Cart is empty پرده‌های مننژ سه لایه اصلی دارند که به عنوان محافظ و حمایت‌کننده از مغز و نخاع عمل می‌کنند. این پرده‌ها می‌توانند به مشکلاتی نظیر مننژیت و هموراژی زیر آراچنوئید منجر شوند.
روش مطالعه کنکوری چیست؟ فقط رتبه برترها می‌دانند
آیا به دنبال راهی مطمئن برای موفقیت در کنکور هستید؟ در این مقاله، با روش‌های حرفهای مطالعه آشنا می‌شوید؛ از برنامه‌ریزی دقیق و تست‌زنی اصولی گرفته تا خلاصه‌نویسی کاربردی و مرور مؤثر مطالب. با بهره‌گیری از تجربیات رتبه‌برترها، می‌توانید مسیر خود را برای قبولی در کنکور هموارتر کنید. این روش‌ها به شما کمک می‌کنند تا با انگیزه و اعتماد به نفس بیشتری به مطالعه بپردازید و نتیجه‌ای فراتر از انتظار خود کسب کنید.
زیست یازدهم
تدریس کامل و رایگان زیست شناسی ٢ (زیست یازدهم) منطبق با امتحان نهایی و کنکور توسط استاد عمادی
لابیاپلاستی
زیبایی یکی از امیال غریزی انسان‌هاست که بسیاری از افراد با هدف رفع این غریزه و یافتن احساس بهتری نسبت به خود، اقدام به انجام عمل‌های زیبایی می‌کنند. در همین راستا، بسیاری از خانم‌ها ممکن است تصور کنند که ظاهر واژن آنها مایه ناراحتی یا خجالت است. اما امروزه چندین روش جراحی زیبایی وجود دارد که می‌تواند اعتماد به نفس و راحتی جسمی خانم‌ها را در این منطقه بهبود بخشد. لابیاپلاستی یکی از عمل‌های رایج در ناحیه واژن است که در این مقاله به بررسی جزئیات آن پرداخته و به سؤالات مرتبط پاسخ می‌دهیم تا به تصمیم‌گیری شما برای انجام این عمل کمک کنیم.
دوره ماشین لرنینگ در اکولوژی
دوره ماشین لرنینگ و هوش مصنوعی در علوم‌پایه دوره‌ای پیشرو در زمینه استفاده از تکنولوژی‌های نوین در محیط دانشگاهی ایران و جهان است که آخرین تکنولوژی‌های تحلیل داده را در رشته‌های علوم پایه از جمله زیست شناسی به کار می‌گیرد و نتایج شگرفی در تحصیل شما از خود به جای خواهد گذاشت.
شب امتحان زیست‌شناسی یازدهم
شب امتحان
زیست شناسی 2
زیست شناسی یازدهم
درباره دوره
مقدمات بررسی کل کتاب درسی در شب امتحان نهایی زیست شناسی یازدهم به صورت کامل در این دوره فراهم شده است.
سر فصل‌های دوره
- تمام مطالب مفهومی کتاب درسی
فصل اول
گفتار 1
متخصصان برای بررسی فعالیت‌های مغز از نوار مغزی استفاده می‌کنند. نوار مغزی، جریان الکتریکی ثبت شدۀ یاختههای عصبی (نورون‌های) مغز است. چگونه در یاختههای عصبی، جریان الکتریکی ایجاد میشود؟ جریان الکتریکی در فعالیت این یاخته‌ها چه نقشی دارد؟ برای پاسخ به این پرسش‌ها باید با ساختار یاختههای عصبی و دستگاه عصبی بیشتر آشنا شویم.
می‌دانید بافت عصبی از یاختههای عصبی و یاختههای پشتیبان (نوروگلیاها) تشکیل شده است. شکل 1، یک یاختۀ عصبی را نشان میدهد. این یاختۀ عصبی از چه بخش‌هایی تشکیل شده است؟
دارینه (دندریت) رشته‌ای است که پیام‌ها را دریافت و به جسم یاختۀ عصبی وارد میکند. آسه (آکسون) رشته‌ای است که پیام عصبی را از جسم یاختۀ عصبی تا انتهای خود که پایانۀ آسه نام دارد، هدایت میکند. پیام عصبی از محل پایانۀ آسه یک یاختۀ عصبی به یاختۀ دیگر منتقل میشود. جسم یاخته‌ای محل قرار گرفتن هسته و انجام سوخت و ساز یاختههای عصبی است و می‌تواند پیام نیز دریافت کند. یاختۀ عصبی که در شکل می‌بینید، پوششی به نام غلاف میلین دارد. غلاف میلین، رشته‌های آسه و دارینۀ بسیاری از یاختههای عصبی را می‌پوشاند و آنها را عایق‌بندی میکند. غلاف میلین پیوسته نیست و در بخش‌هایی از رشته قطع میشود. این بخش‌ها را گره رانویه می‌نامند که با نقش آنها در ادامۀ درس، آشنا خواهید شد.
غلاف میلین را یاختههای پشتیبان بافت عصبی می‌سازند. شکل را ببینید، یاختۀ پشتیبان به دور رشتۀ عصبی می‌پیچد و غلاف میلین را به وجود می‌آورد.
تعداد یاختههای پشتیبان چند برابر یاختههای عصبی است و انواع گوناگونی دارند. این یاخته‌ها داربست‌هایی را برای استقرار یاختههای عصبی ایجاد می‌کنند؛ آنها در دفاع از یاختههای عصبی و حفظ هم‌ایستایی مایع اطراف آنها (مثل حفظ مقدار طبیعی یون‌ها) نیز نقش دارند.
انواع یاختههای عصبی
شکل 3، انواع یاخته های عصبی را نشان می دهد. یاختههای عصبی حسی پیام‌ها را به سوی بخش مرکزی دستگاه عصبی (مغز و نخاع) می‌آورند. یاختههای عصبی حرکتی پیام‌ها را از بخش مرکزی دستگاه عصبی به سوی اندام‌ها (مانند ماهیچه‌ها) می‌برند. نوع سوم یاختههای عصبی شکل 3، یاختههای عصبی رابط‌اند که در مغز و نخاع قرار دارند. این یاخته‌ها ارتباط لازم بین یاختههای عصبی را فراهم می‌کنند. هر سه نوع یاخته عصبی می‌توانند میلین‌دار یا بدون میلین باشند.
واژه شناسی
آسه (axon/ آکسون) هر دو کلمه به معنی محور است. آسه از کلمه آس گرفته شده است که به محور سنگ آسیا گفته میشود.
دارینه (dendrite/ دندریت) هر دو کلمه به معنی درخت و درخت‌وار است. دارینه از کلمه‌دار به معنی درخت و (ینه) که پسوند شباهت است ساخته شده که در کل، آنچه شبیه درخت است معنی میدهد.
فعالیت 1 (صفحه 3 کتاب درسی)
ساختار و کار سه نوع یاختۀ عصبی را که در شکل 3 می‌بینید، مقایسه کنید.
پیام عصبی چگونه ایجاد میشود؟
پیام عصبی در اثر تغییر مقدار یون‌ها در دو سوی غشای یاختۀ عصبی به‌وجود می‌آید. از آنجا که مقدار یون‌ها در دو سوی غشا، یکسان نیستند، بار الکتریکی دو سوی غشای یاختۀ عصبی، متفاوت است و در نتیجه بین دو سوی آن، اختلاف پتانسیل الکتریکی وجود دارد. شکل 4، اندازه‌گیری این اختلاف پتانسیل را نشان میدهد.
پتانسیل آرامش: وقتی یاختۀ عصبی فعالیت عصبی ندارد (حالت آرامش)، در دو سوی غشای آن اختلاف پتانسیلی در حدود 70 - میلی‌ولت برقرار است (شکل 5). این اختلاف پتانسیل را پتانسیل آرامش می‌نامند. چگونه این اختلاف پتانسیل ایجاد میشود ؟ برای پاسخ به این پرسش، دربارۀ یاختههای عصبی باید بیشتر بدانیم.
در حالت آرامش، مقدار یون‌های سدیم در بیرون یاخته عصبی زنده از داخل آن بیشتر است و در مقابل، مقدار یون‌های پتاسیم درون یاخته، از بیرون آن بیشتر است. در غشای یاختههای عصبی، مولکول‌های پروتئینی وجود دارند که به عبور یون‌های سدیم و پتاسیم از غشا کمک می‌کنند.
یکی از این پروتئین‌ها، کانال‌های نشتی هستند که یون‌ها می‌توانند به روش انتشار تسهیل شده از آنها عبور کنند (شکل 6 - الف). از راه این کانال‌ها، یون‌های پتاسیم، خارج و یون‌های سدیم به درون یاختۀ عصبی وارد می‌شوند. تعداد یون‌های پتاسیم خروجی بیشتر از یون‌های سدیم ورودی است؛ زیرا غشا به این یون، نفوذپذیری بیشتری دارد.
پمپ سدیم - پتاسیم، پروتئین دیگری است که در سال گذشته با آن آشنا شدید. در هر بار فعالیت این پمپ، سه یون سدیم از یاختۀ عصبی خارج و دو یون پتاسیم وارد آن می‌شوند. این پمپ از انرژی مولکول ATP استفاده میکند (شکل 6 - ب).
فعالیت 2 (صفحه 5 کتاب درسی)
در گروه خود دربارۀ پرسش‌های زیر گفتوگو و نتیجه را به کلاس گزارش کنید.
1- کار پمپ سدیم - پتاسیم و کانال‌های نشتی را با هم مقایسه کنید.
2- چرا در حالت آرامش، بار مثبت درون یاختههای عصبی از بیرون آنها کمتر است؟
پتانسیل عمل: دانستید که در حالت آرامش، بار مثبت درون یاختهٔ عصبی از بیرون آن کمتر است. وقتی یاختۀ عصبی تحریک میشود، در محل تحریک، اختلاف پتانسیل دو سوی غشای آن به‌طور ناگهانی تغییر میکند؛ داخل یاخته از بیرون آن، مثبت‌تر میشود و پس از زمان کوتاهی، اختلاف پتانسیل دو سوی غشا، دوباره به حالت آرامش برمی‌گردد. این تغییر را پتانسیل عمل می‌نامند. هنگام پتانسیل عمل، در یاختۀ عصبی چه اتفاقی می‌افتد؟
در غشای یاختههای عصبی، پروتئین‌هایی به نام کانال‌های دریچه‌دار وجود دارند که با تحریک یاختۀ عصبی باز می‌شوند و یون‌ها از آنها عبور می‌کنند. وقتی غشای یاخته تحریک میشود، ابتدا کانال‌های دریچه‌دار سدیمی باز می‌شوند و یون‌های سدیم فراوانی وارد یاخته و بار الکتریکی درون آن، مثبت‌تر میشود. پس از زمان کوتاهی این کانال‌ها بسته می‌شوند و کانال‌های دریچه‌دار پتاسیمی باز و یون‌های پتاسیم خارج می‌شوند. این کانال‌ها هم پس از مدت کوتاهی بسته می‌شوند (شکل 7). به این ترتیب، دوباره پتانسیل غشا به پتانسیل آرامش (70-) بر می‌گردد.
فعالیت بیشتر پمپ سدیم- پتاسیم موجب میشود غلظت یون‌های سدیم و پتاسیم در دو سوی غشا دوباره به حالت آرامش باز گردد.
بیشتر بدانید
در دهۀ 1950 دو دانشمند به نام‌های هاجکین و هاکسلی برای بررسی تغییرات الکتریکی غشای یاختۀ عصبی از آسۀ قطور نرم‌تن مرکب استفاده کردند. آنان پتانسیل الکتریکی غشای آسه را اندازه‌گیری و ترکیب شیمیایی درون آسه و اثر یون‌های سدیم و پتاسیم بر فعالیت‌های الکتریکی آن را نیز بررسی کردند. حاصل کار آنها یافته‌های جدیدی دربارۀ عملکرد غشای تحریک‌پذیر یاختۀ عصبی به دنیای علم عرضه و جایزه نوبل رشته فیزیولوژی پزشکی سال 1963 را نصیب این دانشمندان کرد.
فعالیت 3 (صفحه 6 کتاب درسی)
وضعیت کانال‌های غشای یاختۀ عصبی را در 4 مرحلۀ شکل 7 مقایسه کنید.
وقتی پتانسیل عمل در یک نقطه از یاختۀ عصبی ایجاد میشود، نقطه به نقطه پیش می‌رود تا به انتهای رشتۀ عصبی برسد. این جریان را پیام عصبی می نامند. (شکل 8). رشته عصبی آسه یا دارینهٔ بلند است.
گره‌های رانویه چه نقشی دارند؟
هدایت پیام عصبی در رشته‌های عصبی میلین‌دار از رشته‌های بدون میلین هم‌قطر سریع‌تر است؛ در حالی که میلین عایق است و از عبور یون‌ها از غشا جلوگیری میکند. دانستید در یاختههای عصبی میلین‌دار، گره‌های رانویه وجود دارد. در محل این گره‌ها، میلین وجود ندارد و رشتۀ عصبی با محیط بیرون از یاخته ارتباط دارد. بنابراین، در این گره‌ها پتانسیل عمل ایجاد میشود و پیام عصبی درون رشتۀ عصبی از یک گره به گره دیگر هدایت میشود. در این حالت به‌نظر می‌رسد پیام عصبی از یک گره به گره دیگر می‌جهد. به همین علت، این هدایت را هدایت جهشی می‌نامند (شکل 9). در ماهیچه‌های اسکلتی سرعت ارسال پیام اهمیت زیادی دارد. بنابراین، نورون‌های حرکتی آنها میلین‌دار است. کاهش یا افزایش میزان میلین به بیماری منجر میشود؛ مثلاً در بیماری ام.اس (مالتیپل اسکلروزیس) یاختههای پشتیبانی که در سیستم عصبی مرکزی میلین می‌سازند، از بین می‌روند. در نتیجه ارسال پیام‌های عصبی به درستی انجام نمی‌شود. بینایی و حرکت، مختل و فرد دچار بی‌حسی و لرزش میشود.
بیشتر بدانید
سرعت هدایت پیام در رشته‌های عصبی از 0/2m/s در رشته‌های نازک بدون میلین تا 120m/s در رشته‌های میلین‌دار قطور متفاوت است.
فعالیت 4 (صفحه 7 کتاب درسی)
پژوهشگران براین باورند که در گره‌های رانویه، تعداد زیادی کانال دریچه‌دار وجود دارد، ولی در فاصلۀ بین گره‌ها، این کانال‌ها وجود ندارند. این موضوع با هدایت جهشی چه ارتباطی دارد؟
یاختههای عصبی، پیام عصبی را منتقل می‌کنند
دانستید پیام عصبی در طول آسه هدایت میشود تا به پایانۀ آن برسد. همان‌طور که در شکل 10 می‌بینید، یاختههای عصبی به یکدیگر نچسبیده‌اند؛ پس چگونه پیام عصبی از یک یاختۀ عصبی به یاختۀ دیگر منتقل میشود؟
یاخته‌ها در محل همایه، فضایی به نام فضای همایه‌ای وجود دارد. برای انتقال پیام از یاختۀ عصبی انتقال دهنده یا یاختۀ عصبی پیش همایه‌ای، ماده‌ای به نام ناقل عصبی در فضای همایه آزاد میشود. این ماده بر یاختۀ دریافت کننده، یعنی یاختۀ پس همایه‌ای اثر میکند. ناقل عصبی در یاختههای عصبی ساخته و درون‌ریز کیسه‌ها ذخیره میشود. این کیسه‌ها در طول آسه هدایت می‌شوند تا به پایانۀ آن برسند. وقتی پیام عصبی به پایانۀ آسه می‌رسد، این کیسه‌ها با برون‌رانی، ناقل را در فضای همایه آزاد می‌کنند (شکل 10). یاختههای عصبی با یاختههای ماهیچه‌ای نیز همایه دارند و با ارسال پیام موجب انقباض آنها می‌شوند.
بیشتر بدانید
برخی مواد می‌توانند از باز شدن کانال‌های دریچه‌دار سدیمی و در نتیجه هدایت پیام عصبی، جلوگیری کنند. این مواد، بی‌حس کنندههای موضعی نام دارند.
واژه شناسی
همایه (synapse/ سیناپس) هر دو کلمه به معنای به هم پیوستن و به هم متصل شدن هستند. همایه از فعل به هم آمدن و در معنای به هم پیوستن ساخته شده است.
ناقل عصبی پس از رسیدن به غشای یاختۀ پس همایه‌ای، به پروتئینی به نام گیرنده متصل میشود. این پروتئین همچنین کانالی است که با اتصال ناقل عصبی به آن باز میشود. به این ترتیب، ناقل عصبی با تغییر نفوذپذیری غشای یاختۀ پس همایه‌ای به یون‌ها، پتانسیل الکتریکی این یاخته را تغییر میدهد. براساس اینکه ناقل عصبی تحریک کننده یا بازدارنده باشد، یاختۀ پس همایه‌ای تحریک، یا فعالیت آن مهار میشود.
پس از انتقال پیام، مولکول‌های ناقل باقی مانده، باید از فضای همایه‌ای تخلیه شوند تا از انتقال بیش از حدّ پیام جلوگیری و امکان انتقال پیام‌های جدید فراهم شود. این کار با جذب دوبارۀ ناقل به یاختۀ پیش همایه‌ای انجام میشود، همچنین آنزیم‌هایی ناقل عصبی را تجزیه می‌کنند. تغییر در میزان طبیعی ناقل‌های عصبی از دلایل بیماری و اختلال در کار دستگاه عصبی است.
بیشتر بدانید
در بخش‌های مختلف دستگاه عصبی، مواد گوناگونی به عنوان ناقل عصبی فعالیت می‌کنند. دوپامین، سروتونین، هیستامین، آمینو اسیدهایی مانند گاما آمینو بوتریک اسید، گلوتامات، گلایسین و گاز نیتریک اکساید از این موادند. معمولاً گاما آمینو بوتریک اسید و گلایسین، مهارکننده و گلوتامات تحریک کننده‌اند.
بیشتر بدانید
رَعشه (پارکینسون): در این بیماری، یاختههای بخشی از مغز که ناقل عصبی دوپامین ترشح می‌کنند، تخریب می‌شوند. در نتیجه ماهیچه‌های بدن سفت و حرکات کند میشود؛ دست و پای فرد در حالت استراحت لرزش دارند. برای بهبود اختلال‌های حرکتی این بیماری، دارویی تجویز می‌کنند که در مغز به ناقل عصبی دوپامین تبدیل میشود.
آلزایمر: بیماری آلزایمر یک نوع اختلال پیش‌رونده، تحلیل برنده و کشندۀ مغز است که به زوال عقل و ناتوانی فرد در انجام فعالیت‌های روزانه منجر میشود. در این بیماری، یاختههای عصبی مغز بر اثر تجمّع نوعی پروتئین تخریب می‌شوند و میزان ناقل عصبی استیل کولین کاهش می‌یابد. فراموشی، ناتوانی در تکلم، اختلال در حس به‌ویژه در بینایی و راه رفتن، از عوارض بیماری آلزایمر است. با پیشرفت بیماری، فرد نیازمند مراقبت مداوم خواهد بود. تجویز دارو می‌تواند پیشرفت بیماری را آهسته کند. فعالیت بدنی و ورزش منظم، تغذیه سالم، معاشرت با دیگران، فعالیت‌های فکری مانند حفظ کردن شعر، آموختن یک زبان جدید به پیشگیری از بیماری آلزایمر کمک میکند.
ثبت نوار مغزی (الکتروآنسفالوگرافی): فعالیت الکتریکی مغز را می‌توان با دستگاه الکتروآنسفالوگراف ثبت و بررسی کرد. الکترودهای دستگاه را به پوست سر متصل می‌کنند. جریان الکتریکی مغز به شکل منحنی‌های نوار مغز (الکتروآنسفالوگرام) روی نوار کاغذی، یا صفحه نمایش دستگاه ثبت میشود. متخصصان از این منحنی‌ها برای بررسی فعالیت‌های مغز و تشخیص بیماری‌های آن استفاده می‌کنند.
گفتار 2
در گذشته آموختید که دستگاه عصبی دو بخش مرکزی و محیطی دارد (شکل 11). به‌نظر شما چرا دو بخش این دستگاه را مرکزی و محیطی نامیده‌‌اند؟
دستگاه عصبی مرکزی
دستگاه عصبی مرکزی شامل مغز و نخاع است که مراکز نظارت بر فعالیت‌های بدن‌اند. این دستگاه، اطلاعات دریافتی از محیط و درون بدن را تفسیر میکند و به آنها پاسخ میدهد. مغز و نخاع از دو بخش مادۀ خاکستری و مادۀ سفید تشکیل شده‌اند. شکل 12 را ببینید و محل قرار گرفتن مادە ی خاکستری و مادە ی سفید در مغز و نخاع را مقایسه کنید.
مادۀ خاکستری شامل جسم یاختههای عصبی و رشته‌های عصبی بدون میلین و مادۀ سفید، اجتماع رشته‌های میلین‌دار است.
حفاظت از مغز و نخاع: علاوه بر استخوانهای جمجمه و ستون مهره، سه پرده از نوع بافت پیوندی به نام پرده‌های مننژ از مغز و نخاع حفاظت می‌کنند (شکل 13). فضای بین پرده‌ها را مایع مغزی - نخاعی پر کرده است که مانند یک ضربه‌گیر، دستگاه عصبی مرکزی را در برابر ضربه حفاظت میکند.
در سال گذشته با انواع مویرگ‌ها آشنا شدید. مویرگ‌های دستگاه عصبی مرکزی از کدام نوع‌اند و چه ویژگی دارند؟ یاختههای بافت پوششی مویرگ‌های مغز و نخاع به یکدیگر چسبیده‌اند و بین آنها منفذی وجود ندارد. در نتیجه بسیاری از مواد و میکروب‌ها در شرایط طبیعی نمی‌توانند به مغز وارد شوند. این عامل حفاظت کننده در مغز، سد خونی - مغزی و در نخاع سد خونی - نخاعی نام دارد. البته مولکول‌هایی مثل اکسیژن، گلوکز و آمینواسیدها و برخی داروها می‌توانند از این سدها عبور کنند.
بیشتر بدانید
مننژیت: التهاب پرده‌های مننژ، مننژیت نام دارد و از علامت‌های آن سر درد، تب و خشکی گردن است. مننژیت در اثر عفونت‌های ویروسی یا باکتریایی ایجاد میشود.
مغز
می‌دانید مغز از سه بخش اصلی مخ، مخچه و ساقۀ مغز تشکیل شده است (شکل 14). در ادامه با ساختار و کار بخش‌های تشکیل دهندۀ مغز بیشتر آشنا می‌شوید.
نیمکره‌های مخ: در انسان بیشتر حجم مغز را مخ تشکیل میدهد. دو نیمکرهٔ مخ با رشته‌های عصبی به هم متصل‌اند. رابط‌های سفید رنگ به نام رابط پینه‌ای و سه گوش از این رشته‌های عصبی‌اند که هنگام تشریح مغز آنها را می‌بینید. دو نیمکره به‌طور همزمان از همۀ بدن، اطلاعات را دریافت و پردازش می‌کنند تا بخش‌های مختلف بدن به‌طور هماهنگ فعالیت کنند. هر نیمکره کارهای اختصاصی نیز دارد؛ مثلاً بخش‌هایی از نیمکرهٔ چپ به توانایی در ریاضیات و استدلال مربوط‌اند و نیمکرهٔ راست در مهارتهای هنری تخصص یافته است.
بخش خارجی نیمکره‌های مخ، یعنی قشر مخ از مادۀ خاکستری است و سطح وسیعی را با ضخامت چند میلی‌متر تشکیل میدهد. قشر مخ، چین خورده است و شیارهای متعددی دارد. شکل 15 را ببینید، شیارهای عمیق هر یک از نیمکره‌های مخ را به چهار لوب پس‌سری، گیجگاهی، آهیانه و پیشانی تقسیم می‌کنند. قشر مخ شامل بخش‌های حسی، حرکتی و ارتباطی است. بخش‌های حسی، پیام‌های حسی را دریافت می‌کنند. بخش‌های حرکتی به ماهیچه‌ها و غده‌ها، پیام می‌فرستند. بخش‌های ارتباطی بین بخش‌های حسی و حرکتی ارتباط برقرار می‌کنند. قشر مخ، جایگاه پردازش نهایی اطلاعات ورودی به مغز است که نتیجۀ آن یادگیری، تفکر و عملکرد هوشمندانه است.
ساقۀ مغز: ساقۀ مغز از مغز میانی، پل مغزی و بصل النخاع تشکیل شده است (شکل 16).
مغز میانی: در بالای پل مغزی قرار دارد و یاختههای عصبی آن، در فعالیت‌های مختلف از جمله شنوایی، بینایی و حرکت نقش دارند. برجستگی‌های چهارگانه بخشی از مغز میانی‌اند که در فعالیت تشریح مغز می‌توانید آنها ببینید.
پل مغزی: در تنظیم فعالیت‌های مختلف از جمله تنفس، ترشح بزاق و اشک نقش دارد.
بصل‌النخاع: پایین‌ترین بخش مغز است که در بالای نخاع قرار دارد. بصل‌النخاع، فشار خون و ضربان قلب را تنظیم میکند و مرکز انعکاس‌هایی مانند عطسه، بلع و سرفه و مرکز اصلی تنظیم تنفس است.
مخچه: مخچه در پشت ساقۀ مغز قرار دارد و شامل دو نیمکره و بخشی به نام کرمینه در وسط آنهاست. مخچه به‌طور پیوسته از بخش‌های دیگر مغز، نخاع و اندامهای حسی، مانند گوش‌ها پیام را دریافت و بررسی میکند تا فعالیت ماهیچه‌ها و حرکات بدن را در حالت‌های گوناگون به کمک مغز و نخاع هماهنگ کند.
فعالیت 5 (صفحه 11 کتاب درسی)
با استفاده از آنچه آموختید در گروه خود دربارهٔ پرسش‌های زیر گفتوگو و پاسخ را به کلاس گزارش کنید.
1- هنگام ورزش چگونه تعادل خود را حفظ میکنید؟
2- هنگام راه رفتن با چشمان بسته، چه تغییری در راه رفتن ایجاد میشود؟ علت تغییر را توضیح دهید.
3- چگونه ممکن است با وجود سلامت کامل چشم‌ها، فرد قادر به دیدن نباشد؟
بیشتر بدانید
استخراج مایع مغزی - نخاعی: متخصصان می‌توانند با استفاده از سرنگ مقداری از مایع مغزی - نخاعی را از بین مهره‌های کمر خارج کنند و با بررسی آن بیماری‌های احتمالی دستگاه عصبی را تشخیص دهند، یا از این راه، داروهای مورد نیاز را به بدن وارد کنند.
ساختارهای دیگر مغز
تالاموس محل پردازش اوّلیه و تقویت اطلاعات حسی‌اند. اغلب پیام‌های حسی در تالاموس گرد هم می‌آیند تا به بخش‌های مربوط در قشر مخ، جهت پردازش نهایی فرستاده شوند.
هیپوتالاموس که در زیر تالاموس قرار دارد، دمای بدن، تعداد ضربان قلب، فشار خون، تشنگی، گرسنگی و خواب را تنظیم میکند.
سامانۀ کناره‌ای (لیمبیک) که با قشر مخ، تالاموس و هیپوتالاموس ارتباط دارد. سامانه کناره‌ای در حافظه و احساساتی مانند ترس، خشم و لذّت نقش ایفا میکند (شکل 16).
اسبک مغز (هیپوکامپ) یکی از اجزای سامانۀ کناره‌ای است که در تشکیل حافظه و یادگیری نقش دارد. حافظۀ افرادی که اسبک مغز آنان آسیب‌دیده، یا با جراحی برداشته شده است، دچار اختلال میشود. این افراد نمی‌توانند نام افراد جدید را حتی اگر هر روز با آنها در تماس باشند، به خاطر بسپارند. نام‌های جدید، حداکثر فقط برای چند دقیقه در ذهن این افراد باقی می‌مانند. البته آنان برای به‌یاد آوردن خاطرات مربوط به قبل از آسیب‌دیدگی، مشکل چندانی ندارند. پژوهشگران بر این باورند که اسبک مغز در ایجاد حافظۀ کوتاه مدت و تبدیل آن به حافظۀ بلند مدت نقش دارد؛ مثلاً وقتی شمارۀ تلفنی را می‌خوانیم، یا می‌شنویم، ممکن است پس از زمان کوتاهی آن را از یاد ببریم، ولی وقتی آن را بارها به کار بریم، در حافظۀ بلند مدت ذخیره میشود.
واژه شناسی
کناره‌ای (Limbic/ لیمبیک) این کلمه از ریشۀ فرانسوی Limbe به معنای حاشیه و کناره گرفته شده است و واژه کناره‌ای همان معنا را میدهد.
بیشتر بدانید
کُما: کما حالت بیهوشی عمیق است که در آن، فرد زنده است، ولی نمی‌تواند حرکت کند و به محرک‌های محیطی پاسخ هدفمند بدهد. کُما معمولاً با آسیب وسیع مغز به‌ویژه بخش‌هایی از آن که با حفظ هوشیاری در ارتباط‌اند همراه است. فردِ در حالت کما ممکن است بهبود پیدا کند، یا به حالت زندگی نباتی برود.
اعتیاد: اعتیاد وابستگی به مصرف یک ماده، یا انجام یک رفتار است که ترک آن مشکلات جسمی و روانی برای فرد به‌وجود می‌آورد. وابستگی به اینترنت یا بازی‌های رایانه‌ای نیز نمونه‌ای از اعتیادهای رفتاری‌اند. مواد گوناگون مانند الکل، کوکائین، نیکوتین، هروئین، مورفین و حتی کافئین قهوه اعتیادآورند.
اعتیاد نه فقط سلامت جسمی و روانی فرد مصرف کننده، بلکه سلامت خانواده او و نیز افراد دیگر اجتماع را به خطر می‌اندازد.
بیشتر بدانید
زندگی نباتی: در زندگی نباتی بخش خودمختار مغز فعالیت دارد؛ ضربان قلب، تنفس و فشار خون تنظیم میشود و فرد حرکات غیرارادی نیز نشان میدهد؛ امّا به محرک‌های محیطی پاسخ معناداری نمی‌دهد؛ صداهایی تولید میکند ولی نمی‌تواند سخن بگوید؛ فعالیتی انجام دهد و نیازهای خود را برآورده کند.
مواد اعتیادآور و مغز: نخستین تصمیم برای مصرف مواد اعتیادآور در اغلب افراد اختیاری است، اما استفادۀ مکرّر از این مواد، تغییراتی را در مغز ایجاد میکند که فرد دیگر نمی‌تواند با میل شدید برای مصرف مقابله کند. این تغییرات ممکن است دائمی باشند. به همین علت، اعتیاد را بیماری برگشت‌پذیر می‌دانند که حتی سال‌ها پس از ترک مواد، فرد در خطر مصرف دوباره قرار دارد. مواد اعتیادآور بر سامانۀ کناره‌ای اثر می‌گذارند و موجب آزاد شدن ناقل‌های عصبی از جمله دوپامین می‌شوند که در فرد احساس لذت و سرخوشی ایجاد میکند. در نتیجه فرد، میل شدیدی به مصرف دوباره آن ماده دارد. با ادامۀ مصرف، دوپامین کمتری آزاد میشود و به فرد احساس کسالت، بی‌حوصلگی و افسردگی دست میدهد. برای رهایی از این حالت و دستیابی به سرخوشی نخستین، فرد مجبور است، مادۀ اعتیادآور بیشتری مصرف کند. مواد اعتیادآور بر بخش‌هایی از قشر مخ نیز تأثیر می‌گذارند و توانایی قضاوت، تصمیم‌گیری و خود کنترلی فرد را کاهش می‌دهند. این اثرات به‌ویژه در مغز نوجوانان شدیدتر است؛ زیرا مغز آنان در حال رشد است. مصرف مواد اعتیادآور ممکن است تغییرات برگشت ناپذیری را در مغز ایجاد کند. شکل 18 اثر یک مادۀ اعتیادآور بر فعالیت مغز را با بررسی مصرف گلوکز در آن نشان میدهد.
بیشتر بدانید
مرگ مغزی: چهار رگ اصلی به مغز خون‌رسانی می‌کنند، اگر این رگ‌ها بسته شوند، خون‌رسانی به مغز مختل میشود و اکسیژن‌رسانی به آن انجام نمی‌شود، در نتیجه مغز به‌طور غیرقابل برگشتی تخریب میشود. در نوار مغزی هیچ علامتی از فعالیت مغز دیده نمی‌شود. فرد به محرک‌ها هیچ پاسخی نمی‌دهد؛ حتّی بدون دستگاه تنفس مصنوعی نمی‌تواند نفس بکشد. البتّه در این حالت، اندامهای دیگر بدن مانند قلب، کبد و کلیه‌ها برای مدتی فعال‌اند که در صورت اهدای آنها زندگی افراد دیگری نجات پیدا میکند.
بیشتر بدانید
مصرف الکل، زمان واکنش به محرک را افزایش میدهد. بنابراین، رانندگی پس از مصرف الکل، جان خود و دیگران را به خطر می‌اندازد. وجود الکل را در خون، ادرار و هوای بازدمی می‌توان سنجید.
اعتیاد به الکل: مقدار الکل (اتانول) در نوشیدنی‌های الکلی متفاوت است؛ حتی مصرف کمترین مقدار الکل، بدن را تحت تأثیر قرار میدهد. الکل در دستگاه گوارش به سرعت جذب میشود. الکل از غشای یاختههای عصبی بخش‌های مختلف مغز عبور و فعالیت‌های آنها را مختل میکند. الکل علاوه بر دوپامین، بر فعالیت انواعی از ناقل‌های عصبی تحریک کننده و بازدارنده تأثیر می‌گذارد؛ و عامل کاهش دهندۀ فعالیت‌های بدنی، ایجاد ناهماهنگی در حرکات بدن و اختلال در گفتار است. الکل فعالیت مغز را کند میکند و در نتیجه زمان واکنش فرد به محرک‌های محیطی افزایش پیدا میکند. مشکلات کبدی، سکتۀ قلبی و انواع سرطان از پیامدهای مصرف بلند مدت الکل است.
بیشتر بدانید
در گذشته تصور می‌کردند تولید یاختههای عصبی فقط در دوران جنینی انجام میشود. اما نتایج پژوهش‌های آلتمن در دهۀ هفتاد میلادی، این باور را تغییر داد. پژوهش روی پستانداران بالغ نشان داده است که در بخش‌هایی از اسبک مغز تولید یاختههای عصبی رخ میدهد. تولید یاختههای عصبی شامل تکثیر، مهاجرت و تمایز یاختههای بنیادی به یاختههای عصبی است. الکل بر تکثیر یاخته‌ای و بقای یاخته‌ها اثر نامطلوب دارد. در افراد معتاد به الکل حجم اسبک مغز کاهش پیدا میکند.
فعالیت 6 (صفحه 13 کتاب درسی)
دربارهٔ درستی یا نادرستی عبارت‌های زیر اطلاعاتی را جمع‌آوری کرده و به کلاس ارائه کنید.
- استفاده از قلیان به اندازهٔ سیگار خطرناک نیست.
- فرد با یک بار مصرف مادهٔ اعتیادآور، معتاد نمی‌شود.
- مصرف تنباکو با سرطان دهان، حنجره و شش ارتباط مستقیم دارد.
- مصرف مواد اعتیادآوری که از گیاهان به‌دست می‌آیند، خطر چندانی ندارد.
فعالیت 7 (صفحه 14 تا 15 کتاب درسی)
تشریح مغز
مواد و وسایل لازم: مغز سالم گوسفند (یا گوساله)، وسایل تشریح، دستکش
با کمک معلم مغز را برای تشریح آماده کنید.
1- بررسی بخش‌های خارجی مغز
الف) مشاهده سطح پشتی: مغز را مانند شکل در ظرف تشریح قرار دهید. روی مغز بقایای پردهٔ مننژ وجود دارد. آنها را جدا کنید تا شیارهای مغز بهتر دیده شوند. کدام بخش‌های مغز را با مشاهدهٔ سطح پشتی آن می‌توانید ببینید؟
ب) مشاهدهٔ سطح شکمی مغز: مغز را برگردانید، باقیماندهٔ مننژ را به آرامی جدا کنید و بخش‌های مغز را در این سطح مشاهده کنید.
2- مشاهدهٔ بخش‌های درونی مغز: مغز را طوری در ظرف تشریح قرار دهید که سطح پشتی آن را ببینید. با انگشتان شست، به آرامی دو نیمکره را از محل شیار بین آنها از یکدیگر فاصله دهید و بقایای پرده‌های مننژ را از بین دو نیمکره خارج کنید تا نوار سفید رنگ رابط پینه‌ای را ببینید.
در حالی که نیمکره‌های مخ از هم فاصله دارند، با نوک چاقوی جراحی، درجلوی رابط پینه‌ای، برش کم عمقی ایجاد کنید و به آرامی فاصلهٔ نیمکره‌ها را بیشتر کنید تا رابط سه گوش را در زیر رابط پینه‌ای مشاهده کنید. دو طرف این رابط‌ها، فضای بطن‌های 1 و 2 مغز و داخل آنها، اجسام مخطط قرار دارند. شبکه‌های مویرگی که مایع مغزی - نخاعی را ترشح میکند نیز درون این بطن‌ها دیده می‌شوند.
در مرحلهٔ بعد به کمک چاقوی جراحی در رابط سه گوش، برش طولی ایجاد کنید تا در زیر آن، تالاموس‌ها را ببینید. دو تالاموس با یک رابط به هم متصل‌اند و با کمترین فشار از هم جدا می‌شوند.
در عقب تالاموس‌ها، بطن سوم و در لبهٔ پایین این بطن، اپی فیز را ببینید. در عقب اپی فیز برجستگی‌های چهارگانه قرار دارند.
در مرحله بعدی کرمینهٔ مخچه را در امتداد شیار بین دو نیمکره برش دهید تا درخت زندگی و بطن چهارم مغز را ببینید.
نخاع: نخاع درون ستون مهره‌ها از بصل‌النخاع تا دومین مهرۀ کمر کشیده شده است.نخاع، مغز را به دستگاه عصبی محیطی متصل میکند و مسیر عبور پیام‌های حسی از اندامهای بدن به مغز و ارسال پیام‌ها از مغز به اندام‌هاست. علاوه بر آن، نخاع مرکز برخی انعکاس‌های بدن است.
هر عصب نخاعی دو ریشه دارد (شکل 19). ریشۀ پشتی عصب نخاعی حسی و ریشۀ شکمی آن حرکتی است. ریشۀ پشتی، اطلاعات حسی را به نخاع وارد و ریشه شکمی پیام‌های حرکتی را از نخاع خارج میکند.
بیشتر بدانید
اعصاب مغزی و نخاعی را در شکل‌های زیر ببینید.
|
|
دستگاه عصبی محیطی
بخشی از دستگاه عصبی که مغز و نخاع را به بخش‌های دیگر مرتبط میکند، دستگاه عصبی محیطی نام دارد. 12 جفت عصب مغزی و 31 جفت عصب نخاعی، دستگاه عصبی مرکزی را به بخش‌های دیگر بدن، مانند اندامهای حس و ماهیچه‌ها مرتبط می‌کنند. هر عصب مجموعه‌ای از رشته‌های عصبی است که درون بافت پیوندی قرار گرفته‌اند. دستگاه عصبی محیطی شامل دو بخش حسی و حرکتی است. با بخش حسی این دستگاه در فصل بعد آشنا خواهید شد. بخش حرکتی این دستگاه پیام عصبی را به اندامهای اجرا کننده مانند ماهیچه‌ها میرساند. بخش حرکتی دستگاه عصبی محیطی، خود شامل دو بخش پیکری و خودمختار است.
بخش پیکری: این بخش پیام‌های عصبی را به ماهیچه‌های اسکلتی میرساند. فعالیت این ماهیچه‌ها به شکل ارادی و غیرارادی تنظیم میشود. وقتی تصمیم می‌گیرید کتاب را از روی میز بردارید، یاختههای عصبی بخش پیکری، دستور مغز را به ماهیچه‌های دست می‌رسانند. فعالیت ماهیچه‌های اسکلتی به شکل انعکاسی نیز تنظیم میشود. می‌دانید انعکاس پاسخ سریع و غیرارادی ماهیچه‌ها در پاسخ به محرک‌هاست. همان‌طور که در شکل 20 می‌بینید، دست فرد با برخورد به جسم داغ، به عقب کشیده میشود. مرکز تنظیم این انعکاس نخاع است.
فعالیت 8 (صفحه 17 کتاب درسی)
با استفاده از شکل 20 به این پرسش ها پاسخ دهید:
1- پس از احساس درد، چه رویدادهایی رخ میدهد تا فرد دست خود را عقب بکشد؟
2- در مسیر عقب کشیدن دست، کدام سیناپس‌ها تحریک کننده و کدام مهار کننده‌اند؟
بخش خود مختار: بخش خودمختار دستگاه عصبی محیطی، کار ماهیچه‌های صاف، ماهیچۀ قلب و غده‌ها را به‌صورت ناآگاهانه تنظیم میکند و همیشه فعال است. این دستگاه از دو بخش هم‌حس (سمپاتیک) و پادهم‌حس (پاراسمپاتیک) تشکیل شده است که معمولاً برخلاف یکدیگر کار می‌کنند تا فعالیت‌های حیاتی بدن را در شرایط مختلف تنظیم کنند. فعالیت بخش پادهم حس باعث برقراری حالت آرامش در بدن میشود. در این حالت، فشار خون کاهش یافته، ضربان قلب کم میشود. بخش هم حس هنگام هیجان بر بخش پادهم حس غلبه دارد و بدن را در حالت آماده باش نگه می‌دارد. ممکن است این حالت را هنگام شرکت در مسابقۀ ورزشی تجربه کرده باشید. در این وضعیت، بخش هم حس سبب افزایش فشار خون، ضربان قلب و تعداد تنفس میشود و جریان خون را به سوی قلب و ماهیچه‌های اسکلتی هدایت میکند.
بیشتر بدانید
در شکل زیر، نقش دستگاه هم‌حس و پادهم‌حس را در بخش‌های مختلف بدن می‌بینید.
فعالیت 9 (صفحه 18 کتاب درسی)
از بخش‌های تشکیل دهندهٔ دستگاه عصبی، یک نقشهٔ مفهومی تهیه کنید.
دستگاه عصبی جانوران
ساده‌ترین ساختار عصبی، شبکۀ عصبی در هیدر است. شبکۀ عصبی مجموعه‌ای از یاختههای عصبی پراکنده در دیواره بدن هیدر است که با هم ارتباط دارند. تحریک هر نقطه از بدن جانور در همۀ سطح آن منتشر میشود. شبکۀ عصبی یاختههای ماهیچه‌ای بدن را تحریک میکند.
در پلاناریا دو گره عصبی در سر جانور، مغز را تشکیل داده‌اند. هر گره مجموعه‌ای از جسم یاختههای عصبی است. دو طناب عصبی متصل به مغز که در طول بدن جانور کشیده شده‌اند، با رشته‌هایی به هم متصل‌اند و ساختار نردبان مانندی را ایجاد می‌کنند. این مجموعه بخش مرکزی دستگاه عصبی جانور است. رشته‌های جانبی متصل به آن نیز، بخش محیطی دستگاه عصبی را تشکیل می‌دهند.
مغز حشرات از چند گره به هم جوش خورده تشکیل شده است. یک طناب عصبی شکمی که در طول بدن جانور کشیده شده است، در هر بند از بدن، یک گره عصبی دارد. هر گره فعالیت ماهیچه‌های آن بند را تنظیم میکند (شکل 21).
در مهره‌داران طناب عصبی پشتی است و بخش جلویی آن برجسته شده و مغز را تشکیل میدهد. طناب عصبی درون سوراخ مهره‌ها و مغز درون جمجمه‌ای غضروفی، یا استخوانی جای گرفته است. در مهره‌داران نیز مانند انسان، دستگاه عصبی شامل دستگاه عصبی مرکزی و محیطی است. در بین مهره‌داران اندازۀ نسبی مغز پستانداران و پرندگان نسبت به وزن بدن از بقیه بیشتر است.
فصل دوم
گفتار 1
گیرنده‌های حواس ویژه شامل گیرنده‌های حس بینایی، شنوایی، تعادل، بویایی و چشایی‌اند که در اندامهای حسّی قرار دارند. این گیرنده‌ها در کدام بخش هر یک از این اندام‌ها قرار دارند؟
بینایی
بیشتر اطلاعات محیط پیرامون را از راه دیدن و به کمک اندام حس بینایی، یعنی چشم دریافت می‌کنیم. کرهٔ چشم در حفرهٔ استخوانی کاسهٔ چشم قرار دارد. ماهیچه‌هایی که به کرهٔ چشم متصل‌اند، آن را حرکت می‌دهند. این ماهیچه‌ها را در فعالیت تشریح چشم می‌توانید ببینید. پلک‌ها، مژه‌ها، بافت چربی روی کرهٔ چشم و اشک از چشم حفاظت می‌کنند. در شکل 4 ساختار کرهٔ چشم را می‌بینید.
می‌دانید نوری را که از اجسام بازتاب پیدا میکند، گیرنده‌های نوری شبکیه دریافت می‌کنند. نور برای رسیدن به این یاخته‌ها از چه مسیری عبور میکند؟
ساختار کرهٔ چشم: خارجی‌ترین لایهٔ کرهٔ چشم از صُلبیّه و قرنیّه تشکیل شده است. صلبیّه پرده‌ای سفید رنگ، محکم و قرنیه پردهٔ شفاف جلوی چشم است. لایهٔ میانی چشم شامل مَشیمیّه، جسم مژگانی و عنبیّه است. مشیمیّه لایه‌ای رنگدانه‌دار و پر از مویرگ‌های خونی است.
جسم مژگانی، حلقهای بین مشیمیّه و عنبیّه و شامل ماهیچه‌های مژگانی است. عنبیّه بخش رنگین چشم در پشت قرنیه است که در وسط آن، سوراخ مردمک قرار دارد. دو گروه ماهیچه صاف عنبیّه، مردمک را (در نور زیاد) تنگ و (در نور کم) گشاد می‌کنند. ماهیچه‌های تنگ کننده را اعصاب پادهم حس و ماهیچه‌های گشاد کننده را اعصاب هم حس عصب‌دهی می‌کنند.
عدسی چشم همگرا، انعطاف‌پذیر و با رشته‌هایی به نام تارهای آویزی به جسم مژگانی متصل است (شکل 4 - ب). مایعی شفاف به نام زلالیه فضای جلوی عدسی چشم را پر کرده است که از مویرگ‌ها ترشح میشود. زلالیه مواد غذایی و اکسیژن را برای عدسی و قرنیه فراهم و مواد دفعی آنها را جمع‌آوری میکند و به خون میدهد. ماده‌ای ژله‌ای و شفاف به نام زجاجیه در فضای پشت عدسی قرار دارد که شکل کروی چشم را حفظ میکند.
شبکیه داخلی‌ترین لایۀ چشم است که گیرنده‌های نوری، یعنی یاختههای مخروطی و استوانه‌ای و نیز یاختههای عصبی در آن قرار دارند (شکل 5 - الف). آسۀ یاختههای عصبی، عصب بینایی را تشکیل می‌دهند که پیام‌های بینایی را به مغز می‌برد. محل خروج عصب بینایی از شبکیه، نقطۀکور نام دارد. درون گیرنده‌های نوری مادۀ حساس به نور وجود دارد (شکل 5 - ب).
بیشتر بدانید
ابن هیثم که اروپاییان او را الحازن (Alhazan) می‌نامند، دانشمند مسلمان قرن چهارم هجری است. او کسی است که برای نخستین بار در کتاب المناظر خود، بخش‌های چشم را با نام‌های صلبیه، زجاجیه و... نام‌گذاری کرد؛ او همچنین چگونگی دیدن اجسام را توضیح داد. تا قبل از آن بر طبق نظر اقلیدس، تصور می‌کردند که نور از چشم بیننده به اجسام می‌تابد و باعث دیدن آنها میشود، ولی ابن هیثم با استدلال تجربی ثابت کرد نور پس از تابیدن بر اجسام و بازتاب از آن ها وارد عدسی چشم میشود و عدسی، تصویر اجسام را روی پردهٔ شبکیه می‌اندازد. ابن هیثم دریافت که پرده شبکیه از راه عصب بینایی با مغز ارتباط دارد. بعدها ابن سینا، ابوریحان بیرونی و دیگران نظر او را پذیرفتند. ترجمهٔ کتاب او برای سال‌ها، یکی از کتاب‌های درسی دانشگاه‌های اروپا بود.
اثر نور بر شبکیه: پرتوهای نور از قرنیه می‌گذرند و به علّت انحنای آن همگرا می‌شوند. این پرتوها از زلالیه، سوراخ مردمک، عدسی و زجاجیه عبور می‌کنند. عدسی، پرتوهای نور را روی شبکیه و گیرنده‌های نوری آن متمرکز میکند.
یاختههای استوانه‌ای در نور کم و یاختههای مخروطی در نور زیاد تحریک می‌شوند. گیرنده‌های مخروطی، تشخیص رنگ و جزئیات اجسام را امکان‌پذیر می‌کنند. بخشی از شبکیه را که در امتداد محور نوری کره چشم قرار دارد، لکۀ زرد می‌نامند. این بخش در دقت و تیزبینی اهمیت دارد؛ زیرا گیرنده‌های مخروطی در آن فراوان‌ترند.
با برخورد نور به شبکیه، مادۀ حساس به نور، درون گیرنده‌های نوری تجزیه میشود و واکنش‌هایی را به راه می‌اندازد که به ایجاد پیام عصبی منجر میشود. ویتامین A برای ساخت مادۀ حساس به نور لازم است.
بیشتر بدانید
رنگ چشم: در عنبیّه دانه‌های رنگی وجود دارد که حاوی ملانین‌اند. تراکم این دانه‌ها، رنگ چشم را تعیین میکند.
رنگدانۀ سیاه ملانین موجود در یاختههای مشیمیّه و شبکیّه، برای جلوگیری از بازتاب نور و دید واضح، لازم است. افراد زال به‌طور ژنتیکی فاقد رنگدانه‌اند و پرتوهای نور درون کرۀ چشم این افراد در جهت‌های گوناگون بازتاب پیدا می‌کنند. درنتیجه این افراد، دید واضحی ندارند.
تطابق: با تغییر همگرایی عدسی چشم، می‌توان اجسام دور و نزدیک را واضح دید. هنگام دیدن اشیای نزدیک، با انقباض ماهیچه‌های جسم مژگانی، عدسی ضخیم میشود. وقتی به اشیای دور نگاه می‌کنیم با استراحت این ماهیچه‌ها، عدسی باریک‌تر میشود. به این ترتیب، تصویر در هر حالت روی شبکیه تشکیل میشود. این فرایندها تطابق نام دارد (شکل 6).
فعالیت 2 (صفحه 25 کتاب درسی)
با استفاده از شکل 6، تغییرات چشم هنگام تطابق برای دیدن جسم دور و نزدیک را مقایسه کنید.
بیماری‌های چشم
برای دیدن درست اجسام، قرنیه، عدسی و کرهٔ چشم باید شکل ویژه‌ای داشته باشند، تا پرتوهای نور به‌طور دقیق روی شبکیّه متمرکز شوند.
نزدیک‌بینی و دوربینی: در افراد نزدیک‌بین، کرهٔ چشم بیش از اندازه بزرگ است و پرتوهای نور اجسام دور، در جلوی شبکیه متمرکز می‌شوند. در نتیجه فرد، اجسام دور را واضح نمی‌بیند.
در فرد دوربین، کرهٔ چشم از اندازهٔ طبیعی کوچک‌تر است و پرتوهای نور اجسام نزدیک در پشت شبکیّه متمرکز می‌شوند و فرد این اجسام را واضح نمی‌بیند.
فعالیت 3 (صفحه 26 کتاب درسی)
- با استفاده از شکل 7 بگویید نزدیک‌بینی و دوربینی با استفاده از کدام عدسی اصلاح می‌شوند؟
- در برخی افراد، علت نزدیک‌بینی و دوربینی، تغییر همگرایی عدسی چشم است. با استفاده از آن چه آموختید، بگویید تغییر همگرایی عدسی در چشم، چگونه موجب نزدیک‌بینی و دوربینی میشود؟
آستیگماتیسم: اگر سطح عدسی یا قرنیه کاملاً کروی و صاف نباشد، پرتوهای نور به‌طور نامنظم به هم می‌رسند و روی یک نقطۀ شبکیّه متمرکز نمی‌شوند. در نتیجه تصویر واضحی تشکیل نمی‌شود. در این حالت، چشم دچار آستیگماتیسم است (شکل 8). برای اصلاح دید این فرد از عینکی استفاده می‌کنند که عدسی آن عدم یکنواختی انحنای قرنیه یا عدسی را جبران میکند.
بیشتر بدانید
عدسی (لنز) تماسی: امروز استفاده از عدسی تماسی برای اصلاح دید افراد متداول شده است. لایهٔ نازک اشک، فضای بین عدسی تماسی و قرنیهٔ چشم را پر میکند و آن را در جای خود محکم نگه می‌دارد. استفاده از عدسی تماسی به‌ویژه وقتی شکل غیرطبیعی قرنیه، عامل اختلال در همگرا شدن پرتوهای نور است، از عینک کارآمدتر است.
پیر چشمی: با افزایش سن، انعطاف‌پذیری عدسی چشم کاهش پیدا میکند و تطابق دشوار میشود. این حالت را پیرچشمی می‌گویند که به کمک عینک‌های ویژه اصلاح میشود.
بیشتر بدانید
آب مروارید: گاهی در عدسی چشم افراد مسن رنگدانه‌های قهوه‌ای تجمع می‌یابند و شفافیت آن را کاهش می‌دهند. در این حالت، عدسی کدر شده، آب مروارید به‌وجود می‌آید. زیاد قرار گرفتن در معرض پرتوهای فرابنفش خورشید نیز ، ممکن است به آب مروارید منجر شود.
بیشتر بدانید
بیماری آب سیاه: مایع زلالیه به‌طور مرتب تولید میشود و به‌طور معمول از منافذ کوچک دور عنبیّه به خون وارد میشود. اگر به علتی مسیر تخلیۀ این مایع مسدود شود، فشار مایع داخل چشم افزایش می‌یابد، بیماری آب سیاه ایجاد میشود. افزایش فشار داخل چشم به تحلیل عصب بینایی و کاهش بینایی منجر میشود.
فعالیت 4 (صفحه 27 تا 28 کتاب درسی)
تشریح چشم
مواد و وسایل لازم: چشم سالم گاو به همراه ماهیچه‌های آن، وسایل تشریح، دستکش برای هر گروه.
برای آماده کردن چشم از دبیر خود راهنمایی بخواهید.
1- بررسی ویژگی‌های ظاهری چشم: برای تشخیص بالا و پایین چشم، فاصلۀ عصب بینایی تا قرنیه را در نظر بگیرید. سطحی از کره چشم که در آن فاصلۀ عصب تا روی قرنیه بیشتر است، سطح بالایی چشم و سطح دیگر، سطح پایینی آن است (شکل 1). برای تشخیص چپ یا راست بودن چشم، آن را طوری در دست بگیرید که سطح بالایی آن رو به بالا باشد. قرنیه به شکل تخم مرغ دیده میشود و بخش پهن‌تر آن به سمت بینی و بخش باریک‌تر آن به سمت گوش قرار دارد (شکل 2). راه دیگر، بررسی عصب بینایی است. این عصب پس از خروج از چشم به سمت مخالف، خم میشود.
در ادامه، بافت‌های چربی بین ماهیچه‌ها و کرۀ چشم را جدا و ماهیچه‌های آن را مشاهده کنید. برای مشاهدۀ دقیق ماهیچه‌ها از مولاژچشم استفاده کنید.
 |  |
2- تشریح: ماهیچه‌ها را با قیچی از کرۀ چشم جدا کنید. چشم را روی ظرف تشریح قرار دهید و با چاقوی جراحی، صلبیه را در فاصلۀ یک سانتی‌متری از قرنیه سوراخ کنید و با قیچی دورتا دور قرنیه را در این فاصله برش دهید. دقت کنید قیچی را خیلی درون کرۀ چشم فرو نبرید تا زجاجیه آسیب نبیند (شکل 3). پس از برش می‌توانید سه لایۀ چشم و بخش‌های تشکیل دهندۀ آنها و نقطۀ کور را ببینید. لایۀ شبکیه بسیار نازک است، دقت کنید هنگام کار جمع نشود.
به طرز قرار گرفتن عدسی توجه کنید. در کنار عدسی، جسم مژگانی، و تارهای آویزی که عدسی را احاطه کرده‌اند، دیده می‌شوند. عدسی را به آرامی خارج کنید. مایع زلالیه و زجاجیۀ ژله‌ای را مشاهده کنید. در این حالت، زلالیه به‌طور کامل شفاف نیست؛ زیرا مقداری از دانه‌های سیاه ملانین از بخش‌های دیگر چشم در آن رها شده‌اند.
جسم مژگانی به شکل حلقهای دور محل استقرار عدسی قرار دارد. درون این حلقه، عنبیه قرار دارد که نازک‌تر و شامل ماهیچه‌های صاف حلقوی (تنگ کنندۀ مردمک) و شعاعی (گشادکنندۀ مردمک) است. سوراخ وسط عنبیه همان مردمک است. جسم مژگانی و عنبیه به آسانی جدا می‌شوند و قرنیه شفاف و برآمده دیده میشود.
پس از انجام تشریح و با استفاده از مشاهده‌های خود، به این پرسش‌ها پاسخ دهید.
الف) ویژگی‌های هریک از سه لایۀ چشم و بخش‌های تشکیل دهندۀ آنها را بیان کنید.
ب) زجاجیه و زلالیه را با یکدیگر مقایسه کنید.
از فعالیت خود گزارش تهیه کنید و به معلم ارائه دهید.
بیشتر بدانید
در پشت شبکیۀ چشم بسیاری از مهره‌داران، لایه‌ای درخشان وجود دارد که پرتوهای نور را باز می‌تاباند تا گیرنده‌ها، نور بیشتری دریافت کنند. این موضوع به دید بهتر جانور در شب کمک میکند. همچنین موجب درخشندگی چشم این جانوران در شب میشود.
شنوایی و تعادل
گیرنده‌های مکانیکی درون گوش، در شنیدن و حفظ تعادل بدن نقش دارند. این گیرنده‌ها در کدام بخش‌های گوش قرار گرفته‌اند؟ همان‌طور که آموخته‌اید، گوش از سه بخش بیرونی، میانی و درونی تشکیل شده است (شکل 9).
فعالیت 5 (صفحه 29 کتاب درسی)
با استفاده از شکل 9 به پرسش‌های زیر پاسخ دهید.
- بین بخش بیرونی و میانی گوش کدام ساختار قرار دارد؟
- استخوانهای کوچک در کدام بخش گوش قرار دارند؟
- حلزون گوش در کدام بخش آن قرار دارد؟
ساختار گوش: لالهٔ گوش و مجرای آن بخش بیرونی گوش را تشکیل می‌دهند. لالهٔ گوش امواج صوتی را جمع‌آوری و مجرای شنوایی، آنها را به بخش میانی منتقل میکند. موهای کرک مانند درون مجرا و موادی که غده‌های درون مجرا ترشح می‌کنند، نقش حفاظتی دارند. انتهای مجرا و بخش‌های میانی و درونی گوش را استخوان گیجگاهی حفاظت میکند.
پردهٔ صماخ در انتهای مجرای شنوایی و بین گوش بیرونی و میانی قرار دارد. گوش میانی محفظهٔ استخوانی‌پر از هواست. درون گوش میانی و پشت‌پردهٔ صماخ سه استخوان کوچک چکشی، سندانی و رکابی، به ترتیب قرار دارند و به هم مفصل شده‌اند. همان‌طور که درشکل 9 می‌بینید، بخشی به نام شیپوراستاش، حلق را به گوش میانی مرتبط میکند. هوا از راه این مجرا به گوش میانی منتقل میشود، تا فشار آن در دو طرف پردهٔ صماخ یکسان شود و پرده به درستی بلرزد. گوش درونی از دو بخش حلزونی و دهلیزی تشکیل شده است. بخش حلزونی در شنوایی و بخش دهلیزی در تعادل نقش دارد.
بیشتر بدانید
آسیب دیدن حلزون گوش، عصب شنوایی، یا اختلال در ساختارهای هدایت کنندۀ صدا به بخش حلزونی، مانند استخوانهای کوچک گوش میانی به ناشنوایی منجر میشود.
کاشت حلزون روشی برای بازگرداندن شنوایی است. این دستگاه را با جراحی در زیر پوست پشت گوش قرار می‌دهند. دستگاه امواج صوتی را جمع‌آوری کرده، به جریان الکتریکی تبدیل و الکترودهای آن عصب شنوایی را به‌طور مستقیم تحریک می‌کنند.
تبدیل صدا به پیام عصبی: امواج صوتی پس از عبور از مجرای شنوایی، به پردهٔ صماخ برخورد می‌کنند و آن را به ارتعاش درمی‌آورد. دستهٔ استخوان چکشی روی پردهٔ صماخ چسبیده و با ارتعاش آن می‌لرزد و استخوانهای سندانی و رکابی را نیز به ارتعاش درمی‌آورد. کف استخوان رکابی طوری روی دریچه‌ای به نام دریچهٔ بیضی قرار گرفته است که لرزش آن، دریچه را می‌لرزاند. این دریچه پرده‌ای نازک است که در پشت آن، بخش حلزونی گوش قرار دارد. بخش حلزونی را مایعی پر کرده است. لرزش دریچهٔ بیضی، مایع درون حلزون را به لرزش در می‌آورد.
همان‌طور که در شکل 10 می‌بینید، در بخش حلزونی یاختههای مژک‌داری قرار دارند که مژک‌هایشان با پوششی ژلاتینی تماس دارند. این یاخته‌ها، گیرنده‌های مکانیکی‌اند که با لرزش مایع درون بخش حلزونی، مژک‌های آنها خم میشود. در نتیجه کانال‌های یونی غشای آنها باز و این یاخته‌ها تحریک می‌شوند. در نتیجه بخش شنوایی عصب گوش پیام عصبی ایجاد شده را به مغز می‌برد (شکل 10).
فعالیت 6 (صفحه 30 کتاب درسی)
دربارهٔ نقش حفاظتی موها و مواد ترشحی در مجرای شنوایی گوش اطلاعات جمع‌آوری و به کلاس ارائه کنید.
حفظ تعادل
در بخش دهلیزی گوش داخلی سه مجرای نیم دایره‌ای شکل عمود برهم (در سه جهت فضا) وجود دارد که یاختههای مژکدار حسّ تعادل درون آنها قرار گرفته‌اند. حرکت سر، این یاخته‌ها را تحریک میکند. شکل 11 یاختههای گیرندۀ تعادل در یک مجرای نیم‌دایره را نشان میدهد. درون مجاری نیم‌دایره از مایعی پر شده است و مژک‌های یاختههای گیرنده نیزدر ماده‌ای ژلاتینی قرار دارند. با چرخش سر، مایع درون مجرا به حرکت در می‌آید و مادۀ ژلاتینی را به یک طرف خم میکند. مژک‌های یاختههای گیرنده، خم و این گیرنده‌ها تحریک می‌شوند. آسۀ یاختههای عصبی حسّی که شاخۀ دهلیزی (تعادلی) عصب گوش را تشکیل می‌دهند، پیام را به مغز و به‌ویژه مخچه می‌برند و آن را از موقعیت سر آگاه می‌کنند. برای حفظ تعادل بدن، مغز از گیرنده‌های دیگر مانند گیرنده‌های وضعیت نیز پیام دریافت میکند.
بیشتر بدانید
براساس اعلام سازمان بهداشت جهانی در سال 1393 (2015 میلادی) 1/1 میلیارد نفر نوجوان و جوان در جهان در خطر از دست دادن شنوایی قرار داشته‌اند. استفاده ناایمن از وسایل صوتی شخصی و یا قرارگرفتن در مکان‌های تفریحی پر سر و صدا این خطر را به‌وجود آورده است. این سازمان توصیه کرده است برای حفظ شنوایی باید صدای وسایل صوتی شخصی و زمان استفاده از این وسایل را به کمتر از یک ساعت در روز کاهش داد. همچنین هنگام استفاده از این دستگاه‌ها، از نرم‌افزارهایی استفاده کنند که سطح ایمن شنوایی را نشان می‌دهند و معاینهٔ شنوایی را نیز به‌طور منظم انجام دهند.
فعالیت 7 (صفحه 31 کتاب درسی)
دربارهٔ شغل شنوایی سنجی و بینایی سنجی گزارشی تهیه و به کلاس ارائه کنید.
بویایی
گیرنده‌های بویایی در سقف حفره بینی قرار دارند. مولکول‌های بودارِ هوای تنفسی این یاخته‌ها را تحریک می‌کنند. این یاخته‌ها پیام‌های بویایی را به لوب‌های (پیازهای) بویایی مغز که در تشریح مغز آنها را مشاهده کردید، می‌برند. پیام بویایی سرانجام به قشر مخ ارسال میشود (شکل 12).
چشایی
در دهان و برجستگی‌های زبان جوانه‌های چشایی و درون این جوانه‌ها گیرنده‌های چشایی قرار گرفته‌اند. ذره‌های غذا در بزاق حل می‌شوند و یاختههای گیرندهٔ چشایی را تحریک می‌کنند. (شکل 13).
انسان پنج مزهٔ اصلی شیرینی، شوری، ترشی، و تلخی و مزهٔ اومامی را احساس میکند. اومامی، کلمه‌ای ژاپنی به معنای لذیذ است که برای توصیف یک مزهٔ مطلوب که با چهار مزهٔ دیگر تفاوت دارد، به کار می‌رود، اومامی مزهٔ غالب غذاهایی است که آمینواسید گلوتامات دارند مانند عصارهٔ گوشت.
حسّ بویایی در درک درست مزهٔ غذا تأثیر دارد؛ مثلاً وقتی سرماخورده و دچارگرفتگی بینی شده‌ایم، مزهٔ غذاها را به درستی تشخیص نمی‌دهیم.
پردازش اطلاعات حسی
با وجود یکسان بودن ماهیت پیام عصبی که از گیرنده‌های گوناگون بدن به دستگاه عصبی مرکزی می‌رسند، مغز چگونه آنها را به شکل‌های متفاوتی مانند صدا، تصویر، یا مزه تفسیر میکند؟ پیام‌هایی که هر نوع از گیرنده‌های حسی ارسال می‌کنند، به بخش یا بخش‌های ویژه‌ای از دستگاه عصبی مرکزی و قشر مخ وارد می‌شوند.
شکل 14 مسیر ارسال پیام‌های بینایی را نشان میدهد. چلیپای (کیاسمای) بینایی که در فعالیت تشریح مغز آن را مشاهده کردید، محلی است که بخشی از آسه‌های عصب بینایی یک چشم به نیمکرۀ مخ مقابل می‌روند. پیام‌های بینایی سرانجام به لوب‌های پس سری قشر مخ وارد و در آنجا پردازش می‌شوند. پیام‌های بینایی قبل از رسیدن به قشر مخ از بخش‌های دیگری از مغز مانند تالاموس می‌گذرند.
گفتار 2
گیرنده‌های حواس ویژه شامل گیرنده‌های حس بینایی، شنوایی، تعادل، بویایی و چشایی‌اند که در اندامهای حسّی قرار دارند. این گیرنده‌ها در کدام بخش هر یک از این اندام‌ها قرار دارند؟
بینایی
بیشتر اطلاعات محیط پیرامون را از راه دیدن و به کمک اندام حس بینایی، یعنی چشم دریافت می‌کنیم. کرهٔ چشم در حفرهٔ استخوانی کاسهٔ چشم قرار دارد. ماهیچه‌هایی که به کرهٔ چشم متصل‌اند، آن را حرکت می‌دهند. این ماهیچه‌ها را در فعالیت تشریح چشم می‌توانید ببینید. پلک‌ها، مژه‌ها، بافت چربی روی کرهٔ چشم و اشک از چشم حفاظت می‌کنند. در شکل 4 ساختار کرهٔ چشم را می‌بینید.
می‌دانید نوری را که از اجسام بازتاب پیدا میکند، گیرنده‌های نوری شبکیه دریافت می‌کنند. نور برای رسیدن به این یاخته‌ها از چه مسیری عبور میکند؟
ساختار کرهٔ چشم: خارجی‌ترین لایهٔ کرهٔ چشم از صُلبیّه و قرنیّه تشکیل شده است. صلبیّه پرده‌ای سفید رنگ، محکم و قرنیه پردهٔ شفاف جلوی چشم است. لایهٔ میانی چشم شامل مَشیمیّه، جسم مژگانی و عنبیّه است. مشیمیّه لایه‌ای رنگدانه‌دار و پر از مویرگ‌های خونی است.
جسم مژگانی، حلقهای بین مشیمیّه و عنبیّه و شامل ماهیچه‌های مژگانی است. عنبیّه بخش رنگین چشم در پشت قرنیه است که در وسط آن، سوراخ مردمک قرار دارد. دو گروه ماهیچه صاف عنبیّه، مردمک را (در نور زیاد) تنگ و (در نور کم) گشاد می‌کنند. ماهیچه‌های تنگ کننده را اعصاب پادهم حس و ماهیچه‌های گشاد کننده را اعصاب هم حس عصب‌دهی می‌کنند.
عدسی چشم همگرا، انعطاف‌پذیر و با رشته‌هایی به نام تارهای آویزی به جسم مژگانی متصل است (شکل 4 - ب). مایعی شفاف به نام زلالیه فضای جلوی عدسی چشم را پر کرده است که از مویرگ‌ها ترشح میشود. زلالیه مواد غذایی و اکسیژن را برای عدسی و قرنیه فراهم و مواد دفعی آنها را جمع‌آوری میکند و به خون میدهد. ماده‌ای ژله‌ای و شفاف به نام زجاجیه در فضای پشت عدسی قرار دارد که شکل کروی چشم را حفظ میکند.
شبکیه داخلی‌ترین لایۀ چشم است که گیرنده‌های نوری، یعنی یاختههای مخروطی و استوانه‌ای و نیز یاختههای عصبی در آن قرار دارند (شکل 5 - الف). آسۀ یاختههای عصبی، عصب بینایی را تشکیل می‌دهند که پیام‌های بینایی را به مغز می‌برد. محل خروج عصب بینایی از شبکیه، نقطۀکور نام دارد. درون گیرنده‌های نوری مادۀ حساس به نور وجود دارد (شکل 5 - ب).
بیشتر بدانید
ابن هیثم که اروپاییان او را الحازن (Alhazan) می‌نامند، دانشمند مسلمان قرن چهارم هجری است. او کسی است که برای نخستین بار در کتاب المناظر خود، بخش‌های چشم را با نام‌های صلبیه، زجاجیه و... نام‌گذاری کرد؛ او همچنین چگونگی دیدن اجسام را توضیح داد. تا قبل از آن بر طبق نظر اقلیدس، تصور می‌کردند که نور از چشم بیننده به اجسام می‌تابد و باعث دیدن آنها میشود، ولی ابن هیثم با استدلال تجربی ثابت کرد نور پس از تابیدن بر اجسام و بازتاب از آن ها وارد عدسی چشم میشود و عدسی، تصویر اجسام را روی پردهٔ شبکیه می‌اندازد. ابن هیثم دریافت که پرده شبکیه از راه عصب بینایی با مغز ارتباط دارد. بعدها ابن سینا، ابوریحان بیرونی و دیگران نظر او را پذیرفتند. ترجمهٔ کتاب او برای سال‌ها، یکی از کتاب‌های درسی دانشگاه‌های اروپا بود.
اثر نور بر شبکیه: پرتوهای نور از قرنیه می‌گذرند و به علّت انحنای آن همگرا می‌شوند. این پرتوها از زلالیه، سوراخ مردمک، عدسی و زجاجیه عبور می‌کنند. عدسی، پرتوهای نور را روی شبکیه و گیرنده‌های نوری آن متمرکز میکند.
یاختههای استوانه‌ای در نور کم و یاختههای مخروطی در نور زیاد تحریک می‌شوند. گیرنده‌های مخروطی، تشخیص رنگ و جزئیات اجسام را امکان‌پذیر می‌کنند. بخشی از شبکیه را که در امتداد محور نوری کره چشم قرار دارد، لکۀ زرد می‌نامند. این بخش در دقت و تیزبینی اهمیت دارد؛ زیرا گیرنده‌های مخروطی در آن فراوان‌ترند.
با برخورد نور به شبکیه، مادۀ حساس به نور، درون گیرنده‌های نوری تجزیه میشود و واکنش‌هایی را به راه می‌اندازد که به ایجاد پیام عصبی منجر میشود. ویتامین A برای ساخت مادۀ حساس به نور لازم است.
بیشتر بدانید
رنگ چشم: در عنبیّه دانه‌های رنگی وجود دارد که حاوی ملانین‌اند. تراکم این دانه‌ها، رنگ چشم را تعیین میکند.
رنگدانۀ سیاه ملانین موجود در یاختههای مشیمیّه و شبکیّه، برای جلوگیری از بازتاب نور و دید واضح، لازم است. افراد زال به‌طور ژنتیکی فاقد رنگدانه‌اند و پرتوهای نور درون کرۀ چشم این افراد در جهت‌های گوناگون بازتاب پیدا می‌کنند. درنتیجه این افراد، دید واضحی ندارند.
تطابق: با تغییر همگرایی عدسی چشم، می‌توان اجسام دور و نزدیک را واضح دید. هنگام دیدن اشیای نزدیک، با انقباض ماهیچه‌های جسم مژگانی، عدسی ضخیم میشود. وقتی به اشیای دور نگاه می‌کنیم با استراحت این ماهیچه‌ها، عدسی باریک‌تر میشود. به این ترتیب، تصویر در هر حالت روی شبکیه تشکیل میشود. این فرایندها تطابق نام دارد (شکل 6).
فعالیت 2 (صفحه 25 کتاب درسی)
با استفاده از شکل 6، تغییرات چشم هنگام تطابق برای دیدن جسم دور و نزدیک را مقایسه کنید.
بیماری‌های چشم
برای دیدن درست اجسام، قرنیه، عدسی و کرهٔ چشم باید شکل ویژه‌ای داشته باشند، تا پرتوهای نور به‌طور دقیق روی شبکیّه متمرکز شوند.
نزدیک‌بینی و دوربینی: در افراد نزدیک‌بین، کرهٔ چشم بیش از اندازه بزرگ است و پرتوهای نور اجسام دور، در جلوی شبکیه متمرکز می‌شوند. در نتیجه فرد، اجسام دور را واضح نمی‌بیند.
در فرد دوربین، کرهٔ چشم از اندازهٔ طبیعی کوچک‌تر است و پرتوهای نور اجسام نزدیک در پشت شبکیّه متمرکز می‌شوند و فرد این اجسام را واضح نمی‌بیند.
فعالیت 3 (صفحه 26 کتاب درسی)
- با استفاده از شکل 7 بگویید نزدیک‌بینی و دوربینی با استفاده از کدام عدسی اصلاح می‌شوند؟
- در برخی افراد، علت نزدیک‌بینی و دوربینی، تغییر همگرایی عدسی چشم است. با استفاده از آن چه آموختید، بگویید تغییر همگرایی عدسی در چشم، چگونه موجب نزدیک‌بینی و دوربینی میشود؟
آستیگماتیسم: اگر سطح عدسی یا قرنیه کاملاً کروی و صاف نباشد، پرتوهای نور به‌طور نامنظم به هم می‌رسند و روی یک نقطۀ شبکیّه متمرکز نمی‌شوند. در نتیجه تصویر واضحی تشکیل نمی‌شود. در این حالت، چشم دچار آستیگماتیسم است (شکل 8). برای اصلاح دید این فرد از عینکی استفاده می‌کنند که عدسی آن عدم یکنواختی انحنای قرنیه یا عدسی را جبران میکند.
بیشتر بدانید
عدسی (لنز) تماسی: امروز استفاده از عدسی تماسی برای اصلاح دید افراد متداول شده است. لایهٔ نازک اشک، فضای بین عدسی تماسی و قرنیهٔ چشم را پر میکند و آن را در جای خود محکم نگه می‌دارد. استفاده از عدسی تماسی به‌ویژه وقتی شکل غیرطبیعی قرنیه، عامل اختلال در همگرا شدن پرتوهای نور است، از عینک کارآمدتر است.
پیر چشمی: با افزایش سن، انعطاف‌پذیری عدسی چشم کاهش پیدا میکند و تطابق دشوار میشود. این حالت را پیرچشمی می‌گویند که به کمک عینک‌های ویژه اصلاح میشود.
بیشتر بدانید
آب مروارید: گاهی در عدسی چشم افراد مسن رنگدانه‌های قهوه‌ای تجمع می‌یابند و شفافیت آن را کاهش می‌دهند. در این حالت، عدسی کدر شده، آب مروارید به‌وجود می‌آید. زیاد قرار گرفتن در معرض پرتوهای فرابنفش خورشید نیز ، ممکن است به آب مروارید منجر شود.
بیشتر بدانید
بیماری آب سیاه: مایع زلالیه به‌طور مرتب تولید میشود و به‌طور معمول از منافذ کوچک دور عنبیّه به خون وارد میشود. اگر به علتی مسیر تخلیۀ این مایع مسدود شود، فشار مایع داخل چشم افزایش می‌یابد، بیماری آب سیاه ایجاد میشود. افزایش فشار داخل چشم به تحلیل عصب بینایی و کاهش بینایی منجر میشود.
فعالیت 4 (صفحه 27 تا 28 کتاب درسی)
تشریح چشم
مواد و وسایل لازم: چشم سالم گاو به همراه ماهیچه‌های آن، وسایل تشریح، دستکش برای هر گروه.
برای آماده کردن چشم از دبیر خود راهنمایی بخواهید.
1- بررسی ویژگی‌های ظاهری چشم: برای تشخیص بالا و پایین چشم، فاصلۀ عصب بینایی تا قرنیه را در نظر بگیرید. سطحی از کره چشم که در آن فاصلۀ عصب تا روی قرنیه بیشتر است، سطح بالایی چشم و سطح دیگر، سطح پایینی آن است (شکل 1). برای تشخیص چپ یا راست بودن چشم، آن را طوری در دست بگیرید که سطح بالایی آن رو به بالا باشد. قرنیه به شکل تخم مرغ دیده میشود و بخش پهن‌تر آن به سمت بینی و بخش باریک‌تر آن به سمت گوش قرار دارد (شکل 2). راه دیگر، بررسی عصب بینایی است. این عصب پس از خروج از چشم به سمت مخالف، خم میشود.
در ادامه، بافت‌های چربی بین ماهیچه‌ها و کرۀ چشم را جدا و ماهیچه‌های آن را مشاهده کنید. برای مشاهدۀ دقیق ماهیچه‌ها از مولاژچشم استفاده کنید.
| |
2- تشریح: ماهیچه‌ها را با قیچی از کرۀ چشم جدا کنید. چشم را روی ظرف تشریح قرار دهید و با چاقوی جراحی، صلبیه را در فاصلۀ یک سانتی‌متری از قرنیه سوراخ کنید و با قیچی دورتا دور قرنیه را در این فاصله برش دهید. دقت کنید قیچی را خیلی درون کرۀ چشم فرو نبرید تا زجاجیه آسیب نبیند (شکل 3). پس از برش می‌توانید سه لایۀ چشم و بخش‌های تشکیل دهندۀ آنها و نقطۀ کور را ببینید. لایۀ شبکیه بسیار نازک است، دقت کنید هنگام کار جمع نشود.
به طرز قرار گرفتن عدسی توجه کنید. در کنار عدسی، جسم مژگانی، و تارهای آویزی که عدسی را احاطه کرده‌اند، دیده می‌شوند. عدسی را به آرامی خارج کنید. مایع زلالیه و زجاجیۀ ژله‌ای را مشاهده کنید. در این حالت، زلالیه به‌طور کامل شفاف نیست؛ زیرا مقداری از دانه‌های سیاه ملانین از بخش‌های دیگر چشم در آن رها شده‌اند.
جسم مژگانی به شکل حلقهای دور محل استقرار عدسی قرار دارد. درون این حلقه، عنبیه قرار دارد که نازک‌تر و شامل ماهیچه‌های صاف حلقوی (تنگ کنندۀ مردمک) و شعاعی (گشادکنندۀ مردمک) است. سوراخ وسط عنبیه همان مردمک است. جسم مژگانی و عنبیه به آسانی جدا می‌شوند و قرنیه شفاف و برآمده دیده میشود.
پس از انجام تشریح و با استفاده از مشاهده‌های خود، به این پرسش‌ها پاسخ دهید.
الف) ویژگی‌های هریک از سه لایۀ چشم و بخش‌های تشکیل دهندۀ آنها را بیان کنید.
ب) زجاجیه و زلالیه را با یکدیگر مقایسه کنید.
از فعالیت خود گزارش تهیه کنید و به معلم ارائه دهید.
بیشتر بدانید
در پشت شبکیۀ چشم بسیاری از مهره‌داران، لایه‌ای درخشان وجود دارد که پرتوهای نور را باز می‌تاباند تا گیرنده‌ها، نور بیشتری دریافت کنند. این موضوع به دید بهتر جانور در شب کمک میکند. همچنین موجب درخشندگی چشم این جانوران در شب میشود.
شنوایی و تعادل
گیرنده‌های مکانیکی درون گوش، در شنیدن و حفظ تعادل بدن نقش دارند. این گیرنده‌ها در کدام بخش‌های گوش قرار گرفته‌اند؟ همان‌طور که آموخته‌اید، گوش از سه بخش بیرونی، میانی و درونی تشکیل شده است (شکل 9).
فعالیت 5 (صفحه 29 کتاب درسی)
با استفاده از شکل 9 به پرسش‌های زیر پاسخ دهید.
- بین بخش بیرونی و میانی گوش کدام ساختار قرار دارد؟
- استخوانهای کوچک در کدام بخش گوش قرار دارند؟
- حلزون گوش در کدام بخش آن قرار دارد؟
ساختار گوش: لالهٔ گوش و مجرای آن بخش بیرونی گوش را تشکیل می‌دهند. لالهٔ گوش امواج صوتی را جمع‌آوری و مجرای شنوایی، آنها را به بخش میانی منتقل میکند. موهای کرک مانند درون مجرا و موادی که غده‌های درون مجرا ترشح می‌کنند، نقش حفاظتی دارند. انتهای مجرا و بخش‌های میانی و درونی گوش را استخوان گیجگاهی حفاظت میکند.
پردهٔ صماخ در انتهای مجرای شنوایی و بین گوش بیرونی و میانی قرار دارد. گوش میانی محفظهٔ استخوانی‌پر از هواست. درون گوش میانی و پشت‌پردهٔ صماخ سه استخوان کوچک چکشی، سندانی و رکابی، به ترتیب قرار دارند و به هم مفصل شده‌اند. همان‌طور که درشکل 9 می‌بینید، بخشی به نام شیپوراستاش، حلق را به گوش میانی مرتبط میکند. هوا از راه این مجرا به گوش میانی منتقل میشود، تا فشار آن در دو طرف پردهٔ صماخ یکسان شود و پرده به درستی بلرزد. گوش درونی از دو بخش حلزونی و دهلیزی تشکیل شده است. بخش حلزونی در شنوایی و بخش دهلیزی در تعادل نقش دارد.
بیشتر بدانید
آسیب دیدن حلزون گوش، عصب شنوایی، یا اختلال در ساختارهای هدایت کنندۀ صدا به بخش حلزونی، مانند استخوانهای کوچک گوش میانی به ناشنوایی منجر میشود.
کاشت حلزون روشی برای بازگرداندن شنوایی است. این دستگاه را با جراحی در زیر پوست پشت گوش قرار می‌دهند. دستگاه امواج صوتی را جمع‌آوری کرده، به جریان الکتریکی تبدیل و الکترودهای آن عصب شنوایی را به‌طور مستقیم تحریک می‌کنند.
تبدیل صدا به پیام عصبی: امواج صوتی پس از عبور از مجرای شنوایی، به پردهٔ صماخ برخورد می‌کنند و آن را به ارتعاش درمی‌آورد. دستهٔ استخوان چکشی روی پردهٔ صماخ چسبیده و با ارتعاش آن می‌لرزد و استخوانهای سندانی و رکابی را نیز به ارتعاش درمی‌آورد. کف استخوان رکابی طوری روی دریچه‌ای به نام دریچهٔ بیضی قرار گرفته است که لرزش آن، دریچه را می‌لرزاند. این دریچه پرده‌ای نازک است که در پشت آن، بخش حلزونی گوش قرار دارد. بخش حلزونی را مایعی پر کرده است. لرزش دریچهٔ بیضی، مایع درون حلزون را به لرزش در می‌آورد.
همان‌طور که در شکل 10 می‌بینید، در بخش حلزونی یاختههای مژک‌داری قرار دارند که مژک‌هایشان با پوششی ژلاتینی تماس دارند. این یاخته‌ها، گیرنده‌های مکانیکی‌اند که با لرزش مایع درون بخش حلزونی، مژک‌های آنها خم میشود. در نتیجه کانال‌های یونی غشای آنها باز و این یاخته‌ها تحریک می‌شوند. در نتیجه بخش شنوایی عصب گوش پیام عصبی ایجاد شده را به مغز می‌برد (شکل 10).
فعالیت 6 (صفحه 30 کتاب درسی)
دربارهٔ نقش حفاظتی موها و مواد ترشحی در مجرای شنوایی گوش اطلاعات جمع‌آوری و به کلاس ارائه کنید.
حفظ تعادل
در بخش دهلیزی گوش داخلی سه مجرای نیم دایره‌ای شکل عمود برهم (در سه جهت فضا) وجود دارد که یاختههای مژکدار حسّ تعادل درون آنها قرار گرفته‌اند. حرکت سر، این یاخته‌ها را تحریک میکند. شکل 11 یاختههای گیرندۀ تعادل در یک مجرای نیم‌دایره را نشان میدهد. درون مجاری نیم‌دایره از مایعی پر شده است و مژک‌های یاختههای گیرنده نیزدر ماده‌ای ژلاتینی قرار دارند. با چرخش سر، مایع درون مجرا به حرکت در می‌آید و مادۀ ژلاتینی را به یک طرف خم میکند. مژک‌های یاختههای گیرنده، خم و این گیرنده‌ها تحریک می‌شوند. آسۀ یاختههای عصبی حسّی که شاخۀ دهلیزی (تعادلی) عصب گوش را تشکیل می‌دهند، پیام را به مغز و به‌ویژه مخچه می‌برند و آن را از موقعیت سر آگاه می‌کنند. برای حفظ تعادل بدن، مغز از گیرنده‌های دیگر مانند گیرنده‌های وضعیت نیز پیام دریافت میکند.
بیشتر بدانید
براساس اعلام سازمان بهداشت جهانی در سال 1393 (2015 میلادی) 1/1 میلیارد نفر نوجوان و جوان در جهان در خطر از دست دادن شنوایی قرار داشته‌اند. استفاده ناایمن از وسایل صوتی شخصی و یا قرارگرفتن در مکان‌های تفریحی پر سر و صدا این خطر را به‌وجود آورده است. این سازمان توصیه کرده است برای حفظ شنوایی باید صدای وسایل صوتی شخصی و زمان استفاده از این وسایل را به کمتر از یک ساعت در روز کاهش داد. همچنین هنگام استفاده از این دستگاه‌ها، از نرم‌افزارهایی استفاده کنند که سطح ایمن شنوایی را نشان می‌دهند و معاینهٔ شنوایی را نیز به‌طور منظم انجام دهند.
فعالیت 7 (صفحه 31 کتاب درسی)
دربارهٔ شغل شنوایی سنجی و بینایی سنجی گزارشی تهیه و به کلاس ارائه کنید.
بویایی
گیرنده‌های بویایی در سقف حفره بینی قرار دارند. مولکول‌های بودارِ هوای تنفسی این یاخته‌ها را تحریک می‌کنند. این یاخته‌ها پیام‌های بویایی را به لوب‌های (پیازهای) بویایی مغز که در تشریح مغز آنها را مشاهده کردید، می‌برند. پیام بویایی سرانجام به قشر مخ ارسال میشود (شکل 12).
چشایی
در دهان و برجستگی‌های زبان جوانه‌های چشایی و درون این جوانه‌ها گیرنده‌های چشایی قرار گرفته‌اند. ذره‌های غذا در بزاق حل می‌شوند و یاختههای گیرندهٔ چشایی را تحریک می‌کنند. (شکل 13).
انسان پنج مزهٔ اصلی شیرینی، شوری، ترشی، و تلخی و مزهٔ اومامی را احساس میکند. اومامی، کلمه‌ای ژاپنی به معنای لذیذ است که برای توصیف یک مزهٔ مطلوب که با چهار مزهٔ دیگر تفاوت دارد، به کار می‌رود، اومامی مزهٔ غالب غذاهایی است که آمینواسید گلوتامات دارند مانند عصارهٔ گوشت.
حسّ بویایی در درک درست مزهٔ غذا تأثیر دارد؛ مثلاً وقتی سرماخورده و دچارگرفتگی بینی شده‌ایم، مزهٔ غذاها را به درستی تشخیص نمی‌دهیم.
پردازش اطلاعات حسی
با وجود یکسان بودن ماهیت پیام عصبی که از گیرنده‌های گوناگون بدن به دستگاه عصبی مرکزی می‌رسند، مغز چگونه آنها را به شکل‌های متفاوتی مانند صدا، تصویر، یا مزه تفسیر میکند؟ پیام‌هایی که هر نوع از گیرنده‌های حسی ارسال می‌کنند، به بخش یا بخش‌های ویژه‌ای از دستگاه عصبی مرکزی و قشر مخ وارد می‌شوند.
شکل 14 مسیر ارسال پیام‌های بینایی را نشان میدهد. چلیپای (کیاسمای) بینایی که در فعالیت تشریح مغز آن را مشاهده کردید، محلی است که بخشی از آسه‌های عصب بینایی یک چشم به نیمکرۀ مخ مقابل می‌روند. پیام‌های بینایی سرانجام به لوب‌های پس سری قشر مخ وارد و در آنجا پردازش می‌شوند. پیام‌های بینایی قبل از رسیدن به قشر مخ از بخش‌های دیگری از مغز مانند تالاموس می‌گذرند.
گفتار 3
گیرنده‌های حسی انسان می‌توانند محرک‌های گوناگون محیط را دریافت کنند. اما محرک‌هایی مانند پرتوهای فرابنفش نیز وجود دارد که انسان به کمک دستگاه‌های ویژه‌ای می‌تواند آنها را دریافت کند؛ در حالی که برخی جانوران گیرنده‌های دریافت کنندۀ آنها را دارند. در ادامه به برخی گیرنده‌های حسی در جانوران می‌پردازیم.
گیرنده‌های مکانیکی خط جانبی: در دو سوی بدن ماهی‌ها ساختاری به نام خط جانبی وجود دارد. این ساختار، کانالی در زیر پوست جانور است که از راه سوراخ‌هایی با محیط بیرون ارتباط دارد. درون کانال، یاختههای مژک‌داری قرار دارند که به ارتعاش آب حساس‌اند. مژک‌های این یاخته‌ها در ماده‌ای ژلاتینی در قرار دارند. جریان آب در کانال، مادهٔ ژلاتینی را به حرکت در می‌آورد. حرکت مادهٔ ژلاتینی، یاختههای گیرنده را تحریک میکند و ماهی به کمک خط جانبی از وجود اجسام و جانوران دیگر (شکار و شکارچی) در پیرامون خود آگاه میشود (شکل 15).
گیرنده‌های شیمیایی در پا: در مگس، گیرنده‌های شیمیایی در موهای حسی روی پاهای آن قرار دارند. مگس‌ها به کمک این گیرنده‌ها انواع مولکول‌ها را تشخیص می‌دهند (شکل 16).
گیرندهٔ مکانیکی صدا در پا: روی هریک از پاهای جلویی جیرجیرک یک محفظۀ هوا وجود دارد که پردۀ صماخ روی آن کشیده شده است. لرزش پرده در اثر امواج صوتی، گیرنده‌های مکانیکی را که در پشت پردۀ صماخ قرار دارند، تحریک و جانور صدا را دریافت میکند (شکل 17).
گیرنده‌های نوری چشم مرکب: چشم مرکب که در حشرات دیده میشود، از تعداد زیادی واحد بینایی تشکیل شده است. هر واحد بینایی، یک قرنیه، یک عدسی و تعدادی گیرندۀ نوری دارد. هر یک از این واحدها تصویر کوچکی از بخشی از میدان بینایی را ایجاد می‌کنند. دستگاه عصبی جانور، این اطلاعات را یکپارچه و تصویری موزاییکی ایجاد میکند (شکل 18). گیرنده‌های نوری برخی حشرات مانند زنبور، پرتوهای فرابنفش را نیز دریافت می‌کنند.
بیشتر بدانید
بیشتر حشرات سه چشم ساده روی سر خود دارند. شواهد نشان می‌دهند، زنبور عسل از چشم سادهٔ خود برای تشخیص شدت نور و طول روز استفاده میکند؛ اما این چشم، تصویری ایجاد نمی‌کند.
بیشتر بدانید
گیرنده‌های مغناطیسی:
جانورانی مانند لاک‌پشت‌های دریایی که هنگام مهاجرت مسافت‌های طولانی را می‌پیمایند، گیرنده‌های مغناطیسی دارند که به کمک آنها جهت و موقعیت خود را به درستی تشخیص می‌دهند؛ زیرا الگوی میدان مغناطیسی زمین، در نواحی مختلف کره زمین متفاوت و تقریباً در طول زمان ثابت است و با تغییر آب و هوا و شب و روز تغییر نمی‌کند.
گیرندهٔ فروسرخ مار زنگی: برخی مارها می‌توانند پرتوهای فروسرخ را تشخیص دهند. همان‌طور که در شکل 19 می‌بینید، در جلو و زیر هر چشم مار زنگی سوراخی است که گیرنده‌های پرتوهای فرو سرخ در آن قرار دارند. به کمک این گیرنده‌ها، مار پرتوهای فرو سرخ تابیده از بدن شکار را دریافت میکند و محل آن را در تاریکی تشخیص میدهد.
بیشتر بدانید
گیرنده‌های الکتریکی:
بسیاری از کوسه‌ها و برخی از پستانداران مانند پلاتی پوس (نوک اردکی)، گیرنده‌هایی دارند که میدان‌های الکتریکی را تشخیص می‌دهند. این جانوران از گیرنده‌های الکتریکی برای یافتن شکار و جهت‌یابی استفاده می‌کنند. برخی از ماهی‌ها برای ایجاد ارتباط با همنوعان این گیرنده‌ها را به کار می‌برند.
فعالیت 8 (صفحه 36 کتاب درسی)
1- طرح زیر مغزماهی را نشان میدهد.
لوب‌های (پیازهای) بویایی ماهی نسبت به کل مغز جانور از لوب‌های بویایی انسان بزرگ‌تر است.
این مطلب چه واقعیتی را دربارهٔ حس بویایی ماهی نشان میدهد؟
2- ساختار و عملکرد چشم مرکب و چشم انسان را مقایسه کنید.
3- خط جانبی در ماهی‌ها با کدام ساختارها در انسان شباهت دارد؟
فصل سوم
گفتار 1
استفادۀ ما از دست و پا به قدری است که تصور زندگی بدون آنها برایمان بسیار سخت است. خوشبختانه امروزه افراد دارای نقص عضو نیز می‌توانند با استفاده از اعضای مصنوعی تاحدودی بر محدودیت‌های حرکتی چیره شوند. مطالعات دقیق ساختار ماهیچه‌ها، مفاصل و استخوان‌ها، به همراه پیشرفت در علوم مربوط به مواد و الکترونیک، مهندسان را قادر ساخته تا اندامهای پیچیده را جایگزین بخش‌های آسیب دیده یا ناقص کنند. کارآمدی بعضی اندامهای مصنوعی آن‌قدر بالاست که در پارالمپیک برای جلوگیری از رقابت نابرابر، قوانین سختگیرانه‌ای برای استفاده از این اندام‌ها وضع شده است.
اندامهای حرکتی از چه بخش‌هایی تشکیل شده‌اند؟ نحوۀ عملکرد این بخش‌ها چگونه است؟ چه آسیب‌های احتمالی اندامهای حرکتی را تهدید میکند؟ به چه روش‌هایی می‌توان این اجزا را از آسیب حفظ کرد؟
استخوان‌ها بخشی از اسکلت انسان را تشکیل می‌دهند. اسکلت انسان شامل دو بخش محوری و جانبی است. بخش محوری همان‌طور که از نامش مشخص است، محور بدن را تشکیل میدهد و از ساختارهایی مانند مغز و قلب حفاظت میکند؛ گرچه بخش‌هایی از آن هم در جویدن، شنیدن، صحبت کردن و حرکات بدن نیز نقش دارند. استخوانهای دست و پا از اجزای اسکلت جانبی‌اند. این استخوان‌ها نسبت به اسکلت محوری، نقش بیشتری در حرکت بدن دارند. بخش‌های مختلف اسکلت در شکل دیده می‌شوند.
اعمال استخوان‌ها
استخوان‌ها علاوه بر حفاظت و پشتیبانی اندام‌ها، اعمال دیگری هم انجام می‌دهند. مثلاً استخوانهای کوچک گوش در شنیدن دقیق مؤثرند. همچنین استخوان‌ها به کمک ماهیچه‌ها موجب حرکت بدن می‌شوند. سایر اعمال استخوان‌ها در جدول زیر خلاصه شده است.
| وظیفه | توضیح |
| پشتیبانی | استخوان‌ها شکل بدن را تعیین و نیز چارچوبی را ایجاد می‌کنند تا اندام‌ها روی آنها مستقر شوند. |
| حرکت | اتصال ماهیچه‌های اسکلتی به استخوان‌ها و انقباض آنها باعث انتقال نیروی ماهیچه به استخوان و حرکت آن میشود. |
| حفاظت اندامهای درونی | اسکلت استخوانی، بخش‌های حساسی، مانند نخاع، قلب، مغز و شش‌ها را حفاظت میکند. |
| تولید یاختههای خونی | بسیاری از استخوان‌ها مغز قرمز دارند که یاختههای خونی را تولید میکند. |
| ذخیره مواد معدنی | استخوان‌ها محل ذخیرۀ مواد معدنی، مانند فسفات و کلسیم‌اند. |
| کمک ب شنیدن، تکلم و اعمال دیگر | استخوانهای کوچک گوش در شنیدن و استخوانهای آرواره در تکلم و جویدن نقش دارند. |
انواع استخوان
استخوان‌ها اشکال مختلفی دارند. استخوان ران و بازو از انواع استخوانهای درازند، در حالی که استخوانهای مچ از انواع استخوانهای کوتاه‌اند. استخوان جمجمه از استخوانهای پهن هستند. استخوانهای ستون مهره از نوع استخوانهای نامنظم‌اند (شکل 2). استخوانهای بدن اندازه‌های متفاوتی دارند، از استخوانهای کوچک گوش میانی تا استخوان بزرگ لگن.
ساختار استخوان: هر استخوان از دو نوع بافت استخوانی فشرده و اسفنجی تشکیل شده است. میزان و محل قرارگیری هر نوع بافت استخوانی در استخوانهای مختلف متفاوت است. مثلاً بافت استخوانی فشرده در طول استخوان ران، به‌صورت واحدهایی به نام سامانهٔ هاورس قرار گرفته است (شکل 3). این سامانه‌ها به صورت استوانه‌هایی هم مرکز از تیغه‌های استخوانی‌اند که از یاختههای استخوانی، ماده زمینهای و کلاژن در اطراف آنها تشکیل شده است. مادّۀ زمینهای از پروتئین‌ها و مواد معدنی تشکیل شده است. اعصاب و رگ‌های درون مجرای مرکزی هر سامانه، ارتباط بافت زنده را با بیرون برقرار می‌کنند. سطح درونی تنهٔ این استخوان نیز بافت اسفنجی دارد. سطح خارجی این استخوان، توسط بافت پیوندی احاطه شده است و رگ‌ها و اعصاب از راه مجراهایی به بیرون ارتباط دارند.
انتهای برآمدۀ استخوان ران از بافت اسفنجی پر شده است. بافت استخوانی اسفنجی، از میله‌ها و صفحه‌های استخوانی تشکیل شده است که بین آنها حفره‌هایی وجود دارد که توسط رگ‌ها و مغز استخوان پر شده‌اند. مغز استخوان در دو نوع زرد و قرمز وجود دارد. مغز زرد بیشتر از چربی تشکیل شده است و مجرای مرکزی استخوانهای دراز را پر میکند. مغز قرمز استخوان در بافت استخوانی اسفنجی دیده میشود. در کم خونی‌های شدید، مغز زرد می‌تواند به مغز قرمز تبدیل شود.
فعالیت 1 (صفحه 40 کتاب درسی)
سال گذشته با ساختار بافت پیوندی و اجزای آن آشنا شدید.
الف) با توجه به اطلاعات قبلی هر بافت پیوندی از چه بخش‌هایی تشکیل شده است؟
ب) مادّهٔ زمینهای استخوان توسط چه بخشی ساخته میشود؟
تشکیل و تخریب استخوان
در دوران جنینی، استخوان‌ها از بافت‌های نرمی تشکیل و به تدریج با افزوده شدن نمک‌های کلسیم سخت می‌شوند. یاختههای استخوانی تا اواخر سنّ رشد، مادّۀ زمینهای ترشح می‌کنند و بنابراین، تودۀ استخوانی و تراکم آن افزایش پیدا میکند. با افزایش سن، یاختههای استخوانی کم کار می‌شوند و تودۀ استخوانی به تدریج کاهش پیدا میکند. در همۀ این مراحل، تغییرات استخوانی در حال انجام است. استخوان‌ها در اثر فعالیت بدنی مانند ورزش، یا با افزایش وزن ضخیم، متراکم‌تر و محکم‌تر می‌شوند و استخوان‌هایی که کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند، ظریف‌تر می‌شوند. مشابه این حالت، در فضانوردان دیده میشود که در محیط بی‌وزنی تراکم استخوانشان کاهش می‌یابد.
استخوانهای بدن به‌طور پیوسته دچار شکستگی‌های میکروسکوپی می‌شوند که نتیجه حرکات معمول بدن‌اند. شکستگی‌های دیگر می‌توانند ناشی از ضربه یا برخورد باشند (شکل 4).
در این حالت، یاختههای نزدیک به محل شکستگی، یاختههای جدید استخوانی می‌سازند و پس از چند هفته آسیب بهبود پیدا می‌کنند.
تراکم تودۀ استخوانی از عوامل مهم استحکام استخوان‌هاست و کاهش آن باعث پوکی استخوان میشود. در پوکی استخوان، تخریب استخوانی افزایش می‌یابد. در نتیجه استخوان‌ها ضعیف و شکننده می‌شوند (شکل 5). کمبود ویتامین D و کلسیم غذا، نوشیدنی‌های الکلی و دخانیات با جلوگیری از رسوب کلسیم در استخوان‌ها، باعث بروز پوکی استخوان در مردان و زنان می‌شوند. اختلال در ترشح بعضی هورمون‌ها و مصرف نوشابه‌های گازدار نیز در کاهش تراکم استخوان نقش دارند.
فعالیت 2 (صفحه 42 کتاب درسی)
به‌طور کلی تراکم تودهٔ استخوانی در زنان و مردان با هم تفاوت دارد. جدول زیر تراکم استخوانی زنان و مردان را در سنین مختلف نشان میدهد.
1- منحنی تغییر تراکم تودهٔ استخوانی را در دو جنس رسم کنید.
2- در کدام جنس تراکم استخوان بالاتر است؟
3- بین سنین 20 تا 50 سالگی شدت تغییرات تراکم استخوان در مردان بیشتر است یا زنان؟
مفصل
مفصل محل اتصال استخوان‌ها با هم است. در بعضی مفصل‌ها، استخوان‌ها حرکت نمی‌کنند. نمونه آن مفصل ثابت در استخوانهای جمجمه است. جمجمه از چندین استخوان تشکیل شده است که در محل مفصل‌های ثابت لبه‌های دندانه‌دار آنها در هم فرو رفته و محکم شده‌اند (شکل 6).
در بیشتر مفصل‌ها، استخوان‌ها قابلیت حرکت دارند. سر استخوان‌ها در محل این مفصل‌ها توسط بافت غضروفی پوشیده شده است. نمونۀ آن مفصل‌های زانو، انگشتان و لگن است. استخوان‌ها در محل این نمونه‌ها توسط یک کپسول از جنس بافت پیوندی رشته‌ای احاطه شده‌اند که پر از مایع مفصلی لغزنده است. مایع مفصلی و سطح صیقلی غضروف به استخوان‌ها امکان میدهد که سالیان زیادی در مجاور هم لیز بخورند و اصطکاک چندانی نداشته باشند (شکل 7).
بیشتر بدانید
پارگی رباط صلیبی یکی از موارد شایع آسیب‌دیدگی در ورزشکاران است. این رباط که به دلیل شکل ظاهر آن به این نام خوانده میشود سبب نگه‌داشتن استخوان ران در مقابل استخوان درشت‌نی میشود. ممکن است فرد با پارگی رباط صلیبی سال‌ها بدون مشکل زندگی کند. تغییر ناگهانی وضعیت تنه روی زانو، ایستادن ناگهانی در حین دویدن، جهیدن و افتادن دوباره به زمین در وضعیت نامناسب و ضربات ناگهانی و شدید از جوانب زانو می‌توانند عامل ایجاد آسیب در این رباط باشد.
الف) شکل رباط صلیبی زانو و
ب) نحوۀ آسیب دیدن آن.
علاوه بر کپسول مفصلی، رباط‌ها و زردپی‌ها هم به کنار یکدیگر ماندن استخوان‌ها کمک می‌کنند. رباط، بافت پیوندی رشته‌ای محکمی است که استخوان‌ها را به هم متصل میکند. بعضی انواع مفصل‌های متحرک را در شکل 8 مشاهده میکنید. با توجه به شکل نحوۀ حرکت هر نوع مفصل را مقایسه کنید.
بخش صیقلی غضروف‌ها در اثر کارکرد زیاد، ضربات، آسیب‌ها و بعضی بیماری‌ها تخریب میشود، ولی بدن دوباره آن را ترمیم میکند. اگر سرعت تخریب بیش از ترمیم باشد، می‌تواند باعث بیماری‌های مفصلی شود.
فعالیت 3 (صفحه 44 کتاب درسی)
با استفاده از مولاژهای موجود و نمونه‌های آمادهٔ میکروسکوپی آزمایشگاه مدرسه، انواع استخوان و بافت‌های استخوانی را مشاهده و با هم مقایسه کنید.
بیشتر بدانید (روماتیسم مفصلی)
روماتیسم مفصلی بیماری‌ای است که در آن پردۀ سازندۀ مایع مفصلی در زیر کپسول مفصلی، دچار التهاب میشود. با افزایش التهاب این پرده، ترشح مایع مفصلی هم افزایش می‌یابد که موجب تورم و التهاب در محل آسیب میشود. با پیشرفت بیماری، غضروف‌ها آسیب می‌بینند. التهاب مفصل معمولاً در اندامهای دوطرف بدن به‌صورت متقارن بروز میکند. تداوم این بیماری ممکن است باعث ساییدگی استخوان در محل آسیب شود.
گرچه علت دقیق بروز این بیماری کاملاً شناخته شده نیست، ولی عوامل ارثی، جنسیت، محیط و بعضی بیماری‌های میکروبی در بروز این بیماری مؤثرند. این بیماری در زنان شایع‌تر از مردان است که احتمالاً به دلیل اثر هورمون‌های جنسی زنانه است. اثر مصرف دخانیات و آلودگی هوا نیز در بروز این بیماری، اثبات شده است. به دلیل دخالت عوامل متعدد در بروز این بیماری، هنوز درمان قطعی برای آن وجود ندارد. استفاده از داروهای کاهندۀ التهاب مانند مشتقات هورمون کورتیزول از پیشرفت بیماری می‌کاهد و علائم آن را تا حدّی کاهش میدهد. در موارد شدید بیماری، ممکن است مفصل آسیب‌دیده با مفصل مصنوعی جایگزین شود.
گفتار 2
بدن انسان بیش از 600 ماهیچه اسکلتی دارد که با انقباض خود بسیاری از حرکات بدن را ایجاد می‌کنند. با این ماهیچه‌ها در سال‌های قبل آشنا شدید. شکل 9 بعضی از این ماهیچه‌ها را در بدن انسان نشان میدهد.
بسیاری از ماهیچه‌ها به صورت جفت باعث حرکات اندام‌ها می‌شوند؛ زیرا ماهیچه‌ها فقط قابلیت انقباض دارند. انقباض هر ماهیچه فقط می‌تواند استخوانی را در جهتی خاص بکشد، ولی آن ماهیچه نمی‌تواند استخوان را به حالت قبل برگرداند، این وظیفه بر عهدهٔ ماهیچهٔ متقابل آن است. برای مثال، ماهیچه روی بازو می‌تواند ساعد را به سمت جلو یا بالا بیاورد، ولی نمی‌تواند آن را به حالت قبل برگرداند و این حرکت توسط ماهیچه پشت بازو انجام میشود. بنابراین، هنگامی که یکی از جفت ماهیچه‌های متقابل در حالت انقباض است، ماهیچهٔ دیگر در حال استراحت است (شکل 10). همهٔ ماهیچه‌های اسکلتی باعث حرکت استخوان نمی‌شوند. شما چه ماهیچه‌های اسکلتی را می‌شناسید که به استخوان متصل نیستند؟
گرچه ماهیچه‌های اسکلتی تحت کنترل ارادی، هستند، ولی بعضی از این ماهیچه‌ها به صورت غیر ارادی هم منقبض می‌شوند. انقباض ماهیچه‌ها در اثر انعکاس نمونه‌ای از این انقباض‌هاست که با آنها در گذشته آشنا شدید. ماهیچه‌ها همچنین با انقباض خود در حفظ شکل و حالت بدن و ایجاد حرارت مؤثرند (جدول 2).
| وظیفه | توضیح |
| حرکات ارادی | ماهیچه‌ها با اتصال به استخوان‌ها باعث ایجاد حرکت ارادی می‌شوند. |
| کنترل دریچه بدن | ماهیچه‌های اسکلتی نوعی کنترل ارادی برای دهان، مخرج و پلک‌ها ایجاد می‌کنند. |
| حفظ حالت بدن | ماهیچه‌ها با اتصال به استخوان‌ها و انقباض خود باعث اتصال استخوان‌ها به هم و نگهداری بدن به صورت قائم می‌شوند. |
| ارتباطات | ماهیچه‌های اسکلتی با کمک به سخن گفتن، نوشتن یا رسم شکل و ایجاد حالات مختلف چهره، در برقراری ارتباط ایفای نقش می‌کنند. |
| حفظ دمای بدن | فعالیت‌های سوخت و ساز در یاختههای ماهیچه‌ای باعث ایجاد گرمای زیادی میشود که می‌تواند در حفظ دمای مناسب بدن مؤثر باشد. |
ساختار ماهیچهٔ اسکلتی
یک ماهیچۀ اسکلتی مانند آنچه که در شکل 11 دیده میشود از چندین دسته تار ماهیچه‌ای تشکیل شده است. هر دسته تار ماهیچه‌ای از تعدادی یاخته یا تار ماهیچه‌ای تشکیل شده است. این دسته تارها با غلافی از بافت پیوندی رشته‌ای محکم احاطه شده است. این غلاف‌های پیوندی در انتها، به صورت طناب یا نواری محکم به نام زردپی در می‌آیند (شکل 11). زردپی‌های دو انتهای ماهیچه، به استخوانهای مختلف متصل می‌شوند. با انقباض ماهیچه، دو استخوان به طرف هم کشیده می‌شوند. نحوۀ اتصال ماهیچه به استخوان طوری است که معمولاً با تغییر کوتاهی در طول ماهیچه، استخوان به اندازۀ زیادی جابه‌جا میشود. مثلاً با کوتاه شدن حدود یک سانتی‌متر ماهیچۀ جلوی بازو، ساعد دست به اندازۀ زیادی حرکت میکند.
یاخته (تار) ماهیچهٔ اسکلتی: در شکل 12، یاختههای ماهیچه‌ای مانند استوانه‌ای با چندین هسته دیده می‌شوند. در واقع هر یاخته از به هم پیوستن چند یاخته در دورهٔ جنینی ایجاد میشود و به همین علت چند هسته دارد. درون هر یاخته، تعداد زیادی رشته به نام تارچه ماهیچه‌ای وجود دارد. که موازی هم در طول یاخته قرار گرفته‌اند (شکل 12).
تارچه‌ها از واحدهای تکراری به نام سارکومر تشکیل شده‌اند که به تار ماهیچه‌ای ظاهر مخطط (خط‌خط) می‌دهند. دو انتهای هر سارکومر خطی به نام خط Z دیده میشود. آیا با توجه به شکل 12 می‌توانید علت این نام‌گذاری را حدس بزنید؟ ظاهر مخطط این یاخته‌ها به دلیل وجود دو نوع رشتۀ پروتئینی اکتین و میوزین است که با آرایش خاصی در کنار هم قرار گرفته‌اند. رشته‌های اکتین نازک و از یک طرف به خط Z متصل‌اند. این رشته‌ها به درون سارکومر کشیده شده‌اند. رشته‌های میوزین، ضخیم و بین رشته‌های اکتین جاگرفته‌اند. این رشته‌ها سرهایی برای اتصال به اکتین دارند. آیا می‌توانید با توجه به شکل 13 و نحوۀ قرارگیری رشته‌های اکتین و میوزین در شکل 12، علت تیره و روشن دیده شدن این تارهای ماهیچه‌ای را بیان کنید؟
مکانیسم انقباض ماهیچه
با رسیدن پیام از مراکز عصبی، تحریک از طریق همایهٔ ویژه‌ای از یاختهٔ عصبی به یاختهٔ ماهیچه‌ای می‌رسد و ناقل عصبی از پایانهٔ یاختهٔ عصبی آزاد میشود. با اتصال این ناقلین به گیرنده‌های خود در سطح یاخته ماهیچه‌ای، یک موج تحریکی در طول غشای یاخته ایجاد میشود. با تحریک یاختهٔ ماهیچه‌ای، یون‌های کلسیم از شبکه آندوپلاسمی آن آزاد میشود. در نتیجه این عمل، سرهای پروتئین‌های میوزین به رشته‌های اکتین متصل می‌شوند.
با اتصال پروتئین‌های میوزین به اکتین و تغییر شکل آن، خط Z سارکومر به هم نزدیک می‌شوند. نزدیک شدن خطوط Z باعث کوتاه شدن طول سارکومرها و در کل، کاهش طول ماهیچه میشود (شکل 15).
لغزیدن میوزین و اکتین در مجاورت هم به انرژی نیاز دارد. برای این کار، باید پل‌های اتصال میوزین و اکتین دائماً تشکیل و با حرکتی مانند پارو زدن، خطوط Z به سمت هم کشیده شوند؛ سپس سرهای متصل جدا و به بخش جلوتر وصل شوند. این لیز خوردن، اتصال و جدا شدن سرهای میوزین صدها مرتبه در ثانیه تکرار و در نتیجه ماهیچه اسکلتی منقبض میشود (شکل 16).
بیشتر بدانید
بعضی عوامل بیماری‌زا می‌توانند در انقباض ماهیچه اختلال ایجاد کنند؛ مثلاً نوعی باکتری سمّی خطرناک به نام بوتولینوم تولید میکند. این سم مانع از آزاد شدن استیل‌کولین از یاختههای عصبی حرکتی میشود، در نتیجه ماهیچه هیچ پیامی برای تحریک دریافت نمی‌کند. این سم که به بوتاکس نیز معروف است در مقادیر بسیار کم برای کاهش چین و چروک‌های ظاهری چهره استفاده میشود. تزریق مقادیر بسیار کم بوتاکس در اطراف چشم و پیشانی به‌طور موقت باعث فلج ماهیچه‌های چهره میشود و تا مدتی چروک‌های صورت را رفع میکند، ولی از طرفی باعث بی‌حالت شدن چهره میشود که به چهرۀ یخی یا بی‌روح معروف است.
توقف انقباض: با توقف پیام عصبی انقباض، یون‌های کلسیم به سرعت با انتقال فعال به شبکۀ آندوپلاسمی بازگردانده و در نتیجه اکتین و میوزین از هم جدا می‌شوند. در این حال، سارکومر تا زمان رسیدن پیام عصبی بعدی در حالت استراحت می‌ماند.
تأمین انرژی انقباض
بیشتر انرژی لازم برای انقباض ماهیچه‌ها از سوختن گلوکز به دست می‌آید. در ماهیچه‌ها گلیکوژن به صورت ذخیره وجود دارد و در صورت لزوم به گلوکز تجزیه میشود. در صورت وجود اکسیژن، تجزیه گلوکز می‌تواند تا چند دقیقه انرژی لازم برای ساخت ATP را فراهم کند. برای انقباض طولانی‌تر، ماهیچه‌ها از اسیدهای چرب استفاده می‌کنند.
مادۀ دیگر کرآتین فسفات است که طبق واکنش زیر می‌تواند با دادن فسفات خود، مولکول ATP را به سرعت بازتولید کند.
C + ATP (کرآتین) CP + ADP (کراتین فسفات)
ماهیچه‌ها برای تجزیۀ کامل گلوکز به اکسیژن نیاز دارند. در فعالیت‌های شدید که اکسیژن کافی به ماهیچه‌ها نمی‌رسد، تجزیۀ گلوکز به صورت بی‌هوازی انجام میشود. در اثر این واکنش‌ها لاکتیک اسید تولید میشود که در ماهیچه انباشته میشود. انباشته شدن لاکتیک اسید پس از تمرینات ورزشی طولانی، باعث گرفتگی و درد ماهیچه‌ای میشود. لاکتیک اسید اضافی به تدریج تجزیه میشود و اثرات درد و گرفتگی ماهیچه‌ای کاهش می‌یابد.
انواع یاختههای بافت ماهیچه‌ای
یاختههای ماهیچه‌ای را می‌توان به دو نوع یاختههای تند و کند تقسیم کرد. این تقسیم‌بندی براساس سرعت انقباض است. بسیاری از ماهیچه‌های بدن هر دو نوع یاخته را دارند. تار ماهیچه‌ای نوع کند، برای حرکات استقامتی مانند شناکردن ویژه شده‌اند. این تارها مقدار زیادی رنگ دانه قرمز به نام میوگلوبین (شبیه هموگلوبین) دارند که می‌توانند مقداری اکسیژن را ذخیره کنند. این تارها بیشتر انرژی خود را به روش هوازی به‌دست می‌آورند (شکل 17).
تارهای ماهیچه‌ای تند (یا سفید) سریع منقبض می‌شوند. این تارها مسئول انجام انقباضات سریع مثل دوی سرعت و بلندکردن وزنه‌اند. این تارها تعداد میتوکندری کمتری دارند و انرژی خود را بیشتر از راه تنفس بی‌هوازی به‌دست می‌آورند. مقدار میوگلوبین این تارها هم کمتر است. این تارها سریع انرژی خود را از دست می‌دهند و خسته می‌شوند. افراد کم‌تحرک، دارای تارماهیچه‌ای تند بیشتری هستند که با ورزش، تارهای نوع تند به نوع کند تبدیل می‌شوند (شکل 17).
فعالیت 4 (صفحه 51 کتاب درسی)
الف) به نظر شما چه تفاوت‌هایی بین دوندگان دوی صدمتر و ماراتن از نظر تعداد و درصد تارهای ماهیچه‌ای تند و کند وجود دارد؟
ب) کدام گروه هنگام فعالیت ورزشی حرفهای خود به اکسیژن نیاز بیشتری دارند؟
پ) مقدار میوگلوبین ماهیچه‌های مؤثر در ورزش حرفهای این ورزشکاران چه تفاوتی دارد؟
حرکت در جانوران
جانوران حداقل در بخشی از زندگی خود می‌توانند از جایی به جای دیگری حرکت کنند. شیوه‌های حرکتی در جانوران بسیار متنوع است. شنا کردن، پروازکردن، دویدن و خزیدن، نمونه‌هایی از این حرکات‌اند. با این وجود، اساس حرکت در جانوران مشابه است؛ برای حرکت در یک‌سو، جانور باید نیرویی در خلاف آن وارد کند. برای انجام حرکت، جانوران نیازمند ساختارهای اسکلتی و ماهیچه‌ای هستند.
ساختار اسکلت در جانوران متفاوت است، ولی می‌توان انواع اسکلت در جانوران را به سه گروه آب ایستایی، بیرونی و درونی طبقه‌بندی کرد. اسکلت آب ایستایی در اثر تجمع مایع درون بدن به آن شکل میدهد. عروس دریایی اسکلت آب ایستایی دارد. ضمناً در این جانوران، با فشار جریان آب به بیرون، جانور به سمت مخالف حرکت میکند. این حالت مانند حرکت بادکنک هنگام خالی شدن هوای آن است و باعث رانده شدن بادکنک در خلاف جهت خروج هوا میشود.
حشرات و سخت‌پوستان نمونه‌هایی از جانوران دارای اسکلت بیرونی هستند. در این جانوران، اسکلت علاوه بر کمک به حرکت، وظیفۀ حفاظتی هم دارد. با افزایش اندازۀ جانور، اسکلت خارجی آن هم باید بزرگ‌تر و ضخیم‌تر شود. بزرگ بودن اسکلت خارجی، باعث سنگین‌تر شدن آن میشود که در حرکات جانور محدودیت ایجاد میکند. به همین علت، اندازۀ این جانوران از حدّ خاصی بیشتر نمی‌شود.
مهره‌داران اسکلت درونی دارند. در انواعی از ماهی‌ها مانند کوسه ماهی، جنس این اسکلت از نوع غضروفی است، ولی در سایر مهره‌داران استخوانی است که غضروف نیز دارد. ساختار استخوان در این جانوران بسیار شبیه ساختار استخوان انسان است.
فعالیت 5 (صفحه 52 کتاب درسی)
با استفاده از منابع علمی تحقیق کنید هر یک از انواع اسکلت درونی یا بیرونی چه مزایا و محدودیت‌هایی دارند. نتایج تحقیق خود را به صورت گزارش در کلاس ارائه کنید.
فصل چهارم
گفتار 1
تصور کنید روزی تمام وسایل ارتباطی مثل تلفن، اینترنت و رادیو در یک شهر قطع شود. آیا اداره کردن آن شهر ممکن خواهد بود؟ آیا می‌توان بخش‌های مختلف شهر را که در فواصل دور یا نزدیک قرار دارند، با یکدیگر هماهنگ کرد؟ آیا می‌توان یک خبر را به اطلاع همۀ مردم شهر رساند؟
در پریاختگان، یاخته‌ها نمی‌توانند از یکدیگر مستقل باشند. در فصل اول دیدیم که دستگاه عصبی، یکی از دستگاه‌های ارتباطی بدن است. اما دستگاه عصبی با تک‌تک یاختههای بدن ارتباط ندارد. در این فصل، با ارتباطات شیمیایی آشنا می‌شویم و خواهیم دید که چگونه بخش مهمی از فرایندهای بدن توسط آن انجام میشود.
در فصل اول دیدیم که یاختههای عصبی ارتباط بین نقاط مختلف بدن را برقرار می‌کنند. در این گفتار، نقش مولکول‌ها را در برقراری ارتباط خواهیم دید.
پیک شیمیایی
پیک شیمیایی مولکولی است که پیامی را منتقل میکند. یاخته‌ای که پیام را دریافت میکند یاختهٔ هدف نام دارد.
پیک، چگونه یاختۀ هدف را از میان انبوه یاخته‌ها پیدا میکند و پیام را اشتباهی به یاختۀ دیگر نمی‌رساند؟ یاختۀ هدف، برای پیک گیرنده‌ای دارد (شکل 1). مولکول پیک، تنها بر یاخته‌ای می‌تواند تأثیر بگذارد که گیرندۀ آن را داشته باشد و این یاخته، همان یاختۀ هدف است.
براساس مسافتی که پیک طی میکند تا به یاختهٔ هدف برسد، پیک‌ها را به دو گروه کوتاه بُرد و دور بُرد تقسیم می‌کنند.
پیک‌های کوتاه بُرد
پیک کوتاه بُرد، چنان که از نام آن پیداست، بین یاخته‌هایی ارتباط برقرار میکند که در نزدیکی هم‌اند و حداکثر چند یاخته با هم فاصله دارند. ناقل عصبی یک پیک کوتاه برد است. این پیک از یاختهٔ پیش همایه‌ای ترشح و بر یاختهٔ پس همایه‌ای اثر میکند.
پیک‌های دوربرد
پیک‌های دوربرد پیک‌هایی هستند که به جریان خون وارد می‌شوند و پیام را به فاصله‌ای دور منتقل می‌کنند. هورمون‌ها پیک‌های دوربردند (شکل 2).
گاهی یاختههای عصبی پیک شیمیایی را به خون ترشح می‌کنند؛ در این صورت، این پیک یک هورمون به‌شمار می‌آید، نه یک ناقل عصبی.
غده‌های بدن
هورمون‌ها از یاختههای درون ریز ترشح می‌شوند. این یاخته‌ها ممکن است به‌صورت پراکنده در اندام‌ها دیده شوند. مثال این یاخته‌ها را قبلاً دیده‌ایم. مثلاً در سال گذشته خواندیم که یاختههای درون‌ریز در معده و دوازدهه به ترتیب، هورمون گاسترین و سکرتین را ترشح می‌کنند. همچنین ممکن است یاختههای درون‌ریز را به صورت مجتمع یافت که در این صورت، غدهٔ درون ریز را تشکیل می‌دهند. ترشحات غدهٔ درون ریز به خون وارد میشود، اما غدّهٔ برون‌ریز ترشحات خود را از طریق مجرایی به سطح یا حفرات بدن می‌ریزد (شکل 3).
بیشتر بدانید
جنس مولکول گیرنده از نوع پروتئین است. در واقع یکی از وظایف پروتئین‌های غشایی، عملکرد گیرنده‌ای است.
مجموع یاخته‌ها و غدد درون‌ریز و هورمون‌های آنها را دستگاه درون ریز می‌نامند. این دستگاه به همراه دستگاه عصبی، فعالیت‌های بدن را تنظیم می‌کنند و نسبت به محرک‌های درونی و بیرونی پاسخ می‌دهند. تعدادی از غدد دستگاه درون‌ریز را در شکل 4 می‌بینید.
گفتار 2
دستگاه درون‌ریز که غدّه‌ها بخش مهمی از آن‌اند، فعالیت‌های بدن را به‌وسیلۀ هورمون‌ها تنظیم میکند. در این گفتار، غدد درون‌ریز و هورمون‌های آنها را در انسان بررسی می‌کنیم.
هیپوفیز
غدۀ هیپوفیز تقریباً به اندازۀ یک نخود است و با ساقه‌ای به هیپوتالاموس متصل است (شکل 5). این غدّه درون یک گودی، در استخوانی از کف جمجمه جای دارد. غدۀ هیپوفیز سه بخش دارد که پیشین، میانی و پسین نامیده می‌شوند. عملکرد بخش میانی در انسان به خوبی شناخته نشده است.
بیشتر بدانید
نقش بخش میانی غدۀ هیپوفیز در ماهی‌ها و دوزیستان بهتر شناخته شده است. این بخش، هورمونی ترشح میکند که باعث تیره‌تر شدن یاختههای پوست در پاسخ به محرک‌های محیطی میشود. در انسان بالغ، بخش میانی بسیار کوچک میشود یا حتی از بین می‌رود.
بخش پیشین
بخش پیشین تحت تنظیم هیپوتالاموس، شش هورمون ترشح میکند. هیپوتالاموس توسط رگ‌های خونی با بخش پیشین ارتباط دارد و هورمون‌هایی به نام آزادکننده و مهارکننده ترشح میکند که باعث می‌شوند هورمون‌های بخش پیشین ترشح شوند، یا اینکه ترشح آنها متوقف شود. به همین دلیل، غدّۀ هیپوتالاموس نقش مهمی در تنظیم ترشح سایر غدّه‌ها بر عهده دارد.
هورمون رشد، یکی از هورمون‌های بخش پیشین است که با رشد طولی استخوانهای دراز، اندازۀ قد را افزایش میدهد. در نزدیکی دو سر استخوانهای دراز، دو صفحۀ غضروفی وجود دارد که صفحات رشد نام دارند (شکل 6) یاختههای غضروفی در این صفحات تقسیم می‌شوند. همچنان که یاختههای جدیدتر پدید می‌آیند، یاختههای استخوانی جانشین یاختههای غضروفی قدیمی‌تر می‌شوند و به این ترتیب، استخوان رشد میکند. چند سال بعد از بلوغ، صفحات رشد از حالت غضروفی به استخوانی تبدیل می‌شوند. در این حالت، رشد استخوان متوقف میشود و می‌گویند «صفحات رشد بسته شده‌اند». تا زمانی که این صفحات بسته نشده‌اند، هورمون رشد می‌تواند قد را افزایش دهد.
بیشتر بدانید
اندازۀ قد هر فرد علاوه بر ژنتیک به محیط هم بستگی دارد. ژن‌هایی که از والدین به فرزند می‌رسد تعیین کنندۀ اندازۀ قد اوست. اندازۀ قد به نژاد هم بستگی دارد (که آن هم موردی از ژنتیک است). به عنوان مثال، میانگین قد در آسیای جنوب شرقی کمتر از ایران است.
محیط تأثیر غیرقابل انکاری بر اندازۀ نهایی قد دارد. تغذیه، ورزش و حتی استراحت از عوامل مؤثر بر اندازۀ قد هستند.
پرولاکتین هورمون دیگر بخش پیشین است. پس از تولد نوزاد، این هورمون، غدد شیری را به تولید شیر وامی‌دارد. تا مدت‌ها تصور می‌شد که کار پرولاکتین تنها همین است. اما اکنون شواهد روزافزونی مبنی بر نقش این هورمون در دستگاه ایمنی و حفظ تعادل آب به‌دست آمده است. در مردان، این هورمون در تنظیم فرایندهای دستگاه تولیدمثل نیز نقش دارد.
هورمون‌های محرک، چهار هورمون باقیماندهٔ بخش پیشین را تشکیل می‌دهند. بخش پیشین با ترشح این هورمون‌ها فعالیت سایر غدد را تنظیم می‌کنند. هورمون محرک تیروئید، فعالیت غدّهٔ سپردیس (تیروئید) را تحریک میکند؛ هورمون محرک فوق کلیه روی غدّهٔ فوق کلیه تأثیر می‌گذارد و هورمون‌های محرک غدّه‌های جنسی که LH و FSH نام دارند کار غدّه‌های جنسی (تخمدان و بیضه) را تنظیم میکند.
بخش پسین
بخش پسین هیچ هورمونی نمی‌سازد. هورمون‌های بخش پسین در یاختههای عصبی هیپوتالاموس تولید می‌شوند. این هورمون‌ها که در جسم یاخته‌ای ساخته شده‌اند از طریق آسه‌ها به بخش پسین می‌رسند (شکل 7). دو هورمون به نام‌های ضدّ ادراری، که در سال قبل با آن آشنا شدیم، واُکسی‌یتوسین، که در فصل 7 با آن آشنا می‌شویم، در هیپوتالاموس ساخته و در بخش پسین، ذخیره و ترشح می‌شوند.
بیشتر بدانید
هورمون‌های تیروئیدی از پیوستن دو مشتق آمینو اسید تیروزین پدید آمده‌اند. یکی از آنها سه اتم ید دارد و دیگری چهار اتم ید به همین دلیل، آن دو را به ترتیب، با T3 و T4 نمایش می‌دهند. T4 که تیروکسین نیز نامیده میشود در مجاورت یاختههای هدف به T3 تبدیل میشود.
غدهٔ تیروئید
غدهٔ تیروئید شکلی شبیه به سپر دارد و در زیر حنجره واقع است (شکل 8). هورمون‌هایی که از این غده ترشح می‌شوند عبارت‌اند از: هورمون‌های تیروئیدی و کلسی‌تونین. هورمون‌های تیروئیدی دو هورمون ید دار به نام‌های T3 و T4 هستند.
هورمون‌های تیروئیدی میزان تجزیهٔ گلوکز و انرژی در دسترس را تنظیم می‌کنند. از آنجایی که تجزیهٔ گلوکز در همهٔ یاختههای بدن رخ میدهد پس همگی، یاختهٔ هدف این هورمون‌ها هستند.
در دوران جنینی و کودکی، T3 برای نموّ دستگاه عصبی مرکزی لازم است؛ بنابراین، فقدان آن به اختلالات نمو دستگاه عصبی و عقب‌ماندگی ذهنی و جسمی جنین می‌انجامد.
اگر ید در غذا به مقدار کافی نباشد، آن‌گاه هورمون تیروئیدی به اندازهٔ کافی ساخته نمی‌شوند. در این حالت غدهٔ هیپوفیز با ترشح هورمون محرک تیروئید، باعث رشد بیشتر غده میشود تا ید بیشتری جذب کند. فعالیت بیشتر غدهٔ تیروئید منجر به بزرگ شدن آن میشود که به آن گواتر می‌گویند.
ید در غذاهای دریایی فراوان است. مقدار ید موجود در فراورده‌های کشاورزی و دامی یک منطقه، به مقدار ید خاک بستگی دارد. با توجه به کمبود ید در خاک کشور ما، همچون بسیاری از دیگر کشورها، برنامه‌های غذایی متکی به فراورده‌های غیر دریایی نمی‌تواند فراهم کنندهٔ ید موردنیاز بدن باشد.
فعالیت 1 (صفحه 58 کتاب درسی)
استفاده از نمک‌ید دار می‌تواند ید مورد نیاز بدن را تأمین کند. تحقیق کنید که نمک‌های ید دار در چه شرایطی خواص خود را حفظ می‌کنند و چه غذاهایی مانع جذب ید می‌شوند؟
هورمون دیگر تیروئید، کلسی‌تونین است. زمانی که کلسیم در خوناب زیاد است. این هورمون از برداشت کلسیم از استخوان‌ها جلوگیری میکند.
غدّه‌های پاراتیروئید
غدّه‌های پاراتیروئید به تعداد چهار عدد در پشت غدۀ تیروئید قرار دارند (شکل 9). این غدد، هورمون پاراتیروئیدی ترشح می‌کنند.
هورمون پاراتیروئیدی در پاسخ به کاهش کلسیم خوناب ترشح میشود و در هم‌ایستایی کلسیم نقش دارد. این هورمون، کلسیم را از مادۀ زمینۀ استخوان جدا و آزاد میکند. همچنین باز جذب کلسیم را در کلیه افزایش میدهد.
یکی دیگر از کارهای هورمون پاراتیروئیدی اثر بر ویتامین D است. این هورمون، ویتامین D را به شکلی تبدیل میکند که می‌تواند جذب کلسیم از روده را افزایش دهد؛ بنابراین کمبود ویتامین D باعث کاهش جذب کلسیم از روده میشود.
غدهٔ فوق کلیه
غدهٔ فوق کلیه روی کلیه قرار دارد و از دو بخش قشری و مرکزی تشکیل شده است که از همدیگر مستقل‌اند (شکل 10).
بخش مرکزی ساختار عصبی دارد. وقتی فرد در شرایط تنش قرار می‌گیرد، این بخش دو هورمون به نام‌های اپی‌نفرین و نور اپی‌نفرین ترشح میکند. این هورمون‌ها ضربان قلب، فشار خون و گلوکز خوناب را افزایش می‌دهند و نایژک‌ها را در شش‌ها باز می‌کنند. چنین تغییراتی بدن را برای پاسخ‌های کوتاه مدت آماده میکند.
بخش قشری به تنش‌های طولانی مدت، مثل غم از دست دادن نزدیکان، با ترشح کورتیزول پاسخ دیرپا میدهد. این هورمون گلوکز خوناب را افزایش میدهد. اگر تنش‌ها به مدت زیادی ادامه یابد، کورتیزول دستگاه ایمنی را تضعیف میکند.
هورمون دیگر بخش قشری آلدوسترون است که بازجذب سدیم را از کلیه افزایش میدهد. به دنبال بازجذب سدیم، آب هم بازجذب میشود و در نتیجه فشار خون بالا می‌رود.
بخش قشری هورمون جنسی زنانه و مردانه را در هر دو جنس نیز ترشح میکند.
غدهٔ لوزالمعده
غده لوزالمعده از دو قسمت برون‌ریز و درون‌ریز تشکیل شده است (شکل 11). بخش برون‌ریز، آنزیم‌های گوارشی و بیکربنات ترشح میکند که در سال گذشته با آن آشنا شدیم. بخش درون‌ریز به‌صورت مجموعه‌ای از یاخته‌ها در بین بخش برون‌ریز است که جزایر لانگرهانس نام دارند.
بیشتر بدانید
در زمان بارداری نیز ممکن است دیابت رخ دهد که به آن دیابت بارداری می‌گویند. دیابت بارداری برای جنین خطرناک است و باید بلافاصله تشخیص داده شود تا اقدامات لازم صورت گیرد؛ در غیر این صورت، جنین آسیب می‌بیند و حتی ممکن است سقط شود.
از بخش درون ریز لوزالمعده دو هورمون به نام‌های گلوکاگون و انسولین ترشح می‌شوند. گلوکاگون در پاسخ به کاهش گلوکز خون ترشح شده، باعث تجزیۀ گلیکوژن به گلوکز میشود و به این ترتیب، قند خون را افزایش میدهد. انسولین در پاسخ به افزایش گلوکز خون ترشح و باعث ورود گلوکز به یاخته‌ها میشود و به این ترتیب، قند خون را کاهش میدهد.
اگر یاخته‌ها نتوانند گلوکز را از خون بگیرند، غلظت گلوکز خون افزایش می‌یابد. به همین علت گلوکز و به دنبال آن آب وارد ادرار میشود. چنین وضعیتی به دیابت شیرین معروف است.
در این نوع دیابت، یاخته‌ها مجبورند انرژی موردنیاز خود را از چربی‌ها یا حتی پروتئین‌ها به‌دست آورند که به کاهش وزن می‌انجامد. بر اثر تجزیۀ چربی‌ها، محصولات اسیدی تولید میشود که اگر این وضعیت درمان نشود به اغما و مرگ منجر خواهد شد. علاوه بر آن، تجزیه پروتئین‌ها، مقاومت بدن را کاهش میدهد. بنابراین، افراد مبتلا به دیابت باید بهداشت را بیش‌از پیش رعایت کنند و مراقب زخم‌ها و سوختگی‌های هرچند کوچک باشند.
دیابت بر دو نوع است. در نوع یک، انسولین ترشح نمی‌شود یا به اندازۀ کافی ترشح نمی‌شود. این بیماری، یک بیماری خود ایمنی است که در آن دستگاه ایمنی یاختههای ترشح کنندۀ انسولین در جزایر لانگرهانس را از بین می‌برد. این بیماری با تزریق انسولین تحت کنترل درخواهد آمد. در دیابت نوع دو اشکال در تولید انسولین نیست. در نوع دو انسولین به مقدار کافی وجود دارد، اما گیرنده‌های انسولین به آن پاسخ نمی‌دهند. دیابت نوع دو از سن حدود چهل سالگی به بعد، در نتیجه چاقی و عدم تحرک در افرادی که زمینۀ بیماری را دارند ظاهر میشود.
فعالیت 2 (صفحه 61 کتاب درسی)
تحقیق کنید که برای پیشگیری از دیابت نوع دو چه باید کرد؟
سایر غدد درون‌ریز
غدهٔ اپی فیز یکی دیگر از غدد درون ریز مغز است که در بالای برجستگی‌های چهارگانه قرار دارد (شکل 12) و هورمون ملاتونین ترشح میکند. مقدار ترشح این هورمون در شب به حداکثر و در نزدیکی ظهر به حداقل می‌رسد. عملکرد این هورمون در انسان به خوبی معلوم نیست، اما به نظر می‌رسد در تنظیم ریتم‌های شبانه‌روزی ارتباط داشته باشد.
غدهٔ تیموس هورمون تیموسین ترشح میکند که در تمایز لنفوسیت‌ها نقش دارد. با تمایز لنفوسیت‌ها در فصل 5 بیشتر آشنا خواهیم شد.
همچنین عملکرد غدّه‌های جنسی و هورمون‌های آنها را در فصل 7 خواهید دید.
گوناگونی پاسخ‌های یاخته‌ها به هورمون‌ها
ممکن است یک یاخته چند هورمون را دریافت کند یا اینکه چند یاخته، یک هورمون را دریافت کنند. براساس نوع هورمون و نوع یاختۀ هدف، پیام پیک به عملکرد خاصی تفسیر میشود. مثلاً وقتی هورمون پاراتیروئیدی که کلسیم خون را افزایش میدهد به کلیه می‌رسد، بازجذب کلسیم را زیاد میکند، اما همان هورمون در استخوان باعث تجزیۀ استخوان میشود و کلسیم را آزاد میکند.
تنظیم بازخوردی ترشح هورمون‌ها
هورمون‌ها در مقادیر خیلی کم ترشح می‌شوند، اما با همین مقدار کم، اثرات خود را بر جای می‌گذارند. بنابراین، تغییر هر چند کم در مقدار ترشح هورمون‌ها اثرات قابل ملاحظه‌ای درپی خواهد داشت. به‌همین علت ترشح هورمون‌ها باید به دقت تنظیم شود.
چرخهٔ تنظیم بازخوردی روش رایجی در تنظیم ترشح هورمون‌هاست که به دو صورت منفی و مثبت دیده میشود. در تنظیم بازخوردی منفی، افزایش مقدار یک هورمون یا تأثیرات آن، باعث کاهش ترشح همان هورمون میشود و بالعکس. بیشتر هورمون‌ها توسط بازخورد منفی تنظیم می‌شوند. تنظیم انسولین، مثالی از یک بازخورد منفی است (شکل 13).
در تنظیم بازخوردی مثبت، افزایش مقدار یک هورمون یا تأثیرات آن، باعث افزایش ترشح همان هورمون میشود. عملکرد اکسی‌توسین توسط چرخهٔ بازخوردی مثبت تنظیم میشود که در فصل 7 با آن آشنا خواهید شد.
ارتباط شیمیایی در جانوران
در دنیای جانوران از ارتباط شیمیایی نه فقط برای ارتباط بین یاخته‌ها، بلکه برای ارتباط افراد با یکدیگر نیز استفاده میشود. فرومون‌ها موادی هستند که از یک فرد ترشح می‌شوند و در فرد یا افراد دیگری از همان‌گونه پاسخ‌های رفتاری ایجاد می‌کنند. مثلاً زنبور از فرومون‌ها برای هشدار خطر حضور شکارچی به دیگران استفاده میکند. مارها از فرومون‌ها برای جفت‌یابی و گربه‌ها از آن برای تعیین قلمرو خود استفاده می‌کنند.
فصل پنجم
گفتار 1
زمانی که میکروسکوپ، دنیای ناپیدای میکروب‌ها را آشکار کرد، تصور نمی‌شد که موجوداتی به این ریزی و سادگی، بتوانند جانداری چون انسان را بیمار کنند. اما به تدریج شواهدی به‌دست آمد که به ارائۀ «نظریهٔ میکروبی بیماری‌ها» در قرن نوزدهم انجامید. نظریه‌ای که بیان میکند میکروب‌ها می‌توانند بیماری‌زا باشند.
توانایی بدن انسان در بیمار نشدن یا بهبودی یافتن پس از ابتلا به بیماری‌های میکروبی نشان دهندۀ این واقعیت است که بدن می‌تواند در برابر میکروب‌ها از خود دفاع کند.
بدن ما چند خط دفاعی دارد که از ورود میکروب‌ها جلوگیری، یا با میکروب‌های وارد شده مبارزه میکند. در این فصل، با این خطوط دفاعی آشنا می‌شویم. اگر بدن ما توانایی دفاع دارد، چرا واکسن می‌زنیم؟ دستگاه ایمنی در برابر چه چیزهای دیگری به جز میکروب‌ها، دفاع میکند؟ اینها سؤالاتی است که در این فصل، پاسخ آنها را خواهیم یافت.
شاید بهترین راه در امان ماندن از میکروب‌ها، جلوگیری از ورود آنها به بدن باشد. واقعیت هم همین است. همان‌گونه که با دیوار کشیدن در گرداگرد یک شهر، می‌توان سدّی در برابر حملهٔ بیگانگان ایجاد کرد، بدن ما به وسیلهٔ سدهایی در اطراف خود، محافظت میشود. پوست و مخاط، سدّ محکمی در برابر ورود میکروب‌ها ایجاد می‌کنند.
پوست یکی از اندامهای بدن است که لایه‌های بیرونی و درونی آن در جلوگیری از ورود میکروب‌ها به بدن نقش دارند (شکل 1).
لایۀ بیرونی شامل چندین لایۀ یاختۀ پوششی است که خارجی‌ترین یاختههای آن مرده‌اند. یاختههای مرده به‌تدریج می‌ریزند و به این ترتیب، میکروب‌هایی را که به آن چسبیده‌اند، از بدن دور می‌کنند.
در لایۀ درونی، بافت پیوندی رشته‌ای وجود دارد که رشته‌ها در آن به طرز محکمی به هم تابیده‌اند. این لایه محکم و با دوام است. چرم که از پوست جانوران درست میشود مربوط به همین لایه است. لایۀ درونی، عملاً سدّی محکم و غیرقابل نفوذ است.
پوست فقط یک سد ساده نیست؛ بلکه ترشحات مختلفی هم دارد. سطح پوست را ماده‌ای چرب می‌پوشاند. این ماده به‌علت داشتن اسیدهای چرب، خاصیت اسیدی دارد. محیط اسیدی برای زندگی میکروب‌های بیماری‌زا مناسب نیست.
فعالیت 1 (صفحه 64 کتاب درسی)
تحقیق کنید که:
الف) چربی سطح پوست چه فواید دیگری دارد؟
ب) جوش‌های پوستی و شورهٔ سر چه ارتباطی با چربی پوست دارد؟
یکی دیگر از ترشحات سطح پوست، عرق است که نمک دارد. نمک برای باکتری‌ها مناسب نیست. عرق، آنزیم لیزوزیم هم دارد. آیا به خاطر دارید که لیزوزیم چه نقشی داشت؟
در سطح پوست ما میکروب‌هایی زندگی می‌کنند که با شرایط پوست، از جمله اسیدی بودن، سازش یافته‌اند. این میکروب‌ها از تکثیر میکروب‌های بیماری‌زا جلوگیری می‌کنند، چون در رقابت برای کسب غذا بر آنها پیروز می‌شوند.
با اینکه پوست سد محکمی است، اما همه جای بدن را نپوشانده است. دستگاه‌های تنفس، گوارش و ادراری - تناسلی با محیط بیرون در ارتباط‌اند و امکان نفوذ میکروب‌ها از طریق آنها وجود دارد. سطح مجاری این دستگاه‌ها را مخاط پوشانده است. به یاد دارید که مخاط از یک بافت پوششی با آستری از بافت پیوندی تشکیل شده است و مادۀ چسبناکی را به نام مادۀ مخاطی ترشح میکند. یاختههای پوششی به هم چسبیده‌اند و سدّی را ایجاد می‌کنند. همچنین مادّۀ مخاطی، که چسبناک است، میکروب‌ها را به دام می‌اندازد و از پیش‌روی آنها جلوگیری میکند. ترشحات مخاط، با داشتن لیزوزیم موجب کشته شدن باکتری‌ها میشود.
علاوه بر مخاط، در هر کدام از دستگاه‌های یادشده سازوکارهای دیگری هم برای مبارزه با میکروب‌ها وجود دارد. به عنوان مثال، مخاط مژکدار در دستگاه تنفس مانع نفوذ میکروب‌ها به بخش‌های عمیق‌تر میشود. در دستگاه گوارش، بزاق لیزوزیم دارد. همچنین اسید معده، میکروب‌های موجود در غذا را نابود می‌سازد. ساز و کارهایی مانند عطسه، سرفه، استفراغ، مدفوع و ادرار باعث بیرون راندن میکروب‌های مجاری میشود. اشک با داشتن نمک و لیزوزیم از چشم محافظت میکند.
فعالیت 2 (صفحه 65 کتاب درسی)
مخاط مژکدار دستگاه تنفس چگونه مانع نفوذ میکروب‌ها میشود؟
چه عواملی به این بخش آسیب می‌زند؟
چنان که می‌بینیم میکروب‌ها، از هر نوعی که باشند، هنگام ورود به بدن، با خط اوّل دفاع بدن روبه‌رو می‌شوند. پوست و مخاط، در برابر نفوذ میکروب‌ها، بدون توجه به نوع آنها، سدّی ایجاد می‌کنند. به این نوع دفاع، دفاع غیراختصاصی می‌گویند. در دفاع غیر اختصاصی، روش‌هایی به‌کار گرفته میشود که در برابر طیف وسیعی از میکروب‌ها مؤثر است. در مقابل، دستگاه ایمنی می‌تواند به‌طور اختصاصی نیز در برابر میکروب‌ها دفاع کند. در دفاع اختصاصی پاسخ دستگاه ایمنی فقط برهمان نوع میکروب مؤثر است و بر میکروب‌هایی از انواع دیگر اثری ندارد.
گفتار 2
اگر میکروبی بتواند از نخستین خط دفاعی عبور کند، آیا یاختههای بدن ما می‌توانند با آن مبارزه کنند؟
مشاهدهٔ یک دانشمند
کلید پاسخ به این سؤال، از مشاهدۀ جانورشناسی به نام ایلیا مچنیکوف به‌دست آمد. او در حین مطالعۀ لارو ستارۀ دریایی، که شفاف است، به مشاهدۀ شگفت‌انگیزی دست یافت. مچنیکوف برای نخستین‌بار، درون بدن لارو، یاخته‌هایی را دید که شبیه آمیب بودند؛ حرکت می‌کردند و مواد اطراف خود را می‌خوردند. در این هنگام فکری به ذهن او خطور کرد: شاید این یاخته‌ها میکروب‌ها و ذرات خارجی را هم می‌خورند و در دفاع نقش دارند. اگر چنین باشد باید بتوانند ذره‌ای را که از خارج به بدن لارو وارد شده است نابود کنند. او برای آزمودن این فرضیه، خرده‌های ریزی از خارهای گل رز را به زیر پوست لارو وارد کرد و مشتاقانه منتظر ماند. او درست حدس زده بود. تا صبح فردا، این یاختههای آمیبی شکل، اثری از خرده‌ها باقی نگذاشته بودند. مچنیکوف این یاخته‌ها را بیگانه‌خوار نامید. او بقیۀ عمر خود را به مطالعۀ نحوۀ دفاع بدن در برابر میکروب‌ها پرداخت و سرانجام موفق شد جایزۀ نوبل را به‌دست آورد.
خودی و بیگانه
قبل از آن که بیگانه‌خوارهای بدن ما به میکروب حمله کند، ابتدا باید «بیگانه بودن» آن را تشخیص دهد. دستگاه ایمنی هر فرد، یاختههای «خودی» را می‌شناسد و تنها در برابر آنچه که «بیگانه» تشخیص داده میشود پاسخ میدهد.
دومین خط دفاعی شامل سازوکارهایی است که بیگانه‌ها را بر اساس ویژگی‌های عمومی آنها شناسایی میکند. بنابراین، از نوع دفاع غیراختصاصی است. دومین خط دفاعی شامل بیگانه‌خوارها، گویچه‌های سفید، پروتئین‌ها، پاسخ التهابی و تب است.
بیگانه‌خوارها (فاگوسیت‌ها)
در انسان انواع مختلفی از یاختههای بیگانه‌خوار شناسایی شده‌اند. بیگانه‌خوارها در جای‌جای بدن انسان حضور دارند. درشت‌خوار (ماکروفاژ) یکی از بیگانه‌خوارهاست (شکل 2).
واژۀ درشت‌خوار برای شما آشناست. آیا درشت‌خوارهای حبابکی را در شش‌ها به یاد دارید؟ درشت‌خوارها در اندامهای مختلف، از جمله گره‌های لنفاوی، حضور دارند و با میکروب‌ها مبارزه می‌کنند.
یکی دیگر از وظایف درشت‌خوار از بین بردن یاختههای مردۀ بافت‌ها یا بقایای آنهاست. از سال گذشته به یاد دارید که کبد و طحال گویچه‌های قرمز مرده را پاک‌سازی می‌کنند. می‌دانید چگونه؟ این کار به وسیلۀ درشت‌خوارهای این اندام‌ها انجام میشود.
نوع دیگری از بیگانه‌خوارها یاختههای دارینه‌ای نام دارد. این یاخته‌ها را به علت داشتن انشعابات دارینه مانند، به این نام می‌خوانند. یاختههای دارینه‌ای در بخش‌هایی از بدن که با محیط بیرون در ارتباط‌اند، مثل پوست و لولۀ گوارش، به فراوانی یافت می‌شوند. این یاخته‌ها علاوه بر بیگانه‌خواری، قسمت‌هایی از میکروب را در سطح خود قرار می‌دهند. سپس خود را به گره‌های لنفاوی نزدیک می‌رسانند، تا این قسمت‌ها را به یاختههای ایمنی ارائه کنند (شکل 3). یاختههای ایمنی با شناختن این قسمت‌ها، میکروب مهاجم را شناسایی خواهند کرد.
بیگانه‌خوار دیگر ماستوسیت نام دارد. ماستوسیت‌ها مانند یاختههای دارینه‌ای در بخش‌هایی از بدن که با محیط بیرون در ارتباط‌اند، به فراوانی یافت می‌شوند. ماستوسیت‌ها ماده‌ای به نام هیستامین دارند. هیستامین رگ‌ها را گشاد و نفوذپذیری آنها را زیاد میکند. گشاد شدن رگ‌ها باعث افزایش جریان خون و حضور بیشتر گویچه‌های سفید میشود. نفوذپذیری بیشتر رگ‌ها موجب میشود تا خوناب که حاوی پروتئین‌های دفاعی است بیش از گذشته به خارج رگ نشت کند.
نوتروفیل، بیگانه‌خوار دیگری است که از انواع گویچه‌های سفید است. نوتروفیل‌ها را در بخش گویچه‌های سفید بررسی می‌کنیم.
گویچه‌های سفید
یافته‌های اولیه نشان داد که در جریان بیماری‌های میکروبی، تعداد گویچه‌های سفید افزایش می‌یابد و به این ترتیب، مشخص شد که بین این گویچه‌ها و میکروب‌ها ارتباط وجود دارد. اما هنوز یک سؤال دیگر باقی مانده بود: گویچه‌های سفید در خون‌اند، اما میکروب‌ها همه جا می‌توانند باشند. گویچه‌های سفید چگونه با میکروب‌های خارج از خون مبارزه می‌کنند؟ آیا گویچه‌های سفید می‌توانند از خون خارج شوند؟
با پیشرفت روش‌های رنگ‌آمیزی و کار با میکروسکوپ، دانشمندان به کشفی دست یافتند که می‌توانست این معما را حل کند. دانشمندان مشاهده کردند که گویچه‌های سفید نه تنها در خون، بلکه در بافت‌های دیگر هم یافت می‌شوند. پس گویچه‌های سفید، توانایی خروج از خون را دارند. فرایند عبور گویچه‌های سفید را از دیوارۀ مویرگ‌ها، تراگذری (دیاپدز) می‌نامند (شکل 4). تراگذری از ویژگی‌های همۀ گویچه‌های سفید است.
واژه شناسی (تراگذری (diapedesis/ دیاپدز))
دیاپدز به معنای از میان چیزی گذشتن است و تراگذری نیز از دو جزء ترا به معنی آن‌سو (طرف دیگر) و گذر به معنی عبور کردن تشکیل شده است.
در سال گذشته دانستید گویچه‌های سفید انواع مختلفی دارند و به روش‌های مختلفی مبارزه می‌کنند. در این قسمت آنهایی را بررسی می‌کنیم که در دومین خط دفاعی نقش دارند. سایر گویچه‌های سفید را در قسمت‌های بعدی بررسی خواهیم کرد.
فعالیت 3 (صفحه 68 کتاب درسی)
در شکل زیر، انواع گویچه‌های سفید نشان داده شده است (مقیاس گویچه‌ها نسبت به هم رعایت نشده است). با توجه به آنچه که در سال قبل خوانده‌اید:
الف) نام هر یک را بیان کنید.
ب) سیتوپلاسم در کدام گویچه‌ها دانه‌دار و در کدام بدون دانه است؟
ج) تحقیق کنید که دانه‌ها از چه چیزی ساخته شده‌اند؟
نوتروفیل‌ها را می‌توان به «نیروهای واکنش سریع» تشبیه کرد. اگر عامل بیماری‌زا در بافت وارد شود، نوتروفیل‌ها با تراگذری خود را به آنها می‌رسانند و با بیگانه‌خواری آنها را نابود می‌کنند (شکل 5). نوتروفیل‌ها مواد دفاعی زیادی حمل نمی‌کنند و چابک‌اند.
همۀ عوامل بیماری‌زا را نمی‌توان با بیگانه‌خواری از بین برد. در برابر عوامل بیماری‌زای بزرگتری مثل کرم‌های انگل که قابل بیگانه‌خواری نیستند، ائوزینوفیل‌ها مبارزه می‌کنند. ائوزینوفیل‌ها محتویات دانه‌های خود را به روی انگل می‌ریزند (شکل 6).
بازوفیل‌ها، به مواد حساسیت‌زا پاسخ می‌دهند. دانه‌های این یاخته‌ها هیستامین و ماده‌ای به نام هپارین دارند. هپارین ضد انعقاد خون است.
مونوسیت‌ها، از خون خارج می‌شوند و پس از خروج، تغییر می‌کنند و به درشت‌خوار و یا یاختههای دندریتی تبدیل می‌شوند.
لنفوسیت‌ها انواع مختلفی دارند. لنفوسیتی را که در دفاع غیر اختصاصی نقش دارد، یاختۀ کشندۀ طبیعی می‌نامند که یاختههای سرطانی و آلوده به ویروس را نابود می‌کنند. یاختۀ کشندۀ طبیعی، به یاختۀ سرطانی متصل میشود، با ترشح پروتئینی به نام پرفورین منفذی در غشا ایجاد میکند. سپس با وارد کردن آنزیمی به درون یاخته، باعث مرگ برنامه‌ریزی شده یاخته میشود (شکل 7). در یاخته‌ها، برنامه‌ای وجود دارد که در صورت اجرای آن، یاخته می‌میرد. این نوع مرگ را مرگ برنامه‌ریزی شده می‌نامند. لنفوسیت‌های دفاع اختصاصی را لنفوسیت‌های B و T می‌نامند و کمی بعد با آنها آشنا خواهیم شد.
فعالیت 4 (صفحه 69 کتاب درسی)
یک گسترش آماده خون را با میکروسکوپ مشاهده و انواع گویچه‌های سفید را در آن مشاهده کنید.
پروتئین‌ها
علاوه بر یاخته‌ها، پروتئین‌ها هم در ایمنی بدن نقش دارند. پروتئین‌های مکمل، گروهی از پروتئین‌های خون (محلول در خوناب)اند. این پروتئین‌ها در فرد غیر آلوده به‌صورت غیرفعال‌اند، اما اگر میکروبی به بدن نفوذ کند، فعال می‌شوند. واکنش فعال شدن، به این صورت است که وقتی یکی از این پروتئین‌ها فعال میشود، دیگری را فعال میکند و به همین ترتیب ادامه می‌یابد.
پروتئین‌های فعال شده به کمک یکدیگر، با ایجاد ساختارهای حلق همانند در غشای میکروب‌ها، منافذی به‌وجود می‌آورند. این منافذ عملکرد غشای یاخته‌ای میکروب را در کنترل ورود و خروج مواد از بین می‌برند و سرانجام یاخته بیگانه می‌میرد (شکل 8). علاوه بر آن، قرارگرفتن پروتئین‌های مکمل روی میکروب، باعث میشود که بیگانه‌خواری آن آسان‌تر انجام شود.
یکی دیگر از روش‌های دفاع، ترشح پروتئینی به نام اینترفرون است. اینترفرون نوع یک از یاخته آلوده به ویروس ترشح میشود و علاوه بر یاختۀ آلوده، بریاخته‌های سالم مجاور هم اثر میکند و آنها را در برابر ویروس مقاوم میکند. اینترفرون نوع دو از یاختههای کشندۀ طبیعی و لنفوسیت‌های T ترشح میشود و درشت‌خوارها را فعال میکند. این نوع اینترفرون نقش مهمی در مبارزه علیه یاختههای سرطانی دارد.
پاسخ التهابی
هر یک از ما به نوعی تجربۀ زخمی شدن یا بریدگی را داشته‌ایم. در این موارد، پوست آسیب می‌بیند و میکروب‌ها فرصتی برای نفوذ پیدا می‌کنند. قرمزی، تورم، گرما و درد که در موضع آسیب‌دیده مشاهده می‌شوند، نشانه‌های التهاب‌اند.
التهاب، پاسخی موضعی است که به دنبال آسیب بافتی بروز میکند. این پاسخ به از بین بردن میکروب‌ها، جلوگیری از انتشار میکروب‌ها و تسریع بهبودی می‌انجامد. التهاب چگونه ایجاد میشود؟
در التهاب، از ماستوسیت‌های آسیب دیده هیستامین رها میشود. به این ترتیب، گویچه‌های سفید بیشتری به موضع آسیب هدایت می‌شوند و خوناب بیشتری به بیرون نشت میکند (شکل 9).
یاختههای دیوارۀ مویرگ‌ها و درشت‌خوارها با تولید پیک‌های شیمیایی، گویچه‌های سفید خون را به محل آسیب‌فرا می‌خوانند.
نوتروفیل‌ها و مونوسیت‌ها با تراگذری از خون خارج می‌شوند. نوتروفیل‌ها بیگانه‌خواری می‌کنند و مونوسیت‌ها به درشت‌خوار تبدیل می‌شوند.
فعالیت 5 (صفحه 71 کتاب درسی)
الف) علت قرمزی، تورم و گرم شدگی موضع التهاب را چگونه توضیح می‌دهید؟
ب) خروج خوناب بیشتر در محل التهاب از رگ چه اهمیتی دارد؟
در رابطه با چرک و مواد موجود در آن تحقیق کنید.
در رابطه با شکل 9:
1- ورود باکتری به بدن
2- ماستوسیت‌های آسیب دیده هیستامین (نقاط آبی) رها می‌کنند.
3- نوتروفیل‌ها و مونوسیت‌ها از مویرگ خارج می‌شوند.
4- پروتئین مکمل فعال شده به غشای باکتری متصل میشود.
5- درشت‌خوارها ضمن تولید پیک شیمیایی باکتری‌ها را بیگانه‌خواری می‌کنند.
تب
یکی از نشانه‌های بیماری‌های میکروبی، تب است. فعالیت میکروب‌ها در دماهای بالا کاهش می‌یابد، هیپوتالاموس در پاسخ به بعضی ترشحاتِ میکروب‌ها، دمای بدن را بالا می‌برد.
فعالیت 6 (صفحه 71 کتاب درسی)
الف) تب چگونه بر فعالیت میکروب‌ها اثر می‌گذارد؟
ب) چرا تب‌های شدید خطرناک‌اند؟
گفتار 3
دفاع اختصاصی چنان که از نام آن بر می‌آید به نوع عامل بیگانه بستگی دارد و تنها بر همان عامل مؤثر است. به‌عنوان مثال، پاسخی که علیه میکروب کزاز ایجاد میشود بر سایر میکروب‌ها اثری ندارد. چگونه عامل غیر خودی به‌طور اختصاصی شناسایی میشود؟ این وظیفه بر عهدهٔ لنفوسیت‌ها است.
لنفوسیت‌ها و شناسایی پادگِن
دفاع اختصاصی بهوسیلهٔ لنفوسیت‌های B و T انجام میشود. هر دو نوع لنفوسیت در مغز استخوان تولید می‌شوند و در ابتدا نابالغ‌اند؛ یعنی توانایی شناسایی عامل بیگانه را ندارند. لنفوسیت‌های B در همان مغز استخوان اما لنفوسیت‌های T در تیموس بالغ می‌شوند و به این ترتیب، توانایی شناسایی عامل بیگانه را به‌دست می‌آورند (شکل 10). تیموس در دوران نوزادی و کودکی فعالیت زیادی دارد اما به تدریج از فعالیت آن کاسته میشود و اندازهٔ آن تحلیل می‌رود.
مولکول‌هایی که این لنفوسیت‌ها شناسایی می‌کنند، پادگِن (آنتی‌ژن) نام دارد. لنفوسیت‌ها چگونه پادگِن را شناسایی می‌کنند؟ هر لنفوسیت B یا T در سطح خود، گیرنده‌های پادگِن دارد که همگی از یک نوع‌اند. هر گیرنده اختصاصی عمل میکند؛ یعنی فقط می‌تواند به یک نوع پادگِن متصل شود و به این ترتیب، پادگِن شناسایی میشود.
نحوهٔ عملکرد لنفوسیت B
لنفوسیت B پادگِن سطح میکروب‌ها یا ذرات محلول مثل سم میکروب‌ها را شناسایی میکند.
از میان لنفوسیت‌های B با گیرنده‌های مختلف، آن لنفوسیتی که توانسته است پادگِن را شناسایی کند به سرعت تکثیر میشود و یاخته‌هایی به نام پادتن‌ساز (پلاسموسیت) را پدید می‌آورد (شکل 11). یاختۀ پادتن‌ساز پادتن ترشح میکند. پادتن همراه مایعات بین یاخته‌ای، خون و لنف به گردش در می‌آید و هرجا با میکروب یا پادگِن‌های محلول برخورد کرد آن را نابود، یا بی‌اثر می‌سازد.
پادتن‌ها مولکول‌هایی Y شکل و از جنس پروتئین‌اند. هر پادتن دو جایگاه برای اتصال به پادگِن دارد (شکل 12). هر لنفوسیت B می‌تواند پس از تبدیل به پادتن‌ساز، پادتنی مشابه با گیرندۀ خود ترشح کند (شکل 13).
پادتن پادگِن را با روش‌هایی که در شکل 14 نشان داده شده است، بی‌اثر یا نابود میکند. از پادتن‌ها می‌توان به‌عنوان دارو نیز استفاده کرد. پادتن آماده را سرم می‌نامند. به عنوان مثال، در زخم‌های شدید، که احتمال فعالیت باکتری کزاز وجود دارد، از سرم ضدّ کزاز استفاده میشود. همچنین پادزهر سمّ مار که بعد از مارگزیدگی استفاده میشود، حاوی پادتن‌هایی است که سمّ مار را خنثی می‌کنند.
نحوهٔ عملکرد لنفوسیت T
لنفوسیت T، یاختههای خودی را که تغییر کرده‌اند، مثلاًً سرطانی یا آلوده به ویروس شده است را نابود میکند. همچنین به یاختههای بخش پیوند شده حمله میکند. لنفوسیت T پس از شناسایی پادگِن تکثیر میشود و لنفوسیت‌های T کشنده را پدید می‌آورد.
لنفوسیت‌های T کشنده به یاخته هدف متصل می‌شوند و با ترشح پرفورین و آنزیم «مرگ برنامه‌ریزی شده» را به راه می‌اندازند.
فعالیت 7 (صفحه 74 کتاب درسی)
آنفلوانزای پرندگان را ویروسی پدید می‌آورد که می‌تواند سایر گونه‌ها، از جمله انسان را نیز آلوده کند. این ویروس به شش‌ها حمله میکند و سبب میشود دستگاه ایمنی بیش از حدّ معمول فعالیت کند. بدین ترتیب، به تولید انبوه و بیش از اندازۀ لنفوسیت‌های T می‌انجامد.
الف) علت مرگ بر اثر آلودگی با این ویروس را چگونه توجیه میکنید؟
ب) چه راهی را برای کنترل این بیماری در جمعیت‌ها پیشنهاد میکنید؟
پاسخ اوّلیه و ثانویه در ایمنی اختصاصی
دفاع اختصاصی، فرایندی است که برای شناسایی پادگِن و تکثیر لنفوسیت‌ها به زمان نیاز دارد. از این‌رو، برخلاف دفاع غیراختصاصی، دفاع سریعی نیست. اما اگر پادگِنی که قبلاً به بدن وارد شده است دوباره به بدن وارد شود، پاسخ دفاع اختصاصی نسبت به قبل سریع‌تر و قوی‌تر است (شکل 15)؛ چرا؟
دستگاه ایمنی دارای «حافظه» است؛ یعنی وقتی با پادگِنی برخورد کند، خاطرهٔ آن برخورد را نگه خواهد داشت. به این ترتیب، پادگِنی که برای دفعات بعدی به بدن وارد میشود سریع‌تر شناسایی میشود. اما چگونه؟
وقتی لنفوسیت، پادگِنی را شناسایی میکند تکثیر میشود، علاوه‌بر لنفوسیت‌های عمل کننده (پادتن‌ساز یا T کشنده) یاختههای دیگری به نام لنفوسیت‌های خاطره پدید می‌آید که تا مدت‌ها در خون باقی می‌مانند (شکل 16).
وجود تعداد زیادی لنفوسیت خاطره در خون، باعث میشود تشخیص پادگِن سریع‌تر صورت پذیرد و برای برخوردهای بعدی، تعداد بیشتری لنفوسیت خاطره پدید آید.
فعالیت 8 (صفحه 75 کتاب درسی)
علت شدیدتر بودن پاسخ ایمنی در برخورد دوم نسبت به برخورد اوّل چیست؟
از خاصیت حافظه‌دار بودن دفاع اختصاصی، در واکسیناسیون استفاده میشود. کافی است یک‌بار میکروب را در شرایط کنترل شده به دستگاه ایمنی معرفی کنیم و به این طریق یاختههای خاطره را پدید آوریم. بدین ترتیب، اگر دوباره همان میکروب به بدن وارد شود، قبل از آنکه فرصت عمل پیدا کند، دستگاه ایمنی آن را از پای در می‌آورد.
واکسن، میکروب ضعیف شده، کشته شده، پادگِن میکروب یا سم خنثی شده آن است که با وارد کردن آن به بدن، یاختههای خاطره پدید می‌آید (شکل 17). به همین علت، ایمنی حاصل از واکسن را ایمنی فعال می‌نامند. در مقابل، ایمنی حاصل از سرم ایمنی غیرفعال است چون پادتن در بدن تولید نشده و یاختۀ خاطره‌ای نیز پدید نیامده است.
فعالیت 9 (صفحه 76 کتاب درسی)
الف) تحقیق کنید که کودکان ایرانی چه واکسن‌هایی را دریافت می‌کنند؟ در چه زمانی؟
ب) چرا بعضی از واکسن‌ها را باید تکرار کرد؟
ایدز، نگاهی دقیق‌تر به ایمنی اختصاصی
نقص ایمنی اکتسابی که به اختصار ایدز (AIDS) نامیده میشود، نوعی بیماری است که عامل آن ویروس است. ویروس این بیماری HIV نام دارد. در این بیماری عملکرد در دستگاه ایمنی فرد، دچار نقص میشود. به همین دلیل حتی ابتلا به کم خطرترین بیماری‌های واگیر ممکن است به مرگ منجر شود.
ویروس ایدز پس از ورود به بدن ممکن است بین 6 ماه تا 15 سال نهفته باقی بماند و بیماری ایجاد نکند. چنین فردی آلوده به HIV است، اما بیمار نیست و هیچ علامتی از ایدز را ندارد. تنها راه تشخیص آن، انجام آزمایش پزشکی است. فرد آلوده یا بیمار می‌تواند این ویروس را به دیگران منتقل کند. به این ترتیب، باعث انتشار ویروس شود.
HIV از طریق رابطۀ جنسی، خون و فراورده‌های خونی آلوده و نیز استفاده از هر نوع اشیای تیز و برنده‌ای که به خون آلوده به ویروس آغشته باشد (مثل استفاده از سرنگ یا تیغ مشترک، خالکوبی و سوراخ کردن گوش با سوزن مشترک) و مایعات بدن منتقل میشود. مادری که آلوده به HIV است می‌تواند در جریان بارداری، زایمان و شیردهی، ویروس را به فرزند خود منتقل کند. دست دادن، روبوسی، نیش حشرات، آب و غذا، این ویروس را منتقل نمی‌کند. انتقال ویروس از طریق ترشحات بینی، بزاق، خلط، عرق و اشک، یا از طریق ادرار و مدفوع ثابت نشده است. تاکنون درمانی قطعی برای ایدز یافت نشده است و بهترین راه مقابله با آن، پیشگیری و افزایش آگاهی عمومی است.
دستگاه ایمنی چگونه در ایدز آسیب می‌بیند؟ زیست‌شناسان دریافتند که علت بیماری ایدز، حملۀ ویروس به لنفوسیت‌های T و از پای درآوردن آنهاست (شکل 18). این مشاهده بلافاصله پرسشی را مطرح میکند: چرا از بین رفتن لنفوسیت‌های T به تضعیف کل دستگاه ایمنی، حتی لنفوسیت‌های B می‌انجامد؟ فعالیت لنفوسیت T چه ارتباطی با لنفوسیت B دارد؟
بیشتر بدانید
تنها راه آگاهی از آلودگی به ویروس ایدز آزمایش است و هیچ علامتی را نمی‌توان برای آلوده بودن در نظر گرفت. آزمایش ایدز به روش‌های مختلفی صورت می‌گیرد. اگر جواب آزمایش‌های اولیه، وجود ویروس را نشان دهد، از آزمایش‌های تکمیلی برای تأیید آن استفاده میشود. آزمایش اوّلیه بر مبنای سنجش پادتنی است که علیه ویروس تولید میشود. بنابراین، زمانی این آزمایش انجام میشود که پادتن ساخته شده باشد. حداقل دو هفته طول می‌کشد تا مقدار پادتن به اندازۀ قابل سنجش برسد.
بر مبنای روش آزمایش و دقت آن می‌توان سه هفته بعد از زمانی که احتمال آلودگی می‌رود نسبت به انجام آزمایش اقدام کرد. اما چون ممکن است در این مدت بدن هنوز به اندازۀ کافی پادتن نساخته باشد؛ لذا این آزمایش باید 3 و 6 ماه بعد دوباره انجام شود.
آزمایش ایدز در شمار آزمایش‌های رایج نیست. بنابراین، فرد باید به‌طور مشخص این آزمایش را درخواست کند. انجام این آزمایش در مراکز مشاوره بیماری‌های رفتاری (ایدز) رایگان و نتیجۀ آن محرمانه است.
پاسخ به این سوال، به درک مدل دقیق‌تری از نحوۀ عمل دستگاه ایمنی انجامید. مشاهدات بیشتر نشان داد که HIV نه به همۀ لنفوسیت‌های T، بلکه به نوع خاصی از آنها حمله میکند. در واقع فعالیت لنفوسیت‌های B و دیگر لنفوسیت‌های T به کمک این نوع خاص انجام میشود؛ لذا آن را لنفوسیت T کمک کننده نامیدند. ویروس با از بین بردن این لنفوسیت‌ها، عملکرد لنفوسیت‌های B و T و در نتیجه سیستم ایمنی را مختل میکند.
حساسیت
دستگاه ایمنی به همۀ مواد خارجی پاسخ نمی‌دهد. مثلاً دستگاه ایمنی به حضور میکروب‌های مفید در دستگاه گوارش پاسخ نمی‌دهد. به عدم پاسخ دستگاه ایمنی در برابر عامل‌های خارجی تحمل ایمنی می‌گویند.
در اطراف ما مواد گوناگونی وجود دارد که بی‌خطرند و دستگاه ایمنی نسبت به آنها تحمل دارد. اما در فردی ممکن است دستگاه ایمنی به این مواد بی‌خطر واکنش نشان دهد و پاسخ ایمنی ایجاد شود. در چنین حالتی می‌گوییم که این فرد نسبت به آن مادّه حساسیت دارد. ماده‌ای را که باعث حساسیت شده است، حساسیت‌زا می‌نامند.
پاسخ دستگاه ایمنی به مادۀ حساسیت‌زا، ترشح هیستامین از ماستوسیت‌ها و بازوفیل‌هاست. در نتیجۀ ترشح هیستامین علائمِ شایعِ حساسیت مثل قرمزی و آب‌ریزش از بینی ایجاد میشود.
بیشتر بدانید (بیماری MS)
عوامل مسبب بیماری MS هنوز به‌طور قطع مشخص نیستند. علایم این بیماری متفاوت است اما غالباً با اختلالات دید (تاری و دوبینی) و اختلالات حسی و حرکتی (مثل اختلال در راه رفتن) همراه است.
بیماری‌های خود ایمنی
گاهی دستگاه ایمنی یاختههای خودی را به عنوان غیرخودی شناسایی و به آنها حمله میکند و باعث بیماری میشود؛ به این نوع بیماری‌ها، بیماری خودایمنی می‌گویند. دیابت نوع یک، مثالی از بیماری خود ایمنی است. در این بیماری، دستگاه ایمنی به یاختههای تولیدکنندۀ انسولین حمله میکند و آنها را از بین می‌برد.
اِم.اِس. بیماری خودایمنی دیگری است که در آن میلین اطراف یاختههای عصبی در مغز و نخاع مورد حملۀ دستگاه ایمنی قرار می‌گیرد و در قسمت‌هایی از بین می‌رود. بدین ترتیب، در ارتباط دستگاه عصبی مرکزی با بقیۀ بدن اختلال ایجاد میشود.
ایمنی در جانوران
همۀ جانوران ایمنی غیر اختصاصی دارند، اما ایمنی اختصاصی اساساً در مهره‌داران دیده میشود. با وجود این، ساز و کارهایی در بی‌مهرگان یافت شده است که مشابه ایمنی اختصاصی عمل می‌کنند. به عنوان مثال، در مگسِ میوه، مولکولی کشف شده است که می‌تواند به صدها شکل مختلف درآید و پادگِن‌های مختلفی را شناسایی کند.
مطالعات دانشمندان دربارۀ دستگاه ایمنی بی‌مهرگان در سال‌های اخیر، شباهت‌های بیشتری با مهره‌داران را نشان داده است. این‌گونه مطالعات ما را در درک بهتر نحوۀ پیدایش ایمنی اختصاصی یاری خواهد کرد.
فصل ششم
گفتار 1
زندگی انسان، با تشکیل یاخته‌ای به نام تخم آغاز میشود و پس از چند ماه به نوزادی با میلیاردها یاخته تبدیل میشود. روند افزایش یاخته‌ها حتی بعد از این هم ادامه می‌یابد، به‌طوری که تعداد یاخته‌ها در بدن یک فرد بالغ به صدها میلیارد می‌رسد. این افزایش شگفت‌انگیز با تقسیمات پیاپی یاخته‌ها صورت می‌پذیرد. با توجه به مطالبی که در سال‌های گذشته فرا گرفتید، چه انواعی از تقسیم در بدن یک فرد بالغ را می‌شناسید؟ هر نوع از این تقسیم‌ها در چه نوع یاخته‌هایی، انجام میشود؟ نتیجۀ هر نوع از تقسیم چیست؟ آیا همۀ یاختههای بدن، تقسیم می‌شوند؟
همان‌طور که می‌دانید فام‌تَن از دِنا (DNA) و پروتئین تشکیل شده است. به شکل 1 توجه کنید. زمانی که یاخته در حال تقسیم نیست، فشردگی فام‌تن‌های هسته، کمتر و به‌صورت توده‌ای از رشته‌های درهم است که به آن، فامینه (کروماتین) می‌گویند. هر رشتهٔ فامینه دارای واحدهای تکراری به نام هسته تَن (نوکلئوزوم) است. در هسته‌تن، مولکول دِنا حدود 2 دور در اطراف 8 مولکول پروتئینی به نام هیستون پیچیده است. مادّهٔ وراثتی هسته در تمام مراحل زندگی یاخته، به‌جز تقسیم، به‌صورت فامینه است. پیش از تقسیم یاخته، رشته‌های فامینه دو برابر و در حین تقسیم یاخته فشرده می‌شوند (شکل 1).
شکل 2، تصویر یک فام‌تن را در حداکثر فشردگی نشان میدهد. همان‌طور که در این شکل مشاهده میشود، این فام‌تن از دو بخش همانند به نام فامینک (کروماتید) تشکیل شده است. به این فامتنها، فام‌تن‌های مضاعف شده می‌گویند. فامینک‌های هر فام‌تن مضاعف از نظر نوع ژن‌ها یکسان‌اند و به آنها فامینک‌های خواهری گفته میشود. فامینک‌های خواهری در محلی به نام سانترومر به هم متصل‌اند.
تعداد فام‌تن
هرگونه از جانداران، تعداد معیّنی فام‌تن در یاختههای پیکری خود دارند که به آن عدد فام‌تنی می‌گویند. یاختههای پیکری، همان یاختههای غیرجنسی جاندارند. ممکن است تعداد فام‌تن یاختههای پیکری بعضی از جانداران مانند هم باشد؛ مثلاً در یاختههای پیکری انسان و درخت زیتون 46 فام‌تن وجود دارد، ولی به‌طور مسلّم ژن‌های آنها بسیار متفاوت‌اند. تعداد فام‌تن‌های جانداران مختلف (به جز باکتری‌ها) از 2 تا بیش از 1000 عدد متغیر است.
واژه شناسی
فامینه (chromatin/ کروماتین)
فامینک (chromatid/ کروماتید)
فام‌تن (chromosome/ کروموزوم)
فام و کروم هر دو به معنای رنگ هستند که در کلمات متفاوتی به‌کار رفته، وقتی به‌صورت توده رنگ‌پذیر دیده می‌شوند فامینه، به‌صورت اجسام رنگ‌پذیر فام‌تن و جزء کوچک‌تر اینها همراه با پسوند صغیر (ک) به‌کار رفته و فامینک خوانده میشود.
یاختههای پیکری انسان، دولاد (دیپلوئید) هستند
برای تعیین تعداد فامتنها و تشخیص بعضی از ناهنجاری‌های فام‌تنی، کاریوتیپ تهیه میشود. کاریوتیپ تصویری از فامتنها با حداکثر فشردگی است که براساس اندازه، شکل و محل قرارگیری سانترومرها، مرتب و شماره‌گذاری شده‌اند (شکل 3).
با بررسی کاریوتیپ انسان، مشاهده میشود که هر فام‌تن دارای یک فام‌تن شبیه خود است که به این فامتنها، همتا گفته میشود. به جاندارانی که یاختههای پیکری آنها از هر فام‌تن دو نسخه داشته باشند، دولاد می‌گویند. در این یاخته‌ها، دو مجموعه فام‌تن وجود دارد که دو‌به‌دو به یکدیگر شبیه‌اند؛ یک مجموعه فام‌تن از والد مادری و یک مجموعه از والد پدری دریافت شده است. این یاخته‌ها را با نماد کلی «2n» نشان می‌دهند.
در انسان و بعضی جانداران، فام‌تن‌هایی وجود دارند که در تعیین جنسیت نقش دارند. به این فامتنها، فام‌تن جنسی گفته میشود. فام‌تن‌های جنسی ممکن است شبیه هم نباشند. نمونهٔ این فامتنها را در کاریوتیپ شکل 3 مشاهده میکنید. فام‌تن‌های جنسی در انسان را با نماد Y و X نشان می‌دهند. هسته یاختههای پیکری زنان دو فام‌تن X و مردان یک فام‌تن X و یک فام‌تن Y دارند.
بیشتر بدانید
جدول 1- عدد فام‌تنی برخی جانداران
با توجه به جدول آیا بین ساده و پیچیده بودن جاندار و تعداد فامتنها می‌تواند ارتباطی وجود داشته باشد؟
بعضی یاخته‌ها مانند یاختۀ جنسی انسان، تک لاد (هاپلوئید) هستند؛ یعنی یک مجموعه فام‌تن دارند. یاختههای تک‌لاد را با نماد کلی «n» نشان می‌دهند. «n» تعداد فام‌تن‌های یک مجموعه است؛ مثلاً در انسان 𝑛=23 است. در یک مجموعۀ فام‌تنی، هیچ فام‌تنی با فام‌تن دیگر همتا نیست.
چرخهٔ یاخته‌ای
مراحلی که یک یاخته از پایان یک تقسیم تا پایان تقسیم بعدی می‌گذراند را چرخۀ یاخته‌ای می‌گویند. این چرخه، شامل مراحل اینترفاز و تقسیم است. در یاختههای مختلف، مدت این مراحل متفاوت است (شکل 4).
اینترفاز:
یاخته‌ها بیشتر مدت زندگی خود را در این مرحله می‌گذرانند. کارهایی مانند رشد، ساخت مواد مورد نیاز و انجام کارهای معمول یاخته در این مرحله انجام میشود. اینترفاز شامل مراحل 𝐺1، 𝑆 و 𝐺2 است.
مرحلۀ وقفۀ اوّل یا 𝐺1: مرحلۀ رشد یاخته‌هاست و یاخته‌ها مدت زمان زیادی در این مرحله می‌مانند. یاخته‌هایی که به‌طور موقت یا دائمی تقسیم نمی‌شوند، معمولاً در این مرحله متوقف می‌شوند. این یاخته‌ها به‌طور موقت یا دائم به مرحله‌ای به نام 𝐺0 وارد می‌شوند. یاختهٔ عصبی نمونه‌ای از این یاخته‌هاست.
مرحلهٔ 𝑆: دو برابر شدن دِنای (DNA) هسته، در این مرحله انجام میشود که نتیجۀ همانندسازی است. همانندسازی دِنا فرایندی است که طی آن از یک مولکول دِنا، دو مولکول یکسان ایجاد میشود.
مرحلهٔ وقفهٔ دوم یا 𝐺2: این مرحله نسبت به مراحل قبلی اینترفاز، کوتاه‌تر است و در آن، یاخته‌ها آمادۀ مرحلۀ تقسیم می‌شوند. در این مرحله، ساخت پروتئین‌ها و عوامل مورد نیاز برای تقسیم یاخته افزایش پیدا می‌کنند و یاخته‌ها آمادۀ تقسیم می‌شوند.
تقسیم یاخته:
در این مرحله، دو فرایند تقسیم هسته (رشتمان یا کاستمان) و تقسیم سیتوپلاسم انجام میشود. در سال‌های گذشته تا حدودی با این فرایندها آشنا شدید. با تقسیم سیتوپلاسم، در نهایت یاختههای جدید ایجاد میشود.
گفتار 2
در رِشتِمان مادّۀ ژنتیک، که در مرحلۀ S همانندسازی شده بود، تقسیم میشود و به یاختههای جدید می‌رسد. فامتنها که در هسته پراکنده‌اند، ابتدا باید به طور دقیق در وسط یاخته آرایش یابند و به مقدار مساوی بین یاختههای حاصل تقسیم شوند. برای حرکت و جدا شدن صحیح فامتنها، ساختارهایی به نام دوک‌تقسیم ایجاد میشود (شکل 5 - الف). دوک تقسیم، مجموعه‌ای از ریزلوله‌های پروتئینی است که هنگام تقسیم، پدیدار و سانترومر فام‌تن به آن متصل میشود. با کوتاه شدن رشته‌های دوک متصل به سانترومر، فامتنها از هم جدا می‌شوند و به قطبین می‌روند.
واژه شناسی (رشتمان (mitosis/ میتوز))
(میتو) به معنی رشته و میتوز فرایندی است که در آن تعداد رشته‌های فام‌تن ثابت می‌مانند و واژه رشتمان از کلمه‌های رشته و مان تشکیل شده که رشته به فامتنها و مان حالت و فرایندی را نشان میدهد که در آن فامتنها ثابت می‌مانند.
در یاختههای جانوری، میانک‌ها (سانتریول‌ها) ساخته شدن رشته‌های دوک را سازمان می‌دهند.
میانک‌ها، یک جفت استوانۀ عمود برهم‌اند که در اینترفاز، برای تقسیم یاخته، دوبرابر می‌شوند. هر یک از این استوانه‌ها، از تعدادی لولۀ کوچک‌تر پروتئینی تشکیل شده است. ساختار میانک‌ها در شکل 5 نشان داده شده است.
رشتمان، فرایندی پیوسته است، ولی زیست‌شناسان برای سادگی، آن را مرحله‌بندی می‌کنند. طرح ساده‌ای از تقسیم فامتنها در رشتمان را در شکل 6 مشاهده میکنید.
پروفاز: در این مرحله، رشته‌های فامینه فشرده، ضخیم و کوتاه‌تر می‌شوند. به‌طوری که به‌تدریج با میکروسکوپ نوری می‌توان آنها را مشاهده کرد. ضمن فشرده شدن فام‌تن، میانک‌ها به دو طرف یاخته حرکت می‌کنند و بین آنها دوک تقسیم تشکیل میشود. در این مرحله پوشش هسته شروع به تخریب میکند.
پرومتافاز: در این مرحله، پوشش هسته و شبکۀ آندوپلاسمی تجزیه می‌شوند تا رشته‌های دوک بتوانند به فامتنها برسند. در همین حال سانترومر فامتنها به رشته‌های دوک متصل می‌شوند.
متافاز: فامتنها بیشترین فشردگی را پیدا می‌کنند و در وسط (سطح استوایی) یاخته ردیف می‌شوند.
آنافاز: در این مرحله، با تجزیۀ پروتئین اتصالی در ناحیۀ سانترومر، فامینک‌ها از هم جدا می‌شوند. فاصله گرفتن فامینک‌ها با کوتاه شدن رشته‌های دوک متصل به فام‌تن انجام میشود. فامتنها که اکنون تک فامینکی‌اند، به دو سوی یاخته (قطب) کشیده می‌شوند.
تلوفاز: رشته‌های دوک تخریب شده و فامتنها شروع به باز شدن می‌کنند تا به‌صورت فامینه درآیند. پوشش هسته نیز مجدداً تشکیل میشود. در پایان تلوفاز، یاخته، دو هسته مشابه دارد. مراحل تقسیم رشتمان در شکل 7 نشان داده شده است.
تقسیم سیتوپلاسم
پس از رشتمان، اجزای یاخته بین دو سیتوپلاسم تقسیم می‌شوند. با تقسیم سیتوپلاسم دو یاختۀ جدید تشکیل میشود.
در یاختههای جانوری تقسیم سیتوپلاسم با ایجاد فرورفتگی در وسط آن شروع میشود. این فرورفتگی حاصل انقباض حلقهای از جنس اکتین و میوزین است که مانند کمربندی در سیتوپلاسم قرار می‌گیرد و به غشا متصل است. با تنگ شدن این حلقۀ انقباضی در نهایت دو یاخته از هم جدا می‌شوند (شکل 8).
در یاختههای گیاهی، حلقۀ انقباضی تشکیل نمی‌شود. در این یاخته‌ها نخست ساختاری به نام صفحۀ یاخته‌ای در محلّ تشکیل دیوارۀ جدید، ایجاد میشود. این صفحه با تجمع ریزکیسه‌های دستگاه گلژی و به‌هم پیوستن آنها تشکیل میشود. این ریزکیسه‌ها، دارای پیش‌سازهای تیغۀ میانی و دیوارۀ یاخته‌اند. با اتصال این صفحه به دیوارۀ یاختۀ مادری دو یاختۀ جدید از هم جدا می‌شوند (شکل 9). ساختارهایی مانند لان و پلاسمودسم که سال گذشته با آنها آشنا شدید در هنگام تشکیل دیوارهٔ جدید، پایه‌گذاری می‌شوند.
فعالیت 1 (صفحه 86 کتاب درسی)
در دنیای جانداران یاختههای چندهسته‌ای به روش‌های مختلفی ایجاد می‌شوند. در سال گذشته با بعضی از این یاخته‌ها آشنا شدید. آیا می‌توانید بعضی از آنها را نام ببرید؟ در مورد نحوۀ تشکیل این نوع از یاخته‌ها تحقیق کنید و نتیجۀ آن را به کلاس ارائه دهید.
فعالیت 2 (صفحه 87 کتاب درسی)
با توجه به آنچه دربارۀ چرخه یاخته‌ای فراگرفته‌اید تصاویر میکروسکوپی زیر را بر اساس مراحل آن، با شماره‌گذاری مرتب کنید.
|
|
| |
|
| ||
تقسیم یاخته، فرایندی تنظیم شده است
بعضی یاختههای بدن جانداران، مانند یاختههای بنیادی مغز استخوان و یاختههای مریستمی گیاهان می‌توانند دائماً تقسیم شوند. همین یاخته‌ها در شرایط خاصی، مثلاً شرایط نامساعد محیطی یا افزایش بیش از حدّ تعداد یاخته‌ها، تقسیم خود را کاهش می‌دهند و یا متوقف می‌کنند. برعکس، یاختههای عصبی به‌ندرت تقسیم می‌شوند. این یاخته‌ها چگونه تشخیص می‌دهند در چه زمان یا به چه مقداری باید تقسیم شوند؟ چه عواملی تنظیم کنندۀ سرعت و تعداد تقسیم یاخته‌اند؟ چگونه تعداد چرخه‌های یاخته تنظیم می‌شوند و چرا این تنظیم در برخی یاخته‌ها به‌هم می‌خورد؟
عوامل تنظیم کنندهٔ تقسیم یاخته
یاخته‌ها در پاسخ به بعضی عوامل محیطی و مواد شیمیایی سرعت تقسیم خود را تنظیم می‌کنند. انواعی از پروتئین‌ها وجود دارد که با فرایندهایی منجر به تقسیم یاخته‌ای می‌شوند. پروتئین‌های دیگری نیز وجود دارند که در شرایط خاصی، مانع از تقسیم یاخته‌ها می‌شوند. این پروتئین‌ها در سرعت تقسیم یاخته مانند پدال گاز و ترمز عمل می‌کنند؛ یا در گیاهان در محل آسیب دیده، نوعی عامل رشد تولید می‌شوند تا با تقسیم سریع، تودۀ یاخته ایجاد کنند. این تودۀ یاخته مانع نفوذ میکروب‌ها میشود؛ یا نوعی عامل رشد، در پوست انسان زیر محل زخم تولید میشود که با افزایش سرعت تقسیم یاخته‌ها، سرعت بهبود زخم را افزایش میدهد. مثال دیگر این مواد، اریتروپویتین است که در سال گذشته با آن آشنا شدید. با توجه به آنچه آموختید این ماده بر کدام بخش بدن اثر می‌گذارد و نتیجۀ آن چیست؟
در چرخۀ یاخته‌ای، چند نقطۀ وارسی وجود دارد. نقاط وارسی مراحلی از چرخۀ یاخته‌اند که به آن اطمینان می‌دهند که مرحلۀ قبل کامل شده است و عوامل لازم برای مرحلۀ بعد آماده‌اند. در شکل 10 بعضی از این نقاط را می‌بینید.
تقسیم بی رویهٔ یاخته
یاخته‌ها با تقسیم، افزایش و با مرگ، کاهش می‌یابند. اگر تعادل بین تقسیم یاخته و مرگ یاخته‌ها به هم بخورد، چه وضعی پیش می‌آید؟ نتیجه می‌تواند ایجاد یک تومور باشد. تومور، توده‌ای است که در اثر تقسیمات تنظیم نشده ایجاد میشود. تومورها به دو نوع خوش خیم و بدخیم تقسیم می‌شوند. نوع خوش‌خیم رشدی کم دارد و یاختههای آن در جای خود می‌مانند و منتشر نمی‌شوند. این نوع تومور معمولاً آن‌قدر بزرگ نمی‌شوند که به بافت‌های مجاور خود آسیب بزنند. البته در مواردی که تومور بیش از اندازه بزرگ شود، می‌تواند در انجام اعمال طبیعی اندام اختلال ایجاد کند. لیپوما یکی از انواع تومورهای خوش‌خیم است که در افراد بالغ متداول است. در این تومور، یاختههای چربی تکثیر شده و تودۀ یاخته ایجاد میکند (شکل 11 - الف).
ب) ملانوما: نوعی تومور بدخیم یاختههای رنگدانه‌دار پوست
واژه شناسی (دگر نشینی (metastasis/ متاستاز))
«متا» به معنی دگر و «استاز» به معنی ایستادن و تثبیت است. دگرنشینی نیز به معنای برخاستن از یک بافت یا اندام و نشستن در بافت یا اندام دیگر است.
تومور بدخیم یا سرطان به بافت‌های مجاور حمله میکند و توانایی دگرنشینی (متاستاز) دارد؛ یعنی می‌تواند یاخته‌هایی از آن جدا شده و همراه با جریان خون، یا به‌ویژه لنف به نواحی دیگر بدن بروند، در آنجا مستقر شوند و رشد کنند (شکل 12). علت اصلی سرطان، بعضی تغییرات در مادهٔ ژنتیکی یاخته است که باعث میشود چرخهٔ یاخته از کنترل خارج شود (شکل 11 - ب).
تشخیص و درمان سرطان
روش‌های متعددی برای تشخیص و درمان سرطان‌ها وجود دارد و گاهی ترکیبی از این روش‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. بافت‌برداری روشی است که در آن، تمام یا بخشی از بافت سرطانی یا مشکوک به سرطان برداشته میشود. آزمایش خون به این شناسایی کمک میکند.
روش‌های رایج درمان سرطان شامل جراحی، شیمی درمانی و پرتودرمانی است. در پرتودرمانی، یاخته‌هایی که به سرعت تقسیم می‌شوند، به‌طور مستقیم تحت تأثیر پرتوهای قوی قرار می‌گیرند. شیمی درمانی با استفاده از داروها باعث سرکوب تقسیم یاخته‌ها در همۀ بدن میشود. این روش‌های درمانی می‌توانند به یاختههای مغز استخوان، پیاز مو و پوشش دستگاه گوارش نیز آسیب برسانند. مرگ این یاخته‌ها از عوارض جانبی شیمی درمانی است که باعث ریزش مو، تهوع و خستگی میشود. حتی بعضی افراد که تحت تأثیر تابش‌های شدید یا شیمی درمانی قوی قرار می‌گیرند مجبور به پیوند مغز استخوان می‌شوند تا بتوانند یاختههای خونی مورد نیاز را بسازند.
بیشتر بدانید
یاختههای سرطانی در صورت وجود مادهٔ غذایی و فضای کافی می‌توانند به‌طور دائم تقسیم شوند. یاختههای سرطانی زنی سیاه‌پوست به نام هنریتا لکس Henrietta Lacks که در سال 1951 در اثر همین بیماری درگذشت، همچنان در حال تقسیم در محیط آزمایشگاهی بسیاری از نقاط جهان است. محققان زیادی از یاختههای هلا Hela (مخفف نام هنریتا لکس) در آزمایشگاه‌های زیست‌شناسی استفاده می‌کنند. این یاخته‌ها می‌توانند در مجاورت یاختههای دیگر، آنها را به حالت سرطانی در بیاورند.
بیشتر بدانید
یاختههای سرطانی و یاختههای عادی در چند ویژگی با هم تفاوت دارند:
1- یاختههای سرطانی، تقسیمات بدون کنترل دارند.
2- شکل یاختههای سرطانی با یاختههای عادی تفاوت دارد. همچنین ممکن است یاختههای سرطانی، چند هسته‌ای شوند.
3- بسیاری از یاختههای سرطانی نامیرا هستند؛ یعنی برخلاف یاختههای عادی بعد از چند تقسیم نمی‌میرند.
4- یاختههای عادی در حضور عوامل، رشد تقسیمات خود را شروع می‌کنند و با اتمام آن، پایان می‌دهند. بسیاری از یاختههای سرطانی حتی بدون حضور عوامل رشد، می‌توانند تقسیم شوند.
5- در یاختههای عادی در محیط کشت، با تکثیر و رسیدن لبهٔ یاخته‌ها به هم، تقسیم متوقف میشود. در ضمن، یاختههای عادی در محیط کشت نیازمند سطح جامد برای اتصال‌اند. یاختههای سرطانی هیچ کدام از این خصوصیات را ندارند. این موضوع، علت توانایی دگرنشینی یاختههای سرطانی را نشان میدهد.
6- یاختههای عادی در اثر آسیب‌دیدگی، دچار خزان یاخته‌ای می‌شوند، ولی یاختههای سرطانی نمی‌میرند.
7- یاختههای سرطانی موادی را تولید می‌کنند که باعث ایجاد رگ‌های جدید خونی می‌شوند تا فرایند غذارسانی و دفع مواد زاید به راحتی انجام شود (شکل مراحل رشد و دگرنشینی یاختههای سرطانی).
وراثت و محیط، هر دو در ایجاد سرطان نقش دارند
پروتئین‌ها، تنظیم کنندهٔ چرخهٔ یاخته و مرگ آن هستند. پروتئین‌ها محصول عملکرد ژن‌ها هستند. بنابراین، مشخص است که در ایجاد سرطان، ژن‌ها نقش دارند. ژن‌های زیادی شناخته شده‌اند که در بروز سرطان مؤثرند. علت شیوع بیشتر بعضی سرطان‌ها در بعضی جوامع، همین مسئله است.
عوامل محیطی هم در بروز سرطان مؤثرند. پرتوهای فرابنفش، بعضی آلاینده‌های محیطی و دود خودروها به ساختار «دِنا» آسیب می‌زنند. سایر پرتوها و مواد شیمیایی سرطان‌زا، موادغذایی دودی شده مثل گوشت و ماهی دودی، بعضی ویروس‌ها، قرص‌های ضدبارداری، نوشیدنی‌های الکلی و دخانیات از عوامل مهم سرطان‌زایی‌اند.
فعالیت 3 (صفحه 90 کتاب درسی)
با استفاده از منابع علمی بررسی کنید که کدام نوع از سرطان‌ها در کشور ما شیوع بیشتری دارند. چرا بعضی انواع سرطان در بخش‌های خاصی از کشور ما شایع‌ترند؟
بیشتر بدانید
جدول 2- برخی عوامل مؤثر بر بروز سرطان
مرگ برنامه‌ریزی شدهٔ یاخته
مرگ یاخته‌ها می‌تواند تصادفی باشد؛ مثلاً در بریدگی، یاخته‌ها آسیب می‌بینند و از بین می‌روند. به این حالت، بافت‌مردگی گفته میشود. ولی مرگ برنامه‌ریزی شدۀ یاخته‌ای شامل یک‌سری فرایندهای دقیقاً برنامه‌ریزی شده است که در بعضی یاخته‌ها و در شرایط خاص ایجاد میشود. این فرایند با رسیدن علایمی به یاخته شروع میشود. به دنبال این رخداد، در چند ثانیه پروتئین‌های تخریب کننده در یاخته شروع به تجزیۀ اجزای یاخته و مرگ آن می‌کنند.
حذف یاختههای پیر یا آسیب‌دیده، مانند آنچه در آفتاب سوختگی اتفاق می‌افتد، مثالی از مرگ برنامه‌ریزی شدۀ یاخته‌ای است؛ چون پرتوهای خورشید دارای اشعۀ فرابنفش‌اند آفتاب سوختگی می‌تواند سبب آسیب به «دِنا» یاخته‌ها و بروز سرطان شود. مرگ برنامه‌ریزی شدۀ یاخته‌ای، با از بین بردن یاختههای آسیب دیده، آنها را حذف میکند. مثال دیگر، حذف یاختههای اضافی از بخش‌های عملکردی مانند پرده‌های بین انگشتان پا در پرندگان است (شکل 13).
فعالیت 4 (صفحه 91 کتاب درسی)
با استفاده از خمیر بازی (چند رنگ) و بارعایت موارد بهداشتی، مراحل تقسیم رشتمان را طراحی کنید. برای این کار، عدد فام‌تنی یاختهٔ فرضی را 4 یا 6 در نظر بگیرید. هر مجموعه فام‌تن را با یک رنگ انتخاب کنید و با توجه به این فعالیت به پرسش‌های زیر پاسخ دهید:
الف) در متافاز فام‌تن‌های همتا نسبت به هم چگونه روی رشته‌های دوک قرار می‌گیرند؟
ب) با توجه به عدد فام‌تنی انتخابی، تعداد فامتنها و فامینک‌ها را قبل و بعد از رشتمان تعیین کنید.
گفتار 3
واژه شناسی (کاستمان (meiosis/ میوز))
meioun به معنی کاستن است. کاست از مصدر کاستن همراه با (مان) واژه کاستمان را می‌سازد که به فرایند کاسته شدن تعداد فامتنها در حین تقسیم اشاره دارد.
در گذشته با تولید مثل جنسی و غیرجنسی آشنا شدید. با توجه به آنچه آموخته‌اید، چه تفاوت‌های اصلی در این دو نوع تولید مثل وجود دارد؟ هر یک از این روش‌ها چه مزایایی دارد؟ چه روش‌های تولید مثل غیرجنسی را می‌شناسید؟ کدام نوع تقسیم با تولیدمثل جنسی ارتباط بیشتری دارد؟
کاستمان، کاهش تعداد فامتنها
در تولید مثل جنسی، دو یاختهٔ جنسی (گامت) با هم ترکیب و هسته‌های آنها با هم ادغام می‌شوند. یاختههای مؤثر در تولیدمثل جنسی با نوعی تقسیم کاهشی به نام کاستمان ایجاد می‌شوند. به نظر شما اهمیت این نوع تقسیم در جانداران چیست؟
کاستمان از دو مرحلهٔ کلی کاستمان 1و 2 تشکیل شده است؛ پس از تقسیم هسته نیز تقسیم سیتوپلاسم انجام میشود (شکل 14). پیش از این تقسیم نیز، مانند رشتمان، اینترفاز رخ میدهد.
کاستمان 1
در این مرحله از تقسیم کاستمان، عدد فان‌تنی نصف میشود. این بخش از کاستمان چهار مرحله دارد که عبارت‌اند از: پروفاز 1، متافاز 1، آنافاز 1 و تلوفاز 1 (شکل 16).
پروفاز 1: فام‌تن‌های همتا از طول در کنار هم قرار می‌گیرند و فشرده می‌شوند. به این ساختار چهار فامینکی، چهارتایه (تتراد) گفته میشود. چهارتایه از ناحیهٔ سانترومر به رشته‌های دوک متصل می‌شوند. سایر وقایع این مرحله، شبیه پروفاز و پرومتافاز رشتمان است (شکل 15).
متافاز 1: چهارتایه‌ها در استوای یاخته، روی رشته‌های دوک قرار می‌گیرند.
آنافاز 1: فام‌تن‌های همتا که مضاعف شده‌اند، از هم جدا می‌شوند و به سمت قطبین یاخته حرکت می‌کنند. نحوۀ کوتاه شدن رشته‌های دوک، شبیه فرایند رشتمان است.
تلوفاز 1: با رسیدن فامتنها به دو سوی یاخته، پوشش هسته دوباره تشکیل میشود.
معمولاً در پایان کاستمان 1 تقسیم سیتوپلاسم انجام میشود. نتیجۀ کاستمان 1 ایجاد دو یاخته است (شکل 16).
با توجه به شکل 16 می‌توانید بگویید عدد فام‌تنی یاختههای حاصل، چه تفاوتی با یاختهٔ مادری دارد؟
کاستمان 2
در این مرحله یاختههای حاصل از کاستمان 1، مراحل پروفاز 2، متافاز 2، آنافاز 2 و تلوفاز 2 را می‌گذرانند. وقایع کاستمان 2 بسیار شبیه رشتمان است و در پایان آن، از هر یاخته دو یاخته شبیه هم ایجاد میشود که نصف فام‌تن‌های یاختههای مادر را دارند. این فامتنها مضاعف نیستند. در پایان کاستمان 2، تقسیم سیتوپلاسم انجام میشود. در مجموع و با پایان تقسیم کاستمان از یک یاخته 2n، چهاریاخته n فام‌تنی حاصل میشود.
فعالیت 5 (صفحه ی 94 کتاب درسی)
1- تقسیم کاستمان 1 از نظر نحوۀ آرایش فامتنها و جدا شدن آنها تفاوت اساسی با تقسیم رشتمان دارد. آیا می‌توانید با توجه به شکل‌های رشتمان و کاستمان، این تفاوت‌ها را بیان کنید؟
2- تقسیم کاستمان 2 را با تقسیم رشتمان مقایسه کنید. چه شباهت‌ها و تفاوت‌هایی بین این دو فرایند وجود دارد؟
3- با استفاده از خمیربازی و با رعایت موارد بهداشتی، طرح ساده‌ای از مراحل تقسیم کاستمان را بسازید. برای این کار، عدد فام‌تنی یاختهٔ فرضی را 4، 6 و یا 8 در نظر بگیرید. بهتر است که هر مجموعه از فامتنها با یک رنگ انتخاب شوند.
تغییر در تعداد فامتنها
گرچه تقسیم یاخته‌ای با دقت زیاد انجام میشود، ولی به ندرت ممکن است اشتباهاتی در روند تقسیم رخ دهد. چندلادی (پلی‌پلوئیدی) شدن و با هم ماندن فامتنها، نمونه‌هایی از این خطاهای کاستمانی هستند. اشتباه در تقسیم می‌تواند، هم در تقسیم رشتمان و هم در تقسیم کاستمان رخ دهد، ولی چون یاختههای حاصل از کاستمان در ایجاد نسل بعد دخالت مستقیم دارند، از اهمیت بیشتری برخوردارند.
چندلادی شدن: اگر در مرحلهٔ آنافاز همۀ فامتنها بدون اینکه از هم جدا شوند به یک یاخته بروند، آن یاخته دو برابر فام‌تن خواهد داشت و یاختهٔ دیگر فاقد فام‌تن خواهد بود. در آزمایشگاه می‌توان با تخریب رشته‌های دوک تقسیم این وضعیت را ایجاد کرد (شکل 17).
به یاخته یا جانداری که یاخته های آن بیش از دو مجموعه فام تن داشته باشد، چندلاد گفته می شود؛ مثلاً گندم زراعی 6n و موز 3n است (شکل 17).
با هم ماندن فامتنها: در این حالت، یک یا چند فام‌تن در مرحلۀ آنافاز (رشتمان و کاستمان) از هم جدا نمی‌شوند. بنابراین، در یاختههای حاصل، کاهش یا افزایش یک یا چند فام‌تن مشاهده میشود (شکل 18). نمونۀ این حالت، نشانگان‌داون است. به آمیزه‌ای از نشانه‌های یک بیماری، یا یک حالت نشانگان می‌گویند. افراد مبتلا به داون، در یاختههای پیکری خود 47 فام‌تن دارند (شکل 18). فام‌تن اضافی مربوط به شمارۀ 21 است؛ یعنی یاختههای پیکری این افراد 3 فام‌تن شمارۀ 21 دارند. علت بروز این حالت آن است که یکی از یاختههای جنسیِ ایجادکنندۀ فرد، به‌جای یک فام‌تن شمارۀ 21، دارای دو فام‌تن 21 بوده است. بالا بودن سنّ مادران در هنگام بارداری از عوامل مهم بروز این بیماری است؛ زیرا با افزایش سنّ مادر، احتمال خطای کاستمانی در تشکیل یاختههای جنسی وی بیشتر میشود. علت این موضوع را در فصل‌های آینده خواهید آموخت.
عوامل محیطی نیز می‌توانند موجب اختلال در تقسیم کاستمان شوند. دخانیات، الکل، مجاورت با پرتوهای مضر و آلودگی‌ها نیز می‌توانند در روند جدا شدن فامتنها در هر دو جنس، اختلال ایجاد کنند.
فعالیت 6 (صفحه 95 کتاب درسی)
با استفاده از منابع علمی، با انواع دیگری از بیماری‌های ناشی از باهم ماندن فامتنها آشنا شوید و گزارش این بررسی را در کلاس ارائه کنید.
فعالیت 7 (صفحه 96 کتاب درسی)
منحنی زیر، رابطهٔ بین سنّ مادر در هنگام بارداری و احتمال به دنیا آمدن فرزند مبتلا به نشانگان داون را نشان میدهد. منحنی را تفسیر کنید.
فصل هفتم
گفتار 1
در سال‌های گذشته با انواع تولیدمثل غیرجنسی و جنسی آشنا شدید. فرایند تولیدمثل جنسی با تولید یاختههای جنسی (گامت) همراه است. در این فصل با دستگاه تولیدمثل آشنا می‌شوید که با بقیۀ دستگاه‌های بدن تفاوت دارد. اگر این دستگاه درست کار نکند و حتی بخشی از آن را از بدن خارج کنیم، زندگی فرد به خطر نمی‌افتد.
- به‌نظر شما اهمیت تولیدمثل در چیست؟
- دستگاه تولیدمثل در انسان شامل چه بخش‌هایی است و با دستگاه تولیدمثل بقیۀ جانوران چه تفاوت‌هایی دارد؟
- نقش جانور نر و ماده در تولیدمثل چیست؟
اینها بخشی از پرسش‌هایی است که با مطالعۀ این فصل، به پاسخ آنها می‌رسیم.
واژه شناسی (زامه (sperm/ اسپرم))
زامه از کلمه زام به معنی ازدواج کردن یا زاماد (زوماد) برای نشان دادن نر، گرفته شده است. با استفاده از آن واژه‌های زامه‌زایی، زامه‌زا، زام یاختک و زام یاخته ساخته و معنی پیدا می‌کنند.
اجزای دستگاه تولید مثلی مرد را در شکل 1 می‌بینید. مجموعهٔ اندامهای این دستگاه وظایف متعددی دارند از جمله:
1- تولید زامه (اسپرم)
2- ایجاد محیطی مناسب برای نگهداری از زامه‌ها
3- انتقال زامه‌ها به خارج از بدن
4- تولید هورمون جنسی مردانه (تستوسترون)
کار اصلی این دستگاه، تولید یاختۀ جنسی نر یا زامه است. زامه‌ها در یک جفت خاگ (بیضه) یا همان غدد جنسی نر تولید می‌شوند. بیضه‌ها درون کیسۀ بیضه قرار دارند. محل طبیعی کیسۀ بیضه خارج و پایین محوطۀ شکمی است. قرارگیری کیسۀ بیضه خارج از محوطۀ شکمی باعث میشود دمای درون آن حدود سه درجه پایین‌تر از دمای بدن قرار گیرد. این دما برای فعالیت بیضه‌ها و تمایز صحیح زامه‌ها ضروری است. علاوه بر این، وجود شبکه‌ای از رگ‌های کوچک در کیسۀ بیضه نیز به تنظیم این دما کمک میکند.
در بیضه‌ها تعداد زیادی لوله‌های پر پیچ و خم به نام لوله‌های زامه‌ساز وجود دارد. درون این لوله‌ها از هنگام بلوغ تا پایان عمر، زامه تولید میشود. مراحل تولید زامه یا زامه‌زایی را در شکل 2 می‌بینید. در بین لوله‌های زامه‌ساز یاختههای بینابینی قرار دارند که نقش ترشح هورمون جنسی‌نر را بر عهده دارند.
فعالیت 1 (صفحه 98 کتاب درسی)
با توجه به شکل 2 در مورد پرسش‌های زیر با هم گفتوگو کنید.
الف) به چه دلیل ابتدا تقسیم رِشتمان و سپس کاستِمان رخ میدهد؟
ب) در انسان زام‌یاخته اولیه، ثانویه و زام یاختک از لحاظ فام‌تنی با هم چه تفاوت‌هایی دارند؟
پ) زام‌یاختک و زامه با هم چه تفاوت‌ها و شباهت‌هایی دارند؟
زامه (اسپرم‌زایی)
دیوارۀ لوله‌های زامه‌ساز، یاختههای زاینده‌ای دارد که به این یاخته‌ها زامه‌زا (اسپرماتوگونی) گفته میشود. این یاخته‌ها که نزدیک سطح خارجی لوله‌ها قرار گرفته‌اند، ابتدا با رشتمان تقسیم می‌شوند. یکی از یاختههای حاصل از هر بار رشتمان در لایه زاینده می‌ماند که لایه زاینده حفظ شود. یاخته دیگر که زام‌یاخته (اسپرماتوسیت) اولیه نام دارد، با تقسیم کاستمان 1 دو یاخته به نام زام‌یاخته ثانویه تولید میکند. این یاخته‌ها تک‌لادند، ولی فام‌تن‌های آن مضاعف شده‌اند.
هر کدام از این یاخته‌ها با انجام کاستمان 2، دو زام یاختک (اسپرماتید) ایجاد میکند. این یاخته‌ها نیز تک‌لادند اما فام‌تن‌های آنها مضاعف شده نیستند. بنابراین، از یک یاختهٔ زام یاختهٔ اولیه، چهار زام یاختک حاصل میشود. تمایز زامه‌ها در دیواره لوله از خارج به سمت وسط لوله انجام میشود. همۀ یاختههای زاینده به‌همین صورت عمل می‌کنند تا تعداد زیادی زامه درون لوله‌های زامه‌ساز تولید شود.
در حین حرکت زام یاختک‌ها به سمت وسط لوله‌های زامه‌ساز تمایزی در آنها رخ میدهد تا به زامه تبدیل شوند. به این صورت که یاخته‌ها از هم جدا و تاژک‌دار می‌شوند؛ سپس مقدار زیادی از سیتوپلاسم خود را از دست می‌دهند. هستۀ آن فشرده شده در سر زامه به‌صورت مجزا قرار می‌گیرد و یاخته حالت کشیده پیدا میکند. یاختههای سرتولی که در دیوارۀ لوله‌های زامه‌ساز وجود دارند با ترشحات خود تمایز زامه‌ها را هدایت می‌کنند. این یاخته‌ها در همۀ مراحل زامه‌زایی، پشتیبانی و تغذیه یاختههای جنسی و نیز بیگانه خواری باکتری‌ها را بر عهده دارند (شکل 2).
ساختار زامه
زامه‌ها سه قسمت سر، تنه و دم دارند (شکل 3). سر دارای یک هستۀ بزرگ، مقداری سیتوپلاسم و کیسه‌ای پر از آنزیم به نام تارَک‌تن (آکروزوم) است. تاَرک‌تن کلاه مانند و در جلوی هسته قرار دارد. آنزیم‌ها به زامه کمک می‌کنند تا بتواند در لایه‌های حفاظت‌کنندۀ گامت ماده (تخمک) نفوذ کند.
در تنه یا قطعۀ میانی تعداد زیادی راکیزه (میتوکندری) وجود دارد. به نظر شما وجود راکیزۀ زیاد در اینجا چه اهمیتی دارد؟ دم با حرکات خود، زامه را به جلو می‌راند.
بیشتر بدانید (دلایل عقیمی مردان)
عوامل متعددی در بروز آن دخالت دارند:
بیماری‌ها: بیماری‌های عفونی مثل سل، سوزاک و اوریون و بیماری‌های دیگر مثل بالا قرار گرفتن بیضه‌ها، کوچک بودن بیضه‌ها، واریکوسل (واریس در رگ‌های بیضه)، اختلال در هورمون‌های هیپوفیز و سپردیس که با تغییر درجه حرارت بدن ممکن است زامه‌سازی را مختل کنند. استرس و افسردگی نیز باعث کاهش تستوسترون و کاهش تولید زامه می‌شوند.
عوامل محیطی: داروهای هورمونی مثل تستوسترون که در باشگاه‌های ورزشی استفاده میشود مواد مخدر، الکل، سیگار و قلیان، اشعه‌های UV و X، استفادۀ زیاد از محیط‌های داغ مثل سونا و وان داغ همچنین استفاده از لباس‌های تنگ و پلاستیکی که باعث افزایش دما در اطراف بیضه‌ها میشود می‌تواند در روند زامه‌سازی اختلال ایجاد کند.
اندامهای ضمیمه (کمکی)
پس از تولید زامه در لوله‌های زامه‌ساز، آنها از بیضه خارج و به درون لوله‌ای پیچیده و طویل به نام برخاگ (اپیدیدیم) منتقل می‌شوند. این زامه‌ها ابتدا قادر به حرکت نیستند و باید حداقل 18 ساعت در آنجا بمانند تا توانایی حرکت در آنها ایجاد شود.
سپس زامه‌ها وارد مجرای طویلی به نام زامه‌بر (اسپرم‌بر) می‌شوند. از هر بیضه یک مجرای زامه‌بر خارج و وارد محوطۀ شکمی میشود. هر کدام از مجراهای زامه‌بر در حین عبور از کنار و پشت مثانه ترشحات غده وزیکول سمینال را دریافت میکند. این غدد، مایعی غنی از فروکتوز را به زامه‌ها اضافه می‌کنند. فروکتوز انرژی لازم برای فعالیت زامه‌ها را فراهم میکند.
دو مجرای زامه‌بر در زیر مثانه وارد غدۀ پروستات شده و به میزراه متصل می شوند. غدۀ پروستات با ترشح مایعی شیری رنگ و قلیایی به خنثی کردن مواد اسیدی موجود در مسیر عبور زامه به سمت گامت ماده، کمک میکند.
بعد از پروستات، یک جفت غده به نام پیازی میزراهی نیز به میزراه متصل می‌شوند. این غده‌ها ترشحات قلیایی و روان‌کننده‌ای را به مجرا اضافه می‌کنند (شکل 4). به مجموع ترشحات سه نوع غدّۀ یاد شده که زامه‌ها را از طریق میزراه به بیرون از بدن منتقل می‌کنند، مایع منی گفته میشود.
بیشتر بدانید
سرطانی شدن پروستات از بیماری‌های شایع است و از لحاظ فراوانی بعد از سرطان شش، رتبۀ دوم را دارد. در این بیماری، بزرگ شدن پروستات باعث بسته شدن میزراه شده و خروج ادرار و منی با مشکل مواجه میشود. بزرگ شدن پروستات به‌صورت خوش‌خیم در افراد مسن شایع است. سرطان بیضه که معمولاً در افراد کمتر از 40 سال رخ میدهد کمیاب‌تر است. در این بیماری تقسیم یاخته‌ای در بیضه‌ها از کنترل خارج میشود و توده‌های غیر طبیعی در بیضه‌ها ایجاد میشود. برای پیشگیری از چنین بیماری‌هایی لازم است در مردان به ویژه بعد از 45 سالگی کنترل دوره‌ای انجام شود.
واژه شناسی (برخاگ (epididymis/ اپیدیدیم))
epi به معنای روی و برروی و didymos به معنای بیضه است. برخاگ برگرفته از خاگ به معنای بیضه و بر به معنای روی بیضه است و به ساختاری رشته مانند بر روی بیضه اشاره دارد.
فعالیت 2 (صفحه 101 کتاب درسی)
الف) با توجه به شکل 4 مسیر عبور زامه را مشخص کنید.
ب) با توجه به ترکیبات مایع منی و وجود تعداد زیادی زامه در آن، برای جلوگیری از بعضی از بیماری‌ها مثل عفونت، یا التهاب پروستات چه نکات بهداشتی را باید رعایت کرد؟ در این رابطه اطلاعاتی را جمع‌آوری و گزارش آن را در کلاس ارائه کنید.
هورمون‌ها فعالیت دستگاه تولید مثل در مرد را تنظیم می‌کنند.
همان‌طور که در فصل‌های قبل خواندید از بخش پیشین زیرمغزی دو هورمون محرّک غدد جنسی ترشح میشود: «FSH» و «LH». اگرچه نام این هورمون‌ها به فعالیت آنها در جنس ماده مرتبط است، اما وجود آنها برای فعالیت دستگاه تولیدمثل در مرد نیز ضروری است.
در مردان، FSH یاختههای سرتولی را تحریک میکند تا تمایز زامه را تسهیل کنند و LH، یاختههای بینابینی را تحریک میکند تا هورمون تستوسترون را ترشح کنند. همان‌طور که می‌دانید تستوسترون ضمن تحریک رشد اندامهای جنسی و زامه‌زایی باعث بروز صفات ثانویه در مردان میشود؛ مثل بم شدن صدا، روییدن مو در صورت و قسمت‌های دیگر بدن، رشد ماهیچه‌ها و استخوان‌ها.
تنظیم میزان ترشح این هورمون‌ها با سازوکار بازخورد منفی انجام میشود (شکل 5).
گفتار 2
همان‌طور که در شکل 6 می‌بینید، این دستگاه شامل اندام‌هایی است که مجموعاً نقش‌های زیر را بر عهده دارند.
1- تولید یاختهٔ جنسی ماده (تخمک)
2- انتقال یاختههای جنسی ماده به سمت رحم
3- ایجاد شرایط مناسب برای لقاح زامه و تخمک
4- حفاظت و تغذیهٔ جنین در صورت تشکیل
5- تولید هورمون‌های جنسی زنانه
تخمدان‌ها: غدد جنسی ماده‌اند که درون محوطهٔ شکم قرار دارند و با کمک طنابی پیوندی و ماهیچه‌ای به دیوارهٔ خارجی رحم متصل‌اند.
ساختار تخمدان با بیضه تفاوت دارد. درون آن لوله‌های پیچ‌درپیچ وجود ندارد. درون هر تخمدان نوزاد دختر در حدود یک میلیون مام یاخته (اووسیت) اولیه وجود دارد. هر مام یاخته را یاختههای تغذیه کننده احاطه می‌کنند. به مجموعهٔ آنها انبانک (فولیکول) گفته میشود. پس از تولد، تعداد انبانک افزایش نخواهد یافت و به دلایل نامعلومی تعداد زیادی از مام‌یاخته‌ها و یاختههای تغذیه کننده بین می‌روند. تغییراتی را که در تخمدان رخ میدهد در شکل 7 می‌بینید.
واژه شناسی (مام‌یاخته (oocyte/ اووسیت))
مامه و مام به معنای مادر برای نشان‌دادن تخمک ماده به کار می‌رود.
مام‌یاخته به معنای یاخته‌ای که پس از تقسیم کاستمانی، مامه یا تخمک ایجاد میکند و واژه‌هایی مثل مامه‌زایی، مام یاختک و مامه‌زا از همین کلمه ساخته میشود.
بخش‌های دیگر دستگاه تولیدمثل در زن شامل رحم، لوله‌های رحم، گردن رحم و واژن هستند. رحم، اندام کیسه مانند، گلابی شکل و ماهیچه‌ای است که جنین درون آن، رشد و نمو می‌یابد. دیوارۀ داخلی رحم، در دوران قاعدگی و بارداری دچار تغییراتی میشود. بخش پهن و بالای رحم به دو لوله متصل است که به آنها لوله‌های رحم (لوله‌های فالوپ) می‌گویند. انتهای این لوله‌ها، شیپورمانند و دارای زوائدی انگشت مانند است. پوشش داخل لوله‌های رحم مخاطی و مژکدار است. زنش مژک‌های آن، مام‌یاخته را به سمت رحم می‌رانند.
بخش پایین رحم، باریک‌تر شده که به آن گردن رحم می‌گویند. این قسمت به داخل واژن‌باز میشود. واژن محل ورود یاختههای جنسی نر، خروج خون قاعدگی و در هنگام زایمان طبیعی، محل خروج جنین است.
بیشتر بدانید
احتمال بروز سرطان در غدد شیری سینه، گردن رحم و تخمدان‌ها زیاد است و در بین اینها سرطان سینه بیشترین فراوانی را در زنان دارد. علت این سرطان‌ها انجام تقسیم‌های یاخته‌ای غیرعادی در این قسمت‌ها است. در عین حال تقریباً همۀ سرطان‌های گردن رحمی به نوعی ویروس مرتبط است که با رعایت بهداشت احتمال بروز آن به شدت کاهش می‌یابد.
دورهٔ جنسی در زنان
این دوره با قاعدگی یا عادت ماهانه شروع میشود که در آن دیوارۀ داخلی رحم همراه با رگ‌های خونی تخریب و مخلوطی از خون و بافت‌های تخریب شده از بدن خارج میشود.
عادت ماهانه با بلوغ جنسی آغاز میشود ابتدا نامنظم، ولی کم‌کم منظم میشود. نظم آن مهم‌ترین شاخص کارکرد صحیح دستگاه تولیدمثلی زن است.
معمولاً در زن‌های سالم بین 45 تا 50 سالگی عادت ماهانه متوقف میشود که این پدیده را یائسگی می‌نامند. علت یائسگی از کار افتادن تخمدان‌هاست که زودتر از بقیۀ دستگاه‌های بدن پیر می‌شوند. پس دوره باروری و تولیدمثلی در زن حدود 30 تا 35 سال است. تغذیۀ نامناسب، کار زیاد و سخت، فشار روحی و جسمی به گونه‌ای چشمگیر از طول این مدت می‌کاهد.
واژه شناسی (انبانک (follicle/ فولیکول))
انبانک با معنی حفره کوچک و گرد در میان بافت یا اندام و کیسه کوچک آمده است و واژه انبانک که از انبان به معنی کیسه به همراه (ک) علامت تصغیر تشکیل شده است همان معنی را میدهد.
فعالیت 3 (صفحه 103 کتاب درسی)
شروع یائسگی همراه با علائمی است. در مورد علائم این دوره و روش‌های کاهش بروز این علائم، تحقیق کرده و گزارش آن را در کلاس ارائه کنید.
تخمک‌زایی
فرایند تخمک‌زایی از یاختهٔ دولاد و زاینده‌ای به نام مامه‌زا (اووگونی)، قبل از تولد و از دوران جنینی شروع میشود. مراحل تولید تخمک در شکل 8 دیده میشود.
فعالیت 4 (صفحه 104 کتاب درسی)
با توجه به شکل 8 دربارهٔ پرسش‌های زیر با هم گفتوگو کنید.
در انسان مام یاختهٔ اولیه، ثانویه و تخمک از لحاظ فامتنها چه تفاوت‌هایی با هم دارند؟
اوّلین جسم قطبی با دومین اجسام قطبی چه تفاوتی دارند؟
مراحل تخمک‌زایی در این شکل را با مراحل زامه‌زایی (شکل 2) مقایسه کنید. شباهت‌ها و تفاوت‌های آنها را بنویسید.
مراحل تخمک‌زایی در دوران جنینی آغاز و پس از شروع کاستمان در پروفاز 1 متوقف میشود. با رسیدن به سن بلوغ هر ماه در یکی از انبانک‌ها، مام یاختهٔ اولیه کاستمان را ادامه میدهد، ولی دوباره متوقف شده، یاختهٔ حاصل به صورت مام یاختهٔ ثانویه از تخمدان خارج میشود. حرکت زوائد انگشت مانند انتهای لولۀ رحم در اطراف آن، مام یاخته ثانویه را به درون لولۀ رحم هدایت میکند. در صورتی تقسیم کاستمان کامل میشود که زامه به آن برخورد کند و فرایند لقاح آغاز شود. در این حالت، مام یاختهٔ ثانویه تقسیم کاستمان را تکمیل میکند و تخمک ایجاد میکند که با زامه لقاح می‌یابد و تخم تشکیل میشود. اگر زامه با آن برخورد نکند یا لقاح آغاز نشود، مام یاختهٔ ثانویه همراه با خون‌ریزی دوره‌ای از بدن دفع میشود.
از تفاوت‌های اساسی تخمک‌زایی با زامه‌زایی تقسیم نامساوی سیتوپلاسم است به این صورت که در تخمک‌زایی پس از هربار تقسیم هسته در کاستمان تقسیم نامساوی سیتوپلاسم صورت می‌گیرد؛ در نتیجه یک یاختهٔ بزرگ و یک یاختهٔ کوچک‌تر به نام جسم قطبی به‌وجود می‌آید. این کار با هدف رسیدن مقدار بیشتری از سیتوپلاسم و اندامک‌ها به تخمک است تا بتواند در مراحل اولیهٔ رشد و نمو جنین نیازهای آن را برآورده کند.
به ندرت ممکن است زامه با جسم قطبی نیز لقاح یابد و تودۀ یاخته‌ای بی‌شکلی را ایجاد کند که پس از مدتی از بدن دفع میشود.
در جنس ماده، نوسانات هورمونی دو رویداد چرخه‌ای را پدید می‌آورد، این دو چرخۀ وابسته به هم در تخمدان‌ها و رحم انجام میشود. چرخۀ تخمدانی، زمان‌بندی بالغ شدن مام‌یاخته را در تخمدان تنظیم و چرخۀ رحمی، رحم را برای بارداری آماده میکند.
چرخهٔ تخمدانی: پیش‌تر خواندید که در تخمدان مام‌یاخته به همراه یاختههای اطرافشان انبانک را تشکیل می‌دهند که از دورۀ جنینی در تخمدان‌ها وجود دارند. در هر دورۀ جنسی یکی از انبانک‌هایی که از همه رشد بیشتری پیدا کرده است، چرخۀ تخمدانی را آغاز و ادامه میدهد. لایه‌های یاخته‌ای این انبانک تکثیر و حجیم می‌شوند و از یک سو شرایط رشد و نمو مام‌یاخته درون انبانک را فراهم و از سوی دیگر هورمون استروژن را ترشح می‌کنند که با رشد انبانک میزان آن افزایش می‌یابد (شکل 7).
چرخۀ تخمدانی با تأثیر هورمون‌های FSH و LH تنظیم و هدایت میشود. FSH سبب بزرگ و بالغ شدن انبانک میشود.
حدود روز چهاردهم دوره در انبانک بالغ شده‌ای که در این زمان به دیوارۀ تخمدان چسبیده است تخمک‌گذاری انجام میشود (شکل 9 - الف). در این فرایند، مام‌یاخته ثانویه همراه با تعدادی از یاختههای انبانکی از سطح تخمدان خارج و وارد محوطۀ شکمی می‌شوند. یاختههای انبانکی چسبیده به مام یاخته در ادامۀ مسیر به تغذیه و محافظت از آن کمک می کنند. افزایش LH عامل اصلی تخمک‌گذاری است. به دنبال تخمک‌گذاری، باقی ماندۀ انبانک در تخمدان به‌صورت تودۀ یاخته‌ای در می‌آید که به آن جسم زرد می‌گویند (شکل 9 - ب). یاختههای جسم زرد با تأثیر هورمون LH فعالیت ترشحی خود را افزایش می‌دهند و دو هورمون استروژن و پروژسترون ترشح می‌کنند. اگر بارداری رخ دهد، جسم زرد به فعالیت خود تا مدتی ادامه میدهد و با این هورمون‌ها جدار رحم و در نتیجه جنین جایگزین شده در آن حفظ میشود. اگر بارداری رخ ندهد، جسم زرد در اواخر دورۀ جنسی تحلیل می‌رود و به جسمی غیرفعال به نام جسم سفید تبدیل میشود. غیرفعال شدن جسم زرد باعث کاهش استروژن و پروژسترون در خون میشود. کاهش این هورمون‌ها موجب ناپایداری جدار رحم و تخریب و ریزش آن میشود که علامت شروع دورۀ جنسی بعدی است (شکل 10).
 |  |
چرخۀ رحمی: قاعدگی در روزهای اول هر دوره رخ میدهد که به‌طور متوسط هفت روز طول می‌کشد. پس از آن، دیوارۀ داخلی رحم مجدداً شروع به رشد و نمو میکند، ضخامت آن زیاد میشود و در آن چین خوردگی‌ها، حفرات و اندوختۀ خونی زیادی به وجود می‌آید. همان‌طور که در شکل 11 می‌بینید، رشد و نمو دیوارۀ داخلی تا بعد از نیمۀ دوره نیز ادامه می‌یابد. پس از آن، سرعت رشد آن کم میشود، ولی فعالیت ترشحی درآن افزایش می‌یابد. نتیجۀ این فعالیت‌ها آماده شدن جدار رحم برای پذیرش و پرورش جنین است.
اگر در حدود نیمۀ دورۀ جنسی زامه در مجاورت مام یاختهٔ ثانویه قرار گیرد، پس از تکمیل مراحل تخمک‌زایی لقاح صورت می‌پذیرد و تخم پس از انجام تقسیماتی در لولۀ رحمی، در یکی از فرورفتگی‌های جدار رحم جایگزین میشود. جایگزینی شامل نفوذ جنین به درون جدار رحم و ایجاد رابطۀ خونی و تغذیه‌ای با مادر است. اگر لقاح صورت نگیرد مام یاختهٔ ثانویه بدون جایگزینی دفع میشود و حدود روز بیست‌وهشتم، تخریب دیوارۀ داخلی و دفع خون (قاعدگی) آغاز میشود که شروع دورۀ جنسی و چرخۀ رحمی بعدی را نشان میدهد.
تمام وقایع گفته شده با تأثیر هورمون‌های جنسی زنانه (استروژن و پروژسترون) که از تخمدان‌ها ترشح می‌شوند انجام می‌گیرد.
تنظیم هورمونی دستگاه تولیدمثل در زن
هورمون‌های هیپوتالاموس، هیپوفیز پیشین و تخمدان‌ها زمان وقایع متفاوت در دستگاه تولیدمثلی زن را تنظیم می‌کنند. تنظیم میزان این هورمون‌ها به صورت بازخوردی (خودتنظیم) انجام میشود (شکل 12).
در ابتدای دوره مقدار دو هورمون جنسی استروژن و پروژسترون در خون کم است. این کمبود به هیپوتالاموس پیامی میدهد که هورمون آزادکنند‌های ترشح کند. هورمون آزادکننده بخش پیشین هیپوفیز را تحریک میکند تا ترشح هورمون‌های FSH و LH را افزایش دهد.
استروژن و پروژسترون باعث رشد دیوارۀ داخلی رحم و ضخیم شدن آن میشود و با این کار، رحم را برای بارداری احتمالی آماده می‌کنند. همچنین با تأثیر بر هیپوتالاموس با بازخورد منفی از ترشح هورمون آزادکننده FSH و LH می‌کاهند. این بازخورد از رشد و بالغ شدن انبانک‌های جدید در طول دورۀ جنسی جلوگیری میکند.
در انتهای دوره، کاهش میزان این هورمون‌ها در خون به‌ویژه روی دیوارۀ داخلی رحم تأثیر می‌گذارد. استحکام دیوارۀ داخلی رحم کاهش می‌یابد و در طول چند روز بعد، تخریب میشود و قاعدگی رخ میدهد. کاهش پروژسترون و استروژن همچنین بر هیپوتالاموس اثر و ترشح مجدّد هورمون آزادکننده، FSH و LH را آغاز میکند که همان شروع دورۀ جنسی بعدی است.
استروژن در واقع دو نقش متضاد را ایفا میکند؛ افزایش اندک آن از آزاد شدن FSH و LH ممانعت میکند (بازخورد منفی)، اما حدود روز چهاردهم دوره، افزایش یک‌بارۀ آن، محرکی برای آزاد شدن مقدار زیادی FSH و LH از هیپوفیز پیشین میشود (بازخورد مثبت). این تغییر ناگهانی در مقدار هورمون‌ها، باعث میشود در تخمدان، باقی ماندۀ انبانک به جسم زرد تبدیل شود.
فعالیت 5 (صفحه 107 کتاب درسی)
در بعضی منابع، دورۀ جنسی تخمدان‌ها را به دو قسمت انبانکی و جسم زردی (لوتئال) تقسیم‌بندی می‌کنند. به‌نظر شما:
1- هر قسمت مربوط به چه بخشی از دورۀ جنسی است؟
2- در هر قسمت، چه هورمون‌هایی از هیپوفیز بیشتر روی تخمدان اثر می‌گذارند؟
3- در هر قسمت چه هورمون‌هایی از تخمدان ترشح می‌شوند و چه تغییری در میزان این هورمون‌ها رخ میدهد؟
4- جداکنندۀ این دو بخش چه مرحله‌ای است؟
گفتار 3
نوزاد آدمی، زندگی را به صورت یک یاختهٔ تخم آغاز میکند. تخم با تقسیم‌های پی‌درپی و گذر از مراحلی سرانجام به جنین و نوزاد متمایز می یابد.
لقاح
مام یاخته ثانویه پس از تخمک‌گذاری از طریق انتهای شیپور مانند (شیپور فالوپ) وارد لوله رحم میشود. حرکات زوائد انگشت مانند، انقباض دیواره و زنش مژک‌های دیواره لولۀ رحم، مام یاخته ثانویه را به سمت رحم حرکت می‌دهند. با ورود مایع منی به رحم، میلیون‌ها زامه به سمت مام یاخته ثانویه شنا می‌کنند، ولی فقط تعداد کمی از آنها در لولۀ رحم به آن می‌رسند. زامه‌ها برای ورود باید از دو لایۀ خارجی و داخلی اطراف مام یاخته ثانویه عبور کنند. لایۀ خارجی، باقی ماندۀ یاختههای انبانکی و لایۀ داخلی، شفاف و ژله‌ای است (شکل 13). در حین عبور زامه از لایۀ خارجی، تارَک‌تن پاره میشود تا آنزیم‌های آن لایۀ داخلی را هضم کنند.
لقاح موقعی آغاز میشود که غشای یک زامه و غشای مام یاخته ثانویه با همدیگر تماس پیدا کنند. در این زمان، ضمن ادغام غشای زامه با غشای مام یاخته، تغییراتی در سطح مام یاخته اتفاق می‌افتد که باعث ایجاد پوششی به نام جدار لقاحی میشود. جدار لقاحی از ورود زامه‌های دیگر به مام یاخته ثانویه جلوگیری میکند.
با ورود سرِ زامه به مام یاخته، هسته آن به درون سیتوپلاسم وارد میشود. در همین حال، مام‌یاخته ثانویه، کاستمان را تکمیل میکند و به تخمک تبدیل میشود. هستۀ تخمک با هسته زامه ادغام میشود و یاختۀ تخم با 23 جفت فام‌تن شکل می‌گیرد (شکل 13).
وقایع پس از لقاح
حدود 36 ساعت پس از لقاح، یاختۀ تخم تقسیمات رشتمانی را شروع میکند. نتیجۀ آن، ایجاد تودۀ یاخته‌ای است که تقریباً به اندازۀ تخم است؛ زیرا یاختههای حاصل از تقسیم رشد نکرده‌اند.
این تودۀ پریاخته‌ای توپر با نام مورولا در لولۀ رحم به سمت رحم حرکت میکند. پس از رسیدن به رحم به شکل کرۀ توخالی در می‌آید و درون آن با مایعات پرمی‌شود. در این مرحله، به آن بلاستوسیست گفته میشود. بلاستوسیست، یک لایۀ بیرونی به نام تروفوبلاست دارد که در مراحل بعدی برون‌شامۀ جنین (پرده‌کوریون) را می‌سازد. برون‌شامۀ جنین به همراه بخشی از دیواره رحم جفت را تشکیل میدهد (شکل 14).
یاختههای درون بلاستوسیست تودهٔ یاخته‌ای درونی را تشکیل می‌دهند. این یاخته‌ها حالت بنیادی دارند و منشأ بافت‌های مختلف تشکیل دهندهٔ جنین هستند. یاختههای بنیادی، یاخته‌هایی تخصص نیافته‌اند که توانایی تبدیل شدن به یاختههای متفاوتی را دارند. از تودهٔ درونی لایه‌های زایندهٔ جنینی شکل می‌گیرند که هر کدام منشأ بافت‌ها و اندامهای مختلف‌اند.
بیشتر بدانید
یاختههای بنیادی: جانوران عموماً دو دسته یاختههای بنیادی دارند:
جنینی و بالغ (شکل مقابل).
یاختههای بنیادی جنینی می‌توانند به تمامی یاختههای مورد نیاز بدن تبدیل شوند. انواع بالغ تا حدّی تمایز یافته‌اند و توانایی محدودی در تولید یاختههای دیگر دارند. یاختههای بنیادی مغز استخوان و پوست از این نوع‌اند. خون موجود در رگ‌های بند ناف، منبعی سرشار از یاختههای بنیادی جنینی است. در حال حاضر، یاختههای بنیادی در پژوهش‌های پزشکی و زیست‌شناسی، اهمیت زیادی دارند و پیش‌بینی میشود در آینده در درمان بسیاری از بیماری‌های علاج‌ناپذیر مثل صدمات نخاعی، پارکینسون، دیابت و بیماری‌های قلبی، مؤثر واقع شوند.
در ادامه یاختههای لایه بیرونی بلاستوسیست، آنزیم‌های هضم‌کننده‌ای را ترشح می‌کنند که یاختههای جدار رحم را تخریب و حفره‌ای ایجاد می‌کنند که بلاستوسیست در آن جای می‌گیرد. به این فرایند جایگزینی گفته میشود. یاختههای جنین در این مرحله مواد مغذی مورد نیاز خود را از این بافت‌های هضم‌شده به‌دست می‌آورند (شکل 15).
بعد از جایگزینی، پرده‌های محافظت‌کننده در اطراف جنین تشکیل می‌شوند که مهم‌ترین آنها درون‌شامهٔ جنین (آمنیون) و برون‌شامهٔ جنین (کوریون) هستند. درون‌شامهٔ جنین در حفاظت و تغذیۀ جنین نقش دارد. برون شامهٔ جنین در تشکیل جفت و بند ناف دخالت میکند. جفت رابط بین بند ناف و دیوارۀ رحم است.
برون شامهٔ جنین، هورمونی به نام HCG ترشح میکند که وارد خون مادر میشود و اساس تست‌های بارداری است. این هورمون سبب حفظ جسم زرد و تداوم ترشح هورمون پروژسترون از آن میشود. وجود این هورمون‌ها در خون از قاعدگی و تخمک‌گذاری مجدّد جلوگیری میکند.
تشکیل بیش از یک جنین
در حین تقسیمات اولیهٔ تخم ممکن است یاختههای بنیادی از هم جدا شوند، یا تودهٔ درونی بلاستوسیست به دو یا چند قسمت تقسیم شود. در این حالت، بیش‌از یک جنین شکل می‌گیرند که این جنین‌ها همسان‌اند. اگر این جنین‌ها کاملاً از هم جدا نشوند، به‌هم چسبیده متولد می‌شوند.
ممکن است تخمدان‌های یک فرد در یک دوره بیش از یک مام یاختۀ ثانویه آزاد کنند و دو یا چند لقاح انجام شود. در این حالت، اگر مراحل رشد و نمو در آنها کامل شود، دوقلو یا چند قلوهای ناهمسان متولد می‌شوند که ممکن است شباهتی به هم نداشته و حتی از لحاظ جنسیت هم متفاوت باشند (شکل 16).
واژه شناسی
درون‌شامه جنین (amnion /آمنیون) برون‌شامه جنین (chorion /کوریون) شامه به معنی پرده و پوشش است، جنین توسط دو پرده محافظت میشود:
یک پردۀ درونی‌تر به نام درون‌شامه و دیگری که بیرون قرار می‌گیرد به‌نام برون شامه.
فعالیت 6 (صفحه 11 کتاب درسی)
1- دو قلوهای ناهمسان از لحاظ جنسیت می‌توانند مشابه یا متفاوت باشند، به نظر شما علت چیست؟
2- دو قلوهای به هم چسبیده از لحاظ جنسیت و سایر صفات ظاهری نسبت به هم چگونه‌اند؟
3- در مورد اثر انگشت دو قلوهای همسان و ناهمسان اطلاعاتی را جمع‌آوری و گزارش آن را در کلاس ارائه کنید.
از طرف دیگر ممکن است در بعضی از زنان یا مردان، یاخته ی جنسی تولید نشود یا به دلایلی بین زامه و تخمک، لقاح موفقی انجام نشود. در این صورت، موضوع ناباروری مطرح میشود که با روش‌ها و کمک فنّاوری، بعضی از آنها را برطرف می‌کنند.
کنترل ورود و خروج مواد در جفت
تمایز جفت از هفتۀ دوم بعد از لقاح شروع میشود، ولی تا هفتۀ دهم ادامه دارد. بند ناف رابط بین جنین و جفت است که در آن سرخرگ‌ها خون جنین را به جفت می‌برند و سیاهرگ، خون را از جفت به جنین میرساند. خون مادر و جنین در جفت به دلیل وجود برون شامهٔ جنین، مخلوط نمی‌شود، ولی می‌تواند بین دو طرف این پرده مبادلۀ مواد صورت گیرد (شکل 17).
مواد مغذّی، اکسیژن و بعضی از پادتن‌ها از طریق جفت به جنین منتقل می‌شوند تا جنین تغذیه و محافظت شود و مواد دفعی جنین نیز از همین طریق به خون مادر منتقل میشود. در عین حال،عوامل بیماری‌زا و موادی مانند نیکوتین، کوکائین و الکل نیز می‌توانند از جفت عبور کنند و روی رشد و نمو جنین تأثیر سوء بگذارند.
با توجه به عبور مواد از جفت و تأثیر زیان‌آور بعضی از داروها روی رشد و نمو، زنان باردار باید از مصرف هرگونه دارو در دوران بارداری، به جز با تجویز پزشک متخصص، خودداری کنند.
بیشتر بدانید
بیش از نیمی از زنان، بارداری را در سه ماههٔ اوّل به صورت تهوع و استفراغ صبحگاهی نشان می‌دهند که ناشی از ورود مواد دفعی جنین به داخل خون مادر است. تمایل بیشتر یا عدم تمایل به بعضی غذاها نیز در بیشتر افراد بروز میکند که به آن ویار گفته میشود. علت آن تغییر مقدار هورمون‌های بدن و تغییر در حسّ چشایی و بویایی است. البته افزایش نیازهای غذایی بدن به دلیل بارداری نیز در آن مؤثر است.
فعالیت 7 (صفحه 112 کتاب درسی)
مادران باردار ممکن است تا پایان هفتهٔ چهارم بعد از لقاح هنوز از بارداری خود مطلع نباشد. با توجه به زمان‌های چرخهٔ قاعدگی به نظر شما این مادران از نظر قاعدگی در چه وضعیتی هستند؟
همزمان با تشکیل جفت یاختههای توده درونی لایه‌های زاینده را تشکیل می‌دهند که از رشد و تمایز آنها بافت‌های مختلف جنین ساخته میشود. در انتهای ماه اول اندامهای اصلی شروع به تشکیل شدن می‌کنند و ضربان قلب آغاز میشود. ابتدا رگ‌های خونی و روده شروع به نمو می‌کنند سپس جوانه‌های دست و پا ظاهر می‌شوند. در طی ماه دوم همه اندام‌ها شکل مشخص می‌گیرند. در انتهای سه ماه اول اندامهای جنسی مشخص شده و جنین دارای ویژگی‌های بدنی قابل تشخیص میشود.
در سه ماهه دوم و سوم ، جنین به سرعت رشد میکند و اندامهای آن شروع به عمل می‌کنند به طوری که در انتهای سه ماهه سوم قادر است در خارج از بدن مادر زندگی کند.
بیشتر بدانید (تشخیص ناهنجاری‌های ژنتیکی پیش از تولد)
بسیاری از والدین قبل از تولد فرزندشان دغدغه و نگرانی بروز ناهنجاری‌های احتمالی را در فرزندشان دارند و دوست دارند از این نگرانی خارج شوند. تشخیص پیش از تولد، می‌تواند به این افراد کمک کند. برای این آزمایش‌ها، مقداری از مایع درون‌شامهٔ جنین یا بخشی از زوائد انگشت مانند برون‌شامهٔ جنین را خارج می‌کنند. یاختههای آنها را کشت می‌دهند و از آنها، کاریوتیپ تهیه می‌کنند. چون محتوای ژنتیک این یاخته‌ها با جنین یکسان است، می‌توان ناهنجاری‌های فام‌تنی مثل نشانگان داون را در کاریوتیپ آنها تشخیص داد.
صوت‌نگاری (سونوگرافی)
در این روش تشخیصی، از امواج صوتی با بسامد (فرکانس) بالا استفاده می‌کنند. این امواج بر خلاف اشعهٔ X که در رادیولوژی از آن استفاده میشود، برای جنین ضرری ندارد. امواج را با کمک دستگاهی به درون بدن می‌فرستند و بازتاب آنها را دریافت کرده به‌صورت تصویر ویدئویی نشان می‌دهند.
تشخیص بارداری در ماه اوّل، اندازه‌گیری ابعاد جنین برای تعیین سن، جنسیت جنین، سالم بودن جنین از لحاظ حرکتی و عمل کرد بعضی از اندام‌ها مثل قلب از جمله مواردی است که در صوت‌نگاری، مشخص میشود.
فعالیت 8 (صفحه 113 کتاب درسی)
تعیین زمان تولد
متخصصان زنان و زایمان در پیش‌بینی زمان تولد نوزاد 284 روز را به زمان شروع آخرین قاعدگی مادر اضافه می‌کنند. در این رابطه به پرسش‌های زیر پاسخ دهید.
- چه ارتباطی بین قاعدگی و بارداری شخص وجود دارد؟
- چرا روز شروع آخرین قاعدگی را در نظر می‌گیرند؟
- گفته میشود مدت زمان بارداری 9 ماه یا 270 روز است. چرا پزشکان 284 روز را مطرح می‌کنند؟
بیشتر بدانید (فنّاوری‌های کمک به رفع ناباروری)
- تلقیح مصنوعی (Artificial Insemination):
در این روش، زامه سالم شوهر، توسط متخصص در مجرای تولیدمثلی زن، در کنار مام یاخته قرار داده میشود. زوج‌هایی که شوهر به دلیل تعداد کم زامه عقیم است یا زامه ناسالم زیاد دارند ممکن است متقاضی این روش باشند.
- لقاح آزمایشگاهی (In Vitro Fertilization or IVF):
در این روش، زامه و تخمک در خارج از بدن زن، لقاح می‌یابند. در بعضی زنان ممکن است تخمدان و رحم سالم، ولی لوله‌های رحمی مسدود باشند، یا ممکن است شخصی بخواهد از تخمک اهدایی به جای تخمک خود استفاده کند. در این روش، تخمک و زامه را با محیط کشت حاوی مایعات رحم مخلوط می‌کنند. تخم لقاح یافته، دو یا سه بار تقسیم میشود و به همین صورت آن را وارد رحم می‌کنند. در این روش دوقلوزایی و بیشتر، زیاد رخ میدهد. آیا می‌دانید چرا؟
تولد - زایمان
در ابتدا سر جنین به سمت پایین فشار وارد و کیسۀ درون شامه را پاره میکند. در نتیجه، مایع درون‌شامه‌ای یک مرتبه به بیرون رانده میشود. خروج این مایع، نشانۀ نزدیک بودن زایمان است. هورمون‌ها در این مرحله نقش اساسی دارند؛ از جمله اکسی‌توسین که ماهیچه‌های دیوارۀ رحم را تحریک میکند، تا انقباض آغاز شود و در ادامه، دفعات و شدت انقباض را مرتباً بیشتر میکند. به‌همین دلیل، پزشکان برای سرعت دادن به زایمان اکسی‌توسین را به مادر تزریق می‌کنند. شروع انقباض ماهیچه‌های رحم با دردهای زایمان همراه است. دهانۀ رحم در هربار انقباض، بیشتر باز میشود و سر جنین بیشتر به آن فشار می‌آورد. با افزایش انقباضات ترشح اکسی‌توسین با بازخورد مثبت افزایش یافته و باعث میشود نوزاد آسان‌تر و زودتر از رحم خارج شود. به طور طبیعی ابتدا سر و سپس بقیۀ بدن از رحم خارج میشود. در مرحلۀ بعد با ادامۀ انقباض رحم، جفت و اجزای مرتبط با آن، از رحم خارج میشود.
هورمون اکسی‌توسین، علاوه بر تأثیر در زایمان، ماهیچۀ صاف غدد شیری را نیز منقبض میکند تا خروج شیر انجام شود. البته تحریک گیرنده‌های موجود در غدد شیری با مکیدن نوزاد، اتفاق می‌افتد و از طریق بازخورد مثبت، تنظیم میشود. مکیدن نوزاد باعث افزایش هورمون‌ها و افزایش تولید و ترشح شیر میشود.
فعالیت 9 (صفحه 113 کتاب درسی)
علاوه بر زایمان طبیعی، تولد نوزاد با عمل جراحی (سزارین) نیز انجام میشود. پزشکان زنان و زایمان، بیشتر توصیه می‌کنند که زایمان به صورت طبیعی انجام شود. در مورد جنبه‌های مثبت و منفی جراحی سزارین، اطلاعاتی را جمع‌آوری کنید و نتایج به‌دست آمده را به‌صورت گزارش در کلاس ارائه کنید.
بیشتر بدانید (سقط جنین (پایان بارداری قبل از زایمان))
عوامل مختلفی می‌تواند باعث سقط جنین شود. در این حالت، جنین کامل نشده از دیوارۀ رحم جدا و از بدن مادر خارج میشود یا به عبارتی، بارداری به اتمام می‌رسد. سقط اگر در مراحل اولیۀ بارداری صورت گیرد بیشتر ناشی از وجود ناهنجاری‌های فام‌تنی شدید مثل پلی‌پلوئیدی در جنین است. اما اگر در سه ماهۀ دوم اتفاق بیفتد، عامل آن ممکن است از طرف مادر باشد؛ مثلاً در اثر دیابت، فشار خون بالا، ناهنجاری‌های هورمونی، بیماری‌های عفونی، مشکل رحمی، یا مصرف مواد اعتیادآور ممکن است سقط رخ دهد. اما دلیل بیشتر سقط‌های جنین مشخص نیست.
بیشتر بدانید (بیماری‌های مقابرتی)
همان‌طور که می‌دانید یکی از راه‌های انتقال عوامل بیماری‌زا از فردی به فرد دیگر ارتباط جنسی است. به این بیماری‌ها مقاربتی گویند. بعضی از آنها عبارت‌اند از:
| بیماری | بعضی از علائم و پیامدها | عامل |
| عفونت کلامیدیا | خروج ترشحات چرکی، خارش، التهاب ناحیه لگن، دفع ادرار با سوزش | باکتری |
| سوزاک | خروج ترشحات چرکی، خارش، التهاب ناحیه لگن، دفع ادرار با سوزش | باکتری |
| سیفلیس | زخم سفت بدون درد و خارش در پوست و اندام تناسلی، لکه‌های قرمز رنگ در کف دست و پا، تب | باکتری |
| هپاتیت B | زرد شدن پوست، علائم مشابه آنفلوانزا | ویروس |
| ایدز | ضعف سیستم ایمنی، مستعد شدن برای ابتلا به انواع بیماری | ویروس |
| هرپس تناسلی | تاول‌های دردناک در ناحیه تناسلی، ران یا باسن، افزایش احتمال بروز سرطان | ویروس |
| زگیل‌های تناسلی | بروز زگیل‌های دردناک در ناحیۀ تناسلی، افزایش احتمال بروز سرطان | ویروس |
| تریکوموناسیس | سوزش، خارش و ترشحات چرکی | آغازی |
بیشتر بدانید
جنین در هفته‌های مختلف بعد از لقاح (بارداری)
|
|
|
|
گفتار 4
اساس تولید مثل جنسی در همهٔ جانوران مشابه است، ولی در چگونگی انجام، مراحل آن و حفاظت و تغذیهٔ جنین، تفاوت‌هایی وجود دارد که به بعضی از آنها اشاره می‌کنیم.
نحوهٔ لقاح
در آبزیان مثل ماهی‌ها، دوزیستان و بی‌مهرگان آبزی لقاح خارجی دیده میشود. در این روش، والدین گامت‌های خود را در آب می‌ریزند و لقاح در آب صورت می‌گیرد. برای افزایش احتمال برخورد گامت‌ها، والدین تعداد زیادی گامت را هم زمان وارد آب می‌کنند. برای هم زمان شدن ورود یاختههای جنسی به آب عوامل متعددی دخالت دارد از جمله دمای محیط، طول روز، آزاد کردن مواد شیمیایی توسط نر یا ماده یا بروز بعضی رفتارها مثل رقص عروسی در ماهی‌ها (شکل 18).
لقاح داخلی در جانوران خشکی‌زی و بعضی آبزیان دیده میشود. در این جانوران، زامه وارد دستگاه تولیدمثلی فرد ماده میشود و لقاح در بدن ماده انجام میشود. انجام این نوع لقاح، نیازمند دستگاه‌های تولیدمثلی با اندامهای تخصص یافته است. در اسبک ماهی جانور ماده، تخمک را به درون حفره‌ای در بدن جنس نر منتقل میکند. لقاح در بدن نر انجام میشود و جنس نر، جنین‌ها را در بدن خود نگه می‌دارد، پس از طی مراحل رشد و نموی، نوزادان متولد می‌شوند.
بکرزایی
نوعی از تولیدمثل جنسی است و برای مثال، در زنبور عسل و بعضی مارها دیده میشود. در این روش، فرد ماده گاهی اوقات به تنهایی تولیدمثل میکند. در این حالت، یا تخمک بدون لقاح شروع به تقسیم میکند و موجود تک‌لاد را به‌وجود می‌آورد (شکل 19 - الف) یا از روی فام تن‌های تخمک یک نسخه ساخته میشود تا فام تن‌های تخمک دو برابر شوند و سپس شروع به تقسیم میکند و موجود دولاد را به وجود می‌آورد (شکل 19 - ب).
واژه شناسی (نر ماده (Hermaphrodite/ هرمافرودیت))
هرمافرودیت از دو کلمه Hermes به معنی مذکر و aphrodite به معنی مؤنث است و به موجودی اشاره دارد که هر دو اندام تناسلی نر و ماده را دارد. واژه نر ماده نیز صورت صریح همین مفهوم است.
نرماده (هرمافرودیت)
در این جانوران، یک فرد هر دو نوع دستگاه تولیدمثلی نر و ماده را دارد. در کرم‌های پهن مثل کرم کبد، هر فرد تخمک‌های خود را بارور میکند (شکل 20 - الف). در مورد کرم‌های حلقوی، مثل کرم خاکی، لقاح دو طرفی انجام میشود؛ یعنی وقتی دو کرم خاکی در کنار هم قرار می‌گیرند، زامه‌های هر کدام تخمک‌های دیگری را بارور می‌سازد (شکل 20 - ب).
تغذیه و حفاظت جنین
مواد غذایی مورد نیاز جنین تا چند روز پس از لقاح و تشکیل تخم از اندوختۀ غذایی تخمک تأمین میشود. این اندوخته مخلوطی از مواد مغذی متفاوت است. اندازۀ تخمک در جانوران مختلف بستگی به میزان اندوخته دارد. در جانوران تخم‌گذار اندوخته غذایی تخمک زیاد است؛ زیرا در دوران جنینی ارتباط غذایی بین مادر و جنین وجود ندارد. در پستانداران به دلیل ارتباط خونی بین مادر و جنین و در ماهی‌ها و دوزیستان به علت دوره جنینی کوتاه میزان این اندوخته کم است.
در جانورانی که لقاح خارجی دارند تخمک دیواره‌ای چسبناک و ژله‌ای دارد که پس از لقاح، تخم‌ها را به هم می‌چسباند. این لایهٔ ژله‌ای ابتدا از جنین در برابر عوامل نامساعد محیطی محافظت میکند و سپس به عنوان غذای اولیهٔ مورد استفادهٔ جنین قرار می‌گیرد (شکل 21).
در جانورانی که لقاح داخلی دارند، حفاظت جنین به صورت‌های متفاوتی انجام میشود. در جانوران تخم‌گذار وجود پوستهٔ ضخیم در اطراف تخم از جنین محافظت میکند. البته برای محافظت بیشتر در خزندگانی مثل لاک‌پشت تخم‌ها با ماسه و خاک پوشانده می‌شوند. پرندگان روی تخم‌ها می‌خوابند و پستاندار تخم‌گذاری مثل پلاتی‌پوس، تخم را در بدن خود نگه می‌دارد و چند روز مانده به تولد نوزاد، تخم‌گذاری میکند و روی آنها می‌خوابد تا مراحل نهایی رشد و نمو طی شود (شکل 22).
در پستانداران کیسه‌دار، مثل کانگورو جنین ابتدا درون رحم ابتدایی مادر رشد و نمو را آغاز میکند. به‌دلیل مهیا نبودن شرایط به‌صورت نارس متولد میشود و خود را به درون کیسه‌ای که بر روی شکم مادر است میرساند. در آنجا ضمن حفاظت، از غدد شیری درون آن تغذیه میکند تا مراحل رشد و نمو را کامل کند.
در پستانداران جفت‌دار، جنین درون رحم مادر رشد و نمو را آغاز و از طریق اندامی به نام جفت با خون مادر مرتبط میشود و از آن تغذیه میکند. نوزاد پس از تولد از غدد شیری مادر تغذیه میکند تا زمانی که بتواند به‌طور مستقل به زندگی ادامه دهد.
فصل هشتم
گفتار 1
نهاندانگان تنها گروه از گیاهان‌اند که گل تولید می‌کنند. تولید گل برای گیاهان هزینه‌بر است؛ به‌ویژه تولیدگل‌هایی که رنگ‌های گوناگون، ترکیبات معطر و شهد دارند. آیا می‌دانید چرا؟ با وجود این، گیاهان گل‌دار بیشترین گیاهان روی زمین‌اند و توانسته‌اند پهنۀ وسیعی از زمین را به خود اختصاص دهند. داشتن گل چه مزایایی دارد؟ چرا گوناگونی جانورانی مانند حشره‌ها در زیستگاهی با گیاهان گل‌دار بیشتر است؟ گل چه ساختاری دارد و چه فرایندهایی در آن انجام میشود؟
فرض کنید گیاهی مانند یک بوتهٔ گل سرخ یا یک درخت انگور دارید و می‌خواهید آن را تکثیرکنید. آیا صبر میکنید تا دانه تولید کنند و دانه‌های آن ها را می‌کارید، یا روش دیگری به‌کار می‌برید؟
تکثیر با بخش‌های رویشی
گیاهان می‌توانند به روش غیرجنسی و با استفاده از بخش‌های رویشی، یعنی ساقه، برگ و ریشه تکثیر یابند. مثلاً روی ریشهٔ درخت آلبالو، جوانه‌هایی تشکیل میشود که از رشد آنها درخت‌های آلبالو ایجاد می‌شوند. چنین تولید مثلی از نوع غیر جنسی، یا رویشی است. تولید مثل غیر جنسی را چگونه توصیف میکنید؟
یادآوری
گیاهان را بر اساس صفت‌های داشتن یا نداشتن آوند، دانه و گل به‌طور کلی گروه‌بندی می‌کنند.
معمولاً برای تکثیر گیاهان از بخش‌های رویشی گیاه استفاده می‌کنیم. شاید شما هم با گذاشتن قطعه‌هایی از ساقه در خاک یا آب، گیاهی را تکثیر کرده باشید. در این حالت برای تکثیر گیاه، روش قلمه زدن را به کار برده‌اید (شکل 2- الف). به نظر شما قطعه‌ای از ساقه که گیاه جدید ایجاد میکند، چه چیزی باید داشته باشد؟
پیوند زدن یکی دیگر از روش‌های تکثیر رویشی است. در این روش قطعه‌ای از یک گیاه مانند جوانه یا شاخه به نام پیوندک، روی تنهٔ گیاه دیگری که به آن پایه می‌گویند، پیوند زده میشود (شکل 2- ب). گیاه پایه ویژگی‌هایی مانند مقاومت به بیماری‌ها، سازگار با خشکی یا شوری دارد، در حالی که گیاهی که پیوندک از آن گرفته میشود، مثلاً میوهٔ مطلوب دارد.
در روش خوابانیدن بخشی از ساقه یا شاخه را که دارای گره است، با خاک می‌پوشانند. بعد از مدتی از محل گره، ریشه و ساقهٔ برگدار ایجاد میشود که با جدا کردن از گیاه مادر، پایهٔ جدیدی ایجاد میشود (شکل 2- پ).
الف) قلمه زدن، ب)پیوند زدن، پ) خوابانیدن.
فعالیت 1 (صفحه 121 کتاب درسی)
با مراجعه به یک مرکز پرورش گل، یا گل فروشی دربارهٔ روش تکثیر رویشی گیاهان متفاوت، گزارش تصویری تهیه و در کلاس ارائه دهید.
تخصص یافته‌ها
انواعی از ساقه‌ها در گیاهان وجود دارند که برای تولید مثل غیر جنسی ویژه شده‌اند. زمین ساقه (ریزوم)، غده، پیاز و ساقهٔ رونده، نمونه‌هایی از ساقه‌های ویژه شده برای تولید مثل غیرجنسی‌اند.
زمین ساقه، به‌طور افقی زیر خاک رشد میکند و همانند ساقهٔ هوایی جوانه انتهایی و جانبی دارد. این ساقه به موازات رشد افقی خود در زیر خاک، پایه‌های جدیدی در محل جوانه‌ها تولید میکند. زنبق از گیاهانی است که زمین ساقه دارد (شکل 3 - الف).
غده، ساقه‌ای زیرزمینی است که به علت ذخیرهٔ مادهٔ غذایی در آن متورم شده است. سیب‌زمینی چنین ساقه‌ای است. هر یک از جوانه‌های تشکیل شده در سطح غدهٔ سیب‌زمینی، به یک گیاه تبدیل میشود (شکل 3- ب). برای تکثیر سیب‌زمینی، آن را به قطعه‌های جوانه‌دار تقسیم می‌کنند و در خاک می‌کارند.
پیاز، ساقه زیرزمینیِ کوتاه و تکمه مانندی دارد که برگ‌های خوراکی به آن متصل‌اند (شکل 3- پ). پیاز خوراکی چنین ساختاری است. نرگس و لاله نیز پیاز دارند. از هر پیاز تعدادی پیاز کوچک تشکیل میشود که هر کدام، یک گیاه ایجاد میکند.
ساقهٔ رونده، به‌طور افقی روی خاک رشد میکند (شکل 3- ت). گیاه توت‌فرنگی ساقهٔ رونده دارد. گیاهان توت‌فرنگی جدیدی در محل گره‌ها، ایجاد می‌شوند.
فعالیت 2 (صفحه 122 کتاب درسی)
الف) نمونه‌هایی از ساقه‌های زیر زمینی را به کلاس بیاورید و در گروه خود مقایسه کنید.
ب) شلغم و سیب‌زمینی را با هم مقایسه کنید. آیا شلغم همانند سیب‌زمینی ساقه است؟ چه استدلالی برای پاسخ خود دارید؟
بخش خوراکی شلغم، ریشه است. یکی از شواهد، وجود ریشه‌های فرعی و تارهای کشنده در سطح بخش خوراکی شلغم است در حالی که غده سیب‌زمینی دارای جوانه است که نشان میدهد ساقه می‌باشد.
بیشتر بدانید (تثبیت خاک)
گندمیانی مانند مَرغ که زمین ساقه دارند، ضمن اشغال سطح وسیعی از خاک، در تثبیت آن نیز نقش دارند.
بیشتر بدانید (گیاه در شیشه)
با استفاده از فنّ کشت بافت می‌توان گیاهی گل‌دار را در ظرف‌های شیشه‌ای پرورش داد.
فنّاوری و تکثیر گیاهان
از فنّ کشت بافت برای تولید گیاهان با ویژگی‌های مطلوب و تولید انبوه آنها در آزمایشگاه استفاده میشود. در این فن، یاخته یا قطعه‌ای از بافت گیاهی در محیط کشت گذاشته میشود. این محیط دارای مواد مورد نیاز برای رشد و نمو گیاه است. یاخته و بافت در شرایط مناسب، با تقسیم میتوز، توده‌ای از یاختههای هم شکل را به‌وجود می‌آورند که کال نامیده میشود. کال می‌تواند به گیاهانی تمایز یابد که از نظر ژنی یکسان‌اند. همهٔ مراحل کشت بافت در محیطی کاملاً سترون انجام میشود (شکل 4).
فعالیت 3 (صفحه 123 کتاب درسی)
فرض کنید از شما خواسته‌اند که با استفاده از یاختههای مجزای پارانشیمی، گیاهی را به روش کشت بافت تکثیر دهید. توضیح دهید این یاخته‌ها را از چه سامانهٔ بافتی جدا میکنید و چگونه این کار را انجام می‌دهید؟
سلول‌های پارانشیمی در بافت‌های زمینهای وجود دارند. برای جداسازی سلول‌ها می‌توان از آنزیم‌ها استفاده کرد.
گفتار 2
با ساختار گل در سال‌های گذشته آشنا شده‌اید. می‌دانید گل بخش‌های متفاوتی دارد. نام بخش‌هایی از گل را که به یاد دارید، بنویسید. هر یک از این بخش‌ها چه کاری انجام میدهد؟
هر گلی کامل نیست
گل ساختاری اختصاص یافته برای تولید مثل جنسی است. گلی که در شکل 5 می‌بینید دارای گلبرگ، کاسبرگ، پرچم و مادگی است که روی بخشی به نام نهنج قرار دارند. نهنج وسیع و ممکن است صاف، برآمده یا گود باشد.
اجزای گل در چهار حلقه‌ٔ هم مرکز تشکیل می‌شوند. کاسبرگ‌ها در خارجی‌ترین حلقه قرار می‌گیرند.
گلبرگ‌ها در حلقه‌ٔ دوم و معمولاً به رنگ‌های متفاوت وجود دارند. آیا می‌دانید رنگی بودن گلبرگ‌ها چه اهمیتی دارد؟ پرچم‌ها در حلقه‌ی سوم و مادگی در چهارمین حلقه تشکیل می‌شوند.
مادگی گل از یک یا تعدادی برچه ساخته شده است. در واقع برچه واحد سازنده‌ٔ مادگی است. در مادگی‌های چند برچه‌ای، ممکن است فضای مادگی با دیوارهٔ برچه‌ها از هم جدا شوند. (شکل 5 - ب)
فعالیت 4 (صفحه 124 کتاب درسی)
چند نوع گل را با تعداد گلبرگ‌های چهار تا شش به کلاس بیاورید.
الف) تک لپه یا دو لپه‌ای بودن آن ها را مشخص کنید.
ب) تعداد هر یک از اجزای دیگر گل چیست؟ پ) گل‌ها را به‌دقت با ذره‌بین مشاهده و ویژگی‌های هر یک از اجزا را یادداشت کنید. ت) با استفاده از تیغ برش‌های طولی و عرضی از مادگی گل، تهیه و آن چه را می‌بینید یادداشت و ترسیم کنید.
ث) با استفاده از داده‌هایی که به‌دست آورده‌اید، ساختار هر گل را گزارش کنید.
آیا در همهٔ گل‌ها این چهار حلقه تشکیل می‌شوند؟ مشاهدهٔ گل در گیاهان متفاوت نشان میدهد، چنین چیزی نیست. بنابراین، گل‌ها را بر اساس وجود هر چهار حلقه یا نبودن بعضی حلقه‌ها در دو گروه گل‌های کامل، یا ناکامل قرار می‌دهند. همچنین گل‌هایی که هر دو حلقه‌ٔ پرچم و مادگی را داشته باشند، گل دوجنسی و آنهایی که فقط یکی از این حلقه‌ها را دارند، گل تک جنسی می‌نامند (شکل 6).
تشکیل یاختههای جنسی
می‌دانید که در تولید مثل جنسی از لقاح یاختهٔ جنسی‌نر با یاختهٔ جنسی ماده، تخم ایجاد میشود. یاختهٔ جنسی‌نر در گیاهانی مانند خزه، همانند یاختهٔ جنسی‌نر در جانوران وسیلهٔ حرکتی دارد و می‌تواند در قطره‌های آب یا رطوبتی که سطح گیاه را پوشانده، شنا کند و خود را به یاختهٔ جنسی ماده برساند. اما یاختهٔ جنسی نر در گیاهان گل‌دار وسیلهٔ حرکتی ندارد. بنابراین، در این گیاهان برای انتقال یاختهٔ جنسی نر ساختاری به نام لولهٔ گرده تشکیل میشود.
بیشتر بدانید (چندین گل)
برخی گل‌ها مانند گل آفتاب‌گردان، اجتماعی از چندین گل کوچک یا گلچه‌اند. در گل آفتاب‌گردان گلچه‌های بیرونی ماده، و گلچه‌های درونی دوجنسی‌اند.
به شکل 7 نگاه کنید. کیسه‌های گرده در بساک تشکیل می‌شوند و یاختههای دولاد دارند. از تقسیم کاستمان این یاخته‌ها، چهار یاختهٔ تک‌لاد ایجاد میشود که در واقع گرده‌های نارس‌اند. هر یک از این یاخته‌ها با انجام دادن تقسیم رشتمان و تغییراتی در دیواره به دانهٔ گرده رسیده تبدیل میشود. دانهٔ گرده رسیده یک دیوارهٔ خارجی، یک دیوارهٔ داخلی، یک یاختهٔ رویشی و یک یاختهٔ زایشی دارد.
تخمدان که به صورت بخشی متورّم در گل دیده میشود، محل تشکیل تخمک‌هاست. تخمک پوششی دو لایه‌ای دارد که یاختههای دولادی را در بر می‌گیرد. مجموع این یاخته‌ها، بافتی به‌نام بافت خورش را می‌سازند (شکل 7).
یکی از یاختههای بافت خورش بزرگ میشود و با تقسیم میوز چهار یاختهٔ تک‌لادی ایجاد میکند. از این چهار یاخته فقط یکی باقی می‌ماند که با تقسیم رشتمان ساختاری به نام کیسه‌ٔ رویانی با تعدادی یاخته ایجاد میکند. تخم‌زا و یاختهٔ دو هسته‌ای از یاختههای کیسه رویانی‌اند که در لقاح با یاختهٔ‌های جنسی نر شرکت می‌کنند.
بیشتر بدانید (طلای سرخ)
زعفران گیاهی تک‌لپه و چند ساله است. زعفران با نوعی ساقهٔ زیرزمینی به نام بُنه تکثیر میشود. در بُنه برخلاف پیاز موادغذایی در برگ‌ها ذخیره نمی‌شود؛ بلکه در ساقه تجمع می‌یابند. پوشش گل زعفران شش قسمتی است. کلالهٔ سه رشته‌ای و قرمز رنگ آن برای مزه‌دار و معطر کردن خوراکی‌ها به‌کار می‌رود. زعفران از صادرات مهم ایران است.
گرده افشانی و لقاح
با شکافتن دیوارهٔ بساک، گرده‌ها رها می‌شوند (شکل 8- الف). دیوارهٔ خارجی دانه‌های گرده منفذدار و ممکن است صاف یا دارای تزئیناتی باشد (شکل 8- ب).
ب) انواعی از دانه‌های گرده در مشاهده با میکروسکوپ الکترونی
دانه‌های گرده بهوسیلهٔ باد، آب و جانوران در محیط پراکنده و از گلی به گل دیگر منتقل می‌شوند. به انتقال دانهٔ گرده از بساک به کلاله گرده‌افشانی می‌گویند. در صورتی که کلاله گرده را بپذیرد، یاختهٔ رویشی رشد میکند و از رشد آن لولهٔ گرده تشکیل میشود. لولهٔ گرده به درون بافت کلاله و خامه نفوذ میکند و همراه با خود، دو زامه را که از تقسیم یاختهٔ زایشی در لولهٔ گرده ایجاد شده‌اند، به سمت تخمک و کیسه رویانی می‌برد (شکل 9).
بیشتر بدانید (گَرده‌ها)
کاروتنوئیدها از ترکیبات دیوارۀ گرده‌اند؛ به همین علت دانه‌های گرده به رنگ‌های متفاوت زرد، یا نارنجی دیده می‌شوند. دانه‌های گرده به‌علت داشتن پروتئین و چربی، منبع غذایی جانوران گرده افشان نیز هستند. امروزه یکی از زمینه‌های پژوهشی در دنیای علم، شناسایی ترکیبات دانه‌های گرده و بررسی اثر آنها بر سلامت انسان است.
از آمیزش یکی از زامه‌ها با یاختۀ تخم‌زا، تخم اصلی تشکیل میشود. این تخم به رویان نمو می‌یابد. زامهٔ دیگر با یاختۀ دو هسته‌ای آمیزش می‌یابد که نتیجۀ آن تشکیل تخم ضمیمه است. تخم ضمیمه با تقسیم‌های متوالی بافتی به نام درونْ‌دانه (آندوسپرم) را ایجاد میکند. این بافت از یاختههای پارانشیمی ساخته شده و ذخیرۀ غذایی برای رشد رویان است (شکل 9). همین‌طور که دیدید، دو لقاح رخ میدهد، به همین علت گفته میشود که نهاندانگان لقاح مضاعف یا دوتایی دارند.
واژه شناسی
درون دانه (endosperm /آندوسپرم) endo به معنای درون و sperm به معنی دانه است. بافت ذخیره‌ای درون دانه با این نام خوانده میشود که واژه درون دانه با تعریف علمی آن مطابقت دارد.
اگر هستۀ تخمِ ضمیمه تقسیم شود، اما تقسیم سیتوپلاسم انجام نگیرد، بافتِ درون‌دانه به صورت مایع دیده میشود. شیر نارگیل مثالی از چنین بافتی است. در حالی که بخش گوشتی و سفیدرنگ نارگیل، درون‌دانه‌ای است که در آن تقسیم سیتوپلاسم نیز انجام شده است (شکل 10).
گل‌ها و گرده افشان‌ها
به‌نظر شما گل‌ها چه ویژگی‌هایی باید داشته باشند که جانوران را به سمت خود جلب کنند؟ جانورانی که گرده‌ها را از گلی به گل دیگر منتقل می‌کنند، گرده افشان نامیده می‌شوند. پیکر این جانوران، هنگام تغذیه از گل‌ها به دانه‌های گرده آغشته میشود و به این ترتیب، دانه‌های گرده را از گلی به گل دیگر منتقل می‌کنند (شکل 11). رنگ‌های درخشان، بوهای قوی و شهد گل‌ها از عوامل جذب جانوران به سمت گل‌ها هستند.
زنبورهای عسل گل‌هایی را گرده افشانی می‌کنند که شهد آنها قند فراوانی داشته باشد؛ همچنین این گل‌ها علائمی دارند که فقط در نور فرابنفش دیده می‌شوند و زنبور را به سوی شهد گل هدایت می کنند (شکل 12).
گرده افشانی بعضی گیاهان وابسته به باد است. این گیاهان تعداد فراوانی گل‌های کوچک تولید می‌کنند و فاقد رنگ‌های درخشان، بوهای قوی و شیره‌اند (شکل 13).
فعالیت 5 (صفحه 129 کتاب درسی)
الف) بعضی گرده افشان‌ها، مانند خفاش در شب تغذیه می‌کنند. به‌نظر شما گل‌هایی که بهوسیلهٔ این جانوران گرده‌افشانی می‌شوند، چه ویژگی‌هایی دارند؟ با مراجعه به منابع معتبر درستی نظر خود را بررسی و نتیجه را گزارش کنید.
این گل‌ها معمولاً سفید رنگ و دارای بوهای قوی‌اند.
ب) با توجه به ویژگی گل‌ها در گیاهانی که با جانوران یا باد گرده افشانی می‌شوند، نوع گرده‌افشانی را در گیاهان محیط پیرامون خود پیش‌بینی و گزارش کنید.
بیشتر بدانید (گل‌های فریب‌کار!)
بعضی گل‌ها حشرات را فریب می‌دهند. مثلاً گل رافلزیا بوی گوشت گندیده میدهد و مگس‌ها را به سمت خود می‌کشاند. مگس‌ها چیزی گیرشان نمی‌آید، اما وقتی از روی گل بلند می‌شوند، گرده‌های آن را با خود به گل دیگر می‌برند.
گفتار 3
گفتیم که تخم اصلی از لقاح یکی از زامه‌ها با یاختهٔ تخم‌زا تشکیل میشود. تخم چه مراحلی را طی میکند تا به یک گیاه جدید تبدیل شود؟ تشکیل گیاه جدید از یاختهٔ تخم با ایجاد چه ساختارهایی همراه است؟
تخم تقسیم میشود
رویان از تقسیم پی‌درپی یاختهٔ تخم تشکیل میشود. در نخستین تقسیمِ تخم، دو یاخته بزرگ و کوچک میشود (این تقسیم از چه نوعی است؟).
از تقسیم یاختۀ بزرگ، بخشی به‌وجود می‌آید که ارتباط بین رویان و گیاه مادر را ایجاد میکند. یاختۀ کوچک منشأ رویان است. مراحل تشکیل رویان را در شکل 14 می‌بینید. لپه‌ها بخشی از رویان‌اند. ساقه و ریشۀ رویانی نیز در دو انتهای رویان تشکیل می‌شوند. پوستۀ تخمک نیز تغییر میکند و به پوستۀ دانه تبدیل میشود. بنابراین، دانه شامل پوسته، رویان و ذخیرۀ غذایی است (شکل 14). ذخیرۀ غذایی هنگام رشد رویان به مصرف می‌رسد. باتوجه به شکل، رویان از چه بخش‌هایی تشکیل شده است؟
ممکن است درون‌دانه به‌عنوان ذخیرهٔ دانه باقی بماند، یا اینکه جذب لپه‌ها شود. مثلاً درون‌دانه، ذخیرهٔ دانه در ذرت است و نقش لپه، انتقال مواد غذایی از درون‌دانه به رویان در حال رشد است.
در دانهٔ لوبیا موادغذایی درون‌دانه جذب لپه‌ها و در آنجا ذخیره می‌شوند، در نتیجه لپه‌ها که بزرگ شده‌اند، بخش ذخیره‌ای دانه را تشکیل می‌دهند. به لپه‌ها برگ‌های رویانی نیز می‌گویند؛ زیرا در بسیاری از گیاهان گل‌دار از خاک بیرون می‌آیند و به مدت کوتاهی فتوسنتز می‌کنند.
فعالیت 6 (صفحه 131 کتاب درسی)
الف) دانه‌هایی مانند لوبیا و ذرت را در شرایط مناسب قرار دهید تا رویش یابند. این کار را چگونه انجام می‌دهید؟ با مشاهدهٔ دانه‌های در حال رویش، مشخص کنید ابتدا کدام یک از اندامهای رویشی از دانه خارج می‌شوند. این مشاهده را برای انواعی از دانه‌های دیگر نیز انجام دهید. نتیجه را به‌صورت یک گزاره بنویسید.
ب) دانه‌های لوبیا و ذرت را در فواصل زمانی دو روزه، بعد از خیس خوردن از وسط نصف و با استفاده از شکل زیر آنچه را می‌بینید، نام‌گذاری کنید.
رویش دانه
پوستۀ دانه‌ها معمولاً سخت است. به‌نظر شما پوستۀ دانه از چه نوع یاخته‌هایی تشکیل شده است؟ پوستۀ دانه، رویان را در برابر شرایط نامساعد محیط و صدمه‌های فیزیکی یا شیمیایی حفظ میکند و با جلوگیری از ورود آب و اکسیژن به دانه مانع از رشد سریع رویان میشود.
بعد از تشکیل رویان، رشد آن تا مدتی متوقف میشود. رویان در شرایط مناسب رشد خود را از سر می‌گیرد و به‌صورت گیاهی کوچک که به آن دانه‌رُست می‌گویند از دانه خارج میشود. در این حالت گفته میشود که دانه رویش یافته است.
دانه برای رویش به آب، اکسیژن و دمای مناسب نیاز دارد. دانه‌ها با جذب آب متورّم می‌شوند و پوستهٔ آنها شکاف بر می‌دارد. در نتیجه اکسیژن کافی به رویان می‌رسد. رویان با استفاده از ذخایر غذایی، رشد و نمو خود را از سر می‌گیرد.
تقسیم سریع یاختههای مریستمی به طول ساقه و ریشه می‌افزاید. سه سامانهٔ بافتی نیز در ساقه و ریشه شکل می‌گیرند (آیا سه سامانه بافتی را به یاد دارید؟). در نهاندانگان بر اساس اینکه لپه‌ها درون خاک بمانند یا همراه با ساقه از خاک خارج شوند، به ترتیب رویش زیر زمینی و رویش رو زمینی تعریف شده است (شکل 15).
گیاهان گل‌دار بعد از مدت زمانی رشد رویشی، یعنی تولید برگ، شاخه و ریشه‌های جدید، گل، میوه و دانه تولید می‌کنند.
میوه
گفتیم که تخمک‌ها به دانه تبدیل می‌شوند. میوه از رشد و نمو بقیهٔ قسمت‌های گل تشکیل میشود. میوه‌ای که از رشد تخمدان ایجاد شده، میوه حقیقی نامیده میشود (شکل 16)؛ اگر در تشکیل میوه قسمت‌های دیگر گل نقش داشته باشند، میوه کاذب است. مانند میوهٔ سیب که حاصل رشد نهنج است.
بیشتر بدانید
مراحل تشکیل میوه سیب
فعالیت 7 (صفحه 133 کتاب درسی)
برچه‌ها را در میوه‌ها نیز می‌توانیم تشخیص دهیم. در شکل زیر تعدادی میوه از عرض برش خورده‌اند. تعدادی میوه را انتخاب و به‌طور عرضی برش دهید. در کدام میوه فضای تخمدان با دیوارهٔ برچه‌ها به‌طور کامل تقسیم شده است؟
در پرتقال و فلفل دلمه‌ای و خیار مرز برچه‌ها مشخص است.
پراکنش میوه ها: میوه‌ها علاوه بر حفظ دانه‌ها در پراکنش آنها نقش دارند. بعضی میوه‌ها به پیکر جانوران می‌چسبند و با آنها جابه‌جا می‌شوند (شکل 17). باد و آب نیز میوه‌ها و دانه‌ها را جابه‌جا می‌کنند.
میوه‌های نارس معمولاً مزهٔ ناخوشایندی دارند. در نتیجه دانه‌های نارس تا زمان رسیدگی میوه از خورده شدن بهوسیلهٔ جانوران حفظ می‌شوند. از طرفی جانوران با خوردن میوه‌های رسیده، در پراکنش دانه‌ها نقش دارند. پوستهٔ بعضی دانه‌ها چنان سخت و محکم است که حتی در برابر شیره‌های گوارشی جانوران سالم می‌مانند. رنگ‌های درخشانِ میوه‌های رسیده جانوران را به خود جذب می‌کنند.
فعالیت 8 (صفحه 134 کتاب درسی)
شکل زیر انواعی میوه را نشان میدهد. ویژگی‌های هر یک از این میوه‌ها را فهرست و براساس این ویژگی‌ها پیش‌بینی کنید که پراکنش آنها با کمک چه عاملی (باد/ جانور) انجام میشود. با مراجعه به منابع معتبر درستی نظر گروه را بررسی و نتیجه را گزارش کنید.
میوه‌هایی مانند شماره 1 و 4 که دارای کرک یا بال هستند با باد و میوه‌هایی مانند شماره 2 و 3 که دارای زوائد خار مانند هستند با چسبیدن به مو یا پشم جانوران در محیط پراکنده می‌شوند.
میوه‌های بدون دانه: شاید میوهٔ بدون دانه را به میوه‌ای که دانه دارد، ترجیح دهید. اما چگونه میوهٔ بدون دانه ایجاد میشود؟ آیا هر میوه‌ای که به آن بدون دانه می‌گوییم، واقعاً بدون دانه است؟
دانستیم بعد از لقاح تخم‌زا و زامه، دانه از رشد و نمو تخمک ایجاد میشود؛ بنابراین اگر لقاح انجام نشود، دانه‌ای نیز تشکیل نخواهد شد. پرتقال‌های بدون دانه به این روش ایجاد می‌شوند. برای تشکیل چنین میوه‌ای به تنظیم کنندههای رشد نیاز داریم که در فصل بعد با آنها آشنا می‌شوید.
حال اگر لقاح انجام شود، اما رویان قبل از تکمیل مراحل رشد و نمو از بین برود، دانه‌های نارسی تشکیل می‌شوند که ریزند و پوسته‌ای نازک دارند. به چنین میوه‌هایی نیز، میوۀ بدون دانه می‌گویند. موزهای بدون دانه از این نوع‌اند. به نظر شما تشکیل میوه‌های بدون دانه در طبیعت، پدیده‌ای رایج است؟
عمر گیاهان چقدر است؟
طول عمر گونه‌های متفاوت گیاهی فرق میکند و ممکن است از چند روز تا چند قرن باشد. معمولاً طول عمر درخت‌ها که مریستم‌پسین دارند از گیاهان علفی (غیر درختی) بیشتر است. گیاهان را بر اساس طول عمر به چند گروه تقسیم می‌کنند.
گیاهان یک ساله: این گیاهان در مدت یک سال یا کمتر، رشد و تولید مثل می‌کنند و سپس از بین می‌روند. گیاه گندم و خیار از گیاهان یک ساله‌اند (شکل 19- الف).
گیاهان دو ساله: این گیاهان در سال اوّل رشد رویشی دارند و در سال دوم علاوه بر رشد رویشی با تولید گل و دانه رشدزایشی دارند. مثلاً گیاهی مانند شلغم و چغندر قند در سال اوّل رشد رویشی دارند و مواد حاصل از فتوسنتز در ریشهٔ آنها ذخیره می‌شوند. در سال دوم ساقهٔ گل دهنده ایجاد میشود و مواد ذخیره شده در ریشه برای تشکیل گل و دانه به مصرف می‌رسند (شکل 19- ب).
گیاهان چند ساله: این گیاهان سال‌ها به رشد رویشی خود ادامه می‌دهند. بعضی از آنها هر ساله می‌توانند گل، دانه و میوه تولید کنند. درخت‌ها و درختچه‌ها از گیاهان چند ساله‌اند که ممکن است حتی تا چند قرن نیز زندگی کنند. گیاهان علفی چند ساله نیز وجود دارد. زنبق مثالی از چنین گیاهانی و دارای زمین ساقه است که در خاک باقی می‌ماند (شکل 19- پ).
بیشتر بدانید (درختان کهنسال)
در مناطق متفاوت ایران درختان کهنسالی زندگی می‌کنند که طول عمر بعضی از آنها به هزاران سال هم می‌رسد. چنار 1500 ساله روستای نصرآباد در اطراف شهرستان تفت از استان یزد و گردوی 1400 ساله در روستای کدو کده از توابع فیروزکوه از این درختان‌اند.
بیشتر بدانید (انواع میوه)
میوه‌ها در دو گروه کلی آبدار و خشک قرار می‌گیرند. میوه‌های آبدار از گوشتی و آبدار شدن بافت‌های تشکیل دهنده میوه، ایجاد می‌شوند. مثلاً زردآلو میوه‌ای آبدار است. در میوه‌های خشک مانند فندق این اتفاق نمی‌افتد.
بیشتر بدانید (میوه‌های مرکب)
- آنچه به عنوان میوۀ توت فرنگی می‌شناسیم در واقع اجتماعی از میوه‌های کوچکی است که از رشد برچه‌های مجزای یک گل ایجاد شده‌اند. این میوه‌ها به‌صورت ذراتی سخت در نهنج آبدار توت فرنگی قرار دارند.
- انجیر تعدادی میوۀ کوچک است که از رشد مادگی گل‌های جداگانه‌ای تشکیل شده است که روی نهنجی مشترک قرار دارند.
- میوۀ آناناس از آبدار شدنِ محوری تشکیل شده است که گل‌ها روی آن قرار دارند.
فعالیت 9 (صفحه 136 کتاب درسی)
الف) اکثر گرده‌افشان‌ها، حشره‌اند و گرده‌افشانی بسیاری از گیاهان کشاورزی و درختان میوه به کمک آنها انجام میشود. دربارهٔ عواملی که زندگی حشره‌های گرده‌افشان را تهدید میکند، تحقیق و نتیجه را گزارش کنید.
باید اثرات سوء به‌کارگیری حشره‌کش‌ها و سموم دفع آفات برحشراتی که مضر نیستند و نیز امواج رادیویی مانند امواج تلفن همراه بر زندگی حشرات گرده‌افشان مفید در نظر گرفته شود.
ب) شکل زیر چرخهٔ زندگی یک گیاه نهان دانه را نشان میدهد. جاهای خالی را با کلمه‌های مناسب پر کنید.
فصل نهم
گفتار 1
شاید دیده باشید که ساقه به سمت نور و ریشه به سمت زمین رشد میکند. گیاهان با تغییر فصل و در نتیجهٔ تغییر دما و طول روز گل می‌دهند، برگ‌های جدید به‌وجود می‌آورند یا اینکه برگ‌هایشان می‌ریزند. چه عواملی در این پدیده‌ها نقش دارند؟ آیا رشد و نمو گیاهان نیز همانند جانوران تنظیم میشود؟
آیا گیاهان به علائمی که از محیط دریافت می‌کنند، پاسخ می‌دهند؟ اگر چنین است، به چه عوامل محیطی واکنش نشان می‌دهند؟
به شکل 1 نگاه کنید؛ احتمالاً وضعیتی مشابه این شکل را در پیرامون خود دیده‌اید. به‌نظر شما علت خم شدن گیاه به سمت نور چیست؟ در این حالت چگونه می‌توانیم مانع خم شدن ساقه‌ها شویم؟ آیا طول ساقه در بخش روبه نور با طول ساقه در بخش دور از نور یکسان است؟ خم شدن گیاه به سمت نور، چه تأثیری در ماندگاری گیاه دارد؟
اوّلین آزمایش
خم شدن گیاهان به سمت نور پدیده‌ای رایج در طبیعت است. چارلز داروین که به مطالعهٔ پدیده حرکت در گیاهان علاقه‌مند بود، برای بررسی این موضوع، همراه با پسرش آزمایش‌هایی را با استفاده از دانه‌رُستِ نوعی گیاه از گندمیان، طراحی و اجرا کرد (شکل 2). آنها دریافتند دانه‌رُست در صورتی به سمت نور یک جانبه (نوری که از یک طرف به گیاه می‌تابد)، خم میشود که نوک آن در برابر نور باشد. با توجه به خم شدن دانه‌رُست به سمت نور یک‌طرفه، به‌نظر شما کدام یک از سطوح داخلی یا بیرونی آن رشد بیشتری دارد؟
بعدها محققان دیگری با انجام آزمایش‌هایی، نشان دادند که عامل خم شدن دانه‌رُست به سمت نور، ماده‌ای است که در نوک آن وجود دارد. به شکل 3 توجه کنید! در این آزمایش، نوک دانه‌رُستی را که در نور همه‌جانبه رشد کرده است، بریده و برای مدتی روی قطعه‌ای از آگار قرار داده‌اند. بعد از مدتی این قطعه آگار را روی لبهٔ دانه‌رُستی قرار می‌دهند که نوک آن بریده شده؛ همین‌طور که می‌بینید دانه‌رُست خم شده است (شکل 3- الف)، در حالی که قرار دادن آگار معمولی روی دانهٔ رُستِ بدون نوک، سبب خم شدن آن نمی‌شود (شکل 3- ب).
خم شدن دانه‌رُست به معنای اختلاف اندازهٔ یاختههای دو طرف آن است. مشاهده‌های میکروسکوپی نیز نشان داد که رشد طولی یاخته‌ها در سمت سایه بیشتر از یاخته‌هایی است که در سمت روبه نور قرار دارند. نور یک جانبه باعث جابه‌جایی این ماده از سمت مقابل نور به سمت سایه (دور از نور) میشود. در نتیجه به علت تجمع این ماده در سمت سایه، رشد طولی یاخته‌ها در این سمت بیشتر از سمت روبه نور است و در نتیجه دانه‌رُست خم میشود (شکل 4). رشد جهت‌دار اندامهای گیاه در پاسخ به نور یک جانبه را نورگرایی نامیدند. سرانجام ترکیب شیمیایی این ماده شناسایی و اکسین، به‌معنای «رشد کردن» نامیده شد. پژوهش‌های بیشتر نشان داد که انواعی از ترکیبات مشابه اکسین در گیاهان کردن متفاوت ساخته می‌شوند که اثرات مشابه دارند؛ بنابراین، نام اکسین‌ها را به این گروه از ترکیبات دادند.
بیشتر بدانید
آگار ترکیبی است که از جلبک‌های قرمز به‌دست می‌آید و در ترکیب با آب، ژله ایجاد میکند. از آگار در صنایع غذایی، دارویی، کشت‌بافت و یاخته و بسیاری صنایع دیگر استفاده میشود.
کشف اکسین سرآغازی برای شناسایی ترکیبات دیگری بود که رشد و فعالیت‌های گیاهان را تنظیم می‌کنند. این ترکیبات را تنظیم کنندههای رشد یا هورمون‌های گیاهی نامیدند. انواعی از تنظیم کنندههای رشد در گیاهان تولید می‌شوند. اکسین‌ها، سیتوکینین‌ها جیبرلین‌ها، اتیلن و آبسیزیک اسید پنج تنظیم کننده رشد هستند که در ادامه با آنها آشنا می‌شوید.
بیشتر بدانید (کاربرد اکسین)
دانه‌های در حال نمو اکسین تولید می‌کنند؛ بنابراین، در رشد میوه و درشت شدن آن نقش دارند. بعضی گوجه فرنگی‌های گلخانه‌ای، دانه‌های فراوانی تولید نمی‌کنند، در نتیجه میوه رشد چندانی ندارد. به همین علت با افشانه کردن اکسین روی گوجه فرنگی‌ها، رشد مطلوب را در آنها ایجاد می‌کنند.
محرک‌های رشد
اکسین‌ها، سیتوکینین‌ها و جیبرلین‌ها در فرایندهای رشد مانند تحریک تقسیم یاخته، رشد طولی یاخته‌ها، ایجاد و حفظ اندام‌ها نقش دارند. گرچه این تنظیم کننده‌ها را به‌عنوان محرک رشد می‌شناسیم؛ اما بر اساس مقدار و محل اثر ممکن است نقش باز دارندگی نیز داشته باشند. در ادامه به عملکرد هر یک از این تنظیم کننده‌ها می‌پردازیم.
اکسین‌ها
اکسین با افزایش رشد طولی یاخته‌ها، سبب افزایش طول ساقه میشود. اکسین ریشه‌زایی را تحریک میکند؛ بنابراین، برای تکثیر رویشی گیاهان با استفاده از قلمه به‌کار می‌رود (شکل 5). اکسین‌ها را برای تشکیل میوه‌های بدون دانه و درشت کردن میوه‌ها نیز به کار می‌برند.
بعد از کشف ساختار شیمیایی اکسین‌ها، این ترکیبات به‌طور مصنوعی ساخته و پژوهش‌هایی برای شناسایی اثر آنها بر گیاهان انجام شدند. محققان دریافتند که بعضی از این ترکیبات، گیاهان دو لپه‌ای را از بین می‌برند؛ بنابراین، آنها را برای ساختن سموم کشاورزی به‌منظور از بین بردن گیاهان خودرو در مزارعی مانند مزرعه گندم، به‌کار بردند. عامل نارنجی که مخلوطی از اکسین‌ها بود، چنین اثری داشت. ایالات متحدهٔ امریکا در جنگ با ویتنام به مدت ده سال عامل نارنجی را به‌کار برد. در نتیجه بخشی از جنگل‌های ویتنام که مخفی‌گاه مبارزان بود و نیز زمینهای کشاورزی آنها از بین رفت. تولید عامل نارنجی با اتمام این جنگ، ممنوع شد؛ اما چند دهه طول کشید تا جنگل‌ها احیا شوند. سرطان و تولد نوزادان با نقص‌های مادرزادی از اثرهای این ماده بود.
بیشتر بدانید
بعضی بر این باورند که نباید واژهٔ هورمون را برای تنظیم کنندههای رشد به‌کار بریم؛ زیرا معمولاً هورمون در یک محل تولید و بر محلی دیگر تأثیر می‌گذارد، در حالی که ممکن است محل تولید و تأثیر تنظیم کنندههای رشد در گیاهان یکی باشد. همچنین تنظیم کنندههای گیاهی در غلظت‌های متفاوت می‌توانند یک فرایند را در اندامی مهار یا تحریک کنند. با این حال واژه هورمون گیاهی (Phytohormone) همچنان به‌کار می‌رود.
سیتوکینین‌ها: هورمون جوانی
سیتوکینین‌ها با تحریک تقسیم یاخته‌ای و در نتیجه ایجاد یاختههای جدید، پیر شدنِ اندامهای هوایی گیاه را به تأخیر می‌اندازند. به همین علت با افشانه کردن سیتوکینین روی برگ و گل‌ها آنها را تازه نگه می‌دارند. سیتوکینین‌ها هورمون ساقه‌زایی نیز نامیده می‌شوند. به‌کارگیری این هورمون در کشت بافت، سبب ایجاد ساقه از یاختههای تمایز نیافته میشود.
شاخه و برگ‌های بیشتر: بر هم کنش دو تنظیم کننده
اگر بخواهید گیاهی پر شاخ و برگ‌تر داشته باشید، چه کار میکنید؟ احتمالاً سر شاخه‌ها را که محل جوانه‌های رأسی (انتهایی)اند، قطع میکنید. همان‌طور که در شکل 6- ب می‌بینید با قطع جوانهٔ‌رأسی، جوانه‌های جانبی رشد، و شاخه و برگ جدید ایجاد کرده‌اند. به اثر بازدارندگی جوانه رأسی بر رشد جوانه‌های جانبی، چیرگی‌رأسی می‌گویند. با قطع جوانه‌رأسی مقدار سیتوکینین در جوانه‌های جانبی افزایش و مقدار اکسین آنها کاهش می‌یابد، در نتیجه جوانه‌های جانبی رشد می‌کنند. اگر بعد از قطع جوانهٔ‌رأسی، در محل برش، اکسین قرار دهیم؛ جوانه‌های جانبی رشد نمی‌کنند (شکل 6- پ). این آزمایش نشان میدهد که اکسین از جوانهٔ‌رأسی به جوانه‌های جانبی می‌رود و مانع از رشد آنها میشود.
فعالیت 1 (صفحه 142 کتاب درسی)
شکل زیر تمایز ریشه و ساقه را از یک تودهٔ یاخته تمایز نیافته یا همان کال در حضور مقدار متفاوت اکسین و سیتوکینین، در محیط کشت نشان میدهد. از این شکل چه نتیجه‌ای می‌گیرید؟
جیبرلین‌ها: تلاش برای رفع مشکل
کشف جیبرلین‌ها حاصل تلاش دانشمندان ژاپنی در بررسی نوعی بیماری قارچی بود که دانه‌رُست‌های برنج به آن مبتلا می‌شدند. آلودگی دانه‌رُست‌ها به قارچ جیبرلا سبب می‌شد تا به سرعت رشد کنند. این دانه‌رُست‌ها باریک و دراز بودند و بافت استحکامی کافی نداشتند، در نتیجه خم می‌شدند و روی زمین می‌افتادند. مسلّماً چنین بیماری سبب کاهش محصول برنج و در نتیجه زیان‌های فراوان بود. دانشمندان با استخراج و شناسایی ترکیبات به دست آمده از قارچ جیبرلا، توانستند جیبرلین‌ها را شناسایی و معرفی کنند. پس از آن مشخص شد که جیبرلین‌ها در گیاهان نیز تولید می‌شوند و رشد و فعالیت‌های آنها را کنترل می‌کنند. این تنظیم کنندههای رشد در افزایش طول ساقه از طریق تحریکِ رشد طولی یاخته و تقسیم آن، رشد میوه و رویش دانه‌ها نقش دارند؛ این هورمون گیاهی را برای تولید میوه‌های بدون دانه و درشت کردن میوه‌ها به کار می‌برند (شکل 7).
جیبرلین‌ها و رویش بذر غَلات: رویان غلات در هنگام رویش دانه، مقدار فراوانی جیبرلین می‌سازند. این هورمون بر خارجی‌ترین لایهٔ درون دانه (لایهٔ گلوتن‌دار) اثر می‌گذارد و سبب تولید و رها شدن آنزیم‌های گوارشی در دانه میشود (شکل 8). این آنزیم‌ها دیوارهٔ یاخته‌ها و ذخایر درون‌دانه را تجزیه می‌کنند. نشاسته یکی از این ذخایر است که بر اثر آنزیم آمیلاز به گلوکز مورد نیاز برای رشد رویان تجزیه میشود.
GA: جیبرلیک اسید
بیشتر بدانید (نام‌گذاریِ نادرست)
آبسیزیک اسید از واژه Abscission به معنای ریزش گرفته شده است. پژوهشگران ابتدا بر این باور بودند که این ماده عامل ریزش برگ‌هاست. پژوهش‌های بیشتر نشان داد که این ترکیب نقشی در ریزش برگ‌ها ندارد؛ اما نام آبسیزیک اسید برای این تنظیم کنندهٔ رشد باقی ماند.
بازدارنده‌های رشد
آبسیزیک اسید و اتیلن دو تنظیم کنندهٔ رشدند که در فرایندهای متفاوتی مانند مقاومت گیاه در شرایط سخت، رسیدگی میوه‌ها، ریزش برگ و میوه نقش دارند.
آبسیزیک اسید: مقابله با شرایط نامساعد
فرض کنید محیط رطوبت کافی برای تأمین آب مورد نیاز برای رشد دانه‌رُست را نداشته باشد. اگر دانه در این شرایط رویش یابد، چه بر سر دانه‌رُست می‌آید؟ اگر گیاه در شرایط خشکی قرار گیرد و روزنه‌ها هم چنان باز بمانند چه چیزی رخ میدهد؟
شرایط نامساعد محیط مانند خشکی، تولید آبسیزیک اسید را در گیاهان تحریک میکند. آبسیزیک اسید سبب بسته شدن روزنه‌ها و در نتیجه حفظ آب گیاه و همچنین مانع رویش دانه و رشد جوانه‌ها در شرایط نامساعد میشود. به‌طور کلی این تنظیم کننده، رشدگیاهان را درپاسخ به شرایط نامساعد، کاهش میدهد (شکل 9).
اتیلن: رسیدن میوه‌ها
شاید شما هم شنیده باشید که برای رسیدن میوه‌های نارس می‌توانید در پاکت میوه‌ها، یک سیب یا موز رسیده قرار دهید. از میوهٔ رسیده چه چیزی خارج میشود که باعث رسیدگی میوه‌های نارس میشود؟
بیشتر بدانید (تغییر در ژن‌ها)
این گل‌های اطلسی در یک زمان چیده شده و به مدت 18 ساعت در محیط اتیلن دار قرار گرفته اند. همان‌طور که می‌بینید بعضی پژمرده و بعضی همچنان شاداب‌اند. گل‌های شاداب متعلق به گیاهی است که با دستکاری ژنی، نسبت به اتیلن غیر حساس شده‌اند.
دانشمندان در پژوهش‌های خود دریافتند که از میوه‌های رسیده اتیلن آزاد میشود و مقدار اتیلن با رسیدن میوه افزایش می‌یابد. اتیلن‌گازی است که از سوخت‌های فسیلی نیز رها میشود. سال‌ها قبل از آن که دانشمندان بدانند گیاهان اتیلن تولید می‌کنند، معلوم شده بود که اتیلن حاصل از سوخت‌های فسیلی باعث ریزش برگ درختان میشود. اتیلن در ریزش میوه نیز نقش دارد. بافت‌های آسیب‌دیدهٔ گیاهان نیز اتیلن تولید می‌کنند. گاهی میوه‌ها را نارس می‌چینند و زمانی که می‌خواهند آنها را در بازار پخش کنند، به مدت مشخصی، در محیط اتیلن دار قرار می‌دهند تا رسیده شوند (شکل 10).
ردپای اتیلن در چیرگی رأسی
دیدید که اکسین، عامل چیرگی رأسی است و مانع رشد جوانه‌های جانبی در حضور جوانهٔ رأسی یا انتهایی میشود. اکسینِ جوانهٔ رأسی، تولید اتیلن در جوانه‌های جانبی را تحریک میکند و در نتیجه با افزایش اتیلن در جوانه‌های جانبی، رشد آنها متوقف میشود.
بیشتر بدانید (تنظیم کنندههای دیگر)
انواع دیگری از ترکیبات تنظیم کننده در گیاهان وجود دارد. براسینو استروئیدها، جاسمونات‌ها و سالیسیلیک اسید از این ترکیبات‌اند.
ریزش برگ
برگ هنگامی می‌ریزد که ارتباط آن با شاخه قطع شده باشد. با توجه به شناختی که از ساختار یاخته‌ها و بافت‌های گیاهی دارید آیا می‌توانید تغییراتی را که در ساختار برگ رخ میدهد، پیش‌بینی کنید؟
اگر بنا باشد که ارتباط برگ با شاخه قطع شود باید یاخته‌ها از هم جدا شوند. مشاهدات میکروسکوپی نشان میدهد که در قاعدهٔ دمبرگ در محلّ اتصال به شاخه، لایهٔ جداکننده تشکیل میشود. یاخته‌ها در این منطقه به علت فعالیت آنزیم‌های تجزیه کننده از هم جدا می‌شوند و به تدریج از بین می‌روند، در نتیجه برگ از شاخه جدا میشود. با چوب پنبه‌ای شدنِ یاخته‌هایی از شاخه که در محل اتصال به دمبرگ قرار دارند، لایهٔ محافظی در برابر محیط بیرون ایجاد میشود (شکل 11).
مشخص شده است که برگ در پاسخ به افزایش نسبت اتیلن به اکسین، آنزیم‌های تجزیه کنندهٔ دیواره را تولید میکند.
بیشتر بدانید (ترکیباتی مشابه هورمون‌های جانوری)
ترکیباتی در سویا وجود دارد که شبیه هورمون‌های جنسی‌اند. یکی از آنها ترکیبات شبه استروژنی است. پژوهش‌ها نشان میدهد که سرطان پروستات در کشورهای شرق دور که استفادهٔ فراوانی از فراورده‌های غذایی سویا (لوبیای روغنی) دارند، کمتر از کشورهای دیگر است. همچنین از فراورده‌های سویا داروهایی برای کاهش علائم یائسگی ساخته میشود.
فعالیت 2 (صفحه 145 کتاب درسی)
یکی از دلایل خراب شدن میوه‌ها هنگام ذخیره یا انتقال، تولید اتیلن در آنهاست. برای رفع این مشکل، ترکیباتی به‌کار می‌برند که با اتصال به گیرنده‌های اتیلن که در یاخته وجود دارند، سبب توقف فرایند رسیدگی می‌شوند. اکنون زیست‌شناسان در تلاش‌اند با تغییر در ژن، گیاهان را نسبت به اتیلن غیرحساس کنند. به نظر شما این ایده برای گیاهان میوه‌دار مناسب است؟ برای پاسخ خود دلیل ارائه دهید.
این ایده برای درختان میوه‌دار به‌خصوص آن گیاهانی که از میوه آنها استفاده می‌کنیم، مناسب نیست. اگر بتوان با تغییر ژن سلول‌های گیاه را نسبت به اتیلن غیرحساس کرد، به این معنی است که در فرآیند رسیدگی میوه اختلال ایجاد کرده‌ایم.
فعالیت 3 (صفحه 145 کتاب درسی)
با توجه به اینکه فرمول شیمیایی تنظیم کنندههای رشد گیاهی شناخته شده است، این ترکیبات به‌طور مصنوعی ساخته می‌شوند و برای تولید و نگهداری محصولات کشاورزی به‌کار می‌روند. به‌نظر شما آیا این ترکیبات می‌توانند سلامت انسان و محیط زیست را تهدید کنند؟
این مواد با بعضی ترکیبات در بدن انسان و جانداران دیگر شباهت دارند و به همین دلیل ممکن است اثرات نامطلوبی برسلامت محیط‌زیست و انسان بگذارند. مثلا ممکن است سیتوکینین‌ها سرعت تکثیر سلول‌ها را در بدن ما افزایش دهند. این ترکیبات در گیاهان به‌طور طبیعی به مقدار کم وجود دارند اما ممکن است توسط انسان‌ها به مقدار فراوان و بدون رعایت استانداردهای لازم به‌کار روند.
گفتار 2
شاید توجه کرده باشید که درختان با کاهش سرما گل می‌دهند، یا اینکه گلبرگ‌های بعضی گیاهان در شب بسته می‌شوند. آیا می‌توانید مثال‌های دیگری نیز دربارهٔ پاسخ گیاهان به شرایط محیطی ارائه دهید؟ در ادامه انواعی از این پاسخ‌ها را بررسی می‌کنیم.
پاسخ به نور
دیدیم که ساقه به سمت نور یک جانبه خم میشود. آیا پاسخ ریشه به نور یک جانبه، همانند ساقه است؟
می‌دانید که نقش نور در گیاهان، حیاتی است؛ اما نور افزون بر نقشی که در فتوسنتز دارد، فرایندهای متفاوتی را در گیاهان تنظیم میکند. گل‌دهی یکی از این فرایندهاست که در ادامه به آن می‌پردازیم.
فعالیت 4 (صفحه 146 کتاب درسی)
الف) پیش‌بینی میکنید که پاسخ ریشه به نور یک جانبه چه باشد؟
از آنجایی که ریشه به سمت اعماق زمین و تاریکی رشد میکند، ریشه نورگرایی منفی دارد.
ب) برای بررسی درستی پیش‌بینی خود، آزمایشی طراحی کنید.
پ) آزمایشی را که طراحی کرده‌اید با چند گیاه انجام و نتیجه را گزارش دهید.
گل‌دهی در گیاهان
گیاهانی که در محل زندگی خود می‌بینید، در چه فصل یا فصل‌هایی گل می‌دهند؟ چرا بعضی گیاهان در فصلی خاص و بعضی در همهٔ فصل‌ها گل می‌دهند؟ اگر بخواهیم گیاهی را که در تابستان گل میدهد، مثلاً در پاییز وادار به گل‌دهی کنیم، آن را باید در چه شرایطی قرار دهیم؟
گیاه هنگامی گل میدهد که مریستم رویشی که در جوانه قرار دارد، به مریستم گل یا زایشی تبدیل شود. این تبدیل به شرایط محیطی مانند دما و طول روز و شب وابسته است.
گیاهان را براساس نیاز به‌نور، برای گل‌دهی در سه دستهٔ روز کوتاه، روز بلند و بی‌تفاوت قرار می‌دهند. گیاه داوودی در روزهای کوتاه پاییز گل میدهد. در واقع این گیاه برای گل دادن به شب‌های طولانی نیاز دارد و زمانی گل میدهد که طول شب از حدّی کم تر نباشد. شبدر که در تابستان گل میدهد، روز بلند است. این گیاه برای گل دادن به شب‌های کوتاه نیاز دارد و زمانی گل میدهد که طول شب از حدّی بیش تر نباشد (شکل 12). آگاهی از تأثیر نور بر گل‌دهی به پرورش دهندگان گل امکان داد تا با ایجاد شرایط نوری مصنوعی بتوانند در همهٔ فصل‌ها، گل‌هایی با نیازهای نوری متفاوت پرورش دهند.
به هر حال گل دادنِ بعضی گیاهان وابسته به طول شب و روز نیست. چنین گیاهانی را بی‌تفاوت می نامند؛ گیاه گوجه فرنگی از این گروه است.
فعالیت 5 (صفحه 147 کتاب درسی)
با توجه به شکل زیر و شکل 12- ب توضیح دهید که شکستن شب با یک جرقهٔ نوری چه تأثیری بر گل‌دهی گیاه روز کوتاه دارد.
شکستن شب با یک جرقهٔ نوری سبب میشود که گیاه روز
پاسخ به دما
گیاهان هر دمایی را نمی‌توانند تحمل کنند. مثلاً سرمای شدید می‌تواند مانع از رویش دانه‌ها و جوانه‌ها شود. برگ بعضی درختان با کاهش دما در فصل پاییز می‌ریزد و جوانه‌ها با برگ‌های پولک مانندی حفظ می‌شوند.
دیدیم که گیاهان برای گل دادن نیازهای نوری متفاوتی دارند. بعضی گیاهان برای گل دادن نیاز به گذراندن یک دوره سرما نیز دارند. مثلاً برای نوعی گیاه گندم مشاهده شده است که اگر بذر آن را مرطوب کنیم و در سرما قرار دهیم، دورهٔ رویشی آن کوتاه میشود و زودتر گل میدهد. کشف این ویژگی در گیاهان، امکان بهره‌برداری از زمین‌هایی را فراهم کرد که اکثر سال با برف و یخ پوشیده شده‌اند.
پاسخ به گرانش زمین
آیا گرانش زمین بر جهت رشد ساقه و ریشه اثر دارد؟ به شکل 13 نگاه کنید. همان‌طور که می‌بینید ساقه در خلاف جهت گرانش و ریشه در جهت گرانش زمین رشد میکند. رشد جهت‌دار اندامهای گیاه به گرانش زمین، زمین‌گرایی نامیده میشود. می‌توانید با طراحی و اجرای آزمایش‌هایی، زمین‌گرایی را در انواعی از دانه‌رست‌ها بررسی کنید.
پاسخ به تماس
در شکل 14 مثال‌هایی از پاسخ گیاهان به تماس را مشاهده میکنید. شاید بعضی گیاهان را دیده باشید که به دور گیاهان دیگر یا یک پایه می‌پیچند. مثلاً ساقهٔ درخت مو در تماس با درختی دیگر و یا پایه، به دور آن می‌پیچد. پیچش به‌علت تفاوت رشد ساقه در بخش قرار گرفته روی تکیه‌گاه و سمت مقابل آن ایجاد میشود؛ به‌طوری که رشد یاخته‌ها در محل تماس کاهش می‌یابد.
ضربه زدن به برگ گیاه حساس، باعث تا شدن برگ میشود. این پاسخ به علت تغییر فشار تورژسانس در یاخته هایی رخ میدهد که در قاعده ی برگ قرار دارند.
برگ تله مانند گیاه گوشت خوار کرک‌هایی دارد که با برخورد حشره به آن ها تحریک و پیام‌هایی را به راه می‌اندازند که سبب بسته شدن برگ و در نتیجه به دام افتادن حشره میشود.
پاسخ‌هایی از جنس دفاع
گیاهان در معرض هجوم عوامل بیماری‌زا و جانوران گیاهخوار قرار دارند. شاید نام بیماری‌هایی مانند زنگ گندم یا سیاهک گندم را شنیده باشید. این عوامل سبب تخریب محصولات کشاورزی می‌شوند. به هر حال گیاهان در برابر آنها بی‌دفاع نیستند. به‌نظر شما گیاهان چگونه از خود دفاع می‌کنند؟
تلاش برای جلوگیری از ورود
می‌دانید روپوست، خارجی‌ترین سامانهٔ بافتی در بخش‌های جوان گیاه است و در بخش‌های هوایی گیاه با پوستک پوشیده شده است. نقش پوستک را به یاد دارید؟ پوستک تا حدودی مانع از نفوذ عوامل بیماری‌زا به گیاه میشود. همچنین دیوارهٔ یاخته‌ای محکم است و عبور از آن کار آسانی نیست. وجود ترکیباتی مانند لیگنین یا سیلیس در دیواره به سخت شدن آن و در نتیجه افزایش توان این سدّ فیزیکی کمک میکند. با این حال عوامل بیماری‌زا می‌توانند با عبور از منفذ روزنه‌ها یا فضای بین یاخته‌ها از این سد بگذرند (شکل 15).
بافت چوب پنبه نیز در اندامهای مسن گیاهان، علاوه بر حفظ آب، مانعی در برابر عوامل آسیب‌رسان است.
کرک و خار نیز در دفاع از گیاهان نقش دارند (شکل 16). مثلاً حشره‌های کوچک نمی‌توانند روی برگ‌های کرک‌دار به راحتی حرکت کنند؛ همچنین اگر گیاه مواد چسبناک ترشح کند، حرکت حشره دشوارتر و گاه غیر ممکن میشود.
ب) مواد چسبناک درسطح گیاه که به حشره چسبیده‌اند.
بعضی گیاهان در پاسخ به زخم، ترکیباتی ترشح می‌کنند که در محافظت از آنها نقش دارند. گاه حجم این ترکیبات آن‌قدر زیاد است که حشره در آن به دام می‌افتد. با سخت شدن این ترکیبات، سنگواره‌هایی ایجاد میشود که حشره در آن حفظ شده است (شکل 17).
دفاع شیمیایی: گیاهان ترکیباتی تولید می‌کنند که سبب مرگ یا بیماری گیاهخواران می‌شوند. ترکیبات سیانید دار از این گروه‌اند که در تعدادی از گونه‌های گیاهی ساخته می‌شوند. سیانید تنفس یاخته‌ای را متوقف میکند.
آلکالوئیدها در دور کردن گیاهخواران نقش دارند. نیکوتین که از آلکالوئیدهاست، چنین نقشی در گیاه تنباکو دارد.
اگر ترکیباتی که گیاه می‌سازد، جانور را نکشد، آن را مسموم میکند و جانور از خوردن دوبارهٔ آن پرهیز میکند. جالب است که چنین ترکیباتی برای خود گیاه مرگبار نیستند؛ به نظر شما گیاه با چه سازوکاری خود را در برابر این ترکیبات حفظ میکند؟
مشخص شده است که گیاهان سازوکارهای متفاوتی برای جلوگیری از اثر این مواد بر فرایندهای یاخته‌ای خود دارند. یکی از این سازوکارها تولید ترکیباتی است که در خود گیاه سمی نیستند؛ بلکه در لولهٔ گوارش جانوران تجزیه و به مادهٔ سمّی تبدیل می‌شوند. مثلاً گیاه ترکیب سیانید داری می‌سازد که تأثیری بر تنفس یاخته‌ای ندارد؛ اما وقتی جانور گیاه را می‌خورد، این ترکیب تجزیه و سیانید که سمّی است از آن جدا میشود.
بیشتر بدانید (گون سمی)
گَوَن‌ها گیاهانی بوته‌ای‌اند و در مراتع می‌رویند. نوعی گون که به گون سمی مشهور است، ترکیبات آلکالوئیدی دارد که بر دستگاه عصبی تأثیر می‌گذارد. اگر دام‌ها از این گیاه تغذیه کنند، سُست می‌شوند و از غذا خوردن باز می‌مانند.
فعالیت 6 (صفحه ی 150 کتاب درسی)
بعضی گیاهان با تولید موادی که برای گیاهان دیگر سمّی‌اند، از رویش دانه یا رشد گیاهان دیگر در اطراف خود جلوگیری می‌کنند. به‌نظر شما این ویژگی چه نقشی در ماندگاری چنین گیاهانی دارد؟
گیاهان بر سر بدست آوردن منابع با هم رقابت دارند. این گیاهان با حذف گیاهان اطراف، به منابع بیشتری دست یافته و در رقابت موفق‌ترند.
بیشتر بدانید (گیاه کاساوا)
این گیاه بومی آمریکای جنوبی است و پوست ریشه آن سرشار از ترکیب سیانیددار است. این ریشه نشاستهٔ فراوان دارد و یکی از منابع غذایی است. مقدار اندکی ترکیب‌های سیانیددار در مغز دانهٔ زردآلو نیز وجود دارد.
مرگ یاخته‌ای
مرگ یاخته‌ای یکی دیگر از پاسخ‌های دفاعی در گیاهان است. فرض کنید نوعی ویروس بیماری‌زا توانسته است به گیاه نفوذ کند. ورود ویروس در گیاه فرایندهایی را به راه می‌اندازد که نتیجهٔ آن، مرگ یاختههای آلوده و قطع ارتباط آنها با بافت‌های سالم است. در نتیجه ویروس نمی‌تواند در بافت‌های سالم گیاه تکثیر یابد و گیاه فرصت پیدا میکند تا با سازوکارهای دیگری مانند تولید ترکیبات ضد ویروس با آن مقابله کند (شکل 18). در مرگ یاخته‌ای، یاخته به وسیلهٔ آنزیم‌های خود گوارش میشود. سالیسیلیک اسید که از تنظیم کنندههای رشد در گیاهان است در مرگ یاخته‌ای نقش دارد. یاختهٔ گیاهی آلوده، این ترکیب را رها و مرگ یاخته‌ای را القا میکند.
جانوران از گیاهان حفاظت می‌کنند
به شکل 19 نگاه کنید! انبوهی از مورچه‌ها به حشره‌ای که قصد خوردن برگ‌های درخت آکاسیا را دارد، هجوم برده‌اند. بعید است که حشره بتواند از حمله‌های مرگبار این مورچه‌ها جان سالم به در برد. دیده شده است که این مورچه‌ها حتی به پستانداران کوچک و گیاهان دارزی نیز حمله میکند. گیاهان دارزی، گیاهانی‌اند که روی درختان رشد می‌کنند. جالب است که گرده‌افشانی درخت آکاسیا وابسته به زنبورهاست. چه چیزی مانع از حمله مورچه‌ها به زنبورهای گرده‌افشان میشود؟ مشخص شده است وقتی گل‌های آکاسیا باز می‌شوند، نوعی ترکیب شیمیایی تولید و منتشر می‌کنند که با فراری دادن مورچه‌ها مانع از حملهٔ آنها به زنبورهای گرده‌افشان میشود.
بعضی گیاهان در برابر حملهٔ گیاهخواران، مواد فراری تولید و در هوا پخش می‌کنند که سبب جلب جانوران دیگر میشود. همین‌طور که در شکل 20- الف می‌بینید، نوزاد کرمی شکلِ حشره در حال خوردن برگ تنباکو است. از یاختههای آسیب دیده برگ، ترکیب فراری متصاعد میشود که نوعی زنبور وحشی آن را شناسایی میکند. زنبور ماده‌ای که در آن اطراف زندگی میکند، با ردیابی این مواد، خود را به نوزاد کرمی شکل میرساند و روی آن تخم می‌گذارد. نوزادان زنبور بعد از خروج، از تخم از نوزاد کرمی شکل تغذیه می‌کنند و در نتیجه آن را می‌کشند. نتیجه این رویداد کاهش جمعیت حشره آفت است.
بیشتر بدانید (سم در گیاهان)
ترکیبی به نام ریسین در پوستهٔ دانه ی کرچک وجود دارد که از سیانید و سمّ مار کبری کشنده‌تر است. روغن کرچک از دانه بدون پوسته گرفته می شود.
فعالیت 7 (صفحه ی 152 کتاب درسی)
الف) فردی بر این باور است که امواج صوتی بر رشد و میزان محصول گیاهان تأثیر دارد. آیا شما با این نظر موافق‌اید؟ برای تأیید یا ردّ این نظر چه آزمایشی طراحی میکنید؟
باید بر روی دو گروه آزمودنی و شاهد در شرایط یکسان اثر موسیقی را بررسی کرد. برخی آزمایشات این موضوع را تایید می‌کنند.
ب) نمونه‌هایی از سازوکارهای دفاعی در گیاهان محل زندگی خود و نیز ارتباط‌هایی که بین آنها و جانوران وجود دارد گزارش کنید.
- مطالب حفظی کتاب با الگو از سوالات امتحان نهایی‌های پیشین
این دوره مناسب چه افرادی است:
- دانش آموزانی که تسلط تقریبی بر روی مطالب کتاب درسی دارند
- دانش آموزانی که با مطالب آشنایی حدودی دارند اما تسلط کافی بر مطالب کتاب درسی ندارند
توجه: ما در این دوره هیچ کوششی برای انتقال مفاهیم به دانشآموزان فاقد هیچ دانشی از مطالب درسی دریغ نخواهیم کرد، اما با توجه به زمان کوتاه باقی‌مانده و سنگین بودن مطالب مفهومی کتاب درسی، توانایی ذهنی شما (شامل آرامش خاطر، استعداد، عدم خستگی) در فرایند یادگیری شما بسیار حائز اهمیت است.
تقویم دوره
مقدمات بررسی کل کتاب درسی در شب امتحان نهایی زیست شناسی یازدهم به صورت کامل در این دوره فراهم شده است.
طول زمان دوره: 25 ساعت
تاریخ دوره: از شهریور 1403
مکان دوره: گوگل میت
ظرفیت دوره: 15 نفر مجازی
هزینه دوره: 3 میلیون و 350 هزار تومان
کلاس زیست شناسی
کلاس زیست شب امتحان
کلاس زیست فولیتو
کلاس زیست کلاسینو
کلاس امتحان کلاسینو
کلاس زیست تاملند
کلاس شب امتحان زیست
کلاس شب امتحان زیست تاملند
کلاس شب امتحان زیست کلاسینو
کلاس شب امتحان زیست ماز
شب امتحان زیست شناسی دوازدهم
شب امتحان زیست شناسی 3
مرور زیست شب امتحان
مولکول‌های وراثتی
دنا
رنا
هموفیلی
فنیل کتونوری
پانت
جهش
مضاعف شدگی
تنفس یاخته‌ای
قندکافت
کالوین
کربس
اکسایش پیرووات
تیلاکوئید
آنتن
گیرنده
فتوسیستم
گیام کم
گیاه C3
ذرت
رنگ ذرت
رنگ گل میمونی
ژن درمانی
عادی شدن
شرطی شدن کلاسیک
شرطی شدن فعال
نقش پذیری
حل مسئله
یادگیری
مهندسی پروتئین
مهندسی بافت
مهندسی ژنتیک
زیست فناوری
تراژن
تراریخته ژنتیکی
تک لپه
دو لپه
تخمیر
تخمیر الکلی
تخمیر لاکتیکی
پیرووات
پیروئیک اسید
نیای مشترک
فسفودی استر
پپتیدی
هموگلوبین
میوگلوبین
همانندسازی
رونویسی
زیست 3
زیست شناسی 3
زیست شناسی 12
زیست شناسی دوازدهم
امتحان نهایی
این دوره به صورت آنلاین برگزار میشود.
اما شما تنها نیازمند اینترنت و تلفن همراه هوشمند (یا لپ‌تاپ) هستید
دوره آنلاین شامل بخش رفع اشکال به صورت ارسال سوالات در بخش تیکت وب سایت است.
همچنین شما در این دوره جزوه خلاصه دریافت میکنید.
- دوره مجازی بر بستر گوگل میت و اینترنت برگزار میشود.
امتحان نهایی زیست شناسی سال‌های اخیر + پاسخنامه
امتحان نهایی دی 1402 به همراه پاسخ
امتحان نهایی شهریور 1402 به همراه پاسخ
امتحان نهایی خرداد 1402 به همراه پاسخ
بهترین مشاور کنکور
بهترین مشاور کنکور
بهترین مشاور
بهترین مشاور تحصیلی
مشاوره درسی
مشاوره
مشاوره کنکور
مشاوره کنکور نوعی راهنمایی برای پیشرفت بیشتر شما در مسیر تحصیلی رو به جلو است.
چرا باید از مشاوره کنکور استفاده کرد؟
- افزایش بازدهی مطالعه
- افزایش درصد آزمون‌های تستی
- افزایش نمره امتحان نهایی
- موفقیت در قبولی رشته‌های پر مخاطب
- رفع مشکلات شخصی مرتبط به تحصیل
آیا مشاوره تحصیلی مورد نیاز من است؟
اگر تا به الان نتیجه تحصیلی مناسبی گرفته‌اید و در آزمون‌هایتان موفق بوده‌اید احتمالا نیازی به مشاوره تحصیلی ندارید و مسیر مطلوبی در تحصیل را طی میکنید.
اما در غیر این صورت فرایند مشاوره برای شما نوعی ضرورت به حساب می‌آید.
بهترین مشاورین کنکور
مهندس محمدرضا پوردستمالچی
محمدرضا پوردستمالچی، که فعالیت خود را از تهران آغاز کرده، به دلیل تسلط بر فن بیان و دانش علمی، به عنوان کارشناس برنامه گزینه جوان برگزیده و سپس شناخته شده است. او همچنان با موسسه گزینه دو همکاری میکند و ارتباط خود با دانشآموزان را از طریق اینستاگرام حفظ میکند. پوردستمالچی، که در انگیزش و مشاوره تخصص دارد، به طور منظم کارگاه‌های مشاورهای برگزار میکند و تیمی از مشاوران تحت نظر او به دانشآموزان برنامه‌ریزی و پیگیری ارائه می‌دهند. مرکز مشاوره تحصیلی او در تهران قرار دارد و هزینه مشاوره بسته به طرح ثبت نام متفاوت است.
مناسب برای دانش آموزان
تمام انواع دانشآموزان
امکانات خاص
برتری‌ها
نقاط ضعف
هزینه حدودی
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: …….
مهندس سیدامیر دیبازر
سیدامیر دیبازر با رویکردی نوآورانه در برنامه‌ریزی، الگویی برای بسیاری از مشاوران شده است. حضور او در برنامه‌های تلویزیونی موسسه ونوس او را بیشتر معروف کرده است. دیبازر، که تمرکز خاصی بر برنامه‌ریزی دارد، کمتر بر روی مباحث انگیزشی کار میکند و بیشتر با دانشآموزان جدی همکاری مین‌ماید. او مرکز برنامه‌ریزی راهبرد اندیشه دیبازر را در تهران تأسیس کرده است. مرکز او در سعادت‌آباد تهران واقع شده است
مناسب برای دانش آموزان
ضعیف، متوسط و قوی
امکانات خاص
برتری‌ها
نقاط ضعف
……………….
هزینه حدودی
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: ………..
دکتر مهدی نکویی
دکتر مهدی نکویی، که به عنوان پیشگام علم مشاوره کنکور در ایران شناخته میشود، از سال 1375 فعالیت خود را آغاز کرده است. او که رتبه 24 کنکور را کسب کرده بود، در زمان تحصیل در رشته دندانپزشکی، موسسه آزمون 24 را تأسیس نمود. در حال حاضر، علاوه بر اداره مرکز مشاوره تحصیلی خود در تهران، به آموزش مشاوران جوان در زمینه ضروریات مشاوره می‌پردازد. مدارس ماهبد نیز با برنامه‌ریزی او اداره می‌شوند. دکتر نکویی به عنوان یکی از مشاوران برجسته در لیست ده مشاور برتر کنکور ایران قرار دارد. مرکز مشاوره او در خیابان شریعتی تهران واقع است.
مناسب برای دانش آموزان
قوی، متوسط و ضعیف
امکانات خاص
برتری‌ها
نقاط ضعف
هزینه حدودی
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
استاد رامین نیکخو
استاد رامین نیکخو، که در رشته راهنمایی و مشاوره تحصیل کرده است، از سال 1373 به برگزاری کارگاه‌های آموزشی در زمینه‌های تندخوانی، تقویت حافظه و مهارتهای یادگیری PQ5R می‌پردازد. از سال 1375 به بعد، به طور جدی با دانشآموزان کنکوری همکاری کرده و کارگاه‌های انگیزشی برگزار کرده است. بسیاری از مدارس خاص و تیزهوشان تهران و شهرهای مختلف ایران از کارگاه‌های او بهره برده‌اند. نیکخو همچنین به عنوان مدرس مشاوران برتر آموزش و پرورش شهر تهران فعالیت داشته و مدیرعامل موسسه دانش خیر اندیشان نیکخو است. مرکز مشاوره تحصیلی او در تهران واقع شده است.
مناسب برای دانش آموزان
ضعیف و متوسط و قوی
امکانات خاص
برتری‌ها
نقاط ضعف
هزینه حدودی
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: ……
استاد علی میرصادقی
استاد علی میرصادقی، که در زمینه روانشناسی به عنوان یک نابغه شناخته میشود، کار مشاوره کنکور را همزمان با تحصیل در رشته میکروبیولوژی آغاز کرد. پس از آن، به رشته روانشناسی روی آورد و در دوره‌های مدیریت MBA منابع انسانی، رفتار سازمانی و رهبری فارغ‌التحصیل شد. او به عنوان یک نویسنده با سطح جهانی و کارآفرین موفق، مجموعه مدارس بارسا و انتشارات بارسا را در تهران تأسیس و مدیریت کرده است. پیج روانشناسی او در اینستاگرام یکی از پرمخاطبترین‌ها در زمینه مشاوره و روانشناسی است. موسسه آموزشی او در خیابان شریعتی تهران قرار دارد.
مناسب برای دانش آموزان
ضعیف و متوسط و عالی
امکانات خاص
برتری‌ها
…………..
نقاط ضعف
………….
هزینه حدودی
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: ………
مهدی سکاکها
مهدی سکاکها، با رویکردی مبتنی بر تحلیل و بررسی، به دانشآموزان در شناسایی نقاط قوت و ضعف خود یاری میرساند.
مناسب برای دانش آموزان
قوی، ضعیف و متوسط
امکانات خاص
برتری‌ها
…….
نقاط ضعف
…….
هزینه حدودی
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: …….
بهروز محمودی
بهروز محمودی، با تجربهای غنی در زمینه مشاوره کنکور، به دانشآموزان در برنامه‌ریزی و مدیریت استرس کمک میکند.
مناسب برای دانش آموزان
قوی، ضعیف و متوسط
امکانات خاص
برتری‌ها
……..
نقاط ضعف
…….
هزینه حدودی
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: …….
محمد حسینی
محمد حسینی، با تمرکز بر اصول یادگیری و تکنیکهای مطالعه، به دانشآموزان در بهبود عملکرد تحصیلی کمک میکند.
مناسب برای دانش آموزان
ضعیف و متوسط
امکانات خاص
برتری‌ها
نقاط ضعف
هزینه حدودی
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: ………
سهیل ذولفقاریه
سهیل ذولفقاریه، مشاوری است که با تمرکز بر اصول روانشناسی و انگیزش، به دانشآموزان در رسیدن به اهداف تحصیلی‌شان کمک میکند.
مناسب برای دانش آموزان
قوی، ضعیف و متوسط
امکانات خاص
برتری‌ها
……….
نقاط ضعف
…….
هزینه حدودی
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: …….
آراد مبشر اقدم
آراد مبشر اقدم، با تاکید بر اهمیت برنامه‌ریزی و مدیریت زمان، به دانشآموزان در افزایش بهره‌وری تحصیلی کمک میکند.
مناسب برای دانش آموزان
قوی، ضعیف و متوسط
امکانات خاص
برتری‌ها
………
نقاط ضعف
…….
هزینه حدودی
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: …….
دکتر حسن همت یار
دکتر حسن همت یار، که خود از رتبه‌های برتر کنکور بوده، از سال 1381 در برنامه‌های تلویزیونی مختلف حضور داشته است. او به عنوان یک متخصص و نظریه‌پرداز در زمینه کنکور و مشاوره تحصیلی شناخته میشود و مطالب علمی او بسیار مورد توجه قرار می‌گیرد. مرکز مشاوره تحصیلی او در میدان ونک تهران واقع است.
مناسب برای دانش آموزان
قوی، ضعیف و متوسط
امکانات خاص
برتری‌ها
……….
نقاط ضعف
…….
هزینه حدودی
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: …….
مهندس شهاب الدین یخچالیان
مهندس شهاب الدین یخچالیان، به عنوان یکی از برترین مشاوران تحصیلی و کوچ حرفهای کنکور، شناخته میشود. مشاوره فردی او بسیار انگیزشی بوده و به دانشآموزان امید میبخشد. او به دلیل عملکرد موفق در کلاسینو به شهرت رسیده و با ابتکاراتی مانند اردوی مرگ و جزوه آزمون دیمرگ، توجهها را به خود جلب کرده است.
مناسب برای دانش آموزان
قوی، ضعیف و متوسط
امکانات خاص
برتری‌ها
………
نقاط ضعف
…….
هزینه حدودی
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: …….
مهندس ایمان سرورپور
مهندس ایمان سرورپور، که به عنوان یکی از انگیزشی‌ترین مشاوران کنکور ایران شناخته میشود، فعالیت خود را از سال 1380 آغاز کرد. او در سال‌های اخیر بیشتر در زمینه توسعه فردی و تغییر زندگی فعالیت دارد و در کنکور کمتر حضور دارد. تیم مسیر موفقیت پیشرو تحت نظر او به مباحث انگیزشی و ذهنی توجه ویژه‌ای دارد. کلینیک مشاوره کنکور او در تهران قرار دارد.
مناسب برای دانش آموزان
قوی، ضعیف و متوسط
امکانات خاص
برتری‌ها
………
نقاط ضعف
…….
هزینه حدودی
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: …….
استاد علیرضا افشار
استاد علیرضا افشار، به عنوان یکی از مشاوران پرطرفدار کنکور در ایران، مشاوره‌های تخصصی برای رشته‌های نظری و گروه آزمایشی هنر ارائه میدهد. او با انتشار مطالب مشاورهای رایگان و آموزنده در سایت و کانال تلگرام خود، به بسیاری از دانشآموزان کمک کرده است. مرکز مشاوره کنکور او در کرج واقع شده و بیشتر مشاوره‌های او به صورت غیرحضوری انجام میشود.
مناسب برای دانش آموزان
قوی، ضعیف و متوسط
امکانات خاص
برتری‌ها
…………
نقاط ضعف
…….
هزینه حدودی
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: …….
سارنگ عسگری
سارنگ عسگری، با تجربه و دانش خود در زمینه مشاوره کنکور، به دانشآموزان در رسیدن به اهداف تحصیلی‌شان کمک میکند. او با برگزاری کارگاه‌ها و جلسات مشاورهای، راهنمایی‌های ارزشمندی را ارائه میدهد.
مناسب برای دانش آموزان
قوی، ضعیف و متوسط
امکانات خاص
برتری‌ها
……….
نقاط ضعف
…….
هزینه حدودی
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: …….
میثم خوش سیما
میثم خوش سیما، مشاوری پرانرژی و با انگیزه است که با رویکردی مثبت و سازنده، به دانشآموزان در فرآیند آمادگی برای کنکور یاری میرساند.
مناسب برای دانش آموزان
قوی، ضعیف و متوسط
امکانات خاص
برتری‌ها
……..
نقاط ضعف
…….
هزینه حدودی
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: …….
مهدی باباخانی
مهدی باباخانی، با تمرکز بر روش‌های نوین آموزشی و مشاورهای، به دانشآموزان کمک میکند تا با اعتماد به نفس و آمادگی کامل در کنکور شرکت کنند.
مناسب برای دانش آموزان
قوی، ضعیف و متوسط
امکانات خاص
برتری‌ها
………….
نقاط ضعف
…….
هزینه حدودی
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: …….
سینا تهرانی
سینا تهرانی، مشاوری است که با استفاده از تکنیکهای بهروز و اثبات‌شده، به دانشآموزان در دستیابی به نتایج مطلوب در کنکور کمک میکند.
مناسب برای دانش آموزان
قوی، ضعیف و متوسط
امکانات خاص
برتری‌ها
……..
نقاط ضعف
…….
هزینه حدودی
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: …….
میثم فتحی
میثم فتحی، با تجربهای گسترده در زمینه مشاوره کنکور، راهنمایی‌های حرفهای و دقیقی را به دانشآموزان ارائه میدهد.
مناسب برای دانش آموزان
قوی، ضعیف و متوسط
امکانات خاص
برتری‌ها
……..
نقاط ضعف
…….
هزینه حدودی
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: …….
مهدی برقعی
مهدی برقعی، با دیدگاهی جامع و کاربردی، به دانشآموزان در تنظیم برنامه‌ریزی‌های مطالعاتی و استراتژی‌های کنکور یاری میرساند.
مناسب برای دانش آموزان
قوی، ضعیف و متوسط
امکانات خاص
برتری‌ها
……
نقاط ضعف
…….
هزینه حدودی
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: …….
سهراب فرهپور
سهراب فرهپور، با رویکردی علمی و عملی، به دانشآموزان در شناخت توانایی‌ها و استعدادهای خود کمک میکند.
مناسب برای دانش آموزان
قوی، ضعیف و متوسط
امکانات خاص
برتری‌ها
…….
نقاط ضعف
…….
هزینه حدودی
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: …….
اشکان کرمی
اشکان کرمی، با استفاده از دانش و تجربه خود، به دانشآموزان در پرورش مهارتهای لازم برای موفقیت در کنکور راهنمایی میکند.
مناسب برای دانش آموزان
قوی، ضعیف و متوسط
امکانات خاص
برتری‌ها
بیان عالی
مطالب درسی رایگان
مثال‌های عالی برای مطالب
نقاط ضعف
…….
هزینه حدودی
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: …….
دکتر امید علی بیگی
دکتر امید علی بیگی، با دانش عمیق خود در زمینه مشاوره، به دانشآموزان در فهم بهتر مسیر تحصیلی و انتخاب رشته کمک میکند.
مناسب برای دانش آموزان
قوی، ضعیف و متوسط
امکانات خاص
برتری‌ها
…….
نقاط ضعف
………
هزینه حدودی
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: ……
کلاس امتحان نهایی زیست 3
شب امتحان زیست شناسی دوره آموزشی کامل و مطابق با سبک امتحان نهایی است این دوره تمام نیاز شما را برای امتحان نهایی پوشش میدهد. ظرفیت محدود و نیمه خصوصی+اقتصادی
شب امتحان زیست شناسی
شب امتحان زیست شناسی دوره آموزشی کامل و مطابق با سبک امتحان نهایی است این دوره تمام نیاز شما را برای امتحان نهایی پوشش میدهد. ظرفیت محدود و نیمه خصوصی+اقتصادی
بهترین دبیر شیمی کنکور
بهترین دبیر شیمی
بهترین شیمی کنکور
شیمی کنکور
شیمی مصلایی
کلاس کنکور شیمی
رتبه مصلایی
شیمی بازرگان
بهمن بازرگان
شیمی فراهانی
بهترین دبیر شیمی کشور
بهترین اساتید شیمی کشور
بهترین اساتید شیمی کشور کدامند؟
شیمی کنکور
ثبت نام کلاس شیمی کنکور
بهترین معلم شیمی
بهترین معلم شیمی کنکور
بهترین استاد شیمی
بهترین اساتید شیمی
بهترین ساتید شیمی کنکور
بهترین اساتید شیمی ایران
بهترین معلم شیمی دهم
بهترین معلم شیمی یازدهم
بهترین معلم شیمی دوازدهم
بهترین دبیر شیمی دهم
شیمی کنکور
مقدمه:
شیمی، درس مشترک داوطلبان گروه‌های آزمایشی تجربی و ریاضی است. این درس از جمله مواردی است که با صرف زمان مناسب برای مطالعه، می‌توان در مدت زمان نسبتا کوتاهی به نتایج قابل توجهی دست یافت.
چالش‌ها:
برخی فصول شیمی، به‌ویژه بخش‌های مربوط به مسائل، دشوار هستند. با این حال، در چند هفته باقی‌مانده تا کنکور، امکان چشم‌پوشی از این مباحث وجود دارد.
برنامه‌ریزی مطالعاتی:
برای برنامه‌ریزی موثر، آگاهی از تعداد سوالات هر فصل ضروری است. این اطلاعات به شما کمک میکند تا با تمرکز بر مباحث تست‌خیز و ساده‌تر، درصد بالایی در کنکور کسب کنید.
اهمیت شیمی در کنکور:
– تجربی: ضریب شیمی در کنکور تجربی ۹ است و این درس پس از زیست‌شناسی، دومین درس پرضریب است.
– ریاضی: در کنکور ریاضی، شیمی ضریب کمتری دارد اما مطالعه آن نسبت به ریاضی و فیزیک، پربازده‌تر است.
تقسیم‌بندی محتوایی:
شیمی شامل دو بخش حفظیات و مسائل است. با مطالعه بخش حفظیات و قسمت‌های ساده‌تر مسائل، می‌توانید نتایج خوبی کسب کنید.
فصول کلیدی:
– پایه دهم: فصول اول و دوم
– پایه یازدهم: فصل اول
– پایه دوازدهم: فصول سوم و چهارم
این فصول در مجموع ۵۰ درصد از شیمی کنکور را تشکیل می‌دهند و جزو فصول راحت شیمی کنکور به شمار می‌روند.
تفاوت سوالات مفهومی و سوالات حفظی کتاب شیمی شناسی
چرا باید کلاس برویم وقتی محتوای رایگان آنلاین وجود دارد؟
محتوای کلاس‌های درس آنلاین با کلاس درس آفلاین تفاوت بسیار زیادی از نظر یادگیری دانش آموزان دارند زیرا در محتوای آفلاین ارتباط مستقیم با اساتید برقرار نمی‌شود.
یعنی شما فقط فیلم ضبط شده‌ای را که به صورت عمومی و نه فقط برای نیاز شما تهیه شده است را مشاهده میکنید این امر موجب میشود پیش نیازهای شما در نظر گرفته نشود و از طرفی شما نسبت به دقت کردن به مطالب درسی دقت کمتری داشته باشید.
بنابر این مطالعه محتواهای آفلاین فقط برای دانش آموزان با بهره هوشی بسیار بالا توسیه میشود.
بهترین اساتیدشیمی کشور
امید مصلایی
بیوگرافی کلی:
استاد رضا مصلایی، یکی از برجسته‌ترین اساتید کنکور شیمی در ایران است. ایشان در تاریخ ۳ خرداد ۱۳۵۰ متولد شده‌اند.
سوابق تحصیلی:
مصلایی دارای مدرک کارشناسی ارشد شیمی از دانشگاه شهید بهشتی است و به عنوان بهترین استاد شیمی کنکور شناخته میشود.
تجربه تدریس:
استاد مصلایی با ۳۳ سال سابقه تدریس، در مدارس تیزهوشان و فرزانگان تهران و آموزشگاه‌های برتر تهران فعالیت داشته‌اند. همچنین، ایشان در تالیف کتاب‌های کمک درسی و تستی در انتشارات معتبر سراسر کشور نیز سابقه دارند.
ترس از پرواز:
یکی از دلایلی که استاد مصلایی کمتر به استان‌های دیگر برای تدریس سفر می‌کنند، ترس از پرواز است که به دنبال یک حادثه هوایی در یکی از سفرهایشان به وجود آمده.
تأثیرگذاری در تهران:
استاد مصلایی معتقد است که در تهران نیز تعداد زیادی دانش‌آموز وجود دارد که می‌تواند آنها را پوشش دهد و در موفقیت آنها تأثیرگذار باشد.
علاقه به شیمی و کنکور:
محمدرضا مصلایی از ابتدا به شدت به رشته شیمی علاقه‌مند بوده و در سال کنکور، نمره ۹۷.۲ را در شیمی کسب کرده است.
مناسب برای دانش آموزان
متوسط و قوی
امکانات خاص
برتری‌ها
بیان عالی
کیفیت بالای جزوه
نکات ترکیبی کنکوری سطح بالا
تست‌های با کیفیت و سطح بالا
نقاط ضعف
هزینه حدودی
کلاس گروهی پر جمعی: هزار تومان
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: …….
پارسا فراهانی
– رتبه کنکور: ۲۱۵
–مدرک تحصیلی: دکترای داروسازی از دانشگاه تهران
–سابقه تدریس: شیمی کنکور و پایه در موسسه کنکور ۳۶۰ و کلاسینو
– سابقه تالیف: مولف سوالات آزمون‌های خیلی سبز و گزینه دو
محبوبیت و سبک تدریس:
– افزایش محبوبیت پس از کنکور ۱۴۰۱ به دلیل تطابق خوب مطالب تدریسی
– تدریس حرفهای و دقیق با سبک نوین
– رضایت بالای دانشآموزان به دلیل آموزش از صفر، حل تست‌های فراوان و جزوه‌های منظم
رویکرد تدریس:
– تمرکز بر تدریس از صفر و تکرار مطالب تا تثبیت در ذهن دانشآموزان
– سرعت متعادل کلاس، مناسب برای دانشآموزان زیر متوسط
– استفاده از رمزگذاری‌های خلاقانه برای تسهیل یادگیری، مانند روش ته صف نانوایی رباط کریم برای ساختار لوویس
توصیه‌ها و ملاحظات:
– کلاس‌های دکتر فراهانی برای دانش‌آموزانی که از شیمی فاصله دارند و مباحث را از قبل مطالعه نکرده‌اند، مناسب نیست.
– کلاس‌های نکته و تست برای دانش‌آموزانی که به دنبال یادگیری محدود هستند و می‌خواهند درصد پایینی در کنکور کسب کنند، مناسب نیست.
– کلاس‌های نکته و تست شیمی فراهانی می‌توانند برای دانشآموزان با سطح پایین گزینه‌ای مناسب باشند.
مناسب برای دانش آموزان
ضعیف، متوسط و قوی
امکانات خاص
برتری‌ها
بیان عالی
کیفیت بالای مطالب
نقاط ضعف
……………….
هزینه حدودی
کلاس گروهی پر جمعیت: هزار تومان
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: ………..
رضا بابایی
– تحصیلات: فارغ‌التحصیل رشته پزشکی دانشگاه تهران، رتبه ۱۱ آزمون سراسری
– سابقه تدریس: ۲۱ سال در مدارس و مراکز معتبر تهران
– سابقه تالیف: کتاب شیمی مبتکران
تحلیل کلی تدریس:
– استاد بابایی تدریسی مفهومی و دقیق دارد.
– دانش شیمی و قدرت بیان ایشان بالاست.
– آموزش‌ها در سطح کتاب درسی و با نگرش کنکوری ارائه می‌شوند.
کیفیت بیان و تدریس:
– دانش عمیق در موضوعات کتاب درسی
– بیان روان و جذاب
– تدریس از سطح ابتدایی تا قابل قبول
– توجه به تمامی جزئیات کتاب درسی
– حل تست‌ها با توضیحات کامل و تفسیر دقیق
کیفیت آزمون‌ها و تست‌ها:
– تست‌های با سطح خوب و تنوع مناسب
– آزمون‌ها با کیفیت و متناسب با سطح آزمون‌های آزمایشی
– توجه کمتر به سوالات مفهومی در آزمون‌ها
کیفیت رفع اشکال و ارتباط با دانش‌آموز:
– رفع اشکال در حین تدریس
– تعامل معمولی با دانشآموزان
– پیشرفت آهسته درس برای فهم همه دانشآموزان.
مناسب برای دانش آموزان
قوی، متوسط و ضعیف
امکانات خاص
برتری‌ها
نقاط ضعف
هزینه حدودی
کلاس گروهی 5 نفره: هزار تومان
کلاس انفرادی: هزار تومان
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس:
بهمن بازرگان
– مدرک تحصیلی: کارشناسی ارشد مهندسی شیمی
سابقه تدریس:
– شروع تدریس از اوایل دهه ۷۰ در آموزشگاه‌های معتبر
– تدریس موثر با فن بیان قوی و انتقال کامل اطلاعات درسی
سابقه تالیف:
– تالیف کتاب‌های شیمی از اواسط دهه ۷۰ با انتشارات اندیشه سازان
– کتاب‌های شیمی انتشارات مبتکران، پرفروش‌ترین کتاب‌های شیمی در بازار
– پوشش مطالب از پایه تا سطح کنکور
همکاری با انتشارات:
– همکاری با انتشارات مبتکران پس از تعلیق فعالیت‌های اندیشه سازان در دهه ۸۰
منابع یادگیری:
– کتاب‌های تالیفی بهمن بازرگانی به عنوان منابع معتبر برای دانشآموزان و داوطلبان کنکور
مناسب برای دانش آموزان
ضعیف و متوسط
امکانات خاص
برتری‌ها
مناسب بودن کلاس‌ها برای دانشآموزان با پایه ضعیف
نقاط ضعف
هزینه حدودی
کلاس گروهی پر جمعیت: هزار تومان
کلاس انفرادی:
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: ………
غلام حسین شیروانی
– تحصیلات: دکترای شیمی آلی از دانشگاه خوارزمی تهران
– افتخارات: عضو هیئت علمی دانشگاه، مبدع روش‌های نوین تدریس شیمی
سبک و رویکرد تدریس:
– تدریس مفهومی با استفاده از انیمیشن و پاورپوینت
– تمرکز بر محاسبات سریع و مسائل شیمی
– پوشش کامل سوالات کنکور
– تدریس با سه الگوی کلی در ۱۵ ساعت
پکیج آموزشی شیمی:
– شامل محاسبات سریع، مسائل شیمی و مفاهیم جامع شیمی
– آموزش مباحث شیمی به شیوه‌ای شهودی و جذاب
– افزایش سرعت عمل در تست‌زنی و پاسخگویی به سوالات کنکور
سوابق آموزشی:
– تدریس در موسسه حرف آخر و کانون فرهنگی آموزش قلم چی
– تدریس در دبیرستان‌ها و آموزشگاه‌های مختلف
– تدریس در مدارس نمونه و تیزهوشان
– حضور در برنامه‌های تلویزیونی آموزشی
تالیفات و مقالات:
– نویسنده بیش از ۵۰ مقاله علمی پژوهشی در زمینه شیمی آلی
– تالیف کتب کمک آموزشی کنکور(البته اسم کتاب ها اعلام نشده)
مناسب برای دانش آموزان
متوسط و قوی
امکانات خاص
برتری‌ها
نقاط ضعف
هزینه حدودی
کلاس گروهی پر جمعیت: 2500 هزار تومان
کلاس انفرادی:
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: ……
مهدی اسکندری
– مدرک تحصیلی: مهندسی شیمی
– سابقه حرفهای: تدریس در مدارس مختلف، مولف گاج، دبیر رسمی آموزش و پرورش، مدیر و دبیر شیمی موسسه فهم آموز
محبوبیت و سبک تدریس:
– ارتباط خوب دانشآموزان با سبک مفهومی و انیمیشنی تدریس
– تدریس از صفر با حل تست‌های زیاد در پکیج‌های ضبط شده
– ارتباط آسان با پکیج‌های آموزشی به دلیل دسترسی آفلاین
– لحن و بیان مناسب استاد
– تطابق خوب سوالات تستی با کنکورهای اخیر
خدمات آموزشی:
– آموزش انیمیشنی و الگویی
– ارائه جزوه رنگی
– حجم متعادل فیلم‌های آموزشی
– دسترسی آفلاین بدون محدودیت زمانی
رفع اشکال و پشتیبانی:
– رفع اشکال در کانال تلگرامی توسط خود استاد و رتبه‌های برتر
مناسب بودن دوره برای دانشآموزان:
– مناسب برای دانشآموزان با سطوح مختلف به دلیل بیان روان و سبک تدریس جذاب
– آرامش بخش برای دانشآموزان در دور اول مشاهده فیلم‌ها
مزایای پکیج شیمی فهم آموز:
– روحیه مثبت استاد
– سبک تدریس نوآورانه با انیمیشن و الگوهای آموزشی
– امکان رفع اشکال و به‌روزرسانی محتوا
مناسب برای دانش آموزان
ضعیف و متوسط
امکانات خاص
برتری‌ها
نقاط ضعف
هزینه حدودی
کلاس گروهی پر جمعیت:
کلاس انفرادی:
جزئیات امتیازها
ارتباط و ثبت‌نام کلاس
شماره تماس: …….
بررسی کنکور لب از بهترین دبیر شیمی کنکور را مطالعه فرمودید لطفا نظرتان را با ما به اشتراک بگذارید.