۲- انتقال مولکول پیام رسان به سیتوپلاسم
۳ - ساخت پروتئین از روی رمز مولکول پیام رسان به وسیله ریبوزوم ها
در آزمایش "مشاهده سلول گیاهی" بین دیواره سلولی و دیواره سیتوپلاسمی فاصله و فضایی وجود ندارد و لذا تفکیک بین این دو عملا غیر ممکن به نظر میرسد. دلیل این موضوع پدیده اسمز و نهایتا فشار آب درون سلولی (پتانسیل فشاری آب) است که باعث نزدیک شدن و چسبیدن پلاسمالما به دیواره سلولی میشود.
پدیده اسمز زمانى اتفاق می افتد كه يك غشاى نيمه تراوا مثل يك غشاى سلولى وجود دارد
زمانى كه يك سلول در يك محيط پر از آب قرار بگيرد مولكول هاى اب از بين غشاى سلولى از ناحيه اى كه غلظت ماده ى حل شده كم است (بيرون سلول) به ناحيه اى كه غلظت ماده بيشتر است (درون سلول) عبور مى كنند اين فرايند اسمز ناميده مى شود. غشاى سلول نفوذ پذيرى انتخابى دارد بنابراين فقط به مواد ضرورى اجازه ورود به سلول داده مى شود و مواد ظاهرا غیر ضرروری از سلول خارج مى شود زمانى كه غشا از دو سمت داخل و بيرون با آب خالص محصور باشد مو لكول هاى آب در هر سمت به يك ميزان عبور مى كنند و شبكه اصلى گردش آب در بين غشاها وجود ندارد اما اگر در يك طرف ماده ى حل شونده وجود داشته باشد و در طرف ديگر اب خالص وجود داشته باشد غشا به همان ميزان مورد برخورد مولكول ها از دو طرف قرار مى گيرد اما بعضى از مولكول هايى كه به غشا برخورد مى كنند مولكول هاى حل شونده خواهند بود كه قادر به عبور از غشا نيستند بنابراين مولكول هاى اب از بين غشا از يك طرف به آرامى عبور مى كنند اين باعث گردش آب به سمت مواد حل شونده خواهد شد و با فرض سالم بودن غشا اين شبكه گردشى آرام تر شده و سرانجام متوقف خواهد شد و فشار در دو طرف مواد حل شونده متناسب می شود به طوری كه حركت در هر دو سمت برابر است (تعادل حركتى). اين مسئله مى تواند ناشى از برابر بودن پتانسيل آب دردو طرف غشا باشد يا ناشى از عوامل ممانعت کننده ای مثل پتانسيل فشار يا فشار اسمزى باشد.
سلول هاى گياهى يك ديواره سلولى قوى دارند هنگامى كه جذب آب از طريق فرآيند اسمز انجام مى شود آنها شروع به متورم شدن مى كنند اما ديواره سلولى از تركيدن آنها جلوگيرى مى كند. تورژسانس به معني متورم شدن و سفت شدن است. وقتی فشار داخل سلول آنقدر زياد مى شود كه هيچ آبى نمى تواند وارد سلول شود اين فشار مايعى يا هيدروستاتيك عكس اسمز عمل میكند.تورژسانس براى گياهان خيلى مهم است چون كه بخش هاى سبز گياه را در برابر نور خورشيد مقاوم مى سازد.
هنگامى كه سلول گياهى در محلول هاى غليظ قندی قرار مى گيرند از طريق فرايند اسمز آب از دست مى دهند و چروكيده مي شوند اين دقيقا مخالف تورژسانس است اگر شما سلولهاى گياهى را در محلول هاى غليظ قرار دهيد و آنها را زير ميكروسكوپ ببينيد مشاهده خواهيد كرد كه جسم سلولها كوچك شده و از ديواره ى سلولى فاصله مى گيرند كه گفته مى شود آنها پلاسموليزه هستند پلاسموليز فقط در شرايط استثنايى رخ مي دهد. در آزمايشگاه به وسيله قرار دادن سلول ها در محلول غليظ نمك يا شكر تحريك مى شود كه باعث خارج شدن آب مي شود. اغلب از گياهان كوچك يا سلول هاى اپيدرمى پياز استفاده مي شود، در اين گياهان شيره گياهى رنگى شده و در نتيجه قابل رويت مى باشد.
به عبارت دیگر سلولهای گیاهی که توسط یک دیواره سلولی سخت احاطه شدهاند تنها میتوانند تا جایی آب جذب کنند که پتانسیل آب خارج و داخل برابر شود. سلولهای گیاه یونها- قندها- اسیدهای آلی و اسیدهای آمینه و مواد دیگر را در غلظت نسبتا بالایی در واکوئل هایشان ذخیره میکنند. مواد حل شونده باعث جریان آب میشوند در این روش سلولهای گیاهی میتوانند یک فشار درونی مثبت و بزرگی به نام فشار اسمزی ایجاد کنند که روی حفظ استحکام و سختی بافتهای گیاهی اثر قطعی دارد. هر سلول روی سلولهای مجاورش یک فشار ایجاد میکند این فشارها کشش بافت بزرگ را زیاد میکنند گیاهانی که آب از دست میدهند پژمرده خواهند شد چون فشار اسمزی کاهش مییابد و استحکام بافتها نمیتواند حفظ شود اگر سلولها هنوز زنده باشند میتوانند با فشار اسمزی دوباره ثابت شوند که یک پدیدهی متداول در زندگی هر روزه است. پژمرده شدن گیاهان با آب دادن از بین میرود.
پلاسمولیز. واکوئل (بنفش) تنها بخشی از سیتوپلاسم (سفید) را اشغال میکند..
تورژسانس. در این حالت، واکوئل تقریباً تمام حجم درون سلول را میگیرد و سیتوپلاسم و سایر اندامکها را بر روی غشا فشار میدهد.
ساختمان سلول
بدن همه جانوران از سلول هاي مختلفي درست شده است و كارهاي متفاوتي انجام مي دهند.
اما در همه ي سلول ها سه قسمت اصلي غشاء، هسته و سيتوپلاسم ديده مي شود.
غشاء: اطراف همه ي سلول ها را پرده نازكي به نام پوسته سلولي يا غشاء پوشانده است.
غشاء سلول بر ورود و خروج مواد نظارت دارد.
پوسته ي سلول مانند صافي نيست بلكه توانايي انتخاب دارد و هر چه را كه سلول لازم دارد از محيط مي گيرد.
راه هاي عبور مواد از غشاء سلول:
1) انتشار:
يكي از راه هاي عبور مواد از غشاء سلول انتشار است. بر اساس اين پديده مواد از جايي كه غلظت زيادتري دارند به جايي كه غلظت كمتري دارند منتقل مي شوند.
2) انتقال فعال:
گاهي مواد بايد در جهت عكس شيب غلظت منتقل شوند. اين نوع انتقال را انتقال فعال مي گويند. در اين روش براي انتقال مواد انرژي مصرف مي شود. در غشاء سلول پمپ هايي وجود دارد كه با مصرف(ATP) به كار مي افتد و به فرآيند انتقال فعال كمك مي كند.
اين پمپ ها مواد لازم و حياتي را به درون سلول مي برند و يا مواد سمي درون سلول را به بيرون انتقال مي دهند.
3) هسته
هسته سلول مركز فرماندهي سلول است. اين بخش بر كارهاي سلول نظارت و كنترل دارد. در درون هسته سلول رشته هاي به نام كروموزم وجود دارد. و در درون كروموزم ها مولكول هاي DNA وجود دارد. DNA سلول تعيين كننده ويژگي هاي ارثي جاندار است.
سيتوپلاسم:
فضاي اطراف هسته سلول سيتوپلاسم نام دارد. در درون سيتوپلاسم اجزاي مختلفي وجود دارد كه اندامك هاي درون سيتوپلاسم نام دارد هر يك از اين اندامك ها وظايف خاصي مانند، تغذيه ، تنفس سلول، توليد انرژي ، توليد پروتئين و ... بر عهده داند اين اندامك ها عبارتنداز:
1) ريبوزم ها:
ريبوزم ها ذرات كوچك و كروي شكلي هستند، قطر آنها 150 الي 200 آنگستروم است. ريبوزم ها در تمام سلول ها وجود دارند كه نحوه پخش و پراكندگي آنها يكسان نيست. اين ذرات در درون سيتوپلاسم به حالت آزاد و يا چسبيده به شبكه ي آندوپلاسمي ديده مي شوند.
ريبوزم ها در ساختن پروتئين شركت مي كنند و در درون سلول هاي فعال بدن تعداد آنها زيادتر است.
شبكه آندوپلاسمي
شبكه آندوپلاسمي: سلول مجموعه ي مجاري كم و بيش منظمي است كه از غشاء سلول شروع شده و محيط هسته ي سلول را احاطه مي كند. و به طور منظم و در فواصلي از آن منافذي به قطر 500 انگستروم وجود دارد.
وظايف شبكه آندوپلاسمي
1) ذخيره پروتئين ساخته شده
2) انتقال مواد از يك نقطه به نقطه ديگر
3) ساخته شدن بعضي از مواد استروئيدي در مهره داران
4) كنترل تبادلات مختلف بين فضاي هسته و مخازن اين دستگاه
دستگاه گلژي
دستگاه گلژي از تعدادي كيسه هاي مسطح و به هم چسبيده تشكيل مي شود كه از قسمت محيطي آنها بخش هايي به حالت جوانه پديدار مي شوند. درداخل كيسه ها مواد مختلفي ذخيره و غليظ مي شوند سپس به درون وزيكول يا حباب هاي اطراف فرستاده شده و به داخل سيتوپلاسم آزاد مي شوند.
ميتوكندري: اين اندام سلولي به اشكال مختلف استوانه اي ، دو طرف گرد و يا كروي در سيتوپلاسم سلول هاي مختلف ديده مي شوند.
ميتوكندري ها فعاليت هاي مختلفي از قبيل تنفس سلولي تغليظ مواد مختلف و پديده هاي سنتر و حركات را انجام مي دهند.
كلروپلاست: اين اندامك در كليه گياهان سبز ديده مي شوند.
در درون آنها رنگ دانه هايي از قبيل كلروفيل ، كارتنوئيدها ديده مي شوند. وظيفه پلاست ها ساختن و ذخيره مواد غذايي مانند نشاسته، چوب، و پروتئين است.
سازمان بندي بدن انسان
بدن انسان از سلول هاي مختلفي درست شده است به چگونگي قرار گرفتن اين سلول ها در كنار هم و ساختن بدن سازمان بندي بدن مي گويند.
بافت
در بدن سلول هاي گوناگوني وجود دارند كه هر يك كار معيني انجام مي دهند.
كوچكترين اجتماع سلول ها كه به طور هماهنگ عمل يا اعمال مشخصي را انجام مي دهند بافت يا نسج نام دارند مانند، بافت خوني، بافت استخواني، بافت چربي و ...
سلول هاي يك بافت مانند آجرهاي ساختمان در كنار هم قرار دارند و بين آنها مايع بين سلولي يا آب ميان بافتي وجود دارد.
آب ميان بافتي مانند سيمان بين آجرهاست.
اندام
از كنار هم قرار گرفتن چند نوع بافت اندام به وجود مي آيد. مانند معده، قلب
بنابراين به مجموع بافت هايي كه با هم در ارتباط بوده و براي انجام كارخاصي مكمل يكديگراند اندام گفته مي شود.
مثلا قلب يك اندام است كه در ساختمان آن بافت خوني، عصبي، پيوندي، چربي و ... وجود دارد.
اگر يك ساختمان هم يك اندام باشد هر قسمت آن يك بافت است.
دستگاه
به مجموعه اي از اندام ها كه كارشان با يكديگر هماهنگ و مرتبط است دستگاه مي گويند. هر دستگاه يكي از ويژگي هاي حياتي مانند (تغذيه، تنفس، حركت، ارتباط و ...) را بر عهده دارد.
مثلاً دستگاه گوارش از اندام هاي دهان، مجاري ، حلق و مري، معده، روده باريك، روده بزرگ تشكيل شده است.
اندام هايي مانند كبد و لوزالمعده هم به آن كمك مي كند.
دستگاه هاي اصلي بدن:
1) دستگاه گوارش (تأمين كننده غذاي سلول ها)
2) دستگاه گردش خون (انتقال خون)
3) دستگاه تنفس (تأمين كننده گاز هاي تنفسي)
4) دستگاه دفع ادرار (دفع مواد زايد و تنظيم محيط داخلي)
5) دستگاه حركتي(اسكلت و ماهيچه) (حفظ استحكام بدن و حركت)
6) دستگاه ارتباطي (هماهنگي و تنظيم كار بدن)
7) دستگاه توليد مثل (بقاي نسل)
هوازدگي
هوازدگي: تغييرات ناشي از تأثير هوا بر سنگ را هوازدگي گويند.
هوازدگي فيزيكي: فقط سنگ به قطعات كوچك تبديل مي شود ولي ساختار آن تغيير نمي كند.
الف: آب چگونه سنگ را متلاشي مي كند؟
وقتي آب در شكاف سنگ ها نفوذ مي كند بر اثر سرما منجمد مي شود و به علت افزايش حجم(9 درصد افزايش حجم) فشار زيادي به سنگ وارد كرده و سنگ را متلاشي مي كند.
ب: رشد بلور چگونه سنگ را متلاشي مي كند؟
رشد بلورثانويه در شكاف سنگ ها بخصوص در نواحي بياباني موجب ايجاد فشار به سنگ ها شده و انرژي را متلاشي مي كند.
ج: دما چگونه سنگ را متلاشي مي كند؟
تغيير دما در شبانه روز موجب انبساط و انقباض ناگهاني سنگ شده و آن را متلاشي مي كند.
د: گياهان چگونه سنگ را متلاشي مي كنند؟
ريشه گياهان در شكاف سنگ ها نفوذ كرده و بر اثر رشد به سنگ فشار مي آورد و آن را متلاشي مي كند.
ه: جانوران حفار(مورچه- موريانه- موش و ...):
با بالا آوردن ذرات زيرزميني به سطح زمين آنها را در معرض آب و هوا قرار مي دهند و دچار هوازدگي مي شود.
و: انسان چگونه سنگ را متلاشي مي كند؟
با عمل راهسازي- استخراچ معادن
هوازدگي شيميايي :
در هوازدگي شيميايي تركيب سنگ ها و نوع كاني ها تغيير مي كنند و مواد جديدي حاصل مي شود.
آب به دو طريق موجب هوازدگي شيميايي مي شود.
الف: تركيب آب با بعضي كاني ها و ايجاد و واكنش شيميايي موجب تخريب سنگ مي شود.
ب: آب بسياري مواد را در خود حل كرده و با همراه داشتن مقداري كربن دي اكسيد خاصيت اسيدي پيدا كرده و قدرت انحلال شيميايي آن بيش تر مي شود.
اكسيژن چگونه موجب هوازدگي شيميايي مي شود؟
اكسيژن در مجاورت آب و گرما با كاني ها باعث ايجاد واكنش شيميايي شده و سنگ متلاشي مي شود اين نوع هوازدگي در مناطق گرم و مرطوب بيشتر صورت مي گيرد.
اثر اكسيژن بر سنگ هاي آهن دار بسيار زيادتر از ساير سنگ ها مي باشد.
جا به جا شدن مواد حاصل از هوازدگي بر اثر كشش زمين:
كشش زمين مواد حاصل از هوازدگي را در دامنه هاي شيب دار به سمت پايين مي كشد اين عمل در هنگام باران هاي سيل آسا بيش تر است.
زمين لغزه:
حركت توده هاي بزرگ در دامنه كوه به سمت پايين را زمين لغزه گويند.
خزش:
جنبش و حركت ذرات در دامنه كم شيب كه سبب جا به جا شدن مواد مي شود را خزش گويند.
خاك:
از مخلوط شدن مواد حاصل از فرسايش سنگ ها با مواد حاصل از پوسيده شدن بدن جانداران خاك بوجود مي آيد.
ارزش خاك: تمام گياهان براي رشد و زنده ماندن به خاك احتياج دارند.
لايه هاي تشكيل دهنده خاك را افق مي گويند.
هرچه تعداد افق خاك بيش تر باشد خاك كاملتر است.
در قديم بعضي مردم معتقد بودند كه خاك گوشت مرده است. نظر شما در اين مورد چيست؟
گياخاك: مواد حاصل از تجزيه بدن گياهان را گياخاك گويند معمولاً رنگ تيره دارد هر چه رنگ خاك تيره تر باشد گياخاك آن بيش تر است.
نكته مهم : مهمترين ماده معدني خاك ذرات رس است. زيرا ذرات رس مقدار مواد محلول مورد نياز گياهان را به خود جذب مي كند مقدار رس بايد در حد معيني باشد اگر بيش از حد باشد قابليت نفوذ خاك كم مي شود.
افق هاي خاك:
افق A : لايه سطحي خاك است و به علت داشتن گياخاك تيره است اين لايه داراي اين لايه داراي مقداري ماسه است اما مواد محلول آن توسط آب به افق B منتقل شده است.
افقB : در زير افق A قرار دارد و گياخاك ندارد مواد محلول و رس آن زياد است.
افقC : در روي سنگ هاي پوسته قرار دارد و بيش تر از سنگ تشكيل شده و كمتر دچار هوازدگي مي شود.
خاك مناطق مختلف:
1- خاك كوهستان: اين خاك كم ضخامت است سنگ هاي تجزيه نشده زياد دارد به علت شيب زياد خاك كم توليد مي شود.
2- خاك جنگل: ضخامت كم دارد حاصلخيزي چنداني ندارد زيرا در آنجا بارندگي زياد سبب شستشوي مواد محلول در خاك مي شود اين خاك براي كشاورزي مناسب نيست.
3- خاك علفزار: حاصلخيز تر از خاك جنگ است لايه سطحي قطور و گياخاك فراوان دارد.
4- خاك بيابان: غني ترين خاك است و مواد محلول بسيار زياد دارد اما به علت هوازدگي كم خاك بيابان نازك و به صورت تكه تكه است و مواد آلي چنداني ندارد.
حاصل خيزي خاك:
ميزان توانايي خاك در پرورش گياهان را حاصل خيزي خاك گويند.
املاح موجود در خاك: شامل موادي هستند كه از تركيب آن ها با همديگر مولكول هاي مواد آلي در گياهان توليد مي شود مهمترين آنها عبارتنداز: نيتروژن- پتاسيم- فسفر به مقدار زياد و عناصر منيزيم- كلسيم- آهن- گوگرد- سديم- مس به مقدار كم موجود است.
آب: مهمترين ماده اي است كه در خاك وجود دارد. آب سبب جابه جايي مواد مورد نياز در سلول هاي گياهي مي شود و مواد دفعي را از آن ها دور مي سازد.
تركيبات شيمايي خاك:
يعني مشخص بودن اسيدي يا بازي خاك زيرا بعضي از گياهان در محيط اسيدي و بعضي در محيط بازي بهتر رشد مي كنند.
تجزيه كنندگان موجود در آب: اين جانداران موجب تجزيه بدن موجودات زنده و آزاد كردن مواد موجود در آنها جهت استفاده در گياهان بعضي از تجزيه كننده ها مثل قارچ ها- باكتري ها
كاربرد سنگ ها و كاني ها
كاني ها و سنگ ها كاربردهاي گوناگوني دارند براي ساختن وسايل زندگي ، زيورآلات، وسايل ساختماني و در صنعت كاربرد فراواني دارند.
بطور كلي سنگ ها و كاني ها به سه منظور استخراج مي شوند.
الف: تأمين انرژي
ب: تأمين مواد اوليه صنايع
ج: جواهر سازي
تأمين انرژي:
انسان براي گرم كردن مسكن خود و پختن غذاها و راه اندازي وسايل نقليه خود به انرژي نياز دارد منبع اصلي تأمين انرژي سنگ ها هستند كه حدود 78 درصد انرژي در بين سنگ هاي رسوبي يافت مي شود.
نفت: مايعي است تيره رنگ با بوي مخصوص كه تركيب شيميايي ثابتي ندارد اما بيش تر از عناصر هيدروژن و كربن(هيدروكربن) است.
پرسش: نفت چگونه تشكيل مي شود؟
موجودات بسيار ريز دريايي بنام پلانكتون ها كه در آب دريا زندگي مي كنند و عمر كوتاهي دارند پس از مرك در بين رسوبات قرار گرفته و پس از ميليون ها سال بر اثر فشار و گرماي زياد به نفت تبديل مي شوند.
پرسش: مخازن نفتي بيش تر دركجا تشكيل مي شوند؟
بيش تر در زير اقيانوس ها تشكيل مي شوند و در هر مخزن نفتي بخش هاي زير وجود دارند.
الف) سنگ مادر: به سنگ هائي كه نفت در آنها تشكيل مي شود.
ب) سنگ پوششي: سنگ هائي هستند كه به صورت يك لايه نفوذ ناپذير از بالا آمدن نفت جلوگيري مي كنند و تقريباً به حالت تاقديس مانند بوده و جنس آنها بيش تر از سنگ گچ و سنگ رستي مي باشد.
ج) سنگ مخزن: سنگ هائي كه شكاف و حفره هاي زيادي دارند و در زير سنگ پوششي قرار دارند و درون آنها نفت و گاز و مقداري آب شور جمع مي شود.
ترتيب قرار گرفتن مواد در يك مخزن نفتي:
به ترتيب از بالا به پايين گاز- نفت- آب شور
زغال سنگ: يكي از مهمترين منابع انرژي است كه به صورت لايه هايي در بين سنگ هاي رسوبي يافت مي شود. مصرف عمده آن در توليد انرژي الكتريكي- ذوب فلزات و پتروشيمي مي باشد.
چگونگي تشكيل ذغال سنگ: گياهاني كه در مرداب ها و سواحل درياهاي گرم رشد فراوان دراند پس از قرار گرفتن در بين رسوبات به وسيله باكتري ها تجزيه شده اكسيژن و هيدروژن آن ها خارج شده و در صد كربن آن ها زياد شده و به ذغال سنگ نارس تبديل مي گردد.
زغال سنگ نارس بر اثر فشار و حرارت زياد به انواع زغال سنگ هاي ديگر تبديل مي شود.
كُكْ: نوعي زغال سنگ بسيار مرغوب است كه تقريباً كربن خالص است و در صنايع فولاد سازي براي جداكردن آهن از سنگ معدن استفاده مي شود.
انرژي گرمايي زمين: خروج آب چشمه هاي آب گرم نشان دهنده اين است كه درون زمين گرم است.
امروزه بسياري از كشورها توانسته اند از اين انرژي استفاده كنند كه به آن زمين گرمايي گويند.
طريقه استفاده از انرژي گرمايي زمين براي توليد جريان برق
ب)كاربرد كاني ها و سنگ ها در مواد اوليه و صنايع
سنگ ها و كاني ها براي تهيه مواد اوليه كاربرد زيادي دارند به عنوان مثال:
1- در صنايع ساختماني: براي تزئين نماي ساختمان ها- مصالح ساختماني در نماي ساختمان بيش تر از گرانيت – مرمر- تراورتن و سنگ هاي چيني در تهيه مصالح بيش تر سنگ گچ – سنگ آهك
نكته: براي تهيه سيمان سنگ آهنك را با رس در كوره حدود 1400 درجه حرارت داده تا پودر سيمان توليد شود.
2- ذوب فلزات: براي ذوب فلزات از زغال سنگ آنتراسيت كك تهيه مي كنند.
3- صنايع شيميايي : ساختن انواع لنت ترمز- لوله فارسيت- انواع ايرانيت-
4- صنايع داروئي: ساختن انواع پودرها سموم شيميايي - پودر پاي بچه (پودر تالك)
5- صنايع غذايي: در كارخانه قند براي تصفيه قند از سنگ آهك استفاده مي شود. خاك رس براي جدا كردن ناخالصي ها در صنايع غذايي استفاده مي شود.
6- صنايع الكتريكي- الكترونيكي: براي انتقال جرايان برق و ساختن ترانزيستورها
ج) در جواهر سازي:
بعضي از كاني ها به علت رنگ و جلاي زيبا ب عنان جواهر از آن ها استفاده مي كنند مثل فيروزه- الماس- ياقوت- زمرد
با سلام این وبلاگ به منظور تبادل افکار و نظرات همکاران رشته علوم تجربی مقطع راهنمائی و تعامل دانش آموزان عزیز در راستای طرح غنی سازی درس علوم تجربی طراحی گردیده و جایگاهی است برای ارتباط علمی دبیران این رشته و دانش آموزان جویای علم