ساختمان سلول های زنده از چهار گروه اصلی مولکول های آلی تشکیل شده است. پروتئین ها، ئیدراتهای کربن، چربیها واسیدهای نوکلئیک (هسته ای).
پروتئین ها: موادی هستند که سلول ها برای رشد ونگهداری از خود به آنها نیاز دارند این مواد از اتمهای کربن، هیدروژن، اکسیزن، نیتروزن وگوگرد تشکیل شده اند. پروتئینها مولکول های بزرگی هستند که از واحدهای کوچکتری که اسید آمینه نامیده می شوند ساخته شده اند.
گیاهان از محصولات فتوسنتز ومواد معدنی که از خاک می گیرند استفاده می کنند ومولکول های پروتئینی مورد نیاز خود را می سازند. جانوران ، گیاهان را می خورند وپروتئین های بدن آنها را به واحدهای سازنده شان یعنی اسیدهای آمینه می شکنند وسپس از این اسیدهای آمینه پروتئین های حیوانی را می سازند.
آنزیمها : مولکول های پروتئینی هستند که نقش کاتالیزور حیاتی را در بدن موجودات زنده ایفا می کنند آنزیمها سرعت انجام واکنش های شیمیایی را در بدن جانوران افزایش می دهند آنها به مولکول های اولیه می چسبند وباعث ترکیب شدن آنها با یکدیگر ویا تجزیه آنها به مولکول های ساده تری می شوند. در طی انجام واکنش چطور آنزیمها فعالیت می کنند. ساختمان آنزیم دست نخورده باقی می ماند بنابراین می تواند بارها وبارها در واکنش شرکت کنند البته عمل آنزیمها اختصاصی است وتنها در یک نوع واکنش شرکت می کنند آنزیمها به علت ساختمان خاصی که دارند در دما معینی قادر به فعالیت هستند.
ئیدراتهای کربن : مهمترین منبع انرزی هستند. آنها از اتمهای کربن، هیدروزن واکسیژن ساخته شده اند.
یکی از ساده ترین نیدراتهای کربن گلوکز است که در طی آن فرآیند فتوسنتز در گیاهان ساخته می شود. جانوران گلوکز را از گیاهان می گیرند وبوسیله تنفس سلولی از انرژی نهفته در آن استفاده می کنند جانوران وگیاهان گلوکزی را که مورد نیاز فوری آنها نیست در بدن خود ذخیره می کنند. گیاهان مولکولهای کوچک گلوکز را به هم متصل کرده، مولکول های نشاسته را می سازند.
در جانوران مولکول های گلوکز با هم ترکیب شده وگلیکوژن را تشکیل می دهند هم نشاسته وهم گلیکوژن در هنگام نیاز به انرژی می شکنند وبه مولکول های گلوکز تبدیل می شوند.
سلولز نیدرات کربن دیواره سلول های گیاهی است. پستانداران نمی توانند این ماده را در بدن خود هضم کنند، اما وجود آن برای حرکت مواد غذایی در طول لوله گوارش آنها بسیار مهم وضروری است.
چربیها : منابع غنی از انرژی هستند که پس از مصرف شدن نیدراتهای کربن سلول از آنها برای به دست آوردن انرژی استفاده می کند. پستانداران برای گرم نگه داشتن خود مقداری چربی را در زیر پوست خود ذخیره می کنند . هر مولکول چربی از اتصال سه مولکول اسید چرب به یک مولکول گلیسرول به وجو.د می آید. مولکول های اسید چرب رشته های طویلی از اتمهای کربن هستند که به مولکول های هیدروژن اتصال دارند.
اسیدهای نوکلئیک :مولکول هایی هستند که اولین بار در هسته سلول ها یافت شدند آنها شامل دو دسته اند:
اسید دزوکسی ریبونوکلیک :مولکولی است که از دو رشته طویل بهم پیچ خورده تشکیل شده است واطلاعات ژنتیکی موجودات به صورت کدهایی روی آن ذخیره شده است.
اسید ریبونوکلئیک : مولکول تک رشته ای است که از اطلاعات دزوکسی ریبونوکلئیک نسخه برداری شده واز هسته به سیتوپلاسم که محل ساخته شدن پروتئین ها از اسیدهای آمینه هستند آورده می شود.
ویتامین ها :ترکیبات آلی هستند که به مقدار بسیار کم مورد نیاز موجودات زنده هستند. ویتامینها دو دسته اند: محلول در آب ومحلول در چربی.
تنفس بی هوازی :بسیاری از سلول ها وموجودات کوچک بدون وجود اکسیژن هم قادر به تنفس وتولید انرژی هستند. به این موجودات بیهوازی وبه عمل آنها تنفس بی هوازی می گویند. تنفس بی هوازی بازده کمتری از نظر تولید انرژی دارد زیرا در این فرآیند گلوکز به طور کامل شکسته نمی شود.با توجه به اینکه تنفس بی هوازی به روش های متفاوتی انجام می شود. محصولات آن بسیار متنوع است. جانداران بیهوازی بوسیله تنفس انرژی وماده ای به نام اسید لاکتیک تولید می کنند.
در بدن انسان هنگام انجام فعالیتهای سخت بدنی ونیاز شدید ماهیچه ها به انرژی وعدم دسترسی کافی به اکسیژن این فرآیند رخ می دهد. اسید لاکتیک تا حدودی سمی است وباعث گرفتگی عضلات می شود بلافاصله بعد از فعالیت اسید لاکتیک با اکسیزن ترکیب شده ودی اکسید کربن وآب تولید می کند به این عمل باز پرداخت بدهی اکسیژن اطلاق می شود. مخمر آبجو با تنفس بیهوازی دی اکسید کربن والکل تولید می کند به این فرآیند تخمیر الکلی می گویند.
چگونه بدن با بیماریها مبارزه می کند؟
بیماری ایجاد اختلال در اعمال طبیعی بدن است. بیماریها بسیار گوناگون هستند تعدادی از آنها بوسیله موجوداتی به نام انگل که در روی موجود زنده دیگری زندگی می کنند ایجاد می شوند وتعدادی نیز بوسیله باکتری های بیماریزا تولید می شوند.
عده ای از بیماریها نیز بواسطه کمبودهای تغذیه ای نقصهای ژنتیکی، گازهای سمی وکهولت سن گریبانگیر انسانها می شوند.
موجودات بیماریزا
موجودات بیماریزا چهار گروه هستند: ویروسها، باکتریها، پروتوزه آ وقارچها.
ویروسها : رشتهای دزوکسی ریبو نوکلئوتید هستند که به وسیله پوشش پروتئینی احاطه شده اند. آنها به تنهایی نمی توانند زندگی کنند بلکه بداخل سلول ها می روند واز مواد درون آنها تغذیه کرده وتولید مثل می کنند بدین ترتیب این سلول ها بوسیله ویروسها کشته می شوند. بیماریهای سرماخوردگی وآنفلونزا بوسیله ویروسها ایجاد می شوند.
باکتریهای بیماریزا: بعضی باکتریها با تولید فرآورده های سمی باعث ایجاد بیماری می شوند. بدبختانه بدن انسان به علت داشتن مواد غذایی فراوان محیط مناسبی برای رشد وتکثیر باکتریهاست. باکتریهای مختلف بیماریهای گوناگونی ایجاد می کنند که تعدادی از آنها در زیر نشان داده شده اند.
باسیل ها : باکتریهای میله ای شکل که باعث بیماریهای مثل حصبه وسل می شوند.
کوکسی ها : باکتریهای کروی شکل که بیماریهای نظیر گلودرد وسوزناک وذات الریه را ایجاد می کند.
اسپیریل ها : باکتریهای مارپیچی که باعث بیماری سیفلیس می شوند.
ویبریو : باکتریهایی به شکل میله های خمیده که بیماری وبا بوسیله این دسته تولید می شوند.
پروتوزه آ : موجودات تک سلولی هستند که در بدن سایر موجودات زندگی می کنند. بیماری مالاریا بوسیله یکی از این تک سلولی ها ایجاد می شوند.
قارچهای بیماریزا : بیشتر قسمت های خارجی بدن را گرفتار می کنند تا قسمتهای درونی بدن آنها باعث بیماریهای پوستی مثل کچلی وبیماریهای پای دوندگان می شود.
چطور بیماریها منتشر می شوند؟
عوامل بیماریزا هنگامیکه از روی موجودی به روی موجود دیگری می روند، بیماری را نیز با خود انتقال می دهند.
ناقلین : موجوداتی هستند که بدون اینکه خود بیمار شوند بیماری را از موجودی به موجود دیگر انتقال می دهند.
تماس : بعضی از بیماریها از طریق تماس از فرد آلوده به سایر افراد منتقل می شود. بیماریهای قارچی جزء این دسته هستند. بیماریهای مهلکی مثل سیفلیس، هپاتیت از طریق تماس خونی یا جنسی انتقال می یابد.
قطرات ریز معلق در هوا : هنگامی که شخص بیمار سرفه یا عطسه می کند میکروبهای بیماریزا را به همراه ذرات ریز آب وارد محیط می کند. این ذرات ریز که حامل میکروبها هستند علاوه بر آلودگی هوا می توانند آب ومواد غذایی را نیز آلوده کرده موجب انتقال بیماریها شوند. سرماخوردگی وآنفلونزا بدین طریق منتشر می شوند.
آب وغذای آلوده : آب ومواد غذایی می توانند به وسیله تماس با ذرات حاوی میکروبها ویا مدفوع آلوده شوند. هنگامیکه آب آشامیدنی منطقه ای آلوده شود به سرعت بیماریهایی مثل وبا وحصبه در آنجا همه گیر می شود.
عوامل دفاعی بدن : پوست سد موثر در برابر عوامل بیماریزا محسوب می شود. هنگامی که پوست بریده می شود، قبل از آنکه لخته خون تشکیل شود میکروبها از محل بریدگی وارد بدن می شوند.
توجه به این مطلب اهمیت فراوان پوست را خاطرنشان می سازد. راه های تنفسی که بوسیله پوست محافظت نمی شوند از ماده لزج وچسبناکی با نام موکوس پوشیده شده اند که میکروب ها بلافاصله پس از ورود به آنها می چسبند وبا حرکات مژه ها به بیرون رانده می شوند. اسید معده میکروبهایی را که به همراه مواد غذایی یا آب وارد دستگاه گوارش شده اند از بین می رود.
اگر میکروب ها بتوانند از این سدها گذشته ووارد بدن شوند گلبول های سفید به عنوان دومین خط دفاعی بدن وارد عمل می شوند وبا میکروبها مبارزه می کنند. گلبول های سفید دو گونه هستند: پ
فاگوسیتها ولنفوسیتها .
لنفوسیتها پادتن یا آنتی بادی ترشح می کنند. پادتنها علاوه بر یاری دادن فاگوسیتها در بلع میکروبها سم باکتریها را نیز خنثی می کنند. آنتی ژن یا پادگن ذراتی از عامل بیماری زاست که باعث تحریک، ترشح پادتن می شود. لنفوسیتها در برابر هر پادگن پس از مدتی پادتن مخصوصی ترشح می کنند که تا مدتی بعد از بیماری در بدن باقی می ماند. هنگامیکه دوباره بدن با این پادگن مواجه می شود آن را بلافاصله شناسایی کرده مجددا آنتی بادی یا پادتن مخصوص آن را می سازد واز بروز دوباره بیماری جلوگیری می کند. به این پدیده ایمنی فعال می گویند.
فاگوسیتها : باکتریهایی را بلعیده آنها را به صورت واکوئل غذایی در آورده وهضم می کنند. آمیبها نیز اینگونه تغذیه می کنند.
ایمنی سازی ( ناگیرایی )
با تزریق شکل ضعیف یا کشته شده پادگن در بدن که توانایی ایجاد بیماری ندارند اما قادر به القاء ساختن پادتن بوسیله لنفوسیتها می شود می توان به طور مصنوعی ایمنی فعال ایجاد کرد. بدین ترتیب وقتی بدن دوباره با آن آنتی ژن مواجه شود بلافاصله آنتی بادی مخصوص آن را می سازد وآن را از بین می برد. به این عمل واکسیناسیون می گویند.
به کمک واکسیناسیون از بروز بیماریهایی نظیر فلج اطفال وسرخک پیشگیری می کنند . ایمنی غیر فعال تزریق پادتن به شخص بیمار است این آنتی بادی را از سرم حیواناتی مثل اسب به دست می آورند. بدین ترتیب عامل بیماریزا از بین می رود اما فرد در برابر ابتلای دوباره به آن بیماری مصون نمی شود.
سیگار دشمن سلامتی
دود سیگار حاوی بیش از هزار ماده سمی مختلف است. سیگار کشیدن باعث بروز بیماریهای مختلف مثل برونشیت وآسم در دستگاه تنفسی می شود. دود سیگار سرطان زا است ورابطه مستقیمی بین سرطان ریه ودود سیگار وجود دارد.
ایدز
ایدز سندرم نقص ایمنی اکتسابی است. این بیماری باعث گرفتاری سیستم دفاعی بدن وخلع سلاح شدن آن در برابر میکروبها می شود. بیماری ایدز بوسیله ویروس( ویروس نقص ایمنی انسانی ) ایجادمی شود.
این ویروس لنفوسیتها را غیر فعال می سازد. بیماری ایدز از طریق تماس خونی وجنسی منتقل می شود. عدم استفاده از فرآورده های خونی آلوده ورعایت مسایل اخلاقی واجتماعی از گسترش این بیماری جلوگیری می کند.
تولید مثل
تولید مثل را به معنای اعم می توان گسترش ماده زنده در زمان ومکان دانست. اهمیت این فرآیند برای همانند سازی موجودات زنده آشکار است. زیرا ساخته شدن واحدهای زنده جدید جانشینی موجود زنده را امکان پذیر می سازد ومقدار توده زنده را در همه ترازهای ماده افزایش می دهد. جانشینی موجودات زنده تباهی سلول ها وجانداران کامل یا گونه ها را که حاصل فرسودگی طبیعی یا نتیجه سانحه وبیماری است جبران می کند. التیام ونوپدیدی دو خصوصیت جانشینی ماده زنده اند حاصل افزون شدن واحدهای زنده افزایش مقدار ماده زنده است.
تولید مثل در جانوران
جانوران ممکن است به شیوه های مختلفی تولیدمثل کنند ولی تولیدمثل جنسی در همه جانوران انجام می شود. در بیشتر جانوران جنسهای نروماده از هم جدا هستند ولی در برخی از آنها به خصوص آنهایی که تحرک کمتری دارند دستگاه های تولیدمثلی نروماده هر دو در یک جاندار دیده می شود. به این حالت هرمافرودیسم می گویند.
سلول های زاینده
سلول های جنسی نروماده یا گامتها در اعضایی به نام گناد ساخته می شوند. گناد نر را بیضه وگناد ماده را تخمدان می گویند. بیضه ها گامت نر یا اسپرم وتخمدان ها گامت ماده یا تخمک تولید می کنند. تعداد کروموزوم های گامتهای هر جانور نصف تعداد کروموزوم های بقیه سلول های آن جاندار است.
لقاح
به ترکیب گامتهای نروماده لقاح می گویند. اسپرم باید در محیط مایع با تخمک ترکیب شود. در برخی از جانوران تخمک واسپرم در محیط خارج با هم ترکیب می شوند. در ماهیها وبسیاری از جانوران آبزی لقاح به طریقه خارجی است.
در جانوران ساکن خشکی جانور نر اسپرمهای خود را مستقیما به دستگاه تولید مثلی جانور ماده وارد می کند ولقاح در داخل بدن جانور ماده صورت می گیرد. به این نوع لقاح ، لقاح داخلی می گویند.
رشد
از ترکیب گامت نر با گامت ماده سلول تخم به وجود می آید.
سلول تخم رشد می کند. وبا تقسیم های متوالی بالاخره موجودی شبیه بهجانور اولیه را به وجود می آورد. در جانورانی که لقاح خارجی دارند، ایجاد رشد وتقسیم سلول تخم در محیط خارج انجام می شود. در جانورانی که لقاح داخلی دارند، سلول تخم ممکن است پس از تشکیل از بدن جانور ماده خارج می شود ودر محیط بیرون رشد می کند ( که به این جانوران تخمگذار می گویند.) ویا در داخل بدن جانور ماده رشد کند ومنجر به تولید نوزاد شود. ( به این جانوران بچه زا می گویند.) تولید نوزاد فقط در پستانداران دیده می شود.
تولید مثل در انسان
الگوی تولیدمثل در آدمی به طور اعم با آنچه که در جانوران خشکی مشاهده می شود وبه طور اخص به تولیدمثل در پستانداران بچه زا شباهت دارد.
لازم به یادآوری است که تولید مثل جنسی الحاق سلول های جنسی نروماده است که سلول تخم را تشکیل می دهند واز رشد سلول تخم نوزاد به وجود می آید.
در انسان به سلول جنسی ماده تخمک وبه سلول جنسی نر اسپرم می گویند. سلول های جنسی یا گامتهای نروماده در اعضایی به نام گناد ساخته می شوند.
لقاح در انسان داخلی است وسلول تخم پس از تشکیل درون پیکر ماده می ماند ونوزاد به صورت فرد رشد یافته متولد می شود. پیکر ماده علاوه برمحافظت غذای جنین را نیز فراهم می آورد ودر متابولیسم آن اثرات مهم دیگری دارد. در این حال انسان ماده را اصطلاحا باردار می گویند.
موادغذایی از طریق درهم شدگیهای انگشت مانند بافتهای جنینی ودیواره رحم که جفت نام دارد به جنین در حال رشد می رسد، و رحم وپرده های جنینی در دوران بارداری آدمی همان عملکردی را دارند که تمام پستانداران جفت دار دیگر از خود ظاهر می سازند.