آنها از دو نوع متراکم و اسفنجي است.
تنه استخوان هاي دراز و بخش هاي خارجي استخوان هاي کوتاه و پهن از نوع متراکم است. دو سراستخوان هاي دراز و بخش مياني استخوان هاي پهن و کوتاه از نوع اسفنجي است. در بافت استخواني متراکم سلول ها به صورت دايره هاي متحد المرکز در اطراف يک مجراي هاورس در درون ماده زمينه اي استخواني قرار دارند و يک سيستم هاورس را مي سازند. اجتماعي سيتم هاي هاورس در اطراف مغز استخوان بافت استخواني متراکم را به وجود مي آورد. در بافت اسفنجي سلول ها به صورت نامنظم کنار هم قرار دارند و تيغه هايي از ماده زمينه استخواني بين آنها وجود دارد و مغز استخوان ، حفره هاي بين اين تيغه ها را پر مي کند.
مفصل ها
مفصل ها محل اتصال استخوان ها به هم هستند. بين دو استخوان مايعي به نام مايع مفصلي قرار دارد. اين مايع لغزيدن دو استخوان را در مجاورت يکديگر آسان مي کند. انتهاي استخوان ها غضروفي است. غضروف از استخوان نرم تر است و حرکت را در محل مفصل ها آسانتر مي کند. بعضي مفصل ها از نوع گوي و کاسه هستند مانند محل اتصال ران به نيم لگن و بعضي مفصل ها لولايي هستند مانند مفصل زانو. رباط ها استخوان ها را در محل مفصل ها به هم متصل نگه مي دارند. رباط ها حرکت استخوان ها را در محل مفصل محدود مي کنند.
فوايد ورزش و نرمش
ورزش باعث مي شود انسان از مزيت هاي زير بهره مند شود:
داشتن ماهيچه هاي قوي
توانايي انجام کارهاي بدني به مدت طولاني تر
دارا بودن با قابليت انعطاف زياد
داشتن وزن متعادل
داشتن دستگاه تنفسي کارآمد
داشتن دستگاه گردش خون کارآمد
حرکت گياهان
گياهان دو نوع حرکت دارند
1) حرکتهاي غيرفعال مانند بازشدن هاگدان، پراکده شدن هاگ ها و بازشدن ميوه ها
2) حرکتهاي فعال که در اين گونه حرکتها محرک هاي بيروني مانند نور و نيروي جاذبه و غيره دخالتي ندارند.
چنين حرکتهايي حرکت هاي خود به خودي نيز ناميده مي شود. بعضي ديگر از حرکات گياه در اثر محرک هاي بيروني انجام مي شوند. اين نوع حرکات، حرکات القايي ناميده مي شوند.
سؤالات
1 – کلسيم در کدام بخش از سلول هاي ماهيچه اي ذخيره مي شود؟
الف) ميوفيبريل
ب) سارکولم
ج) شبکه آندوپلاسمي
د) سارکوپلاسم
2 – انقباض ماهيچه در صورتي که طول ماهيچه تغيير کند چه نام دارد؟
الف) تونوس ماهيچه اي
ب) سارکولم
ج) انقباض ايرومتريک
د) انقباض ايزوتونيک
3 – پاسخ اندامهاي در حال رويش گياه به مواد شيميايي چه نوع حرکتي است؟
الف) حرکت القايي
ب) حرکت تنجشي
ج) حرکت غيرفعال
د) حرکت تاکتيکي
4 – کداميک در تندتر و کندتر کردن حرکت ماهي ها نقش دارد؟
الف) باله دمي
ب) باله هاي سينه اي
ج) باله هاي پشتي و مخرجي
د) بادکنک شنا
5 – کداميک حرکت استخوان ها را در محل مفصل ها محدود مي کند؟
الف) سيستم هاورس
ب) مايع مفصلي
ج) غضروف
د) رباط
وجود دارد. یونهای 
موجود در هسته ده برابر بیشتر از یونهای موجود در سیتوپلاسم میباشد. و از این لحاظ مساوی محیط خارج سلول است. یون 
مانع تجمع هیستونها بر روی DNA و اثری در جهت فعال کردن تنظیم بیان ژن و افزایش نسخه برداری دارد. 
بریده شدن قطعات اضافی از مولکولهای اولیه
زیست شناسی علم شناخت حیات است. (این لغت از کلمه یونانی بیاس به معنی زندگی و لوگاس، یعنی دلیل منطقی تشکیل شده است). زیست شناسی به ویژگیها و رفتارهای موجودات، چگونگی تشکیل گونه ها و انواع موجودات و روابطی که آنها با هم دارند و به محیط زیست آنها مربوط می شود. زیست شناسی طیف گسترده ای از رشته های علمی که اغلب رشته های علمی مستقل بحساب می آیند را شامل می شود. روی هم رفته زیست شناسان حیات را از روی دامنه وسیعی از شاخصها مورد مطالعه قرار می دهند. 
های لیپیدی شباهت بسیار زیادی به 
را داده اند. آرام آرام سیستم های انقال پیام بین آنها به وجود آمده و توانسته اند علاوه بر پاسخ به شرایط محیطی، پیام هایی را که از سایر سلول ها می رسد را هم پاسخ دهند. بعد از آن با تقسیم کار بین سلول های گوناگون یک کلنی، روند تخصصی شدن هم در آنها شکل میگیرد. تا این که حدود 500 میلیون سال پیش انواعی از موجودات با نام تریلوبیت ها پا به عرصه حیات می گزارند که از آنها به عنوان اجداد بند پایان امروزی یاد میشود. انقراض های گروهی متعددی موجب از بین رفتن بسیاری از موجودات شده و به این ترتیب شرایط برای به وجود آمدن و تکامل سایر موجودات مهیا شده است. با ورود گیاهان و قارچ ها از دریا به خشکی نقطه عطف دیگری در روند تکامل شکل می گیرد. با فراوان شدن اکسیژن در اتمسفر بند پایان هم به خشکی راه پیدا میکنند که خود منشاء بسیاری از حشرات هستند. 
دوزیستان را بوجود آورده اند. خزندگان هم از تحول و تکامل دوزیستان ایجاد شده و زندگی مستمر خود را در خشکی ادامه داده اند و حاصل تکامل آنها دایناسورها بوده است. در آخرین انقراض گروهی که 65 میلیون سال پیش بوده است، دایناسورها از بین رفته اند و ماحصل آن، رشد و تکامل پستانداران کوچک و پرندگان شده است. بعد از آن بویژه پستانداران تکامل حیرت انگیزی داشته اند. در عرصه گیاهی هم همین روند تکامل ادامه داشته و اکنون هزاران و هزاران گونه گیاهی و جانوری در سراسر کرده زمین زندگی می کنند. 
