فصل اول زیست شناسی دهم

مرگ تدريجی ما آغاز خواهد شد اگر سفر نكنيم اگر مطالعه نكنيم اگر به صدای زندگی گوش فرا ندهيم اگر به خودمان بها ندهيم مرگ تدريجی ما آغاز خواهد شد هنگامی كه عزت نفس را در خود بكشيم هنگامی كه دست ياری ديگران را رد بكنيم مرگ تدريجی ما آغاز خواهد شد اگر بنده‌ی عادتهای خويش بشويم و هر روز يك مسير را بپيماييم اگر دچار روزمرگی شويم اگر تغييری در رنگ لباس خويش ندهيم يا با كسانی كه نمی شناسيم سر مرگ تدريجی ما آغاز خواهد شد اگر احساسات خود را ابراز نكنيم همان احساسات سركشی كه موجب درخشش چشمان ما می شود و دل را به تپش در می آورد مرگ تدريجی ما آغاز خواهد شد اگر تحولی در زندگی خويش ايجاد نكنيم هنگامی كه از حرفه يا عشق خود ناراضی هستيم اگر حاشيه ی امنيت خود را برای آرزويی نامطمئن به خطر نياندازيم اگر به دنبال آرزوهايمان نباشيم اگر به خودمان اجازه ندهيم براي يكبار هم كه شده از نصيحتی عاقالنه بگريزيم بياييد زندگی را امروز آغاز كنيم! بياييد امروز خطر كنيم! همين امروز كاری بكنيم! اجازه ندهيم كه دچار مرگ تدريجی بشويم! شاد بودن را فراموش نكنيم! پابلو نرودا (نويسنده ي شيليايي) فهرست • فصل – 1دنیای زنده • فصل – 2گوارش و جذب مواد • فصل – 3تبادالت گازی • فصل – 4گردش مواد در بدن • فصل – 5تنظیم اسمزی و دفع مواد زائد • فصل – 6از یاخته تا گیا ه • فصل – 7جذب و انتقال مواد در گیاهان پروانٔه مونارک یکی از شگفت انگیزترین رفتارها را به نمایش می گذارد .این پروانه هرسال هزاران کیلومتر را از مکزیک تا جنوب کانادا و بالعکس می پیماید. چگونه پروانۀ مونارک مسیر خود را پیدا می کند و راه را به اشتباه نمی رود؟ • زیست شناسان پس از سال ها پژوهش، به تازگی این معما را حل کرده اند.آنان در بدن این پروانه ،یاخته های عصبی(نورون هایی) یافته اند که پروانه ها با استفاده از آنها ،جایگاه خورشید در آسمان و جهت مقصد را تشخیص می دهند و به سوی آن پرواز می کنند. سوال؟ • آیا علم زیست شناسی قادر است همۀ رازهای حیات را بیابد؟ • زیست شناسان عالوه بر تالش برای پی بردن به رازهای آفرینش ،سعی می کنند یافته های خود را برای بهبود زندگی انسان نیز به کار برند. • موجودات زنده چه ویژگی هایی دارند که آنها را از موجودات غیر زنده متمایز می کند. • در این فصل به پاسخ چنین پرسش هایی می پردازیم. چگونه می توان گیاهان را وادار کرد که در مدتی کوتاه تر ،مواد غذایی بهتر و بیشتری تولید کنند؟ چرا باید تنوع زیستی حفظ شود؟ چرا باید حیات وحش حفظ شود؟ مثًال چرا نباید مارها ،گرگ ها و پلنگ ها را حفظ کنیم؟ چرا بعضی از یاخته های بدن انسان سرطانی می شوند؟ چگونه می توان یاخته های سرطانی را در مراحل اولیٔه سرطانی شدن شناسایی و نابود کرد؟ چگونه می توان سوخت های زیستی مانند الکل را جانشین سوخت های فسیلی ،مانند مواد نفتی این ها فقط چند پرسش از میان انبوه پرسش هایی است که زیست شناسان تالش می کنند پاسخ های آنها را بیابند تا -1پی بردن به رازهای آفرینش، -2حل مسائل و مشکالت زندگی اجتماعی انسان امروزی زیست شناسی ،شاخه ای از علوم تجربی است که به بررسی علمی جانداران و فرایندهای زیستی می پردازد. هدف این فعالیت ،پی بردن به اهمیت زیست شناسی در زندگی روزمره است. محدودٔه علم زیست شناسی • امروزه بسیاری از بیماری ها مانند بیماری قند و افزایش فشارخون که حدود صد سال پیش به مرگ منجر می شدند ،مهارشده اند و به علت روش های درمانی و داروهای جدید ،دیگر مرگ آور نیستند. • ممکن است با مشاهدۀ پیشرفت ها و آثار علم زیست شناسی ،این تصور در ذهن ما شکل بگیرد که این علم به اندازه ای توانا و گسترده است که می تواند به همۀ پرسش های انسان پاسخ دهد و همۀ مشکالت زندگی ما را حل کند؛ درحالی که این طور نیست. • به طورکلی علم تجربی ،محدودیت هایی دارد و نمی تواند به همۀ پرسش های ما پاسخ دهد و از حّل برخی مسائل بشری ناتوان است. محدوده علوم تجربی • دانشمندان و پژوهشگران علوم تجربی فقط در جست وجوی علت های پدیده های طبیعی وقابل مشاهده اند. • مشاهده ،اساِس علوم تجربی است؛ بنابراین ،در زیست شناسی ،فقط ساختارها و یا فرایندهایی را بررسی می کنیم که برای ما به طور مستقیم یا غیر مستقیم قابل مشاهده واندازه گیری اند. • پژوهشگران علوم تجربی نمی توانند دربارٔه زشتی و زیبایی ،خوبی و بدی ،ارزش های هنری و ادبی نظر بدهند اوًال علم نمی تواند چیزی را ثابت کند؛ چون دستاوردهای علم، موقتی و تغییرپذیرند. یافته های علمی بی ثبات اند و بنابراین ثابت نیستند؛ ثانیًا خوشمزگی ،موضوعی ارزشی و شخصی است و در حیطٔه کار دانشمندان علوم تجربی نیست. پس ادعای مجری درست است. زیست شناسی نوین • امروزه زیست شناسی ویژگی هایی دارد که آن را به رشته ای مترقی ،توانا ،پویا و امیدبخش تبدیل کرده است .در ادامه به این ویژگی ها می پردازیم. کل نگری • جورچینی (پازلی) را در نظر بگیرید که از قطعات بسیار زیادی تشکیل شده است .ممکن است هر یک از قطعات آن به تنهایی بی معنی به نظر آید؛ اما اگر قطعه های آن را یکی یکی در جاِی درست در کنار همدیگر قرار دهیم ،مشاهده می کنیم که اجزای جورچین ،کم کم نمایی بزرگُ ،کّلی و معنی دارپیدا می کنند و تصویری از شیئی آشنا به ما نشان می دهند. کل نگری • پیکر هر یک از جانداران نیز از اجزای بسیاری تشکیل شده است .هر یک از این اجزا ،بخشی از یک سامانۀ بزرگ را تشکیل می دهد که در نمای کّلی برای ما معنی پیدا می کند .بنابراین ،جانداران را نوعی سامانه می دانند که اجزای آن باهم ارتباط دارند؛ به همین علت ویژگی های سامانه را نمی توان فقط از طریق مطالعۀ اجزای سازندۀ آن توضیح داد و ارتباط بین اجزا نیز مانند خود اجزا در تشکیل جاندار ،مؤثر و ُکِل سامانه ،چیزی بیشتر از مجموع اجزای آن است. نگرش بین رشته ای: • زیست شناسان امروزی برای شناخت هر چه بیشتر سامانه های زنده از اطالعات رشته های دیگر نیز کمک می گیرند؛ مثًال برای بررسی ژن های جانداران، عالوه بر اطالعات زیست شناختی ،از فنون و مفاهیم مهندسی ،علوم رایانه ،آمار و بسیاری رشته های دیگرهم استفاده می کنند. فناوری های نوین: • این فناوری ها نقش مهمی در پیشرفت علم زیست شناسی داشته و دارند .در ادامه به نمونه هایی از این فناوری ها می پردازیم. فناوری های نوین: • فناوری های اطالعاتی و ارتباطی :امروزه بیشتر از هر زمان دیگر به جمع آوری ،بایگانی و تحلیل اطالعات حاصل از پژوهش های زیست شناختی نیاز داریم؛ دستاوردها و تحوالت بیست سالۀ اخیرفناوری اطالعات و ارتباطات در پیشرفت زیست شناسی ،تأثیر بسیاری داشته است .این فناوری ها امکان انجام محاسبات را در کوتاه ترین زمان ممکن فراهم کرده اند. فناوری های نوین: • مهندسی ژنتیک: • مدت هاست که زیست شناسان می توانند ژن های یک جاندار را به بدن جانداران دیگر وارد کنند، به گونه ای که ژن های منتقل شده بتوانند اثرهای خود را ظاهر کنند. • این روش که باعث انتقال صفت یا صفاتی از یک جاندار به جانداران دیگر می شود، مهندسی ژنتیک نام دارد. اخالق زیستی: • پیشرفت های سریع علم زیست شناسی ،به ویژه در مهندسی ژنتیک ،زمینه سوء استفاده هایی را در جامعه فراهم کرده است. • -1محرمانه بودن اطالعات ژنی و • -2نیز اطالعات پزشکی افراد • -3و حقوق جانوران • از موضوع های اخالق زیستی هستند. اخالق زیستی: • یکی از سوء استفاده ها از علم زیست شناسی، تولید سالح های زیستی است .چنین سالحی مثًال می تواند عامل بیماری زایی باشد که نسبت به داروهای رایج مقاوم است یا فراورده های غذایی و دارویی با عواقب زیانبار برای افراد باشند .بنابراین وضع قوانین جهانی برای جلوگیری از چنین سوء استفاده هایی از علم زیست شناسی ضروری است. زیست شناسی در خدمت انسان • امروزه با مسائل فراوانی در زمینه های متفاوت مواجه هستیم. • زیست شناسی به حل این مسائل چه کمکی می تواند بکند؟ • در ادامه مروری بر نقش زیست شناسی در حل این مسائل داریم. زیست شناسی در خدمت انسان • تأمین غذای سالم و کافی: • گفته می شود که هم اکنون حدود یک میلیارد نفر در جهان از گرسنگی و سوِءتغذیه رنج می برند؛ چگونه غذای سالم و کافی برای جمعیت های رو به زیست شناسی در خدمت انسان • تأمین غذای سالم و کافی: • می دانیم غذای انسان به طور مستقیم یا غیرمستقیم از گیاهان به دست می آید؛ پس شناخت بیشتر گیاهان یکی از راه های تأمین غذای زیست شناسی در خدمت انسان • تأمین غذای سالم و کافی: • از راه های افزایش کّم یت و کیفیت غذای انسان ،شناخت روابط گیاهان و محیط زیست است .گیاهان مانند همۀ جانداران دیگر در محیطی پیچیده، شامل عوامل غیرزنده مانند دما ،رطوبت ،نور و عوامل زنده شامل باکتری ها ،قارچ ها ،حشرات و مانند آنها رشد می کنند و محصول می دهند. بنابراین ،شناخت بیشتر تعامل های سودمند یا زیانمند بین این عوامل و گیاهان ،به افزایش محصول کمک می کند. حفاظت از بوم سازگان ها ،ترمیم و بازسازی آنها: • انسان ،جزئی از دنیای زنده است و لذا نمی تواند بی نیاز و جدا از موجودات زندۀ دیگر و در تنهایی به زندگی ادامه دهد. • به طورکّلی منابع و سودهایی را که هر بوم سازگان در بردارد، خدمات بوم سازگان می نامند. حفاظت از بوم سازگان ها ،ترمیم و بازسازی آنها: • میزان خدمات هر بوم سازگان به میزان تولیدکنندگان آن بستگی دارد. • پایدار کردن بوم سازگان ها به طوری که حتی در صورت تغییر اقلیم ،تغییر چندانی در مقدار تولیدکنندگی آنها روی ندهد ،موجب ارتقای کیفیت زندگی انسان می شود. حفاظت از بوم سازگان ها ،ترمیم و بازسازی آنها: • در یاچۀ ار ومیه چندین سال است که در خطر خشک شدن قرار گرفته است .زیست شناسان کشورمان با استفاده از اصول علمی بازسازی بوم سازگان ها ،راهکارهای الزم را برای احیای آن ارائه کرده اند و امید دارند که در آینده از نابودی این میراث طبیعی جلوگیری کنند. حفاظت از بوم سازگان ها ،ترمیم و بازسازی آنها: • قطع درختان جنگل ها برای استفاده از چوب یا زمین جنگل ،مسئلۀ محیط زیستی امروز جهان است .پژوهش ها نشان داده اند که در سال های اخیر، مساحت بسیار گسترده ای از جنگل های ایران و جهان تخریب و بی حفاظت از بوم سازگان ها ،ترمیم و بازسازی آنها: • از بین رفتن جنگل ها پیامدهای بسیار بدی برای سیارۀ زمین دارد. • -1تغییر آب و هوا، • -2سیل، • -3کاهش تنوع زیستی • -4و فرسایش خاک از آن جمله اند. تأمین انرژی های تجدیدپذیر: • نیاز مردم جهان به انرژی در حال افزایش است .بیشترین نیاز کنونی جهان به انرژی از منابع فسیلی ،مانند نفت ،گاز و بنزین تأمین می شود؛ • اما می دانیم که سوخت های فسیلی موجب: • -1افزایش کربن دی اکسید جّو، • -2آلودگی هوا • -3و درنهایت باعث گرمایش زمین می شوند. تأمین انرژی های تجدیدپذیر: • بدین لحاظ ،انسان باید در پی منابع پایدار ،مؤثرتر و پاک تر انرژی برای کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی باشد. • زیست شناسان می توانند به بهبود و افزایش تولید سوخت های زیستی مانند گازوئیل زیستی که از دانه های روغنی به دست می آید ،کمک کنند. سالمت و درمان بیماری ها: • به تازگی ،روشی برای تشخیص و درمان بیماری ها در حال گسترش است که پزشکی شخصی نام دارد. • پزشکان در پزشکی شخصی برای تشخیص و درمان بیماری ها عالوه بر بررسی وضعیت بیمار ،با بررسی اطالعاتی که در دنای ) )DNAهر فرد وجود دارد، روش های درمانی و دارویی خاِّص هر فرد را طراحی می کنند . • زیست شناسی ،علم بررسی حیات است؛ اما حیات چیست؟ در ابتدا به نظر می رسد که پدیدۀ حیات ،تعریفی ساده و کوتاه داشته باشد؛ اما درواقع ،تعریف حیات بسیار دشوار است و شاید حتی غیرممکن باشد .بنابراین ،به ناچار معموًال به جای تعریف حیات ،ویژگی های آن و یا ویژگی های جانداران را بررسی می کنیم. • یکی از ویژگی های جالب حیات ،سطوح سازمان یابی آن است. • گسترۀ حیات، از یاخته شروع می شود و با زیست کره پایان می یابد. یادآوری تعریف گونه همان طور که می دانید گونه به گروهی از جانداران می گویند که به هم شبیه اند و می توانند از طریق تولید مثل زاده هایی شبیه خود با قابلیت زنده ماندن و تولید مثل به وجود آورند. • ج اندار ان همۀ این هفت ویژ گی ز یر ر ا باهم دار ند: • -1نظم و تر تیب • -2هم ایستایی ( هومئوستاز ی ) • -3ر شد و نمو • -4فر ایند ج ذب و استفاده از انر ژ ی • -5پاسخ به مح یط • -6تولیدمثل • -7ساز ش با مح یط • جانداران همۀ این هفت ویژگی زیر را باهم دارند: • -1نظم و ترتیب:همۀ جانداران ،سطحی از سازمان یابی دارند و منظم اند؛ • • • • ج اندار ان همۀ این هفت ویژ گی ز یر را بهم دارند -2هم ایستایی (هومئوستازی): محیط جانداران همواره در تغییر است؛ اما جاندار می تواند وضع درونی پیکر خود را درمحدودۀ ثابتی نگه دارد؛ مثًال وقتی سدیِم خون افزایش می یابد ،دفع آن از طریق ادرار زیاد می شود. مجموعه اعمالی را که برای پایدار نگه داشتن وضعیت درونی جاندار انجام می شود هم ایستایی (هومئوستازی) می نامند .هم ایستایی از ویژگی های اساسی همۀ جانداران است. • جانداران همۀ این هفت ویژگی زیر را بهم دارند • -3رشد و نمو :جانداران رشد و نمو می کنند .رشد به معنی بزرگ شدن و شامل افزایش برگشت نا پذیر ابعاد یا تعداد یاخته هاست .نمو به معنی عبور از مرحله ای به مرحلۀ دیگری از زندگی است؛ مثًال تشکیل گل در گیاه ،نمونه ای از نمو است. • جانداران همۀ این هفت ویژگی زیر را بهم دارند • -4فرایند جذب و استفاده از انرژی: • جانداران انرژی می گیرند؛ از آن برای انجام فّعالیت های زیستی خود استفاده می کنند و بخشی از آن را به صورت گرما از دست می دهند؛ مثًال گنجشک غذا می خورد و از انرژی آن برای گرم کردن بدن و نیز برای پرواز و جست وجوی غذا استفاده می کند. • جانداران همۀ این هفت ویژگی زیر را بهم دارند: • -5پاسخ به محیط:همۀ جانداران به محرک های محیطی پاسخ می دهند؛ مثًال ساقۀ گیاهان به سمت نور خم می شود. • جانداران همۀ این هفت ویژگی زیر را بهم دارند: • -6تولیدمثل: جانداران موجوداتی کم و بیش شبیه خود را به وجود می آورند. یوزپلنگ همیشه از یوزپلنگ زاده می شود. • جانداران همۀ این هفت ویژگی زیر را بهم دارند: • -7سازش با محیط :جانداران ویژگی هایی دارند که برای سازش و ماندگاری در محیط، به آنها کمک می کنند؛ مانند موهای سفید خرس قطبی. مولکول های زیستی درجانداران مولکول ه ایی وجود دارند ک ه دردنیای غیر زنده دیده نمی شوند . • کربوهیدرات ها، • لیپیدها، • پروتئین ها • نوکلئیک اسیدها چه ارگروه اصلی مولکول ه ای تشکیل ده ند ۀ یاخته اند و در جانداران ساخته می شوند .این مولکول ه ا، مولکول های زیستی نیز نامیده می شوند .در ادامه به بررسی آنه ا می پردازیم. کربوهیدرات ها • این مولکول ها از سه عنصر کربن(،( C هیدروژن( ( ‏Hو اکسیژن()O ساخته شده اند. کربوهیدرات ها • مونوساکاریدها :ساده ترین کربوهیدرات ها هستند. • گلوکز و فروکتوز مونوساکاریدهایی با شش کربن اند. • ریبوز مونو ساکاریدی با پنج کربن است. کربوهیدرات ها • دی ساکار یدها • از ترکیب دو مونوساکارید تشکیل می شوند. • شکر و قندی که می خوریم ،دی ساکاریدی به نام ساکارز هستند .ساکارز از پیوند بین گلوکز و فروکتوز تشکیل می شود . • الکتوز دی ساکارید دیگری است که به قند شیر نیز معروف است. کربوهیدرات ها • پلی ساکاریدها • از ترکیب چندین مونوساکارید ساخته می شوند. نشاسته ،سلولز و گلیکوژن پلی ساکاریدند. • این پلی ساکاریدها از تعداد فراوانی مونوساکارید گلوکز تشکیل شده اند. کربوهیدرات ها • نشاسته مثًال در سیب زمینی و غالت وجود دارد .آیا روش تشخیص نشاسته را به یاد می آورید؟ • سلولز از پلی ساکاریدهای مهم در طبیعت است .سلولز ساخته شده در گیاهان در کاغذسازی و تولید انواعی از پارچه ها به کار می رود. • گلیکوژن در جانوران و قارچ ها ساخته می شود .این پلی ساکارید در کبد و ماهیچه وجود دارد و منبع ذخیرۀ گلوکز در جانوران است. لیپیدها • این ترکیبات نیز از سه عنصر کربن ،هیدروژن و اکسیژن ساخته شده اند؛ گرچه نسبت این عناصر در لیپیدها با نسبت آنها در کربوهیدرات ها فرق می کند. لیپیدها • تری گلیسریدها • از انواع لیپیده ا ه ستند .ه رتری گ لیس رید از یک مولکول گلیسرول و سه اسید چرب تشکیل شده است .روغن ه ا و چربی ه ا انواعی از تری گلیس ریده ا ه ستند . • تری گ لیس ریده ا در ذخیره انرژی نقش مه می دارند .انرژی تولید شده ازیک گرم تری گلیس رید حدود دو برابرانرژی تولید شده از یک گرم ک ربوه یدرات است. لیپیدها • • • فسفولیپیدها گروه دیگری از لیپیده ا و بخش اصلی تشکیل ده ند ۀ غشای یاخته ای ه ستند . ساختارف سفولیپیده ا شبیه تری گ لیس ریده ا است ،با این تفاوتکه مولکول گلیسرول درف سفولیپیده ا به دو اسید چرب و یک گروه ف سفاتمتصل می شود. لیپیدها • کلسترول • لیپید دیگری است که در ساخت غشای یاخته های جانوری و نیز انواعی از هورمون ها شرکت می کند. پروتئین ها • این مولکول ها عالوه بر کربن ،هیدروژن و اکسیژن ،نیتروژن( )Nنیز دارند .پروتئین ها از به هم پیوستن واحدهایی به نام آمینواسید ،تشکیل می شوند پروتئین ها • • • • • پروتئین ها کارهای متفاوتی انجام می دهند. -1انقباض ماهیچه، -2انتقال مواد در خون و -3کمک به عبور مواد از غشای یاخته -4عملکرد آنزیمی از کارهای پروتئین هاست. پروتئین ها • آنزیم ها مولکول های پروتئینی اند که سرعت واکنش های شیمیایی را افزایش می دهند. نوکلئیک اسیدها • مولکول دنا( )DNA که در سال های قبل با آن آشنا شده اید، یک نوع نوکلئیک اسید است. اطالعات وراثتی در DNAذخیره می شود. • این مولکول ها عالوه بر کربن، هیدروژن و اکسیژن ،نیتروژن و فسفر نیز دارند. • یاخته ،واحد ساختار و عملکرد در جانداران است .در شکل 9 بخش های تشکیل دهندۀ یک یاختۀ جانوری را می بینید. • هر یک از بخش های یاخته چه کاری انجام می دهند؟ می توان به سادگی گفت که این یاخته از سه بخش هسته، سیتوپالس م و غ شا تشکیل شده است. واژه شناسی • یاخته ( /Cellسلول) به واحد ساختاری و کار کردی جانداران سلول گفته می شود. کلمه سلول به معنای خانه است .برای این کلمه یاخته انتخاب شده که یکی از معانی آن در لغت نامۀ دهخدا همان خانه است. یاختۀ جانوری و اندامک های آن: • ریبوزوم • کار آن ساختن پروتئین است. یاخ تۀ ج انور ی و اندامک های آن: • شبکه آندوپالسمی: • شبکه ای از لوله ها و کیسه ها که در سراسر سیتوپالسم گسترش دارند و بر دو نوع زبر دارای (ریبوزوم) و صاف(بدون ریبوزوم) است .شبکه آندوپالسمی زبر در ساختن پروتئین ها و شبکه آندوپالسمی صاف در ساختن لیپیدها نقش دارد. یاخ تۀ ج انور ی و اندامک های آن : • دستگاه گلژی: • از کیسه هایی تشکیل شده است که روی هم قرار می گیرند .در بسته بندی مواد و ترشح آنها به خارج از یاخته نقش دارد. یاختۀ جانوری و اندامک های آن: میتوکندری دو غشادارد و کار آن تأمین انرژی برای یاخته است. یاختۀ جانوری و اندامک های آن: لیزوزوم کیسه ای است که انواعی از آنزیم ها برای تجزیه مواد دارد. یاختۀ جانوری و اندامک های آن: • سانتریول • از یک جفت استوانه عمود بر هم تشکیل شده است و در تقسیم یاخته ای نقش دارد. یاختۀ جانوری و اندامک های آن: • ریزکیسه (وزیکول): • کیسه ای است که در جابه جایی مواد در یاخته نقش دارد. • هسته • هسته شکل ،اندازه و کار یاخته را مشخص و فعالیت های آن را کنترل می کند .در هسته DNA ،قرار دارد. • DNAدارای اطالعات الزم برای تعیین صفات است .هسته پوششی دو الیه (غشای داخلی ،غشای بیرونی) دارد .در این پوشش منافذی وجود دارند که از طریق آنها ارتباط بین هسته و سیتوپالسم برقرار می شود. غشای یاخته ای • اطراف یاخته را غشای یاخته ای احاطه کرده است. این غشا مرز بین درون یاخته و بیرون آن است. غشای یاخته ای • مواد گوناگون برای ورود به یاخته یا خروج از آن باید از این غشا عبور کنند. غشای یاخته، نفوذپذیری انتخابی یا تراوایی نسبی دارد؛ یعنی فقط غشای یاخته ای • غشای یاخته از دو الیه مولکول های فسفولیپید تشکیل شده است که در آن مولکول های پروتئین و کلسترول قرار دارند. همچنین انواعی از کربوهیدرات ها به مولکول های فسفولیپیدی و پروتئینی متصل اند. ورود مواد به یاخته و خروج از آن ور ود مواد به یاخ ته و خ ر وج از آن • انتشار ساده • جریان مولکول ها از جای پر غلظت به جای کم غلظت (در جهت شیب غلظت) انتشار نام دارد. نتیجۀ نهایی انتشار هر ماده ،یکسان شدن غلظت آن در محیط است. ورود مواد به یاخته و خروج از آن • انتشار ساده • مولکول ها به دلیل داشتن انرژی جنبشی می توانند منتشر شوند .بنابراین در صورتی که مواد به روش انتشار از غشا عبور کنند ،یاخته انرژی مصرف نمی کند. ورود مواد به یاخته و خروج از آن • انتشار ساده • مولکول هایی مانند اکسیژن و کربن دی اکسید با این روش از غشا عبورانتشار ساده می کنند ورود مواد به یاخته و خروج از آن • انتشار تسهیل شده: • در این روش پروتئین های غشا ،انتشار مواد را تسهیل می کنند و مواد را در جهت شیِب غلظت آنها ،از غشا عبور می دهند. ورود مواد به یاخته و خروج از آن • گذرندگی (ُاسمز): • شکل 13را ببینید .در یک طرِف غشای نازکی که نفوذ پذیری انتخابی یا تراوایی نسبی دارد ،حجم یکسانی از آب خالص و در طرف دیگر آن ،محلول شکر وجود دارد. فقط مولکول های آب می توانند از غشا عبور کنند؛ در این حالت ،تعداد مولکول های آب در واحد حجم ،در سمت راست بیشتر است و این مولکول ها بیشتر به سمت چپ منتشر می شوند. • به انتشار آب از غشایی با تراوایی نسبیُ،اسمز می گویند. ورود مواد به یاخته و خروج از آن • فشار اسمزی • فشار الزم برای توقف کامل اسمز ،فشار اسمزی محلول نام دارد. هرچه تفاوت تعداد مولکول های آب در واحد حجم ،در دو سوی غشا بیشتر باشد،فشار اسمزی بیشتر است و آب سریع تر جابه جا می شود. • جابه جایی خالص آب از محیطی با فشار اسمزی کمتر به محیطی با فشار اسمزی بیشتر است. ورود مواد به یاخته و خروج از آن • اسمز • همان طور که در شکل می بینید در اثر اسمز، حجم محلول سمت چپ افزایش می یابد . • آیا این پدیده برای یاخته ها در بدن ما هم رخ می دهد؟ • آیا ممکن است ورود آب به درون یاخته در اثر اسمز موجب ترکیدن یاخته های بدن ما شود؟ ورود مواد به یاخته و خروج از آن • اسمز • خیر .فشار اسمزی مایع اطراف یاخته ها تقریبًا مشابه درون آنهاست ،در نتیجه آب بیش از حد وارد نمی شود و یاخته ها از خطر تورم و ترکیدن حفظ می شوند. اسمز • الف) غشای تخم مرغ مانند پردة نیمه تراوا عمل می کند و آب درون نی به علت اسمز ،باال می رود. • ب) درون آب مقطر ،تخم مرغ متورم می شود و در آب نمک غلیظ ،چروکیده می گردد .علت، اسمز است. ورود مواد به یاخته و خروج از آن • • انتقال فّع ال: ف رایندی که در آن ،یاخته ،مواد را برخال ف شیب غلظت منتقل می کند، انتقال فّع ال نام دارد .در این ف رایند ،مولکول ه ای پروتئین با صرف انرژی، ماده ای را برخالف شیب غلظت منتقل می کنند .این انرژی می تواند از « « ATPبه دست آید .مولکول ATPشکل رایج انرژی دریاخته مولکول است. بیشتر بدانید • در پیوند های شیمیایی مولکول هایی مانند نشاسته،گلیکوژن و لیپید، انرژی وجود دارد .یاخته از این انرژی برای ساخت مولکول ( ATPآدنوزین تری فسفات) استفاده می کند. همان طور که در شکل می بینید ،مولکول ATPاز سه بخش تشکیل شده است. یاخته ATPرا به ADP (آدنوزین دی فسفات) تبدیل می کند و انرژی ذخیره شده در این مولکول آزاد می شود تا یاخته از آن استفاده کند. ‏ATP ورود مواد به یاخته و خروج از آن • درون بری (آندوسیتوز) و برون رانی (اگزوسیتوز): • بعضی یاخته ها می توانند ذره های بزرگ را با فرایندی به نام آندوسیتوز جذب کنند .اگزوسیتوز فرایند خروج ذره های بزرگ از یاخته است این فرایندها با تشکیل ریز کیسه هاهمراه است و به انرژی ATP نیاز دارد. بافت های بدن انسان • می دانید بافت های بدن انسان را می توان به چهار نوع پوششی ،پیوندی ،ماهیچه ای و عصبی دسته بندی کرد .در اندام ها و دستگاه های بدن انواع بافت ها به نسبت های متفاوت وجود دارند. بافت پوششی: • بافت پوششی ،سطح بدن و سطح حفره ها و مجاری درون بدن (مانند دهان ،معده ،روده ها و رگ ها) را می پوشاند. • بافت پوششی: • یاخته های این بافت ،به یکدیگر بسیار نزدیک اند و بین آنها فضای بین یاخته ای اندکی وجود دارد .در زیر یاخته های این بافت ،بخشی به نام غشای پایه وجود دارد که این یاخته ها را به یکدیگر و به بافت های زیر آن ،متصل نگه می دارد .غشای پایه ،شبکه ای از رشته های پروتئینی و گلیکوپروتئینی (ترکیب کربوهیدرات و پروتئین) است. بافت پوششی: • یاخته های بافت پوششی به شکل های متفاوتی مانند سنگ فرشی ،مکعبی و استوانه ای (در یک یا چند الیه ) سازمان می یابند. بافت پیوندی: • بافت پیوندی از: • -1انواع یاخته ها، • -2رشته های پروتئینی ،مانند رشته های کالژن و رشته های کشسان (ارتجاعی) و • -3مادۀ زمینه ای تشکیل شده است. • مادۀ زمینه ای بافت پیوندی ،ممکن است مایع ،جامد و یا نیمه جامد باشد .در ادامه به انواع بافت پیوندی می پردازیم بافت پیوندی سست: • در بافت پیوندی ُس ست مادۀ زمینه ای شفاف ،بی رنگ، چسبنده و مخلوطی از انواع مولکول های درشت ،مانند گلیکوپروتئین است .این بافت بافت پیوندی متراکم • در بافت پیوندی متراکم میزان رشته های کالژن از بافت پیوندی سست بیشتر، تعداد یاخته های آن کمتر و مادۀ زمینه اِی آن نیز اندک است؛ بنابراین مقاومت این بافت از بافت پیوندی سست بیشتر است. بافت پیوندی متراکم: -1میزان رشته های کالژن آن از بافت پیوندی سست بیشتر -2تعداد یاخته های آن کمتر -3مادٔه زمینه اِی آن نیز اندک است - 4مقاومت این بافت در مقابل کشش از بافت پیوندی سست بیشتر • در زرد پی و رباط بافت پیوندی متراکم وجود دارد بافت پیوندی چربی: • بافت چربی نیز نوعی بافت پیوندی است که در آن یاخته های سرشار از چربی فراوان است .این بافت بزرگ ترین ذخیرۀ انرژی دربدن است .بافت چربی نقش ضربه گیری دارد و به عنوان عایق حرارتی نیز عمل می کند. انواع دیگر بافت پیوندی • خون، استخوان و غضروف، انواع دیگر بافت پیوندی هستند که به تدریج با آنها آشنا بافت ماهیچه ای: • در گذشته، با انواع بافت های ماهیچه ای در بدن انسان آشنا بافت عصبی: • می دانید یاخته های عصبی (نورون ها)، یاخته های اصلی بافت عصبی هستند این یاخته ها با یاخته های بافت های دیگر مانند یاخته های ماهیچه ارتباط دارند. یاخته های عصبی یاخته های ماهیچه را تحریک می کنند تا منقبض شوند.