پرسش‌های مربوط به فتوسنتز

١- منبع احتمالی مواد خام موجود در پیکره اشکال اولیه حیات چه بوده است؟

 ۲- چه معیارهایی جهت تعریف یک موجود به عنوان یک شکل حیاتی وجود دارد؟

 ٣- اکسیژن چه نقشی در تکامل حیات در روی کره زمین داشته است؟

۴- گیاهان خشکی چه مزایایی در مقایسه با اجداد آبزی خود دارند؟

آیا می توانید معایب یک گیاه خشکیزی را نام ببرید؟

 ۵- گیاهان غیر از منبع غذایی، فواید بسیار زیاد دیگری نیز در زندگی ما دارند. چند مورد از این فواید را میتوانید نام ببرید؟ آیا تاکنون از گیاه سبزی تشکر کرده اید؟

۶- علم گیاه شناسی شامل مطالعه گیاهان، قارچها، جلبکها و باکتری ها، اهمیتی کلیدی در درک نحوه عملکرد زمین دارد. این علم چه اهمیتی در رویارویی با مشکلات کنونی و آینده دارد؟

 

در قسمت نظرات پاسخ  های خود را ارسال کنید.

به برنده این مسابقه جایره اشتراک یکساله وبسایت بیولایف تعلق خواهد گرفت.

چکیده و خلاصه فتوسنتز

فتوسنتز فرآیندی است که به واسطه آن، نور خورشید جهت تولید مولکول های آلی به دام می افتد

تنها انواع محدودی از موجودات زنده، شامل گیاهان، جلبکهاو برخی باکتریها، توانایی تولید مولکولهای آلی را به واسطه به دام انداختن انرژی نورانی خورشید دارا هستند. تقریبا تمام اشکال حیات موجود در روی کره زمین، به طور مستقیم یا غیرمستقیم به فرآورده های حاصل از این فرآیند وابسته اند.

بلوکهای شیمیایی سازنده حیات در اقیانوس های اولیه انباشته شدند سیاره زمین عمری در حدود 4.6 میلیارد سال دارد. قدیمی ترین فسیل های شناخته شده که مشابه باکتریهای رشتهای امروزی هستند، قدمتی به اندازه 3.5 میلیارد سال داشته اند. گرچه فرآیند ایجاد موجودات زنده هنوز به صورت فرضیه مطرح است، ولی اجماع نظر عمومی وجود دارد که حیات احتمالا تنهایک بار پدیدار شده است، به بیانی دیگر تمام موجودات زنده دارای یک جد مشترک هستند.

موجودات هتروتروف قبل از اتوتروف، موجودات پروکاریوت قبل از یوکاریوت و موجودات تک سلولی قبل از اشکال چندسلولی پدیدار شده اند

موجودات هتروتروف که از مولکولهای آلی یا سایر موجودات زنده تغذیه می کنند، اولین اشکال پدیدار شده بر روی کره زمین هستند. موجودات اتوتروف که قادر به تولید مواد غذایی مورد نیاز خود از طریق فتوسنتز هستند، در کمتر از 3.4 میلیارد سال پیش ظهور پیدا کردند. تا حدود 2.1 میلیارد سال پیش، آرکیها و باکتریها تنها اشکال زنده موجود در روی زمین بوده اند.

اعمال پروتئین های غشاء

Ò1-شرکت در ساختمان غشاء

Ò2-به عنوان کانالهای نشتی

Ò3-به عنوان کانالهای دریچه دار (الکتریکی – شیمیایی – مکانیکی – کششی)

Ò4-به عنوان کانالهای حامل

Ò5-به عنوان آنزیم –

Ò6-به عنوان عوامل ایمنی

Ò7-به عنوان پمپ

Ò8-به عنوان رسپتور

Ò

Òکانالهای نشتی (Leak Channel):

   -  فاقد دریچه بوده ودارای مجرای همواره باز است

      - برای هر یونی اختصاصی است و فقط اجازه عبور آن یون را می دهد

      

Ò

Òکانالهای دریچه دار:

ü وابسته به ولتاژ (الکتریکی):

     - وضعیت باز یا بسته بودن کانال به اختلاف پتانسیل دو سوی غشاء بستگی دارد

       - دریچه، حساس به تغییر ولتاژبوده وبر این اساس در دو وضعیت باز یا بسته قرار می گیرد

       - برای هر یونی اختصاصی است و فقط اجازه عبور آن یون را می دهد

 

Òغشاء دارای 10% قند نیز می باشد.

Òبه نظر بیوشیمیست ها غشاء دارای 40% چربی 50% پروتیین 10% قند می باشد.به نظر فیزیولوزیست ها چربی 45% پروتیین 55% و قند بصورت ترکیب با پروتیین و چربی بصوزت گلیکولیپید و گلیکو پروتیین است.

Òاعمال ترکیبات گلیکویی : شرکت در کلیکوکالیس  وسیستمهای ایمنی

Ò

 کربوهیدراتهای غشاء:

ü گلیکولیپید

ü گلیکوپروتئین

v گلیکوکالیکس:

     پوشش کربوهیدراتی سطح

    خارج سلولی

 نقش کربوهیدرات غشایی:

ü اتصال دو سلول به یکدیگر

üگیرنده برخی هورمونها مانند انسولین

üدخالت در واکنشهای ایمنی

üبخشیدن بار منفی به سطح خارج سلول و دفع اشیای منفی از سلول

ü

Òاینتگرینها: اتصال  غشای سلول به  فیبرونکتین و لامینین موجود در ماتریکس خارج سلولی

Òکادهرین ها: اتصال سلول به سلول و وابسته به یون کلسیم.

       گلیکوپروتئین بوده ودر سیناپسهای نورون-نورون فراوان است

Ò N-CAM: مشابه کادهرینها بوده ولی نیازی به کلسیم ندارند. اغلب در نورونها وجود دارد

Òسلکتین: گلیگوپروتئین غشای سلولهای اندوتلیالی اند (به خصوص در مویرگها) که سبب شناسایی قندهای سطح WBC و اتصال اولیه WBC به اندوتلیال می شوند.

طراحی دارو با استفاده از کامپیوتر و مولکولارداکینگ

شباهت:

·        مولکولارداکینگ: از تکنیک های زیرمجموعه تصویر سازی سه بعدی (مدلینگ مولکولی) در بیوانفورماتیک است.

·        QSAR: این هم زیر مجموعه بیانفورماتیک است.

تفاوت:

·        مولکولارداکینگ: از گیرنده شناخت ها بیشتر از لیگاند است. (تغییرات را روی گیرنده اعمال کرده و اثر را بررسی می­کنیم.)

·        QSAR: از لیگاند شناخت ها بیشتر از گیرنده است. (تغییرات را روی لیگاند اعمال می­کنیم و اثرش را بررسی میکنیم.

تفاوت:

·        HTS: تعداد زیاد آزمایش را در کمترین زمان انجام می­دادیم. (روش واقعی ای است که در آن آزمایش صورت می­گیرد.)

·        Virtual screening: روشی مجازی است که تمام کارهایی که برای آزمایش قرار است انجام شود به صورت in silico در کامپیوتر صورت می­گیرد.

 

هدف مولکولارداکینگ و QSAR، طراحی لیگاند است.

در مولکولار داکینگ، برای پیدا کردن بهترین حالت برهم کنش لیگاند و گیرنده باید کانفورماسیون یک لیگاند را با گیرنده برهم­کنش دهیم و براساس Sampling algorithm (که کارش بررسی و چرخاندن کانفورماسیون های مختلف لیگاند بر گیرنده است.) و Scoring algorithm (که کارش رنک کردن بهترین ها براساس برهم کنش است.)

Sampling algorithm: (مترهایی از sampling) که طی آن هر بار و با هر نرم­افزار این برهم­کنش را از منظر و جنبه ای خاص بررسی می­کنیم.

1)     Matching algorithm: بر اساس اطلاعات ساختار و شکل و اطلاعات شیمیایی ممکن، همپوشانی های هندسی مختلف را در نظر می­گیرد. این روش کانفورماسیون های مختلف را چک نمی­کند پس سرعتش بالاست و اگر کتابخانه ای از مواد شیمیایی به آن بدهیم، سریع آنالیز کرده و بهترین ها را اعلام می­کند.

2)     Incremental construction: وابسته به fragment های لیگاند است و لیگاند را به بخش های مختلف تقسیم کرده و پیوندهای قابل چرخش را شکسته و قسمتی که می­تواند با active site ، fix و لاک شود را انتخاب می­کند. سپس با توجه به نام incremental که به آن نسبت داده اند، بعد از لاک شدن یک fragment،  fragment  های دیگر را اضافه می­کند و بررسی می­کند این داکینگ بهتر یا بدتر می­شود. اگر بهتر شده وارد مرحله بعد می­شود و تکرار چرخه، در غیراین صورت به دنبال fragment  دیگر می­گردد.

3)     MCSS (multiple copy simultaneous search): این هم وابسته به fragment است. حدود 5000 – 1000 کپی گروه عاملی که با هم برهم کنش ندارند را روی رسپتور می­ریزیم. حال می­توان مکانی از گیرنده که بیشترین تمایل به این گروه عاملی را دارند، شناخت. هم چنین زاویه اتصال و جهت گیری اتصال گروه عاملی به Binding site گیرنده را بررسی می­کنیم. همین کار را با گروه عاملی دیگر انجام می­دهیم. از کنار هم قرار دادن گروه های عاملی، لیگاند را طراحی می­کنیم. (استفاده از گروه های عاملی باهمدیگر و به شکل همزمان در طراحی لیگاند.)

سایتوکاین‌ها

سایتوکاین‌ها نقش‌های متفاوتی دارند و در بروز پاسخ ایمنی اهمیت بسیاری دارند. بدون وجود ارتباط بین سلول‌ها در هر سطحی، بروز پاسخ ایمنی اصلا ممکن نیست و سایتوکاین‌ها ایجاد ارتباط بین سلول‌ها را در ایجاد پاسخ ایمنی به عهده دارند.

سایتوکاین‌ها شامل صدها مولکول‌ پروتئینی یا گلیکوپروتئینی کوچک با نقشی مشابه هورمون‌ها (برقراری ارتباط بین سلول‌ها) ولی غالبا با اثر موضعی‌هستند.

 

فاکتورهای رشد را گاهی در گروه سایتوکاین‌ها قرار می‌دهند ولی تفاوت‌هایی دارند مثلا GFها به‌طور پیوسته تولید می‌شوند ولی سایتوکاین‌ها تولیدشان وابسته به تحریک و تنظیم شده است.

 انواع سایتوکاین‌ها:

ü       اینترلوکین‌ها (IL): از شماره 1 تا 39 نام‌گذاری شده‌اند که هر کدام روی یک نوع سلول اثر می‌کنند و اثری مشابه را باعث می‌شوند.

در قدیم تصور بر این بود که این مواد صرفا از لوکوسیت‌ها ترشح شده و روی لوکوسیت‌ها اثر می‌گذارند ولی امروزه مشخص شده است که از سلول‌های دیگر هم ترشح می‌شوند و سبب ایجاد اثر مشخصی روی انواع سلول‌ها می‌شوند.

ü       اینترفرون‌ها: از کلمه interference به معنای مداخله و ممانعت گرفته شده زیرا در ابتدا متوجه اثر ممانعتی آن‌ها بر رشد ویروس‌ها شدند.

۳ تیپ مختلف از آن‌ها شناخته شده است:

تیپ 1: اینتفرون‌های آلفا و بتا – عمدتاً خاصیت ضد ویروسی دارند.

تیپ 2: اینتفرون‌های گاما – نقش مهمی در پاسخ‌های ایمنی اختصاصی دارند.

تیپ 3: بعضاً خواص ضد ویروسی دارند.

 

ü       TNF super family: Tumor necrosis factor/عامل نکروزدهنده تومور

 TNF آلفا اولین مولکولی بود که شناخته شد و امروزه بیش از 20 نوع از آن‌ها شناخته شده‌اند.

اعضای این خانواده دو نقش متضاد دارند که این تفاوت عمدتاً به دلیل رسپتورهای متفاوت آن‌هاست:

2.  باعث مرگ سلولی (آپوپتوزیس و نکروزیس)

1. حیات بخش سلولی

ü       کموکاین‌ها: سایتوکاین‌های موثر در chemotaxis به معنای حرکت جهت‌دار سلول‌ها در جهت یک ماده‌ی شیمیایی هستند و مهاجرت سلول‌ها (که امری ضروری است) در پاسخ ایمنی تحت تاثیر این مولکول‌ها می‌باشد.

مثال: اگر عفونتی در نقطه‌ای از بدن ایجاد شود، نوتروفیل‌ها از مغز استخوان باید به ناحیه عفونی مهاجرت کنند.

یا در پاسخ‌های ایمنی اختصاصیAPCها (مهم‌ترین آن‌ها Dendritic cells هستند که به آن‌ها professional antigen presenting cells گفته می‌شود.) باید در اعضای لنفاوی ثانویه آنتی ژن‌ها را به T-cellها عرضه کنند که T-cellها تکثیر و تمایز پیدا کنند و ایمنی اختصاصی شکل بگیرد. دندریتیک سل‌ها در همه جای بدن در بافت‌ها حضور دارند و آنتی‌ژن‌ها را در هرجای بدن uptake می‌کنند و باید به اعضای لنفاوی ثانویه مهاجرت کنند و در اثر کموکاین‌هایی که مدام از این اعضا تولید می‌شوند، دندریتیک سل‌هایی که رسپتور این کموکاین‌ها را در اثر برخورد با آنتی‌ژن ) (APC به دست آورده اند، به سمت اعضای لنفاوی مهاجرت می‌کنند.

·          پاسخ‌های ایمنی اختصاصی یعنی تکثیرT-cellsوB-cells فقط در اعضا لنفاوی ثانویه اتفاق می‌افتد.

ü       Adipokines: از طریق بافت چربی تولید می‌شوند و در متابولیسم و در بیماری‌های مختلف (دیابت، atherosclerosis، فشارخون) نقش دارند.

ü       Others: مثل TGFبتا که در تنظیم پاسخ‌های ایمنی نقش دارد و جز هیچ‌یک از گروه‌های بالا نیست.

 

ویژگی سایتوکاین‌ها

1)       از جنس پروتئین یا گلیکوپروتئین با وزن مولکولی کم می‌باشند.

2)       شناخت رسپتورها و در نتیجه پیامد ویژه آن اهمیت بسیاری دارد.

3)       اتصال سایتوکاین‌ها به رسپتور در نهایت باعث تغییر الگوی بیان ژن در سلول دارنده رسپتور می‌شود.

 

اثرات سایتوکاین‌ها

کانال تلگرام

ضمن عرض خیر مقدم به شما بازدیدکننده گرامی بابت ورود به سایت بیولایف

 از شما دعوت می کنیم که در نظرسنجی وبسایت شرکت کرده و زمینه ای را که می خواهید کانال تلگرام آن ساخته شود مشخص کنید.