جزوه آموزشی زیست شناسی پیش دانشگاهی

ویروس ها:

واژه ی ویروس به معنی سم  است . این نام گذاری  جنبه ی تاریخی دارد. در دهه ی چهارم قرن بیستم « وندل استنلی» با مطالعه ی بیماری موزاییک تنباکو( TMV  ) به این نتیجه رسید که عامل  این  بیماری کوچک تر از باکتری ها است  و موجود زنده  نمی باشد؛ بنابراین آن را ویروس نامید .

نکته :  بیماری موزاییک تنباکو مخصوص گیاهان  بوده  که طی آن برگ ها پژمرده و لکه های سبز و  قهوه ای  بر روی برگ ایجاد  می شود. عامل این بیماری ویروسی به نام موزاییک تنباکو است .

برگ گیاه تنباکو بیمار           عصاره           صاف (متبلور)         ایجاد بیماری در گیاه سالم .

نکته : TMV مخفف کلمه ی Tabbaco mosaic virus  می باشد .

بیماری هایی که توسط ویروس ها  ایجاد می شودعبارتند از : اوریون ، آبله ،  آبله  مرغان ، ایدز ، هپاتیت ، فلج اطفال ،  سرماخوردگی ،  آنفلوانزا ، MS  ،  سرخجه ، یک سوم سرطان ها  .

مهم ترین ویژگی  ویروس ها عبارتنداز:

1 – ساختارسلولی ندارند (فاقد غشاء ؛ سیتوپلاسم ؛ هسته ).  بنابراین ساختاری  ساده تر  از  باکتری ها  دارند.

2 - انگل اجباری  درون  سلولی  می باشند؛ یعنی ویروس ها در خارج از سلول های میزبان هیچ گونه  ویژگی حیاتی ندارند ، و فقط درون  سلول های  میزبان می توانند  تکثیر پیدا کنند.

3 –  میزبان اختصاصی دارند؛ یعنی  هر ویروس درون نوعی خاص از سلول های بدن یک موجود زنده تولید مثل می کنند.

4- اندازه ویروس ها  نسبت  به کوچک ترین  جانداران  یعنی  باکتری ها  به مراتب کوچک تر است. برای اندازه گیری و مشاهده­ی آنها از میکروسکوپ های الکترونی و واحدی به نام nm) )استفاده  می شود .

نکته : برای مشاهده و مطالعه ی ویروس ها  از وسایلی  مانند  میکروسکوپ الکترونی ، صافی های  بسیارریز و اولترا سانتریفوژ استفاده می شود.

ویروس موجود زنده نیست :

                با توجه به این که ویروس ها قادر نیستند به طور مستقل تولید مثل کنند، در نتیجه  موجود زنده محسوب نمی شوند. دانشمندان  اعتقاد دارند ویروس ها  قطعاتی از ژنوم  موجودات  زنده هستند که بدون آن ها نمی توانند وجود داشته باشند. بنابراین در هیچ یک ازشش سلسله موجودات زنده قرار نمی گیرند. بنابراین،  این  نظریه که  ویروس ها مرز بین  موجودات زنده و غیره هستند به شدت رد می شوند. ویروس ها به جز توانایی تکثیر؛ هیچ یک از ویژگی های موجودات زنده  را ندارند

ساختمان ویروس ها : هر ذره ی ویروسی که اصطلاحا (ویریون)  نامیده  می شود،  از دو بخش تشکیل شده است :

1 –  ماده و راثتی : که DNA یا RNA ‌‌‌  می باشد. از ویروس  هایDNA   دار می توان ویروس ابله مرغان ؛  هپا تیت ؛  هرپس سیمپلکس  و ابله ( واکسینا )  و  از  ویروس های  RNAدار  می توان TMV ،  HIV   ؛  هاری ؛ آنفلوانزا و فلج اطفال را نام برد .

• ماده  وراثتی  ویروس  خواص  آن    ( انتخاب  میزبان  و  شدت بیماری) را  تعیین  می کند.

2 – پوشش  ویروس  :  همه ی  ویروس ها پوششی از جنس  پروتئین به نام (کپسید) دارند. کپسید از واحدهای کوچک تر                                                                

 و تکراری به نام کپسومر تشکیل شده است. در برخی  ویروسها    که به اصطلاح ویروس های پوشش دار نامیده می شوند،  علاوه   برکپسید ؛ پوششی  از جنس غشای  سلول  میزبان نیز در اطراف   کپسید وجود دارد. مثل: (HIV ؛ INFLU  ؛ هرپس)  

• پوشش ویروس باعث حفاظت ماده وراثتی؛ اتصال ویروس به سلول میزبان و ورود به داخل سلول می شود.

 انواع ویروس ها بر اساس نوع میزبان:

1 – باکتریوفاژ: با آلوده کردن باکتری ها باعث  از  بین  رفتن

 آن ها می شود.  هر باکتریوفاژ  دارای  ناحیه ای به نام سر                                

که محتوای ماده ی وراثتی است . ناحیه ای  به  نام  گردن و دم ؛ ناحیه ای به نام صفحه ی انتهایی و زوائد چسبیده می باشد .

2 – ویروس های گیاهی مانند : TMV  که اغلب RNA  دار هستند .

3 – ویروس های جانوری : DNA دار یا RNA   دار هستند .             

تقسیم بندی ویروس ها از نظر شکل :

1 – ویروس های  مار پیچی : این ویروس ها ساختار میله ای دارند. آرایش کپسومرهایِ کپسید ِآنها به شکل مارپیچی است. مانند ویروس TMV و دم باکتریوفاژ.

1- چند وجهی :دارای وجوه متعدد می باشد. بیشتر ویروس ها دارای  20 وجه هستند. هریک از وجوه آنها یک مثلث متوازی الاضلاع است. این ویروس ها کروی شکل به نظر می آیند . مانند آدنو ویروس ها و  ویروس تنفسی.

چرخه تولید ویروس ها :

 شامل چند مرحله است:

1-اتصال ویروس به سلول میزبان: اتصال ویروس ها معمولاً با گیرندهای خاص غشایی انجام می شود.

2-ورود ویروس: ویروس های باکتریایی از طریق ایجاد سوراخ در دیواره ، ویروس های گیاهی از طریق منافذ دیواره سلولی و ویروسهای جانوری از طریق فرآیند آندوسیتوز وارد سلول می شود.

3- تکثیر ویروس: بعد ازورود ویروس یا ماده ی وراثتی آن به سلول میزبان، با استفاده از امکانات سلول میزبان ویروس تکثیر پیدا کرده است (ساخت کپسید و ماده ی وراثتی) و با افزایش تعداد ویرو س ها سلول میزبان از بین رفته  و ویروس ها خارج می شوند.

نکته: آلوده کردن عبارت است از ورود ویروس ها یا ماده ی وراثتی آن به درون سلول میزبان .

ویروس ها بعد از ورود به سلول دو سرنوشت دارند :

 1- چرخه لیزوژنیک: برخی از ویروس ها بعد از ورود به سلول میزبان ماده ی وراثتی خود را درون ماده ی وراثتی سلول میزبان جای داده و به صورت غیر فعال (پروویروس) باقی می ماند. پروویروس همراه سلول میزبان تکثیر پیدا کرده و به آن آسیبی نمی زند. ولی در شرایط خاص ایجاد بیماری می نماید. مثلاً با افزایش دمای بدن  انسان ، ویروس تبخال فعال می شود و ایجاد زخم های پوستی در اطراف دهان می نماید . این چرخه را لیزوژنیک می نامند.

2-چرخه لیتیک : برخی ویروس ها بعد از ورود به سلول میزبان تکثیر پیدا کرده و باعث تخریب سلول میزبان می شود .

نکته: ویروس های گروه اول را معتدل و گروه دوم را بیماری زا می نامند.

ویروس  HIV(ویروس نقص یا کاهنده ایمنی انسان): ازمهم ترین ویروس هاست که ایجاد بیماری ایدز می کند (ایدز یا نشانگان نقص ایمنی اکتسابی ).  ویروس HIV جزو گروه ویروس های پوشش دار ِ RNAدار می باشد. همچنین این ویروس به خانواده ای از ویروس ها به نام (رتروویروس ها) تعلق دارد.

با وجود اینکه ماده وراثتی این ویروس ها  RNAمی باشد بنابراین برای گرفتن ماده وراثتی درون ژنوم سلول میزبان  RNAویروس توسط آنزیم ترانس کریپتاز معکوس به DNA تبدیل می شود.  DNAحاصل درون  ژنوم  قرار می گیرد و الگوی تولید RNA ویروسی می شود.

                                                                        رونویسی                                    ترانس کریپتازمعکوس

RNA                                                                  ویروسی                             DNA                                        RNA   ویروسی       

نکته: ویروس HIV در تمام مایعات بدنِ فردِ آلوده مانند خون، مایع منی، مایع واژن به فراوانی وجود دارد.

• گفته می شود این ویروس اولین بار در آفریقا و از میمون ها به انسان منتقل شده می شود .

ویروس  HIV از سه راه به انسان منتقل می شود: 1 - خون و فرآوردهای خونی  2 - تماس جنسی  3- مادر به جنین

 ویروس  HIVبه گروهی از  مدافعین بدن به نام سلول های خاص نوع T به نام ⁺ CD4حمله می کنند و آنها را از بین می برند. وقتی تعداد لنفوسیت های ⁺ CD4 به پایین تر از 200 عدد در هر سی سی خون کاهش پیدا کرد، نشانه­های بیماری ایدز ظاهر می شود. از  زمانی ورود ویروس به بدن فرد تا ظهور علائم چندین سال (نزدیک به ده سال) طول می کشد . در این زمان فرد اصطلاحاً  HIVمثبت است، یعنی در بدن فرد ویروس وجود دارد ، ولی علائم بیماری هنوز ظاهر نشده است. این  دوره را دوره نهفتگی می نامند. با ظهور علائم بیماری گفته می شود فرد مبتلا به ایدز است و مرگ فرد به زودی فرا می رسد.

نکته: در حقیقت ویروس ایدز فرد را نمی کشد ، بلکه سیستم ایمنی را به قدری ضعیف می کند که میکروب های دیگر که در افراد سالم بیماری ایجاد نمی کند،  باعث مرگ فرد می شود .

علایم ایدز: تب و تعریق شبانه ،کاهش وزن بدن ،ایجاد زخم های پوستی که بهبودی حاصل نمی کند ( سارکوما کاپوسی)  تراخم( زخم های چشمی) ، سل.

نکته: بیماری ایدز واکسن و درمان قطعی ندارد، بنابراین بهترین روش مقابله با آن ، پیشگیری است.

نکته: امروزه ساختارهایی مانند ویروئیدها (شبه ویروس ها) و پریون ها شناسایی شده اند ، که باعث ایجاد بیماری های مختلفی می شوند.

• ویروئیدها فقط از ماده وراثتی تشکیل شده اند (RNA) و معمولاًدر گیاهان ایجاد بیماری می کنند.

•  پریون ها پروتئین های غیر طبیعی می باشند که در تماس با پروتئین های سالم، فعالیت آنان را مختل و باعث بیماری می شوند، مانند بیماری جنون گاوی .

 

باکتری ها (BACTERIA)

• قدیمی ترین ، فراوان ترین و ساده ترین اشکال حیات بر روی زمین می باشند.

·         قدیمی ترین فسیل کشف شده مربوط به  نوعی باکتری ( ائوباکتریوم ایزولاتوم  (به  سه و نیم میلیارد سال قبل می باشد.

·         دانشمندان باکتری ها را در قلمرویی به نام پروکاریوت ها ، جای می دهند و اعتقاد دارند که پروکایوت ها به دو سلسله آرکی باکتری ها (باکتری های قدیمی) و یو باکتری ها (باکتری های جدید) تقسیم می شوند.

·         باکتری ها تأثیر مهمی بر زندگی ما دارند: مانند تولید برخی مواد غذایی (سرکه ، پنیر ، ماست) و شیمیایی(استون ، الکل)، تولید داروها، استخراج معادن، پاک سازی آلودگی های نفتی، بر قراری چرخه مواد در طبیعت، تثبیت نیترژن، تولید اکسیژن، تصفیه فاضلاب ها و تولید کمپوست.

·         در حدود 90درصد باکتری مفید اند.

بیماری های که توسط باکتری ها ایجاد می شوند : وبا، جزام ،کزاز، سیاه سرفه ،دیفتری،سل پوسیدگی دندان ،سوزاک وسیفلیس.

مشخصات کلی باکتری ها :

1-     پروکاریوت اند (پرو: پیش، کاریو: هسته) یعنی هسته واقعی ندارند و  شبه هسته یا نوکلئوئید دارند. به عبارتی دیگر در این موجودات مواد وراثتی توسط غشای هسته احاطه نشده است.

2-     اندازه باکتری ها نسبت به ویروس ها بزرگ تر اما نسبت به یوکاریوتها کوچک تر و در حد  میکرون می باشد.3

3-      تک سلولی اند. برخی از باکتری ها تشکیل کلنی می دهند که به شکل رشته ای (استرپتو) یا خوشه ای (استافیلو) می باشند.درکلنی های باکتری ها اتصالات مستقیم سلولی بین سلولها وجود ندارد.

4-      ماده وراثتی DNA حلقوی دو رشته ای می باشد. اکثر باکتری ها به جز DNA اصلی، دارای DNA کمکی (پلازمید) می باشند.

5-     روش تولید مثل باکتری ها به طریق غیر جنسی و با تقسیم دو تایی می باشد. برخی از باکتری ها دارای تاژک (فلاژلوم) و پیلی (مژک) می باشند.

• تاژک باکتریایی از نظر ساختار با تاژک یوکاریوتها تفاوت دارد. این تاژک فاقد غشا است و از پروتئینی به نام فلاژلین تشکیل شده است. فلاژلین به صورت دو رشته ی منفرد و به هم تابیده در تاژک دیده می شود. در حالی که تاژک یوکاریوت ها دارای الگوی ساختمانی 2+9 میکروتوبول تشکیل شده است. پروتئین سازنده آن توبولین می باشد.

• منشا تاژک  یوکاریوتها سانتریول است.

پیلی: جمع پیلوس می باشد. پیلوسها زوائد سیتوپلاسمی کوتاه می باشند که به تعداد فراوان در باکتری ها دیده می شود. این زوائد در اتصال باکتری ها به یکدیگر و سطوح محیط نقش دارد.

نکته: نحوه حرکت تاژک باکتری ها به صورت دورانی در حالی که حرکت تاژک یوکاریوت ها به صورت شلاق مانند می باشد.

• باکتری ها نسبت به سلول های یوکاریوت دارای گوناگونی متابولیسمی بیشتری می باشند. مثلا انواع هوازی و بی هوازی در باکتری ها فراوان یافت می شود.

مهم ترین تفاوتهای باکتری با موجودات یوکاریوت عبارتنداز:

1-     همه باکتری ها تک یاخته ای اند.

2-     اندازه باکتری ها 10 برابر نسبت به سلول های یوکاریوتی، کوچک تر است.

3-     باکتری ها فاقد هسته و ساختارهای کروموزومی می باشند.

4-     تقسیم دو تایی باکتری ها با میتوز تفاوت های اساسی دارد و تولید مثل جنسی حقیقی در باکتریها دیده نمی شود.

5-     باکتری ها فاقد دستگاه غشایی درونی می باشند و هیچ گونه اندامک غشادار در سیتوپلاسم باکتری ها وجود ندارد.تنها اندامکی که در سیتوپلاسم باکتری ها مشاهده می شود ریبوزوم می باشد.

6-     تاژک باکتری ها از نظر ساختار و مواد سازنده با تاژک یوکاریوت ها متفاوت است.

نکته: بیشتر فعالیت های متابولیکی باکتری ها توسط آنزیم های سطح داخلی غشای سلولی انجام می شود.

7- باکتری ها تنوع متابولیکی بسیار زیادی نسبت به یوکاریوت ها دارند. در یوکاریوت ها فتوسنتز تنها با یک روش انجام می شود که با آزاد سازی اکسیژن همراه است. ولی در باکتری ها الگو های متفاوتی از تولیدکنندگی وجود دارد که با آزاد سازی اکسیژن، سولفور و یا سولفات همراه است. برخی از باکتری ها شیمیوسنتز کننده می باشند که از طریق تجزیه مواد غیرآلی انرژی مورد نیاز خود را به دست می آورند. عده ای از باکتری ها نیز توانایی تثبیت نیتروژن جو را دارند.

اشکال باکتریها:  

1)      کوکوس (کوکسی): مانند استرپتوکوکوس موتانس (پوسیدگی دندان)؛

2)      باسیلویس (باسیل): اشیریشیا کلی؛

3)      اسپریلوم (اسپریل): سالمونلا تیفی (تیفوس).

ساختار باکتری: سلول های باکتری دارای غشای سلولی ، سیتوپلاسم، شبه هسته ، دیواره ی سلولی  و برخی دارای کپسول و تاژک می باشند. دیواره ی باکتری ها شامل شبکه ای از مولکول های پلی ساکارید است که با اتصالات پلی پپتیدی به یکدیگر متصل شده اند که اصطلاحاً (  پپتیدوگلیکان ) نامیده می شوند. در باکتری های گرم مثبت (گرم اقتباس از اسم کریستین گرم) دیواره ی سلولی نسبت به باکتری های گرم منفی ضخیم تر است. از طرف دیگر در باکتری های گرم منفی در بیرون از دیواره سلولی  لایه ای به نام لیپوپلی ساکارید وجود دارد این لایه باشد ایجاد مقاومت نسبت به بسیاری از آنتی بیوتیک ها می شود. در بر خی از باکتری ها علاوه بر دیواره سلولی لایه ای  ضخیم به نام کپسول (پوشینه) یاخته را احاطه کرده است.

 شناسایی باکتری های گرم مثبت و منفی:

برای این منظور از روشی به نام رنگ آمیزی گِرّم استفاده می شود.

	ویوله دوژانسین

 نکته: در باکتری ها ی گرم مثبت به دلیل وجود لایه ضخیم پپیتیدوگلیکانی دیواره ی سلولی رنگ  بنفش را بیشتر جذب می کند و نسبت به رنگ بری الکل مقاوم اند، بنابراین به رنگ بنفش در می آیند .

 نکته: برخلاف باکتری ها، ویروسها  نسبت به آنتی بیوتیک ها مقاوم اند. چون اولا ساختارسلولی و متابولیسم ندارند. ثانیا درون سلول های میزبان فعالیت می کنند.

رده بندی باکتری ها :

در گذشته دانشمندان باکتری ها را در سلسله ای  به نام مونرا ((monera  قرار می دادند (نظام پنج سلسه ای). امروزه سیستماتیسین ها موجودات زنده را در شش سلسله قرار می دهند و باکتریها(پروکاریوت ها) به دوگروه  آرکئا(آرکی باکتری ها) و یوکاریا (یوباکتری ها) تقسیم می کنند.

·         آرکی باکتری ها نخستین تولیدکنندگان زمین می باشند و به یوکاریوت ها شبیه تر می باشند. این باکتری ها در محیط های افراطی زندگی می کنند.

·         یو باکتری ها شامل انواعی از باکتریها می با شندکه به طور مستقیم در زندگی انسان تاثیر می گذارند. مثل انواع بیماری زا، تولید کنندهای غذا، تجزیه کنندگان و تثبیت کنندگان نیتروژن.

مقایسه یو باکتری و آرکی باکتری:

	دیواره سلولی	ساختار ژنی	دستگاه ترجمه ژن ها
یو باکتری ها	دارای پپتیدو گلیکان	فاقد اینترفرون	متفاوت با یوکاریوت
آرکی باکتری ها	ندارد	دارای اینترفرون	شبیه یوکاریوت ها

 

انواع آرکی باکتری ها:.

1- متانوژن: در مرداب ها زندگی می کنند وبا تجزیه مواد آلی ، متان(گاز مرداب) تولید می کنند. 

2- ترموفیل ها : در آب های داغ (60 تا 80 درجه سانتیگراد) مثل دهانه آتش فشان ها زندگی می کنند و انرژی مورد نیاز خود را از مواد گوگرد دار بدست می آورند.

3- هالوفیل ها (نمک دوست): در آب های شور با 15 تا 20 درصد نمک زندگی می کنند. این باکتری ها با استفاده از سدیم و به کمک پمپ های سدیمی غشا ATP تولید می کنند.

نکته: با توجه به شباهت های پروتئین های ریبوزومی یوکاریوت ها و برخی یوباکتری ها با آرکی باکتری ها به نظر می رسد که این دو گروه از آرکی باکتری ها مشتق شده اند.

تقسیم بندی باکتری ها براساس شیوه کسب انرژی :

1- فتواتوتروف(فتوسنتز کننده): براساس رنگیزه های فتوسنتزی به چهار گروه تقسیم می شوند:

·         باکتریهای غیر گوگردی ارغوانی: از ترکیب های آلی( اسید و قند) به عنوان منبع الکترون فتوسنتزی استفاده می کنند.

·         باکتری های گوگرد (سبز و ارغوانی ): بی هوازی اند، از ترکیبات گوگردی مانند H2S به عنوان منبع الکترون فتوسنتزی استفاده می کنند.

·         سیانو باکتری ها: این باکتری ها را، ابتدا  جلبک های سبز آِبی می نامیدند. تشکیل کلنی می دهند. مثل آنابنا و اسیلاتوریا. این باکتری ها اولین تولیدکنندگان اکسیژن جو می باشند و توانایی تثبیت نیتروژن هوا را دارند.

2- شیمیواتوتروف (شیمو سنتز کننده):گروهی از باکتری ها که از مولکول های غیر آلی مانند آمونیاک ، متان و سولفیدهیدروژن به عنوان منبع الکترون استفاده می کنند و از انرژی حاصل برای تولید ترکیبات مورد نیاز خود بهره می گیرند. مانند باکتریهای شوره گذار(نیترات ساز) (مانند نیتروباکترو نیتروزوموناس) که آمونیاک را به نیتروژن تبدیل می کنند.       

3- هتروتروف ها(مصرف کننده):گروهی از باکتری های هوازی که به همراه قارچ ها تجزیه کنندگان اصلی طبیعت می باشند. مانند ریزوبیوم که با ریشه ی گیاهان خانواده نخود رابطه ی همزیستی دارد و تثبیت کننده ی نیتروژن می باشد.

·         استرپتومایسز  که تولید کننده آنتی بیوتیک است

·         استافیلوکوکوس که عامل تهوع و اسهال و استفراع می باشد.

بیماری زایی باکتری ها:

 باکتری ها به دو طریق باعث ایجاد بیماری می شوند.

1-     تخریب سلول های پیکرجانداران توسط باکتری های هتروتروف. مثل:

·  مایکو باکتریوم توبرکلوزیس !  سل (تست توبرکولین). 

·  پروپیونداکنس ! جوش غرور جوانی.

·  دیپلوکوکوس نومونیا !   ذات  الریه یا سینه پهلو.

2-     گروهی از باکتری ها با ترشح سم باعث بیماری می شوند: مثل :

·    کلستریدیوم بوتولینوم !مسمومیت غذایی ،

·     کلستریریوم تتانی !کزاز ،

·     استافیکوکوس اورئوس ! مسمومیت.

سلسله آغازیان(protista):

·         متنوع ترین و قدیمی ترین جانداران یوکاریوت که از نظر فیلوژنتیکی سلسله ی بسیارشگفت انگیزی می باشد.

·         سلسله ی آغازیان شامل موجوداتی است که اکثراً تک یاخته ای اند ودرسایر سلسله های یوکاریوتی قرار نمی گیرند.

 مهم ترین مشخصات آغازیان عبارت­اند از:

1)      اغلب تک سلولی وگاهی پرسلولی می باشند.مثلا کلپها گروهی از جلبکها می باشندکه طول آنها به100 متر می رسد.

2)      یوکاریوت اند.

3)      تولید مثل جنسی و غیر جنسی دارند.

4)      وسیله حرکت به صورت تاژک ، مژک و پای کاذب می باشد.

5)      از نظر تغذیه به انواع (اتوتروف و هتروتروف) تقسیم می شوند.

6)      در انواع پرسلولی تمایز سلولی و بافت های مشخص دیده نمی شود.

پیدایش یوکاریوت ها:

دانشمندان پیدایش یوکاریوت ها را بر اساس نظریه ی درون  هم زیستی به شرح زیر توضیح می دهد:

اولین پروکاریوت ها 5/3 میلیون سال پیش به وجود آمده اند. در طول 2 میلییارد سال برخی از انواع پروکاریوت ها با بلعیدن انواعی از پروکاریوت های کوچک تر درون خود ساختاری مثل میتوکندری و کلروپلاست را به وجود آورند. یوکاریوت های فتوسنتز کننده بعد ها منشا گیاهان و یوکاریوت های هوازی منشا جانوران امروزی قرارگرفتند.

·         بنابراین براساس این نظریه میتوکندری و کلروپلاست منشا باکتری هایی دارند.

دلایل اثبات این مدعا عبارتند از:

1)      شباهت اندازه میتوکندری  و کلروپلاست به باکتری ها

2)      DNA کلروپلاست و میتوکندری همانند باکتری ها حلقوی  و دو رشته ای می باشند.

3)      ریبوزوم های کلروپلاست و میتوکندری همانند باکتری ها از نوع70s می باشد.

4)      غشای درونی میتوکندری ها و کلروپلاست ها همانند غشای درونی باکتری ها محل انجام بسیاری از واکنشهای شیمیایی می باشند.

5)      زادآوری کلروپلاست و میتوکندری همانند باکتری ها به روش تقسیم دوتایی می باشد.

دو ویژگی اصلی یوکاریوت ها عبارت اند از:

1-     برای اولین بار تولید مثل جنسی در عالم  جانداران مشاهده می شود که با تقسیم میتوز و میوز همراه است.

2-      برای اولین بار جانداران پرسلولی در عالم حیات به وجود می آیند.

مهم ترین تفاوت آغازیان با یوکاریوت ها :

1-     در آغازیانِ پرسلولی،  بافت های تمایزیافته مشاهده    نمی شود.

2-     جنین یا رویان تشکیل نمی دهند.

3-     ساختار تولید مثلِ پرسلولی به وجود نمی آورند.

روش های تولید مثل در آغازیان:

1- روش های غیر جنسی: آغازیان در شرایط مساعد به روش غیر جنسی و به سرعت تقسیم پیدا  می کنند مانند جوانه زدن ، میتوز،  قطعه قطعه می شدن.

2-جنسی: برخی از اغازیان در شرایط نا مساعد به روش جنسی تولید مثل می کنند. در این روش گاهی دو فرد که  تفاوت زیادی با یکدیگر ندارند و به عنوان نر و ماده قلمداد می شوند، افراد جدید را به وجود می آورند.

رده بندی آغازیان:

به طور کلی آغازیان را به دو گروه تقسیم می شوند:

 1- پروتوزوآ( آغازیان جانورمانند ): از نظر تغذیه هتروتروف (دگر خوراک ساز)، شامل مژکداران، تاژکداران، آمییب ها، هاگداران.

2- پروتوفیت ها : گروهی از آغازیان که کلروفیل دارند و مانند گیاهان تولید کننده می باشند شامل دیاتوم ها ، جلبک ها

1-     مژک داران : تک سلولی، هتروتروف، دارای مژک، دارای دیواره ی سخت و انعطاف پذیر، دارای دونوع واکوئل(واکوئل گوارشی وضربان دار) و دارای دو نوع هسته ی بزرگ وکوچک می باشند.

·         پیچیده ترین وغیر معمول ترین آغازیان می باشند.

·          دارای دهان سلولی هستند.

مقایسه ی مژک و تاژک یوکاریوتی:

1-الگوی ساختمانی هردو یکسان است.

2-مژک ها نسبت به تاژک ها فراوان وکوتاه ترند.

3-نحوه ی حرک آنها با یکدیگر فرق دارد. حرک تاژک شلاق مانند ولی حرکت مژک پارویی می باشد.

2-     کپک ها : هتروتروف، برخی قابلیت حرکت دارند. قبلاً جزء قارچ ها رده بندی می شدند.

تفاوت کپک ها با قارچ ها :

1-در دیواره سلولی کپک ها کیتین وجود ندارد.

2-میتوز کپک ها برخلاف قارچ ها هسته ای نمی باشد.

رده بندی کپک ها :

1- کپک های مخاطی سلولی: هریک از سلول ها شبیه آمیب است که در شرایط مساعد به صورت منفرد زندگی می کند. درصورت نامساعد شدن شرایط محیط ، دور یکدیگر جمع شده و با تشکیل پایه ساقه و هاگدان تشکیل هاگ می دهند. هاگ ها درشرایط مساعد سلول جدیدی به وجود می آورند                                                                               

2- کپک های مخاطی پلاسمودیومی : شبیه توده ای از سیتو پلاسم است که تعداد زیادی هسته دارد. هسته ها توسط دیواره از یکدیگر جدا نشده اند. توده سیتو پلاسمی در شرایط سخت با تقسیم و تکثیر ایجاد ساقه و کپسول می کند. درون کپسول هاگهای n  کروموزومی ایجاد می شود. هاگ ها درشرایط مساعد رشد کرده با یکدیگر ترکیب می شوند. هسته سلول تخم حاصل با تقسیمات میتوز توده پلاسمودیومی جدید به وجود می آ ورد.

3-     هاگداران : هتروتروف، غیر متحرک، تولیدکننده هاگ ، همه انگل اند، چند میزبانه، چرخه تولید مثلی پیچیده دارند.  مانند عامل مالاریا.

پلنکتون:  موجوداتی که درآب دریا شناور می باشند.

• آغازیان موجوداتی پلنکتون هستند که توسط آب جابجا می شوند.

• پلنکتونها به دوگروه تقسیم می شوند: فیتوپلنکتون ( گیاه مانند ) و زئوپلنکتون (جانورمانند).

• موجوداتی که درکف دریا زندگی می کنند اصطلاحاً کف زی نامیده میشوند .

سوال : کدام ویژگی، مژکداران را نسبت به سایر آغازیان جانور مانند پیشرفته تر نشان می دهد ؟

الف ) داشتن بیشتر از یک هسته          ب) گوناگونی بیشتر درشکل سلول       ج)داشتن وسیله حرکتی مشخص درسطح  

   د) بزرگی سلول      ه) تمایز یافتگی بیشتر دراندامک های سیتوپلاسمی

جواب ه) سیتوپلاسم پارامسی دارای یک هسته ی بزرگ ویک هسته کوچک، دو واکوئول ضربان دار یا انقباضی، واکوئول های گوارشی ودهان سلولی می باشد .

سوال: شکل زیر مراحل تشکیل هاگ باکتری را نشان می دهد .الف، ب و ج به ترتیب چه نام دارد؟

الف) بخشی از سیتو پلاسم و هسته، هاگ درونی ،کروموزوم   

 ب)هاگ درونی، هاگ درونی و ماده ی ژنتیک، کروموزوم   

 ج)بخشی از سیتوپلاسم وماده ی ژنتیک، هاگ درونی، هسته 

 د)سیتوپلاسم و هسته، سیتوپلاسم و بخشی از ماده ی ژنتیک ، هسته

پاسخ گزینه ی ((ب))

سوال : سلولی را در نظر بگیرید که شبکه ی آندوپلاسی ندارد. این سلول حتماّ چه ویژگی های دیگری دارد ؟

الف)نداشتن کروموزم، نداشتن هسته ی مشخص، نداشتن میتوکندری، نداشتن تنفس 

ب)داشتنDNA ، بیماریزا بودن، نداشتن هسته ی مشخص و میتوکندری

ج) داشتن کروموزم و تنفس وابسته به اکسیژن یاتخمیر(تنفس بی هوازی )، نداشتن میتوکندری و دستگاه گلژی

د ) داشتن DNA وتنفس ، داشتن میتوکندری و ریبوزوم

ه ) نداشتن کروموزوم ، میتوکندری ودستگاه گلژی وداشتن تنفس هوایی تخمیر

پاسخ  گزینه  ج: سلول مورد نظر پروکاریوتی بود. درپروکاریوت ها هیچ یک از اندامک های غشادار وجود ندارد. ولی ریبوزوم در آن مشاهده می شود و از نظر تنفس نیز می توانند هوازی باشد و عده ای از آنها می توانند بیماری زا و غیر بیماری زا باشند .

فرمانروی قارچ ها(Fungi ):

 موجوداتی یوکاریوت اند که در گذشته جز گیاهان رده بندی می شدند. چون :1-ثابت اند، 2- دیواره ی سلولی دارند ، 3- ساختار ریشه مانند (ریزوئید )دارند. امروزه در فرمانروی جداگانه ای قرار می گیرند.

مشخصات مهم قارچ ها :

1- هتروتروف اند . کلروفیل ندارند و مواد غذایی مورد نیاز خود را از تجزیه ی مواد آلی بدست می آورند. بنابراین دو نوع اند: ساپروفیت (کودرست):تجزیه مواد ؛ پارازیت(انگلی ) :بیماری زا

2- ساختار قارچها  از ریسه هایی به نام هیف(hyphe) = نخینه = تال) تشکیل شده است .ریسه های قارچ ها معمولاُ فاقد دیواره ی عرضی یا دارای دیواره ی عرضی ناقص می باشند . بنا براین هسته ها و سیتوپلاسم آزادانه در حال چرخش می باشند . سلول ها توسط دیواره از هم جدا نمی شوند و سیتوپلاسم یک پارچه دارند.

3- دیواره ی سلولی قارچ ها از جنس کیتین (نوعی پلی ساکارید)که در اسکلت خارجی حشرات نیز یافت می شوند.

4- میتوز هسته ای دارند، یعنی دوک تقسیم درون هسته تشکیل می شود و غشای هسته در طول تقسیم از بین نمی رود.                                                                                                                                                                    5- بجز مخمرها، سایر قارچ ها پر سلولی و چند هسته ای می باشند .

• بنابراین قارچ ها موجوداتی یوکاریوت، اکثراً پر یاخته ای، بی حرکت و دگرخوراک ساز می باشند .

ساختار قارچ ها :

• عده ای از قارچ ها مثل مخمرها تک سلولی اند و پیکر آنها از یک سلول تشکیل شده است.

• در قارچ های پرسلولی ساختمان بدن شامل مجموعه ای از نخینه یا ریسه می باشد .

•  مجموعه ی ریسه ها تشکیل میسلیوم می دهد . که شامل بخش های رویشی و زایشی است.

• میسیلیوم از طریق ریزوئید (ریشه مانند = ریشه سا) و با ترشح آنزیم های برون  سلولی، مواد آلی و معدنی مورد نیاز را جذب می کند .

•  قارچ ها علاوه بر تولید مثل غیر جنسی از طریق هاگ، از طریق جنسی نیز تولید مثل می کند. در این حالت نیز هاگ های n کروموزمی به وجود  می آورد. ولی تفاوت بین جنس نر  و  ماده معمولاًمشاهده نمی شود.  بنابراین آن ها را با علامت (+) یعنی نر وعلامت (- ) یعنی ماده نمایش می دهیم .

چند نکته مهم :    

1-   قارچ ها بر خلاف گیاهان، سلول های جنسی تاژک دار ایجاد نمی کنند .

2-  قارچ ها به همراه  باکتری ها، مهم ترین تجزیه کنندگان محیط زیست می باشد .

3- قارچ ها بر خلاف آغازیان، ساختارهای تولید مثل پر سلولی بوجود می آورند .

4- قارچ ها بر خلاف باکتری ه،ا محیط های  غنی (اشباح )شده از قند یا نمک را به خوبی تحمّل می کنند .

5-  قارچ ها سانتریول ندارند. در عوض تشکیل زیر لوله چه ها را در خلال میتوز با ساختارهای کوچک و بی   شکل به نام پلاک های دوکی تنظیم می کنند . 

6- قارچ ها هیچ ارتباط نزدیکی با دیگر گروه های موجودات زنده ندارند .

رده بندی فرمانروی قارچ ها  :

·         قارچ ها دارای تولید  مثل جنسی و غیر جنسی می باشند .

·         قارچ هایی که تولید مثل جنسی دارند،  اصطلاحاً قارچ های آلی و آن هایی  که تولید مثل جنسی در آن ها مشاهده نشده است،  قارچ های (پست = ناقص = دئوترومیکوتا ) می نامند.

·         قارچ های آلی را بر اساس نوع ساختار تولید مثلی که در فرآیند تولید مثل جنسی تولید می شود به سه گروه زیر تقسیم می کنند:

1-     زیگومیکوتا (زیگومیست)

2-     آسکومیکوتا (آسکومیست )

3-     بازیدیومیکوتا (بازیدیومیست)

 نکته: ساختارهای تولید مثل جنسی قارچها، به ترتیب  زیگو سپورانژ، آسک و بازیدی نامیده می شوند.

1-   شاخه­ی زیگومیکوتا :

ویژگیها :

        I.            ریسه ها فاقد سپتوم (Septom)  ؛  

     II.            تولید هاگهای جنسی در زیگوسپورانژ ؛

  III.            ساپروفیت یا انگل (کودرست) تجزیه کننده مثل انواع کپک ها مانند کپک سیاه نان (ریزویوس  استولونیفروس).

ریسه رونده: ریسه های افقی که هاگدان و ریزوئید را به هم وصل می سازد.

زیگوسپورانژ : ساختارهای تولید مثلی زیگومیکوتا که دیواره ضخیم دارد وهاگهای جنسی را به وجود می آورد.

نکته:در چرخه زندگی قارچ ها به جز سلول تخم که 2n کروموزومی است، سایر اجزا  nکروموزومی می باشد.

ریسه های قارچ ها به دو گروه تقسیم می شود:

1-                 ناجورهسته: ریسه هایی که هسته های آنها از دو فرد متفاوت از نظر ژنتیکی ایجاد شده اند.

2-                 جور هسته: ریسه هایی که دارای یک نوع هسته می باشند. یعنی هسته های آنها از نظر ژنتیکی یکسان اند.

منوکاریوتیک(تک هسته ای): ریسه هایی که هر بخش آن دارای یک هسته می باشد.

دی کاریوتیک(دوهسته ای): ریسه هایی که هر بخش آن دارای دو هسته می باشد.

 2-    شاخه­ی آسکومیکوتا:

ویژگیها:

        I.            نخینه ها دارای سپتوم سوراخ دار می باشند.

     II.            هاگهای جنسی درون آسک تولید می شوند.

تعریف: آسک کیسه ای میکروسکوپی است که درون آنها هاگهای جنسی ایجاد می شود. مثال: مخمرها، مورکلا، قارچ فنجانی

روش های تولید مثل آسکومیکوتا:

1-تولید مثل غیر جنسی:در این روش هاگهای غیر جنسی (کنیدی)در انتهای ساختارهای گرز مانندی به نام کنیدی­بر ایجاد می شود.

2-تولید مثل جنسی :در نتیجه لقاح دو ریسه مثبت ومنفی ساختاری به نام آسکوکارپ(فنجانی شکل)ایجاد می شود. درون آسکوپارت در انتهای برخی ریسه ها ساختارهای ریسه مانندی به نام آسک به وجود می آید. هر یک از آسک ها دارای یک سلول تخم می باشد. این سلول با انجام یک میوز ومیتوز 8 هاگ n کروموزومی جنسی را به وجود می آورد.

مخمرها(بوزک ها):آسکومیست های تک سلولی می باشد. مانند مخمر نان.

·         از آسکومیستها ی بیماری زا می توان عامل برفک دهان را نام برد،  که درون دهان، گلو ولبها، ایجاد زخم­های سفید یا شیری رنگ می کند.

·         کنیدی، هاگی است که از انتهای کیسه های تغییرشکل یافته به نام کنیدیوفور به واسطه دیواره عرضی جدا می شود.

·          اغلب کنیدی ها چند هسته ای اند.

نکته: مخمرها می توانند نوعی تولید مثل غیر جنسی به نام جوانه زدن (تشکیل یاخته های کوچکتر به یاخته های بزرگتر) تولید مثل می کنند.

نکته: آسکومیستها فراوان ترین قارچ هایی هستند که با جلبکها تشکیل گلسنگ می دهند.

 3-   شاخه ی بازیدیومیکوتا:

ویژگی ها:

        I.            اکثرقارچهای این گروه پر سلولی می باشد.مانند قارچهای خوراکی

     II.            ساختار تولید مثل جنسی آنها بازیدی یا بازیدیوم نامیده می شود.

  III.            نخینه ها دارای دیواره های عرضی ناقص می باشند.

  IV.            روش تولید مثل عمدتاً جنسی است

·         مانند قارچهای کلاهک دار،قارچهای چتری،قارچهای پفکی ،قارچهای ژله­ای و قارچهای سم اسبی .

·          زنگها و سیاهک­ها از آفات مهم گیاهان هستند، که در این گروه قرار می گیرند.

·         از قارچهای سمی این گروه می توان دوگونه زیررا نام برد:1- Amanita  muscaria 2-Amanita verna

·         بازیدی: ساختار تولید مثلی گرز مانندی که هاگ های جنسی را به وجود می آورد.

چرخه زندگی بازیدیومیست ها : بر روی تیغه های سطح زیرین بخش چتری بازیدیومیست ها تعداد زیادی  بازیدی ایجاد می شود.  در انتهای هر ریسه دو هسته با دیواره ی عرضی جدا می شود.  هسته ها با یکدیگر ترکیب شده زیگوت به وجود می آید. زیگوت به روش میوز تقسیم می شود.  چهارهاگ   n کروموزمی ایجاد می شود.  هریک از هاگ ها درمحیط بیرون می تواند تقسیم شده  و رشد کرده وتودهای به نام میسلیوم به وجودآورد.

مقایسه ویژگی ها ی قارچ :

بخش	زیگومیست	آسکومیست	بازیدیومیست
تعداد گونه ها	600	30000	16000
ساختارتولید مثل جنسی	زیگوسپرانژ	آسک	بازیدی
سپتوم	ندارد	دارد و  منفذ دار	دارد ولی ناقص
ساختارتولید مثل غیرجنسی	هاگدان (اسپرانژیوم)	کنیدی	کنیدی

 

قارچ های ناقص (دئوترومیست ها ) :

بیشتر قارج های ناقص آسکومیست هایی هستند که توانایی تولید مثل جنسی را ازدست داده اند یا مراحل تولید مثل جنسی در آن ها دیده نمی شود .

علاوه برآسکومیست ها، انواعی از بازیدیومیست ها وزیگومیست ها نیز دراین گروه قرارمی گیرند. از جنس های مهم این شاخه می توان  Penicillium وAspergillus  رانام برد که اهمیت اقتصادی زیادی دارد.

همزیستی بین قارچ ها باسایر جانداران:

1-                 گلسنگ ها:  همزیستی ( همیاری)  قارچ (آسکومیست یا بازیدیومیست) باجلبک ها یا سیانوباکتری ها .

2-                 میکوریز (قارچ – ریشه):   میکو به معنی  قارچ  و ریز به معنی ریشه می باشد.

گلسنگ ها :

·         گلسنگ ها نتیجه ی ارتباط دوطرفه (همیاری) بین قارچها با جلبک های سبز یا سیانوباکتریها می باشد.

·         دراکثر گلسنگ ها ،آسکومیست وجوددارد ودر برخی ازآن ها بازیدیو میست نیز یافت می شود .

·         قارچ ها پیکراصلی گلسنگ راشکل می دهند و با داشتن رنگ های مختلف ضمن محافظت ازجلبک های تک سلولی دربرابر اشعه ی خورشید مواد معدنی رانیز جذب می کنند.

·         بخش فتوسنتز کننده ی گلسنگ با انجام فتوسنتز مواد آلی وکربوهیدرات رادراختیار قارچ ها قرارمی دهد.

نکته: همیاری قارچ وجلبک در گلسنگ ها اجباری است.

نکته^:به نظر می رسد گلسنگها اولین جانداران اکوسیستم های خشکی می باشند،که درایجاد اکوسیستم ها نقش مهمی داشته اند.

نکته: گلسنگ ها را  دیده بانان محیط زیست می نامند. چون ریشه ندارند،  بنابراین بسیاری ازمواد مورد نیاز خود را از هواجذب می کنند. بنابراین درمحیط های آلوده تراکم آن ها کاهش می یابد.

·         ازانواع گلسنگ ها می توان گلسنگ های لایه ای، بوته ای،  ورقه ای یا برگی را نام برد.

میکوریز ( قارچ – ریشه ) : نوعی رابطه ی همیاری بین قارچها و ریشی گیاهان می باشد .

• 80 درصد گیاهان درریشه ی خود میکوریز دارند.

میکوریزها به دو دسته تقسیم می شوند: 1- آندومیکوریز و 2- اکتومیکوریز

1-     آندومیکوریز : در این گروه ریسه های قارچ ها به درون بافت های ریشه نفوذ می کند .قارچ مورد نظر معمولاًزیگومیست ها هستند .

ب- در این حالت ریسه های قارچ (معمولاً بازیدیومیست ) به دور ریشه های گیاهان پیچیده می شود.

• قارچ های میکوریز مواد آلی مورد نیاز خود مانند مواد قندی را گیاه می گیرد. در عوض به عنوان ریشه ی کمکی به جذب مواد معدنی مانند فسفر، روی و مس کمک می کند.

• آندومیکوزیر معمولاً از اکتومیکوریز شایع­ترند.  گیاهانی مانند بلوط، بید، هلو و کاج دارای قارچ ریشه می باشد.

• قارچ ریشه ها باعث افزایش مقاومت گیاهان در برابر سرما و فلزات سمی می شود.