زیست‌شناسی

*Ghazale* · 26/8/18

زیست‌شناسی
لاکتیک اسید
زیست شناسی یا بیولوژی از علوم طبیعی و دانش مربوط به کاوش دربارهٔ جانداران است. این دانش به بررسی ویژگی‌ها و رفتار سازواره‌ها، چگونگی پیدایش گونه‌ها و افراد (کاهش گرایی)، و نیز به بررسی تعامل جانداران با یکدیگر و محیط پیرامونشان می‌پردازد. (زیست‌شناسی سیستم‌ها) زیست‌شناسی شامل موضوعات گسترده ایست که دارای تقسیم‌بندی بسیاری از مباحث و رشته‌های مختلف است. از جمله مهم‌ترین موضوعات آن عبارت از پنج اصل به هم وابسته است که می‌توان آن‌ها را اساس زیست‌شناسی مدرن نامید:

سلول‌ها به عنوان واحد اصلی حیات هستند. (نظریه یاخته)
گونه‌های جدید و صفات موروثی، محصول فرگشت هستند.
ژن‌ها واحد اصلی وراثت هستند.
ارگانیسم‌ها محیط داخلی خود را برای حفظ یک وضعیت پایدار و ثابت، حفظ می‌کنند.
موجودات زنده انرژی مصرف می‌کنند و آن را به صورت دیگری تبدیل می‌کنند.

*Ghazale* · 26/8/18

رشته‌های فرعی زیست‌شناسی به وسیله مقیاسی که در آن موجودات زنده‌ای که قبلاً مطالعه شده‌اند، انواع موجودات زنده مورد مطالعه و روش‌های استفاده شده در مطالعه آنها، تعریف می‌شود: بیوشیمی، مطالعه شیمی اولیه زندگی؛ زیست‌شناسی مولکولی، مطالعه فعل و انفعالات پیچیده در میان مولکول‌های زیستی؛ گیاه‌شناسی، مطالعه زیست‌شناسی گیاهان؛ زیست‌شناسی سلولی، بررسی واحدهای ساختمانی همه حیات، سلول؛ فیزیولوژی، بررسی عملکردهای فیزیکی و شیمیایی بافت‌ها، انـ*ـدام‌ها و دستگاه زیستی هر موجود زنده؛ زیست‌شناسی فرگشتی، بررسی فرایندهایی که تنوع زیستی را ایجاد می‌کنند؛ و بوم شناسی بررسی فعل و انفعالات موجودات زنده در محیط خود.

*Ghazale* · 26/8/18

تاریخچه

اصطلاح بیولوژی (به انگلیسی: biology) از واژه یونانی βίος- بیوس «به معنی زندگی»، و پسوند λογία- لوژیا «به معنی مطالعه چیزی»، مشتق شده‌است. این واژه در آلمان در اوایل سال ۱۷۹۱ ممکن است از پسین‌سازی واژه قدیمی‌تر دوزیستان‌شناسی با حذف واژه دوزیستان، به وجود آمده باشد.

فرم لاتین این اصطلاح نخستین بار در ۱۷۳۶ زمانی که کارل لینه، از واژه biologi در کتاب Bibliotheca botanica خود استفاده کرد، ظاهر شده‌است.

اگرچه زیست‌شناسی در قالب مدرن خود پیشرفت‌های بسیاری یافته‌است، اما علوم مرتبط و وابسته به آن، از زمان‌های قدیم مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. فلسفه طبیعی در اوایل تمدن‌های باستانی میان‌رودان، مصر، شبه‌قاره هند و چین مورد مطالعه قرار گرفت. با این حال، ریشه‌های زیست‌شناسی مدرن و گرایش به مطالعه طبیعت اغلب به یونان باستان برمی‌گردد.در حالی که مطالعه رسمی پزشکی به بقراط (حدود ۴۶۰ سال قبل از میلاد – حدود ۳۷۰ سال قبل از میلاد) برمی گردد، اما ارسطو (۳۲۲ سال قبل از میلاد – ۳۸۴ پیش از میلاد) گسترده‌ترین سهم را برای توسعه زیست‌شناسی به کار گرفت. نقش برجسته او در تاریخچه جانوران و کارهای دیگری با تکیه بر طبیعت‌گرایی، و فعالیت‌های تجربی دیگری که بر روی علت و معلولی زیستی و تنوع زندگی متمرکز بود، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. ثئوفراستوس جانشین ارسطو در لیسه، سلسله کتاب‌هایی در زمینه گیاه‌شناسی نوشت که تا به امروز سالم مانده‌اند و به عنوان مهم‌ترین سهم از دوران باستان و حتی قرون وسطی از علوم گیاهی به حساب می‌آید.

*Ghazale* · 26/8/18

دانشمندان قرون وسطی جهان اسلام که در مورد زیست‌شناسی کتاب نوشته‌اند شامل جاحظ (۸۶۹–۷۸۱)، ابوحنیفه دینوری (۸۹۶–۸۲۸)، که در مورد گیاه‌شناسی کتاب نوشته‌است،و رازی (۹۲۵–۸۶۵) که در مورد کالبدشناسی و فیزیولوژی کتاب نوشته‌است، می‌باشند. دانش پزشکی با تحقیقات دانشمندان اسلامی در مورد سنت‌های فیلسوف یونانی، به خوبی مطالعه شده‌است، در حالیکه تاریخ طبیعی، تفکر ارسطو را به خصوص در حفظ سلسله مراتب ثابت زندگی، به شدت جذب کرده بود.

زیست‌شناسی با ساخت میکروسکوپ آنتونی وان لیوون هوک، شروع به رشد و پیشرفت سریع کرد. این‌گونه بود که دانشمندان ، باکتری، مژه‌داران و تنوع زندگی میکروسکوپی را کشف کردند. تحقیقات انجام شده توسط یان سوامردام منجر به اطلاعات جدید در حشره‌شناسی شده و به توسعه روش‌های اساسی کالبدشکافی میکروسکوپی و رنگ‌آمیزی کمک بسیاری کرده‌است.

پیشرفت در تکنیک‌های میکروسکوپی تأثیر بسیاری در تفکرات زیست‌شناسی داشت. در آغاز سده ۱۹، تعدادی از زیست‌شناسان به اهمیت سلول اشاره کردند. سپس، در ۱۸۳۸، اشلایدن و تئودور شوان شروع به ترویج ایده‌های کنونی جهانی کردند که شامل این موارد بودند: (۱) واحد اصلی موجودات زنده سلول می‌باشد و (۲) سلول‌های هر موجود تمام ویژگی‌های زندگی را دارد، اگرچه آن‌ها با این ایده مخالف بودند که (۳) همه سلول‌ها از تقسیم دیگر سلول‌ها به وجود می‌آیند. به لطف کارهای روبرت ریماک و رودولف فیرخو، در ۱۸۶۰ بیشتر زیست‌شناسان همه سه اصلی را که به عنوان نظریه یاخته شناخته می‌شد، قبول کردند.

در همین هنگام، طبقه‌بندی موجودات زنده و رده‌بندی آن‌ها عامل تمرکز تاریخ‌دانان طبیعی شد. کارل لینه، طبقه‌بندی اساسی برای جهان طبیعی را در سال ۱۷۳۵ (گونه‌هایی که تا آن زمان شناخته شده بودند) منتشر کرد، و در سال‌های ۱۷۵۰ نام‌های علمی را برای تمام گونه‌های خود معرفی کرد. ژرژ-لوئی لکرک کنت دو بوفون، جانوران را به عنوان طبقه‌بندی‌های مصنوعی و گونه‌های زنده را به عنوان تطبیق‌پذیر معرفی کرد – حتی پیشنهاد داد که آن‌ها احتمالاً از نسب مشترک هستند. اگرچه او با فرگشت مخالف بود، بوفون یک چهره کلیدی در تاریخچه اندیشه فرگشتی بود چرا که کارهایش بعدها بر نظریه‌های فرگشتی لامارک و داروین تأثیر گذاشت.

آغاز جدی اندیشه فرگشتی با آثار ژان-باپتیست لامارک می‌باشد، که برای نخستین بار یک نظریه منسجم از فرگشت را ارائه کرد. او فرض کرد که فرگشت نتیجه فشارهای محیطی بر ویژگی‌های جانوران می‌باشد، به این معنی که هرچه یک عضو بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد، پیچیده‌تر و کارآمدتر می‌شود، بنابراین جانور با محیط خود سازگار می‌شود. لامارک اعتقاد داشت که این صفات به دست آمده می‌تواند به فرزندان منتقل شود، و آن‌ها را کامل کرده و توسعه دهد. با این حال، این زیست‌شناس بریتانیایی چارلز داروین بود که روش‌های جغرافیایی زیستی هومبولت، زمین‌شناسی مبتنی بر شکل‌گیری یکتای چارلز لایل، نوشته‌های رشد جمعیت رابرت مالتوس، و تخصص ریخت‌شناسی و مشاهدات طبیعی خود را ترکیب کرد، و با موفقیت نظریه فرگشت بر پایه سازوکار انتخاب طبیعی را ارائه داد. دلایل و شواهد مشابه نیز، آلفرد راسل والاس را به‌طور مستقل به همان نتایج رسانید. هرچند که این موضوع باعث بحث فراوان شد (که تا امروز نیز ادامه دارد)، اما نگرهٔ داروین به سرعت از طریق جامعه علمی گسترش یافته و به زودی به یک اصل مرکزی در سرعت توسعه علم زیست‌شناسی تبدیل شد.

کشف دلیل فیزیکی روی دادن وراثت هم‌زمان با کشف اصول فرگشتی و ژنتیک جمعیت شد. در سال‌های ۱۹۴۰ و اوایل سال‌های ۱۹۵۰، آزمایش‌ها به دی ان ای به عنوان بخشی از کروموزوم اشاره کردند که واحدهای صفاتی را حمل می‌کنند که به نام ژن شناخته می‌شوند. تمرکز بر روی انواع جدیدی از مدل‌های موجودات زنده مانند ویروس‌ها و باکتری‌ها، همراه با کشف ساختار مارپیچ دو رشته‌ای دی ان ای در ۱۹۵۳، راه را برگزار به ژنتیک مولکولی باز کردند. از سال‌های ۱۹۵۰ تا زمان حال، زیست‌شناسی در حوزه مولکولی بسیاری گسترده شده‌است. رمز ژنتیکی توسط هار گوبیند کورانا، رابرت دبلیو. هالی و مارشال وارن نایرنبرگ بعد از درک اینکه دی ان ای از واحدهایی به نام کودون تشکیل شده‌است، شکسته شد. در نهایت، پروژه ژنوم انسان در سال ۱۹۹۰ با هدف ترسیم نقشه ژنتیکی انسان به‌طور کلی راه‌اندازی شد. این پروژه در اصل در سال ۲۰۰۳ تکمیل شد، و تجزیه و تحلیل بیشتر آن هنوز در حال انتشار است. پروژه ژنوم انسان نخستین تلاش جهانی در ترکیب دانش زیست‌شناسی عملکردی، با تعریف مولکولی برای توضیح چگونگی کارکرد بدن انسان و دیگر موجودات بود.

*Ghazale* · 26/8/18

مبانی زیست‌شناسی مدرن

بخش عمده‌ای از زیست‌شناسی مدرن را می‌توان متشکل از پنج اصل به هم وابسته دانست که شامل: نظریه سلولی، تکامل، ژنتیک، هومئوستازی و انرژی است.

نظریه سلولی

نظریه سلولی بیان می‌کند که سلول واحد اساسی زندگی است، و همه موجودات زنده از یک یا چندین سلول تشکیل شده‌اند یا موادی را از سلول‌های خود ترشح می‌کنند (به عنوان مثال، پوسته، استخوان بندی بیرونی). همه سلول‌ها از طریق تقسیم سلولی از سلول‌های دیگر به وجود می‌آیند. در موجودات پر سلولی، هر سلول بدن موجود زنده از یک سلول تخم بارور مشتق شده‌است. همچنین سلول به عنوان واحد اساسی در بسیاری از فرایندهای پاتولوژیک نیز در نظر گرفته می‌شود. به علاوه، پدیده جریان انرژی در سلول‌ها طی فرایند سوخت ساز اتفاق می‌افتد. در نهایت، سلول‌های حاوی اطلاعات وراثتی (دی ان ای)، در طول تقسیم سلولی از یک سلول به سلول دیگر منتقل می‌شوند.

*Ghazale* · 26/8/18

فرگشت (به غلط تکامل)

نوشتار اصلی: تکامل
مفهوم سازماندهی مرکزی در زیست‌شناسی این است که تغییر و توسعه در زندگی در طول فرگشت اتفاق می‌افتد، و تمام موجودات زنده شناخته شده نسب مشترک دارند. نظریه فرگشت ادعا می‌کند که تمام موجودات زنده روی زمین، موجودات زنده و منقرض شده، از یک نیای مشترک یا یک خزانه ژنی نیایی به وجود آمده‌اند. این باور وجود دارد که آخرین نیای مشترک تمام موجودات زنده حدود ۳٫۵ میلیارد سال پیش ظاهر شده‌است. هر چند که فسیل‌هایی از مولکول‌های آلی مربوط به ۳ میلیارد و ۸۵۰ میلیون سال پیش کشف شده‌است. به‌طور کلی زیست‌شناسان حضور همه‌جانبه و جهانی رمز ژنتیکی را به عنوان شاهد قطعی در حمایت از نظریه نیای مشترک جهانی برای همه باکتری‌ها، آرکی باکتری‌ها (باستانیان) و یوکاریوت‌ها در نظر می‌گیرند (پیدایش حیات را ببینید).

معرفی در واژه‌نامه علمی توسط ژان-باتیست لامارک در ۱۸۰۹، نظریه فرگشت تدریجی توسط چارلز داروین ۵۰ سال بعد به عنوان مدل علمی، زمانی که او نیروی محرکه را بیان می‌کرد، ایجاد شد: انتخاب طبیعی.(آلفرد راسل والاس به عنوان همکار کاشف، زمانی که به تحقیق و پژوهش مفهوم تکامل کمک می‌کرد، شناخته شد).در حال حاضر، فرگشت برای توضیح تغییرات بزرگ یافته شده بر روی زمین استفاده می‌شود.

نظریه داروین بیان می‌کند که گونه‌ها و نژادها در طول فرایندهای انتخاب طبیعی و انتخاب مصنوعی یا پرورش انتخابی توسعه یافته‌اند.رانش ژن به عنوان یک مکانیسم اضافی از توسعه تکاملی در سنتز مدرن نظریه بیان می‌شود.

تاریخچه فرگشتی گونه‌ها – که ویژگی‌های گونه‌های مختلف را از جایی که آمده‌اند توصیف می‌کند – همراه با رابـ*ـطه شجره نامه‌شان با دیگر گونه‌ها به عنوان تبارزایش شناخته می‌شود. با روش‌های گسترده متفاوت زیست‌شناسی، اطلاعاتی دربارهٔ تبارزایش به دست آمده‌است. این اطلاعات عبارتند از مقایسه توالی اسید نوکلئیک در زیست‌شناسی مولکولی یا ژنومیک، و مقایسه فسیل‌ها یا دیگر موجودات باستانی در دیرینه شناسی. زیست‌شناسان روابط فرگشتی را با روش‌های مختلف از جمله تبارزایش، فنوتیک و شاخه بندی سازماندهی و تجزیه و تحلیل می‌کنند. (برای مشاهده خلاصه‌ای از رویدادهای مهم در فرگشت زندگی که در حال حاضر توسط زیست‌شناسان درک شده‌است جدول زمانی فرگشتی را مطالعه کنید)

*Ghazale* · 26/8/18

ژنتیک

نوشتار اصلی: ژنتیک
ژن‌ها واحد اصلی وراثت در تمام موجودات زنده هستند. یک ژن واحد اصلی وراثت بوده و قسمتی از دی ان ای می‌باشد که شکل یا عملکرد یک موجود را با روش‌های خاص تحت تأثیر قرار می‌دهد. تمام موجودات زنده، از باکتری‌ها تا جانوران، دستگاه‌های اساسی یکسانی که توسط دی ان ای کپی شده و به پروتئین ترجمه می‌شوند را به اشتراک می‌گذارند. سلول‌ها ژن دی ان ای را به نسخه آران‌ای ژن رونویسی می‌کنند، و سپس ریبوزوم آران‌ای را به پروتئین ترجمه می‌کند، و یک توالی اسید آمینه به وجود می‌آید. رمز ترجمه از کدون آر ان ای به اسید آمینه در بیشتر موجودات زنده مشابه است، اما در بعضی از آن‌ها تفاوت‌های کمی دارد. به عنوان مثال، توالی از دی ان ای که انسولین را در انسان‌ها کد می‌کند وقتی درون موجود زنده دیگری مثل گیاهان قرار بگیرد نیز انسولین را کد می‌کند.

دی ان ای معمولاً به شکل کروموزوم خطی در یوکاریوت‌ها و کروموزوم حلقوی در پروکاریوت‌ها وجود دارد. کروموزوم ساختاری سازمان یافته متشکل از دی ان ای و هیستون‌ها می‌باشد. مجموعه‌ای از کروموزوم‌ها در یک سلول و دیگر اطلاعات وراثتی یافت شده در میتوکندری‌ها، کلروپلاست‌ها، یا دیگر مکان‌ها در مجموع به عنوان ژنوم شناخته می‌شوند. در یوکاریوت‌ها، ژنوم دی ان ای در هسته سلول و به مقدار کم همراه میتوکندری و کلروپلاست وجود دارد. در پروکاریوت‌ها، دی ان ای درون منطقه‌ای نامنظم از سیتوپلاسم به نام نوکلئوئید (ناحیه هسته) قرار گرفته‌است.اطلاعات ژنتیکی در یک ژنوم درون ژن‌ها قرار دارند، و مجموعه کاملی از این اطلاعات را در یک موجود زنده ژنوتیپ می‌نامند.

*Ghazale* · 26/8/18

هومئوستازی

نوشتار اصلی: هومئوستازی
هومئوستازی توانایی یک سیستم باز در تنظیم محیط داخلی برای حفظ شرایط پایدار با استفاده از تعادل پویای چندگانه می‌باشد که با مکانیسم‌های تنظیمی مرتبط می‌باشد. در تمام موجودات زنده، خواه جانداران تک یاخته‌ای یا چند یاخته‌ای، هومئوستاز وجود دارد.

برای حفظ تعادل پویا و انجام مؤثر عملکردهای خاص، یک سیستم باید اختلال را شناسایی و به آن پاسخ دهد. پس از تشخیص یک اختلال، یک سیستم بیولوژیکی به‌طور معمول از طریق خودتنظیمی منفی به آن پاسخ می‌دهد. به این معنی که با کاهش یا افزایش فعالیت هر انـ*ـدام یا سیستم، شرایط ثابت می‌شود. به عنوان مثال آزاد شدن گلوکاگون در زمان کاهش شدید سطح قند.

*Ghazale* · 26/8/18

انرژی

بقای یک موجود زنده بستگی به ورود مداوم انرژی دارد. واکنش‌های شیمیایی که مسئول این ساختارها و عملکردها هستند انرژی را برای کمک به سلول‌های جدید و حفظ آن‌ها از موادی که به عنوان غذا عمل می‌کنند استخراج می‌کنند. در این فرایند مولکول‌های مواد شیمیایی که غذا را تشکیل می‌دهند نقش دارند؛ اول، آن‌ها حاوی انرژی هستند که می‌توانند مبدل واکنش‌های شیمیایی باشند؛ دوم، آن‌ها ساختارهای مولکولی جدید را از مولکول‌های زیستی می‌سازند.

موجودات زنده‌ای که مسئول تولید انرژی به اکوسیستم هستند به نام تولیدکننده یا اتوتروف شناخته می‌شوند. تقریباً تمام این موجودات انرژی اولیه را از خورشید به دست می‌آورند. گیاهان یا نورپروردها (فتواتوتروف) با انجام فرایندی به نام فتوسنتز از انرژی خورشید برای تبدیل مواد خام به مولکول‌های آلی استفاده می‌کنند، از جمله ATP (آدنوزین تری فسفات)، که با شکستن پیوندهایش انرژی آزاد می‌شود. هرچند در بعضی اکوسیستم‌ها استخراج انرژی توسط شیمی پروردها از متان، سولفید یا دیگر منابع انرژی غیر خورشیدی صورت می‌گیرد.

برخی از انرژی‌های بدست آمده برای تولید زیست توده‌ها برای حفظ حیات و تأمین انرژی برای رشد و توسعه استفاده می‌شوند. اکثریت باقی‌مانده این انرژی به عنوان گرما و مولکول‌های زاید از دست می‌رود. مهمترین فرایندهایی که انرژی به دام افتاده در مواد شیمیایی را برای حفظ حیات استفاده می‌کنند متابولیزم و تنفس یاخته‌ای (تنفس سلولی) هستند.

*Ghazale* · 26/8/18

پژوهش

ساختار
نوشتار‌های اصلی: زیست‌شناسی مولکولی، زیست‌شناسی سلولی، ژنتیک و زیست‌شناسی رشد
زیست‌شناسی مولکولی، مطالعه زیست‌شناسی در سطح مولکولی می‌باشد. این زمینه، با دیگر موضوعات زیست‌شناسی همپوشانی دارد، به خصوص با ژنتیک و بیوشیمی. زیست‌شناسی مولکولی عمدتاً به درک فعل و انفعالات بین سیستم‌های مختلف یک سلول می‌پردازد، از جمله ارتباطات دی ان ای، آر ان ای، و سنتز پروتئین و یادگیری اینکه چگونه این فعل و انفعالات تنظیم می‌شوند.

زیست‌شناسی سلولی، به مطالعه ساختاری و فیزیولوژیکی خواص سلول‌ها از جمله، رفتار آنها، فعل و انفعالات، و محیط می‌پردازد. این مطالعات در سطح میکروسکوپی و مولکولی برای جانداران تک یاخته‌ای مثل باکتری‌ها، همچنین، سلول‌های تخصص یافته جانداران چندیاخته‌ای مثل انسان، انجام می‌شوند. درک ساختار و عملکرد سلول‌ها برای تمام علوم زیستی اساسی می‌باشد. شباهت‌ها و تفاوت‌های بین انواع سلول‌ها به زیست‌شناسی مولکولی مربوط می‌باشد.

آناتومی، اشکال میکروسکوپی ساختارها از جمله انـ*ـدام‌ها و دستگاه‌های انـ*ـدام‌ها را در نظر می‌گیرد.

ژنتیک، علم مربوط به ژن، وراثت و گوناگونی ارگانیسم‌ها است. ژن‌ها اطلاعات لازم برای سنتز پروتئین‌ها را کد می‌کنند، که به نوبه خود نقش مهمی در فنوتیپ نهایی ارگانیسم دارند. در تحقیقات جدید، ژنتیک ابزار مهمی در بررسی عملکرد یک ژن خاص یا بررسی فعل و انفعالات ژنتیکی فراهم می‌کند. در بدن جانداران، اطلاعات ژنتیکی معمولاً در کروموزوم‌ها حمل می‌شوند، جایی که ساختار شیمیایی مولکول دی ان ای خاص ارائه شده‌است.

زیست‌شناسی رشد، در مورد فرایندهایی که در آن انـ*ـدام‌ها رشد و توسعه می‌یابند، مطالعه می‌کند. در منشأ رویان شناسی، زیست‌شناسی رشد مدرن در مورد کنترل ژنتیکی رشد یاخته، دگرگونی یاخته، و «ریخت زایی» و اینکه کدام فرایند به تدریج باعث افزایش بافت‌ها، انـ*ـدام‌ها، و کالبدشناسی می‌شود، مطالعه می‌کند. مدل ارگانیسم برای زیست‌شناسی رشد شامل کرم گرد سینورابدیتیس الگانس،
مگس سرکه، ماهی گورخری دانیو رریو، موش خانگی و علف بد*کاره رشادی گوش موشی می‌باشند. (یک ارگانیسم مدل، گونه‌ای است که مطالعه گسترده برای درک پدیده زیستی خاص روی آن انجام می‌شود، با انتظار اینکه این اکتشافات بینشی از ارگانیسم را نسبت به ارگانیسم‌های دیگر ارائه می‌دهد)

خوش آمدید به رمان ۹۸ | بهترین انجمن رمان نویسی

ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید

مدير بازنشسته

مدير بازنشسته

مدير بازنشسته

مدير بازنشسته

مدير بازنشسته

مدير بازنشسته

مدير بازنشسته

مدير بازنشسته

مدير بازنشسته

مدير بازنشسته

ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید

درباره ما

لینک‌های پیشنهادی رمان ۹۸

آمار آنلاین