ساختار دو بعدی (برگ شبدر)

به دلیل تشکیل پیوندهای هیدروژنی بین بازهای مکمل در برخی نواحی، شبیه برگ شبدر دیده می‌شود.

دارای ۳ حلقه و ۴ بازو است.

ساختار سه بعدی (L شکل)

در سلول، تاخوردگی‌های مجدد باعث می‌شود شکل فضایی آن شبیه حرف L شود.

این ساختار برای قرارگیری در ریبوزوم ضروری است.

اینترون (میانه)

بخش‌هایی از ژن که رونویسی می‌شوند اما در رنای بالغ حذف می‌شوند. ترجمه نمی‌شوند.

اگزون (بیانه)

بخش‌هایی که در رنای بالغ باقی می‌مانند و به هم متصل می‌شوند. این بخش‌ها ترجمه می‌شوند.

۱. بارز و نهفتگی

یکی از الل‌ها قوی‌تر است و اثر دیگری را می‌پوشاند.

مثال: گروه خونی Rh (الل D بر d بارز است) یا رنگ زرد نخود فرنگی.

۲. هم‌توانی (Codominance)

هر دو الل قدرت برابری دارند و اثر هر دو به طور کامل ظاهر می‌شود (بدون مخلوط شدن).

مثال: گروه خونی AB (هم کربوهیدرات A و هم B روی گلبول وجود دارد).

۳. بارزیت ناقص (Incomplete Dominance)

صفت در حالت ناخالص (هتروزیگوس)، حد واسط دو حالت خالص است.

مثال: رنگ گل میمونی.

• ژنوتیپ RR (قرمز) + WW (سفید) ⬅ RW (صورتی).
• قدیمی‌ها فکر می‌کردند همه صفات آمیخته هستند، اما مندل نشان داد ذرات وراثتی (ژن‌ها) مخلوط نمی‌شوند.

گیاهان

ساخته شدن سبزینه (کلروفیل) علاوه بر ژن، به نور هم نیاز دارد.

انسان

قد انسان علاوه بر ژنتیک، به تغذیه و ورزش (محیط) بستگی دارد.

۱. جهش کوچک (نقطه‌ای)

تغییر در یک یا چند جفت نوکلئوتید.

• جانشینی: جایگزینی یک نوکلئوتید با دیگری.
• اضافه/حذف: تغییر تعداد نوکلئوتیدها (باعث تغییر چارچوب خواندن می‌شود).

۲. جهش بزرگ (کروموزومی)

تغییر در ساختار یا تعداد کروموزوم‌ها (با کاریوتیپ قابل تشخیص است).

• حذف: از دست رفتن بخشی از کروموزوم (غالباً کشنده).
• مضاعف‌شدگی: تکرار یک بخش.
• واژگونی: جدا شدن و اتصال معکوس یک قطعه.
• جابه‌جایی: انتقال قطعه به کروموزوم غیرهمتا.

۱. گونه‌زایی دگرمیهنی

ایجاد سد جغرافیایی (کوه، دریا) باعث جدایی جمعیت می‌شود.

توقف شارش ژن ⬅ جهش و انتخاب طبیعی متفاوت در دو محیط ⬅ ایجاد گونه جدید.

۲. گونه‌زایی هم‌میهنی

بدون سد جغرافیایی و در یک زیستگاه رخ می‌دهد.

مثال: گیاهان چندلادی (پلی‌لوئیدی). خطای میوزی باعث ایجاد گامت‌های 2n می‌شود. گیاه حاصل (4n) با والد (2n) نمی‌تواند آمیزش موفق داشته باشد (تولید زاده نازا)، پس گونه‌ای جدید است.

مکانیسم عمل

الکترون‌های پرانرژی از NADH و FADH2 به پروتئین‌های زنجیره منتقل می‌شوند. انرژی الکترون‌ها صرف پمپ کردن پروتون ($H^+$) به فضای بین دو غشا می‌شود.

نقش اکسیژن

اکسیژن آخرین پذیرنده الکترون است. با گرفتن الکترون و پروتون، تبدیل به آب ($H_2O$) می‌شود. اگر اکسیژن نباشد، زنجیره متوقف می‌شود.

تخمیر الکلی

• محصول: اتانول + $CO_2$.
• کاربرد: ورآمدن خمیر نان (توسط مخمر).
• پیرووات ابتدا $CO_2$ از دست می‌دهد و به اتانال تبدیل می‌شود، سپس اتانول تولید می‌شود.

تخمیر لاکتیکی

• محصول: لاکتات (اسید لاکتیک).
• محل وقوع: ماهیچه‌ها (در فعالیت شدید) و برخی باکتری‌ها (تولید خیارشور/ماست).
• تجمع لاکتات در ماهیچه باعث درد و خستگی می‌شود.

سیانوباکتری‌ها

باکتری‌های فتوسنتزکننده اکسیژن‌زا. دارای کلروفیل a هستند (مثل گیاهان).

باکتری‌های گوگردی

فتوسنتز می‌کنند اما اکسیژن تولید نمی‌کنند! منبع الکترون آن‌ها به جای آب، H2S است (تولید گوگرد). دارای باکتریوکلروفیل هستند.

۱. عادی شدن (Habituation)

کاهش پاسخ به یک محرک تکراری که سود یا زیانی ندارد.

• هدف: جلوگیری از هدر رفتن انرژی.
• مثال: بی اعتنایی پرندگان به مترسک، عدم پاسخ شقایق دریایی به امواج.

۲. شرطی شدن کلاسیک

همراهی یک محرک بی‌اثر با یک محرک طبیعی.

• آزمایش پاولوف: صدای زنگ (بی‌اثر) + غذا (طبیعی) ⬅ ترشح بزاق با صدای زنگ (پاسخ شرطی).

۳. شرطی شدن فعال (آزمون و خطا)

ارتباط بین رفتار جانور با پاداش یا تنبیه (نتیجه عمل).

• آزمایش اسکینر: موش با فشار اهرم غذا دریافت می‌کند.
• مثال: پرنده‌ای که پروانه سمی (مونارک) را نمی‌خورد.

۴. حل مسئله

پیچیده‌ترین نوع یادگیری. استفاده از تجربیات گذشته برای حل موقعیت جدید.

• مثال: شمپانزه با روی هم گذاشتن جعبه‌ها به موزهای سقف می‌رسد.
• کلاغ با کشیدن نخ، گوشت را بالا می‌کشد.

ارتباط در زنبور عسل

زنبور یابنده با انجام رقص (حرکات ویژه) اطلاعات غذا را منتقل می‌کند:

• طول مدت حرکات ⬅ فاصله غذا.
• زاویه رقص ⬅ جهت غذا نسبت به خورشید.
• بویایی ⬅ محل دقیق غذا.

فرومون‌ها

مواد شیمیایی برای ارتباط با افراد هم‌گونه.

• مارها (جفت‌یابی).
• مورچه‌ها (مسیر غذا).
• گربه‌ها (تعیین قلمرو).

خواب زمستانی

کاهش فعالیت و دمای بدن در زمستان.

تکیه بر چربی ذخیره شده.

رکود تابستانی

کاهش فعالیت در گرمای شدید و خشکی.

برای حفظ آب و انرژی.

۱. آنزیم برش‌دهنده (EcoR1)

این آنزیم DNA را در توالی خاصی (جایگاه تشخیص) برش می‌دهد.

• جایگاه تشخیص: ۶ جفت نوکلئوتید دارد.
• عملکرد: شکستن پیوند فسفودی‌استر و هیدروژنی.
• نتیجه: ایجاد انتهای چسبنده برای اتصال.

۲. ناقل (Vector/دیسک)

وسیله‌ای برای انتقال ژن مورد نظر به باکتری.

• معمولاً از پلازمید (دیسک) استفاده می‌شود.
• مستقل از کروموزوم اصلی باکتری تکثیر می‌شود.
• باید یک جایگاه برش برای آنزیم داشته باشد.

۳. آنزیم لیگاز

دو قطعه DNA (ژن خارجی و ناقل) را به هم متصل می‌کند (تشکیل پیوند فسفودی‌استر).

۱. آمیلاز (صنعت)

کاربرد: تجزیه نشاسته در صنایع غذایی و نساجی.

• مشکل: آنزیم طبیعی در دمای بالای صنعت تخریب می‌شود.
• اصلاح: تولید آمیلاز مقاوم به گرما.
• فایده: کاهش زمان واکنش و کاهش هزینه (عدم نیاز به خنک‌سازی).

۲. اینترفرون (دارو)

کاربرد: درمان بیماری‌های ویروسی و سرطان.

• مشکل: اینترفرون ساخته شده در باکتری فعالیت کمی دارد.
• اصلاح: تغییر یک آمینواسید برای افزایش پایداری.
• نتیجه: افزایش عمر قفسه‌ای (ماندگاری) دارو.

۳. پلاسمین (درمان)

کاربرد: حل کردن لخته خون.

• مشکل: مدت اثر کوتاه در پلاسما.
• اصلاح: جانشینی آمینواسید برای افزایش مدت اثر دارو.

۱. کل‌نگری

پیکر جانداران یک سامانه بزرگ است که اجزای آن با هم در ارتباط‌اند. کل سامانه چیزی بیشتر از مجموع اجزای آن است.

۲. نگرش بین‌رشته‌ای

استفاده از اطلاعات رشته‌های دیگر (شیمی، فیزیک، ریاضی، مهندسی) برای شناخت بهتر.

۳. فناوری‌های نوین

فناوری اطلاعات (محاسبات سریع) و مهندسی ژنتیک (انتقال ژن و صفت بین جانداران).

۴. اخلاق زیستی

رعایت محرمانگی اطلاعات ژنی/پزشکی و حقوق جانوران. (سوءاستفاده: سلاح بیولوژیک).

۱. کربوهیدرات‌ها

• مونوساکارید: گلوکز، فروکتوز (6 کربنه)، ریبوز (5 کربنه).
• دی‌ساکارید: ساکارز (گلوکز+فروکتوز)، لاکتوز (قند شیر).
• پلی‌ساکارید: نشاسته (ذخیره گیاهی)، گلیکوژن (ذخیره جانوری)، سلولز (دیواره گیاه).

۲. لیپیدها

• تری‌گلیسیرید: 1 گلیسرول + 3 اسید چرب (ذخیره انرژی).
• فسفولیپید: 1 گلیسرول + 2 اسید چرب + 1 فسفات (غشای سلول).
• کلسترول: در غشای جانوری و هورمون‌ها.

۳. پروتئین‌ها

پلیمرهایی از آمینواسیدها. اعمال: انقباض (ماهیچه)، انتقال (هموگلوبین)، آنزیمی (کاتالیزگر)، ایمنی (پادتن).

۴. نوکلئیک اسیدها

ذخیره و انتقال اطلاعات وراثتی. شامل DNA و RNA.

۱. بافت پوششی

پوشاندن سطح و حفرات بدن. فضای بین‌یاخته‌ای اندک. زیر آن غشای پایه است.

انواع: سنگفرشی (مویرگ/کیسه هوایی)، مکعبی (کلیه)، استوانه‌ای (روده).

۲. بافت پیوندی

اتصال و پشتیبانی. شامل سلول‌ها، رشته‌ها (کلاژن/کشسان) و ماده زمینه‌ای.

• سست: پشتیبان پوششی.
• متراکم: مقاومت زیاد (زردپی/رباط).
• چربی: عایق و ضربه‌گیر.
• خون، استخوان، غضروف.

۳. بافت ماهیچه‌ای

• اسکلتی: مخطط، ارادی، چند هسته‌ای.
• قلبی: مخطط، غیرارادی، منشعب (صفحه بینابینی).
• صاف: غیرمخطط، غیرارادی، تک هسته‌ای (لوله گوارش).

۴. بافت عصبی

نورون‌ها (انتقال پیام) و سلول‌های پشتیبان (تغذیه و حفاظت).

۱. لایه بیرونی

بخشی از صفاق (پرده حفره شکمی). بافت پیوندی سست دارد.

۲. لایه ماهیچه‌ای

شامل ماهیچه‌های صاف حلقوی (داخل) و طولی (خارج). در معده لایه مورب هم دارد.

استثنا: دهان، حلق، ابتدای مری و بنداره خارجی مخرج، ماهیچه مخطط دارند.

۳. زیرمخاط

بافت پیوندی سست با رگ‌های خونی و لنفی و شبکه عصبی. باعث لغزش مخاط روی ماهیچه می‌شود.

۴. مخاط

بافت پوششی با بافت پیوندی زیرین. وظیفه جذب و ترشح.

یاخته‌های غده معده

• یاخته اصلی: ترشح آنزیم‌های پپسینوژن (پیش‌ساز پروتئاز) و لیپاز.
• یاخته کناری: ترشح اسید کلریدریک (HCl) و فاکتور داخلی (جذب ویتامین B12).
• یاخته پوششی: ترشح ماده مخاطی و بی‌کربنات (حفاظت از دیواره در برابر اسید).

پپسین

پپسینوژن با اثر HCl به پپسین فعال تبدیل می‌شود. پپسین پروتئین‌ها را به قطعات کوچک‌تر تجزیه می‌کند.

جذب مویرگی (خونی)

مولکول‌های محلول در آب (قندها، آمینواسیدها، ویتامین‌های B و C) وارد مویرگ خونی پرز می‌شوند.

مسیر: مویرگ ⬅ سیاهرگ باب ⬅ کبد (ذخیره آهن/ویتامین) ⬅ قلب.

جذب لنفی

مولکول‌های چربی (اسید چرب، گلیسرول، ویتامین‌های A,D,E,K) وارد مویرگ لنفی می‌شوند.

مسیر: لنف ⬅ سیاهرگ‌های زیرترقوه‌ای ⬅ قلب (کبد را دور می‌زنند).

واکوئول گوارشی

در تک‌یاخته‌ای‌ها (مثل پارامسی). گوارش درون‌یاخته‌ای است. کافنده‌تن به واکوئول غذایی متصل می‌شود.

حفره گوارشی

در کیسه‌تنان (هیدر). فقط یک سوراخ (دهان/مخرج) دارد. گوارش ابتدا برون‌یاخته‌ای (توسط آنزیم) و سپس درون‌یاخته‌ای است.

لوله گوارش

جهت حرکت یک‌طرفه (دهان به مخرج). گوارش کاملاً برون‌یاخته‌ای است.