|
فیزیک و بیولوژی
|
||
|
فیزیک و بیولوژی در سطح اتمی و ملکولی |
پتانسیل عمل عبارت است از تغییر ناگهانی و شدید اختلاف پتانسیل بین دو سوی غشا، یعنی در مدت زمان کوتاهی، پتانسیل داخل غشا نسبت به خارج آن مثبت تر می گردد و بلافاصله به حالت اول خود بر می گردد و دوباره داخل نسبت به خارج منفی تر می شود.
پتانسیل عملی که در نقطه ای از سلول عصبی ایجاد می شود در نقاط مجاور هم ایجاد می شود و بدین ترتیب در طول رشته ی عصبی سیر می کند، که در واقع پیام عصبی است. این ورود و خروج ناگهانی یون های سدیم به داخل و خروج یون های پتاسیم به خارج از داخل سلول عصبی به علت وجود کانال های پروتئینی ویژه ای،به نام کانال های دریچه دار سدیمی و پتاسیمی است.
در پتانسیل عمل کانال های سدیمی باز می شوند و سدیم داخل سلول می شود که در این حالت پتانسیل داخل، مثبت تر از خارج می شود. و بعد از بسته شدن کانال های دریچه دار سدیمی، کانال های دریچه دار پتاسیمی باز می شوند و باعث خروج پتاسیم به سمت خارج سلول عصبی می شوند و در این حالت داخل سلول، نسبت به آب میان بافتی که سلول های عصبی را در بر گرفته است منفی می شود،که با منفی شدن پتانسیل داخل ، سلول به حالت استراحت خود بر می گردد و سپس با فعالیت پمپ های سدیم-پتاسیم، غلظت یون های سدیم و پتاسیم در دو قسمت سلول به حالت اولیه بر می گردند.
بطور خلاصه: در حالت آرامش سلول عصبی، پتانسیل داخل منفی تر از خارج آن است و غلظت یون های پتاسیم در داخل بیشتر از خارج آن است و غلظت یون های سدیم هم در خارج بیشتر از داخل است.
خبر آنقدر داغ و تلخ بود که تصمیم گرفتم که همین امروز و همین حالا این خبر را بگذارم تا همه دوستان و کاربران عزیز، از هویت و ملیت خودمان دفاع کنیم.
خبر ، حذف نام ایران از لیست Yahoomail است از زبان روزنامه (و سایت همشهری):
سلام ياهو! چطوري؟ سلامتي؟ ما هم بد نيستيم. ملالي نيست جز دوري شما كه آنهم به لطف حذف ما از ليستت بيشتر شده.
حالا شناختي؟ ما را يادت آمد؟ ما ايراني هستيم. يعني اهل ايرانيم. ايران هم كه حتما ميداني كجاست؛ چون تو آمريكايي هستي و هر روز اخبار جديدي از تهديد ما به جنگ و بمب و اين حرفها روي سايتت ميگذاري.
اگر ميخواهي بيشتر راجعبه ايران بداني كافي است به نقشه دنيا نگاه كني. ما آنقدر كوچك نيستيم كه براي پيدا كردنمان خيلي زحمت بكشي.
وسط يكي از راهبرديترين نقاط دنيا، يعني خاورميانه، يك گربه ميبيني كه آرام سر جاي خودش نشسته و بهقول آن جوك معروف، دارد ماستش را ميخورد.
البته اين گربه قبلا اينقدرها هم ساكت نبود. اصلا يك شير بود. يك شير پرابهت كه نگاه به يال و دمش همه را سرجاي خودشان مينشاند. دمش توي هند بود، سرش توي اروپا، پايش در يمن بود و سرش در مصر.
2هزارسالي اينجوري بود؛ حالا يك وقت بزرگتر، يك وقت هم كوچكتر. اگر بازهم دقيقتر بخواهي ما 7هزارسال پيش به اين سرزمين آمديم، مثل شما كه 500 سال پيش به آمريكا رفتيد.
تقريبا ۳هزارسال پيش بود كه حكومتهاي محلي بزرگي راهانداختيم، مثل شما كه ۳۵۰ سال پيش حكومتهاي محلي راهانداختيد.
دقيقا ۲۵۶۶ سال پيش بود كه كورش كبير، كه تقريبا همه دنياي آنروز را فتح كردهبود، با فتح بابل، بزرگترين شهر دنيا، (همين بغداد كه الان دست شماست) اولين امپراتوري بزرگ تاريخ را بنا كرد، اسمش را هم پدران ما گذاشتند: «ايران»، مثل پدران شما كه دقيقا ۲۳۱ سال پيش در جنگ با انگليسها امپراتوريتان را بنا كردند و اسمش را گذاشتند «ايالات متحده».
جالب اين كه وقتي كورش بابل را بدون ريختن خون از دماغ يك نفر فتح كرد، اعلاميهاي صادر كرد كه الان بهآن ميگويند: «نخستين اعلاميه حقوق بشر» و در آن اهداف متعالياش را شرح داد، مثل پدران شما كه وقتي در جنگ با انگليسها پيروز شدند، اعلاميهاي نوشتند به نام: «اعلاميه استقلال» و در آن اهداف شان را شرح دادند.
از زمان تأسيس، ايران حدود ۲ هزارسال است كه در مناسبات جهاني نقش اساسي داشته. مثل شما كه ۱۵۰ سال است نقش مهمي در دنيا داريد.
از اين مدت، ايران حدود ۱۱۰۰ سال ابرقدرت جهاني بودهاست، مثل شما كه ۸۰ سالياست كه اين وضع را داريد و از اين مدت، ايران ۶۰۰ سال (در دوره هاي مختلف) تنها ابرقدرت دنيا بوده، مثل شما كه ۱۶ سال است تنها ابرقدرت دنيا هستيد.

ميبيني ياهو جان! ما چقدر مشتركات تاريخي داريم. حالا يك صفر و دو صفر اختلاف كه اين حرفها را ندارد.
حالا برو تاريخ بخوان ببين ملل مختلف، وقتي ايران به تنهايي ابرقدرت دنيا بوده درموردش چه نوشتهاند و الان كه آمريكا به تنهايي ابرقدرت دنياست در موردش چه ميگويند.
راه دوري هم نميخواهد بروي، از همين دوستان يهوديمان ميتواني بپرسي كه شرح الطاف حاكمان ايران را در كتابهاي مقدسشان آوردهاند.
راستي ميداني چهكسي اين شير پريال و كوپال را شكل گربه كرده؟ همان كساني كه پدران شما با آنها جنگيدند و آنها را از سرزمينهايي كه آباد كرده بودند بيرون انداختند، با نانجيبان و خيانتكاران همدستشان رويهم ريختند، يكي يالش را كند، يكي دمش را كه شد اين گربه آرام.
البته اين گربه آرام در دلش هميشه شير داشته، هميشه؛ از داستانها و افسانهها كه بگذريم، يكي آريوبرزن بوده، يكي هم سورهنا. يكي بهرام مهران بوده، يكي هم ابومسلم خراساني.
يكي يعقوب ليث بوده، يكي هم حسن صباح. يكي رئيسعلي دلواري بوده، يكي هم حسن باقري و محمد جهانآرا.
خلاصه اگر بخواهيم شرح بدهيم كه براين ملت چهها كه نگذشته، شرح اسفار هم درمقابلش چيزي نيست.
حالا هم چند صبايياست كه دور، دور شماست و هركاري كه ميخواهيد ميكنيد! ما را هم از ليستتان حذف كنيد. ايرادي ندارد.
به قول ما ايرانيها: «اين نيز بگذرد!» اين هم بمب ما. ماجرا را كه احتمالا تا حالا فهميدهايد.
هقول يكي از وبلاگها: «یاهو بهعنوان یكی از دو پورتال بزرگ اینترنتی، نام ایران را از لیست صفحات ثبت نامش حذف كرده.
یعنی وقتی كه بهعنوان یك ایرانی بخواهید از گوشهای در دنیا، ثبت نام كنید و شناسهای مجازی برای خود بسازید، با نام هر دهكوره و تكه خاكی برخورد میكنید غیر از سرزمین پاك و اهورایی خودتان.
یعنی اینكه نمیخواهند سرپا باشیم، نمیخواهند باشیم، نمیخواهند ایرانی دوران باشكوه باشیم... میخواهند ایرانی روزهای آغامحمدخان باشیم؛ بیخاصیت، آرام، بیغیرت، ساكن و بیحركت، نادان و جاهل، مشغول به درگیریهای داخلی..» البته اگر از اشتباه لپي آغامحمدخان بهجاي ناصرالدينشاه كه بگذريم، دقيقا چنين اتفاقي افتادهاست.
ماجراي «خليج فارس» را كه يادتان هست.
دوستان وبباز، سايتي راهانداختند كه در آن توضيح ميداد كه خليج عربي نامي جعلي براي سرزمينياست كه قرنهاست «خليج فارس» ناميده ميشود، حتي در نقشههاي عربي (arabian-gulf.info).
بعد ملت اين سايت را به هم لينك دادند و اينطور شد كه يك بمب گوگلي راهافتاد. هركس از هرجاي دنيا با كليدواژه Arabian Gulf جستوجو ميكرد، در انتخاب اول به اين سايت ميرسيد (و البته هنوز هم).
برهمان سياق هم باز دوستان وبباز در اعتراض به اين حركت ياهو، وبسايتي ساختهاند و ميخواهند بازهم يك بمب گوگلي ديگر را بتركانند.
Yahoomail كلمهای است با وزن اینترنتی مشابه Arabian Gulf و كمی بیشتر.
در جستوجوهای مردم دنیا، معمولاً یكی از ۳۰۰ كليدواژه اصلی جستوجو شده و حتی از كلماتی مثل بوش یا ایران هم آن را بیشتر میكاوند.
لینك helloYahoomail.net را هر كجا كه میتوانید، در وبلاگها، سایتها، فورومها و صفحات اینترنتیتان قرار بدهید و با متنی كه در صفحه اصلی بمب گوگلی Hello Yahoo قرار گرفته همفكری كنید.
البته بعضيها هم اشتباهات لپي انجام داده و به قولي از آنور بام افتادهاند. مثلا يك دوست وبلاگنويس نوشته: «مسئلههایي برای من پيش آمده و آن این است كه چرا ما ایرانیان و كسانی كه ادعای ایراندوستی داریم به فكر ترمیم چهره ایران در دنیا نیستیم؟
چرا به جای بمب گوگلي در اعتراض به یاهو، در مورد فرهنگ ایران امروز،اخلاق مهماننوازی و مهربانی ایرانیان مطالبی نمی نویسیم؟
بهنظر من باید دست از ساخت بمبهای این چنینی كه نتیجهاي هم نخواهد داشت برداریم و در وبلاگهای مختلف خود و به زبانهای دیگری به جز فارسی از زندگی مردم ایران امروز بگوییم تا شاید افكار جهانیان در مورد ایران عوض شود و جهانیان بدانند كه ما در بیابانها زندگی نمیكنیم و سوار شتر نمیشویم!»
براي اين دوست عزيز و همه عزيزاني كه نميدانند بمب گوگلي چيست، بگوييم كه بمب گوگلي دقيقا همان وبسايتي است كه شما از آن يادكردهايد.
اگر به helloYahoomail.net برويد با شرح كوچكي از سرزمين ايران و ملت ايران به انگليسي سليس مواجه ميشويد كه يكي از بهترين شرحهاي كوتاهي است كه از مردم ايران و سرزمينشان آمدهاست.
منظور از بمب گوگلي هم اين است كه در وبسايتهايمان آن را به هم لينك بدهيم كه باتوجه به ساختار جستوجوي گوگل، اين سايت در صدر نتايج جستوجوي كليدواژه «Yahoomail» قرار بگيرد و مردم جهان و بهخصوص گردانندگان ياهو مجبورشوند آنرا بخوانند.
وگرنه اين نه يك بمب است، نه موشك و نه عمليات انتحاري. كارش هم فقط اطلاعرساني است، همين.
برای گذاشتن لوگوی helloYahoomail.net در وبلاگ یا سایتتان،می توانید به این آدرس بروید:
ای ایران
سرزمین تمدن آریایی
پاینده باشی
ترکیبات عمده تشکیل دهنده غشاهای زیستی ، لیپیدها و پروتئینها هستند. غشای سلولهای پستانداران شامل مقدار کمی کربوهیدرات به صورت اتصال یافته با پروتئین (گلیکوپروتئین) و یا لیپید (گلیکولیپید) است. غشای سلولها بیشتر از فسفولیپیدها ساخته شدهاند. پروتئینهای غشایی را به دو گروه تقسیم میکنند. پروتئینهای سراسری و پروتئینهای پیرامونی. روشهایی نظیر طیف سنجی فلورسانس و NMR قابلیت حرکت دو لایه لیپیدی را تایید میکنند. لیپیدهای غشایی همانند کریستال مایع رفتار میکنند و دارای سیالیت و تغییر پذیری هستند. این حالت برای غشای سلول توانایی انجام اعمال مهم غشایی را فراهم میکند. کانالهای متعددی در غشا وجود دارد که مولکولها و یونهای کوچک از آنها میگذرند.
|
به استثنای قسمت مجاور سطوح غشای سلول ، بارهای منفی و مثبت دقیقا با یکدیگر برابر هستند. این موضوع موسوم به اصل خنثی بودن الکتریکی است. به این معنی که به ازای هر یون مثبت، یک یون منفی در همان حوالی برای خنثی کردن آن وجود دارد. در غیر این صورت اختلاف پتانسیلهایی به میزان بیلیونها ولت در خارج مایعات ظاهر میگشت.
هنگامی که یونهای مثبت به خارج از غشا تلمبه زده میشوند، این بارهای مثبت در طول سطح خارجی غشا صف میکشند و آنیونهایی که در داخل غشا باقی مانده بودند در طول سطح داخلی غشا صف میکشند. این امر، یک لایه دیپولی از بارهای مثبت و منفی بین داخل و خارج غشا ایجاد میکند، این همان اثری است که هنگامی که سلاحهای یک خازن الکتریکی دارای بار الکتریکی میشود، بوجود میآید. لایه دو طبقه چربی به عنوان یک عایق برای خازن غشای سلول عمل میکند.
اجسام به حالت حل شده، مایل هستند تمام حجم حلال خود را بطور یکنواختی اشغال کنند. انتشار پدیدهای عمومی است و بر همه اجسام و همه حلالها مجری است. هر چه غلظت ماده منتشر شونده بیشتر بوده و وزن مولکولی آنها کمتر و چسبندگی محیط نیز کمتر باشد، انتشار سریعتر است. انتشار یک پدیده فیزیکی است و جهت حرکت و جابجایی مواد ضمن انتشار از محیط پر غلظت به طرف محیط کم غلظت است. برای سازگاری برخی سلولها با پدیده انتشار ، ویژگیهای آنها به شکل خاصی تغییر میکند، مثلا سلولهای ماهیچهای طولی تا ۱۰ سانتیمتر و ضخامتی حدود ۱۰۰ - ۱۰ میکرومتر دارند. بعد مسافت و سرعت انتشار در سلولها مهم است.
عبور مولکولهای آب از پردههای دارای تراوایی نسبی را اسمز میگویند. عبور آب از غشای سلولی و ورود آن به سلول یا خروجش از سلول میتواند به صورت پدیده اسمز باشد. فشار اسمزی را میتوان از رابطه زیر بدست آورد: p = mRT/V ، که P= فشار اسمزی ، m= تعداد ذرات ، R= ضریب ثابت گازها ، T= درجه حرارت مطلق و V= حجم ، میباشد. فشار اسمزی مانند فشار گازها به درجه حرارت و حجم بستگی دارد. غلظت اسمزی پلاسما را تونیسیته مینامند. نقطه انجماد پلاسمای خون حدود 0.54 درجه سانتیگراد است و با غلظت اسمزی 290 میلی اسمول در لیتر مطابقت دارد.
|
سد بین دو فاز در غشای سلولها اغلب یک لایه سلول میباشد که این سدها عبور مواد را به طریقه انتشار آزاد به تاخیر میاندازند. مواد غذایی باید اجازه ورود به درون سلول را داشته باشند و همچنین مواد زاید باید از سلول خارج شوند. در بسیاری از موارد اندازه ذرات بزرگ است و به طریقه انتشار نمیتوانند از غشای سلول عبور کنند و برای عبور از غشا نیاز به حاملها و کانالهایی دارند. در انتشار تسهیل شده ، اجزای ویژهای از غشاهای زیستی با حل شوندههای خاص برهم کنش دارند که باعث تسریع عبور ذرات از غشاهای زیستی میشوند.
حاملها و کانالها ، دو رده مهم از حد واسطهای انتقال هستند. جنس اینها از پروتئین است. حاملها به مولکولهای حل شونده پیوند یافته و آنها را از غشا عبور میدهند. کانالها که از عرض غشا میگذرند، دارای دریچههایی هستند و باز و بسته شدن آنها عبور مواد را سبب میشود. انتشار تسهیل شده یک فرآیند غیر فعال است که توسط پتانسیل شیمیایی یا پتانسیل الکتروشیمیایی حل شونده هدایت میشود.
|
انتقال فعال
انتقال مواد از غشای سلولی را که با مصرف انرژی زیستی ، انرژی حاصل از مولکولهای پرانرژی آدنوزین تری فسفات (ATP) و دخالت آنزیمها انجام شود را انتقال فعال میگویند. تعیین کننده نهایی نوع و جهت انتقال در حقیقت، انتقال فعال است که بنا به نیاز سلول صورت میگیرد. این نوع انتقال میتواند در زمان انجام با پدیدههایی مثل شیب غلظت ، شیب الکتریکی همسو یا در خلاف جهت آنها انجام شود. برای مثال چنانچه سلول به گلوکز ، اسید آمینه یا یونی نیازمند باشد، با خروج ATP آن را حتی در خلاف جهت شیب غلظت یا شیب الکتریکی جذب خواهد کرد.
به منظور مطالعه غشای سلول از دیدگاه فیزیک و شبیه سازی غشای سلول با استفاده از روابط فیزیکی ، ابتدا به روابط مقاومت و خازن اشاره میکنیم. در قانون جریان کیرشهف ، مجموع جریانهای وارد شده به یک نقطه برابر با مجموع جریانهای خروجی از آن نقطه خواهد بود و قانون ولتاژ کیرشهف عنوان میکند که اجزای ارتباط یافته به صورت موازی با یکدیگر دارای ولتاژ یکسانی در هر جز هستند.
برای مواد هادی ، جریان عبور یافته، متناسب با اختلاف پتانسیل در عرض آن است. خازنها از دو صفحه موازی باردار تشکیل شدهاند که بر روی یک صفحه بار منفی و بر روی دیگری بار مثبت وجود دارد. فضای میان دو صفحه سبب جدایی بار خواهد شد. خازنها ذخیره کننده بار هستند. شدت جریان عبور یافته از خازن متناسب با اختلاف پتانسیل است. اگر اختلاف پتانسیل صفر باشد، هیچ جریانی از خازن عبور نمیکند.
بنابراین هنگامی که پتانسیل غشا تغییر میکند، ظرفیت بار روی غشا نیز تغییر مییابد. این تغییر بار به مفهوم جریان یافتن یونها از میان غشا میباشد. این جریان متناسب با میزان تغییر پتانسیل غشا خواهد بود. پتانسیل غشای سلول را در حالت طبیعی پتانسیل آرامش و در شرایط دپولاریزه ، پتانسیل فعالیت گویند.
منبع :
کلمه فیزیک،در اصل یک کلمه یونانی به معنی طبیعت می باشد و بیشتر،به آنچه که با حواس خود ،از جهان طبیعت در مییابیم، مربوط میشود.به بیان دیگر ،علم بیوفیزیک، قوانین موجود در جهان طبیعت را شناسایی و کشف نموده و از آنها در جهت بهبود وضعیت زندگی انسان بهره میگیرد.
اما بهره گرفتن از قوانین موجود و کشف شده ، در شاخههای مختلف و به روشهای گوناگون صورت میگیرد. به عنوان مثال،در فیزیک هوا فضا،با استفاده از این قوانین،میتوان در هدایت بهتر هواپیماها، سفینهها، و دیگر مصنوعات ساخت بشر، که در هوانوردی مورد استفاده قرار میگیرند، استفاده نمود و یا در فیزیک انرژیهای بالا، با استفاده از فیزیک، میتوان در پی منابع جدید انرژی برای تامین زندگی آینده بشر بود. بنابراین،میتوان گفت که علم فیزیک، به نوعی با زندگی و حیات انسان عجین و آمیخته شده است. نکته تکامل این بحث علم بیوفیزیک است. علم بیوفیزیک از علم فیزیک در جهت حیات بشر بهره میبرد.

استفاده و کاربردهای فراوان و روزافزون علوم و فنون هستهای در رشتههای مختلف زیست شناسی، پزشکی ، علوم پایه پزشکی و ... جهت پژوهشهای علمی و درمانی، همراه با سایر کاربردها انرژی اتمی در کشاورزی ، صنایع و غیره ، ایجاب میکند که باید شاخهای از علم فیزیک، تحت عنوان بیوفیزیک وجود داشته باشد، تا اینکه بتوانیم از این علوم و فنون در جهت بهتر نمودن زندگی بشر و موجودات زنده دیگر بهره گیریم.
یک مثال
تشعشعات یا پرتوهای هستهای، از شار ذراتی که بطور سریع در حال حرکت بوده و از طبیعت و انرژیهای متفاوتی برخوردارند، تشکیل شده است. پرتوها، از پدیدههای طبیعی یا خودبهخودی تجزیه اتمهای رادیواکتیو (طبیعی یا مصنوعی) و یا از شتاب دادن مصنوعی ذرات پدید میآیند. این پرتوها در پزشکی و بیولوژی، کاربردهای متعدد دارند. کاربردی بسیار عمومی و عادی، اشعه ایکس در تشخیص پرتویی است. اختلاف درجه کاهش پرتو ایکسی که از محیطهای با طبیعت مختلف ، عبور میکند، اجازه میدهد که تصویری که روشنگر حقایقی درباره اعضای داخلی بدن است، بدست آید.
در فیزیک پزشکی، تاکید میشود که پزشکان باید از فیزیک مربوط به ابزارهای مختلف مورد استفاده در پزشکی نیز آگاهی داشته باشند. به عنوان مثال، جراحی که از چاقوی لیزری جهت جراحی استفاده میکند، باید دارای اطلاعات حداقل پایه در مورد فیزیک لیزر باشد، اما در بیوفیزیک، همانگونه که از نامش پیداست ، فیزیک در معنی عام حیات مورد توجه است.
منبع:
قرار بر این بود که اولین مقاله را در تاریخ اول مهرماه بگذارم،اما بنا به دلایلی،تصمیم گرفتم که زودتر این کار را انجام دهم.
|
|