3:04 صباحًا الأربعاء 22 مايو، 2019




بحث عن علم الاحياء

بحث عن علم الاحياء

صور بحث عن علم الاحياء

علم اﻷحياء او البيولوجيا بالانجليزية: Biology من اليونانية،

 

Bios تعني الحياة و Logos تعني المقالة او الدراسة هو علم دراسة الحياة و الكائنات الحية من حيث بنيتها،

 

و طبيعتها،

 

و صفاتها،

 

و انواعها،

 

و القوانين التي تحكم طرق عيشها و تطورها و تفاعلها مع و سطها الطبيعي.
و علم اﻷحياء و اسع جدا و ينقسم لعدة فروع من اهمها علم الكائنات المجهرية و علم الحيوان و علم النبات و كذلك علم و ضائف اﻷعضاء و الكيمياء الحيوية و علم البيئة.

 

و مع ترقى هذا العلم،

 

منذ القرن التاسع عشر،

 

صار ذات صلات و ثيقة بالعلوم اخرى،

 

النظرية منها و التطبيقية،

 

مثل الطب و الصيدلة و مجالات تقنية اخرى تلبى احتياجات الانسان الضرورية و المستمرة.

 

و هكذا صرنا اليوم لا نتحدث عن علم بل علوم الحياة بالانجليزية: Life Sciences).
يتعاملعلم الاحياء مع دراسة كافة اشكال الحياة .

 

 

حيث يهتم بخصائص المتعضيات الحية و تصنيفها و سلوكها ،

 

 

كما يدرس كيفية ظهور هذه الانواع الى الوجود و العلاقات المتبادلة بين بعضها البعض و بينها و بين بيئتها .

 

 

لذلك فان علم الاحياء يحتضن داخلة العديد من التخصصات و الفروع العلمية المستقلة .

 

 

لكنها كلا تجتمع في علاقتها بالكائنات الحية ظاهرة الحياة على مجال و اسع من الانواع و الحجام تبدا بدراسة الفيروسات و الجراثيم ثم النباتات و الحيوانات ،

 

 

فى حين تختص فروع اخرى بدراسة العمليات الحيوية ضمن الخلية مثل الكيمياء الحيوية الى فروع دراسة العلاقات بين الحياء و البيئة في علم البيئة.
على مستوي العضوية ،

 

 

تاخذ البيولوجيا على عاتقها دراسة ظواهر مثل الولادة ،

 

 

النمو ،

 

 

الشيخوخة aging ،

 

 

الموت death و تفسخ الكائات الحية ،

 

 

ناهيك عن التشابهات بين الاجيال offspring و ابائهم وراثة heredity كما يدرس ايضا ازهرار النباتات و غيرها من الظواهر حيرت الانسانية خلال التاريخ .

 


ظوارة اخرى مثل افراز الحليب lactation ،

 

 

****morphosis ،

 

 

وضع البيض ،

 

 

تشافى healing ،

 

 

الانتحاء Tropism .

 

 

ضمن مجال اوسع من الوقت و المكان ،

 

 

يدرس علماء الاحياء تهجين الحيوانات و النباتات ،

 

 

اضافة للتنوع الهائل في الحياة النباتية و الحيوانية التنوع الحيوى biodiversity , التغير في العضويات الحية عبر الزمن التطور , الانقراض ،

 

 

ظهور الانواع Speciation ،

 

 

السلوك الاجتماعى بين الحيوانات ،

 

 

الخ .

 

.

 

.
يبرز ضمن علم الاحياء علم النبات الذى يختص بدراسة النباتات في حين يختص علم الحيوان بدراسة الحيوانات اما الانثروبولوجيا فيختص بدرساة الكائن البشرى .

 

 

اما على المستوي الجزيئى ،

 

 

فتدرس الحياة ضمن علم الاحياء الجزيئى ،

 

 

و الكيمياء الحيوية و علم الوراثة الجزيئي.

 

اما على المستوي التالي و هو الخلية فهو يدرس في علم الاحياء الخلوي.

 

عند الانتقال لمستوي عديدات الخلايا multicellular ،

 

 

يظهر لدينا علوم مثل الفيزيولوجيا و التشريح و علم النسج .

 

 

اما علم احياء النمو Developmental biology فهو يدرس الحياة في مستوي تطور و نمو الكائنات الحية المفردة او ما يدعي ontogeny.

 

اما عندما نتقل الى اكثر من عضوية واحدة ،

 

 

يبرز علم الوراثة الذى يدرس كيق تعمل مباديء الوراثة heredity بين الاباءو الانسال .

 

 

يدرس علم الايثولوجيا Ethology سلوك المجموعات الحيوانية .

 

 

اما علم الوراثة المجموعى Population genetics فياخذ بعين الاعتبار كامل و مجمل المجموعة السكانية population اما النظاميات فتدرس مجالا متعدد الانواع من الذرارى lineage انواع من اصل مشترك .

 

 

المجموعات الحيوية المترابطة بعلاقات و مواطنها تدرس في اطار علم البيئة و علم الاحياء التطورى evolutionary biology .

 

 

احد احدث العلوم البيولوجية حاليا هو علم الاحياء الفلكي astrobiology او xenobiology الذى يدرس امكانية وجود حياة خارج كوكب الارض .

 


ما هي الحياة؟
****************

كل التعريفات و التحديدات لكلمة الحياة حتى الان غير مرضية او غير مستوفية للغرض؛

 

و ذلك لان اصل الحياة مجهول تجريبيا.

 

و لكن يمكن القول ان الحياة “ظاهرة تتميز بصفات معينة مثل: التغذية،

 

التنفس،

 

الحركة،

 

التكائر،

 

الاخراج….

 

الخ.

 

و تنتهي حياة الفرد الحي بمجرد فقدانة صفة واحدة او اكثر من تلك الصفات المميزة للحياة.
يمكن تلخيص مظاهر الحياة في الاتي:
اولا المادة الحية: و تسمي البروتوبلازم او Protoplam.

 

و هي اساس تكوين كل كائن معقدا كان او بسيطا.

 

انها تصبغ كل الانشطة الفيزيائية بالحياة مثل: الهضم،

 

التنفس،

 

الاخراج… الخ.

 

باختصار: البروتوبلازم و الحياة و جهان لعملة واحدة.
ثانيا الخلية و حدة بناء: هناك قاعدة بيولوجية تقول: الفرد الحى يتكون من مجموعة من الاجهزة،

 

و كل جهاز يتكون من مجموعة من الاعضاء،

 

و كل عضو يتكون من مجموعة من الانسجة،

 

و كل نسيج يتكون من مجموعة من الخلايا..

 

و مهما تعقد العضو او كان بسيطا فانه في النهاية يتكون من مجموعة خلايا.
ثالثا عمليةالايض: مميز مهم جدا للاحياء.

 

اللفظ ايض/ ***bolism يشمل كل الانشظة الحيوية التي تتم في البروتوبلام،

 

و هي اما بناء او هدم)..

 

هناك تعريف ل” الايض ” في اللغة العربية،

 

و هو: ” صيرورة الشيء شيئا اخرا”.

 

و كما نلاحظ من ذلك،الايض الخلوي: هو كل التبدلات التي تطرا على المواد في الخلية من هدم او بناء و يسمي احيانا الاستقلاب.
رابعا النمو: و هو ناتج بديهي لاضافة مواد جديدة للجسم بناء).

 

و على هذا لو كانت نسبة البناء تساوي نسبة الهدم فلن يحدث النمو.ولكن هناك بعض صور للنمو في كوائن غير حية مثل: تكوين الكريستالات او الترسيبات الكلسية.

 

فما الفارق اذن

 

اما ما يحدث في حالة الكريستال مثلا،

 

فهو لا يعدوان يكون ترسيبا لان المواد المضافة تكون من الخارج فقط… و الامر يختلف تماما مع الكائنات الحية لان الاضافة تكون بادخال تركيبات جديدة فيما بين التركيبات القديمة التي تكون جسم الكائن من قبل.

 

تلك التركيبات هي الخلايا الحية.
خامسا الاحساس: يمكننا ان نعرف الاحساس بالقدرة على التفاعل مع المتغيرات في الوسط المحيط.والاحساس صفة ظاهرة في الكائنات المعقدة امثالنا قدرتك على قراءة تلك الكلمات الان هو مثال لقدرتك على الاحساس).

 

اما في النبات فتتمثل في: الانتحاء تجاة الضوء،

 

الانتحاء تجاة الماء،

 

الانتحاء ضد الجاذبية بالاضافة الى بعض الخصائص الحسية التي تتميز بها نباتات بعينها احساس نبات نبات المستحية بالحرارة او باللمس،

 

قبض النباتات المفترسة على فريستها).

 

الكائنات الدقيقة قادرة على الاحساس كذلك لوحظ ان الاميبا تغير من طرق نموها و تكاثرها عند تازم الظروف البيئية او عدم ملاءمتها لها).

 

اذن تظهر كذلك القدرة على الاحساس عند كل الكائنات الحية و لكن بنسب متفاوتة.
سادسا: التكاثر:سر عدم الفناء هو قدرة الكائن الحي على انتاج افراد جديدة من نفس النوع.

 

و تتنوع طرق التكاثر بين جنسي و لاجنسى.

 

و التكاثر اللاجنسي يحتاج لفرد واحد فقط لدية القدرة عل انتاج افراد تشبهة تماما.

 

و هذا يحدث في الحيوانات و النباتات الدنيا على صورة من ثلاثة: الانقسام الثنائي،

 

التبرعم،

 

التجرثم.

 

اما التكاثر الجنسي فهو مميز للكائنات الراقية،

 

و هو يحتاج لفردين احدهما ذكر ينتج مشيجا متحركا،

 

و الاخر انثى و ينتج مشيجا ساكنا..

 

و عندما يتحد المشيجان يكونان الزيجوت و هو البذرة الاساسية للفرد الجديد.

 

و لان التكاثر لا يحقق اي فائدة للابوين،

 

فقد جعل الله لها محفزات مثل: الحاجة الجنسية و الغريزة.

صور بحث عن علم الاحياء

تاريخ علم الاحياء
********************
اصل المصطلح تشكل مصطلح الاحياء Biology من دمج اللفظة اليونانية bios و تعني الحياة مع اللفظة logos و التي تعني دراسة ال.. لتكونا المصطلح بمفهومة الحديث, و يعتقد ان كارل فريدريك بورداك قدمة بشكل مستقل عام 1800 و غوتفريد راينولد تريفيرانوس عام 1802 و جان بابتيست لامارك عام 1802, كما ان المصطلح في حد ذاتة ظهر كعنوان للمجلد الثالث من كتاب كريستوف هانوف طبيعة فلسفة المناذج الفيزيائية: علوم الارض و العلوم الحياتية الذى نشر عام 1766.

 

علم الاحياء في العصور القديمة اكتسب الانسان الاول المعرفة بالنبات و الحيوان التي جعلتة قادرا على الصيد و الزراعة, فعلى سبيل المثال عرفوا كيف يتجنبون النباتات السامة و طرق تربية الحيوانات, لذا سبق علم الاحياء تاريخ البشر المكتوب باشواط.

 

عرف سكان الشرق الاوائل منذ امد بعيد كيف يلقحون النخل للحصول على التمر, ففى بلاد ما بين النهرين اكتشفوا انه يمكن استخدام غبار الطلع في تخصيب المحاصيل, كما ذكرت احد الاعمال من فترة حمورابي 1800 قبل الميلاد زهرة شجرة النخيل كاحد المجالات التجارية.

 

و صفت النصوص الهندية بعض جوانب حياة الطيور و تم وصف الحشرات و الضفادع في مصر, و عرف المصريون و البابليون علم التشريح و علم و ظائف الاعضاء في هيئات مختلفة, و كانت الحيوانات في بلاد ما بين النهرين تحفظ في ما يمكن ان نطلق عليه اول حدائق للحيوانات.

 

و رغم ذلك امتزجت المعتقدات الخرافية بالمعرفة الحقيقية, فاستعملت اعضاء الحيوانات في اشور و بابل في الشعوذة, ففى بابل و اشور استعملت اعضاء حيوانات في اعمال السحر و التنبؤ و في الطب المصري و التصوف.

 

اهتمت المدارس العلمية عند الرومان و الاغريق بالمنهجيات العقلانية, و كان ارسطواحد اكثر الفلاسفة غزارة في الانتاج في العصور القديمة, و قام بمشاهدات عديدة للطبيعة و بخاصة سلوك و خواص النبات و الحيوان, كما خصص اهتماما بنواحى تصنيف الكائنات الحية.

 

كان بلاينى مشهورا في روما القديمة لمعرفتة الواسعة بالنبات و الطبيعة, و اصبح كلاوديوس غالين فيما بعد رائد الطب و علم التشريح.

 

علم الاحياء في العصور الوسطي يطلق على هذه الفترة في بعض الاحيان بالعصر المظلم لعلم الاحياء, و مع ذلك اظهر البعض ممن ما رسوا الطب اهتماما بالنباتات و الحيوانات, و قام العرب بترجمة العديد من المؤلفات الاغريقية للاستفادة منها, و من المؤلفين العرب البارزين الجاحظ توفى عام 868 الذى الف كتاب الحيوان).

 

الف الالمانى البرتوس ما غنوس احد اساتذة توماس اكويناس نحو 35 كتابا, و كان مهتما بتكاثر النباتات بشكل خاص, و ناقش بالتفصيل النشاط الجنسي للنبات و الحيوان.

 

عصر النهضة درس العديد من فنانى المدرسة الافتراضية علم و ظائف الاعضاء بالتفصيل و بشكل مثير للاهتمام الى جانب اهتمامهم باجسام الحيوان و البشر, الف كل من اوتو برونفيلز و هيرونيموس بوك و ليونارد فوكس عدة كتب حول النباتات البرية, و كان يشار اليهم على انهم اباء علم النبات.

 

و تم تاليف كتب اخرى حول الحيوانات ككتب كونراد غيزنر و البرت دور.

 

علم الاحياء الحديث تطور علم الحياء قدما مع تطور العلم في مجمله, حيث تم اختراع المجاهر الاولى, و بواسطتها تمكن انتونى فان ليفينهوك 1632-1723 من فحص مكونات الدم, و عرف الناس الخلايا المنوية في ذلك الوقت على الرغم من انتشار افكار و معتقدات غريبة حول و ظائفها.

 

هيمن التصنيف و التنظيم على الاحياء خلال القرنين السابع عشر و الثامن عشر, و كان كارل فون لين 1707-1778 من اشهر شخصيات تلك الفترة, فقد قام بدراسة نظام علم تصنيف الانواع بالاسماء العلمية اللاتينية.

 

بدات نظرية التوالد التلقائى بالتفتت و الانهيار, و كانت هذه النظرية تقول ان العضويات الحية التي تعيش فترات طويلة تنشا من مواد غير حية, و تم تفنيدها اخيرا على يد لويس باستور.

 

تطور علم الجينات الوراثية في القرن التاسع عشر عندما قام الراهب النمساوى غريغور مينديل بصياغة قوانين الوراثة عام 1866, و مع ذلك فان اعمالة لم تلقي الاهتمام الكافى لبضعة عقود.

 

كان البريطانى تشارلز دارون العالم الذى اثر في علم الاحياء بنشرة افكارة في هذا المجال, و اشهر كتبة هو “حول اصل الانواع” الذى نشر عام 1859 الذى يصف الانتقاء الطبيعي و هو الية التطور الرئيسية.

 

ادت نتائج تطور المجالات خارج نطاق العلوم الصرفة الى معارضة و مساندة من اطياف مختلفة في المجتمع.

 

بحلول العام 1953 وضع جيمس و اتسون و فرانسيس كريك اساس بنية الحمض النووى الريبى DNA و هو المكون الجينى لتجسيد الحياة في كل صورها و اشكالها.

 

بعد النجاح في اكشاف بنية ال DNA, تحول كريك الى دراسة الادراك, و في نفس الوقت جاءت الدراسات المتعلقة بالاحياء التطويرية في مقدمة المسائل التي لم تحل بعد, و جرت محاولات لاستنساخ النباتات و الحيوانات, و اصاب بعضها النجاح الا انها خلفت اسئلة تتعلق بالمبادئ الاخلاقية.

 

و عرفت الخلايا الجذعية القادرة على النمو و التمييز على انها من العناصر الرئيسية في دراسة الاحياء التطويرية و للعلاجات الطبية.
التسلسل الزمنى لعلم الاحياء
***************************
ما قبل عام 1600 – 520 قبل الميلاد: عرف الكامون الشرايين و الاوردة و اكتشف الاعصاب البصرية.

 

– 500 قبل الميلاد: وصف سوشروتا اكثر من 120 اداة جراحية و 300 عملية جراحية و صنف الجراحة البشرية الى 8 انواع و عرف جراحة التجميل.

 

– 500 قبل الميلاد: درس اكزانوفانيس المتحجرات و وضع تصورا لتطور الحياة.

 

– 350 قبل الميلاد: حاول ارسطو تصنيف الحيوانات تصنيفا شاملا, و الف كتاب “التاريخ الحيواني” الذى يعتبر الاحياء الحيوانية العامة, و كتبا اخرى تبين علم التشريح المقارن للحيوانات و وظائف اعضائها, اضافة لكتاب “اجيال الحيوانات” حول الاحياء التطويرية.

 

– 320 قبل الميلاد: شرع تيوبراستوس في دراسة علم النبات بشكل منظم و ممنهج.

 

– 300 قبل الميلاد: قام هيروفيلوس بتشريح الجسم البشري.

 

– 300 قبل الميلاد: الف ديوكليس اول كتاب معروف عن علم التشريح و كان اول كتاب يستخدم مصطلح “علم التشريح”.

 

– 50-70 ميلادية: تم نشر كتاب “التاريخ الطبيعي” في 37 مجلدا.

 

– 130-200: كتب كلاوديوس غالين عدة اطروحات حول التشريح البشري.

 

– 1010: الف ابو على الحسن بن سينا كتاب “القانون في الطب”.
1600-1800 – 1628: نشر و يليام هارفى كتاب “مثال تشريحى على حركة القلب و الدم عند الحيوان”.

 

– 1658: لاحظ جان سوامردام خلايا الدم الحمراء من خلال المجهر.

 

– 1663: استعمل روبرت هوك المجهر لرؤية الخلايا الفلينية.

 

– 1668: فند فرانسيسكو ريدى نظرية نشوء الديدان التلقائى في المواد المتعفنة.

 

– 1676: راقب انتون فان ليفنهوك الحيوانات الاحادية الخلية و اطلق عليها اسم روتيفيرا).

 

– 1677: درس انتون فان ليفنهوك السبيرماتوزوا.

 

– 1683: درس انتون فان ليفنهوك البكتيريا.

 

– 1765: دحض لازارو سبالانزانى عدة نظريات حول النشوء التلقائى للخلايا الحية.

 

– 1771: اكتشف جوزيف برايستلى تحول ثاني اكسيد الكربون الى اكسجين في النبات.

 

– 1798: ناقش توماس ما لتوس النمو السكانى للبشر و الانتاج الغذائى في “مقال حول المبادئ السكانية”.
1800-1899 – 1801: شرع جان-بابتيست لامارك في دراسة معمقة لتصنيفات انواع اللافقاريات.

 

– 1802: قدم مصطلح “علم الاحياء” بشكل مستقل في صيغتة الحديثة من قبل غودفرى راينهولد ترفيرانوس و لامارك, و ابتكر كارل فريدريتش بروداك هذه الكلمة عام 1800.

 

– 1809: قدم لامارك ميراث المميزات المكتسبة لنظرية التطور.

 

– 1817: قام بيير-جوزيف بيلتيير و جوزيف-باينايم كافينتو بعزل الكلوروفيل.

 

– 1820: وضع كريستيان فريدريك ناس القانون الذى حمل اسمه و الذى يقول ان الهيموفيليا التي توجد عند الذكور فقط تنتقل بواسطة اناث غير مصابة بالمرض.

 

– 1828: اكتشف كارل فون باير بيوضا عند الثدييات.

 

– 1828: قام فريدريك و ولر بتركيب حمض اليوريا و هو اول مركب عضوى يتم تصنيعة من مواد اولية لاعضوية.

 

– 1836: اكتشف ثيودور شوان انزيم البيبسين من مستخلصات جدار المعدة, و هي اول محاولة لعزل الانزيمات الحيوانية.

 

– 1837: بين ثيودور شوان ان تسخين الهواء يحول دون تعفنه.

 

– 1838: اكتشف ما تهياس شلايدن ان كل الانسجة النباتية الحية مؤلفة من خلايا.

 

– 1856: وضع لويس باستور القاعدة التي تقول ان الكائنات الحية المجهرية تنتج الاختمار.

 

– 1858: قدم كل من تشارلز داروين و الفريد و الاس الانتقاء الطبيعي بشكل مستقل, و استعمل داريم مصطلح “التطور” في طبعات لاحقة من كتبة الذى و ضعة هيربرت سبنسر قبل عام 1852.

 

– 1858: ذكر رودلف فيرشوان الخلايا يمكن ان تنشا من خلايا سابقة فقط.

 

– 1862: دحض لويس باستور و على نحو مقنع النشوء التلقائى للخلايا الحية.

 

– 1865: ادرك فريدريك اوغست سترادونتز ان البنزين مركب من ذرات الكربون و الهيدروجين على هيئة حلقة سداسية.

 

– 1869: اكتشف فريدريك ما يتشر الاحماض النووية في نوي الخلية.

 

– 1874: طور جاكوبس فانتهوف و جوزيف اكيلى لابيل عرضا ثلاثى الابعاد للجزيئات العضوية و قدما ذرات الكربون الرباعية السطوح.

 

– 1876: بين اوسكار هيرتويغ و هيرمان فول ان البيض المخصب يسيطر على النوي الذكرية و الانثوية على حد سواء.

 

– 1884: بدا اميل فيشر بتحليلة المفصل لمكونات و مركبات المواد السكرية.

 

– 1898: استخدم ما رتينوس بايجرنيك تجارب منقاة لبيان ان الامراض المنقوله بالتبغ يسببة شئ اصغر من البكتيريا و التي اسماها الفيروسات).
1900-1949 – 1906: اكتشف ميكاييل سفيت تقنية العزل و التنقية لفصل المركبات العضوية.

 

– 1907: بين ايفان بافلوف ردات الفعل المكيفة للعاب الكلاب.

 

– 1907: قام اميل فيشر بتصنيع سلاسل حمض البيبتايد الاميني, و اظهر بذلك ان الاحماض الامينية في البروتينات مرتبطة بمجموعة روابط احماض امينية.

 

– 1911: بين توماس مورغان ان عوامل مندل مرتبة في صف على الكروموسومات.

 

– 1926: بين جيمس سومنر ان انزيم اليوريز عبارة عن بروتين.

 

– 1928: اكتشف كل من اوتو دايلز و كيرت الدر تفاعل دايلز-الدر لتشكيل حلقات الجزيئات.

 

– 1928: اكتشف الكسندر فلمنغ اول مضاد حيوي: “البنسلين”.

 

– 1929: اكتشف فوبيوس ليفين سكر الديوكسيريبوز في الاحماض النووية.

 

– 1929: افلح كل من ادوارد دويزى و ادولف بوتينانت الاستيرون بصورة منفصلة.

 

– 1930: بين جون هوارد نورثروب ان انزيم البيبسين عبارة عن بروتين.

 

– 1931: اكتشف ادولف بوتينانت الاندروستيرون.

 

– 1932: اكتشف هانز ادولف كيربز دورة حمض اليوريا.

 

– 1933: نجح تاديوس رايخشتاين في تركيب الفيتامين سى صناعيا و هو اول فيتامين غير طبيعي.

 

– 1935: تمكن فيندل ستانلى من بلورة فيروسات التبغ.

 

– 1937: توصل هانز ادولف كيربز الى اكتشاف دورة حمض الكربوكسيليك.

 

– 1937: و جد ثيودوسيوس دوبهانسكى روابط بين التطور و التغير الجينى في كتاب “علم الوراثة و اصل الانواع”.

 

– 1938: تم العثور على سمكة كولاكنت على مقربة من سواحل جنوب افريقيا.

 

– 1940: اعلن دونالد غريفين و روبرت غالامبوس عن اكتشافهما لتحديد مواقع الاشياء في حالة الرؤية الضعيفة بالامواج فوق الصوتية عند الخفافيش.

 

– 1942: عرض ما كس ديلبروك و سلفادور لوريا ان مقاومة البكتيريا لعدوي الفيروسات يسببها التغير العشوائى و ليس التغير التكيفي.

 

– 1944: بين اوزوالد افرى ان الحمض النووى الريبى يحمل معه رموزا و راثية في بكتيريا نيوموكوتشي.

 

– 1944: قام روبرت بيرنز و ودوارد و ويليام فون دورينغ بتصنيع الكوينين.

 

– 1948: بين اروين شارغاف ان عدد و حدات الغوانين في الحمض النووى الريبى يساوى عدد و حدات حامض سايتوسين الاميني, وان عدد و حدات الادينين يساوى عدد و حدات الثايمين.
1950-1989 – 1951: تم تصنيع الكوليسترول و الكورتيزون على يد روبرت و ودوارد.

 

– 1952: استخدم الفرد هير شي و ما رثا تشايس اجهزة التتبع الاشعاعية لتبيان ان الحمض النووى الريبى هو المادة الوراثية في الفيروسات.

 

– 1952: اتم فريد سانغر و هانز توبى و تيد ثومبسون تحليلهم الكروماتوغرافى حول تسلسل حمض الانسولين الاميني.

 

– 1952: استخدمت روزالين فرانكلين انحراف اشعة اكس لدراسة بنية الحمض النووى الريبي, و ذكرت ان العمود الفقرى لفوسفات السكر موجود خارجه.

 

– 1953: عرض جايمس و اتسون و فرانسيس كريك بنية لولبية ثنائية للحمض النووى الريبي.

 

– 1953: عرف ما كس بيروتز و جون كيندرو بينة الهيموغلوبين مستخدمين دراسات انحراف اشعة اكس.

 

– 1953: بين ستانلى ميلر ان الاحماض الامينية يمكن تكوينها عند مرور البرق المحاكي عبر اوعية تحتوى على الماء و الميثان و الامونيا و الهيدروجين.

 

– 1955: اكتشف سيفيرو اوكوا انزيمات بوليمرات الRNA.

 

– 1955: اكتشف ارثر كورنبرغ انزيمات بوليمرات الحمض النووى الريبي.

 

– 1960: و جد خوان اوروان المحاليل المركزة لسيانيد الامونويم في الماء يمكن ان تنتج مركب النيوكليوتيد العضوى استنادا الى ما دة الادينين.

 

– 1960: قام روبرت و ودوارد بتصنيع الكلوروفيل.

 

– 1967: استخدم جون غوردين الزرع النووى لاستنساخ ضفدع, و كانت تلك اول محاولة استنساخ كائنات فقارية.

 

– 1968: استخدم فريد سانغر الفسفور المشع كوسيلة تعقب لحل شفرة مكونة من 120 تسلسلا للRNA بطريقة كروموتوغرافية.

 

– 1970: اكتشف هاملتون سميث و دانييل ناثانز انزيمات تقييد الحمض النووى الريبي.

 

– 1970: توصل كل من هوارد تيمين و دايفيد بالتيمور بشكل مستقل لاكتشاف انزيمات ترانزكريبتيز المعكوسة.

 

– 1972: نجح روبرت و ودوارد في تركيب فيتامين B-12 صناعيا.

 

– 1972: قدم ستيفن جاى غاولد و نيكلسون اثار الموازنة المرمزة في عملية التطور.

 

– 1972: طور سينغر و نيكلسون نموذج الموائع الذى يدخل في تكوين اغشية كل الخلايا.

 

– 1974: بين ما نفريد ايغين و ما نفريد سامبر ان خليط النيوكليوتيد و الRNA ترفع من جزيئات الحمض النووى الريبى و التي تقوم بدورها بالتضاعف و التغير و الدوران.

 

– 1974: اوضح ليزلى اورغل ان RNA بمقدورة التضاعف بدون مضاعفات ال RNA وان الخارصين يساعد على هذا التضاعف.

 

– 1977: اكتشف جون كورليس و جاك دايموند و لويس غوردون و جون ادموند و ريتشارد فون هيرزين و روبرت بالارد و كينيث غرين و دايفيد و يليامز و ارنولد باينبريدج و كايثى كراين و تيرد فان اندل نوعا جديدا من الحيوانات البرمائية في جزر غالاباغوس.

 

– 1977: قدم و التر غيلبرت و الان ما كسيم تقنية تسلسل جينية سريعة تعتمد على الاستنساخ و المواد الكيميائية المدمرة للقواعد و الهلام المتنقل بالكهرباء.

 

– 1977: اعلن فريدريك سانغر و الان كولسون عن تقنية تسلسل جينية سريعة تستعمل الديديوكسينيوكليوتايدات و الهلام المتنقل بالكهرباء.

 

– 1978: قدم فريدريك سانغر التسلسل 5386 للفيروس PhiX174 و هو اول تسلسل مورث كامل.

 

– 1982: تم تقديم مبادئ بروتين البريون من قبل ستانلى بروزنر.

 

– 1983: ابتكر كارى موليس تفاعل البوليمرات التسلسلي.

 

– 1984: استنبط اليك جيفريز منهج البصمة الوراثية.

 

– 1985: اكتشف كل من هارى كروتو و جون هيث و اوبراين و كورل و ريتشارد سمولى الثبات غير الطبيعي لجزيئات المركبات المتعددة الكربون و بنيتها.

 

– 1986: قام الكسندر كليبانوف بتوضيح ان الانزيمات يمكن ان تؤدى و ظائفها في بيئة لامائية.
1990-الوقت الحالى – 1990: اكتشف و لفغانغ كراتشمير و لويل لامب و كونستانتينوس فوستربولوس و دونالد هوفمان انه يمكن فصل المركبات المتعددة الكربون عن السخام الحامض بسبب قابليتة للذوبان في البنزين.

 

– 1996: ظهرت “النعجة دوللي” على الملا و هي اول كائن ثديي بالغ مستنسخ.

 

– 2001: تم نشر المسودات الاولية للموررث البشرى المكتمل.

 

– 2003: اكتشاف اول فيروس متاتى من “الخدوش”.

التشريح
**************
التشريح هواحد فروع علم الاحياء الذى يتناول دراسة بنية و تنظيم الكائنات الحية و تركيب اعضائها المتنوعة .

 

 

يمكن تقسيمة الى تشريح حيوانى و تشريح نباتى .

 

 

كما يتضمن عدة فروع تخصصية ضمنة اهمها التشريح المقارن ،

 

 

و علم النسج ،

 

 

و التشريح البشرى .

 


التشريح الحيواني
******************
التشريح الحيوانى يتضمن دراسة بني الحيوانات المختلفة و عندئذ يعرف غالبا ب تشريح مقارن او مورفولوجيا حيوانية ،

 

 

و يمكن ان يكون محصورا على دراسة حيوان وحيد عندئذ نكون نتحدث عن تشريح مختص .

 


التشريح الانساني
**********************
يتضمن التشريح الانسانى دراسة تفصيلية لمختلف اعضاء الجسم و نسجة و طريقة تكوينة و يمكن مقاربة التشريح من عدة زوايا.
من و جهة نظر طبية يتكون التشريح من معرفة الشكل الدقيق ،

 

 

الموضع ،

 

 

و القياس و العلاقات بين البني المختلفة للجسم البشرى السليم و هنا تنطبق تسمية علم التشريح الوصفى او الطوبوغرافي

جسم الانسان
******************

مخطط تشريحى من Cyclopaedia, 1728
يقسم جسم الانسان تشريحيا للاقسام الاتية و ذلك التقسيم التي تبني عليها دراستة في كليات الطب
الطرف علوى و يتكون من ذراع و ساعد و يد و ما يحتوية من عضلات و اوردة و شرايين و اعصاب عظم عضد ،

 

 

عظم الزند،

 

الكعبرة ،

 


الطرف سفلى و يتكون من الفخذ و الساق و القدم و ما يحتوية من عضلات و اوردة و شرايين و اعصاب عظم فخذ،

 

رضفة،

 

عظم قصبة
الراس: و تتكون من العظام جمجمة و فك و اسنان و ما تحتوية من اعضاء اذن،

 

عين،

 

انف،

 

مخ ،

 

 

لسان و ما تحتوية من اجزاء خارجية فم،

 

فروة راس،

 

و جه،

 

شعر،

 

شفة و الغدد غدة لعابية .

 


العنق: و يتكون من الفقرات العنقية و تتكون من 7 فقرات و ما يحتوية من عضلات و اوردة و شرايين و اعصاب و يحتوي ايضا على المرى و القصبة هوائية و الحنجرة و البلعوم .

 


الصدر و يتكون من عظام عظم الترقوة،

 

الاضلاع،

 

عظم قص و الاعضاء التالية قلب،

 

رئة و يفصلة عن الجذع حجاب حاجز).
الجذع و تتقسم منطقة البطن في علم التشريح الى 9 اقسام و يحتوي على الاعضاء التالية كبد،

 

قولون او امعاء غليظة،

 

امعاء دقيقة،

 

طحال،

 

معدة،

 

زائدة دودية،

 

بنكرياس .

 


حوض و يحتوي على الاعضاء التالية شرج،

 

كلية،

 

مستقيم،

 

و الاعضاء تناسلية مبيض،

 

قضيب،

 

مشيمة،رحم.
العضلات الخلفية العضلة شبة المنحرفة musculus trapezius هي عضلة كبيرة سطحية مثلثة الشكل،

 

ذات قاعدة انسية و قمة و حشية اخرمية اسمها شبة المنحرفة متاصل من كون العضلتين من الجانبين تكونان شكل شبة منحرف تغطى القفا مؤخرة الرقبة و الكتف و اعلى الظهر.

 

يقوم العصب القحفى الحادى عشر و الفروع البطنية الامامية للالياف الرقبية الثانية و الثالثة و الرابعة بتعصيب هذه العضلة.

 

• المنشا تنشا العضلة بالياف و تدية من o النتوءات الشوكية للفقرات الظهرية الستة السفلي .

 

 

o النتوءات الشوكية للفقرات القطنية و العجزية كلها بواسطة الصفاق القطنى .

 

 

o من النصف الخلفى للحرف الوح شي لعظم الحرقفة عن طريق الصفاق القطنى .

 

 

o من السطح الوح شي للاضلاع الثلاثة الاخيرة .

 

 

• الاندغام الكتفين،

 

عند الثلث الوح شي للترقوة و الناتئ الاخرومى و شوكة الكتف ،

 

 

و تندغم بوترها في عظم العضد في قاع الميزاب الراسي لوتر العضلة العضدية ذات الراسين.

 

• الشريان المغذى الشريان الرقبى المستعرض .

 

 

• التعصيب العصب العنقى السادس و السابع و الثامن ،

 

العصب القحفى الحادى عشر.

 

• عمل العضلة تعمل على ضم العضد للجذع ،

 

وتساعد على شد الجذع الى اعلى و الامام في حالة رفع الذراع اعلى الراس و تثبيته كما في العقلة و حركات السباحة و التجديف.

 

العضلة الظهرية العريضة musculus latissimus dorsi هي عضلة كبيرة مسطحة ،

 

وهي مثلثة الشكل القاعدة في الخط المتوسط للظهر ،

 

وراس المثلث عند الكتف ،

 

 

تقع في الجزء الظهري الوح شي من الجذع الى الخلف من الذراع .

 

 

 المنشا o الثلث الانسى للخط القفوى العلوى لعظم الجمجمة .

 

 

o من النتوء المؤخرى للجمجمة .

 

 

o من الرباط القفوى .

 

 

o من النتوءات الشوكية للفقرة العنقية الاخيرة ،

 

والفقرات الصدرية كلها .

 

 

 الاندغام o الالياف العليا تتجة من اعلى الى اسفل و الوحشية لتندغم في الجزء الخلفى للثلث الوح شي لعظم الترقوة .

 

 

o الالياف الوسطي تتجة افقيا الى الوحشية لتندغم في الحرف الانسى للنتوء الاخرومى لعظم اللوح و كذلك في الحرف العلوى للشوكة .

 

 

o الالياف السفلي تتجة الى اعلى الوحشية لتندغم في قاعدة النتوء الشوكى لعظم اللوح بواسطة الياف و تدية .

 

 

 الشريان المغذى الشريان تحت الكتف،

 

الفرع العميق للشريان المستعرض الرقبى .

 

 

 التعصيب العصب المخى الحادى عشر ،

 

 

و العنقى الثالث و الرابع .

 

 

 عمل العضلة تقريب الذراع ،

 

تثبيت عظم اللوح و حفظة في مكانة مع الكتف ،

 

كما تعمل مع العضلة المسننة على رفع العضد فوق الراس اي بزاوية اكثر من 90 درجة ،

 

وذلك بتدوير عظم اللوح .

 

 

العضلة المعينية الكبيرة musculus rhomboideus major
هى عضلة تصل عظم الكتف بالفقرات و تجاور المعينية الصغري و حرفا العضلتين متجاورين و متوازيين .

 

 

 المنشا النتوء الشوكى للفقرات الصدرية من النتوء الثالث و الرابع و الخامس الصدري ،

 

 

و من الرباط الليفى الفوق نتوئى الذى يربط بين هذه النتوءات الشوكية .

 

 

 الاندغام الحرف الانسى لعظم الكتف من الخلف اسفل مستوي الشوكة اي اسفل اندغام العضلة المعينية الصغيرة .

 

 

 الشريان المغذى الشريان الكتفى الظهرانى .

 

 

 التعصيب العصب العنقى الخامس .

 

 

 عمل العضلة شد اللوح و جذبة الى اعلى و الى العمود الفقرى ،

 

 

تثبيت عظم الكتف في مكانة ملاصقا للقفص الصدري .

 

 

 العضلة المضادة العضلة المنشارية الامامية .

 

 

العضلة المعينية الصغيرة musculus rhomboideus minor
هى عضلة طويلة تجاور العضلة الرافعة للوح في اندغامها و تجاور المعينية الكبري في المنشا و الاندغام و تصل عظم الكتف بالفقرات .

 

 

 المنشا الياف عضلية من النتوء الشوكى للفقرة العنقية السابعة ،

 

 

و الصدرية الاولي ،

 

 

و من الجزء السفلى للرباط القفوى .

 

 

 الاندغام الحافة الخلفية للحرف الانسى لعظم لوح الكتف في قمة الشوكة ،

 

 

المغرز الاعلى للعضلة المعينية الكبيرة .

 

 

 الشريان المغذى الشريان الكتفى الظهرانى .

 

 

 التعصيب العصب العنقى الخامس .

 

 

 عمل العضلة شد اللوح و جذبة الى اعلى و الى العمود الفقرى ،

 

 

تثبيت عظم الكتف في مكانة ملاصقا للقفص الصدري .

 

 

 العضلة المضادة العضلة المنشارية الامامية .

 

 

العضلة الرافعة للوح الكتف musculus Levator scapulae
هى عضلة صغيرة مستطيلة الشكل تقع على الجهة الخلفية للعنق بين عظم اللوح و الفقرات العنقية العليا .

 

 

 المنشا تنشا العضلة بواسطة الياف عضلية من النتوءات المستعرضة للفقرات العنقية الاربعة العليا .

 

 

 الاندغام في الشفة الخلفية للحرف الانسى لعظم اللوح بين زاويتة العليا و الشوكة .

 

 

 عصب العضلة من العصب العنقى الثالث و الرابع .

 

 

 عمل العضلة رفع عظم اللوح الى اعلى و لذلك سميت بالعضلة الرافعة للوح .

 


*********************

علم الاحياء الفلكي

*********************

علم الاحياء الفلكي Astrobiology هو دراسة الحياة في الفضاء ،

 

 

فهو يحاول جمع علم الاحياء و علم الفلك و الجيولوجيا [2] يركز علم الاحياء الفلكي مبدئيا على دراسة الاصل و التوزع و التطور للحياة.

 

يعرف ايا بعلم الفلك الخارجى Exobiology او Xenobiology.

 

[3] [4] بعض مواضيع ابحاث علم الاحياء الفلكي الرئيسية تتضمن [2][5][6][7]

ما هي الحياة؟
كيف نشات الحياة على الارض]؟
اى نوع من البيئة يمكن لحياة احتمالها؟
كسف يمكن ان نحدد وجود حياة على كواكب اخرى

 

 

ما مدي احتمالية ايجاد حياة معقدة

 


كيف تتكون الحياة على كواكب اخرى هل ستكون معتمدة على اساس دناوي/كربوني؟[1] كيف ستبدو هذه الانماط الاخرى من الحياة الخارج-ارضية؟

كيمياء حيوية

****************

الكيمياء الحيوية هي احد فروع العلوم الطبيعية التي تختص بدراسة كل ما هو متعلق بحياة الكائنات الحية سواء كانت كائنات دقيقة بكتيريا ،

 

 

فطريات ،

 

 

طحالب او راقية كالانسان و الحيوان و النبات .

 

 

و يوصف علم الكيمياء الحيوية احيانا بانه علم كيمياء الحياة و ذلك نظرا لارتباط الكيمياء الحيوية بالحياة فقد ركز العلماء في هذا المجال على البحث في كيمياء الكائنات الحية على اختلاف انواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات و مناطق تواجدها و و ظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء و التخليق ،

 

 

او من حيث الهدم و انتاج الطاقة.

ونظرا لتشعب فروع علم الكيمياء الحيوية فانه تم تقسيمها الى ثلاثة اتجاهات رئيسية و هى:

1-دراسة التركيب الكيميائى لمكونات الخلايا من حيث النوع و الكم ،

 

 

و سمي هذا المجال بالكيمياء الحيوية التركيبية .

 

2-دراسة فزيولوجية لمكونات الخلايا الحية و التحولات الغذائية و انتاج الطاقة ،

 

 

و سمي هذا المجال بالكيمياء الحيوية الفسيولوجية و الحركية.

3-دراسة و ظيفة المركبات الحيوية داخل الخلايا و العلاقة بينها و بين و ظائف الاعضاء و الانسجة ،

 

 

و سمي هذا المجال بالكيمياء الحيوية الوظيفية

مواضيع الكيمياء الحيوية

***********************
المركبات الحيوية
***************

الكيمياء الحيوية تتضمن ايضا دراسة التركيب و و ظيفة المكونات الخلوية،

 

مثل البروتينات ،

 

 

كربوهيدرات ،

 

 

ليبيدات ،

 

 

حمض نووى ،

 

 

و الجزيئات الحيوية الاخرى.

 

ركزت كيمياء حيوية مؤخرا بشكل محدد اكثر على كيمياء الانزيمات التي توسط الكثير من العمليات و التفاعلات الحيوية ،

 

 

و على خواص البروتينات .

 

تتكون الكيمياء الحيوية عامة من دراسة المركبات الحيوية:-

الكربوهيدرات.
الاحماض الامينية و البروتينات .

 


الاحماض النووية.
الانزيمات.
الليبيدات .

 


الاستقلاب .

 


الهرمونات.
الفيتامينات


التفاعلات الحيوية
********************
يدرس المتخصصون في الكيمياء الحيوية الجزيئات و التفاعلات الكيميائية المحفزة من قبل الانزيمات التي تسهم في كل العمليات الحيوية ضمن الكائن الحى .

 

 

يقدم علم الاحياء الجزيئى تخطيطا و و صفا للعلاقة الداخلية بين الكيمياء الحيوية،و علم الاحياء،

 

و علم الوراثة
الاستقلاب
*****************
الاستقلاب او الايض او عملية التمثيل الغذائى بالانجليزية: ***bolism هي التغيرات الحيوية التي تتم داخل الكائن الحى على المواد الغذائية المختلفة بواسطة العوامل الانزيمية بغرض الحصول على الطاقة او بناء الانسجة و ينقسم التمثيل الغذائى الى:

1 التقويض Catabolism حيث يتم تكسير المواد الغذائية الرئيسية سواء كانت كربوهيدرات او بروتينات او دهون خلال طرق مختلفة من التفاعلات الحيوية الى جزيئات بسيطة و يتم خلال ذلك الحصول على الطاقة.
2 الابتناء Anabolism): الجزيئات البسيطة الناتجة من عملية الهدم يمكن استخدامها كنواة لبناء مواد اكثر تعقيدا سواء كانت بروتينية او احماض نووية من خلال سلسلة من التفاعلات و ذلك لبناء الانسجة و تستهلك الطاقة في تلك التفاعلات.

تاخذ عمليات البناء و الهدم مسارات مختلفة من ناحية التفاعلات الحيوية داخل جسم الكائن الحى و هذه التفاعلات ليست بالسهولة من ناحية تحويل كلا لاخر.

يقصد بالاستقلاب تلك العمليات البيوكميائية التي تتم داخل الجسم عندما يقوم ببناء الانسجة الحية من مواد الطعام الاساسية و من ثم يفككها لينتج منها الطاقة, و يحتاج ذلك الى عملية هضم الطعام في الامعاء و امتصاص خلاصاتها و تخزينها كمرحلة انتقالية لدمجها في انسجة الجسم ثم تفكيكها الى ماء و ثاني اكسيد الكربون فالطاقة التي تتولد من الاستقلاب لا تتحول كلها الى حرارة بل تخزن داخل الخلايا و تستخدم عند الحاجة

و يبدا استقلاب الكاربوهيدرات مع امتصاص الكلوجوز عبر جدران الامعاء الى الدم فيحمل البعض منه الى مختلف انحاء الجسم حيث يتم استقلابة في حين يتم تخزين البعض الاخر في الكبد و العضلات على شكل سكر او جلوكوجين و تتفكك بعض ذلك عند الحاجة.

المسارات الاستقلابية

**********************
فى الكيمياء الحيوية،

 

المسار الاستقلابي هو سلسلة من التفاعلات الكيميائية التي تحدث ضمن الخلية.

 

فى كل مسار يتم تعديل ما دة كيميائية اساسية غالبا عضوية غذائية عن طريق تفاعل كيميائى يتم تحفيزها عن طريق انزيمات.

 

المعادن الغذائية ،

 

 

الفيتامينات و غيرها من العوامل المرافقة ضرورية جدا للقيام بعمليات الاستقلاب الكيميائية هذه .

 

 

تتشابك العديد من المسارات الاستقلابية ضمن الخلية لتشكل الشبكة الاستقلابية للخلية.

 

هذه المسارات الاستقلابية ضرورة لحياة الخلية للحفاظ على توازنها homeostasis و استمراريتها.

الاستقلاب هو تعديل خطوة بخطوة للجزيئة الاساسية لكي يتم اعادة تشكيلها في شكل كيميائى اخر .

 

 

النتيحة يمكن ان تكون باحدي ثلاث طرق

التخزين ضمن الخلية.
الاستخدام المباشر للناتج الاستقلابي .

 


المتبعة في مسار استقلابي اخر ،

 

 

يدعي الخطوة المولدة للتدفق flux generating step
الجزيئة التي تدخل المسار الاستقلابي تدعي الركازة substrate و هي اعتمادا على حاجة الخلية و توفر الركازة.

 

الزيادة في النواتج النهائية البنائية و الهدمية يمكن ان يخفض من السرعة او المعدل الاستقلابي لمسار استقلابي معين

العائلات الرئيسية من المركبات الحيوية

***********************************

ببتيدات | الحموض الامينية | حموض نووية | كاربوهيدرات | ليبيديات | تيربينات | كاروتينويدات | تيترابيرولات | عوامل مرافقة انزيمية | ستيرويدات | فلافونيدات | قلويدات | بوليكيتيدات | غليكوزيدات

معلوماتية حيوية

******************

المعلوماتية الحيوية بالانجليزية: Bioinformatics او علم الاحياء الحاسوبى البيولوجيا الحاسوبية computational biology هو استخدام احدث تقنيات الرياضيات التطبيقية ،

 

 

المعلوماتية informatics ،

 

 

الاحصاء ،

 

 

و علوم الحاسب لحل مشكلات بيولوجية حيوية .

 

 

جهود الابحاث الرئيسية في هذا الحقل تتضمن التراصف التسلسلى Sequence alignment ،

 

 

ايجاد المورثات ،

 

 

مشروع الجينوم البشرى ،

 

 

تراصف البنية البروتينية protein structural alignment ،

 

 

تنبؤ البنية البروتينية protein structure prediction ،

 

 

التنبؤ بالتعبير الجينى gene expression ،

 

 

و تاثرات بروتين-بروتين ،

 

 

اضافة لنمذجة التطور
حمض نووى ريبى منقوص الاكسجين

مقدمة

**********
المعلوماتية الحيوية البيوانفورماتيك من احدث علوم الحاسب ،

 

ومن المتوقع في المستقبل القريب ان يشتد الطلب على الخبراء في هذا المجال.ووفقا للمحللين الاقتصاديين فان حجم الاستثمارات في هذا القطاع ستقارب الستين مليار دولار خلال هذه السنة.

تعريف المعلوماتية الحيوية

************************
المعلوماتية الحيوية هو تحليل المعلومات البيولوجية باستخدام الكمبيوتر و التقنيات الاحصائية.

 

هو العلم الذى يسعي لاستخدام و تطوير قواعد البيانات و الخوارزميات الحاسوبية لتسيع و تعزيز الابحاث البيولوجية.
تعريف المركز العالمي لمعلومات البيوتكنولوجى [NCBI]
عرف المعلوماتية الحيوية كما يلي: المعلوماتية الحيوية البيوانفورماتيك هو حقل من العلم حيث علم الاحياء Biology و علوم الحاسب Computer Science و تكنولوجيا المعلومات Information techonlogy دمجت سوية في مجال علمي واحد.
تنضوى المعلوماتية الحيوية على ثلاثة فروع رئيسية هي:

تطوير خوارزميات جديدة و تقنيات احصائية تساعد في تحصيل المعلومات من مجموعات ضخمة من البيانات.
تحليل و تفسير الانماط المختلفة من البيانات التي تتضمن سلاسل الحموض الامينية
و الانوية و القطع و البني البروتينية.

تطوير و تنفيذ ادوات تساعد على ادارة فعالة للانماط المختلفة من المعلومات.
اما و يبوبيديا ***opedia فتعرف المعلوماتية الحيوية كما يلي:

هى تطبيق التكنولوجيا الحاسوبية و المعلوماتية في ادارة المعلومات البيولوجية,

وبشكل محدد هي علم تطوير قواعد بيانات و خوارزميات حاسوبية لتسهيل و تسريع الابحاث البيولوجية.

استخدمت المعلوماتية الحيوية على نطاق و اسع في ابحاث الجينوم البشرى ضمن مشروع الجينوم البشرى الذى حدد السلسلة الجينية الكاملة للانسان و التي تتكون من حوالى ثلاثة بلايين مليارات زوج اساسى و بشكل اساسى ساعت في استخدام المعلومات الجينية لفهم الامراض و كان لها دور في اكتشاف عقاقير جديدة فعالة.

ان المصطلحات الثلاثة المعلوماتية الحيوية و البيولوجيا الحوسبية و البنية التحتية للمعلومات البيولوجية تشير ال نفس المضمون تقريبا.

ماالمقصود بالمعلوماتية الحيوية

***************************

المعلوماتية الحيوية هي استخدام تكنولوجيا المعلومات ضمن علم الاحياء البيولوجيا للاستفادة من ذلك في عمليات تخزين البيانات data storage and warehousing),و تحليل سلاسل الحمض النووى DNA).

للعمل ضمن مجال البيوانفورماتيك عليك الالمام بعدد من العلوم تشمل علم الاحياء(Biology و الرياضيات و علوم الحاسب اضافة لقوانين الفيزياء و الكيمياء و الاهم طبعا هو المامك بتكنولوجيا المعلومات IT)وذلك من اجل تحليل البيانات البيولوجية و دراستها.

 

لا ينحصر استخدام البيوانفرماتيك في حوسبة البيانات البيولوجية و انما يتعدي ذلك الى حل العديد من المشاكل البيولوجية و اكتشاف الانماط الاحيائية المتعددة.
المهارات المطلوبة لتصبح خبيرا ناجحا في مجال المعلوماتية الحيوية
************************************************* *****
كبداية عليك الالمام بما يلي:

بيولوجيا الجزيئات.
خبرة في العمل على واحد او اكثر من حزم البرمجيات المخصصة للتعامل مع بيولوجيا الجزيئات.تعلم كيفية تحليل المعطيات البيولوجية باستخدام هذه البرمجيات و التي اذكر منها: GCG,BLAST,FASTA و غيرها.
تعلم عن نظم التشغيل مفتوحة المصدر LINUX,UNIX لان الشائع في هذه الايام هو استخدام البرمجيات الحرة في البيوانفورماتيك و ذلك نظرا لقوتها و توفر الادوات البرمجية و البرمجيات المخصصة لهذه المنصات.
معرفة جيدة بلغات البرمجة مثل Java,C++,Python,Perl كما يجب عليك الالمام بلغة HTML.
الالمام بنظم ادارة قواعد البيانات و افضلها Oracle و MySQL مفتوحة المصدر و المجانية و الاكثر استخداما لتخزين كميات ضخمة gigabytes من المعطيات البيولوجية لتحليلها و استخلاص المعلومات منها.
علم الاحياء الجزيئي

*********************

يقوم علم الاحياء الجزيئى او البيولوجيا الجزيئية بالانجليزية: Molecular biology بدراسة الاحياء على المستوي الجزيئى ،

 

 

لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الاحياء و الكيمياء في عدة فروع و يتقاطع مع الكيمياء الحيوية و علم الوراثة في عدة مناطق و تخصصات .

 

 

تهتم البيولوجيا الجزيئية بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الانظمة الخلوية و بخاصة العلاقات بين الدنا و الرنا و عملية الاصطناع البروتينى اضافة الى اليات تنظيم هذه العملية و كافة العمليات الحيوية .

 


يصف و ليم استبورى علم الاحياء الجزيئى في مقالة له في مجلة نيتشر

” … بانه ليس تقنية بل هو مقاربة،

 

مقاربة من و جهة نظر ما يدعي بالعلوم الاساسية مع فكرة موجهة للبحث ضمن الحقائق و الخطوط العريضة لعلم الاحياء عن خطة جزيئية موافقة .

 

 

انة علم يهتم اساسا باشكال الجزيئات الحيوية و … بشكل اكثر تحديدا على البني الثلاثية الابعاد و التشكيلات البنيوية بحيث لا تقتصر فقط على الدراسة الشكلية morphology بل تتعداها لتدرس التشكل genesis و الوظيفة .

 

 


العلاقة بعلوم الاحياء الاخرى على المستوي الجزيئي

*******************************************
رسم توضيحى للعلاقة لبن الكيمياء الحيوية،

 

و علم الوراثة،

 

و علم الاحياء الجزيئي.

الباحثون في الاحياء الجزيئية استخدموا تقنيات محددة منشؤها علم الاحياء الجزيئي, و لكن مع تزايد الجمع بين هذه الافكار من تقنيات و علم الوراثة و علم الكيمياء الحيوية و الفيزياء الحيوية مع انه ليس هناك ترابط بين هذه المجالات كما كان من قبل.

 

الشكل التالي يمثل مخطط علاقة بين بعض تلك المجالات
الكيمياء الحيوية: هي دراسة المواد الكيميائية و العمليات الحيوية اللذان يحدثان في الكائنات الحية.
علم الوراثة: هو دراسة تاثير الاختلافات الوراثية على الكائنات الحية.
كثيرا ما يمكننا هذا من الاستدلال على غياب مكون طبيعي ومثال على ذلك: – جين واحد).

دراسة “المسوخ” الكائنات التي تفتقر الى واحد او اكثر من العناصر الفنية فيما يتعلق بما يسمى ” بالنوع البرى ” او نمط ظاهرى طبيعي.

 

التفاعلات الوراثية مثل epistasis يمكن ان تفند تفسيرات بسيطة في اغلب الاحيان مثل هذه الدراسات “القاضية”.

علم الاحياء الجزيئى دراسة الاسس الجزيئية من عملية النسخ و الاستنساخ و الترجمة الجينيه.

 

العقيدة المركزية لعلم الاحياء الجزيئى حيث ان ما دة و راثية نسخت الى ار ان اي و بعد ذلك ترجمت الى البروتين،

 

على الرغم من ان هناك صورة مبالغة في تبسيط علم الاحياء الجزيئى ،

 

 

و لا يزال يوفر نقطة انطلاق جيدة لفهم الميدان.

 

بيد ان هذه الصورة يجرى تنقيحها في ضوء الادوار الجديدة الناشئة للرنا .

 

معظم العمل في علم الاحياء الجزيئى كمى ،

 

 

تم انجاز الكثير من العمل المشترك في البيولوجيا الجزيئية و علوم الحاسوب و المعلوماتية الحيوية و علم الاحياء الحسابي .

 

 

اعتبارا من مطلع العشرين ،

 

 

و دراسة بنية الجينات و علم الوراثة الجزيئية كان الحقل الثانوي الابرز لعلم الاحياء الجزيئي.

تركز على نحو متزايد العديد من الحقل الاخرى لعلم الاحياء على الجزيئات ،

 

 

اما دراسة مباشرة لتفاعلاتهم في اماكن تواجدهم مثل في علم الاحياء الخلوى و علم الاحياء التطورى ،

 

 

او بشكل غير مباشر ،

 

 

حيث تقنيات علم الاحياء الجزيئى تستعمل لاستنتاج الخواص التاريخية من السكان او النوع،

 

كما في مجالات علم الاحياء المتطورة مثل علم و راثة السكان و علم الوراثة العرقى phylogenetics .

 

 

و هناك ايضا تقاليد عريقة دراسة الجزيئات البيولوجية “من الصفر” في الفيزياء الحيوية .

 

تقنيات الاحياء الجزئية

*********************

منذ اواخر خمسينات و اوائل الستينات ،

 

 

تعلم علماء الاحياء الجزيئى كيفية تمييز و عزل و معالجة المكونات الجزيئية للخلايا و الكائنات الحية.

 

تتضمن هذه المكونات الدنا DNA مستودع المعلومات الوراثية ؛

 

 

الرنا RNA الشبية بالدى ان اي DNA .

 

 

الذى تتراوح و ظائفها من العمل كالنسخة العاملة المؤقتة ل DNA دنا الى هيكلية فعليه و مهام انزيمية كذلك الوظيفية و الهيكلية من اجهزة النقل.

 

و البروتين هو الهيكل الرئيسى و النوع الانزيمى للجزيئات في الخليه.
علم الاحياء الخلوي

***********************

علم الاحياء الخلوى او البيولوجيا الخلوية Cell biology او cellular biology احيانا cytology علم يقوم بدراسة الخلايا الحية خواصها و بنيتها و مكوناتها ،

 

 

و العضيات الموجودة فيها و تفاعلاتها مع البيئة المحيطة .

 

 

اضافة لذلك دورة حياتها cell cycle ،

 

 

انقسامها ،

 

 

و اخيرا موتها.

 

تتم هذه الدراسة على نطاق مجهرى او جزيئى .

 

 

البيولوجيا الخلوية تبحث في مجالات تمتد من تنوعات الاحياء و حيدة الخلية الى الحياء متعددة الخلايا بخلاياها المتمايزة جدا مثل الانسان.

معرفة تركيب الخلايا و كيفية عملها اساسى لجميع العلوم الحيوية .

 

 

فتقدير مدي التشابة و اللاختلاف بين النماط الخلوية يعتبر امرا مهما و اساسيا لجميع العلوم الحيوية الجزيئية و الخلوية .

 

 

لان هذه التشابهات تشكل اطارا عاما موحدا يسمح بتعميم المباديء و نتائج الابحاث في علوم مترابطة مثل علم الوراثة ،

 

 

الكيمياء الحيوية ،

 

 

علم الاحياء الجزيئى و اخيرا علم الاحياء التنموى .

 


الخلايا من حيث مكوناتها الجزئية

عمليات خلوية

******************
انقسام خلوى Cell division – كيفية تولد الخلايا الجديدة

هناك نوعين من الانقسام الخلوى و هما الانقسام غير المباشر الذى يحدث في الخلايا الجسدية في الكائنات الحية و الانقسام الاختزالى و الذى يحدث في الخلايا التناسلية للكائنات الحية).
شكل يوضح المراحل المختلفة لانواع الانقسام
الانقسام غير المباشر:

وتكمن اهمية الانقسام غير المباشر في انه يساهم في نمو الكائنات الحية و تعويض انسجتها التالفة،

 

كما يساهم في نقل الجينات الموجودة على الكروموسومات من الخلية الاصلية الى الخليتين الجديدتين.

وبالطبع فان الانقسام الغير المباشر يختلف في الخلية النباتية عنه في الخلية الحيوانية،

 

فالخلية النباتية لا تحتوى على جسم مركزى حيث يلعب الجسم المركزى دورا في انقسام الخلية الحيوانية،حيث ينقسم الى قسمين،

 

و يهاجر كل قسم الى احد قطبي الخلية.

 

و يبدا في هذا الدور تكثف خيوط سيتوبلازمية بين الجسمين المركزين و تبدو هذه الخيوط بالمغزل)،

 

كما انه لا يحدث اختناق في الخلية النباتية انما تشكل انتفاخات غشائية من جهاز جولجى على الخط الاستوائى للخلية و تمتد هذه الانتفاخات حتى تشكل حاجزا يسمي بالصفيحة الوسطي و التي تقسم الخلية الى خليتين.
ادوار الانقسام غير المباشر:
الدور التمهيدي: تتميز الكروموسومات في هذا الدور ،

 

 

و تكون على شكل خيوط طويلة و رفيعة،

 

و يظهر كل كروموسوم مكونا من جزءين،

 

و يدعي كل جزء كروماتيدة و يرتبط الكروماتيدان مع بعضهما في نقطة تسمي بالسنترومير،

 

و يلتفان حول بعضهما البعض.

الدور الاستوائي: يكتمل في هذا الدور تشكل المغزل.

 

و تتميز الكروموسومات في هذا الدور و يصبح من السهل عدها و تحديدها.

الدور الانفصالي: ينقسم السنترومير في هذا الدور،

 

و يبتعد الكروماتيدان في كل كروموسوم عن بعضهما،

 

و يتجة كل كروماتيد نحو القطبين.

 

و بذلك يصبح عند كل قطب من قطبي الخلية مجموعتان متشابهتان من الكروموتيدات،

 

و التي يمكن تسميتها الان بالكروموسومات.

الدور النهائي: تبدو مجموعة الكروموسومات في كل قطب طويلة و رفيعة،

 

و تظهر النوية و الغشاء لنووي
الانقسام الاختزالي:

يحدث الانقسام الاختزالى في الخلايا التناسلية الحية و التي تعرف ايضا بالجاميتات gamets)و يختلف هذه النوع من الانقسام بانه خلالة يختزل عدد الكرموسومات الى النصف.

 

و تكمن اهمية الانقسام الاختزالى بانه ضروريا للحفاظ على الكائنات الحية التي تتكاثر جنسيا،

 

كما انه بواسطة الاختزال يحافظ على ثبات عدد الكروموسومات ،

 

 

و يساعد في تنوع صفات الكائنات الحية لنفس السلالة.

فى الحيوان يحدث الانقسام الاختزالى في الخصية للذكر لتكوين الحيوانات منوية،

 

و في الاناث في المبيض لتكوين البويضات .

 

 

اما في النبات فيحدث في المتك لتكوين حبوب اللقاح،

 

و المبيض لتكوين البويضات.
تاشير الخلايا – تنظيم سلوك الخلية عن طريق اشارات خارجية.

نقل فعال Active transport و نقل منفعل Passive transport – انتقالات الجزيئات من الخلايا و الى الخلايا.

التصاق الخلايا Cell adhesion – جمع الخلايا مع بعضها البعض.

نسخ و راثى و mRNA splicing – التعبير الجيني.
حركة الخلية كيموتاكسيس Chemotaxis ،

 

 

التقلص Muscle contraction ،

 

 

هدب خلية و سوط الخية
اصلاح الدنا و موت الخلية
استقلاب: تحلل غليكوزى Glycolysis ،

 

 

تنفس خلوي, تركيب ضوئى اصطناع ضوئى او تمثيل ضوئي

تقنيات

*************

Microscopy and Immunostaining
Gene knockdown and Transfection
مستعمرة خلوية Cell culture و متعقب مشع Radioactive tracers
بى سى ار and تهجين في الموقع In situ hybridization
DNA microarray مرشحات للتعبير الجيني

تنقية الخلايا و اجزائها
يتم التوصل الى تنقية الخلايا و اجزائها باستخدام الطرق التالية
Flow cytometry
تجزئة الخلية Cell fractionation
تحرير العضيات الخلوية بوساطة disruption of cells.
فصل العضيات المختلفة ضمن الخليفة بوساطة تثفيل centrifugation.
استخلاص البروتينات من الاغشية الخلوية عن طريق المنظفات detergents و املاح او غيرها من الكيماويات.
Immunoprecipitation

    بحث ما هي علاقه بين علم الاحياء وباقي العلوم فروع كيمياء

    علم الاحياء

352 views

بحث عن علم الاحياء