زیست‌شناسی (۱)

زیست‌شناسی دیروز، زیست‌شناسی امروز و زیست‌شناسی فردا

زیست‌شناسی دیروز، امروز و فردا

این جاندار کرمی شکل زیبا، کرم نیست؛ بلکه نوزاد پروانه ی مونارک در حال خوردن برگ است. پروانه مونارک یکی از شگفت انگیزترین رفتارها را به نمایش می گذارد. این پروانه هرسال هزاران کیلومتر را طی سه نسل پی درپی از مکزیک تا جنوب کانادا و بالعکس می پیماید.

چگونه پروانه ی 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، نورون هایی (یاخته های عصبی) 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.

زیست شناسان علاوه بر تلاش برای پی بردن به رازهای آفرینش، سعی می کنند از یافته های خود برای بهبود زندگی انسان نیز بهره بگیرند.

گفتار اول: زیست شناسی چیست؟

چگونه می توان گیاهان را وادار کرد که در مدتی کوتاه تر، مواد غذایی بهتر و بیشتری تولید کنند؟

چرا باید از تنوع زیستی محافظت کنیم؟مثلا چرا نباید مارها، گرگ ها وپلنگ ها را بکشیم؟

چرا بعضی یاخته های بدن انسان سرطانی می شوند؟چگونه می توان یاخته های سرطانی را در مراحل اولیه ی سرطانی شدن شناسایی و نابود کرد؟

چگونه می توان سوخت های زیستی مانند الکل را جانشین سوخت های فسیلی، مانند مواد نفتی کرد؟

چگونه می توان از بیماری های ارثی، پیشگیری، و یا آنها را درمان کرد؟

اینها فقط چند پرسش از میان انبوه پرسش هایی است که زیست شناسان تلاش می کنند تا پاسخ های آنها را بیابند تا علاوه بر پی بردن به رازهای آفرینش ، به حل مسائل و مشکلات زندگی اجتماعی انسان امروزی نیز کمک کنند و در این راه به موفقیت های بسیاری هم رسیده اند.زیست شناسی، شاخه ای از علوم تجربی است که به بررسی علمی جانداران و فرایندهای زیستی می پردازد.

فعالیت یک روزنامه خبری معمولی تهیه کنید . همه عنوان های خبری آن را بخوانید . خبر های مربوط به زیست شناسی آن را انتخاب کنید (برای تعیین خبر های مربوط به زیست شناسی از معلم خود کمک بگیرید ) .

در روزنامه ای که انتخاب کرده اید چند درصد از خبر ها به زیست شناسی مربوط است ؟ از این خبر ها چند خبر خوب و چند خبر بد هستند ؟

می توانید به جای روزنامه از وب گاه های خبری در بازه زمانی خاصی استفاده و درصد خبر های زیستی آن را پیدا کنید.

محدوده علم زیست‌شناسی

مقدار قابل توجهی از غذایی که میخوریم،از گیاهان و جانوران اصلاح شده به دست می آید .امروزه مرغ،ماهی،گاو و گوسفند،انواع میوه هاوحتی گندم برنج و ذرتی که می خوریم،اصلاح شده اند و محصولات بهتر و بیشتر تولید می کنند.امروزه بسیاری از بیماری ها مانند بیماری قند و افزایش فشار خون که حدود صد سال پیش به مرگ منجر می شدند،مهار شده اند و به علت روش های درمانی و دارویی جدید، دیگر مرگ آور نیستند.امروزه با استفاده ازدنای افراد هویت انسان ها را به آسانی شناسایی می کنند.همچنین با خواندن اطلاعات مولکول های دنای افراد از بیماری های ارثی ای خبردار می شوند که ممکن است در آینده به سراغ انسان بیایند. دستگاه هاو تجهیزات پزشکی،آزمایشگاهی و… حاصل همکاری زیست شناسان و متخصصان یگر رشته های علمی و فنی هستند. علم زیست شناسی علاوه بر آنچه گفته شد، می تواند در مبارزه با آفت های کشاورزی،در حفظ تنوع زیستی و بهبود طبیعت و زیستگاه ها نیز به ما کمک کند.

ممکن است با مشاهده پیشرفت ها و آثار علم زیست شناسی ،این تصور در ذهن ما شکل بگیرد که این علم به اندازه توانا و گسترده است که می تواند به همه پرسش های انسان پاسخ دهد و همه مشکلات زندگی ما را حل  کند؛در حالی که این طور نیست. به طور کلی علوم تجربی،محدودیت هایی دارند و نمی توانند به همه پرسش های ما پاسخ دهند و از حل برخی مسائل بشری ناتوانند. دانشمندان و پژوهشگران  علوم تجربی فقط در جست و جوی علت های پدیده های طبیعی و قابل مشاهده اند. مشاهده ،اساس علوم تجربی است. بنابراین،در زیست شناسی ،فقط ساختارها و یا فرایند هایی را بررسی می کنیم که برای ما به طور مستقیم و یا غیر مستقیم قابل مشاهده و اندازه گیری اند.پژوهشگران علوم تجربی نمی توانند درباره زشتی و زیبایی،خوبی و بدی،ارزش های هنری و ادبی نظر بدهند.

فعالیت مجری یک برنامه تلویزیونی گفته است که درست نیست بگوییم (( زیست شناسان ثابت کرده اند که شیر  مایعی خوشمزه است )) این گفته درست است یا نادرست ؟

مرزهای حیات

زیست شناسی علم بررسی حیات است ؛اما حیات چیست؟در ابتدا به نظر می رسد که پدیده حیات،تعریفی ساده و کوتاه داشته باشد؛چون همه،حتی کودکان خردسال نیز ،سگ،حشره یا گیاه را زنده و سنگ را غیر زنده میدانند؛اما در واقع،تعریف حیات بسیار دشوار است و شاید حتی غیر ممکن باشدبنابراین،ناچار معمولا به جای تعریف حیات ویژگی های جانداران را معرفی کنیم. می توان گفت که جانداران هفت ویژگی  را با هم دارند:

نظم و ترتیب:همه جانداران ،سطوحی از سازمان یابی دارند و منظم اند.

هم ایستایی(هومئوستازی):محیط جانداران همواره در حال تغییراست؛اما جاندار می تواند وضع درونی پیکر خود را در حد ثابتی نگه دارد؛مثلا وقتی سدیم خون افزایش می یابد،دفع ان از طریق ادرار زیاد می شود.

رشد و نمو:جانداران رشد و نمو می کنند و اطلاعات ذخیره شده در دنای جانداران ،الگوهای رشد و نمو همه جانداران را تنظیم میکند.

فرایند جذب و استفاده از انرژی:جانداران انرژی می گیرند ؛از آن برای انجام فعالیت های زیستی خود استفاده می کنند و بخشی از ان را به صورت گرما از دست می دهند. مثلا گنجشک غذا را می خورد و انرژی را برای گرم کردن بدن و نیز برای غذا و جست وجوی غذا استفاده کند.

پاسخ به محیط:همه ی جانداران به محرک های طبیعی پاسخ میدهند؛مثلا ساقه ی گیاهان به سمت نور خم میشوند.

تولیدمثل:جانداران موجوداتی کم وبیش شبیه خود را بوجود می اورند.یوزپلنگ همیشه ازیوزپلنگ زاده میشود.

سازش بامحیط:جانداران ویژگی هایی دارندکه برای سازش و ماندگاری درمحیط،بهانها کمک میکنند؛مانند موهای سفید خرس قطبی

سطوح مختلف حیات یکی از ویژگی  های جالب حیات گستره ی وسیع وسطوح سازمان یابی ان است.(شکل ۱)این گستره رانشان میدهد. درمرکز شکل نمایی کلی از زیست کره نشان داده شده است.زیست کره شامل همه ب محیط های زیست کره زمین ازجمله خشکی ها،اقیانوس ها ودریاچه هاست.گستره ی حیات از اتم ومولکول شروع میشود وبا زیست  کره پایان می یابد.

یاخته واحد ساختار و عمل

یاخته مکان خاصی درسلسه مراتب سازمان یابی زیستی دارد.زیرا ویژگی حیاتدراین سطح پدیدار میشود.یاخته پایین ترین سطح ساختاری است که همه فعالیت های زیستی در آن انجام می شود. همه جانداران از یاخته تشکیل شده اند. بعضی جانداران ،یک یاخته(جانداران تک یاخته ای )و بعضی دیگر ،تعدادی یاخته (جانداران پر یاخته ای)دارند.یاخته در همه حانداران ،واحد ساختاری و عملی حیات است.توانایی آنها در تقسیم شدن و تولید یاخته های جدید،اساس تولید مثل،رشد و نمو و ترمیم موجودات پر یاخته ای است. همه یاخته ها ویژگی مشترک دارند؛مثلاهنهغشایی دارند  که عبور مواد را بین یاخته و محیط اطراف تنظیم می کند.اطلاعات لازم بری زندگی یاخته در مولکول های دنا ذخیره شده است.

یگانگی و گوناگونی حیات

تنوع از ویژگی های حیات و یکی از شگفتی های افرینش است. به دور و بر خود توجه کنید .چند نوع گیاه مشاهده می کنید؟چند نوع جانور می بینید؟دنیای جانداران ذره بینی را نمی توانیم با چشم غیر مسلح ببینیم؛در حالی که تنوع این جانداران ،از جانداران دیگر بسیار بیشتر است.

زیست شناسان تا کنون میلیون ها گونه گیاه،جانور،جاندار تک یاخته ای و…،شناسایی و نام گذاری کرده اند. اما معتقدند تعداد جانداران ناشناخته بسیار بیشتر از این است . آنان هرسال هزاران گونه جدید کشف می کنند.

اگر حیات تا این اندازه متنوع است.پس زیست شناسان چگونه می توانند موارد مشترک انها را بیابند؟یکی از هدف های اصلی زیست شناسان ،مشاهده تنوع زیستی و در پی آن،یافتن ویژگی های مشترک  گونه های مختلف است؛مثلا دنا که یکی از شباهت های جانداران مختلف را تشکیل می دهد،درهمه جانداران وجود دارد و کار یکسانی انجام می دهد.

فعالیت میوه ای در منطقه خود انتخاب و تحقیق کنید در منطقه شما چند نوع از آن میوه وجود دارد .

تنوع نتنها بین جانداران بلکه در هر جاندار نیز وجود دارد . در مورد تنوع برگ های یک درخت تحقیق کنید.

گفتار ۲ زیست‌شناسی نوین

بیشتر بدانید

امروزه علوم جدیدی در زیست شناسی شکل گرفته است : زیست شناسی سامانه ها و زیست شناسی سامانه ای _ محاسباتی از این علوم اند. در این علوم با استفاده از یافته های زیستی و نیز علوم محاسباتی به کشف و تحلیل پدیده های زیستی بیشتر در سطح مولکولی می پردازند . زیست شناسی سامانه ای محاسباتی به طور خاص می تواند برای انجام پژوهش در کشور ما مناسب باشد چون پژوهشگر برای آن به وسایل آزمایشگاهی گران قیمت نیاز ندارد . مثلا نقشه ژن های انسان و بسیاری دیگر از جانداران به صورت رایگان در اینترنت موجود است هر دانش آموز می تواند با طرح سوال سوال یا وارد کردن کلمات کلیدی پاسخ سوالاتی ساده و حتی پیچیده را در مورد ژن های انسان دریابند همچنین وبگاه نشریه معتبر نیچر (nature) هر هفته چندین مجموعه داده را رایگان در دسترس عموم قرار می دهد . دانش آموزان و دانشجویان می توانند این داده ها را که به سادگی و رایگان در اینترنت قابل دسترسی اند مطالعه و در صورت کشف نتایج جدید از آن ها برای نوشتن مقالات علمی استفاده کنند .

زیست شناسی امروز درچه جایگاهی قرارگرفته،توان گره گشایی آن ازمشکلات جامعه به امروز انسان درچه حد است که دورنمایانده ی آٌن چگونه خواهدبود؟دراین گفتار میکوشیم به این پرسش ها پاسخ دهیم.

جزءنگری وکل نگری

تاقرن گذشته بیشتر زیست شناسان به جای اینکه جانداران رابه صورت کلی بررسی کنند بخش های مختلف بدن را جداگانه بررسی وکمتر به برهم کنش وارتباط میان اجزای بدن توجه میکردند.همچنین امروزه معلوم شدهداست که ارتباط تنگاتنگی بین جانداران وریزاندامگان (میکرو ارگانیسم ها)هم زیست با انها وجود دارد.انبوه یازیافته ها درباره ی تاثیراین اجتماعات میکروبی که میکروبیوم نامیده میشوند .برسلامت انسان وجود دارد. اگرچه زیست شناسان قدیم توانستندبا جز نگری،بسیاری از ساختارها وفرایندهای زنده رابشناسند،امانتوانسته اند تصویری جامع وکلی ازجانداران نشان دهند.

کل بیشتر از اجتماع اجزاست

جورچینی(پازلی) رادرنظربگیریدکه از قطعات بسیارزیادی تشکیل شده است ممکن است هریک ازقطعات ان به تنهایی بی معنی به نظر ایدامااگر قطعه های ان رایکی یکی درجای درست درکنارهمدیگرقراردهیم.مشاهده میکنیم که اعضای جورچین،کم کم نمایی بزرگ کلی ومعنی دارپیدا میکند وتصویری از شی اشنا به مامیدهد پیکر هریک از جانداران نیزاز اجزای بسیاری تشکیل شده است.هریک ازاین اجزا بخشی از یک سامانه بزرگ راتشکیل میدهد که درنمای کلی برای مامعنی پیدا میکند.بنابراین جانداران رانوعی سامانه پیچیده می نامند که اجرای ان  باهم ارتباط های چندسویه دارند.پیچیدگی این سامانه هارا وقتی بیشترمشاهده میکنیم که ارتباط جاندار واجزای تشکیل دهنده ی بدن آن را بامحیط زیست بررسی کنیم

برهم کنش اجرادربدن جانداران به اندازه ای پیچیده است که درهرسطح جدیدی از حیات ویژگی های جدیدی پدیدار میشود مانند اتم ها ومولکول ها .هنگامی که باهم ترکیب میشوند.مثلا میدانیم که هر مولکول آب از ترکیب دواتم هیدروژن ویک اتم اکسیژن ساخته شده است.

ویژگی های آب ،با ویژگی های اتم های تشکیل دهنده ی آن، بسیار متفاوت است

ویژگی های سامانه های پیچیده ومرکب رانمی توان فقط ازطریق مطالعه ی اجزای سازنده ی انها

توضیح داد.هر یاخته هم چیزی از مجموع مولکول های تشکیل دهنده آن است واین موضوع در سطوح بافت اندام دستگاه وجاندار نیز صادق است که تا سطح زیست کره ادامه دارد . اگر اجزای تشکیل دهنده ی یک گیاه را از هم جدا کنیم و در ظرفی بریزیم ، آن مجموعه اجزای از هم جدا شده گیاه به شمار نمی رود پس ارتباط بین اجزا نیز مانند خود اجزا در تشکیل جاندار موثر و کل چیزی بیشتر از اجتماع اجزا است.

زیست شناسان امروزی به این نتیجه رسیده اند که بهتر است برای درک سامانه های زنده جزء نگری را کنار بگذارند و بیش تر ((کل نگری)) کنند تا بتوانند تا بتوانند ارتباط های در هم ریخته درون این سامانه ها را کشف و آنها را در تصویری بزرگ تر و کامل تر مشاهده کنند. یعنی سعی می کنند هنگام بررسی یک موجود زنده ، به همه ی عوامل زنده و غیر زنده ای نیز توجه کنند که بر حیات آن اثر می گزارند.

بیشتر بدانید

زیست شناسی مصنوعی

زیست شناسی مصنوعی موضوع های مختلفی مانند زیست فناوری زیست شناسی مولکولی زیست شناسی سامانه ها مهندسی رایانه و مهندسی ژنتیک را به هم مرتبط می کند. متخصصان این علم می کوشند سامانه هایی طراحی و اجرا کنند که به طور طبیعی یافت نمی شوند طراحی و تولید آنزیم هایی با کارایی بهینه و کاربرد آن ها مثلا برای تولید مواد پاک کننده یک نمونه از کاربرد های این رشته است رعایت اخلاق زیستی در زیست شناسی مصنوعی اهمیت فراوان دارد.

نگرش بین رشته‌ای

زیست شناسان امروزی برای کل نگری به سامانه های زنده ، نه فقط ارتباط های بین سطوح مختلف سازمانی سامانه های زنده را بررسی می کنند ، بلکه برای شناخت هر چه بیشتر آن ها از اطلاعات رشته های دیگر علوم تجربی ، علوم رایانه ،فنی و ریاضی نیز کمک می گیرند .

مثلا ،برای بررسی مجموعه ژن های هر گونه از جانداران ،علاوه بر اطلاعات زیست شناختی از فنون و مفاهیم مهندسی ، رباتیک ،علوم رایانه ریاضیات ،آمار ،شیمی و بسیاری از رشته های دیگر هم استفاده می کنند .نگرش ها و روش ها ابزارهای زیست شناسان پس از شناخت ساختارمولکول دنا (۱۹۵۳) متحول شده است. این تحول سبب شده است که علم زیست شناسی به رشته ای مترقی توانا پویا و همچنین امیدبخش تبدیل شود به گونه که انتظارات جامعه زیست شناسان نسبت به دهه ها و سده ها قبلی بسیار افزایش یافته است.

امروزه فناوری ها و علوم نوین در پیشرفت علم زیست شناسی نقش مهمی دارند.

اخلاق زیستی

پیشرفت های سریع علم زیست شناسی به علت همکاری زیست شناسان رشته علوم تجربی متخصصان فناوری، به ویژه مهندسی ژن شناسی(ژنتیک) و دست ورزی  ژن های جانداران فنون مورد استفاده در پزشکی باعث ایجاد نگرانی‌های در جامعه شده است.

محرمانه بودن اطلاعات ژنی ونیز اطلاعات پزشکی افراد فناوری های ژن درمانی تولید جانداران تراژن حقوق جانوران از جمله اخلاق زیستی هستند.

فناوری‌های نوین

فناوری های اطلاعاتی و ارتباطی امروزه بیشتر از هر زمان دیگر به جمع آوری و تحلیل داده ها و اطلاعات حاصل از روش‌های زیست شناختی نیاز داریم چون مثلا در بخشی از پروژه های اخیر شناسایی مجموعه ژن های جانداران ،چندین ترابایت داده تولید می شود که باید ذخیره تحلیل و پردازش شوند تنظیم تحلیل این اطلاعات انتشار آنها به صورت چاپی میسر نیست . بلکه ناگزیر باید این داده ها را به رایانه های پر ظرفیت و پر سرعت سپرد. دستاورد ها و تحولات بیست ساله ی اخیر فناوری اطلاعات و ارتباطات در پیشرفت زیست شناسی تاثیر های بسیاری داشته است . این فناوری ها امکان انجام محاسبات را در کوتاه ترین زمان ممکن فراهم می کرده اند (شکل ۲)

فناوری های مشاهده سامانه های زیستی زنده : تا چندی پیش برای مشاهده یاخته لازم بود نخست آن را بکشند وسپس رنگ آمیزی کنند تا بتوانند اجزای درون آن را ببینند در حالی که امروزه روش های مختلف و کار آمدی برای مشاهده یاخته های زنده شناسایی وجود دارد. امروزه می توان از اشیایی در حد چند آنگستروم تصویر برداری کرد. می توان جایگاه یاخته ها را درون بدن شناسایی کرد.  امروزه با کمک ماهواره‌ها از فاصله دور از بوم سازگان ها و جانداران آن‌ها تصویربرداری می کنند.

مهندسی ژن‌شناسی (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 به توانند اثر های خود را ظاهر کنند این روش که باعث انتقال صفات از یک جاندار به جاندار دیگر می‌شوند مهندسی ژن شناسی  نام دارد. در پزشکی کشاورزی و پژوهش های علوم پایه از مهندسی ژن شناسی استفاده می کنند جاندارانی که ژن های افراد گونه ای دیگر را در خود دارند، جانداران تراژن نامیده می شوند. مهندسان ژن شناسی می توانند ژن های انسان را به گیاهان جانوران دیگر یا حتی باکتری ها وارد کنند.

گفتار ۳ زیست‌شناسی در خدمت انسان

هم اکنون بر بعضی بوم سازگان های زمین در حال تخریب و نابودی اند . اصولا چگونه از آنها حفاظت و بوم سازگانهای آسیب دیده را ترمیم و بازسازی کنیم؟

سوخت های فسیلی انرژی‌های تجدید نا پذیر مانند نفت گاز بنزین و گازوئیل تمام شدنی است هوا را آلوده می کنند باعث گرمایش زمین

و به علاوه استخراج ان ها باعث تخریب محیط زیست می شود چگونه از کاربردهای انرژی های فسیلی بکاهیم و در عوض استفاده از انرژی های تجدید پذیر مانند انرژی های آبهای روان،باد، خورشید زمین گرمایی و سوخت های زیستی از راه افزایش دهیم؟

تامین غذای سالم و کافی

گفته می‌شود که هم اکنون حدود یک میلیارد نفر در جهان از گرسنگی و سوء تغذیه  رنج می‌برند به علاوه ی پیش بینی شده است که رقم گرسنگان در سال ۲۰۳۰ به حدود ۴/۸ میلیارد نفر برسد چگونه غذای سالم و کافی برای جمعیت های رو به افزایش انسانی فراهم کنیم ؟

یکی از راههای بدست آوردن غذای بیشتر و بهتر  شناخت بیش  گیاهان است میزان غذای انسان به طور مستقیم یا غیرمستقیم از گیاهان بدست می آید پس شناخت بیشتر گیاهان یکی از راه های تامین غذای بیشتر و بهتر است مثلا می دانیم که یکی از ویژگی‌های گیاهان خودرو این است که با محیط‌های زیست مختلف سازگارند و می‌توانند در محیط ها و اقلیم های مختلف  برویند سریع  رشد و زادآوری کنند و در مدتی نسبتا کوتاه به تولید کنندگی بسیار زیاد برسند و دانه و میوه تولید کنند امروزه می توان ژن های دلخواه را شناسایی و از این گیاهان استخراج و با فنون مهندسی ژنتیک به دنا ی گیاهان دلخواه را شناسایی و از این گیاهان استخراج و با فنون مهندسی ژن شناسی به دنای گیاهان زراعی منتقل کرد . می توان به این طریق بسیاری از ساز وکار های مولکولی مربوط به سرعت رشد کیفیت و کمیت محصول را به شکل دلخواه تغییر داد یکی دیگر از راه های افزایش کمیت و کیفیت غذای انسان شناخت روابط گیاهان زراعی و محیط زیست است . گیاهان زراعی مانند همه ی جاندران دیگر در محیطی پیچیده شامل عوامل غیر زنده مانند دما رطوبت نور و عوامل زنده شامل ویروس ها ،باکتری ها، قارچ ها، حشرات و مانند آن ها رشد می کنند و محصول می دهند .بنابراین شناخت بیش تر تعامل های سودمند یا زیانمند بین این عوامل و گیاهان به افزایش محصول کمک می کنند به علاوه معلوم شده است که اجتماع های پیچیده ی میکروبی در خاک در تهیه مواد مغذی و حفاظت گیاهان در برابر آفت ها و بیماری ها  نقش های مهمی دارند شناخت این اجتماع های میکروبی به یافتن راه های افزایش تولید کنندکان میکروبی کمک می کند. برای بهبود مقاومت گیاهان به بیماری های گیاهی ویروسی،باکتریایی و قارچی و نیز برای رویا رویی با حشرات آفت نیز از مهندسی ژن شناسی استفاده می شود.

حفاظت از بوم‌سازگان‌ها، ترمیم و بازسازی آنها

انسان جزئی از شبکه حیات است و لذا نمی تواند بی نیاز و جدا از موجودات زنده دیگر ودرتنهایی به زندگی ادامه دهد.به طور کلی منابع و سود هایی را که مجموع موجودات زنده هر بوک سازگان در بر دارند خدمات بوم سازگان می نامند.میزان خدمات هر بوم سازگان به میزان تولید کنندگان آن بستگی دارد.پایدار کردن بوم سازگان ها به طوری که حتی در صورت تغییر اقلیم،تغییر چندانی در مقدار تولید کنندگی آنها روی ندهد، موجب ارتقای کیفیت زندگی انسان می شود.

دریاچه ارومیه چندین سال است که د خطر خشک شدن قرار گرفته است.بررسی تصاویر ماهواره ای نشان می دهد که این دریاچه تا سال ۱۳۹۴ حدود۸۸٪ مساحت خود را از دست داده است.خشکسالی ،حفر بی حساب چاه های کشاورزی در اطراف آن،بی توجهی به قوانین طبیعت،احداث بزرگراه بر روی این دریاچه،استفاده غیر علمی از آب های رودخانه های که به این دریاچه می ریزند و سد سازی در مسیر این رودخانه ها،از عوامل این خشکی اند.زیست شناسان کشورمان با استفاده از اصول علمی بازسازی بوم سازگان ها، راهکارهای لازم را برای احیای آن ارائه کرده اند وامیددارند که در آینده از نابودی میراث طبیعی جلوگیری کنند(شکل۳)

جنگل زدایی:یعنی قطع درختان برای استفاده از چوب یا زمین جنگل،مسئله 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،وبی درخت شده اند.جنگل زدایی پیامد بسیار بدی برای سیاره زمین دارد.تغییر آب وهوا ،کاهش تنوع زیستی،و فرسایش خاک از آن جمله اند.مثلا یکی از علت های وقوع سیل را در سال های اخیر، جنگل زدایی می دانند.

تامین انرژی‌های تجدیدپذیر

نیاز مردم  جهان به انرژی در حال افزایش است. انتظار می رود این نیاز تا سال ۲۰۳۰ حدود۶۰٪ افزایش یابد.بیش از سه چهارم نیاز های انرژیایی کنونی از منابع فسیلی،مانند نفت،گاز و بنزین تامین می شود؛اما می دانیم که سوخت های فسیلی موجب کربن دی اکسید جو،آلودگی هوا و در نهایت باعث گرمایش زمین می شوند. از سویی دیگر،کحیط زیست از استخراج سوخت های فسیلی و نیزاز آلودگی های سوخت آنها آسیب می بیند. بدین لحاظ، انسان باید در پی منابع پایدار، مؤثر تر و پاک تر انرژی برای کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی باشد.زیست شناسان می توانند به بهبود و افزایش تولید سوخت های زیستی کمک کند.

انسان های اولیه با سوزاندن چوب و برگ درختان ،انرژی به دست می اوردند؛ اما زیست شناسان  امروزی کاربرد های مؤثر تری برای چوب و برگ گیاهان سراغ دارند. می دانیم که گیاهان سرشار از سلولزند. زیست شناسان می کوشند سلولز را به سوخت های دیگر تبدیل کنند.آنان این کار را به چند روش انجام می دهند. انتخاب مصنوعی گیاهانی که مقدار بیشتری سلولز تولید می کنند.

مهندسی کردن ژن های این گیاهان برای رشد بیشتر با انرژی،آب و کود کمتر و فراهم کردن آنزیم های مهندسی شده برای تجزیه بهترسلولز از ان جمله اند

می توان از ضایعات چوب،تفاله های محصولات کشاورزی مانند نیشکر،غلات،همچنین روغن های گیاهی وسبزیجات،سوخت زیستی،مانندگازوئیل زیستی و الکل تولید کرد  هم اکنون در برخی کشور ها برای به حرکت در اوردنخودروها از الکل استفاده می کنند که منشاء زیستی دارند.

سلامت و درمان بیماریها

حتما مشاهده کرده اید که برخی داروها دربرخی  افراد،به آسانی درمان می کنند؛در حالی که همان داروها در بعضی  دیگر از انسان ها نه تنها بر همان بیماری مؤثر نیستند،بلکهاثرهای جانبی خطرناک هم بر جای  می گذارند.

به تارگی،روشی برای تشخیص و درمان بیماری های در حال گسترش است که پزشکی شخصی  نام دارد. پزشکان در پزشکی شخصی برای تشخیص و درمان بیماریها به جای مشاهده حال بیمار،با بررسی اطلاعاتی که روی ژن های هر فرد وجود دارد،روشهای درمانی و دارویی خاص هر فرد را طراحی می کنند و به علاوه ،از بیماری های ارثی او اگاه می شوند،بیماریهایی را که قرار است در آینده به آن مبتلا شود،پیش بینی می کنند و با اقدامات لازم،اثر آن را کاهش می دهند.

فعالیت

از پیشرفت های پزشکی یک ساله اخیر که با کار روی ژن ها صورت گرفته است . گزارشی کوتاه تهیه و در کلاس ارایۀ کنید.

امتیاز کاربران

امتیاز کاربران: اولین نفری باشید که امتیاز می دهد!

سوالات تشریحی فصل همراه پاسخ

۱-یاخته های عصبی در پروانه های مونازک چگونه به مسیریابی انها کمک میکند؟

 پروانه ها بااستفاده از یاخته های عصبی جایگاه خورشید در اسمان وجهت مقصد را تشخیص می دهند و به سوی آن پرواز می کنند.

 

۲-زیست شناسی چیست؟

 شاخه ای از علوم تجربی است که به برسی علمی جانداران وفرایندهای زیستی می پردازد.

 

۳-در زیست شناسی چه فرایندهایی قابل بررسی هستند؟

فرایندهایی که به طور مستقیم یا غیر مستقیم قابل مشاهده واندازه گیری اند.

 

۴-ایا علم زیست شناسی میتواند به همه ی پرسش های انسان پاسخ دهد؟

خیر.علوم تجربی فقط در جستجوی علت های پدیدهای طبیعی وقابل مشاهده اند واین علم نمیتواند به تمام پرسش های انسان پاسخ دهد .

 

۵-هم ایستایی یا (هموستازی) را تعریف کنید با ذکر مثال؟

جاندار میتواند وضع درونی پیکر خود را در حد ثابتی نگه دارد یا به گونه ای دیگر حفظ شکل پایدار بدن نیز میگویند .مثال:وقتی سدیم خون افزایش یابد دفع آن از طریق ادرار زیاد میشود.

 

۶-دو ویژگی یاخته را بنویسید؟

۱-همه غشایی دارند که عبور مواد را بین یاخته ومحیط اطراف تنظیم میکند۲-اطلاعات لازم برای زندگی یاخته در مولکول های دنا سلول ذخیره شده است .

 

۷-هفت ویژگی که درهمه ی جانداران وجود دارد را بنویسید؟

۱-نظم وترتیب۲- رشد ونمو۳- تولید مثل ۴- سازش با  محیط ۵-هم ایستایی ۶-فرایند جذب واستفاده از انرژی۷- پاسخ به محیط.

 

۸-برای ساخته شدن اندام ها چه مسیری طی شده است؟

اتم مولکول – اندامک ها – یاخته  بافت – اندام.

 

۹-یاخته را تعریف کنید؟

یاخته کوچکترین واحدی است که همه ویژگی های حیات را دارد .یاخته پایین ترین سطح ساختاری است که همه ی فعالیت های زیستی در آن انجام می شود .

 

۱۰-زیست کره شامل چیست؟

زیست کره شامل همه جانداران همه زیستگاه ها وهمه ی زیست بوم های زمین است .

 

۱۱-مهندسی ژن شناسی چیست؟

مدت هاست که زیست شناسان میتوانند 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 به این روش که باعث انتقال صفت یا صفاتی از یک جاندار به جانداران دیگر می شود مهندسی ژن شناسی می گویند .

 

۱۲-هدف زیست شناسان از مشاهده تنوع زیستی چیست؟

مشاهده ی تنوع زیستی ودر پی آن یافتن ویژگی های مشترک گونه های مختلف است .

 

۱۳-درپیشرفت سریع علم زیست شناسی متخصصان کدام رشته نقش مهمی داشتند؟

مهندسی ژن شناسی (ژنتیک)

 

۱۴چگونه میتوان سازوکارهای مولکولی زراعی را به شکل دلخواه تغییر داد؟

امروزه میتوان ژن های دلخواه راشناسایی واز  این گیاهان استخراج.وبافنون مهندسی ژن شناسی به دنا(DNA)ی گیاهان زراعی منتقل کرد.

 

 ۱۵-درگذشته برای مشاهده یاخته چگونه عمل می شد؟

تا چندی پبش برای مشاهده یاخته لازم بود نخست آن را بکشند و سپس رنگ آمیزی کنند تابتوانند اجزای درون آن را به بینند.

 

۱۶-موضوع های اخلاق زیستی کدام اند؟

۱-تولید جاندارن تراژن ۲- حقوق جانوران ۳- محرمانه بودن اطلاعات ژنی (ژنتیک) ونیز اطلاعات پزشکی افراد  ۴- فناوری های ژن درمانی

 

۱۷-زیست شناسان با چه روش هایی می توانند سلولز را به سوخت های دیگر تبدیل کنند؟

۱-انتخاب مصنوعی گیاهان که مقدار بیشتری سلولز تولید میکنند۲-مهندسی کردن ژن های گیاهان برای رشد بیشتر با انرژی آب وکود کم تر ۳-فراهم کردن آنزیم های مهندسی شده برای تجربه بهتر سلولز .

 

۱۸-زیست شناسی جزنگری وکل نگری را مقایسه کنید ؟

زیست شناسی جزنگر به چگونگی کارکرد تک تک اعضا توجه میشود ولی در زیست شناسی کل نگر به کارکرد تمام اعضا در کنار یگدیگر برای تحقق هدف خاصی توجه می شود.

 

۱۹- جانداران تراژن را تعریف کنید؟

جاندارانی که ژن های افراد گونه ی دیگر را در خود دارند جانداران تراژن نامیده میشوند.

 

۲۰- میکروبیوم چسیت؟

انبوهی از یافته ها درباره ی تاثیر این اجتماعات میکروبی میکروبیوم نامیده میشود .

 

۲۱- معایب ومزیت جزنگری چیست؟

مزایا:توانستند بسیاری از ساختارها و فرایند های زنده را بشناسند .معایب:نتوانستد تصویری جامع وکلی ازجانداران  را نشان دهند .

 

۲۲-یکی از ویژگی های گیاهان خودرو را بنویسید؟

بامحیط های زیست مختلف سازگارند ومی توانند در محیط هاواقلیم های مختلف به آسانی برویند سریع رشدوزادآوری کنندودر مدتی نسبتا کوتاه به تولید کنندگی بسیار زیاد برسند ودانه ومیوه تولید کنند.

 

۲۳-چند مورد ازراهای افزایش کمیت وکیفیت غذای انسان را نام به برید؟

شناخت روابط بین گیاهان زراعی ومحیط زیست ۲-شناخت بیشترگیاهان۳-شناخت اجتماعات میکروبی

 

۲۴-خدمات بوم سازگان چیست؟

به طور کلی منابع وسود هایی را که مجموع موجودات  زنده ی هربوم سازگان در بر دارند خدمات بوم سازگان می گویند.

 

۲۵-میزان خدمات بوم سازگان به چه چیزی بستگی دارد؟

به میزان تولیدکنندگان آن بستگی دارد.

 

۲۶-عوامل خشکی در یاچه ارومیه را بنویسید؟

خشکسالی حفر بی حساب چاه های کشاورزی در اطراف آن – بی توجهی به قوانین طبیعت  استفاده غیر علمی از آب های رود خانه هایی که به این    دریاچه میرزند و سد سازی در مسیر این رودها .

 

۲۷-جنگل زدایی را تعریف کنید؟

قطع درختان جنگل ها برای استفاده از چوب یا زمین جنگل .

 

۲۸-پیامدهای جنگل زدایی را بنویسید؟

تغییرآب و هوا کاهش تنوع زیستی و فرسایش خاک .

 

۲۹-پیامدهای مصرف سوخت های فسیلی را بنویسید؟

 ۱-موجب افزایش کربن دی اکسید جو- آلودگی هوا  باعث گرمایش زمین میشود .

                                                                       

۳۰-فرایند چرخه ای تولید گازوییل زیستی شامل چه مراحلی است؟

۱- فتوسنتز ۲-استخراج 

۳- تصفیه ۴- واکنش شیمیایی

 

۳۱-ویژگی گازوییل زیستی را بنویسید؟

تجدید پذیر است باران اسیدی تولید نمی کند – مواد سرطان زا ندارند .

 

۳۲-گازوییل زیستی را میتوان از چه دانه هایی تولید کرد ؟

آفتاب گردان زیتون – سویا .

 

۳۳گازوییل زیستی را می توان از چه  موادی تولید کرد ؟

ضایعات چوب-تفاله های محصولات کشاورزی مانند:نیشکر – غلات – همچنین روغن های گیاهان وسبزیجات سوخت زیستی مانند:گازوییل زیستی والکل.

 

۳۴-پزشکان در پزشکی برای تشخیص ودرمان بیماری ها چگونه عمل میکنند؟

پزشکان در پزشکی شخصی برای تشخیص ودرمان بیماری ها به جای مشاهده ی حال بیمار با برسی اطلاعاتی که روی ژن های هر فرد وجود دارد روش های در مانی و دارویی خاص هرفرد را طراحی میکنند وبه علاوه از بیماری های ارثی او آگاه می شود .

 

۳۵-…………….. درهمه جانداران واحد ساختاری وعملی حیات است.

یاخته

 

۳۶-اجزای عملکردی یاخته …………….هستند.

اندامک ها

 

۳۷-الکل برخلاف نفت یک سوخت ……………..است.

زیستی

 

۳۸– …………….اساس علوم تجربی است.

مشاهده

 

۳۹-اطلاعات ذخیره شده در ……………….الگوهای رشدونمو همه ی جانداران را تنظیم میکند.

دنا جانداران

 

۴۰-هرمولکول اب از ترکیب ………………..و…………………….. ساخته شده است.

دواتم هیدروژن  – یک اتم اکسیژن

 

۴۱-……………… از ویژگی های حیات و یکی از شگفتی های آفرینش است.

تنوع

 

۴۲ مجموع جانداران یک گونه که در یک جا زندگی می کنند …………….را به وجود می آورند .

جمعیت

 

۴۳-در هر بوم سازگان جمعیت های گوناگون باهم در تعامل اند …………….را به وجود می آورند.

یک اجتماع 

 

۴۴-گسترده ی حیات از ………………..شروع میشود ……………………..پایان می یابد.

اتم ومولکول- و با زیست کره

 

۴۵-جانداران را نوعی ………………می دانند که اجزای آن ها باهم در ارتباط های چند سویه دارند.

سامانه ی پیچیده

 

۴۶-یکی از علت های وقوع سیل را در سال های اخیر ……………..است . 

جنگل زدایی

 

۴۷- انرژی تجدید پذیر مثل

آب های روان – باد- خورشید  زمین گرمایی وسوخت های فسیلی .

۱،جاهای خالی را تکمیل کنید.

الف) زیست بوم از چند بوم سازگان تشکیل می شود

ب) گستره حیات ازاتم و ملکول شروع می شود و با زیست کره پایان می یابد

ج ) هر یاخته از ملکول هایی  تشکیل شده که با هم در تعامل اند به گونه ای که مجموعه این تعامل ها را حیات می گویند

۲،هر مورد را تعریف کنید .

یاخته:  کوچک ترین واحدی است که همه ی ویژگی های حیات را دارد .

زیست کره:   همه ی زیست گاه ها و همه ی زیست بوم های زمین است .

هم ایستایی: ثابت نگه داشتن وضع درونی پیکر جاندار با وجودی که محیط جاندار تغییر می کند .

۳،علت سفیدی موی خرس قطبی چیست ؟ سازش و ماندگار محیط

 

۴،اطلاعات لازم برای زندگی یاخته در چه ملکول هایی ذخیره شده است ؟ دنا (DNA)

۵،کدام حشره هر سال هزاران کیلومتر را از مکزیک تا جنوب کانادا طی می کند ؟ پروانه مونارک

۶،چگونه پروانه منارک مسیر خود را پیدا می کند ؟ به دلیل وجود یاخته های عصبی (نورون ها) در بدن آن ها

۷،امروزه با استفاده از چه ملکولی هایی هویت انسان ها را شناسایی می کنند ؟ با استفاده از ملکول دنا (DNA)

۸،پژوهش گران علوم تجربی درباره ی چه پدیده هایی نمی توانند نظر بدهند ؟ پژوهشگران علوم تجربی  نمی توانند  درباره ی زشتی و زیبایی ،خوبی و بدی ، ارزش های هنری و ادبی نظر بدهند .

۹،پایین ترین سطح ساختاری که همه ی فعالیت های زیستی در آن انجام می شوند کدام است ؟ یاخته

۱۰، سطح قبل و بعد از زیست بوم چیست ؟ قبل: بوم سازگان

بعد: زیست کره

۱۱،کدام اندامک های یاخته جایگاه DNA  هستند ؟ هسته میتوکندری (راکیزه )

۱۲،در زیست شناسی چه فرایند هایی را بررسی می کنیم ؟ فرایند هایی که برای ما به طور مستقیم یا غیر مستقیم قابل مشاهده و اندازه گیری هستند .

۱۳،نگرش ها روش ها و ابزار های زیست شناسان پس از شناخت ساختار کدام ملکول متحول شد؟ DNA سال ۱۹۵۳

۱۴،هر یک از موارد زیر را تعریف کنید؟

الف) جانداران تراژن: جانداران که ژن های افراد گونه ای دیگر را در خود دارند .

ب) جنگل زدایی: قطع درختان جنگل ها برای استفاده از چوب و زمین جنگل

ج) خدمات بوم سازگان : منابع و سود هایی را که مجموع موجودات زنده ی هر بوم سازگان در بر دارند .

۱۵، میزان خدمات هر بوم سازگان به چه عاملی بستگی دارد ؟ به میزان تولید کننده گان آن

۱۶، یکی از علت های وقوع سیل در سال های اخیر چیست ؟ جنگل زدایی

۱۷، مثال هایی از انرژی های تجدید پذیر را بنویسید؟ انرژی های آب های روان – باد -خورشید -انرژی زمین گرمایی و سوخت های زیستی (الکل گازوئیل زیستی )

۱۸ ، پزشکان در پزشکی شخصی برای تشخیص و درمان بیماری ها چگونه عمل می کنند ؟ به جای مشاهده ی حال بیمار با بررسی اطلاعاتی که روی ژن های هر فرد وجود دارد روش های درمانی و دارویی خاص هر فرد را طراحی می کنند.

۱۹ ، در مورد گازوئیل زیستی به سوالات زیر پاسخ دهید ؟

الف) از چه گیاهانی استخراج می شود : دانه های روغنی مانند آفتاب گردان و زیتون

ب) چرا این سوخت را تجدید پذیر می دانند : به علت چرخه ای بودن این فرایند .

ج) مزیت این سوخت ه نسبت به گازوئیل فسیلی چیست : مواد سرطان زا ندارد و باعث باران اسیدی نمی شود

۲۰ ، ویژگی های گیاهان خود رو چیست؟ با محیط های زیست مختلف سازگارند – سریع رشد و زاد آوری می کنند و در مدت نسبتاً کوتاه به تولید کنندگی بسیار زیاد می رسند و دانه و میوه تولید می کنند .

مشاهده بیشتر
آزمون آنلان زیست

داریوش طاهری

✍ اولین نیستیم ولی امید است بهترین باشیم

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا