درسنامه آموزشی زیست شناسی هنرستان

واحد یادگیری 1: ویروس‌ها و باکتری‌ها

آیا می‌دانید

1- چرا  ویروس ها  را  جاندار  نمی دانند؟

2- ویروس ها  چه  تفاوت هایی  با  باکتری ها  دارند؟

3- باکتری ها  چگونه  باعث  بیماری  می شوند  و  چه  راه هایی  برای  پیشگیری  از  بیماری های  باکتریایی  وجود  دارد؟

4- آیا  همه  باکتری ها  مضر  هستند؟  باکتری های  مفید  چه  نقشی  در  زندگی  ما  و  سایر  جانداران  دارند؟

5- بدن  ما  چگونه  با  عوامل  بیماری زا  مبارزه  می کند  و  چه  روش هایی  برای  مبارزه  با  این  عوامل  وجود  دارد؟

هدف  از  این  واحد  یادگیری،  آشنایی  با  ساختار  و  ویژگی های  ویروس ها  و  باکتری  هاست.  همچنین  با  نقش  این  موجودات  در  ایجاد  بیماری ها  و  نیز  کاربردهای  مفید  آنها  در زندگی  انسان،  کشاورزی  و  صنعت  آشنا  می شوید.  علاوه بر  این،  روش های  پیشگیری  و  درمان  بیماری های  ویروسی  و  باکتریایی  از  جمله  استفاده  از  واکسن ها  و  پادزیست ها  مورد بررسی  قرار  می گیرد.

استاندارد عملکرد

توانایی  تحلیل  ویژگی ها،  کاربردها  و  ضررهای  ویروس ها  و  باکتری ها  و  به کارگیری  اصول  بهداشتی  پیشگیری  از  بیماری های  ناشی  از  آنها  در  محیط  کار  و  زندگی  روزمره.

ویروس‌ها

هر سال  در  پاییز  و  زمستان  بیماری های سرماخوردگی  و  آنفلوانزا  شایع  می شوند.  حتماً  دنیاگیری  (Pandemy) کووید  19  را  به  یاد  دارید.  عامل  اغلب  این  بیماری ها،  ویروس  است.  چگونه  موجوداتی  غیرزنده  این  بیماری ها  را  ایجاد  می کنند؟  برای  پاسخ  به  این  پرسش  باید  ساختار  و  عملکرد  ویروس  را  بشناسیم.

ساختار  ویروس

ویروس ها  ساختار  سلولی  ندارند  و  به  همین  دلیل  بیشتر  زیست شناسان  آنها  را  زنده  نمی دانند.  این  موجودات  بیشتر  فرایند های  زیستی  جانداران  مانند  تنفس،  تغذیه  یا  رشد  و  نمو  را  انجام  نمی دهند.  ویروس ها  ماده  ژنتیکی  دارند  و  می توانند  تکثیر  شوند.  ماده  ژنتیکی  ویروس ها،  دنا یا  رنا  است  که  پوششی  پروتئینی  به  نام  کپسید  در  اطراف  آن  قرار  دارد.  در  برخی  ویروس ها  مانند  ویروس  آنفلوانزا  دور  کپسید،  پوشش  دیگری  (Envelope) از  جنس  لیپید  و  پروتئین  وجود  دارد.  ویروس ها  معمولاً  به  شکل های  مارپیچی،  چندوجهی  و  کروی  دیده  می شوند  (شکل  1).

تکثیر  ویروس ها

ویروس ها  در  خارج  از  یاخته  میزبان،  فعالیت  زیستی  ندارند؛  اما  پس  از  ورود  به  یاخته   با  استفاده  از  اندامک ها  و  آنزیم های  آن  تکثیر  می شوند.  در  این  فرایند،  از  روی  ماده  ژنتیکی  ویروس،  نسخه های  متعددی  ساخته  می شود؛  سپس  برای  هر  یک  از  این  نسخه ها،  پوشش  پروتئینی  تولید  می گردد  و  بدین  ترتیب  ویروس های  جدید  شکل  می گیرند.  در  برخی  موارد  با  تخریب  یاخته  میزبان  ویروس های  جدید  از  آن  خارج  می شوند  (شکل  2). این  بدان  معنا  است  که  برخی  ویروس ها  پس  از  ورود،  بلافاصله  یاخته  میزبان  را نابود  نمی کنند  و  حتی  تا  سال ها  در  آن  باقی  می مانند.  ویروس  عامل  بیماری  ایدز  یکی  از  این  ویروس  هاست.  فرد  آلوده  به  این  ویروس  ممکن  است  تا  مدت ها،  علائم  بیماری  را  نشان  ندهد  در  حالی  که  می تواند  ویروس  را  به  دیگران  منتقل  کند.

آلودگی  به  ویروس ها  و  بیماری زایی  آنها 

ویروس ها  معمولاً  میزبان  اختصاصی  دارند؛  یعنی  هر  ویروس  فقط  می تواند  وارد  یاخته های  خاصی  شود  و  در  آنها  تکثیر  یابد.  به  همین  دلیل،  ویروس های  گیاهی  معمولاً  نمی توانند  یاخته های  جانوری  را  آلوده  کنند.  ورود  ویروس  به  یاختۀ  میزبان،  آغاز  فرایند  آلودگی  است  که  باعث  اختلال  در  فعالیت  طبیعی  آن  می شود. برای  نمونه،  ویروس  آنفلوانزا  از  طریق  عطسه  و  سرفۀ  فرد  مبتلا  یا  از  راه  تماس  با  سطوح  آلوده  وارد  دستگاه  تنفسی  فرد  سالم  می گردد.  این  ویروس  با  آلوده کردن  یاخته های  دستگاه  تنفسی،  فرایند  تکثیر  خود  را  آغاز  می کند.  در  نتیجه،   با فعال شدن  سامانه  ایمنی  بدن،  علائمی  مانند  تب،  سرفه  و  دردهای  عضلانی  در  فرد  ظاهر  می شود.

برخی  بیماری های  ویروسی  در  گیاهان  و  جانوران 

یکی  از  آلودگی های  ویروسی  در  گیاهان  بیماری  موزاییک  خیار  است  که  از  علائم  آن  لکه های  موزاییکی  (سبز  و  زرد  رنگ)  روی  برگ  هاست.  از  راه های  انتقال  این  ویروس  می توان  به  گزش  توسط  شته ها  اشاره  کرد  (شکل  3). بیشتر  ویروس های  گیاهی موجب  کاهش  رشد،   عمر  و  محصول  گیاه  می شوند.

بیماری  نیوکاسل  یکی  از  آلودگی های  ویروسی  در  پرندگان  است.  از  نشانه های  این  بیماری، پیچش  سر  و  گردن  به  یک  طرف  و  فلج شدن  بال ها  و  پاهاست  (شکل  4). ویروس  بیشتر  از  راه  ترشحات  بدن  پرنده  بیمار  منتقل  می شود.  این  بیماری  یکی  از  تهدیدهای  مهم  برای  مرغ‌داری  هاست.

باکتری‌ها  

باکتری ها  قدیمی ترین  و  فراوان ترین  جانداران  روی  کره زمین  هستند.  آنها  در  همه  زیستگاه ها  مانند  هوا،  آب،  خاک  و  حتی  روی  سطح  و  درون  بدن  جانداران  یافت  می شوند  (شکل  5- الف).   شکل های  اصلی  باکتری ها  در  شکل  5-  ب  نشان  داده  شده  است. 

ساختار  باکتری

باکتری ها  پروکاریوت  هستند  و  ماده  ژنتیکی  آنها  در  سیتوپلاسم  قرار  دارد.  شکل   6 ساختار  یک  باکتری  را  نشان  می دهد.  در  بیرون  غشای  برخی  باکتری ها  به  ترتیب  دیواره  و  پوشینه  قرار  دارند.  دیواره  به  باکتری  شکل  می دهد  و  از  آن  حفاظت  می کند  پوشینه  در  چسبندگی  باکتری  به  یاخته  میزبان  و  نیز  در  حفاظت  از  آن  نقش  دارد. 

برخی  باکتری ها  به  کمک  ساختار (های)  رشته ای  به  نام  تاژک  حرکت  می کنند.  همچنین  ساختارهای  کوتاه تر،  ضخیم تر  و  پر تعداد  به  نام  مویک  (Pilus) وجود  دارند.  مویک ها  برخلاف  تاژک  در  حرکت  نقش  اصلی  ندارند،  بلکه  به  باکتری  کمک  می کنند  به  سطوح  مختلف  بچسبند.

هاگ  درونی  (آندوسپور)

برخی  باکتری ها  هنگام  قرارگرفتن  در  شرایط  نامناسب  محیطی  مانند  گرما،  سرما،  مواد  شیمیایی،  خشکی  و  پرتوهای  آسیب زا  هاگ  درونی   تشکیل  می دهند.  در این  فرایند  دور  ماده  ژنتیکی  باکتری  و  مقداری  کمی  از  سیتوپلاسم  آن،  پوششی  بسیار  ضخیم  و  مقاوم  تشکیل  می شود  (شکل  7). این  ساختار  به  باکتری  کمک  می کند  تا  در  شرایط  سخت  محیطی  برای  مدت  طولانی  زنده  بماند.  با  مناسب شدن  شرایط  محیطی،  هاگ  درونی  جوانه  زده  و  دوباره  به  یک  باکتری  فعال  تبدیل  می شود.

بیماری زایی  باکتری ها  در  انسان 

برخی  از  باکتری ها  روی  سطح  و  درون  بدن  انسان  وجود  دارند.  بسیاری  از  آنها  بی ضرر  و  حتی  مفید  هستند؛  اما  برخی  می توانند  باعث  بیماری  شوند.  برخی  از  باکتری های  بیماری‌زا  از  راه های  گوناگون  وارد  بدن  شده  و  می توانند  به  انسان  آسیب  برسانند.  در  ادامه،  برخی  از  بیماری های  ناشی  از  باکتری ها  را  بررسی  می کنیم.

- پوسیدگی  دندان:  باکتری های  ایجاد کنندۀ  پوسیدگی  دندان،  در  دهان  ما  زندگی  می کنند.  این  باکتری ها  با  تولید  مواد  اسیدی  از  ذرات  غذایی  باقی  مانده  در  دهان،  به  مینای  دندان  آسیب  می رسانند.  بنابراین  برای  پیشگیری  از  فعالیت  تخریبی  باکتری،  حفظ  بهداشت  دهان  و  دندان  لازم  است.  باکتری  از  راه  بزاق  یا  استفاده  از  وسایل  غذاخوری  مشترک  نیز  منتقل  می شود.  یکی  از  راه های  انتقال  باکتری  به  نوزادان،  بوسیدن  آنهاست.

- مسمومیت  غذایی:  عواملی  مختلفی  موجب  مسمومیت  غذایی  می شوند.  از  جمله  این  عوامل:
- آلودگی  آب  و  مواد  غذایی  به  انواع  انگل ها  و  میکروب ها
- عدم  رعایت  بهداشت  فردی  و  نکات  بهداشتی  هنگام  تهیه  و  عرضه  غذا

یکی  از  انواع  مسمومیت های  غذایی  بوتولیسم  (Botulism) است  که  در  اثر  مصرف  غذاهای  آلوده  به  سم  نوعی  باکتری  ایجاد  می شود.  اگر  هاگ  (اسپور)  این  باکتری  در غذای  کنسرو  شده  وجود  داشته  باشد  ممکن  است  در  شرایط  مناسب  رشد  کرده  و  سمی  قوی  تولید  کند.  دوبینی  و  احساس  خفگی  از  مهم ترین  نشانه های  این  بیماری   هستند.  برای  پیشگیری  از  این  بیماری  توصیه  می شود  غذاهای  کنسرو شده  را  قبل  از  مصرف  به  مدت   20 دقیقه  بجوشانید.  همچنین  با  مصرف  کنسروهای  خانگی  و  لبنیات  غیرپاستوریزه  امکان  ابتلا  به  بوتولیسم  وجود  دارد  (شکل 9).

-  کزاز:  یکی  از  بیماری های  باکتریایی،  کزاز  است.  هاگ  درونی  عامل  این  بیماری  معمولاً  در  خاک،  گرد  و  غبار  و  مدفوع  حیوانات  وجود  دارد  و  می تواند  از  طریق  زخم ها  و  یا  آسیب دیدگی  پوست،  وارد  بدن  شود  (شکل  10). در  شرایط  مناسب،  هاگ  درونی  جوانه زده  و  به  باکتری  فعال  تبدیل  می شود.  این  باکتری  سمی  ترشح  می کند  که  بر  دستگاه  عصبی  اثر  می گذارد  و  باعث  انقباض های  شدید،  گرفتگی  ماهیچه ها  و  نیز  قفل شدن  آرواره ها  می شود.  بهترین  راه  پیشگیری  از  بیماری  کزاز،  دریافت  واکسن  و  رسیدگی  سریع  به  زخم ها  است.  اگر  زخم  بر  اثر  گازگرفتگی  جانورانی  مثل  سگ  و  گربه  ایجاد  شده  باشد،  علاوه  بر  پیشگیری  از  کزار  باید  احتمال  ابتلا  به  بیماری  هاری  نیز  بررسی  و  اقدامات  لازم  انجام  شود.

مبارزه  با  عوامل  بیماری زا 

بدن  انسان  همواره  در  معرض  عوامل  بیماری زا  قرار  دارد،  اما  برای  مقابله  با  آنها،  روش های  دفاعی  گوناگونی  دارد.  از  مهم ترین  روش های  دفاعی  بدن  می توان  به  موارد  زیر  اشاره کرد:

- پوست  سالم  نخستین  سد دفاعی  بدن  در  برابر  ورود  میکروب  هاست. 
- ترشح  ماده ای  لغزنده  و  لزج  به  نام  ماده  مخاطی  از  برخی  یاخته های  دستگاه  تنفس  که  بسیاری  از  میکروب ها  و  ذرات  گرد  و  غبار  را  به  دام  می اندازد. 
- برخی  یاخته های  دستگاه  تنفس،  مژک هایی  دارند  که  مانند  پارو  حرکت  می کنند.  حرکت  آنها،  ذرات  به  دام  افتاده  را  به  سمت  حلق  می رانند.  این  ذرات  خارجی  با  سرفه،  عطسه  یا بلعیدن  از  بدن  دفع  می شوند.
- اسید  معده  بسیاری  از  میکروب های  غذا  را  نابود  می کند.
-  وجود  آنزیم  در  اشک،  بزاق،  عرق  و  ماده  مخاطی،  بیشتر  باکتری ها  را  از  بین  می برد.
- گویچه های  سفید  خون  می توانند  با  برخی  میکروب ها مبارزه  و  آنها  را  نابود  کنند.
- تب  یکی  از  پاسخ های  دفاعی  بدن  در  برابر  عوامل  بیماری زا  است.  افزایش  دمای  بدن  رشد  و  فعالیت  برخی  میکروب ها  را  کاهش  و  کارایی  یاخته های  ایمنی  بدن  را  افزایش  می‌دهد  (شکل 11).

گاهی  بدن  برای  دفاع  در  مقابل  عوامل  بیماری زا  به  کمک  نیاز  دارد.  پادزیست  (آنتی بیوتیک) ها  از  داروهایی  هستند  که  در  مبارزه  با  باکتری های  بیماری زا  استفاده  می شوند.  بسیاری  از  پادزیست‌ها  ابتدا  از  ریزجانداران (Microorganism) به  دست  آمده اند  و  امروزه  برخی  از  آنها  به  صورت  صنعتی  تولید  می شوند.  پادزیست هایی  مانند  پنی سیلین،  با  مختل کردن  ساخت  دیوارۀ  یاخته ای  باکتری ها  آنها  را  از  بین  می برند.  برخی  دیگر  از  پادزیست ها  نیز  با  اثر  بر  ساختارهای  دیگر  و  یا  فرایند های  زیستی  باکتری ها،  از  تکثیر  و  بقای  آنها  جلوگیری  می کنند.  استفاده از  واکسن  یکی  دیگر  از  راه های  مهم  پیشگیری  از  ابتلا  به  بیماری های  میکروبی  است.  در  ایران  نیز  برنامۀ  ایمن سازی  کشوری  کودکان  برای  دریافت  واکسن های  موردنیاز،  اجرا  می شود.

باکتری های  مفید 

همه  باکتری ها  بیماری زا  نیستند.  بسیاری  از  آنها  برای  انسان  و  دیگر  جانداران  کرۀ زمین  مفید  هستند.  در  واقع  زندگی  روی  کره زمین،  وابسته  به  فعالیت های  این  باکتری  هاست. 

- باکتری های  مفید  برای  گیاهان:  نیتروژن  یکی  از  عناصر  ضروری  برای  رشد  و  نمو  گیاهان  است.  گیاهان  برای  ساخت  پروتئین ها  و  نوکلئیک اسیدهای خود  به  نیتروژن  نیاز  دارند.  اگر چه  حدود   78درصد  جو  زمین  را  گاز  نیتروژن  تشکیل  می دهد،  اما  گیاهان  نمی توانند  از  این  گاز  به طور  مستقیم  استفاده کنند.  برخی  از باکتری های  مفید  خاک،  نیتروژن  را  به  شکل  ترکیبات  قابل  استفاده  برای  گیاهان  مانند  آمونیوم  و  نیترات  تبدیل  می کنند.  برخی  از  این  باکتری ها  با  ریشۀ  گیاهانی  مانند  نخود  و  لوبیا  همزیستی  برقرار  می کنند.  این  باکتری ها  در  ریشۀ  گیاه،  برجستگی های  کوچکی  به نام  گرهک  تشکیل  می دهند  و  در آنجا  نیتروژن  را  به  موادی  قابل  استفاده  برای  گیاه  تبدیل  می کنند  (شکل 12).

پس  از  مرگ  این  گیاهان  یا  برداشت  بخش های  هوایی  آنها،  گرهک های  ریشه  در  خاک  باقی  می مانند  و  نیتروژن  را  به  خاک  اضافه  می کنند.  به  این  ترتیب،  خاک  برای  رشد  گیاهان  دیگر  مناسب تر  می شود. 

گروه  دیگری  از  باکتری های  مفید،  باکتری های  تجزیه کننده  هستند.  آنها  مواد  آلی  نیتروژن دار  موجود  در  بقایای  جانداران  را  تجزیه  و  نیتروژن  را  در  دسترس  گیاهان  قرار  می دهند. 

- باکتری های  زیست یار  (پروبیوتیک ): انسان  از  گذشته های  دور  از  برخی  باکتری ها  برای  تولید  محصولات  غذایی  متنوع  استفاده  کرده  است.  امروزه  به  برخی  مواد  غذایی  مانند  ماست  و  پنیر،  باکتری های  زیست  یار  اضافه  می کنند.  این  باکتری ها  پس  از  ورود  به  روده  در  رقابت  برای  کسب  غذا  با  باکتری های  مضر،  بر  آنها  پیروز  شده  و  جمعیت  آنها  را  کاهش  می دهند.  آنها  با  ساخت مواد  مورد نیاز  بدن  مانند  برخی  ویتامین ها،  در  حفظ  سلامت  بدن  نقش  دارند. 

کاربرد ریزجانداران در تولید واکسن

باکتری ها  و  ویروس ها  در  پژوهش های  علوم  زیستی  کاربردهای  گوناگونی  دارند.  یکی  از  مهم ترین  این  کاربردها،  تولید  واکسن  است.  در  گذشته  واکسن ها  از  میکروب  ضعیف  شده،  کشته  شده  یا  سم  خنثی  شدۀ  آن  ساخته  می شدند.  تزریق  واکسن  فرد  را  در  مقابل  ابتلا  به  بیماری های  میکروبی  خطرناک  ایمن  می کند.  اما  اگر  در  ساخت  واکسن  به  روش  قدیمی  خطایی  رخ  دهد،  احتمال  بیمار شدن  افراد  دریافت  کنندۀ  واکسن  وجود  دارد.  امروزه  با  روش های  مهندسی  ژنتیک  واکسن هایی  نوترکیب  تولید  می شوند  که  این  خطر  را  به  حداقل  می رسانند.  در  ساخت  واکسن های  نوترکیب،  از  یک  ریز جاندار  و  اطلاعات  ژنی  عامل  بیماری زا  استفاده  می شود  (شکل  13).

همچنان  در  اوج  خواهد  درخشید

انستیتو  پاستور  ایران  یکی  از  قدیمی ترین  مراکز  پژوهشی و  بهداشتی  کشور  است  که  در  سال  1299 هجری  خورشیدی  تأسیس  شد.  این  مؤسسه  در  بیش  از  یک  قرن  خدمت  به  بشریت،  با  انجام  پژوهش های  کاربردی  درباره  بیماری های  واگیردار،  تولید  واکسن  و  فراورده های  زیستی،  صادرات  واکسن  به  کشورهای  منطقه  و  آموزش  پژوهشگران  ایران  و  دیگر کشورها  نقش  مهمی در  پیشگیری  و  کنترل  برخی  از  بیماری ها  در  ایران  و  جهان  داشته  است.  مقابله  مؤثر  با  بیماری هایی  مانند  آبله،  وبا،  طاعون،  کووید 19 ، هاری،  هپاتیت  و  سل  از  دستاوردهای  آن  است.  متأسفانه  در  جریان  جنگ  تحمیلی  سوم  ساختمان ها  و  تجهیزات  این  مجموعه  آسیب های  فراوانی  دید؛  اما  دانش،  تجربه  و  میراث  علمی  ارزشمند  پژوهشگران  آن  همچنان  حفظ  شده  و  تداوم  خواهد  یافت.  انستیتو  پاستور  ایران  بازسازی  خواهد  شد؛ فعالیت های  علمی،   پژوهشی  و  تولیدی  خود  را  از  سر  خواهد  گرفت  و  بهتر  از  قبل  به  بشریت  خدمت  خواهد  کرد.  این  مرکز  در  ادامه  فعالیت های  خود،  همچنان  مایۀ  سربلندی  و  افتخار  ایرانیان  خواهد  بود.

واحد یادگیری 2: آغازیان و قارچ‌ها

آیا می‌دانید؟

1- آغازیان  چه  جاندارانی  هستند  و  چه  تفاوتی  با  سایر  یوکاریوت ها  دارند؟
2- آغازیان  چگونه  در  طبیعت  حرکت  و  تغذیه  می کنند؟
3- اثرات  مفید  و  مضر  آغازیان  بر  زندگی  انسان  و  سایر  جانداران  چیست؟
4- قارچ ها  چه  ساختاری  دارند  و  چگونه  تکثیر  می شوند؟
5- قارچ ها  در  زندگی  انسان  چه  کاربردهایی  دارند  و  چه  آسیب هایی  می توانند  ایجاد  کنند؟

هدف از این واحد یادگیری، آشنایی با ویژگی‌های آغازیان به عنوان قدیمی‌ترین یوکاریوت‌ها و بررسی گوناگونی آنها از نظر ساختار، حرکت، تغذیه و زیستگاه است. همچنین با تأثیرهای مفید و مضر آغازیان بر زندگی  انسان و سایر جانداران، از جمله پدیده‌های نورتابی زیستی و کشند سرخ، آشنا می‌شوید. در ادامه، ساختار،  تولیدمثل و نقش قارچ‌ها در طبیعت و زندگی انسان، شامل کاربردهای غذایی، دارویی و نیز بیماری‌زایی آنها  مورد مطالعه قرار می‌گیرد. 

استاندارد عملکرد

توانایی  تحلیل  ویژگی های  آغازیان  و  قارچ ها،  توانایی  تبیین  نقش  آنها  در  زندگی  جانداران  دیگر  و  چرخه های  طبیعی  و  توانایی  تشخیص  کاربردهای  مفید  و  راه های  پیشگیری  از آسیب های  ناشی  از  آنها  در  زندگی  روزمره  و  محیط  کار.

آغازیان

آغازیان  از  قدیمی‌ترین  جانداران  یوکاریوتی  هستند  که  تنوع  زیادی  دارند.  این  جانداران  در  محیط های  مختلفی  مانند  خاک های  مرطوب،  دریاچه ها  و  اقیانوس ها  و  حتی  در بدن جانداران  دیگر  می توانند  زندگی  کنند.  آنها  از  نظر  شکل،  اندازه  و  شیوۀ  زندگی  بسیار  گوناگون  هستند.

چند  نمونه   از  آغازیان

- آغازیان تاژک‌دار: برخی از آغازیان متحرک هستند. برای نمونه، شکل 14 آغازی تک یاخته‌ای تاژک داری به نام اوگلنا را نشان می‌دهد که دو تاژک دارد و حرکت می‌کند. اوگلنا یک لکۀ چشمی حاوی رنگ دانه دارد که به کمک آن جهت نور را تشخیص داده و به سمت نور جابه‌جا می‌شود. این جاندار دیواره یاخته‌ای ندارد، اما نوارهای پروتئینی که در زیر غشای آن وجود دارند سبب استحکام و انعطاف‌پذیری یاخته می‌شوند.  سبزدیسه‌های موجود در این جاندار محل انجام فتوسنتز هستند و مواد آلی مورد نیاز آن را تولید می‌کنند. این جاندار در تاریکی سبزدیسه‌های خود را از دست می‌دهد و از مواد آلی محیط تغذیه می‌کند.

آمیب ها

آمیب ها  آغازیانی  تک یاخته ای  هستند  (شکل  15-  الف).  واژۀ   آمیب  ریشۀ  یونانی  دارد که  به  معنی  تغییرپذیر  است.  شکل  این  جاندار  هنگام  حرکت  تغییر  می کند.  پا های  کاذب  آمیب  برای  حرکت  و  گرفتن  غذا  مورد  استفاده  قرار  می گیرد  (شکل 15-     ب).  پاهای  کاذب،  برآمدگی های  موقتی  و  انعطاف پذیری هستند  که  از  یاخته  بیرون  می زنند.  با  بیرون زدن  پاهای  کاذب،  بخشی  از  سیتوپلاسم  وارد  این  برآمدگی  شده  و  یاخته  را  به  آن  سمت  می کشاند. 

دیاتوم ها (Diatoms)

این  جانداران  تک یاخته ای  هستند  و  دیوارۀ  یاخته ای  آنها  از  سیلیس  ساخته  شده  است.  این  دیواره  از  دو  بخش  تشکیل  شده  که  مانند  دو  قسمت  یک  قوطی  واکس،  یاخته  را  در بر   می گیرد  و  تزیینات  زیبایی  دارد.  نمونه هایی  از  این  آفریده های  زیبا  را  در  شکل  16 می بینید.  دیاتوم ها  وسیلۀ  حرکتی  ندارند  ولی  از  سوراخ های  ریز  دیوارۀ  خود،  موادی  را  به  بیرون  ترشح  می کنند  که با سر خوردن  روی  آنها  در  آب  حرکت  می کنند.

این جانداران فتوسنتزکننده هستند و بیشتر در زیستگاه های آبی یافت می‌شوند. آنها تولیدکنندگان اصلی زنجیره‌های غذایی در این زیستگاه‌ها هستند. همچنین پوسته سیلیسی آنها پس از مرگ در بستر آب ته نشین شده و در طول زمان خاک ارزشمندی به نام خاک دیاتومی را به وجود می‌آورند. از جمله کاربردهای این خاک می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1- ساخت  صافی  برای  تصفیۀ  آب
2- تولید  خمیر  دندان 
3- صنعت  شیشه سازی
4- تولید  سنگ  سنباده

جلبک ها

شاید بخش های  سبز  رنگی  را  در  مکان های  مرطوب،  آب های  ساکن  و  یا  روان  دیده  باشید.  بسیاری  از  موارد،  این  بخش ها  اجتماع  جلبک ها  هستند.  جلبک ها  آغازیانی  هستند  که رنگیزه های  فتوسنتزی  دارند.  تنوع  این  رنگیزه ها  باعث  ایجاد  رنگ های  مختلفی  مانند  سبز،  قرمز،  قهوه ای  و  طلایی  در  آنها  می شوند  (شکل  17). جلبک های  سبز  مانند  گیاهان،  بیشتر  رنگیزۀ  سبزینه  (کلروفیل)  دارند.  در  طبیعت،  جلبک ها  در  انواع  تک یاخته ای  تا  پریاخته ای  یافت  می شوند.  ظاهر  جلبک های  پریاخته ای  شبیه  گیاهان  است.  جلبک  قهوه ای  که در  شکل  17- پ  مشاهده می کنید یک  جلبک  پریاخته ای  و  غول پیکر  است.  اجتماع  این  جلبک ها  در  دریاها  و  اقیانوس ها  جنگل هایی  را  به  وجود  می آورند  که  زیستگاه  جانوران  آبزی  و  نیز  منبع  تأمین  غذای  آنهاست.  به  نظر  شما، کیسه های  پر  از  گاز  در  جلبک  قهوه ای  شکل  17 چه  نقشی  دارند؟

کاربردهای  جلبک ها

جلبک ها  استفاده های  گوناگونی  دارند.  برای  نمونه  از  آنها  در  تولید  خوراکی هایی  مانند  بستنی،  شکلات  و  ماست  استفاده  می شود.  علاوه  بر  این،  برخی  داروها،  فراورده های  آرایشی  و  محیط های  کشت  آزمایشگاهی  از  این  جانداران  به  دست  می آیند.  تصفیه  فاضلاب،   تولید  کود  برای  کشاورزی،  سوخت  زیستی،  غذا  و  مکمل  غذایی  برای  دام،  طیور  و آبزیان  از  دیگر  کاربردهای  جلبک ها  هستند.  انواعی  از  جلبک ها  در  کشور ما  وجود  دارند  و  در  سواحل  چابهار  نیز  گروهی  از  جلبک ها  برای  مصارف  مختلف  کشت  می شوند.

نقش آغازیان در زندگی جانداران   

آموختیم  که  انسان  از  آغازیان  در  زمینه های  مختلف  مانند  پزشکی،  صنعت  و  کشاورزی  استفاده  می کند.  برخی  از  آغازیان  فتوسنتزکننده  هستند.  در  فرایند  فتوسنتز  گاز  کربن دی اکسید  محیط  جذب  و  گاز  اکسیژن  تولید  می شود.  به  این  ترتیب  این  آغازیان  برای  ادامۀ  زندگی  دیگر  جانداران  روی  کره  زمین  اهمیت  بسزایی  دارند.   آغازیان  نقش های  دیگری  نیز دارند.

نور تابی  زیستی

نور تابی  زیستی،  پدیدۀ  تولید  نور  است  که  با  حرکت  امواج  سواحل  و  لرزش  میلیون ها  یاختۀ  آغازی  ساکن  در  آب های  ساحلی  رخ  می دهد.  پس  از  غروب  آفتاب،  لرزش  این  یاخته‌ها  واکنش هایی  را  به  راه  می اندازد  که  حاصل  آن،   تابش  نور  آبی  درخشان  است.  این  پدیده منظره ای  بی نظیر  از  عظمت  و  زیبایی  آفرینش  الهی  را  به  نمایش  می گذارد. نور تابی  زیستی،  یکی  از  جاذبه های  گردشگری  در  برخی  سواحل  جهان  و  جنوب  ایران  است  (شکل  18).

انفجار  جمعیت  آغازیان

در شرایط مناسب، آغازیان به سرعت تکثیر می‌شوند و این موضوع بر جانداران دیگر تأثیر زیادی دارد. پدیدۀ کشند سرخ (Red Tide) که در سواحل جنوبی کشورمان هم مشاهده می‌شود بر اثر افزایش ناگهانی جمعیت بزرگی از آغازیان رخ می‌دهد (شکل 19- الف). این آغازیان با رنگیزۀ خود آب را به رنگ سرخ در می‌آورند. برخی از آن‌ها مواد سمی تولید می‌کنند که در بافت‌های بدن جانداران آبزی تجمع پیدا می‌کند. تغذیه از این آبزیان ممکن است مسمومیت ایجاد کند. تجمع مواد مغذی مانند فسفر و نیتروژن حاصل از پساب فاضلاب، عامل افزایش جمعیت این آغازیان است. پدیدۀ انفجار جمعیت جلبک‌ها که در برخی زیستگاه‌ها مانند برکه دیده می‌شود نیز به همین دلیل رخ می‌دهد (شکل 19- ب). پس از مرگ جلبک‌های برکه، باکتری‌ها اجساد آنها را تجزیه می‌کنند و برای این کار اکسیژن آب را به مصرف می‌رسانند. با کاهش اکسیژن، جانوران آبزی هم می‌میرند.

بیماری‌زایی آغازیان: همان‌طور که در پدیده کشند سرخ آموختید، برخی آغازیان جانداران دیگر از جمله انسان را بیمار می‌کنند. توکسوپلاسموز (Toxoplasmosis) بیماری است که نوعی آغازی تک یاخته‌ای آن را ایجاد می‌کند. این انگل از راه تماس با مدفوع گربۀ آلوده و همچنین با مصرف آب، سبزیجات، لبنیات و فراورده‌های گوشتی آلوده منتقل می‌شود (شکل 20). از نشانه‌های این بیماری می‌توان به گلو درد، تب و درد ماهیچه‌ها اشاره  کرد. این بیماری در مادران باردار ممکن است به آسیب و مرگ جنین منجر شود.

اسهال خونی آمیبی، بیماری شایع مناطق گرمسیر و عامل آن نوعی آمیب انگل است. این  انگل از راه غذا، میوه، سبزیجات و آب آلوده به مدفوع بیمار، منتقل می‌شود. اگر انگل به بافت پوششی روده آسیب بزند، ممکن است اسهال خونی آمیبی رخ دهد. گاهی انگل به بخش‌های دیگر بدن از جمله کبد نیز آسیب وارد می‌کند (شکل  21).

قارچ ها

با  شنیدن  نام  قارچ،  احتمالاً  نخستین  چیزی  که  به  ذهن  شما  می رسد  قارچ های  چتری  خوراکی  است.  اما  همه  قارچ ها  خوراکی  نیستند.  قارچ ها  گروه  بزرگی  از  جانداران  را  تشکیل می دهند.  برخی  از  آنها  تک یاخته ای  و  برخی  دیگر  پریاخته ای  هستند.  این  جانداران  در  محیط های  گوناگونی  مانند  آب،  خاک،  درون  بدن  موجودات  زنده  و  حتی  روی  تنه  پوسیدۀ درختان  زندگی  می کنند.  در  سال  گذشته  با  مخمر  نان  به  عنوان  یک  قارچ  تک یاخته ای  آشنا  شدید.  کپک ها  و  قارچ های  چتری  نمونه هایی  از  قارچ های  پریاخته ای  هستند.

شکل  22 ساختار  دو  نوع  قارچ  را  نشان  می دهد.  پیکر  این  قارچ ها  از  رشته های  میکروسکوپی  به  نام  نخینه (Hypha) تشکیل  شده  است.  نخینه ها  رشد  می کنند،  منشعب  می شوند و  توده ای  (Mycelim) از  رشته های  میکروسکوپی  در هم  پیچیده  را  به وجود  می آورند.  بیشتر  این  توده،  درون  بستری  که  قارچ  در  آن  روییده،  مانند  خاک  پنهان  می ماند.  آنچه  ما به عنوان  قارچ  چتری  روی  سطح  خاک  می بینیم  فقط  بخشی  از  پیکرۀ  قارچ  است  که  از  رشد  و  در هم  تنیدن  نخینه ها  به  وجود  می آید.  همان طور  که  در  شکل  22-  ب  مشاهده  می‌کنید  بیشتر  پیکرۀ  کپ پنی سیلیوم  (penicellium) هم  در لابه لای  بافت های  میوۀ  پرتقال  قرار  دارد. 

قارچ ها  بیشتر  با  هاگ  (اسپور)  تکثیر  می شوند.  هاگ ها  کوچک  و  سبک اند  و  با  جریان  باد  پراکنده  می شوند.  هاگ  در محل  و  شرایط  مناسب  رویش  می کند  و  نخینه  را  به  وجود می آورد.  خاک  مرطوب  و  سرشار  از  مواد  آلی  یا  میوه هایی  مانند  پرتقال،  از  محیط های  مناسب  برای  رویش  هاگ  و  رشد  قارچ  محسوب  می شوند.

نقش  قارچ ها در  زندگی  جانداران  دیگر

قارچ ها  برای  تأمین  غذا  و  انرژی  به  جانداران  دیگر  وابسته  اند؛  زیرا  توانایی  فتوسنتز  ندارند.  یاخته های  نخینه های  قارچ  با  ترشح  آنزیم ها،  مواد  آلی  جانداران،  بقایا  و  مواد  دفعی آنها را  تجزیه  و  به  مواد  قابل  جذب  و  مصرف  تبدیل  می کنند. 

- همزیستی قارچ ها: همان طور که  اشاره  شد،  قارچ ها  تجزیه کنندگان  طبیعت اند  و  در  چرخه  و  تأمین  مواد  موردنیاز  گیاهان  نقش  مهمی  دارند. 

برخی  از  قارچ ها  با  جانداران  فتوسنتزکننده  همزیستی  دارند.  برای  مثال  گلسنگ ها  از  همزیستی  برخی  قارچ ها و  جلبک های  تک یاخته ای  تشکیل  می شوند.  همچنین،  قارچ ها  با بیشتر گیاهان  خشکی  همزیستی  دارند.  در  این  همزیستی،  نخینه های  قارچ  در  جذب  مواد  غیرآلی  به  ریشۀ  گیاه  کمک  می کنند.  در  مقابل  قارچ  از  مواد  آلی  ساخته  شده  در  فرایند فتوسنتز  گیاه  استفاده  می کند  (شکل  23).

قارچ خوراکی زرد کیجا (دختر زرد) در جنگل‌های مازندران یافت می‌شود (شکل 24). این قارچ که کلاهکی قیفی شکل دارد روی خاک رشد می‌کند و با ریشۀ برخی درختان جنگل همزیستی دارد. افراد با تجربه محلی، این قارچ را از قارچ سمی شبیه آن تشخیص می‌دهند و آن را برای مصرف خوراکی یا فروش جمع آوری می‌کنند.

استفاده  انسان  از  قارچ ها

 انسان  علاوه بر  مصرف  قارچ های  خوراکی،  از  برخی  قارچ ها  برای  تولید  محصولات  گوناگون  نیز  استفاده  می کند.  یکی  از  این  قارچ های  مفید،  مخمر  نان  است.  مخمر  با  تجزیه  قند گلوکز،  گاز  کربن دی اکسید  تولید  می کند.  حباب های  این  گاز  باعث  ور آمدن  (پف کردن)  خمیر  نان  و  پخت  بهتر  آن  می شود  (شکل  25).

قارچ‌های آسیب‌رسان

قارچ ها  علاوه  بر  مفید بودن  می توانند  به  گیاهان،  مواد  مختلف  و  سلامت  انسان  آسیب  برسانند.  از  جمله  این  موارد  شامل: 

- قارچ های  عامل  زنگ  و  سیاهک  به  محصولات  کشاورزی  آسیب وارد  می کنند  (شکل  26).

کپک ها  نیز  باعث  فساد  بسیاری  از  مواد  غذایی  مانند  نان، میوه،  سبزی  و  گوشت  می شوند.  آنها  حتی  می توانند  سبب  آسیب  به  موادی  مانند  کاغذ،  لباس  و  چرم  شوند.  برخی  از کپک ها  سم  خطرناکی  به  نام  آفلاتوکسین  تولید  می کنند.  این  سم  سرطان زاست  و  بر  اندام های  مختلف  به  ویژه  کبد  اثر  می گذارد.  همچنین  این  سم  ممکن  است  موجب  اختلال  در رشد  جنین  شود  (شکل 27).

اگر  دام ها  خوراک  آلوده  به  این  کپک ها  را  مصرف  کنند،  مقداری  از  این  سم  می تواند  به  شیر  آنها  منتقل  شود.  بنابراین،  نگهداری  صحیح  مواد  غذایی  و  خوراک  دام  اهمیت  زیادی دارد.

بیماری پای ورزشکاران

یکی از بیماری‌های شایع قارچی در انسان، بیماری پای ورزشکاران است. این بیماری فقط به ورزشکاران اختصاص ندارد و هر فردی ممکن است به آن مبتلا شود (شکل 28). عامل این بیماری نوعی قارچ پوستی است. شرایطی مانند مرطوب ماندن پا و استفاده طولانی مدت از کفش و جوراب، وجود زخم در پوست و ناخن پا امکان رشد و تکثیر را برای قارچ فراهم می‌کند.