درسنامه آموزشی زیست شناسی هنرستان

حیات و مبانی زیست‌شناسی:

پیدایش حیات:

مسئله منشأ حیات و چگونگی ظهور جانداران در روی کرهٔ زمین از جمله مسائلی است که از قدیم‌ترین اعصار مورد توجه انسان‌ها بوده و امروزه نیز به عنوان یک سؤال برای اذهان انسان‌ها مطرح است. در طول تاریخِ اندیشهٔ بشر نظریه‌های گوناگونی در این باره ابراز شده است. بيشتر ستاره شناسان باور دارند كه پیدایش جهان حدود 14 ميليارد سال قبل، از یک انفجار بزرگ يا بيگ‌بنگ شروع شد (تصویر 1-1). برخی از آیات قرآن مجید نیز وقوع یک انفجار بزرگ در زمان پیدایش جهان را تأیید می‌نماید، نظیر آیهٔ 104 سوره انبیاء «روزی که آسمان را همچون پیچیدن صفحهٔ نامه‌ها درهم می‌پیچیم، همان گونه که بار نخست آفرینش را آغاز کردیم دوباره آن را باز می‌گردانیم، وعده‌ای است بر عهدهٔ ما که انجام دهندهٔ آنیم.»

در خصوص پیدایش موجودات زنده فرضیات متعددی در طول تاریخ مطرح شده است، از جمله:

الف) فرضیهٔ پیدایش خودبه‌خودی: منظور از پیدایش خودبه‌خودی یا خلق‌الساعهٔ حیات آن است که موجودات زنده می‌توانند یکباره از محیط غیرزنده نشئت بگیرند. این فرضیه در یونان قدیم رواج گسترده داشت؛ ارسطو فیلسوف و دانشمند برجسته قرن سوم قبل از میلاد از معتقدین این نظریه بوده است.

ب) فرضیه ازلی بودن حیات: این فرضیه از طرف لوئی پاستور دانشمند فرانسوی در اواخر قرن 19 بیان شد، وی معتقد بود هر موجود زنده از موجود زنده قبل خود به وجود آمده است، نتیجهٔ طبیعی این نحوهٔ نگرش دربارهٔ جانداران آن است که باید پذیرفت جانداران یا حیات، همیشه وجود داشته است و به عبارت دیگر نقطه پدید آمدن ندارد.

ج) فرضیه پیدایش تدریجی حیات: عده‌ای از زیست‌شناسان، از حدود 80 سال پیش، بخش‌های مختلف این نظریه را مطرح کردند که موجودات زنده به‌صورت یکباره از محیط نشئت نگرفته‌اند، بلکه پیدایش حیات در طی مراحل متعدد صورت گرفته است. آیات قرآن از جمله آیهٔ 54 سوره اعراف که تأیید می‌کند خداوند متعال مجموعهٔ آسمان‌ها و زمین را در شش دوران متوالی آفریده است. بر این اساس، نخستین یاخته‌ها با هر خاستگاهی که داشته باشند، به‌صورت جانداران جدیدی تکامل یافتند که شاید جالب‌ترین نِمود آن‌ها هم همین باشد، یعنی با سرآغازی چنان کوچک توانستند صاحب سرانجامی چنین بزرگ شوند. تکامل همواره مهم‌ترین نشان ماده زنده بوده است و امروزه نیز این ماده زنده دائما در حال تکوین و تغییر است و هیچ‌گاه این تغییر پایان نمی‌یابد.

زیست‌شناسی چیست؟

زیست‌شناسی (علوم‌زيستی) به مجموعه علومی اطلاق می‌شود که به شناخت علمی موجودات زنده (تصویر 2-1) و عوامل مؤثر بر آنها منجر می‌شود، لذا با این علم می‌توان توصیف جامعی از مفهوم حیات را به‌دست آورد. بنابراین آنچه را که حیات می‌گوییم در واقع نِمودهای تجربی اَعمال تمام موجودات زنده‌ای است که در همه جای کرهٔ زمین پراکنده شده‌اند.

بنابراين، دانش علوم‌زيستی، مجموع آگاهی‌هایی است که پژوهشگران علوم‌زيستی با استفاده از روش علمی، در آزمايشگاه یا در محيط‌زيست طبيعی موجودات زنده، به‌دست آورده‌اند.

روش علمی، روشی منطقی و منظم است که چهارچوب کلی راهنمای پژوهشگران است. مراحل اصلی روش علمی (تصویر 3-1) به شرح زیر است:

1- طرح مسئله:

برای کسانی که تفکر علمی دارند اغلب با مشاهدهٔ یک پدیده، پرسش یا پرسش‌هایی مطرح می‌شود.

2- تحقیق:

پژوهشگر برای يافتن پاسخ پرسش‌ها به منابع مختلف اطلاعاتی مثل کتاب‌ها و مقالات علمی مراجعه و تا حد امکان اطلاعات موجود را جمع‌آوری می‌کند؛ حتی ممکن است به مشاهدات و آزمايش‌های بیشتری بپردازد.

3- فرضیه‌سازی:

به پاسخ منطقی و احتمالی برای بیان چرایی مسئله‌ای که بر پایهٔ اطلاعات جمع‌آوری شده، تجربه‌ها و ذهن خلاق خود پژوهشگر مطرح می‌شود، فرضیه می‌گویند. فرضیه باید آزمایش شود تا درستی و نادرستی آن روشن شود.

4- آزمایش فرضیه:

آزمون یک فرضیه، با به کار بردن مراحلی تحقق می‌یابد که پژوهشگر سعی کند همهٔ عواملی را که بر نتيجهٔ آزمايش اثر می‌گذارند کنترل کند.

5- نتیجه‌گیری:

به بررسی و جمع‌بندی واقعیت‌های حاصل از آزمایش که فرضیهٔ مورد آزمایش را رد یا تأیید می‌کند نتیجه‌گیری می‌گویند. در صورت رد یک فرضیه به ایجاد و آزمایش فرضیهٔ دیگری می‌پردازیم.

6- نظریه (تئوری):

فرضیه‌ای است که توسط بسیاری از دانشمندان بارها آزمایش شده و به نتایج مشابه رسیده است.

7- انتشار گزارش:

دانشمندان لازم است نظریه حاصل از آزمایش‌های علمی‌شان را، به‌منظور استفادهٔ سایر محققان، در مجلات و پایگاه‌های علمی گزارش دهند.

کاربرد زیست‌شناسی:

امروزه موضوعات علوم‌زيستی بسيار گسترده و متنوع شده است، بر همین اساس پژوهش‌های علوم‌زيستی را می‌توان در دو گروه علوم‌زيستی پايه‌ای و علوم‌زيستی کاربردی جای داد.

از میلیون‌ها سال قبل بر روی زمین حشره‌ای به‌نام سنجاقک وجود داشته که دارای دو جفت بال است. سنجاقک‌ها در زمان پرواز به راحتی خود را صاف نگه می‌دارند و با استحکام لازم دور می‌زنند. هر یک از بال‌های چهارگانهٔ آن‌ها توسط عضلات جداگانه‌ای کنترل می‌شود. در نتیجه پروازشان همواره از یک کنترل عالی برخوردار است.

متخصصین، با ردیابی و جهت‌یابی‌های بدن و بال سنجاقک‌ها به کمک فیلم‌برداری ویدئوییِ پرسرعت، متوجه شدند که آن‌ها چگونه نیروی بال هایشان را برای اجرای عمل دور زدن، تغییر می‌دهند.

حال به یکی از سازه‌های دست انسان که از سنجاقک الگو گرفته است دقت کنید:

آیا تا به حال به شکل و عمل یک بالگرد توجه کرده‌اید؟ پره‌های بالگرد مانند بال‌های سنجاقک است و انتهای کشیدهٔ بالگرد شبیه دُم نازک این جانور است. بی‌شک الگوی ساخت بالگرد را از روی این جاندار کپی‌برداری کرده‌اند (تصویر 4-1).

مثال قبل یکی از پژوهش‌های علوم‌زیستی پایه‌ای و کاربردی به منظور شناخت قوانین پرواز برای بهتر زیستن انسان است. امروزه پژوهش‌های علوم‌زیستی به طور وسیعی در حال انجام است تا قوانین زیستی ناشناخته کشف شوند.

قابل ذکر است که علوم‌زيستی با علوم ديگر بسیار مرتبط است. پژوهشگران علوم‌زيستی در هنگام تحقيق دربارهٔ جانداران از موضوعات مختلف بهره می‌برند. شيمی و فيزيک از جمله علومی هستند که بيشترين کاربرد را در علوم زيستی دارند.

انواع ترکیبات شیمیایی موجودات زنده:

همانگونه که می‌دانيد، کوچک‌ترين واحد سازندهٔ ماده اتم نام دارد. اتم‌ها به هم می‌پيوندند و مولکول‌ها را پديد می‌آورند.

مواد شیمیایی بدن موجودات زنده به دو گروه عمده تقسيم می‌شوند: مواد معدنی و مواد آلی (5-1).

مواد معدنی:

موجودات غيرزنده از مواد معدنی تشکيل شده‌اند؛ اما برخی از موجودات زنده، بعضی از مواد معدنی موجود در طبيعت را به صورت مواد آلی در می‌آورند. مواد معدنیِ مهمِ بدن موجودات زنده عبارت‌اند از: آب، گازها و املاح (نمک‌ها) (تصویر 6-1)

آب: يکی از مهم‌ترين مواد معدنی موجود در طبيعت و نيز یکی از اساسی‌ترین مواد در بدن موجودات زنده «آب» است. مقدار آب موجود در بدن موجودات زنده به‌طور متوسط 70 درصد وزن بدن است. با توجه به نقش آب در بدن انسان (تصویر 7-1)، از دست رفتن 10 درصد آب بدن نتایج زیان‌باری درپی خواهد داشت.

گازها: کربن دی‌اکسید ($C{{O}_{2}}$) و اکسیژن (${{O}_{2}}$) به‌عنوان گازهای تنفسی محسوب می‌شوند که پيوسته بين موجودات زنده و محيط مبادله می‌شوند (تصویر 8-1). همانطور که در ادامه خواهید خواند، دو فرایند فتوسنتز و تنفس در تولید و مصرف این گازها سهم بسزایی دارند.

نمک‌ها (املاح): نمک‌ها مثالی دیگر از ترکيبات معدنی هستند. نمک‌ها در یاخته به‌صورت «یون» وجود دارند، مانند سدیم کلرید که به‌صورت یون سدیم ($N{{a}^{+}}$) و یون کلر ($C{{I}^{-}}$) در یاخته دیده می‌شوند. مثال دیگری از یون‌های مثبت: کلسیم، پتاسیم و منیزیم، و یون‌های منفی: نیترات‌ها، کربنات‌ها و فسفات‌ها هستند که این یون‌ها در ساختار بعضی از بخش‌های بدن موجودات زنده که به انجام بسياری از واکنش‌های زيستی بدن کمک می‌کنند، وجود دارند. به همین دلیل کمبود (جدول 1-1) یا افزایش یون‌ها باعث اختلال در حیات یاخته‌ها می‌شود.

جدول 1-1- برخی از عناصرِ معدنی مورد نیاز بدن و عوارض کمبود آنها در بدن

عنصر	منابع غذایی	عوارض در اثر کمبود
کلسیم	لبنیات، گوشت و سبزیجات	نرمی استخوان، اختلال در انقباض ماهیچه، اختلال در انعقاد خون
سدیم	نمک، پنیر، ماهی، گوشت، تخم مرغ و شیر	کمبود آن باعث ضعف عضلانی و ازدیاد آن باعث افزایش فشار می‌شود.
آهن	غذای گوشتی، سویا، کشمش، انجیر و اسفناج	کم‌خونی، ضعف و خستگی
ید	غذاهای دریایی و نمک یددار	عارضهٔ گواتر، عقب‌افتادگی ذهنی و جسمی در کودکان

مواد آلی:

در گذشته تصور بر این بود که مواد آلی به‌وسیلهٔ موجودات زنده ساخته می‌شوند اما امروزه در آزمایشگاه‌ها و حتی در صنعت، مواد آلی متعددی تولید و مورد استفاده انسان قرار می‌گیرد.

اتم کربن، به‌صورت عنصر اصلی در مواد آلی وجود دارد. البته ترکیبات آلی علاوه بر کربن حاوی عناصر دیگری نظیر هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن، فسفر و گوگرد نیز هستند. ترکيب‌های آلی موجود در پيکر موجودات زنده را می‌توان در چهار گروه قرار داد (تصویر 9-1).

قابل ذکر است که بدن آب موردنیاز خود را علاوه بر آشامیدن و خوردن غذاهای مختلف می‌تواند با ساخت مواد آلی درشت مولکول به شکل پُلیمر (تصویر 11-1)، تأمین کند، برای مثال آمینواسید یک مولکول نسبتاًً کوچک است که به عنوان مونومر در ساختار پروتئین شرکت دارد. این مونومرها وقتی با کمک آنزیمی خاص به یکدیگر متصل می‌شوند، مولکول‌های آب تولید می‌شود (تصویر 10-1).

الف) هیدرات‌های کربن (قندها): قندها یکی از ترکیبات آلی هستند که از آنها به عنوان منبع انرژی در یاخته، استفاده می‌شود: نظیر گلوکز که سوخت رایج یاخته‌های بدن است.

قندها عمدتاً از عناصر هيدروژن، اکسيژن و کربن تشکیل شده‌اند. قندهای ساده به عنوان مونوساکاریدها مَعروف‌اند، این قندها براساس تعداد کربن نام‌گذاری می‌شوند. قندهای پنج‌کربنه (پنتوزها) و قندهای شش‌کربنه (هگزوزها) مهم‌ترین مونوساکارید‌ها هستند. دی‌ساکاریدها قندهایی هستند که در ساختار خود دو قند ساده دارند و پُلی ساکاریدها درشت مولکول‌هایی هستند که در ساختار خود تعداد زیادی مونوساکارید دارند (تصویر 12-1)

ب) لیپیدها: ليپيدها نيز مانند هيدرات‌های کربن عمدتاً از عناصر هيدروژن، اکسيژن و کربن ساخته شده‌اند. ویژگی همه لیپیدها آب‌گریز بودن آنهاست. ليپيدها مهم‌ترین ترکیبات ذخیره کننده انرژی در یاخته محسوب می‌شوند.

گروه‌های مهم لیپیدها به شرح زیر است:

تری‌گليسريدها: از ترکيب سه مولکول اسيد چرب و يک مولکول گليسرول حاصل می‌شوند (تصویر 13-1). چربی‌ها و روغن‌ها دو نوع مختلف از تری‌گلیسریدها هستند.

چربی‌ها در دمای معمولی اتاق به حالت جامدند نظیر کَره، در صورتی که روغن‌ها در دمای معمولی اتاق به حالت مایع‌اند، نظیر روغن ذرت، روغن آفتابگردان و روغن زیتون.

فسفولیپیدها: این گروه از اجزای اصلی غشاءِ یاخته‌ای هستند. ساختار این لیپیدها به تری‌گلیسریدها بسیار شباهت دارد. تفاوت مهم این دو در آن است که مولکول گلیسرول در فسفولیپیدها به دو اسید چرب و یک گروه فسفات متصل است (تصویر 14-1).

استروئیدها: کلسترول استروئیدی است که در غشاء یاخته جانوری یافت می‌شود (تصویر 16-1). یاخته‌های جانوری از این ماده برای ساختن سایر استروئیدها، نظیر هورمون‌های استروئیدی استفاده می‌کنند. افزایش کلسترول خون ممکن است موجب بیماری مربوط به رگ‌ها شود. ساختار کلی همهٔ استروئیدها تقریباً یکسان و شبیه مولکول کلسترول است (تصویر 16-1).

موم‌ها: موم‌ها پلیمری از اسیدهای چرب‌اند و از چربی‌ها آبگریزترند. این ویژگی سبب شده است تا موم‌ها برای بخش‌های جوان گیاهان و میوه‌ها، پوشش مناسبی باشند (تصویر 17-1). برخی از جانوران، از جمله حشراتی مانند زنبور عسل نیز موم تولید می‌کنند.

پ) پروتئین‌ها: پروتئين‌ها، علاوه بر عنصر هيدروژن، اکسيژن، کربن و نيتروژن، در برخی از موارد حتی عنصر گوگرد نیز در ساختار خود دارند. پروتئین‌ها، پلیمرهایی هستند که از مونومرهایی به نام آمینواسید تشکیل شده‌اند (تصویر 18-1). حدود 20 نوع آمینواسید مختلف در پروتئین‌ها وجود دارند.

هر یک از ما، دارای ده‌ها هزار نوع پروتئین در بدنمان هستیم که هر کدام از آنها ساختار سه‌بُعدی خاصی دارند و کار ویژه‌ای انجام می‌دهند. پروتئین‌ها در ساختار یاخته‌ها و بدن جانداران شرکت و در انجام همهٔ کار‌های درون یاخته‌ها نقش دارند. نمونه‌هایی از انواع پروتئین‌ها را از نظر نوع کارشان در بدن، در (تصویر 19-1) ملاحظه می‌کنید.

آنزيم‌ها: آنزیم‌ها واکنش دهنده‌های زیستی هستند و بسیاری از واکنش‌های شیمیایی را که در یاخته‌ها روی می‌دهد، عملی می‌کنند. بدون آنزیم‌ها، واکنش‌های زیستی به اندازه‌ای آهسته صورت می‌گیرد که ادامهٔ زندگی با این حالت، ممکن نیست.

آنزیم‌ها عمل اختصاصی دارند. یاخته از هرکدام از آنها بارها استفاده می‌کند، چون آنزیم‌ها در واکنش‌هایی که انجام می‌دهند، هیچ تغییری نمی‌کنند.

آنزیم‌ها نسبت به تغییرات شدید دما حساس‌اند. بسیاری از آنزیم‌های بدن ما در دمای بالاتر از 40 درجه سانتی‌گراد غیرفعال می‌شوند. آنزیم‌ها نسبت به تغییرات شدید pH محیط حساس‌اند.

چگونگی عمل آنزیم‌ها را در (تصویر 20-1) مشاهده می‌کنید. آنزیم‌ها نیز مانند سایر پروتئین‌ها شکل سه‌بٌعدی ویژه‌ای دارند.

بخشی از مولکول آنزیم، قالبی برای چسبیدن به بخشی از پیش ماده است آن بخش از آنزیم که به پیش‌ماده ملحق می‌شود، جایگاه فعال نام دارد.

پس از اتصال پیش‌ماده به جایگاه فعال، واکنش انجام می‌شود. سپس پیش ماده، که اکنون فراورده نام دارد، از آن جدا می‌شود. بعضی ویتامین‌ها و مواد معدنی اتصال آنزیم را به پیش‌ماده آسان‌تر می‌کنند و باعث می‌شوند سرعت انجام واکنش‌های آنزیمی افزایش یابد.

ت) اسیدهای نوکلئیک (اسیدهای هسته‌ای): یکی دیگر از ترکیبات آلی اسیدهای نوکلئیک‌اند. اسیدهای نوکلئیک مولکول‌های درشت و پیچیده‌ای هستند که از مونومرهایی به‌نام نوکلئوتید ساخته شده‌اند.

در ترکیب هر نوع نوکلئوتید یک مولکول قند پنج‌کربنی، یک باز آلی و یک تا سه گروه فسفات وجود دارد (تصویر 22-1).

اسیدهای نوکلئیک را برحسب قند موجود در آنها به دو دسته تقسیم می‌کنند:

DNA (دئوکسی‌ریبونوکلئیک‌اسید) و RNA (ریبونوکلئیک اسید).

نوع قند نوکلئوتيدهای سازندهٔ AND، از دئوکسی ریبوز تشکیل شده است و نوع باز آلی نوکلئوتیدهای آن يکی از چهار بازی است که آنها را با علامت‌های T (تیمین)، C (سیتوزین)، G (گوانین) و A (آدنین) شناسایی می‌کنند. در صورتی که نوع قند نوکلئوتيدهای سازندهٔ RNA، از ریبوز تشکیل شده است و نوع باز آلی نوکلئوتیدهای آن یکی از چهار بازی است که آنها را با علامت‌های U (یوراسیل) G، C وA شناسایی می‌کنند (تصویر 23-1).

مولکول DNA، مولکول بسيار طويلی است که از دو رشته تشکیل شده است. در هر رشته، هزارها نوکلئوتيد به هم متصل شده، وجود دارد. اين دو رشته مانند دو رشتهٔ يک زيپ به هم متصل شده‌اند. در ضمن ترتيب قرار گرفتن نوکلئوتيدها در دو رشتهٔ DNA طوری است که همواره G در مقابل C و نوکلئوتید A در مقابل T قرار می‌گیرد. دو رشتهٔ DNA فنرمانند، حولِ محوری فرضی تاب می‌خورند (تصویر 23-1)

یاخته و ساختار آن:

موجودات زنده از لحاظ شکل و ساختار و اندازه و رفتار گوناگون‌اند، اما با وجود گوناگونی، شباهت‌های اساسی با یکدیگر دارند.

به عقیدهٔ زیست‌شناسان، موجودات زنده ساختار سازمان یافته دارند، می‌توانند در طول زندگی سازمان و نظم خود را حفظ کنند و آن را به نسل بعد منتقل سازند این سازمان یافتگی، همچنان در ساختار شیمیایی موجوداتِ زنده وجود دارد.

بدن موجودات زنده از یاخته ساخته شده است (تصویر 24-1)، بعضی از موجودات زنده تک یاخته‌ای و بعضی دیگر پریاخته‌ای‌اند.

 

در درس علوم تجربی پایهٔ هفتم یاخته به عنوان کارخانه‌ای معرفی شد که هر یک از اجزای آن وظایفی را برعهده داشته‌اند. به‌طور کلی هر یاخته از سه بخش اساسی: غشای یاخته‌ای، سیتوپلاسم و هسته ساخته شده است. در این فصل سعی خواهد شد که به نقش حیاتی این اجزا در یاخته و بدن اشاره نماییم.

غشای یاخته:

همهٔ یاخته‌ها توسط غشای سیتوپلاسمی (غشای پلاسمایی) احاطه می‌شوند (تصویر 14-1). غشای یاخته وظایف متعددی برعهده دارد، از جمله کنترل ورود مواد به داخل و خروج مواد از یاخته و نگهداری محتویات درون یاخته.

دیوارهٔ یاخته‌ای: بر روی غشای برخی از یاخته‌های جانداران از جمله گیاهان، دیوارهٔ یاخته‌ای وجود دارد. دیوارهٔ یاخته‌ای باعث محافظت و نگهداری یاخته و همچنین شکل بخشیدن به یاخته می‌گردد (تصویر 25-1) و اغلب پس از مرگ و از بین رفتن سایر قسمت‌های یاخته باقی می‌ماند.

سیتوپلاسم:

سیتوپلاسم محلول شفاف و نسبتاًً غلیظی است که بین هسته و غشای یاخته‌ای قرار دارد. اجزای مختلفی به‌نام اندامک و اجزای درون یاخته‌ای در سیتوپلاسم وجود دارد که هر یک وظیفه مخصوصی را عهده‌دار هستند.

الف) اسکلت یاخته‌ای: شبکه‌ای از رشته‌ها و لوله‌های پروتئینی متصل به هم در سراسر سیتوپلاسم وجود دارد که به آنها اسکلت یاخته‌ای می‌گویند. کار اسکلت یاخته‌ای استحکام بخشیدن به یاخته است (تصویر 26-1).

ب) ریبوزوم: همانطور که قبلاً اشاره شد، پروتئین‌ها از مواد آلی بسیار مهم در بدن موجودات زنده هستند، اما این مواد چگونه ساخته می‌شوند؟

ماشین پروتئین‌سازی یاخته‌ها ساختارهای بسیار ریزی به نام ریبوزوم‌ها است. ریبوزوم‌ها بر روی غشای اغلب شبکه‌های آندوپلاسمی یا به‌طور پراکنده در داخل سیتوپلاسم وجود دارند (27-1).

پ) شبکهٔ آندوپلاسمی: لوله‌های منشعب و باریکی هستند که در سراسر سیتوپلاسم کشیده شده و در بعضی بخش‌ها حجیم‌اند و به‌صورت کیسه در آمده‌اند. شبکه آندوپلاسمی به دو صورت زبر و صاف در یاخته دیده می‌شود. شبکه آندوپلاسمی زبر بر خلاف صاف در سطح خود ریبوزوم دارد. کار شبکه آندوپلاسمی، تولیدکردن و بردن مواد به بخش‌های مختلف سیتوپلاسم است (27-1).

ت) جسم گلژی: دارای اجزای کیسه مانندی است که در کنار هم قرار دارند. در سیتوپلاسم یاخته، وظیفهٔ بسته‌بندی مواد شیمیایی که باید از یاخته خارج شوند به‌عهدهٔ جسم گلژی است (28-1).

ث) لیزوزوم: اندامک لیزوزوم سرشار از آنزیم‌های گوارشی است و عمل تجزیهٔ بسیاری از مولکول‌های موجود در یاخته برعهده آن است. این اندامک در مصرف انرژی، از بین بردن مواد زائد، تخریب برخی از ویروس‌ها یا مواد مضر وارد شده به یاخته، نقش مهمی ایفا می‌کند (تصویر 27-1). بر همین اساس می‌توان گفت اندامک لیزوزوم یک بمب درون یاخته‌ای است.

ج) واکوئُل: بسیاری از یاخته‌ها دارای کیسه‌هایی انباشته از آب توأم با ذخیرهٔ مواد غذایی و املاح‌اند که به آنها واکوئُل می‌گویند.

مواد زائد نیز، تا زمانیکه یاخته آنها را دفع کند، در واکوئل‌ها باقی می‌مانند. در بسیاری از یاخته‌های گیاهی واکوئل‌ها، فضای زیادی را در داخل یاخته اشغال می‌کنند. مایع درون واکوئل‌ها به شادابی و استواری گیاهان کمک می‌کند (28-1).

چ) میتوکندری: طیفی از فعالیت‌های بدن ما با میتوکندری در ارتباط است. میتوکندری، به‌عنوان موتور تولید انرژی در یاخته، سبب می‌شود تا مادهٔ آلی سوختی یاخته، که عمدتا گلوکز است در فرایندی به نام تنفس یاخته‌ای و در حضور اکسیژن بسوزد تا به انرژی مورد استفادهٔ یاخته یعنی (Adenosine Triphosphate) ATP تبدیل شود. ATP برای اجرای فعالیت‌های بدن مثل بینایی، شنوایی، کار قلب و... (تصویر 29-1) ضروری است.

ساختار میتوکندری برای انجام دادن تنفس، سازگاری خوبی را نشان می‌دهد. این اندامک نسبتاًً درشت، که به شکل کشیده یا کروی در داخل سیتوپلاسم دیده می‌شود، دارای دو غشاء است (تصویر 30-1).

بیشتر آنزیم‌های مسئول تولید ATP در غشای درونی این اندامک جای دارند.

ح) پلاست‌ها: در یاخته‌های گیاهی و برخی از آغازیان، اندامک‌هایی همانند میتوکندری‌ها با دو غشاء به نام پلاست وجود دارد. این اندامک‌ها در یاخته‌های جانوری دیده نمی‌شوند. اگر این اندامک‌ها محتوی رنگ‌دانهٔ سبزینه (کلروفیل) باشند به آنها کلروپلاست می‌گویند (تصویر 31-1).

کلروپلاست‌ها به سبب داشتن ماده‌ای به نام سبزینه می‌توانند انرژی نورانی را جذب و به کمک آن غذاسازی (فتوسنتز) کنند.

هسته:

هسته بزرگ‌ترین اندامک درون یاخته‌هاست. در داخل هستهٔ یاخته، رشته‌های طویلی به‌نام رشته‌های کروماتین وجود دارد که مادهٔ اصلی هر رشتهٔ کروماتین DNA است. البته علاوه بر DNA، پروتئین نیز در ساختار رشتهٔ کروماتین شرکت دارد.

هنگامی که یاخته‌ها در حال آماده شدن برای تقسیم‌اند، رشته‌های کروماتین مضاعف شده، فشرده و ضخیم می‌شود و به جسم مشخصی به نام کروموزوم تبدیل می‌گردند (تصویر 32-1). اطلاعات ژنتیکی یاخته در ساختارهایی به نام کروموزوم، که درون هسته واقع شده‌اند، قرار دارد.