زیست‌شناسی/الفبای زیست فناوری
| دستگاه حرکتی | الفبای زیست فناوری | تولید مثل |
| زیست‌شناسی |
مقدمه: به صفاتي كه از طريق والدين به فرزندان منتقل ميشوند صفات ارثي مي‌گويند. اما چه عاملي باعث انتقال خصوصيات و ويژگيهاي يك جاندار به فرزندان آن ميشود؟ با توجه به اينكه بدن جانداران از تقسيم‌هاي متوالي يك سلول به نام سلول تخم به وجود مي‌آيد و سلول تخم هم به نوبه‌ي خود از تركيب دو سلول جنسي به وجود مي‌آيد سلول جنسي والد نر و سلول جنسي والد ماده. بنابراين عامل انتقال صفات و ويژگي‌ها بايد در بخشي از سلول‌هاي جنسي قرار داشته باشد. به اين عوامل انتقال اطلاعات و ويژگي‌ها ماده ژنتيك مي‌گويند كه در داخل هسته سلولها قرار دارد.
ساختار ماده ژنتيك
مولكولهاي مهمي كه ساختار يك سلول را تشكيل مي‌دهند عبارتند از: پروتئينها-ليپيدها-كربوهيدرات‌ها- نوكلئيك اسيدها-آب-ويتامين‌ها
از بين اين مولكول‌ها نوكلئيك اسيدها (به معني اسيدهاي هسته‌اي) ماده‌ي ژنتيك سلولها مي‌باشند كه مولكولهاي بسيار پيچيده و مهمي هستند.
(دو نوع نوكلئيك اسيد درون سلولها دارد).
(اسيدريبونوكلئيك)
( دئوكسي ريبونوكلئيك اسيد )
ساختار نوكلئيك اسيدها
نوكلئيك اسيدها مولكولهاي پليمر هستند يعني از به هم پيوستن واحدهاي ريزتري به نام نوكلئوتيدها به وجود ميآيند. هر واحد نوكلئوتيد از سه بخش تشكيل ميشود: قند پنج كربني- گروه فسفات- باز آلي نيتروژندار.
ساختار کلی DNA[ویرایش]
از دو رشته پلي نوكلئوتيدي تشكيل شده است. اين دو رشته به وسيله پيوندهايي روبروي DNA هر مولكول هم قرار گرفته‌اند و حول يك محور فرضي به دور يكديگر پيچيده‌اند و شكل نردبان مارپيچي به خود گرفته‌اند. نرده‌هاي اين نردبان را گروه‌هاي قند و فسفات نوكلئوتيدها و پله‌هاي آن را بازهاي آلي تشكيل مي‌دهند.
نكته: درست است كه هر گونه از جانداران تعداد مشخصي كروموزوم دارند اما تعداد كروموزوم مهم نيست بلكه نوع ژن‌ها مهم هستند.
چگونگي ايجاد شكل بدن يك جاندار و صفات ارثي آن به وسيله DNA
تقريبا شكل و ساختار بدن و تمام ويژگيهاي آن به وسيله‌ي مولكولهاي پروتئيني به وجود ميآيند. پروتئينها مولكولهاي پليمري هستند كه از واحدهايي به نام آمينواسيدها به وجود ميآيند. پروتئينها تنوع بسيار زيادي دارند. چون بيست نوع آمينواسيد وجود دارد و اين آمينواسيدها با ترتيب‌هاي گوناگوني به يكديگر پيوسته و پروتئينها را به وجود ميآورند. اما چه چيزي مشخص ميكند كه آمينواسيدها به چه ترتيبي به يكديگر بپيوندند و پروتئينها را به وجود آورند؟
ميدانيم كه ريبوزوم‌ها واحدهاي سازنده پروتئينها هستند يعني محلي هستند كه آمينواسيدها به يكديگر مي‌پيوندند و پروتئينها را به وجود ميآورند. اما مطابق با كدام الگو اين كار را انجام مي‌دهند؟ اين وظيفه‌ي مهم بر عهده‌ي مولكولهاي DNA مي‌باشد. به عبارت ديگر مولكولهاي DNA با دستور ساخت پروتئين‌هاي مختلف صفات و ويژگيهاي يك جاندار را كنترل ميكنند.
آيا صفات ارثي هم تحت تاثير محيط قرار ميگيرند؟[ویرایش]
بسياري از صفات و ويژگيهاي يك جاندار نتيجه بر هم كنش ژن‌ها و محيط با يكديگر است. يعني محيط ميتواند در چگونگي ظاهر شدن برخي صفات ارثي تاثير داشته باشد. به عبارت ديگر اگر جانداراني كه از لحاظ ژنتيكي يكسان هستند در محيطهاي متفاوت رشد كنند ويژگيهاي كاملا يكساني نخواهند داشت. به عنوان مثال اگر دو قلمه از يك گل شمعداني تهيه كنيم و آنها را در محيطهاي متفاوت از نظر مقدار نور رشد دهيم هر چند كه هر دو ژنهاي يكساني دارند از نظر رشد برابر نخواهند بود.
انواع تقسیم سلولی[ویرایش]
سلولها بايد تقسيم شوند تا جاندار بتواند رشد كند،توليد مثل كند و قسمتهاي آسيب ديده بدن خود را ترميم كند. سلولها به دو روش تقسيم ميشوند كه عبارتند از:
- تقسيم ميتوز: تقسيمي كه در آن از يك سلول دو سلول جديد به وجود مي آيد و تعداد كروموزو م‌هاي
سلول هاي جديد با سلول والد برابر است. در نتيجه قبل از تقسيم بايستي تعداد كروموزو م‌هاي سلول والد دو برابر شوند. (به عبارت ديگر كروموزوم‌ها قبل از تقسيم سلول همانند سازي ميكنند.) اين نوع تقسيم سلولي در تمام طول عمر در بدن انسان انجام مي شود. مثل تشكيل گلبول هاي قرمز كه حاصل اين نوع تقسيم هستند. يا سلول هاي پوششي پوست كه به طور مداوم با سلول هاي جديد تعويض مي شوند.
- تقسيم ميوز: تقسيمي كه در آن يك سلول دو بار پشت سر هم تقسيم شده و چهار سلول به وجود
مي آورد. در نتيجه هر كدام از سلول ها به اندازه نصف سلول والد كروموزوم خواهند داشت. اين نوع تقسيم فقط هنگام تشكيل گامت ها انجام مي شود چون هر كدام از گامت ها بايد نصف كروموزوم هاي لازم براي ايجاد يك فرد را داشته باشند.