سلول چیست؟
سلول یا یاخته کوچک‌ترین واحد حیات است. بدن موجودات زنده از سلول تشکیل شده است. سلول‌ها ساختار بدن را تشکیل می‌دهند. آنها می‌توانند مواد مغذی را از غذا جذب و تبدیل به انرژی مورد نیاز برای بدن ما کنند. سلول‌ها مواد وراثتی را در داخل خود جای داده اند و قادر هستند از روی خود نسخه برداری کنند. سلول‌ها بخش های مختلفی دارند. سه بخش اصلی سلول عبارتند از هسته، سیتوپلاسم و غشای سلولی.
غشای پلاسمایی یا غشای سلولی پوشش خارجی سلول است، اجازه ورود مواد به سلول یا خروج آنها از سلول را می‌دهد.
سیتوپلاسم در داخل سلول قرار دارد و از مایعی تشکیل شده که حالت ژله‌ای دارد.
هسته مرکز فرماندهی سلول است. دستورات لازم را ارسال می‌کند. دستوراتی مثل رشد، بلوغ، مرگ سلول و بخش‌های اصلی سلول در شکل زیر نشان داده شده است.
DNA
این مولکول در داخل هسته قرار دارد و همان مواد وراثتی سلول است. این مولکول دستورها و اطلاعات لازم برای ایجاد صفت‌های ارثی را شامل می‌شود. مولکولDNA از دو رشته بلند تشکیل شده است. این دو رشته به صورت مارپیچ در کنار هم قرار گرفته‌اند. در شکل زیر یک مولکول DNAنشان داده شده است.
صفات ارثی و غیر ارثی
صفات ویژگی‌های ظاهری (فیزیکی) و شخصیتی (رفتاری) است. صفات یا از نسل قبلی به ارث رسیده‌اند و یا توسط خود فرد ایجاد شده اند. بنابراین صفات به دو دسته صفات ارثی و غیر ارثی تقسیم می‌شوند. صفات ارثی صفاتی هستند که از پدرو مادر یا از نسل‌های قبلی به ارث رسیده اند. برخی از این صفات جنبه حیاتی دارند مانند داشتن یا نداشتن کلروفیل در گیاه‌ها. بعضی دیگر از این صفات جنبه حیاتی ندارند مانند رنگ چشم، بلند یا کوتاه بودن قد، توانایی لوله کردن زبان، چال روی گونه و …
مشاهده و انجام آزمایش در سایت آزتو
صفات غیر ارثی صفاتی هستند که قابل انتقال نیستند. مانند جای زخم، خلکوبی و…. صفات غیر ارثی می‌توانند مهارت‌هایی باشند که ما در طول زندگی آنها را یاد گرفته ایم. مانند نقاشی، نجاری، تعمیر خودرو، آشپزی و …
در شکل زیر نمونه‌ای از صفات ارثی و غیر ارثی نشان داده شده است.
ژن و محیط عواملی هستند که می‌توانند صفات را تعیین کنند.
ژن
نام دیگر مولکولDNA، دنا است.
ژنها چطور تولید پروتئین‌ها را کنترل می‌کنند؟
کارایی و نحوه عملکرد یک سلول توسط ژنها و پروتئین‌ها مشخص می‌گردد. ژنها داده‌های مورد نیاز برای تولید پروتئین را دارند. ابتدا در درون سلول، رونویسی انجام می‌شود. رونویسی باعث می‌شود ژن به مولکول mRNA تبدیل شود، این مولکول داده‌های مورد نیاز برای ساخت پروتئین را دارد. در نهایت با فرایند ترجمه‌ی این مولکول، پروتئین مربوط به آن تولید می‌گردد. در شکل زیر تبدیل ژن به پروتئین نشان داده شده است.
عوامل محیطی
به جز ژنها، عوامل محیطی هم روی صفات اثر می‌گذارند. شکل زیر یک خرگوش با موهای سفید را نشان می‌دهد، قسمتی از موهای آن با کیسه ای از یخ پوشانده شده، به طوریکه هوا به آن قسمت نرسیده، پس از مدتی با برداشتن کیسه‌ی یخ مشاهده می‌شود که موها در آن قسمت به رنگ سیاه درآمده است. بنابراین نرسیدن هوا به موهای خرگوش به عنوان یک عامل محیطی که در خارج از بدن خرگوش است، سبب تغییر در صفات جاندار شده است.
کروموزوم
هسته سلول بسیار کوچک است. مولکول‌های دنا در داخل هسته و به تعداد زیاد قرار دارند، برای اینکه این مولکول‌ها در داخل هسته جا شوند لازم است محکم بسته بندی شوند. به مولکول دنای بسته بندی شده کروموزوم می‌گویند. کروموزوم از رشته‌های متراکم شده‌ی دنا ساخته شده است. تعداد کروموزوم ها در بدن انسان ۲۳ جفت است. تعداد کروموزوم ها در گیاهان و جانوران متفاوت است.
تعداد کروموزوم‌ها
انسان‌ها ۲۳ جفت کروموزوم دارند. هر نوع از گیاهان و جانوران تعداد مشخصی کروموزوم دارند. برای مثال، مگس چهار جفت کروموزوم دارد، پروانه ۱۹۰جفت و سگ ۳۹ جفت کروموزوم دارد. پس می‌توان نتیجه گرفت تعداد کروموزوم‌های موجود در بدن جانداران ارتباطی با جثه آنها ندارد.
مشاهده و انجام آزمایش در سایت آزتو
کروموزوم ها در انسان
در بدن انسان ۲۳ جفت کروموزوم وجود دارد، ۲۲ جفت از این تعداد، کروموزوم‌های غیر جنسی هستند که در موثت و مذکر مشترکند. ۲۳ مین جفت، کروموزوم جنسی است که در مذکر و موئث متفاوت است. در افراد مونث جفت ۲۳، دو نسخه از کروموزوم X هست و در افراد مذکر این جفت، یک کروموزوم X و یک کروموزوم Y است
تقسیم سلولی
برای اینکه سلول‌ها بتوانند به حیات خود ادامه بدهند نیاز به تقسیم سلولی دارند. تقسیم سلولی سبب می‌شود که ازسلول مادر، سلول‌های دختر حاصل شوند. وقتی یک سلول به اندازه ای رشد کند که نتواند فعالیت‌های خود را انجا دهد باید تقسیم شود.
تقسیم میتوز
تقسیم میتوز یک تقسیم غیر جنسی است. در این تقسیم از سلول مادر دو سلول دختر حاصل می‌شود. سلول دختر از نظر ژنتیکی مشابه سلول مادر هستند.
همسانی
ساختارهای همسان ساختارهایی هستند که از نظر شکل ظاهری و عملکریدی مشابه هستند. در شکل زیر ساختارهای همسان نشان داده شده است.
همسانی و همساختی در جانداران
DNA ما شبیه ژنوم بسیاری از حیوانات و گیاهان است. برخی از شباهت‌ها در ژن‌های همه موجودات زنده جهان وجود دارد. دانشمندان معتقدند که این به این دلیل است که همه ما از یک جد مشترک تشکیل شده ایم. واضح‌ترین مثال این واقعیت است که ما ۹۶٪ از نظر ژنتیکی شبیه شامپانزه‌ها هستیم. این شباهت به اندازه‌ای است که باید شامپانزه را در رده‌ای که انسان به آن تعلق دارد قرار داد
ارگانیسم‌هایی که ویژگی‌های فیزیکی و توالی‌های ژنتیکی مشابه‌ای دارند، نسبت به آنهایی که ندارند، بیشتر به هم مرتبط هستند. ویژگی‌هایی که از نظر ژنتیکی همپوشانی دارند، ساختارهای همساخت نامیده می‌شوند. به عنوان مثال، همانطور که در شکل زیرنشان داده شده است، استخوان‌های بال‌های خفاش‌ها و پرندگان، بازوهای انسان و پای جلویی اسب، ساختارهای همساخت هستند. توجه داشته باشید که این ساختار صرفاً یک استخوان نیست، بلکه گروهی از چندین استخوان است که به روشی مشابه در هر موجودی چیده شده اند، حتی اگر عناصر ساختار ممکن است شکل و اندازه تغییر کرده باشند. اگر بال عقاب و بال خفاش را با هم مقایسه کنیم در واقع دو ساختار همسان را مورد بررسی قرار داده ایم.
همسانی در گیاهان
گیاهان میوه اژدها به دلیل عوامل محیطی می‌توانند به عنوان نشانه‌ای از استرس زرد شوند که باید در اسرع وقت شناسایی و اصلاح شوند. شایع ترین علل زرد شدن گیاهان میوه اژدها آفتاب زیاد، شرایط رشد، پوسیدگی ساقه، آبیاری بیش از حد، بیماری و آفات است. همین شرایط محیطی سبب ایجاد میوه اژدها در رنگ‌های مختلف می‌شود. شکل زیر نمونه‌ای از میوه‌های همسان را نشان می‌دهد.سیب زمینی شیرین یک ریشه زیرزمینی اصلاح شده است که برای ذخیره سازی مواد غذایی در نظر گرفته شده است. سیب زمینی یک ساقه زیر زمینی اصلاح شده است که برای ذخیره‌سازی مواد غذایی در نظر گرفته شده است، این دو ساختار همسان در بین گیاهان هستند.
سیب زمینی شیرین یک ریشه زیرزمینی اصلاح شده است که برای ذخیره سازی مواد غذایی در نظر گرفته شده است. سیب زمینی یک ساقه زیر زمینی اصلاح شده است که برای ذخیره‌سازی مواد غذایی در نظر گرفته شده است، این دو ساختار همسان در بین گیاهان هستند.مشاهده و انجام آزمایش در سایت آزتو
همساختی در گیاهان
برگ‌های پیچکی نخودفرنگی وظیفه حمایت و خارهای زرشک وظیفه حفاظت از گیاه را انجام می‌دهند. شکل زیر همساختی در گیاه را نشان می‌دهد.
