گروه آموزش زیست شناسی استان خراسان رضوی

استفاده های مفید از جلبک ها

مهمترین نفعی که طبیعت از جلبک ها میبرد به نقش
 تولید کنندگی و فعالیت فتو سنتزی آنها مربوط میشود.
 جلبک ها تولید کنندهای اولیه مواد آلی در محیط های آبی هستند. حیات جانوران آبزی عمدتا به فعالیت جلبک های درون آب وابسته است ، زیرا مواد آلی و اکسیژن مورد نیاز آنها عمدتا توسط جلبک ها تامین میشود. در اکوسیستم های آبی جلبک ها ( فیتو پلانکتونها عمدتا جلبک هستند) حلقه ی اولیه و اصلی زنجیره غذایی را تشکیل میدهند. بعلاوه ، با تولید مداوم اکسیژن، ادامه ی تنفس جانوران آبزی را ممکن میسازد.

کلرلا یکی از جنس های جلبک های سبز میباشد که تک یاخته ای و در آبهای شیرین است و به راحتی به صورت انبوه کشت میشود این جلبک در حدود 30% پروتئن ، 15% چربی ، 30% کربو هیدرات و 5% مواد معدنی دارد و در شرایط مناسب تا
50 % وزن خشک این جلبک را پروتئن و 5/8 % آنرا چربی ها تشکیل میدهد. پروتئین های کلرلا تمام اسید های آمینه ضروری را دارا هستند ، از این رو در مسافرت های فضائی به عنوان غذا مورد استفاده قرار میگیرند برای تا مین غذای فضا نوردان در مسافرت های طولانی ، با استفاده از کلرلا  یک چرخه ی اکولوژیک طراحی کرده اند. در این چرخه کلرلا به طور مداوم تکثیر مییابد .

جلبک های قهوه ای بزرگ پیکر را کلپ میگویند. مواد معدنی و ویتامین های زیادی در کلپ های دریایی وجود دارد ،که استفاده از آنها را در صنعت مرغداری افزایش داده است زرده تخم مرغ بعد از تغذیه مرغ با جلبکهای دریایی ، دارای ید و کاروتن بیشتری است . بعلاوه ، مرغهایی که با جلبک تغذیه میشوند در دفعات بیشتری تخم گذاری میکنند و به دلیل خوابیدن بیشتر روی تخم ها ، جوجه ی بیشتری نیز تولید مینمایند.

جلبک های دریایی به دلیل داشتن فسفر ، پتاسیم و برخی از عناصر کمیاب ، در بسیاری از کشورها به عنوان کود مورد استفاده قرار میگیرند آنها را مستقیما به زمین کشاورزی اضا فه مینمایند و اجازه میدهند به مرور زمان پوسیده و مواد آنها جذب خاک شود .

آگار ماده ژله مانندی است که از برخی جنس های جلبک های قرمز بدست می آید از آگار برای تهیه ی محیط های مختلف کشت به منظور کشت آزمایشگاهی باکتری ها و قارچ ها استفاده میشود. در دارو سازی به عنوان ماده زمینه ی برخی دارو ها و نیز برای تهیه ی بستنی ، ژل و شیرینی ، همچنین در تهیه فیلم های عکاسی از آگار استفاده میگردد.

هوش در گياهان :

گياهان با حساسيت چشمگيري دست كم 15 متغير محيطي گوناگون را پيوسته بررسي مي‌كنند. آن‌ها مي‌توانند اين پيام هاي ورودي را پردازش كنند و با كمك دسته‌اي از مولكول‌ها و راه‌هاي پيام ‌ رساني، خود را براي پاسخ درست آماده سازند. بنابراين، توان محاسبه‌ گري گياهان بي‌مغز شايد به اندازه‌ي بسياري از جانوران با مغزي باشد كه مي‌شناسسيم.

ساقه‌ي در حال رشد مي‌تواند با كمك پرتوهاي قرمز دور
(مادن قرمز)، نزديك‌ترين همسايه‌هاي رقيب خود را حس كند و پيامد كارهاي‌ آن‌ها را پيش‌بيني كند و اگر لازم باشد، به شيوه‌اي از رخ‌دادن آن پيامدها پيش‌گيري كند. براي مثال، هنگامي كه همسايه‌هاي رقيب به نخل استيلت (Stilt) نزديك مي شوند همه‌ي گياه به سادگي جابه‌جا مي‌شود. ريزوم برخي گياهان علفي با رشد كردن به سوي بخش بدون رقيب و يا سرشار از مواد غذايي، جاي زندگي خود را بر مي‌گزيند. سس كه نوعي گياه انگل است، طي يك يا دو ساعت پس از نخستين برخوردش با گياه ميزبان، توانايي بهره‌برداري از آن را مي‌سنجد. خلاصه، گياهان مي‌توانند ببينند، بچشند، لمس كنند، بشنوند و ببويند.

در اين مقاله كه در دو بخش تنظيم شده است، با گوشه‌هايي از رفتارهاي هوشمند گياهان و سازوكار چگونگي رخ دادن آن‌ها آشنا مي‌شويم.

دوري از سايه

ساقه‌ي در حال رشد مي‌تواند با كمك نور قرمز دور، نزديك‌ترين همسايه‌هاي رقيب خود را حس كند و پيامد كارهاي‌ آن‌ها را پيش‌بيني كند و اگر نياز باشد، به شيوه‌اي از رخ‌دادن آن پيامدها پيش‌گيري كند. اين فرايندها را مولكول‌هايي به نام فيتوكروم ميانجي‌‌گري مي‌كنند. فيتوكروم‌ها، گيرنده‌ها و حسگرهاي نور در گياهان هستند.

هر فيتوكروم از يك بخش دريافت‌كننده‌ي نور و يك بخش دگرگون‌كنند‌ي پيام تشكيل شده است. بخش دريافت‌كننده‌ي نور ساختمان تتراپيرولي دارد و از راه اسيد آمينه‌ي سيستئين به بخش دگرگون‌كننده‌ كه گونه‌اي پروتئين است، پيوند مي‌شود. فيتوكروم در پاسخ به طول موج‌هاي گوناگون نور، به شكل كارا و ناكارا درمي‌آيد. شكل ناكارا (Pr) پس از جذب فوتون‌هاي قرمز به شكل كارا (Pfr) در مي‌آيد. Pfr كه فوتون‌هاي قرمز دور (مادون قرمز) را بهتر دريافت مي‌كند، در پاسخ به اين طول موج‌ها به Pr دگرگونه مي‌شود.

ساز و كار فيتوكروم

در نور خورشيد، نسبت نور قرمز به قرمز دور نزديك 2/1 است. اما در يك جامعه‌‌ي گياهي اين اندازه كاهش مي‌يابد، زيرا رنگيزه‌هاي فتوسنتزي، از جمله كلروفيل، نور قرمز را جذب مي‌كنند. تغيير در نسبت نور قرمز به مادون قرمز شاخص قابل اطميناني براي ارزيابي نزديكي گياهان رقيب است. در جامعه‌هاي فشرده پرتوهاي قرمز دوري كه از برگ‌هاي گياهان بازتاب مي‌يابند يا پراكنده مي‌شوند، پيام روشن و منحصر به فردي است كه از نزديكي رقيبان آگاهي مي‌دهد. پس از درك نسبت پا ييني از نور قرمز به قرمز دور، گياهي كه از سايه دوري مي‌گزنيد (گياه آ فتاب پسند) بر رشد طولي خود مي‌افزايد و اگر ترفنندهايش كارگر افتند، جنبه‌هاي ديگر پاسخ دوري از سايه باعث شتاب گرفتن گلدهي و توليد پيش از زمان دانه مي‌شوند تا بخت ماندگاري افزايش يابد.

چرا پشه‌ها وز وز مي‌کنند؟

با هر نيش پشه، 2 ميلي گرم ماده سوزنده بوسيله آب بزاق پشه روي بدن انسان پاشيده مي شود که باعث سوزش و قرمزي پوست مي‌شود. اين سوزش وخارش در واقع واکنش بدن نسبت به ترشح اين ماده خارجي از طريق دماغ يا پوزه حشره مي باشد.
صدايي که پشه‌ها از خودشان در مي‌آورند يا همان وزوز کردن پشه ها هم نتيجه حرکت ماهيچه ها يا عضلات جلويي (پيشين) پشه است، اين حرکت بسيار سريع پيش مي‌رود و باعث ارتعاش و لرزش هوا هم مي‌شود، در نتيجه صدايي ايجاد مي‌شود که ما آن را به صورت وزوز مي شنويم.

اين صداي وزوز براي خود پشه‌ها از مفهوم زيادي برخوردار است به اين ترتيب که اين صدا به پشه‌ها در توليدمثل کمک مي‌کند. يک پشه از فرکانس صداي پشه ديگر مي‌تواند به مذکر يا مونث بودن پشه مقابل خود پي ببرد.

فرکانس صداي پشه هاي مونث 550 هرتز و پشه هاي مذکر 600هرتزست

به نام خدا

با سلام اولین جلسه سرگروهها نواحی ومناطق در تاریخ دوشنبه  ۱۱/۸  راس ساعت ۱۱ صبح در محل ساختمان کراچیان برگزار می گردد.با توجه به مشکلات اداری حضور سرگروههای شهرستان ها درصورت امکان  باعث خوشحالی ما خواهد بود.

.سازمان آموزش و پرورش خراسان رضوي

کارشناسي تكنولوژي و گرو ههاي آموزشي متوسطه

گروه آموزشي زيست شناسي  خراسان رضوي

 و

گروه آموزشی منطقه تبادکان مشهد

 Email:khorasan_biology@yahoo.com

http://khorasanbiology.blogfa.com     

Kingdom:	Animalia
Phylum:	Nematoda
Class:	Secernentea
Order:	Rhabditida
Family:	Rhabditidae
Genus:	Caenorhabditis
Species:	C. elegans

خصوصيات سي الگانس به عنوان يك سيستم تجربي مدل

  سنورابديتيس الگانس نماتود خاكزي ،آزاد و غيرانگل كه استفاده ازآن در آزمايشگاه هاي تحقيقاتي بي خطر و رايج است. بدن اين جانور كوچك (حدود يك ميليمتر طول) و شفاف بوده به سهولت قابل دستكاري و مشاهده مي باشد . از باكتريهايي مثل E.coli تغذيه مي كند و به آساني و ارزاني مي توان آن را به تعداد زياد (10⁴كرم در هر پتري ) در آزمايشگاه پرورش داد.

سي الگانس داراي 5 جفت كروموزوم اتوزوم ويك جفت كروموزوم جنسي است و در دو جنس هرمافروديت و نر وجود دارد . تعيين جنسيت در
 سي الگانس شبيه به مگس سركه بوده و جنسيت را نسبت كروموزومهاي جنسي به اتوزوم ها تعيين
 مي كند . اگر ششمين جفت كروموزوم، xx باشد
 سي الگانس ، هر مافروديت واگرxo  باشد نر ( 05/0 درصد جمعيت )خواهد بود.در آزمايشگاه هر مافروديت هاي توليد شده از خود لقاحي يا آميزش با نرها ،مي توانند براي ايجاد زاده هايي با ژنوتيپهايي دلخواه دستكاري شوند كه خصوصا براي مطالعه ژنتيكي مفيدند .

سي الگانس باروري زيادي دارد ، يك هر مافروديت مي تواند از خود لقاحي حدود 300 تا  350  زاده توليد كند و تعداد بيشتري(1200 تا 1400 )  ، اگر با نرها آميزش داشته باشد . اين ويژگي ، توليد فنوتيپ ها و ژنوتيپهاي بي شماري را براي نحقيقات ژنيتكي آسان مي كند .

  سي الگانس چرخه زندگي كوتاهي داشته واز زمان تخم بودن يك كرم تا تخم گذاري همان كرم حدود سه روز طول   مي كشد.  طول عمر كرم در شرايط مناسب نزديك به2تا 3 هفته است. در مقايسه بااستفاده از جانوران مدل ديگري مثل موش ، چرخه زندگي سي الگانس ، چرخه آزمايشگاهي را كاهش داده و به مطالعات بيولوژيكي سرعت مي بخشد . ويژگي منحصر به فرد اين جانور در حالت طبيعي ، داشتن 959سلول به عنوان يك عدد سلولي ثابت است ،به دليل شفاف بودن بدن ( حتي تخم )  ،
پي گيري رشد ونمو  سلولها و نسل هاي سلولي  ايجاد شده  ، آسان است . چگونگي مشتق شدن سلول ها از يكديگر ( نسل سلولي ) در سال 1980 توسط  john Sulston  به طوركامل  مشخص شده كه يك ابزارمهم براي تحقيق روي چگونگي تجلي ژنها در سرنوشت سلولي را فراهم آورده است.

ژنوم سي الگانس حدود 10⁸ جفت باز دارد كه تقزيبا 20 برابر بزرگتر از  E.coli و حدود 30/1 ژنوم انسان مي باشد كه در اواخر سال 1998بطور كامل توالي يابي شد . سي الگانس اولين ارگانيسم پر سلولي (جانوري ) است كه ژنوم آن به طور كامل شناسايي شد . علاوه براين ژنوم اين كرم بطور شگفت آوري شباهت به ژنوم انسان دارد(40%همولوگ) . به همين دليل سي الگانس يك ارگانيسم جذابي براي مطالعه بيماري هاي انساني شده است.

در سال 1969 ، john Sulston  تكنيكي  جهت فريز و یخ زدايي اين جانور ابداع كرد، مي توان كرم  را در اولين مرحله  لارو ي در 80- درجه سانتيگراد با حضور گليسرول و كرايوپروتكتانت ها فريز نموده و سالها بعد با يخ زدايي ، نماتود هاي زنده را داشت. بدين طريق تعداد كرم هاي جهش يافته و تيپ وحشي را مي شود از نظر تعداد و قابليت دسترسي  ،  افزايش داد. ، علاوه بر این جانور می تواند  در شرایط محیطی نامساعد وارد یک مرحله توقف رشد
 ( به صورت اختیاری) شود که لارو دائور نامیده
 می شود و 4 تا 8 برابر طول عمرش، تا مساعد شدن شرايط  زنده بماند.

ويژگيهاي عمومي نماتودها كه شامل سي الگانس هم مي شود:

اين کرمها استوانه ای ، بدون بند ودارای تقارن دوجانبی وپوشش کوتیکولی با هیپودرم درزیرآن .

دارای سه لایه ی جنینی وحفره کاذب
(چون بطور کامل با مزودرم پوشانده نشده است.)

در سیستم گوارشی داراي دهان ومخرج،دهان نزدیک انتهای قدا می وشکم یک لوله مستقیم بدون ماهیچه ومخرج در،یا نزدیک انتهای خلفی ویک حلق با تورم پیازی شکل.

دا رای سلولهای عضلانی ناقص طولي (درامتداد بدن) وبه همین دلیل قادر به انقباض بدن نیستند و حرکات منحنی شکل دارند (S ).

تولیدمثل فقط جنسی،لقاح داخلی و تخمها میکروسکوپی، هرمافروديت ها به شکل خودلقاحي تولیدمثل می کنند.

فاقد سیستم تنفسی ، مژه ، سلولهای ماهیچه ای مدورو سیستم گردش خون.

دستگاه دفع ادرارازنوع مزونفریدی و اندامهای تناسلی بدون پراکندگی وغده های تناسلی با مجاری تولیدمثلی بهم پیوسته وممتد می باشند.

سیستم عصبی از نوع بدون حفره وتشکل یافته تر(گانگلیون های کاملاً مشخص) دارای طناب عصبی پشتی وشکمی وحلقه ی عصبی پیرامون مری.

اولین تحقیقات سلولي- ملکولی وزیست شناسی رشد و نمو با استفاده از سی الگانس در سال 1974 توسط  Sydney Brenner انجام شد.

منابع:

1-www.wormbase.org                             Biology and genome database elegans.swme edu C.elegans WWW. server 2- www.wormatlas.org

Behavioral and structural anatomy .

3-www.wormbook.org                              Online review of C. elegans biolog.

4-www.wormclassroom.org                   Education and online learning  community

.سازمان آموزش و پرورش خراسان رضوي

کارشناسي تكنولوژي و گرو ههاي آموزشي متوسطه

گروه آموزشي زيست شناسي  خراسان رضوي

 و

گروه آموزشی منطقه تبادکان مشهد

 Email:khorasan_biology@yahoo.com

http://khorasanbiology.blogfa.com                                         

خصوصيات سي الگانس به عنوان يك سيستم تجربي مدل

  سنورابديتيس الگانس نماتود خاكزي ،آزاد و غيرانگل كه استفاده ازآن در آزمايشگاه هاي تحقيقاتي بي خطر و رايج است. بدن اين جانور كوچك (حدود يك ميليمتر طول) و شفاف بوده به سهولت قابل دستكاري و مشاهده مي باشد . از باكتريهايي مثل E.coli تغذيه مي كند و به آساني و ارزاني مي توان آن را به تعداد زياد (10⁴كرم در هر پتري ) در آزمايشگاه پرورش داد.

سي الگانس داراي 5 جفت كروموزوم اتوزوم ويك جفت كروموزوم جنسي است و در دو جنس هرمافروديت و نر وجود دارد . تعيين جنسيت در
 سي الگانس شبيه به مگس سركه بوده و جنسيت را نسبت كروموزومهاي جنسي به اتوزوم ها تعيين
 مي كند . اگر ششمين جفت كروموزوم، xx باشد
 سي الگانس ، هر مافروديت واگرxo  باشد نر ( 05/0 درصد جمعيت )خواهد بود.در آزمايشگاه هر مافروديت هاي توليد شده از خود لقاحي يا آميزش با نرها ،مي توانند براي ايجاد زاده هايي با ژنوتيپهايي دلخواه دستكاري شوند كه خصوصا براي مطالعه ژنتيكي مفيدند .

سي الگانس باروري زيادي دارد ، يك هر مافروديت مي تواند از خود لقاحي حدود 300 تا  350  زاده توليد كند و تعداد بيشتري(1200 تا 1400 )  ، اگر با نرها آميزش داشته باشد . اين ويژگي ، توليد فنوتيپ ها و ژنوتيپهاي بي شماري را براي نحقيقات ژنيتكي آسان مي كند .

  سي الگانس چرخه زندگي كوتاهي داشته واز زمان تخم بودن يك كرم تا تخم گذاري همان كرم حدود سه روز طول   مي كشد.  طول عمر كرم در شرايط مناسب نزديك به2تا 3 هفته است. در مقايسه بااستفاده از جانوران مدل ديگري مثل موش ، چرخه زندگي سي الگانس ، چرخه آزمايشگاهي را كاهش داده و به مطالعات بيولوژيكي سرعت مي بخشد . ويژگي منحصر به فرد اين جانور در حالت طبيعي ، داشتن 959سلول به عنوان يك عدد سلولي ثابت است ،به دليل شفاف بودن بدن ( حتي تخم )  ،
پي گيري رشد ونمو  سلولها و نسل هاي سلولي  ايجاد شده  ، آسان است . چگونگي مشتق شدن سلول ها از يكديگر ( نسل سلولي ) در سال 1980 توسط  john Sulston  به طوركامل  مشخص شده كه يك ابزارمهم براي تحقيق روي چگونگي تجلي ژنها در سرنوشت سلولي را فراهم آورده است.

ژنوم سي الگانس حدود 10⁸ جفت باز دارد كه تقزيبا 20 برابر بزرگتر از  E.coli و حدود 30/1 ژنوم انسان مي باشد كه در اواخر سال 1998بطور كامل توالي يابي شد . سي الگانس اولين ارگانيسم پر سلولي (جانوري ) است كه ژنوم آن به طور كامل شناسايي شد . علاوه براين ژنوم اين كرم بطور شگفت آوري شباهت به ژنوم انسان دارد(40%همولوگ) . به همين دليل سي الگانس يك ارگانيسم جذابي براي مطالعه بيماري هاي انساني شده است.

در سال 1969 ، john Sulston  تكنيكي  جهت فريز و یخ زدايي اين جانور ابداع كرد، مي توان كرم  را در اولين مرحله  لارو ي در 80- درجه سانتيگراد با حضور گليسرول و كرايوپروتكتانت ها فريز نموده و سالها بعد با يخ زدايي ، نماتود هاي زنده را داشت. بدين طريق تعداد كرم هاي جهش يافته و تيپ وحشي را مي شود از نظر تعداد و قابليت دسترسي  ،  افزايش داد. ، علاوه بر این جانور می تواند  در شرایط محیطی نامساعد وارد یک مرحله توقف رشد
 ( به صورت اختیاری) شود که لارو دائور نامیده
 می شود و 4 تا 8 برابر طول عمرش، تا مساعد شدن شرايط  زنده بماند.

ويژگيهاي عمومي نماتودها كه شامل سي الگانس هم مي شود:

اين کرمها استوانه ای ، بدون بند ودارای تقارن دوجانبی وپوشش کوتیکولی با هیپودرم درزیرآن .

دارای سه لایه ی جنینی وحفره کاذب
(چون بطور کامل با مزودرم پوشانده نشده است.)

در سیستم گوارشی داراي دهان ومخرج،دهان نزدیک انتهای قدا می وشکم یک لوله مستقیم بدون ماهیچه ومخرج در،یا نزدیک انتهای خلفی ویک حلق با تورم پیازی شکل.

دا رای سلولهای عضلانی ناقص طولي (درامتداد بدن) وبه همین دلیل قادر به انقباض بدن نیستند و حرکات منحنی شکل دارند (S ).

تولیدمثل فقط جنسی،لقاح داخلی و تخمها میکروسکوپی، هرمافروديت ها به شکل خودلقاحي تولیدمثل می کنند.

فاقد سیستم تنفسی ، مژه ، سلولهای ماهیچه ای مدورو سیستم گردش خون.

دستگاه دفع ادرارازنوع مزونفریدی و اندامهای تناسلی بدون پراکندگی وغده های تناسلی با مجاری تولیدمثلی بهم پیوسته وممتد می باشند.

سیستم عصبی از نوع بدون حفره وتشکل یافته تر(گانگلیون های کاملاً مشخص) دارای طناب عصبی پشتی وشکمی وحلقه ی عصبی پیرامون مری.

اولین تحقیقات سلولي- ملکولی وزیست شناسی رشد و نمو با استفاده از سی الگانس در سال 1974 توسط  Sydney Brenner انجام شد.

منابع:

1-www.wormbase.org                             Biology and genome database elegans.swme edu C.elegans WWW. server 2- www.wormatlas.org

Behavioral and structural anatomy .

3-www.wormbook.org                              Online review of C. elegans biolog.

4-www.wormclassroom.org                   Education and online learning  community