علوم زیستی وبهداشت سال اول دبیرستان

فصل اول – نگرش علمی و علوم زیستی

آدمی اغلب کوشیده است به سؤالات خود درباره ی طبیعت و محیط پیرامون پاسخ دهد. اما به علت کمبود دانش گاهی به خرافات و حدس و گمان روی آورده است. اگر برای یافتن این پاسخ ها از واقعیت و منطق استفاده کنیم به تفکر علمی نزدیک شده ایم.در تفکر علمی باید برای همه ی پاسخ هایی که ارائه می دهیم، دلیل کافی داشته باشیم. برای درک و مشاهده ی پدیده های مورد نظرمان از حواس خود و ابزارهای فیزیکی دیگر استفاده می کنیم. روش علمی روش علمی روش منطقی است که از مراحل پشت سرهم تشکیل شده است. این مراحل عبارت اند از : 1 – تعریف مسئله ، 2-جمع آوری اطلاعات ، 3 – فرضیه سازی ، 4 – آزمایش فرضیه ، 5 – ثبت یافته ها ، 6-تغییر یافته ها، نتیجه گیری و نظریه سازی ، 7 – انتشار گزارش

علوم زیستی
علوم زیستی مجموعه علومی است که منجر به شناخت علمی موجودات زنده و عوامل مؤثر بر آنها می شوند. علوم زیستی شاخه های مختلف دارد. این شاخه ها را می توان در دو گروه جای داد: علوم زیستی پایه ای و علوم زیستی کاربردی، پژوهش های علوم زیستی پایه ای برای شناخت قوانین حکم بر پدیده های زیستی صورت می گیرد . مانند تحقیق درباره ی چگونگی انتقال صفات ارثی از والدین به فرزندان بدون در نظر گرفتن کاربردهای آن در زندگی ، پژوهش های علوم زیستی کاربردی به منظور استفاده انسان از پدیده های زیستی، برای زندگی بهتر صورت می گیرد مانند استفاده از قوانین وراثت برای تولید گیاهان یا جانورانی که مشخصات مطلوبی دارند.
علوم زیستی با علوم دیگر نیز ارتباط دارد. پژوهشگران علوم زیستی هنگام تحقیق درباره جانداران از موضوع های مختلف بهره می برند. شیمی و فیزیک از علومی هستند که بیشترین کاربرد را در علوم زیستی دارند.

خود آزمایی

1 – روش علمی با کدام مرحله آغاز می شود؟ الف ) فرضیه سازی
ب) تفسیر یافته ها
ج) ثبت یافته ها
د) تعریف مسئله

2 – استفاده از پدیده های زیستی برای ایجاد زندگی بهتر در کدام شاخه از علوم زیستی بررسی می شود؟
الف ) رویان شناسی
ب) علوم زیستی پایه ای
ج) علوم زیستی کاربردی
د) بوم شناسی

3 – منظور از فرضیه چیست؟ الف) نظریه دانشمندان در مورد یک موضوع خاص
ب) تفسیر یافته ها، نتیجه گیری و نظریه سازی
ج) حدس و گمانی که بر پایه اطلاعات بدست آمده درباره علت پدیده ای زده می شود
د) روش علمی

4 – روش علمی با کدام مرحله خاتمه می یابد؟
الف) ثبت یافته ها
ب) انتشار گزارش
ج) تعریف مسئله
د) آزمایش فرضیه

5- علوم زیستی با کدامیک از علوم زیر ارتباط بیشتری دارد؟ الف) فیزیک و شیمی
ب) ریاضی و پزشکی
ج) شیمی و ریاضی
د) ریاضی و فیزیک




فصل دوم – ساختار سلولی

نظریه ی سلولی
نظریه سلولی در شکل امروزی آن به صورت زیر است:
1 – پیکر همه موجودات زنده از سلول ساخته شده است.
2 – سلول کوچکترین واحد سازنده پیکر موجودات زنده است و واکنش های شیمیایی اساسی درون آن انجام می شود.
3 – هر سلول از تقسیم سلول های دیگر به وجود آمده است.

ساختار سلول

هر سلول از سه بخش اساسی تشکیل شده است: غشا، سیتوپلاسم و هسته. غشا پرده ای نرم است که پیرامون سلول را می پوشاند. سیتوپلاسم ماده ای است که فضای درون سلول را پر می کند و در آن اجزایی به نام اندامک وجود دارد. هسته در میان سیتوپلاسم قرار گرفته است و نقش اساسی و اصلی را در زندگی سلول برعهده دارد.

غشای پلاسمایی و دیواره سلول
غشای پلاسمایی پرده ای است که اطراف سلول را فراگرفته است. این پرده از ورود مواد ناخواسته به درون سلول جلوگیری می کند و مواد لازم مانند آب، اکسیژن و مواد غذایی را به درون سلول راه می دهد. به عبارت دیگر غشای پلاسمایی خاصیت نفوذ پذیری انتخابی دارد، همچنین غشا می تواند بعضی مواد محیط پیرامون سلول را شناسایی کند. سلول های گیاهی، باکتری ها و قارچ ها دیواره ضخیم و محکمی در روی غشای پلاسمایی خود دارند که دیواره سلولی نامیده می شود. سلول های جانوری دیواره ندارند و به همین دلیل بسیاری از بخش های گیاهان محکمتر از بخشهای درون بدن جانوران است. دیواره سلولی خاصیت نفوذپذیری انتخابی ندارد اما موادی که در دیواره سلولی وجود دارد از حمله میکرب های بیماری زا به سلول جلوگیری می کنند.

سیتوپلاسم و اندامک های درون آن
سیتوپلاسم بخشی از سلول است که ترکیب اصلی آن آب و پروتئین های محلول در آب اند. بسیاری از واکنش های شیمیایی زیستی در این ماده، یا درون اندامک های آن صورت می گیرند. مهم ترین اجزای سیتوپلاسمی عبارت اند از:

ریبوزوم ها:
ریبوزم ها دانه های بسیار کوچکی هستند که در همه سلول ها وجود دارند. ریبوزوم ها محل های ساخته شدن پروتئین در سلولها هستند. ریبوزوم ها اغلب روی شبکه آندوپلاسمی قرار دارند.

شبکه آندوپلاسمی :
لوله های منشعب و باریکی هستند که در سرتاسر سیتوپلاسم کشیده شده اند و در بعضی بخش ها حجیم اند و به صورت کیسه درآمده اند. کار شبکه آندوپلاسمی ، تولید کردن و بردن مواد به بخش های مختلف سیتوپلاسم است.

میتوکندری:
میتوکندری ها اندامک های نسبتاً درشتی هستند که غشای دو لایه ای دارند. کار میتوکندری ها آزاد کردن انرژی مواد است.

واکوئل :
واکوئل ها کیسه هایی هستند که درون بسیاری از سلولها جای دارند. درون این کیسه ها موادی مانند آب ، مواد غذایی و مواد زاید انباشته می شود.

دستگاه گلژی:
این دستگاه از کیسه هایی تشکیل شده است که روی هم قرار دارند و مجموعاً در ترشح مواد به خارج از سلول نقش دارند.

لیزوزوم ها:
کیسه هایی هستند که مواد درون آن باعث تجزیه و گوارش مواد می شوند. کلروپلاست : کلروپلاست ها اندامک های سبز رنگی هستند که درون بعضی سلول های گیاهی وجود دارند. کار کلروپلاست ها انجام عمل فتوسنتز است.

هسته
هسته بزرگترین اندامک درون سلول است که توسط یک غشای دو لایه پوشیده شده است که هسته را از سیتوپلاسم جدا می کند. درون هسته چند رشته بلند و نازک به نام کروماتین وجود دارد. ماده اصلی کروماتین DNA و پروتئین است. جسمی به نام هستک که ریبوزوم ها در آنجا ساخته می شوند و مایعی به نام شیره هسته نیز درون هسته وجود دارد. هنگامی که سلول ها می خواهند تقسیم شوند، هر رشته کروماتین مضاعف ، فشرده و ضخیم می شود و به جسم مشخصی به نام کروموزوم تبدیل می شود. هر کروموزم از دو کرماتید ساخته شده است . این دو کروماتید در محلی به نام سانترومر به هم متصل هستند.

گوناگونی و سازمان یافتگی سلول ها

سلول های موجود در پیکر موجودات زنده پرسلولی، معمولاً از نظر شکل و کار یکسان نیستند. گروهی از سلول ها که هماهنگ با یکدیگر وظیفه خاصی در بدن انجام می دهند. یک بافت را تشکیل می دهند مانند بافت های عصبی و ماهیچه ای گروهی از بافت ها که با همکاری یکدیگر وظیفه خاصی را انجام می دهند، یک اندام نامیده می شوند مانند قلب و معده . چند اندام که هماهنگ با یکدیگر وظیفه خاصی را انجام می دهند یک دستگاه را تشکیل می دهند مانند دستگاه گوارش.

تقسیم سلول

تقسیم شدن سلول ظاهراً آسان به نظر می رسد، اما اینگونه نیست که سلول هنگام تقسیم شدن ، بسادگی از وسط دو نیم شود. وقتی که سلولی تقسیم می شود و دو سلول یکسان به وجود می آورد، یکی از مشخص ترین وقایع آن تقسیم هسته است. تقسیم هسته سلول به دو هسته همانند، میتوز نام دارد. در تقسیم میتوز کروموزمهای موجود در هسته که قبل از تقسیم مضاعف شده اند، به دو گروه کاملاً مشابه مجزا می شوند. پس از تقسیم هسته، سیتوپلاسم نیز تقسیم می شود. هر سلول جدید باید تمام اجزای مورد نیاز از قبیل هسته، میتوکندری و غیره را دریافت کند.

سرطان
در بدن ما عواملی وجود دارد که تقسیم سلولی را کنترل می کند. گاهی در بعضی قسمتهای بدن این عوامل کنترل کننده از کار می افتند و در نتیجه در اثر تقسیم بیش از حد تعداد زیادی سلول در یک نقطه از بدن جمع می شوند. این توده سلول های غیرعادی را که دائماً در حال تقسیم هستند تومور می نامند. تومورها دو نوع اند: بدخیم (کشنده) و خوش خیم (غیرکشنده)


خودآزمایی فصل دوم

1 – کدامیک از سلول های زیر فاقد دیواره سلولی است؟ الف ) سلول قارچ
ب) سلول ماهیچه ای
ج) سلول ریشه درخت
د) سلول باکتری کروی

2 – مواد زاید در کدام اندامک انباشته می شود؟ الف) میتوکندری
ب) شبکه آندوپلاسمی
ج)لیزوزوم
د) واکوئل

3 – محل اتصال دو کرماتید چه نام دارد؟ الف) سانترومر
ب)کروموزم
ج) لیزوزوم
د) کروماتین

4 – کدام اندامک در آزادسازی انرژی مواد نقش دارد؟ الف) هستک
ب) کروموزوم
ج) میتوکندری
د) واکوئل

5 – کروماتین و کروموزوم از کدام دو ماده زیر تشکیل شده اند؟ الف ) DNA و چربی
ب) DNA و پروتئین
ج)DNA و قند
د) چربی و آب



فصل 3 – ساختار شیمیایی

مواد موجود در بدن موجودات زنده به دو گروه مواد معدنی و مواد آلی تقسیم می شوند. مواد معدنی مهم بدن موجودات زنده عبارتند از آب، اکسیژن، دی اکسید کربن، کلریدها، کربناتها، فسفاتها و ... مواد آلی موادی هستند که معمولاً به وسیله موجودات زنده ساخته می شود. ترکیبات آلی گوناگونی در بدن موجودات زنده یافت می شود که می توان آنها را در چهارگروه مهم جای داد. این چهارگروه عبارتند از هیدرات های کربن، لیپیدها، پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک.

هیدرات های کربن
در ساختار هیدرات های کربن، هیدروژن ، اکسیژن و کربن به کار می رود. نشاسته، قند و شکر و پنبه از هیدرات های کربن هستند. هیدراتهای کربن را در سه گروه اصلی جای می دهند. مونو ساکاریدها مانند گلوکز، دی ساکاریدها مانند ساکارز و پلی ساکاریدها مانند سلولز.

لیپیدها

لیپیدها نیز مانند هیدرات های کربن از هیدروژن ، اکسیژن و کربن تشکیل شده اند. روغن ها و چربی ها همگی لیپید هستند. لیپیدها در آب حل نمی شوند. یکی از معروفترین لیپیدها تری گلیسیرید است که از سه مولکول اسید چرب و یک مولکول گلیسرول تشکیل شده است. لیپیدها بخش مهمی از غشای سلولی را می سازند و علاوه بر آن برای تولید انرژی در سلول مصرف می شوند.

پروتئین ها

پروتئین ها علاوه بر هیدروژن ، اکسیژن و کربن در ساختار خود نیتروژن و گاهی گوگرد نیز دارند. واحد تشکیل دهنده پروتئین ها ، اسیدهای آمینه هستند. پروتئین ها نقش عمده ای در بدن دارند مثلاً پروتئینی به نام هموگلوبین در خون، مسؤول انتقال گازهای تنفسی است. بعضی پروتئین ها نقش آنزیمی دارند.

آنزیم ها
آنزیم ها ترکیب های پروتئینی هستند که به انجام واکنش های شیمیایی سرعت می بخشند، اما خود در این واکنش مصرف نمی شوند و تغییر نمی یابند. برای بیشتر واکنش هایی که در سلول انجام می شود، حداقل وجود یک آنزیم ضروری است.

خودآزمایی

1 – پنبه از چه ماده ای ساخته شده است؟ الف) سلولز
ب) اسید نوکلئیک
ج) لیپید
د) پروتئین

2 – کدام عنصر در بعضی از پروتئین ها وجود دارد؟ الف ) اکسیژن
ب) گوگرد
ج) نیتروژن
د) کربن

3 – واحد سازنده پروتئین ها کدام است؟ الف) آنزیم
ب) اسید نوکلئیک
ج) اسید آمینه
د) ساکارید

4 – کدام قند در قارچ ها ذخیره می شود؟ الف) گلیکوژن
ب) سلولز
ج) نشاسته
د) دی ساکارید

5- کدام ترکیب ها برای تولید انرژی مصرف می شوند؟ الف ) پروتئین ها
ب) اسیدهای نوکلئیک
ج) لیپیدها
د) اسیدهای آمینه




فصل 4 – تولید کنندگی

فتوسنتز
همه جانوران به طور مستقیم یا غیرمستقیم ، غذا وانرژی مورد نیاز خود را از گیاهان می گیرند. گیاهان انرژی نورانی خورشید را به انرژی شیمیایی تبدیل می کنند. به این عمل فتوسنتز می گویند. در فتوسنتز مواد خامی که مصرف می شوند دی اکسید کربن و آب هستند و مواد تولید شده اکسیژن و هیدرات های کربن هستند.سایر مواد آلی مانند چربی ها و پروتئین ها طی واکنش های دیگر از هیدرات های کربن ساخته می شوند.

بخش های فتوسنز کننده گیاهان همه بخشهای سبزه گیاهان فتوسنتز انجام می دهند. ماده سبز رنگ موجود در گیاهان که سبزینه یا کلروفیل نام دارد آغاز کننده واکنش های فتوسنتزی است. بخش هایی که کلروفیل ندارند مانند ریشه نمی توانند فتوسنتز انجام دهند.
کلروپلاست ها محل استقرار مولکول های کلروفیل هستند. سلول های برگ بیشترین تعداد کلروپلاست را دارند و به این دلیل برگ ها اندام اصلی فتوسنتز به شمار می آیند.

ساختار برگ

هر برگ از چندین لایه سلول تشکیل شده است.
1 – یک لایه سلول در سطح بالایی و یک لایه سلول در سطح زیرین برگ قرار دارد که اپیدرم یا روپوست نامیده می شوند. سلول های روپوست اغلب فاقد کلروپلاست اند. شکل بعضی از سلول های روپوست که سلولهای نگهبان روزنه، نام دارند. با سایر سلول های پوست متفاوت است. سلول های نگبهان روزنه لوبیایی شکل اند و طوری رو به روی هم قرار گرفته اند که میان آنها روزنه ای به وجود می آید. سلول های نگهبان روزنه می توانند روزنه را باز کنند و یا بسته نگه دارند. این سلول ها معمولاً در روپوست پائینی فراوان ترند. سلولهای نگهبان روزنه کلروپلاست نیز دارند. لایه ای از یک ماده مومی شکل به مام کوتین سطح سلول های روپوست را می پوشاند. به این لایه کوتیکول می گویند. کوتیکول سلول های زیرین خود را در برابر سرما، میکروب ها و تبخیر آب حفاظت می کند.
2 – بین لایه های روپوست بالایی و پائینی دو یا چند لایه سلولی که کلروپلاست وجود دارد. این لایه ها را میان برگ می نامند.
3 – در میان برگ رگبرگهایی وجود دارد که آوندهای چوبی و آبکش را شامل می شوند. آب و مواد معدنی از طریق آوندهای چوبی وارد برگ می شود و محصولات فتوسنتزی مانند هیدرات های کربن به وسیله آوندهای آبکش از برگ خارج می شوند.

نشاسته در برگ ها
مهم ترین محصول فتوسنتز گلوکز است. گلوکز مولکولی بسیار کوچک است و به راحتی در آب حل می شود و به همین دلیل برای انباشته شدن در گیاه مناسب نیست. گیاهان گلوکزی را که می خواهند ذخیره کنند به صورت نشاسته در می آورند. نشاسته مولکولی درشت و سنگین است. نشاسته در کلروپلاست ها ذخیره می شود. در بعضی بخش های دیگر گیاه مانند ساقه ، ریشه، میوه ها و دانه ها نیز نشاسته انباشته می شود.

سایر فرآورده های فتوسنتز اکسیژن و گلوکز فرآورده های مهم فتوسنتز هستند. گلوکز می تواند به سایر مواد آلی از جمله نشاسته و سلولز تبدیل شود. همچنین مولکول های گلوکز می توانند طی واکنش هایی به چربی تبدیل شوند. گلوکز می تواند با نیتروژن تبدیل به پروتئین شود. گیاهان نیتروژن مورد نیاز خود را از خاک می گیرند. باکتری هایی که در خاک زندگی می کنند، به طور طبیعی این ترکیب های نیتروژن دار را برای گیاهان فراهم می کنند.

خودآزمایی
1 – گیاهان پروتئین و چربی مورد نیاز خود را از کجا تأمین می کنند؟ الف) از خاک
ب) کودشیمیایی
ج) طی واکنش های متعدد از گلوکز
د) از سلولز

2 – سبزینه ها در کجا قرار دارند؟ الف) میتوکندری
ب) ریبوزوم
ج) کلروپلاست
د) شبکه آندوپلاسمی

3 – گیاهان گلوکز را به چه صورتی ذخیره می کنند؟ الف) ساکارز
ب) فروکتوز
ج) نشاسته
د) سلولز

4 – کوتین چه نقشی در برگ دارد؟ الف) جذب نور
ب) کنترل روزنه
ج) محافظت
د) ذخیره نشاسته

5 – در طی واکنش فتوسنتز کدام مواد به ترتیب مصرف و تولید می شوند؟ الف ) اکسیژن – دی اکسیدکربن
ب) دی اکسیدکربن – اکسیژن
ج) آب – دی اکسید کربن
د) دی اکسیدکربن- آب




فصل 5 – تغذیه
غذاها غذاها نیاز ما را به ماده و انرژی تأمین می کنند، آنچه می خوریم باید مجموعه ای از مواد زیر باشد: هیدرات های کربن ، چربی ها، پروتئین ها، آب، مواد معدنی و ویتامین ها.

هیدرات های کربن 1 – قندها : قندها انرژی زا هستند. قند میوه ها گلوکز و فروکتوز و قند موجود در شیر لاکتوز است. قند و شکر نیز ساکارز هستند.
2 – نشاسته: نشاسته نیز انرژی زا است بیشتر نان و برنج و سیب زمینی از نشاسته است. هر دانه نشاسته (آمیلو پلاست) از تعداد فراوانی مولکول نشاسته ساخته شده است. دانه های نشاسته را پوششی احاطه می کند.
3 – سلولز: دیواره سلول های گیاهی چند لایه ای و عمدتاً سلولزی است. در بدن ما آنزیمی که سلولز را تجزیه کنند به وجود نمی آید. اما وجود سلولز در غذاها به مقدار مناسب لازم است. رشته های سلولزی موجود در غذا الیاف نام دارند. الیاف موجود در غذا از ابتلا به یبوست و سرطان روده بزرگ نیز جلوگیری می کنند.

چربی ها چربی ها نیز انرژی زا هستند و در غذاهای جانوری و گیاهی وجود دارند. چربی های مایع ( روغن) زودتر و آسان تر از چربی های جامد(چربی) گوارش می یابند. مقدار کلسترول موجود در روغن های گیاهی بسیار کمتر است.

پروتئین ها غذاهایی مانند گوشت ، تخم مرغ و شیر سرشار از پروتئین هستند، پروتئین شیر و تخم مرغ به صورت محلول و پروتئین گوشت به صورت رشته های جامد است. کمبود پروتئین در کودکان در حال رشد بسیاری کواشیور کور می شود. اسیدهای آمینه واحدهای سازنده پروتئین هستند که به دو دسته تقسیم می شوند 1) اسیدهای آمینه ضروری که وجود آنها در غذا ضروری است زیر بدن قادر به ساخت آنها نیست و کمبود آنها موجب بیماری می شود. 2) اسیدهای آمینه غیرضروری که بدن انسان ، خود قادر به ساخت این اسیدهای آمینه است.

آب آب برای زندگی ضروری است. آب مورد نیاز بدن بیشتر از طریق آشامیدن تأمین می شود اما آب در غذاهای مختلف نیز وجود دارد مثلاً قسمت زیادی از کاهو، کلم و شیر آب است.

مواد معدنی
1 – سدیم: سدیم را با خوردن نمک معمولی به دست می آوریم. وجود سدیم در خون باعث می شود تا اعصاب پیام عصبی را خوب منتقل نمایند و ماهیچه ها به انقباض درآیند. کمبود سدیم موجب گرفتگی ماهیچه ها و زیادی آن در خوب موجب افزایش فشار خون می شود و خطر بیماریهای قلبی را کاهش می دهد.
2 – کلسیم: کلسیم در شیر، پنیر و ماهی به مقدار فراوان یافت می شود، کمبود کلسیم در کودکان باعث نرمی استخوان یا راشیتسم می شود. در این بیماری استخوان ها شکل طبیعی خود را از دست می دهند. کلسیم همچنین برای انقباض ماهیچه ها لازم است و در هنگام پاره شدن رگ ها به انعقاد خون کمک می کند.
3 – آهن : آهن در گوشت، جگر ، میوه ها و سبزیجات یافت می شود. آهن در خون در مولکول هموگلوبین وجود دارد. هموگلوبین موجب انتقال اکسیژن می شود. کمبود آهن سبب کاهش مقدار هموگلوبین خون و بیماری آنمی می شود.
4 – ید: ید در اکثر آبهای آشامیدنی غذاهای دریایی وجود دارد. ما به ید برای ساختن هورمون تیروکسین احتیاج داریم. این هورمون که توسط غده تیروئید ترشح می شود موجب بالارفتن سرعت واکنش های شیمیایی بدن و افزایش فعالیتهای بدن می شود. کمبود ید موجب بیماری کواتر می شود. همچنین کمبود ید موجب عقب ماندگی ذهنی می شود کمبود ید در دوران جنینی باعث نوعی عقب ماندگی ذهنی و جسمی به نام بیماری کرتینیسم می شود.

ویتامین ها ویتامین ها از موادآلی ضروری در رژیم غذایی محسوب می شوند. ویتامین ها جزء مواد غذایی کم مصرف هستند.
اما اگر هر یک از آنها از رژیم غذایی حذف شود، ما دچار بیماری و احتمالاً مرگ خواهیم شد. ویتامین ها به دو دسته محلول در آب و محلول در چربی تقسیم می شوند.
1 – ویتامین A(قابل حل در چربی) : ویتامین A (رتینول) برای بینایی لازم است. بهترین منبع این ویتامین روغن جگرماهی است. با خوردن هویج نیز مقداری از این ویتامین به بدن ما می رسد.کمبود ویتامین A، منجربه کاهش دید در نور کم می شود. به این بیماری شب کوری می گویند. بر اثر کمبود شدید ویتامینA قرنیه ضخیم و خشک می شود به این بیماری گزوفتالمی می گویند. ویتامین A در رشد بدن، سلامتی پوست و دفاع بدن نیز تأثیر دارد.
2 – ویتامین های گروه B (قابل حل در آب) : اولین ویتامین از این گروه که کشف شد اسید نیکوتینیک یا به اختصار نیاسین بود. این ویتامین در کبد، گوشت و ماهی یافت می شود. کمبود نیاسین سبب بیماری پلاگر می شود. ویتامین B1 (تیامین) که در مخمر و غلات وجود دارد از مهمترین ویتامینهای این گروه است. کمبود ویتامین B1 سبب بیماری بری بری می شود. ویتامین B2(ریبوفلاوین) نیز از این گروه ویتامین ها است. این ویتامین در برگ سبزیجات ، تخم مرغ و ماهی وجود دارد. کمبود ویتامین B2 موجب ایجاد زخم در اطراف دهان و کاهش رشد فرد می شود.
3 – ویتامین c (قابل حل در آب) : ویتامین c در سبزی هایی مثل اسفناج و میوه هایی مثل لیمو، لیموترش و پرتقال وجود دارد. این ویتامین در حفظ و نگهداری پوشش حفره دهان و سایر سطوح بدن دخالت دارد. کمبود ویتامین c موجب بیماری اسکوروی می شود. گرما ویتامین c را از بین می برد.
4 – ویتامین D(قابل حل در چربی) : ویتامین D در روغن جگر ماهی وجود دارد. ویتامین D(کلیسفرول) برای سخت شدن استخوان ضروری است. کمبود این ویتامین سبب نرمی استخوان می شود.

گیاهخواری غذای گیاه خواران علاوه بر محصولات گیاهی شامل فرآورده های لبنی و تخم مرغ نیز می باشد. فرآورده های لبنی مواد ضروری برای سلامت انسان را تأمین می کنند و گیاهان الیاف، ویتامین ها و چربی های غیراتباع مورد نیاز بدن را تشکیل می دهد.

افزودنی های غذایی امروزه کارخانجات بسیاری انواع افزودنی های غذایی طبیعی و مصنوعی را به غذاها اضافه می کنند. محافظت کننده ها با جلوگیری از رشد میکروبها، نیمه عمر مواد غذایی را افزایش می دهند. شیرین کننده های موسوم به سیکلامات، چاشنی، رنگ ها، ترکیبات امولسیون کننده و ترکیبات ضد اکسید شدن از افزودنی های غذایی به شمار می روند .

خودآزمایی
1– علت بیماریهای بری بری و راشیتیسم کمبود کدامیک از ویتامین است؟ الف) B1 و D
ب) A و D
ج) A و D
د) B2 و نیاسین

2 – کدام یک از گزینه های زیر از نقش های پروتئین نیست؟ الف) نقش آنزیمی
ب) شرکت در دفاع از بدن
ج) رشد و ترمیم بافت ها
د) آزاد سازی انرژی

3 – کدامیک از ویتامین های زیر ناپایدارتر است؟ الف ) A
ب) B
ج) C
د) D

4- کدام گروه از مواد غذایی زیر کلسیم بیشتری دارد؟ الف) روغن ماهی و هویج
ب) سبزیجات و میوه ها
ج) شیر و پنیر و ماست
د) گوشت و جگر

5 – کلسترول در کدام یک بیشتر است؟ الف) میوه ها
ب) فرآورده های لبنی
ج) تخم مرغ
د) گوشت




فصل 6 – تولید مثل وراثت
شباهت ها و تفاوت های انسان ها
صفات والدین به گونه ای متفاوت در فرزندان ظاهر می شود. به طوری که هر فرد با وجود شباهت هایی که با پدر و مادر و سایر افراد هم نوع خود دارد، موجودی منحصر به فرد است.

گروه خونی

خون افراد مختلف انسان را براساس وجود یا فقدان در نوع ماده که در روی گلبول های قرمز وجود دارند و با علامتهای A وB نشان داده می شوند، به 4 گروه تقسیم می کنند. خون کسانی که ماده A را دارد از نوع A، خون کسانی که ماده B را دارد از نوع B، کسانی که هر دو نوع را دارند از نوع AB و آنها که هیچکدام را ندارند از نوع گروه o است.

اثرانگشت اثر انگشت هر فرد مخصوص خود اوست. اثر انگشت در تمام عمر تغییر نمی کند.

علت وجود شباهت ها و تفاوت ها

هر موجود زنده ای ، از جاندار شبیه به خود به وجود می آید. ارتباط میان یک نسل و نسل بعدی ازراه سلول های جنسی برقرار می شود، دو سلول جنسی نر و ماده، با هم ترکیب می شوند و سلول تخم را حاصل می آورند. از این طریق صفات وراثتی از والدین به فرزندان منتقل می شود. در سلول جنسی ماده نسبت به سلول جنسی نر مقدار سیتوپلاسم بیشتر است. بیشتر حجم سلول نر را هسته تشکیل می دهد، با این ترتیب ماده وراثتی هر چه باشد، در هسته سلول جای دارد.

تقسیم میوز

<><>

مرد (کروموزوم46)	سلول جنسی نر (کروموزوم23)
		------------> لقاح	سلول تخم (کروموزوم46)
زن (کروموزوم46)	سلول جنسی ماده (کروموزوم23)

در طی این تقسیم تعداد کروموزوم های سلول های نصف می شود. این تقسیم، در اندام های جنسی و به منظور ایجاد سلول های جنسی صورت می گیرد.

ساختار کروموزوم ها

کروموزوم ها از کروماتین حاصل می شوند و کروماتین از DNA و پروتئین ساخته شده است. DNA مولکول بسیار طویلی است که دو رشته دارد. این دو رشته مانند دو رشته یک زیپ به هم متصل شده اند و مانند یک فنر حول محوری فرضی تابیده اند.هر رشته DNA از هزاران نوکلئوتید تشکیل شده است. هر نوکلئوتید شامل یک ترکیب فسفردار، نوعی قند و یکی از چهارنوع باز آلی A،T،C،G است. در میان همه مولکو های زیستی DNA تنها مولکولی است که می تواند شبیه خودش را بسازد.

چگونگی انتقال اطلاعات توسط DNA انتقال اطلاعات توسط کروموزوم ها صورت می گیرد و ماده ی اصلی سازنده کروموزوم ها DNA است.از آنجا که DNA ها نوعی ترکیب شیمیایی اند ، قاعدتاً باید کار خود را به طریق شیمیایی انجام دهند یعنی انجام فعالیتهای شیمیایی خاص را امکان پذیر کنند. می دانید که انجام بیشتر واکنش های شیمیایی درون سلول ها نیاز به آنزیم های ویژه ای دارد. از طرفی آنزیم ها ساختار پروتئینی دارند. پس گفته می شود که مولکول های DNA باید دستور ساخته شدن پروتئین ها و نوع آنها را بدهند.

محیط و وراثت مطالعات نشان می دهد که محیط در بروز بعضی صفات ارثی مؤثر است. مثلاً عواملی نظیر رژیم غذایی، آب و هوا و ... می توانند باعث شوند بعضی صفات ارثی بروز کنند. عوامل بروز صفات موجودات زنده در DNA ژن نامیده می شوند.

خودآزمایی
1 – اطلاعات وراثتی سلول در کدام مولکول نهفته است؟ الف) DNA
ب) سیتوپلاسم
ج) پروتئین
د) سلول جنسی

2 – سلول تخم چند کروموزوم دارد؟ الف) 23
ب) 24
ج)46
د) 48

3 – حاصل تقسیم میوز چند سلول است؟ الف)2
ب) 4
ج)6
د)8

4 – کدامیک از وظایف DNA است؟ الف) عمل لقاح
ب) تقسیم میوز
ج) تقسیم میتوز
د) دادن دستور ساخته شدن پروتئین ها

5 – جنس آنزیم ها از چه ماده ای است؟ 1) هیدرات کربن
2) چربی
3) پروتئین



فصل 7 – بوم شناسی تحقیق درباره روابط بین موجودات زنده با یکدیگر و با محیط زندگی آنها، موضوع علم بوم شناسی (اکولوژی) است.

اکوسیستم به مجموعه موجودات زنده و غیرزنده یک محیط که با هم ارتباط اند اکوسیستم می گویند. انرژی آفتاب نخست به گیاهان می رسد .به رابطه غذایی که به این شکل بین موجودات زنده مختلف نشان داده می شود،زنجیره غذایی می گویند. چند زنجیره غذایی که با یکدیگر ارتباط داشته باشند، یک شبکه غذایی را به وجود می آورند.

هرم انرژی

انرژی نورانی خورشید توسط گیاهان به مواد آلی تبدیل می شود. جانوران ، گیاهان را مصرف می کنند و از این طریق بخشی از مواد آلی را صرف فعالیتهای زیستی می کنند . کاهش تدریجی انرژی از تولید کننده ها به مصرف کننده های یک زنجیره غذایی به صورت هرمی نمایش داده می شود که هم انرژی نام دارد.

هرم ماده و هرم تعداد
هرم انرژی هرم ماده نیز به شمارمی رود زیرا موجودات زنده برای به دست آوردن انرژی ماده (غذا) مصرف می کنند. برای تأمین غذایی یک مصرف کننده که در قله هرم قراردارد وجود تعداد زیادی تولید کننده لازم است. هرمی را که در آن افراد مصرف کننده به تدریج بزرگتر، اما از تعداد آنها کاسته می شود، هرم تعداد می نامند.

پوسیدگی
مواد آلی بدن جانداران ، پس از مرگ به مواد معدنی مرده تبدیل می شود.به این عمل پوسیدگی می گویند. سه عامل مهم در پوسیدگی نقش دارند:
1 – آنزیم های موجود در سلولهای جاندار
2 – جانوران مردار خوار
3 – میکروبها، به ویژه باکتری ها و قارچ ها (تجزیه کننده ها)
باکتری و قارچ ها که عامل اصلی پوسیدگی هستند روی ماده بی جان قرار می گیرند و آنزیم های گوارشی از خود ترشح می کنند. این آنزیم ها مواد را تجزیه می کنند. پس میکروب ها مواد تجزیه شده را جذب می کنند. بخش های نرم تر مانند پوست و ماهیچه سریعتر از بخش های سخت مثل استخوان ، پوسیده می شوند. پوسیدگی با تولید گرما همراه است. بعضی باکتری ها به علت تنفس بی هوازی بوی بدی تولید می کنند. برای انجام عمل پوسیدگی رطوبت کافی، گرمای کافی و اکسیژن لازم است و جسم مرده نباید آغشته به مواد شیمیایی که موجب مرگ تجزیه کنندگان می شود مانند الکل، قیر و روغن باشد. برای انجام پوسیدگی بایستی بقایای مرده موجودات را در جایی قرار داده و تمام شرایط لازم برای پوسیدگی را فراهم کنید. باغبانان چنین کاری را برای تهیه کود انجام می دهند.

اهمیت پوسیدگی پوسیدگی از انباشته شدن بقایای موجودات زنده جلوگیری می کند و موجب کامل شدن چرخه عناصر شیمیایی مانند کربن، نیتروژن و غیره می شود. مواد پوسیده شده را می توان به عنوان کود مورد مصرف قراردارد. از عمل پوسیدگی می توان در از بین بردن زباله ها و تصفیه فاضلاب ها و تولید کود استفاده کرد.

نگهداری غذا برای نگهداری غذا باید یا میکروب ها را از بین برد و یا شرایط رشد میکروب ها را از بین برد. به این ترتیب از فساد و تجزیه مواد غذایی جلوگیری می شود. از روش نگهداری غذا می توان به حرارت دادن، انجماد، خشک کردن ، افزودن مواد شیمیایی، ترشی انداختن، دودی کردن، شور کردن و پرتودهی اشاره کرد.
به عنوان مثال شیر را می توان با حرارت دادن تا 150 درجه سانتیگراد تا چند ماه و با حرارت دادن تا ْ c70 تا چند روز در ظرف سربسته نگهداری کرد.

چرخه مواد در طبیعت
به حرکت عناصر و مواد مختلف از محیط به بدن جاندار و خروج دوباره آن از بدن جاندار به محیط که همیشه در حال تکرار است، چرخه مواد می گویند. به عنوان نمونه می توان به چرخه کربن و چرخه نیتروژن اشاره کرد. عکس های ص 74 و ص 75

انسان و زنجیره های غذایی گیاهان مقدار بسیار اندکی از انرژی نورانی را که بر سطح برگ های آن می تابد، جذب می کنند. مقداری از این انرژی منعکس می شود و مقدار اندکی از آن نیز از برگ عبور می کند و از سطح زیرین آن خارج می شود، آن مقدار انرژی نور که در گیاهان به صورت مواد آلی ذخیره می شود، بازده تبدیل انرژی، نامیده می شود. انسان غذاهای گیاهی و جانوری می خورد. از نظر اقتصاد و محیط زیست خوردن غذاهای گیاهی با صرفه تر است چون در این صورت مقدار انرژی ای که در زنجیره ها هدر می رود، کاهش می یابد.
ما علاوه بر انرژی بسیاری از موادی را که برای ادامه زندگی لازم داریم از زنجیره های غذایی به دست می آوریم مانند ویتامین D که توسط جانداران ریز فتوسنتز کننده در دریاها ساخته می شود. جانوران کوچک دریاها این ویتامین را وارد بدنشان می کنند. ماهی با خوردن این جانوران کوچک این ویتامین را از آنها می گیرند. ویتامین D در جگر ماهی انباشته می شود و انسان با خوردن ماهی آن را دریافت می کند. بعضی از سم ها مانند DDT و ترکیبات جیوه نیز مدت زیادی باقی می مانند و وارد بدن جانداران می شوند.

زیستگاه محلی که هر موجود زنده به طورطبیعی در آن زندگی می کند، زیستگاه نامیده می شود. بسیاری از جانداران زندانی محیط زیست خود هستند. اما بعضی ها در محیط های متنوع تری قادر به ادامه زندگی هستند.شرایط محیطی زیستگاهها همیشه یکنواخت نیست. تغییرات فصول، روز و شب باعث تغییر شرایط زیستگاه و در نتیجه فراوانی گونه های مختلف می شود.

جوامع و اکوسیستم ها جاندارانی را که در یک اکوسیستم زندگی می کنند می توان در سه گروه تولید کننده، مصرف کننده و تجزیه کننده جای داد. این جانداران همه با هم تشکیل یک جامعه را می دهند. مشخص ترین گونه ای که در هر اکوسیستم یافت می شود، گونه ی شاخص آن اکوسیستم می نامند. هر گونه جاندار جایگاه خاصی در زنجیره غذایی دارد. این جایگاه را در بوم شناسی کنام می گویند.

جایگزینی و توالی هنگامی که جانداری برای اولین بار در محیطی جدید استقرار می یابد می گویند آن جاندار در محل جدید جایگزین شده است.
به تغییرات آب و هوای یک محیط که موجب جایگزینی موجودات گیاهی و جانوری جدید در آن محیط می شود توالی می گویند.

پراکندگی جانداران در محیط به تعداد افرادی از یک گونه که در محیط زندگی می کنند، تراکم گونه یا پراکندگی می گویند. برای تخمین زدن پراکدگی یک گونه از اصطلاحات گونه غالب (گونه ای که بیشترین اثر را بر اکوسیستم دارد)، گونه فراوان (گونه ای که در همه جا حضور دارد) و گونه کمیاب (گونه ای که به ندرت یافت می شود) استفاده می شود . به این منظور می توان از روش نمونه برداری و چارچوب نیز استفاده کرد.

جمعیت
به مجموعه افرادی که به یک گونه تعلق دارند و در مکان مشخصی زندگی می کنند جمعیت می گویند و به مجموعه افرادی که بسیار به هم شبیه اند و می توانند با هم زاد و ولد کنند گونه می گویند.. عواملی نظیر زاد و ولد و مهاجرت به داخل افزایش دهنده جمعیت و عواملی نظیر مرگ و میر و مهاجرت به خارج کاهش دهنده جمعیت اند.

جمعیت آدمی

امروزه به علت کنترل بیماری های واگیر و همچنین افزایش غذا جمعیت روز به روز افزایش می یابد. رشد جمعیت آدمی در جهان به طور متوسط 2 درصد در سال تخمین زده شده است. اگر قرار باشد که جمعیت همینطور اضافه شود قطعاً در زمان کوتاهی کره ی زمین قادر به تأمین نیازهای حیاتی ما نخواهد بود و به یک بحران خواهیم رسید. از بین رفتن منابع طبیعی، آلودگی محیط زیست، فرسایش خاک، کمبود منابع آب شیرین و پایان یافتن نفت در آینده نزدیک خواهد بود.



خودآزمایی فصل هفتم
1 – کدام گروه نقش اصلی را در پوسیدگی دارد؟ الف ) باکتری ها و جلبک
ب) باکتری ها و قارچ ها
ج) قارچ ها و جلبک ها
د) جلبک ها و خزه ها

2 – کدام گروه زودتر پوسیده می شوند؟ الف) ماهیچه ها و چوب
ب) ماهیچه ها و پوست
ج) استخوان ها و چوب
د) ماهیچه ها و استخوان ها

3 – در چه شرایطی باکتری عمل پوسیدگی را به طول کامل انجام می دهد؟ الف) رطوبت کافی و تنفس غیرهوازی
ب)رطوبت کافی و تنفس هوازی
ج) رطوبت زیاد و تنفس غیرهوازی
د) رطوبت کم و تنفس هوازی

4 – مراحل تغییر تدریجی یک اکوسیستم را ... می نامند. الف) گونه
ب) جایگزینی
ج) تراکم
د) توالی

5 – کدام یک از زباله های زیر تجزیه ناپذیر است؟ الف) تفاله چای
ب) پوست سیب زمینی
ج) کیسه پلاستیک
د) غذای مانده



فصل 8 – میکروب ها، بیماری و سلامتی
ویروس ها

یکی از مهمترین عوامل بیماری زا ویروس ها هستند. ویروس ها موجوداات زنده بسیار کوچکی هستند که ساختار سلولی ندارند. به همین دلیل برای تولید مثل باید وارد سلولهای زنده شوند و با استفاده از مواد موجود در سلول میزبان تولید مثل کنند.

ویژگی های ویروس ها

1 – ساختار سلولی ندارند. پیکر هر ویروس از یک بخش اسید نوکلئوئیک و یک پوشش درست شده است.
2 – برای تولید مثل باید وارد سلول شوند
3 – هر نوع ویروس فقط به یک نوع سلول زنده حمله می کند یعنی ویروس میزبان اختصاصی دارند
4 – ویروس ها به قدری کوچک هستند که فقط با میکروسکوپ الکترونی دیده می شوند. ویروس ها تقریباً همه موجودات زنده را مورد حمله قرار می دهند.

دفاع بدن در برابر ویروس ها
هنگامی که ویروس به سلول های بدن حمله می کند، سلولهایی که مورد حمله واقع شده اند، ماده ای پروتئینی به نام اینترمزون تولید می کنند. بعد از پاره شدن سلول ها و آزاد شدن ویروس، اینترفون به سلول های سالم که هنوز ویروس به آنها حمله نکرده است می چسبد و آن سلول ها را نسبت به ویروس مقاوم می کند. سرماخوردگی شایع ترین بیماری ویروسی است. از کاربردهای ویروس می توان به کنترل تعداد حشرات مضر از راه بیمار کردن آنها با ویروس، تحقیق درباره DNA و کارهای آن و کنترل بیماریهای ویروسی از راه تهیه واکسن از بعضی از ویروسها ، اشاره کرد.

باکتری ها

باکتریها نیز از عوامل مهم بیماری زا هستند. باکتری ها ساختارساده سلولی دارند و در همه محیط ها زندگی می کنند. در شرایط محیطی مساعد باکتری ها با سرعت زیادی تولید مثل می کنند. اما در محیط نامساعد بسیاری از باکتری ها هاگ درونی می سازند که دیواره ای سخت است و باکتری را در مقابل گرما، خشکی هوا و انجماد محافظت می کند. اگر شرایط مساعد شود هاگ پاره می شود و باکتری دوباره فعال می شود. باکتری ها نمی توانند غذاسازی کنند و باید غذای خود را به صورت آماده از محیط بگیرند. بعضی از باکتری ها از مواد بی جان مثل گوشت، شیر و ... تغذیه می کنند(ساپروفیت ها) اما بعضی دیگر غذایشان را از بدن موجودات زنده تأمین می کنند (انگل ها).

دفاع در برابر بیماری

بدن به وسیله دو راه مهم زیر علیه عوامل بیماری زا مقابله می کند: 1 – پوست و لایه های مخاطی: پوست محافظ خوبی در برابر ورود میکروب هاست. اگر قسمتی از پوست پاره شود، در آنجا خون لخته می شود تا راه را بر ورود عوامل بیماری زا ببندد.
2 – گلبول های سفید: که در دو گروه لنفوسیت و فاگوسیت جای داده می شوند. وقتی مواد بیگانه با لنفوسیت ها در تماس قرار گیرند، لنفوسیت ها پادتن ترشح می کنند که ضد مواد بیگانه اند و پس از آن فاگوسیت ها بقیه کار نابود سازی را انجام می دهند. یکی دیگر از راه هایی دفاع از بدن، بیگانه خواری گلبول های سفید است. در این روش گلبولهای سفید باکتری ها و یا بخش های جدا کننده آنها را می خورند و نابود می کنند.

مبارزه شیمیایی علیه بیماری 1 – شیمی درمانی: در این روش مواد و ترکیبات شیمیایی ویژه ای را به منظور کشتن میکروب ها وارد بدن می کنند .
2 – آنتی بیوتیک ها: این داروها توسط جاندارانی چون قارچ ها و باکتری ها ساخته می شوند و کاربرد فراوانی دارند.
3 – پرتو درمانی: برای معالجه بسیاری از بیماری ها بویژه سرطان از پرتو درمانی استفاده می شود.

خودآزمایی
1 – شایع ترین بیماری ویروسی کدام است؟
الف) ایدز
ب) اوریون
ج) سرخک
د) سرماخوردگی

2 – باکتری های درون روده انسان چه نوع زندگی دارند؟ الف) ساپروفیتی
ب) همزیستی
ج) انگلی درون سلولی
د) انگلی برون سلولی

3 – اینترفون از کدام سلول ها و به چه منظور تولید می شود؟ الف) سلول های آلوده به ویروس – مقاوم سازی سلول های سالم
ب) سلول های سالم – مقابله با ویروس
ج) سلول های سالم – مانع از تولید مثل ویروس
د) سلول های آلوده به ویروس – مانع از تولید مثل ویروس

4 – ویروس دارای چه زندگی است؟ الف )ساپروفیتی
ب) همزیستی
ج) انگلی درون سلولی
د) انگلی برون سلولی

5 – کدامیک از روش های دفاعی گلبول های سفید است؟ الف) همزیستی
ب) بیگانه خواری
ج) هاگ سازی
د) همانند سازی