تبلیغات
جزوه کل درس های پایه ها - مطالب حامد شهاب زاده

جزوه کل درس های پایه ها

رسیدن امتحنات خرداد ماه را به دانش آموزان تبریک میگوئیم

بیست واقعیت جالب درباره مغز
بیست واقعیت جالب درباره مغز
می‌گویند فلانی مغز تجارت است؛ فلانی مغزش مثل ساعت کار می‌کندو... این آدم‌هایی که مغزشان حسابی کار می‌کند، به نظر شما مغزشان با دیگران چه تفاوتی دارد؟ مغزشان بزرگ‌تر است؟
 
اگر این‌طوربود، الان باید وال باهوش‌ترین موجود دنیا می‌بود!

با بیست واقعیت جالب مغزی، از همین دست، آشنا شوید:
مغز یک انسان معمولی چیزی در حدود 1300 تا 1400 گرم می‌باشد، چیزی در حدود یک کیسه شکر.
مغز انسان از مغز فیل‌ها کوچک‌تر است. این در حالی است که مغز انسان از مغز میمون‌ها بزرگ‌تر است. مغز یک میمون وزنی معادل 95 گرم دارد! مغز سگ‌ها چیزی در حدود 72 گرم و گربه‌ها 30 گرم برآورد می‌شود.
وزن مغز انسان 2 درصد از کل وزن بدن او را تشکیل می‌دهد. حداکثر عرض آن 14میلی‌متر، طول 167 میلی‌متر و ارتفاع 93 میلی‌متر دارد.
در ماه‌های اولیه بارداری، یاخته‌های عصبی مغز با سرعتی معادل 2500 نرون در دقیقه تولید مثل می‌کنند.
 
60 درصد کل حجم مغز را سلول‌های سفید و 40 درصد آن را سلول‌های خاکستری تشکیل می‌دهند.
سرعت انتقال اطلاعات در نرون‌های مختلف، متفاوت است. نرخ این انتقال می‌تواند به کندی 5/0 متر در ثانیه و یا به تندی 120 متر بر ثانیه باشد. رقم 120 متر در ثانیه معادل عددی نزدیک به 431 کیلومتر در ساعت است.
75 درصد از مغز یک انسان را آب تشکیل می‌دهد.
 
مغز انسان قادر است بیش از همه اتم‌های موجود در دنیا، ایده در خود داشته باشد و آنها را تجزیه و تحلیل کند!
 
اگر می‌شد نیرویی که در مغز جریان دارد را مهار کرد، به واسطه آن می‌توانستید یک لامپ 10 واتی را روشن نگه دارید.
 
20 درصد از کل اکسیژنی که در بدن پمپاژ می‌شود، به مغز می‌رسد.
 
در حدود 75 میلی‌لیتر از خون در هر دقیقه به مغز پمپاژ می‌شود.
مغز شما حاوی 100 میلیارد یاخته عصبی است. یعنی چیزی در حدود 166 برابر کل افرادی که روی کره زمین زندگی می‌کنند.
 
کل مقوله‌های مربوط به «تفکر» توسط جریان الکتریسته و تغییر و تحولات شیمیایی میسر می‌شوند.
وال بزرگ‌ترین مغز را دارد، به طوری که وزن مغز این حیوان چیزی نزدیک به 6 کیلوگرم است.
 
با در نظر گرفتن نسبت وزن کلی بدن به وزن مغز، انسان‌ها بزرگ‌ترین مغز را نسبت به وزن بدن خود دارند.
مغز اینشتین بزرگ‌تر از افراد عادی نبوده است. هوش بالای او به واسطه پیوند‌های ایجاد شده میان سلول‌های عصبی مغزش ایجاد شده بود. هر زمان که شما چیز جدیدی یاد می‌گیرید، یک ارتباط جدید میان سلول‌های مغزتان ایجاد می‌شود.
? ساعت پس از مرگ آلبرت در سال ????، مغز او بدون اجازه خانواده توسط هاروی بیرون آورده شد. هاروی مغز آلبرت را به خانه‌اش برد و داخل یک ظرف شیشه‌ای دهان گشاد نگهداری کرد، هرچند او بعدها به دلیل انجام این کار از محل کارش که مخصوص تشریح اجساد بود اخراج شد.
چند سال بعد، هاروی از هنس پسر بزرگ آلبرت برای مطالعه و بررسی مغز پدرش اجازه گرفت و تکه‌هایی از مغز آلبرت را برای دانشمندان در سرتاسر دنیا فرستاد. یکی از دانشمندان برکلی با مطالعه قسمتی از مغز آلبرت متوجه شد که در مغز او در مقایسه با یک شخص طبیعی، به طور قابل توجهی سلول‌های گلیال که مسوول ترکیب کردن و مرتب کردن اطلاعات هست وجود دارد. در مطالعه دیگر، پروفسور ساندرا ویتسون فهمید که مغز آلبرت دارای کمبود یک چین خاصی از مغزش است که شکاف سیلوین نامیده می‌شود. این استخوان‌بندی غیرمعمول به عصب‌ها در مغز آلبرت اجازه می‌دهد که بهتر با دیگران رابطه برقرار کند. نتایج مطالعه دیگری نشان می‌داد که در مغز آلبرت بزرگی آویختگی جداری زیرین که اغلب درگیر توانایی‌های ریاضیات هست، بیشتر از افراد معمولی بود.
 
مردان از زنان باهوش‌ترند چون وزن مغزشان 10 درصد بیشتر است؟
نه، این اشتباه است. با این حساب، ‌فیل‌ها‌ از آدم‌ها خیلی باهوش‌ترند چون وزن مغزشان 5 برابر است. داشتن مغز بزرگ‌تر به معنای باهوش‌تر بودن نیست. کاملا طبیعی است كه عضلات نیرومند یك فیل، در مقایسه با عضلات یك گربه، باید تحت كنترل مغز بزرگ‌تری باشد. به همین دلیل است كه فیل 6 هزار گرم مغز دارد و گربه، 30 گرم.

عملكرد كامپیوتر مثل مغز نیست؛
خیلی فرق دارد! شاید بگویید اصلا كامپیوترهای اولیه را با الگوگیری از عملكرد مغز ساخته‌اند ولی نورولوژیست‌ها در پاسخ به شما می‌گویند اگر قدرت تمام كامپیوترهای دنیا را با هم جمع كنید، باز هم قدرتش به مغز انسان نمی‌رسد؛ یعنی ساختار مغز ما آن‌قدر پیچیده است كه تشبیه‌اش به كامپیوتر، لااقل عصب‌شناسان را به خنده می‌اندازد.
وقتی می‌خوابیم، مغزمان استراحت نمی‌كند! یكی از تفاوت‌های بارز مغز و كامپیوتر، همین است.
 


دستگاه تنفسی





تنفس فرایندی است كه از طریق آن،‌ بدن اكسیژن كسب می كند (برای تولید انرژی) و دی اكسید كربن (محصول دفعی اصلی) را دفع می كند. هوا از طریق بینی یا دهان وارد شده، از طریق نای (لوله هوا) به طرف برونش ها (راه های هوایی تحتانی) و برونشیول ها (راه های هوایی كوچكتر) در ریه ها می رود. برونشیول ها به كیسه هایی به نام آلوئول ختم می شوند كه در اطراف آنها رگ های خونی قرار دارد. اینجا اكسیژن وارد خون و دی اكسید كربن وارد ریه ها می شود تا به خارج دمیده شود. تنفس توسط دیافراگم (یك عضله) و عضلات بین دنده ای انجام می شود. دستگاه تنفسی شامل حلق (گلو)، حنجره و اپی گلوت نیز هست. لوزه ها و آدنوئیدهـای واقع در حـلق به مبارزه با عفونت ها كمـك می كنند. حنجره، حاوی طناب های صوتی است كه برای تولید صدا به لرزش در می آیند. اپی گلوت در طول بلع، نای را می بندد تا غذا وارد ریه ها نشود


تنفس چگونه انجام می شود؟
تنفس عملی است كه به وسیله آن بدن هوا را وارد و خارج می كند. جریان هوا به درون و بیرون از بدن، به خاطر حركت هوا از نواحی پرفشار به كم فشار صورت می گیرد. برای تنفس به درون (دم)، دیافراگم و عضلات بین دنده ها منقبض شده، قفسه سینه را بزرگ می كنند. در نتیجه، فشار هوا در ریه ها كاهش پیدا می كند، به طوری كه كمتر از فشار هوای اطراف می شود و هوا وارد ریه ها می گردد. برای تنفس به بیرون (بازدم)، عضلات شل شده، حجم ریه را كاهش می دهند. فشار هوا در ریه ها بیش از هوای اطراف می شود و باعث خروج هوا از بدن می شود
.


تبادل گاز در بدن

بافت های بدن، دایماً اكسیژن رااز خون مـی گیرند و دی اكسید كربن را در خون آزاد می كنند. اكسیژن محیط وارد ریه ها می شود و از آلوئول ها (كیسه های نازك) وارد رگ های خونی به نام مویرگ می گردد كه در آنجا به ماده ای به نام هموگلوبین كه درگلبول های قرمز وجود دارد، متصل می شود. در همین زمان، دی اكسید كربن از پلاسما (قسمت مایع خون) وارد آلوئول ها می شود تا با بازدم خارج گردد. درمویرگ های بافت ها، گلبول قرمز اكسیژن را آزاد می كند در حالی كه دی اكسید كربن وارد پلاسما می شود
.

 

فهرست دیگر تحقیقات




فواید قارچها :

پروتئین قارچها دو برابر پروتئین اغلب سبزیجات است. قارچ ها 2 تا 3 درصد چربی مفید دارند که البته در مویرگها رسوب نمی کند و حتی برای دفع مواد زائد از روده ها نیز مفید و از این رو برای افراد مبتلا به یبوست و بواسیر نافع است. لیسیتین موجود در قارچ میزان کلسترول خون را در سطح پایین نگه می دارد و به دلیل آن که در هر 100گرم آن تنها 27 کالری انرژی نهفته است، آن را به عنوان یک غذای رژیمی مورد توجه قرار داده اند. قارچ 70 تا 90 درصد ویژگی هضم شدن دارد و سرشار از ویتامین های گروه B و C است لذا برای کسب انرژی و رفع خستگی و بی حوصلگی مفید است. مصرف قارچ را به دلیل پتاسیم فراوان به افراد مبتلا به فشار خون بالا توصیه می کنیم. قارچ به دلیل داشتن کروم در کنترل بیماری دیابت موثر است. همچنین سرشار از آهن، کلسیم، مس، منگنز بوده و کلاهک آن غنی از فسفر است و می تواند نیاز بدن را تامین کند. همینطور قارچ سرشار از ویتامین D است که می تواند خصوصا" برای سالمندان و افرادی که در سنین یائسگی هستند، باعث تقویت استخوانها و جلوگیری از پوکی استخوان شود.

توصیه ها :

اگر به صحرا رفته اید و با دیدین قارچهای صحرایی وسوسه شده اید، برای تشخیص خوراکی بودن آنها از افراد بومی منطقه کمک بگیرید. قارچهای سمی در مقایسه با قارچهای خوراکی به سختی قابل تشخیص هستند، لذا بد نیست بدانید قارچهای سمی در طبیعت و بیشتر در جنگل ها و در بیخ و انتهای درختانی مثل زیتون، گردو و انجیر می رویند. در فضله گاو، مردارها و نزدیک لانه حیوانات سمی نیز رشد می کنند و بسیار خطرناکند. اغلب به رنگ سیاه، سرخ و سفید و کمی لزج و بدبو هستند. وجود زایده کیسه مانند در پایه برخی فارچها معمولا نشان از سمی بودن آنهاست.

کسانی که قارچهای سمی خورده اند 4 تا 5 ساعت و گاهی 12 تا 16 ساعت بعد از مصرف، علائم مسمومیت در آنها ظاهر می شود. این علائم شامل استفراغ، بیحالی، عطش زیاد، دل درد، سرگیجه و همچنین عوارض روحی است که باید فورا" بیمار مسموم را به پزشک برسانید.

گفتنی است مرغوبترین قارچهای خوراکی قارچهایی هستند که کلاهک آنها بسته باشد یعنی شکاف ها و تیغه های زیر کلاهک دیده نشود و ظاهری خوب و تازه و بدون لک داشته باشد. اما در نهایت توصیه می شود برای آنکه از خطرات احتمالی قارچهای صحرایی در امان بمانید، به مصرف قارچهای صنعتی که دارای بسته بندی بهداشتی، تاریخ مصرف و پروانه بهداشت هستند، اکتفا کنید.        





نکاتی در مورد کلسیم
نکاتی در مورد کلسیم
این ویتامین در انعقاد خون و تحریك‌پذیری عضلات نقش مؤثری دارد و چنانچه اختلالی در میزان آن در بدن ایجاد شود ضربان قلب دچار اختلال می‌شود.

سید ضیاء الدین مظهری افزود:كلسیم یكی از مواد معدنی بسیار لازم است و از لحظه‌ای كه جنین شكل می‌گیرد نیاز خود به كلسیم را از بدن مادر تأمین می‌كند تا اسكلت خود را بسازد .
وی گفت:یكی از عوامل سازنده بدن انسان كلسیم است و قسمت عمده ساختار استخوان‌های بدن و دندان‌ها از كلسیم تشكیل شده است و چنانچه مادر در دوران بارداری نتواند از طریق تغذیه مناسب نیاز جنین به كلسیم را بر طرف كند، ناچار باید از ذخایر بدن خود در اختیار جنین قرار دهد.این متخصص تغذیه اضافه می‌كند:كلسیم در انعقاد خون و تحریك پذیری عضلات نیز نقش مؤثری دارد و چنانچه اختلالی در میزان كلسیم بدن ایجاد شود ضربان قلب دچار اختلال می‌شود.
وی افزود:موضوع مهم دیگر این است كه كلسیمی كه باید از طریق مواد غذایی از جمله شیر و لبنیات در غذای روزانه وارد بدن شود به گونه‌ای است كه ما نمی‌توانیم آن را با مواد دیگری جایگزین كنیم چرا كه جذب كلسیم از مواد غذای حاوی كلسیم در صورتی بهتر انجام می‌شود كه نسبت كلسیم به فسفر متناسب باشد و افراد روزانه از تابش مستقیم نور خورشید برخوردار باشند.
مظهری تأكید می‌كند: تأمین كلسیم از 2 راه امكانپذیر است یكی وجود مواد حاوی كلسیم از غذاهای دریافتی و دیگری امكان جذب بهتر كلسیم كه با استفاده ار نور خورشید و یا ویتامینهای C و D میسر است.باید توجه داشت عوارض كمبود كلسیم در دوران خاصی از زندگی می‌تواند باعث وقفه در رشد كودكان شود.
این متخصص تغذیه گفت:معمولاً دخترانی كه قد كوتاهی دارند در دوره بلوغ كه جهش قدی دارند از خوردن شیر و لبنیات خودداری می‌كنند و كودكانی كه شیر نمی‌خورند دارای استخوان‌های ظریف و نامناسب هستند و بنابراین اگر بخواهیم اسكلت قوی داشته باشیم باید در تغذیه روزانه بزرگسالان و بچه‌ها از كلسیم استفاده كنیم.
وی اضافه كرد: كمبود كلسیم در كشور ما به چند دلیل گسترده است كه مهمترین آن این است كه معمولاً در سفره‌های غذای ایرانیان باید ماست به صورت ساده یا همراه با خیار و دوغ به عنوان نوشیدنی طبیعی باشد كه متأسفانه همیشه این طور نیست.
مظهری گفت: امروزه اغلب خانواده‌ها در بیرون از منزل غذا می‌خورند.كودكان ما عمدتاً از غذا‌های آماده مثل ساندویچ و پیتزا استفاده می‌كنند یكی از مواد غذایی كه متأسفانه در كشور رو به گسترش است مصرف نوشابه است كه به دلیل داشتن فسفر زیاد تناسب لازم برای جذب كلسیم در بدن را به هم می‌زند. این امر در مورد نوشابه‌های رژیمی نیز مصداق دارد.

 


 درباره میکروب و بیماریهای میکروبی

دنیای میکروب ها :

 

بیشتر مردم از میکروب ها تصور ناخوشایندی دارند. واژه های میکروب از دو کلمه یونانی به معنی «کوچک» و «زیستن» گرفته شده و به هر جاندارذره بین گفته می شود. حقیقت این است که تعداد میکروب های مفید بیشتر از انواع زیان آور است. حقیقت آن است که زندگی انسان ها به میکروب ها وابسته است. اما آنها بدون ... می توانند زندگی کنند از هزاران سال پیش، نان ، چای ، پنیر، ماست ، کاکائو و ترشی ها و بسیاری از محصولات غذایی به کمک میکروب ها تولید می شوند. دنیای میکروب ها تولید می شوند.

بیماری زایی میکروب ها :

‌میکروب ها برای یافتن محیط مناسب خود ممکن است وارد بدن انسان، جانوران ، گیاهان و یا میکروب های دیگر شوند. در این حال میکروب، انگلی و جانداری که وارد آن شده میزبان است. حضور میکروب در بدن میزبان، استفاده از مواد بدن میزبان برای رشد خود و نیز تولید موادی که برای سلول های میزبان سمی است، از راههای آسیب رساندن میکروب هاست.
در هر بیماری میکروبی سخت، سه مرحله ی جداگانه تشخیص داده می شود. اول مرحله جای گیری است که طی آن آن میکروب وارد بدن می شود و خود را به جای مناسب رشد می رساند.این مرحله ممکن است کوتاه یا دراز باشد. دوم مرحله حاد است که شخص بیمارمی شود و همه ی نشانه های بیماری ظاهر می شوند. در این مرحله،مبارزه بدن میکروب به اوج خود می رسد. اگر بدن در این مبارزه موفق شود، مرحله سوم پیش می آید که فقاهت نام دارد. در این مرحله بدن رفته رفته توانایی خود را باز می یابد.
بعضی از بیماریهای میکروبی مرحله ی حاد ندارند. در این گونه بیماریها، پس از آنکه علامت های بیماری ظاهر شد، مبارزه میکروب و بدن به کندی صورت می گیرد و این مبارزه مدت ها به طول می انجامد. در طی این مدت نه بدن می تواند میکروب ها از بین ببرد و نه میکروب، بیماری را از پای در می آورد. این گونه بیماریها را فرض می گویند. سل غالباً بیماری مزمن است. ماهها و حتی سالها می گذرد تا بدن با میکروب بتوانند در این مبارزه پیروز شوند

گاهی در اماکن پرجمعیت به بیماری میکروبی مبتلا می شویم. به نظر شما علت چیست؟

مردم در این اماکن به هم نزدیک می شوند و احتمال انتشار میکروب های بیماری زا بوسیله هوا یا تماس مستقیم زیاد می شود. هر چه جمعیت بشتر باشد احتمال بودن افراد بیمار ناقل در میان آنها بیشتر است.  

 

  2 فرض کنید در معرض ابتلا به یک بیماری میکروبی بوده اید ولی به آن مبتلا نشده اید، چه دلیلی برای بیمارشدن خود می توانید بیاورید؟

1. ممکن است عده کمی میکروب وارد بدنمان شده باشد. 2. دفاع خارجی (مانند پوست) جلوی آنها را گرفته باشد. 3. میکروب ها به محل مناسب خود در بدن نرسیده باشند. 4. گلبول های سفید آن ها را از بین برده باشند. 5. قبلاً به این بیماری مبتلا شده بودیم و یا واکسن آن را تزریق کرده بودیم . در نتیجه نسبت به آن مقاومت کرده ایم.  

 

  فکر کنید:
1 منظور از بیماری مسری چیست؟ آیا همه ی میکروب های مسری ناشی از میکروب های بیماریزا هستند؟

بیماری که از محیط زندگی یا افراد بیمار به افراد تندرست سرایت می کند. خیر، زیرا بعضی از بیماریهای مسری ناشی از کرم هاست . مثل کرم کدو و کرم قلابدار  

  چرا مأموران بهداشت افراد خارجی را فقط به خاطر برخی از بیماری های میکروبی در قرنطینه نگه می دارند. نه به خاطر همه ی انواع بیماریهای میکروبی ؟

زیرا فقط برخی از بیماریهای میکروبی مسری هستند. بعضی از بیماریهای میکروبی زودتر از دیگر بیماریها سرایت می کنند. همچنین بعضی از بیماریها خطرناک تر از دیگر بیماریها هستند.  

  منابع انتقال میکروب های بیماریزا به انسان کدامند؟

1. از راه بینی (تنفس هوای آلوده) 2. از راه دهان (از طریق آب آلوده و به دهان بردن چیزهای آلوده 3. از راه سوراخ شدن پوست از طریق گزیدن حشرات ، گاز گرفتن حیوانات، زخم ها و بریدگی ها.  

موضوعاتی درباره شناسایی علم میکروبیولوژی 

هدف این شاخه شناخت جانداران میکروسکوپی و مسائل مختلف مربوط به زندگی آنهاست.

علم میکروبیولوژی در مورد چگونگی استفاده بهینه از میکروارگانیسم ها و جلوگیری از ضررها و زیانهایی که میکروارگانیسم ها می توانند به حیات انسانها، دامها و نباتات وارد کنند، بحث می کند.

در گذشته به میکروبها شیطانهای نامرئی می گفتند اما امروزه باید به آنها فرشته های نامرئی بگوییم چرا که اگر میکروارگانیسم ها در چرخه حیات، وظیفه خویش را انجام ندهند، زندگی تمام موجودات از نباتات و حیوانات گرفته تا انسان به زوال کشیده می شود.

و باز بخشی از این میکروارگانیسم ها هستند که با ایجاد انواع بیماریهای عفونی زندگی بشر را به خطر می اندازند مانند "ابولا" که یک بیماری ویروسی ناشناخته بود و در آفریقا تعداد زیادی از افراد را به کشتن داد و یا "ایدز" که بشر را تا آستانه سال 2000 عاجز و ناتوان کرده است. بی شک نمی توان به نقش مهم میکروارگانیسم ها در هستی اعتقاد داشت و از اهمیت کاربرد رشته میکروبیولوژی که به عنوان بررسی میکروارگانیسم ها می پردازد، غافل ماند.

ماهیت:

اما میکروارگانیسم ها که اساس و پایه علم میکروبیولوژی را تشکیل می دهند، چه هستند؟

میکروارگانیسم ها موجودات ریز ذره بینی مانند: باکتریها، ویروسها، قارچهای میکروسکوپی و ژرتوزوئرها هستند که با چشم غیرمسلح دیده نمی شوند.

علم میکروبیولوژی که گرایشی از علم زیست شناسی است به بررسی و مطالعه میکروارگانیسم ها می پردازد. در این علم ارتباط میکروارگانیسم ها با خودشان و همچنین با موجودات عالی تر مانند انسان، حیوانات و گیاهان مورد بررسی قرار می گیرد.

 

رشته میکروبیولوژی که با میکروارگانیسم ها یعنی موجودات ریز ذره بینی سروکار دارد، دو جنبه مهم دارد. یکی مبارزه با میکروارگانیسم های خطرناک و بیماری زا که حیات انسانها، حیوانات و گیاهان را به خطر می اندازند و میکروبیولوژیست با شناسایی روش و مسیر ایجاد بیماری ها می تواند این مسیر را متوقف کرده و از چرخه و سیر بیماری جلوگیری کند و جنبه دیگر استفاده بهینه و مناسب از میکروارگانیسم ها برای تولید مواد غذایی و تبدیل بهینه صنایع غذایی مثل تهیه پنیر، ماست و یا حتی نان و همچنین تولید داروهای پزشکی و دامپزشکی می باشد.

اهمیت این رشته با توجه به نیاز صنایع غذایی و تخمیری به کارشناسان این رشته، نیاز علوم پزشکی و دارویی، نیاز سازمان های محیط زیست و مبارزه با آلودگی آن، نیاز کشاورزی و دام پروری، نیاز دانشگاه ها به مدرس و محقق و ... به خوبی روشن می شود.

گرایش های مقطع لیسانس:

گرانش میکروبیولوژی یکی از پنج گرایش رشته زیست شناسی سلولی و ملکولی است. اما لازم به توضیح است که ...

 

علم میکروبیولوژی گرایشهای مختلفی دارد که عبارتند از:

 

الف) گرایش پزشکی. در این گرایش میکروبهایی که برای انسان بیماری زا هستند و چگونگی فعالیت آنها بررسی می شود. البته این گرایش قسمت کوچکی از علم میکروبیولوژی را به خود اختصاص می دهد چرا که از میان میکروبهای شناخته شده فقط حدود 170 نوع میکروب، بیماری زا هستند و بقیه میکروبها تاکنون شناخته شده اند، میکروبهایی مفید می باشند.

 

ب) میکروبیولوژی غذایی. بسیاری از مواد غذایی مثل ماست یا پنیر به یاری میکروبها تولید می شوند.

 

ج) میکروبیولوژی صنعتی. در این گرایش از میکروبیولوژی از میکروبهای مفید برای تولید مواد صنعتی مانند اسیدها و کمپوست میکروبی (تهیه کود به یاری مواد زاید و زباله ها) استفاده می شود. همچنین از میکروبها در رفع آلودگی های محیط زیست استفاده می گردد.

 

آینده شغلی، بازار کار، درآمد:

 

دکتر یحیی همتی مدیر گروه میکروبیولوژی دانشکده پزشکی دانشگاه شهید بهشتی در این باره می گوید: میکروبیولوژی پایه و اساس بسیاری از علوم از قبیل: بیوشیمی، بیوتکنولوژی، زنتیک و پزشکی است.

 

برای مثال یکی از پایه های مستحکمی که پزشکی بر روی آن استوار است، میکروبشناسی است. چون علم میکروبشناسی است که توانسته است در مقابل حملات سهمگین بیماری های بسیار خطرناک و جهانگیر مانند فلج اطفال و یا طاعون با تشخیص، درمان و یا تهیه واکسن و راههای اساسی و موثر در اختیار بشر قرار دهد و باز علم میکروبشناسی است که باید راهی برای نجات انسان از چنگال بیماریهای عفونی جدید پیدا بکند.

 

یکی از کاربرهای رشته میکروبیولوژی حداقل در بعد سنتی، تشخیص بیماری است چون در آزمایشگاههای تشخیص طبی محققان عمدتاً با بیماریهای عفونی میکروارگانیسم ها سروکار دارند یعنی یا بطور مستقیم به تشخیص میکروارگانیسم ها می پردازند یا به تشخیص آثار حیاتی آنها می پردازند که نهایتاً این آثار حیاتی ما را به سوی یک میکروارگانیسم هدایت می کند مثل ترشح یک آنزیم یا تبدیل قند به اسید که در این موارد ما خود میکروارگانسم را نمی بینیم اما از آثار حیاتی آن می توانیم تشخیص دهیم که با چه میکروارگانیسمی سروکار داریم و این میکروارگانیسم چه بیماری را ایجاد کرده است. با توجه به اینکه متاسفانه امروزه دنیا با خطر شیوع مجدد بیماریهای میکروبی قدیمی و شیوع بیماریهای جدید روبرو است رشته میکروبیولوژی در پیشگیری و جلوگیری از بیماری کاربرد دارد مثل علم واکسینه لوژی که علم جدیدی است و وظیفه آن ساخت واکسنها و سرمهای مختلف می باشد. مواد غذایی و تولید مواد غذایی مختلف اثر میکروارگانیسم ها بسیار قابل توجه است. همچنین رشته میکروبیولوژی در کشاورزی بطور بسیار وسیعی در تشخیص آفات گیاهی، مبارزه با آفات گیاهی و ایجاد مقاومت گیاهی نسبت به آفات (ایجاد گیاهانی مقاوم به آفات و حشرات) مورد استفاده قرار می گیرد.

مایکل لینچ» مى خواهد بفهمد چرا ما شبیه باکترى ها نیستیم.
زیست شناسان تکاملى بر روى این نکته که انسان و دیگر موجودات زنده از اجداد باکترى مانند مشتق شده اند، اتفاق نظر دارند. تقریباً حدود
۲ میلیارد سال قبل، اجداد انسان انشعاب یافتند.
این گروه جدید که یوکاریوت ها نامیده شدند، رشد کرده و به جانوران دیگر، گیاهان، قارچ ها و پروتوزوآها تبدیل شدند. اختلاف میان یوکاریوت ها و دیگر موجودات که به پروکاریوت ها معروف اند، زیاد بوده و در عین حال بسیار اساسى است. دکتر «لینچ»، زیست شناس دانشگاه ایندیانا، از جمله دانشمندانى است که در پى کشف چگونگى تکامل این اختلاف ها است.
یوکاریوت ها در مقایسه با پروکاریوت ها بزرگ هستند. حتى یک پروتوزوآى تک سلولى ممکن است هزاران بار بزرگ تر از یک باکترى باشد. هنگامى که روى
DNA
این موجودات تمرکز مى کنیم درمى یابیم که این اختلاف ها بسیار اساسى تر و بنیادى تر هستند. ژنوم یوکاریوت ها بسیار پیچیده و در عین حال بسیار بزرگ بوده و حامل ژن هاى زیادترى است.
یوکاریوت ها علاوه براین قادرند به کمک ژن هاى خود فعالیت هاى بیشترى را انجام دهند. آنها مى توانند با الگوهاى بسیار پیچیده، مرتب ژن هاى خود را خاموش و روشن کرده و بدین ترتیب زمان و در نتیجه مکانى را که پروتئین ها ساخته مى شوند، کنترل کنند. آنها همچنین مى توانند از یک ژن واحد پروتئین هاى بسیارى بسازند. دلیل این مسئله نیز به این بازمى گردد که ژن یوکاریوت ها از واحدهایى که اگزون نامیده مى شوند، تشکیل شده است. اگزون ها در میان ساختارهایى از جنس
DNA که به هنگام نسخه بردارى، مضاعف نشده و به اینترون ها معروف اند، پراکنده شده اند. سلول هاى انسانى هنگامى که یک ژن را براى استفاده در ساختمان یک پروتئین مضاعف مى کنند، این اینترون ها را ویرایش مى کنند (در مرحله نسخه بردارى، اینترون ها مضاعف نشده و پس از شناسایى محدوده هر اینترون، این ناحیه بریده شده و دور انداخته مى شود-م). اما توانایى مهم دیگر این سلول ها آن است که قادرند اگزون ها را نیز ویرایش کنند، یعنى قادرند از ژن هاى یکسان پروتئین هاى مختلفى را ایجاد کنند. این چندکار گى به این معناست که یوکاریوت ها قادرند انواع مختلفى از سلول ها، بافت ها و اندام ها را ایجاد کنند بدون آنکه انسان ها کوچکترین شباهتى به باکترى ها داشته باشند.

غالب دانشمندان در توجیه این پیچیدگى ذهن خود را تنها متوجه یک نکته مى کنند: انتخاب طبیعى. از نظر این دانشمندان، از آنجا که چندکار گى مزیت تولیدمثلى به دنبال دارد بنابراین انتخاب طبیعى زمینه را براى تکامل آن فراهم کرده است. اما دکتر «لینچ» معتقد است که انتخاب طبیعى در مورد منشاء ژنوم یوکاریوت ها نقش ناچیزى داشته است. وى در این رابطه چنین مى گوید: «براى غالب مردم تکامل در انتخاب طبیعى خلاصه مى شود و معتقدند این انتخاب طبیعى است که باعث تکامل مى شود اما انتخاب طبیعى تنها یکى از چندین نیروى اساسى و بنیادى دخیل در امر تکامل است.»
در مقاله اى که براى چاپ در مجله «زیست شناسى مولکولى و تکامل» پذیرفته شده است، دکتر «لینچ» چنین آورده است: «پیچیدگى یوکاریوت ها ممکن است اتفاقى باشد.»
انتخاب طبیعى در واقع گسترش ژن ها در نتیجه توانایى آنها براى افزایش نسبت هاى بقا و تولیدمثل است. اما دکتر «لینچ» نشان داد هنگامى که ویژگى هاى منحصر به فرد یوکاریوت ها در ابتدا به صورت جهش هاى تصادفى ظاهر شدند، احتمالاً بسیارى از آنها مضر بوده اند.
از زمانى که یک اینترون در میانه یک ژن قرار مى گیرد، سلول مى باید بتواند مرزهاى آن را تشخیص دهد. این موضوع به سلول کمک مى کند تا به هنگام پروتئین سازى، بدون کپى کردن این ناحیه، به نسخه بردارى و ساخت پروتئین ادامه دهد. اما جهش هاى صورت گرفته بر روى اینترون کار سلول براى شناسایى این مرزها را مشکل تر مى کند. اگر سلول نتواند مرز اینترون ها را شناسایى کند، پروتئین ناقص ساخته مى شود. اگر انتخاب طبیعى در یوکاریوت هاى اولیه قدرتمند عمل کرده باشد مى بایست تمامى اینترون ها حذف شده باشند.زیست شناسان تکاملى مدت هاست دریافته اند که انتخاب طبیعى مسئله احتمالات است، نه سرنوشت و تقدیر. به همین دلیل است که ژن جهش یافته اى که نسبت هاى تولیدمثلى یک فرد را افزایش مى دهد نمى تواند گسترش این صفت در یک جمعیت را تضمین کند.
فرض کنید سکه اى را به هوا پرتاب کرده اید. احتمال شیر یا خط آمدن این سکه
۵۰ به ۵۰ است. اگر شما براى دوبار این کار را تکرار کرده و هر دو بار شیر بیاید نباید شگفت زده شوید. اما اگر براى ۱۰۰۰ مرتبه این کار را تکرار کردید و هر ۱۰۰۰
مرتبه شیر آمد باید متعجب و شگفت زده شوید.
به علاوه، انتخاب طبیعى با بزرگ تر شدن اندازه جمعیت بسیار کارآمدتر عمل مى کند. انتخاب طبیعى معمولاً در جمعیت هاى کوچک در گسترش ژن هاى مفید و محدود کردن ژن هاى مضر چندان قابل اعتماد عمل نمى کند.هنگامى که انتخاب طبیعى ضعیف عمل مى کند، ژن ها به مدد شانس بسیار فراوان تر مى شوند.گسترش تصادفى ژن ها به دریفت ژنتیکى یا رانش ژنى موسوم است. (به تکامل ساختار ژنتیکى یک جمعیت که انحصاراً از طریق تصادف پیش آمده باشد رانش ژنتیکى مى گویند. رانش ژنتیکى بسامدهاى آللى یک جمعیت را از نسلى به نسل دیگر تغییر مى دهد. یک آلل ممکن است صرف نظر از اینکه سودمند، زیانبار یا بى فایده باشد به طور اتفاقى حذف شود. بدین ترتیب رانش ژنتیکى مى تواند از تنوع ژنتیکى در درون یک جمعیت بکاهد ضمن آنکه مى تواند تفاوت هاى ژنتیکى بین جمعیت هاى مختلف را افزایش دهد.م) دکتر «لینچ» معتقد است که رانش ژنتیکى در یوکاریوت ها نسبت به پروکاریوت ها بسیار قوى تر عمل مى کند. چندین عامل در این امر دخیل اند که اندازه بزرگ تر یوکاریوت ها یکى از آنها است. حتى یک سلول یوکاریوتى واحد ممکن است
۱۰
هزار بار بزرگ تر از یک باکترى باشد. از طرف دیگر تعداد کمى از یوکاریوت ها قادرند نسبت به پروکاریوت ها در یک فضاى بسیار کوچک به حیات خود ادامه دهند و همین مسئله موجب ایجاد جمعیت هاى کوچک ترى از یوکاریوت ها مى شود.
دکتر «لینچ» بیان مى کند که یوکاریوت هاى اولیه رانش ژنتیکى قدرتمندترى را تجربه کرده اند. در واقع همزمان با کاهش جمعیت آنها انتخاب طبیعى ضعیف و رانش ژنتیکى قدرتمندتر شده است. بنابراین ژن هایى که براى این جمعیت پروتو- یوکاریوتى کاملاً مضر بوده است در نتیجه این مسئله گسترش یافته است.اگرچه این تغییرات ممکن است به وسیله رانش ژنتیکى اتفاق افتاده باشد اما تغییرات صورت گرفته این شانس را به انتخاب طبیعى داده اند تا سازگارى هایى را خلق کند. اگزون ها توانسته اند به هم متصل شده و پروتئین هاى سازگار با وظایف مختلف را ایجاد کنند. ژن ها توانسته اند در مکان هاى مختلف روشن شده و به ساخت اندام هاى جدید کمک کنند. در نتیجه موجودات چندسلولى پیچیده- مانند انسان- به وجود آمده اند.
انتخاب طبیعى، سازگارى هاى مفیدى را در یوکاریوت ها موجب شده است. به گفته دکتر «لینچ»: «اگر این سازگارى ها نبود ما الآن اینجا نبودیم.»
پروکاریوت ها هرگز شانس تکامل این پیچیدگى را در خود نداشته اند و علت این مسئله نیز به اندازه بسیار بزرگ جمعیت آنها بازمى گردد- انتخاب طبیعى به علت بزرگ بودن اندازه جمعیت پروکاریوت ها مراحل اولیه تکامل را در آنها مسدود کرده است. به گفته دکتر «لینچ»: «تنها یک دودمان خوش شانس وجود داشته که یوکاریوت هاى ایجادکننده ما در آن قرار داشته اند.»
دکتر «لینچ» ادعاهاى طرفداران «آفرینش هوشمند» را رد کرده و معتقد است که حیات در نتیجه تکامل پدید آمده است- طرفداران «آفرینش هوشمند» معتقدند حیات و تمامى پیچیدگى هاى موجود در آن حاصل تکامل نبوده و بلکه به دست موجودى هوشمند آفریده شده است. وى در این باره مى گوید: «در حقیقت بخش جذاب آنچه که زیست شناسان تکاملى تحقیق مى کنند به این موضوع بازمى گردد که چرا همه چیز اینقدر بد و ضعیف طراحى شده اند؟ اگر ما به ژنوم بزرگ ترى نیاز داشتیم قطعاً تکامل راه هوشمندانه دیگرى را براى ایجاد آن انتخاب مى کرد.»