اگر مولكول دراز و نازك DNA را مانند نردباني مارپيچ در نظر بگيريم ميتوانيم آن را داراي دو ستون استواري و شمار زيادي پله بدانيم. ستونهاي استواري از قند پنجكربني دِاكسي ريبوز و گروه فسفات درست شده كه يك در ميان به هم وصل شدهاند. ستونهاي استواري به دليل بارهاي منفي گروههاي فسفات و داشتن گروههاي هيدروكسيل(OH) در قندهايشان، آبدوست هستند. اما چهار نوع باز آلي كه پلههاي DNA را ميسازند، بسيار آبگريزند و فقط در بخشي از لبههاي خود ميتوانند پيوند هيدروژني برقرار كنند. پس بهجاست كه بخشهاي آبگريز DNA بهگونهاي از دسترس آب به دور باشند و مارپيچي بودن DNA بهترين چارهي كار است.
در مولكول مارپيچي DNA ستونهاي آبدوست به بيرون مولكول و بازهاي آلي آبدوست به درون مولكول آرايش ميگيرند. در اين آرايش، بازهاي آلي در يك ستون استواري با بازهاي آلي در ستون استواري ديگر، پيوند هيدروژني برقرار ميكنند و همين پيوندها باعث كنار هم ماندن دو رشتهي DNA ميشوند. هر باز آلي يك رشته با باز آلي بالايي خود در همان رشته، پيوند واندروالسي برقرار ميكند. در نتيجه، بازهاي آلي بهخوبي درون اين مولكول در كنار هم و روي هم جاي ميگيرند. با مارپيچي شدن DNA بازهاي آلي از مولكولهاي آب دور ميمانند. بنابراين، آرايش مارپيچي باعث پايداري مولكول DNA ميشود.
آرايش بازهاي آلي و ستونهاي استواري DNA را ميتوانيم به آرايش مولكولهاي فسفوليپيد در ساختمان غشاي سلول مقايسه كنيم. مولكولهاي فسفوليپيد نيز چونان مولكول DNA داراي دو بخش آبدوست(گروه فسفات) و آبگريز(رشتههاي هيدروركبني) هستند. غشاي سلول از دولايه از اين مولكولها درست شده است، به اين صورت كه رشتههاي هيدروكربني به درون غشا و سرهاي آبدوست(گروههاي فسفات) به بيرون و درون سلول(محيط آب) آرايش ميگيرند. اين آرايش باعث پايداري ساختمان غشاي سلول ميشود.
سیانوباکترها میکروارگانیسم هایی هستند که در همه جا یافت میشوند. سیانوباکتر ها را همچنین به عنوان جلبکهای سبزآبی ،باکتریهای سبزآبی و یا سیانوفیتها میشناسند. حتی در محیط هایی که تعداد کمی موجود زنده دیده میشود، این نوع باکتری حضور دارد.
این توزیع گستردهی سیانوباکترها در محیط های گوناگون به دلیل: ۱- استفادهی آنها از نیتروژن اتمسفری به عنوان منبع نیتروژن میباشد. ۲- از خصوصیات دیگر این باکتریها، زنده ماندن در محیط خشک (بدون آب و غذا) در بعضی موارد تا سالها، و ۳- همچنین مقاومت آنها در برابر حرارت بالا و پایین میباشد.
سیانوباکترها در تمام محیطهای آبی یافت میشوند. چون بعضی از گونههای آنها ترموفیلیک هستند، حتی در چشمههای آب گرم با درجه حرارت 75 درجهی سلسیوس نیز دیده میشوند. شکوفایی سیانوباکترها سبب تولید سم در آب شده و در انسان و حیوانات ایجاد بیماری و حتی مرگ میکنند. این آبها سبب مرگ سریع ماهیان و سایر موجودات آبزی میگردند. سیانوباکترها در تعداد کم باعث ایجاد مزه و بو در آب میشوند. Oscillatoria، Nostoc، Anabaena و Synechococcus چهار گونه از سیانوباکترهای آب و فاضلاب هستند.
بیش از یک دهه پیش پژوهشگران دریافتند شاخص ترین واکنش فتوسنتز در باکتری هایی موسوم به سیانوباکترها از حدود ۷/۳ میلیارد سال پیش آغاز شده است. این جاندار در واقع نخستین موجود کره خاکی بود که می توانست از مولکول های آب به عنوان منبعی برای دریافت الکترون ها برای انتقال انرژی از نور خورشید و تبدیل دی اکسید کربن به اکسیژن استفاده کند. توان ویژه فتوسنتزی این موجود زنده نیز به دلیل وجود رنگدانه های آبی رنگ موسوم به «سیانو» در این باکتری است. در واقع این جاندار به عنوان موتوری دوسویه کار فتوسنتز و تولید اکسیژن برای تنفس موجودات دیگر را انجام می دهد.
پارامسیها پروتوزوئرهای تک سلولی (یونی سلولار) هستند و در شاخه مژه داران و سلسله پروتیستا طبقه بندی میشوند. آنها در آبهای آرام و آبگیرهای راکد زندگی میکنند و بخش اصلی زنجیرهٔ غذایی را تشکیل میدهند. آنها از پسماندهٔ جلبکها و سایر موجودات ریز تغذیه میکنند و خودشان توسط موجودات کوچک دیگر خورده میشوند. تمام اعضای شاخه مژه داران (سیلیوفورا) به وسیله برآمدگیهای ریز مو مانندی که مژه نامیده میشود حرکت میکنند. پارامسی قادر نیست شکل بدنش را مانند آمیب تغییر دهد زیرا غشای (پوسته ی) بیرونی ضخیم و سختی به نام پلیکل دارد. پلیکل غشای سلولی را فرا میگیرد. پارامسی دو نوع هسته دارد. هستهٔ بزرگ ماکرونوکلئوس نامیده میشود و فعالیتهایی مانند تنفس، سنتز پروتئین و هضم غذا را کنترل میکند. هستهٔ کوچک تر میکرونوکلئوس میباشد و تنها در طی تولید مثل به کار گرفته میشود. تولید مثل در پارامسی شامل تبادل DNA بین میکرونوکلئوس است. برای انجام این امر دو پارامسی از طول به هم می چسبند و از طریق دهان سلولی به هم ملحق میشوند. این فرایند گشنگیری نامیده میشود و نوعی تولید مثل جنسی در میکروارگانیسمها میباشد. واکوئل انقباضی در سلولهای جانوری برای بیرون راندن آب اضافی به کار میرود. واکئول انقباضی شکلی شبیه به ستاره دارد. پارامسیها هتروتروف هستند. یعنی باید از غذا برای کسب انرژی استفاده کنند. غذا از طریق دهان سلولی وارد میشود و به شیار دهانی میرود. در انتهای شیار دهانی واکئول غذایی شکل میگیرد. واکئول غذایی تا زمانی که هضم شود در سیتوپلاسم باقی می ماند. ذرات غذایی تجزیه نشده از طریق سوراخ مخرجی دفع میشود. ناحیهٔ تو رفته و کنگره دار، جایی که غذا وارد پارامسی میشود شیار دهانی نام دارد. پارامسی میتواند به دما، غذا، اکسیژن و توکسینها پاسخ دهد و همچنین مکانیسم دفاعی بسیار سادهای دارد. درون پلیکل اعضای نخ مانندی به نام تریکوسیست وجود دارد. پارامسی برای گرفتار کردن شکارچیها و برای بزرگتر به نظر رسیدن تریکوسیستها را به بیرون پرتاب میکنند. همچنین می دانیم پارامسیها میتوانند رفتار اجتنابی از خود نشان دهند. مانند وقتی که یک پارامسی از کنار محرکهای منفی و ناخوشایند دور میشود. دو نوع سیتوپلاسم در پارامسی وجود دارد. سیتوپلاسمی که در کنارهها قرار دارد صاف و کم تراکم است و اکتوپلاسم نامیده میشود. بقیهٔ سیتوپلاسم غلیظ تر است و اندو پلاسم نامیده میشود. نوعی تولید مثل جنسی در پارامسی دیده شده است. هنگامی که سلول به اندازه کافی رشد کرده و بزرگ شود تقسیم دو تایی کرده و به دو سلول جدید تبدیل می شود (توجه داشته باشید که تقسیم دوتایی تولیدمثل غیرجنسی است). اگر جاندار در شرایط سخت قرار گیرد هسته یک تقسیم میوز کرده و به دو هسته تقسیم می شود. پارامسی ای که چنین کاری کرده است با یک پارامسی مثل خود کنار هم قرار می گیرند و غشا ها به می پیوندند. سپس هسته های میوزی با هم تلفیق شده و تقسیمی صورت گرفته و ۴ سلول جدید به وجود می آیند. در چنین حالتی اگر یک صفت خوب یا بد باشد در تمام نسل بعد پخش می شود.
ریزچشمک (اوماتیدی، اوماتیدیوم) به هر واحد بینایی چشم مرکب در حشرات میگویند.
چشم های مرکب :
چشم مرکب در سخت پوستان و حشرات وجود دارد . سطح خارجی هر چشم مرکب ، همانند یک الماس ، دارای سطوح فراوانی است . هرسطح در حقیقت قرنیه محدب یکی از واحدهای بینایی چشم مرکب است که اوماتیدی نام دارد . تعداد اوماتیدی های تشکیل دهنده هر چشم مرکب ، بسته به گونه جانور متفاوت است . برای مثال ، چشم مرکب برخی از سخت پوستان فقط 20 اوماتیدی دارد ، در حالی که چشم سنجاقک دارای بیش از 28000اوماتیدی است .
بخش های نوری هر اوماتیدی شامل یک عدسی محدب الطرفین و یک مخروط کریستالی (crystalline cone ) است . این ساختارها نور را بر روی سلول های گیرنده نوری که سلول های شبکیه ای (Retinular cells) نامیده می شوند ، متمرکز می کنند . غشای این سلولها نسبت به نور حساس بوده و متشکل از ریز پرزهای حاوی ردوپسین ( رنگیزه نوری موجود در سلولهای گیرنده نوری است که پس از برخورد نور ، تغییر کرده و منجر به ایجاد پیام عصبی می شود ) است . غشای سلولهای شبکیه ای مجاور هم ، ممکن است به یکدیگر جوش خورده و اندام میله مانندی را به نام رابدوم (Rhabdome ) تشکیل دهند که نسبت به نور حساس است .
چشم های مرکب نمی توانند شکل اشیا را به خوبی تشخیص دهند . اگر چه سیستم عدسی هر اوماتیدی می تواند تصویر کوچک و معکوسی را تشکیل دهد ، اما شواهد اندکی نشان می دهند که جانور آن ها را به صورت تصویر تشخیص می دهد . در عین حال ، همه اوماتیدی ها با هم ، یک تصویر مرکب یا موزائیکی را پدید می آورند . هر اوماتیدی با جمع آوری نور از بخش کوچکی از میدان دید جانور ، در حقیقت میانگین نوری را که به آن بخش برخورد می کند جمع آوری می نماید . کنار هم قرار گرفتن این نقاط ، یک تصویر موزائیک مانند را بوجود می آورد .
چشم بندپایان معمولا با شدت های مختلف نور تطابق می یابد . پوششی از سلول های رنگدانه دار ، هر اوماتیدی را در بر می گیرد . این رنگدانه های محافظ ، هم در سلول هایی که سلول های عنبیه ای خوانده می شوند و هم در سلول های شبکیه ای وجود دارند. در حشرات شب پرواز و حشراتی که در نور کم پرواز می کنند و بسیاری از سخت پوستان ، رنگدانه ها می توانند در طول یک سلول به سمت راس یا قاعده آن حرکت کنند . هنگامی که رنگدانه ها در راس سلول پخش شوند ، هر اوماتیدی از سلول مجاور خود به وسیله پوششی از رنگدانه ، جدا شده وفقط پرتوهای نوری که مستقیما از محور نوری ان وارد شوند ، قادر به تحریک سلول های گیرنده خواهند بود . در حالی که اگر رنگدانه ها در قاعده سلول تجمع یابند ، پرتوهای نوری وارد شده به چشم می توانند از چندین اوماتیدی گذشته و واحد های شبکیه ای متعددی را تحریک کنند . در نتیجه در نور کم ، حساسیت چشم ها افزایش می یابد و در نور شدید ، از صدمه دیدن چشم ها جلوگیری می شود . جابجایی رنگدانه ها در حشرات ، توسط اعصاب و در سخت پوستان توسط هورمون ها کنترل می شود . در برخی از جانداران نیز این حرکات به صورت ریتم روزانه تنظیم می شوند .
هرچند چشم مرکب فقط می تواند تصاویر مبهمی از اشیاء فراهم کند ، اما در عوض قادر است نوسانات دارای فرکانس بالا را تشخیص دهد . مگس ها می توانند تا 265تصویر در ثانیه را از یکدیگر تفکیک نمایند ، در حالی که چشم انسان می تواند فقط 45تا53 تصویر در ثانیه رااز هم تفکیک کند . نورهای نوسانی با فرکانس بالاتر از این حد ، توسط چشم انسان ، به یکدیگر پیوسته وبه صورت نور پیوسته و واحدی دیده می شوند . لذا ما نور ساطع شده از لامپ های معمولی را نوری ثابت و مداوم می بینیم و حرکات تصاویر سینما نیز یکنواخت و پیوسته به نظر می رسند . در حالی که برای یک حشره ، نور لامپ ها و تصاویر سینما به طور بسیار مشخص و فاحشی منقطع هستند . به این ترتیب حشرات می توانند کوچک ترین حرکت شکار یا دشمن خود را به سرعت تشخیص دهند . چشم مرکب یکی از مهمترین سازش های بندپایان با شیوه زندگی خاص آن هاست . چشم های مرکب از نقطه نظر دیگری نیز باچشم های ما تفاوت دارند . این نوع چشم ها طول موج های قرمز تا فرا بنفش را به خوبی تشخیص می دهند . به این ترتیب یک حشره می تواند نور فرابنفش را به خوبی ببیند و رنگ های دنیای یک حشره با دنیای ما تفاوت زیادی خواهند داشت . از آنجایی که گل ها ، نور فرابنفش را به مقادیر متفاوت منعکس می کنند ، گل هایی که از نظر ما همگی یک رنگ هستند ، از نظر یک حشره کاملا با یکدیگر تفاوت خواهند داشت .
نام درس:زيست شناسي و آزمايشگاه 1 پايه:دوم متوسطه رشته: علوم تجربي
مدت امتحان: 50 دقيقه نوبت امتحان: دوم نام دبير مربوطه:
نام و نام خانوادگي : شماره كلاس: تاريخ امتحان:
1 دو گروه از منوساكاريدها را نام ببريد. 5/0 2 هر يك از موارد ستون سمت راست را به يكي از موارد ستون سمت چپ كه ارتباط بيشتري دارد متصل كنيد. آلبومن پروتئين فسفوليپيد متابوليسم آدنوزين تري فسفات تري گليسريد مونوسيت عفونت انگلي ائوزينو فيل فاگو سيتوز نوتروفيل دياپدز بازوفيل 5/1 3 آشكارترين تفاوت سلولهاي پروكاريوت و يوكاريوت ...................... است. 5/0 4 كدام اندامك غشا دار پيوسته است؟ الف) شبكه آندوپلاسمي ب) دستگاه گلژي ج)هستك د) هسته 25/0 5 بيشترين تعداد مولكول هاي غشاء كدام است؟ الف. گليكو پروتئين ب . پروتئين ج.فسفو ليپيد د .كربو هيدرات 25/0 6 ساخته شدن و بسته بندي يك پروتئين ترشحي در شبكه آندوپلاسمي زبر را در 4 مرحله توضيح دهيد.
1 7 كدام نوع آوند چوبي در همه گياهان آوندي يافت مي شود؟ الف )لوله هاي غربالي ب) عناصر آوندي ج) تراكئيد د) اسكلرئيد 25/0 8 سلول هاي ....................... و ....................... دو نوع سلول تمايز يافته روپوستي ساقه هستند. 5/0 9 چرا مواد چربي بر خلاف ساير مواد آلي از راه لنفي جذب مي شوند؟
1 10 مسير زير كه مربوط به مسير دستگاه گوارش يك جانور نشخوار كننده است را كامل كنيد. دهان ï مري ï.................... ï ...................... ïدهان ï مري ï .................. ï ................... روده ï مخرج 1 11 صحيح يا غلط؟ a) سورفاكتانت باز شدن طبيعي كيسه ها ي هوايي را كاهش مي دهد. b) ديافراگم د رتنفس آرام و طبيعي مهمترين نقش را در حركت ششها دارد. c) عروس دريايي و هيدر دستگاه گردش خون ندارند و داراي يك كيسه گوارشي مي باشند. d) اگرتحريك ايجاد شده درگره سينوسي كند تراز حالت عادي به سوي بطن ها هدايت شود ارتفاعQRS افزايش مي يابد. 1 12 پاسخ كوتاه بدهيد. أ- سيستم تنفس حشرات چيست؟ ب- در كدام جانوران جريان هواي ششي يك طرفه و از عقب به جلو است؟ ج- بيشترين مقدار دي اكسيد كربن به چه طريقي در خون حمل مي شود؟ د- تنفس واقعي در كجا صورت ميگيرد؟ ه- به انقباض در آمدن ماهيچه قلب چه نام دارد؟ و- كدام ويتامين براي توليد گلبولهاي قرمز ضرورت دارد؟ 5/1 13 در فشار ريشه اي انتقال فعال در كجا صورت ميگيرد؟ الف) بين دايره محيطيه و آوند چوبي ب) بين پوست و درون پوست ج) بين پريسيكل و درون پوست د) بين درون پوست و آوند چوبي 25/0 14 در كدام خون فقط با سلولهاي ديواره داخلي قلب و رگها تماس دارد؟ الف)ملخ ب) عنكبوت ج) سفره ماهي د) خرچنگ دراز 25/0 15 چهار ويژگي براي گلبول قرمز بنويسيد.
1 16 در بارداري هايي كه RH خون مادر منفي و RH خون جنين مثبت باشد چه مشكلي ممكن است پيش آيد؟ 5/0 17 شماره هاي 1 و 2 و 3 و 4را نامگذاري كنيد . 1 18 عوامل مؤثر در باز و بسته شدن منفذ روزنه كدام است؟
1 19 چرا حركت تركيبات آلي در كياه نسبت به حركت آب پيچيده تر است؟ (سه دليل)
75/0 20 براي هر كدام از موارد زير يك دليل بياوريد: ديواره سلول هاي درون پوست نسبت به آب نفوذ ناپذير است. پزشك براي تشخيص بيماري زير چانه وگردن را لمس ميكند. 1 21 در شكل مقابل اجزاي زير را مشخص كنيد لوله جمع كننده ادرار لوله هنله لوله پيچ خورده دور كپسول بومن
1 22 سه مرحله تشكيل ادرار را نام برده هر كدام را در يك سطر توضيح دهيد.
5/1 23 در ماهي ها تغيير جهت سرعت گرفتن هر يك نقش كدام يك از باله هاي ماهي است؟ 1 24 حركت فعال و غير فعال رادر گياهان طبقه بندي كنيد.