دید کلی
صنایع پتروشیمی(Petrochemical industry) ، بخشی از صنایع شیمیایی است که فرآورده‌های شیمیایی را از مواد خام حاصل از نفت یا گاز طبیعی تولید می‌کند. تا پیش از وارد شدن نفت به مفهوم امروزی در زندگی انسان ، مواد شیمیایی مورد نیاز ، بر اثر تغییر و تبدیل صنایع گیاهی و حیوانی بدست می‌آمد. اما در اوایل قرن بیستم نفت خام و گاز طبیعی به عنوان ماده اولیه برای تهیه بسیاری از ترکیبات مورد نیاز انسان ، اهمیت حیاتی و روز افزونی پیدا کرده است.

تاریخچه
اقوام متمدن دوران باستان ، بویژه سومری‌ها و آشوری‌ها و بابلی‌ها ، در حدود چهار هزار و پانصد سال پیش در سرزمین بین‌النهرین (محل عراق کنونی) با برخی از مواد نفتی که در دریاچه قیر بدست می‌آمد، آشنایی داشتند. آنان از خود قیر به عنوان ماده غیر قابل نفوذ ، استفاده می‌کردند. رومی‌ها و یونانی‌ها نیز مواد قیری را برای غیر قابل نفوذ کردن بدنه کشتیها بکار می‌بردند. همچنین برای روشنایی و گرم کردن نیز از آن بهره می‌جستند.

با توسعه و پیشرفت تکنولوژی حفاری در اواسط قرن نوزدهم و تکنولوژی تقطیر و پالایش نفت در اواخر قرن نوزدهم و استفاده از آن در موارد غیر سوختی ، جهش حیرت‌آوری بوجود آمد. بطوری که امروزه صنایع پتروشیمی نفش اساسی و بنیادی در رفع نیاز عمومی جامعه به عهده دارد.
صنایع گوناگون پتروشیمی
نفت و مشتقات آن نه تنها در برآوردن نیازهای انسان در زمینه سوخت ، انرژی و الیاف نقشی بنیادی دارد، بلکه پیدایش و تکامل صنایع گوناگون مهمی را موجب شد که به پاره‌ای از آنها اشاره می‌شود.


    همزمان با پالایش نفت خام ، کاربرد موتورهای درون سوز جنبه عمومی به خود گرفت و میلیونها ماشین بنزین سوز به بازار عرضه شد.

    امروزه فرآورده‌های نفتی علاوه بر مصرف در زمینه سوخت وسایل نقلیه ، روغن موتور و غیره ، در تهیه بسیاری از قطعات مورد نیاز ساخت وسایط نقلیه ، نقش ارزنده‌ای دارد و تلاش بر این است تا بدنه اتومبیل را از مواد پلاستیکی که آنها را ازپلیمریزاسیون ترکیبات نفتی می‌توان بدست آورد، بسازند.

    فرآورده‌های نفتی در تهیه سوخت موشکهای هدایت کننده سفینه‌های فضایی و ماهواره‌ها و حتی در ساخت بسیاری از قطعات داخلی آنها کاربرد اساسی دارد.

    ماده اولیه بیشتر داروها و حتی آنتی‌بیوتیکها از ترکیبات نفتی مشتق می‌شود. بویژه تقریبا تمام مواد پاک کننده ، باکتری کشها و غیره ، از مشتقات نفتی و محصولات پتروشیمی می‌باشد.



ترکیبات نفت خام و فراورده‌های نفتی
اتمهای کربن و هیدروژن بطور حیرت آوری می‌توانند ضمن ترکیب شدن با یکدیگر ، تعداد فوق‌العاده‌ زیادی از ترکیبات هیدروکربنی زنجیری و حلقوی آروماتیکی را بوجود آورند، بطوری که تا کنون هیدروکربنی که در ساختار مولکولی آن 60 اتم کربن شرکت داشته باشد، ردیابی شده است. از طرفی با افزایش تعداد اتمهای کربن بر تعداد ایزومرهای هیدروکربنی نیز افزوده می‌شود.

بطور مثال هیدروکربنی که 30 اتم کربن داشته باشد، می‌تواند بیش از چهار میلیارد ترکیب هیدروکربنی ایزومر تشکیل دهد. علاوه بر این ، با توجه به اینکه در نفت خام ، ترکیبات هیدروکربنی سیر شده نیز فراوانند، تعداد ترکیبهای موجود در آن ، فوق‌العاده زیاد و گوناگون است. این گوناگونی با شرکت اتمهای دیگر مانند گوگرد ، نیتروژن و اکسیژن در زنجیر هیدروکربنها به مراتب بیشتر می‌شود.
ترکیبات عمده موجود در نفت خام
ترکیبات عمده موجود در نفت خام عبارتند از:هیدروکربنهای سیر شده زنجیری به فرمول کلی CnH2n+2، هیدروکربنهای سیر شده حلقوی به فرمول عمومی CnH2n که اصطلاحا آنرا نفتن گویند و هیدروکربنهای سیرنشده زنجیری اتیلن و استیلن. هرچه درصد تشکیل دهنده‌های نفت در دماهای پایین بیشتر باشد، مرغوبیت آن بیشتر است.
گازهای طبیعی
گازهای طبیعی ، بخش گازی شکل مواد نفتی است که همراه با نفت خام در مخازن زیرزمینی وجود دارد و یا از تقطیر نفت خام در پایین‌تر از 200C بدست می‌آید. گازهای طبیعی ، مخلوطی طبیعی از گازهای متان ( قسمت عمده حدود 85 درصد ) پروپان ، بوتان ، منو اکسید کربن و هیدروژن (گاز سنتز) همراه با مقداری دوده است.

مصرف عمده آن در کشورهای غیر صنعتی به عنوان یک ماده سوختی است. ولی در کشورهای صنعتی از آن در تهیه بسیاری از فرآورده‌های شیمیایی و صنعتی بسیار مفید و ضروری استفاده می‌کنند.


محصولات صنایع پتروشیمی ایران
محصولات عمده‌‌ای که توسط واحدهای صنایع پتروشیمی ایران تولید می‌شوند عمدتا عبارتند از:

کودهای شیمیایی ، اوره ، فسفات دی‌آمونیم ، کودهای مخلوط نیترات آمونیم ، مواد اولیه پلاستیک ، پی ـ وی ـ سی و دی ـ او ـ پی ، مواد شیمیایی نظیر اسید سولفوریک ، اسید کلریدریک ، آمونیاک ، گوگرد ، دوده و ....

با این حال ، این محصولات در مقایسه با دهها هزار مشتقی که از نفت و گازهای طبیعی به کمک تکنولوژی پیشرفته پتروشیمیایی بدست می‌آید، بسیار اندک بوده، نشان می‌دهد که باید همت و تلاش بیشتری در این زمینه باید بکار برد تا به واقعیت نزدیکتر شد.

دانشمندان دانشگاه هاروارد با برهم زدن سير تكامل طبيعي حيوانات به تغيير دي‌ان‌اي جوجه‌ها براي توليد جنين‌هايي با پوزه سوسمار به جاي نوك، دست زده‌اند.
به گزارش ايسنا، كارشناسان، دي‌ان‌اي جنين‌هاي مرغ را در مراحل اوليه رشد آنها تغيير داده و توانستند موجودات پوزه‌داري را توليد كنند كه در دوره كرتاسه منقرض شده‌اند.
اين رونمايي علمي بازگشت تكامل مي‌تواند راه را براي دانشمندان به منظور تغيير دي‌ان‌اي در جهات ديگر و استفاده از روند مشابه براي ساخت گونه‌هاي بهتر با قابليت انطباق با آب‌وهواي زمين هموار كند.
آنها همچنين مدعي شده‌اند كه اين دستاورد مي‌تواند به حذف نقائص هنگام تولد در نوزدان انسان كمك كند.
آرخات آبژانوف، زيست‌شناس تكاملي دانشگاه هاروارد، اين جوجه‌هاي پوزه سوسماري را با سوراخ كردن پوسته تخم آنها و تزريق يك دانه پروتئين ژلاتيني پيش از آغاز رشد جنين به وجود آورده است.
اين تغييرات به مولكول‌هاي جدا در محيط تخم اجازه مي‌دهد طي 14 روز رشد كرده و به پوزه تبديل شوند.
اگرچه قوانين اخلاقي، شكستن تخمهاي جوجه‌دار را منع كرده اما آبژانوف اميدوار است كه روزي بتواند جوجه‌ها را به حالت دايناسور مانيراپتورا درآورد.
وي اين تغييرات را با تحليل مولكول‌هاي علامت دهنده كه كنترل تغييرات كالبدي در پرندگان و ساير موجودات را بر عهده دارند، انجام داده بود.
افزودن پروتئين به تخم‌ها كه رشد مولكولهاي خاص را متوقف مي‌كند، همچنين از رشد برخي مشخصه‌هاي خاص در پرنده ممانعت به عمل مي‌آورد.
مانيراپتوراها دايناسورهاي كوچكي بودند كه به تصور دانشمندان كلكسيوني از هزاران پرنده را در سراسر دنيا به دنيا آورده‌اند.
به عقيده كارشناسان، جوجه‌ها و ديگر پرندگان طي يك مجموعه تغييرات ژنتيكي از دايناسورها به وجود آمده‌اند.
با تغيير دي‌ان‌اي جوجه‌ها براي شباهت به ژن‌هاي سوسمار پيش از بوجود آمدن نوك، دكتر آبژانوف توانست مسير تكاملي جوجه‌ها را تغيير دهد تا به جاي نوك با پوزه به دنيا بيايند.
جك هورنر، يك ديرينه‌شناس دانشگاه مونتانا در حال انجام كار مشابهي براي ساخت «چيكنوزاروس» با يك دم و دستاني شبيه دايناسورها است.

تاریخچه

مفهوم نیرو از زمان‌های دور، در استاتیک و دینامیک مورد استفاده قرار گرفته است. مطالعات باستانی روی استاتیک، در قرن سوم قبل از میلاد، در کارهای ارشمیدس به حد نهایی خود رسید که هم اکنون نیز قسمت‌هایی از فیزیک مدرن را تشکیل می‌دهند. در مقابل، دینامیک ارسطو، سوء تدبیرهایی شهودی از نقش نیرو ایجاد کرد که نهایتاً در قرن هفدهم و به خصوص در کارهای ایزاک نیوتن، تصحیح شدند. با پیشرفت مکانیک کوانتومی، هم اکنون می دانیم که ذرات از طریق بر هم کنشهای بنیادین، بر یکدیگر اثر می گذارند و لذا مدل استاندارد فیزیک ذرات، ادعا می‌کند که هر چیزی که اساساً به عنوان نیرو مشاهده می‌شود، در حقیقت توسط بوزونهای معیار تأثیر می گذارد. تنها چهار برهم کنش اساسی شناخته شده که به ترتیب قدرت عبارتند از: قوی، الکترومغناطیسی، ضعیف (که در سال ۱۹۷۰، الکتروضعیف (electroweak)به یک بر هم کنش واحد انجام شدند) و گرانشی.نیوتون یکی از بزرگ‌ترین پژوهش گران در مورد نیرو است.
مفاهیم پیش از نیوتن

مشهور است که ارسطو، نیرو را به عنوان هر چیزی که باعث می‌شود شیئی یک «حرکت غیر طبیعی» انجام دهد، توصیف کرد.

از قدیم، مفهوم نیرو برای کار کردن هر یک از هفت نوع ماشین ساده، اساسی تلقی می‌شده است. کمک مکانیکی که یک ماشین ساده فراهم می‌آورد، اجازه می‌داد تا یک نیروی کم را برای اثر گذاشتن روی جسمی در فاصله دورتر به کار برد. تجزیه تحلیل ویژگی‌های این چنین نیروها نهایتاً در کارهای ارشمیدس به غنی‌ترین حالت خود رسید، که به خصوص به خاطر فرمول‌بندی‌کردن رفتار «نیروهای شناور» نهفته در سیالات معروف است.

پیشرفت‌های فلسفه‌ای مفهوم یک نیرو در کاهایی از ارسطو به چشم می‌خورد. در کیهان شناسی ارسطویی، دنیای طبیعی چهار عنصر را نگه می‌داشت که در «حالات طبیعی» وجود داشتند. ارسطو عقیده داشت که برای اشیاء سنگین روی زمین مانند آب و زمین، حالت طبیعی این است که بدون حرکت روی زمین بمانند و این که آنها اگر تنها باشند، تمایل دارند به این حالت برسند. او بین میل ذاتی اشیاء برای رسیدن به «جای طبیعی» (برای مثال افتادن اشیاء سنگین) که به یک حرکت طبیعی منجر می‌شود، و حرکت غیرطبیعی یا اجباری که به عملکرد پیوسته یک نیرو محتاج است، تمایز قایل شد. این نظریه مبتنی بر مشاهدات روزمره این که اشیاء چگونه حرکت می‌کنند (مثلاً این که عملکرد ثابت یک نیرو برای حرکت کردن یک ارابه لازم است) مشکلات مفهوم زیادی از جمله برای توجیه رفتار پرتابه‌ها (مثلاً حرکت یک پیکان) داشت. این کاستی‌ها به طور کامل در قرن هفدهم در کارهای گالیله حل شد که متأثر از این ایده موجود در اواخر قرون وسطی بود که اشیائی که در یک حرکت اجباری هستند، یک نیروی ذاتی جنبشی با خود حمل می‌کنند.

گالیله در اوایل قرن هفده آزمایشی انجام داد که در آن سنگ‌ها و گلوله‌های توپی هر دو به پایین غلت داده می‌شدند تا به این وسیله نظریه حرکت ارسطو را رد کند. او نشان داد که اشیاء به مقداری مستقل از جرمشان، توسط گرانش شتاب می‌گیرند و بحث کرد که اشیاء همواره سرعت اولیه خودشان را بازمی یابند مگراینکه روی آنها نیروی مثلاً اصطکاک عمل کند.
مدل‌های بنیادی نیرو
 نیروهای بنیادی در فیزیک

همهٔ نیروهایی که در جهان دیده می‌شوند، از چهار نیروی بنیادی سرچشمه می‌گیرند. نیروی هسته‌ای قوی و ضعیف فقط در اندازه‌های بسیار کوچک دیده می‌شوند و اجزای بنیادی ماده (ذرات زیراتمی) را در کنار هم نگه می‌دارند. نیروی الکترومغناطیسی بین بارهای الکتریکی و نیروی گرانش بین اجسام جرم‌دار اثر می‌کند. همهٔ نیروهای دیگر در طبیعت بر پایهٔ این چهار نیرو هستند. مثلاً نیروی اصطکاک به خاطر برهم‌کنش الکترومغناطیسی بین اتم‌های سطح دو جسم است یا نیروی فنر (قانون هوک) نیز به خاطر نیروهای الکترومغناطیسی بین اتم‌های سازندهٔ فنر است. نیروهای مرکزگرا (یا گریزازمرکز) در واقع نیروهای مَجازی هستند که به خاطر چرخش دستگاه مختصات دیده می‌شوند.
نیروهای نابنیادی

خیلی وقت‌ها در توصیف پدیده‌ها از برخی جزئیات آن‌ها چشم می‌پوشیم. این کار باعث می‌شود بتوانیم مدل‌های ساده‌ای برای آن‌ها بسازیم و نیروهایی را تعریف کنیم که پدیده را به تقریب توصیف می‌کنند.
نیروی عمودبرسطح
وقتی جسمی را روی سطح همواری می‌گذاریم، نیروی گرانشی به آن وارد می‌شود. برای این که جسم در سطح فرونرود، نیرویی نیز از سوی سطح به جسم وارد می‌شود. این نیرو به خاطر رانش الکترومغناطیسی بین اتم‌های جسم و اتم‌های سطح است و نیروی عمودبرسطح نام دارد. مقدار این نیرو همیشه به اندازه‌ای است که نیروهای دیگر عمود بر سطح (مانند وزن جسم) را خنثی کند.
اصطکاک
نوشتار اصلی: اصطکاک


اصطکاک نیرویی است که با حرکت دو سطح نسبت به هم مخالفت می‌کند. مقدار این نیرو منتاسب است با نیروی عمودبرسطح بین دو جسم. در مدل‌های ساده‌شده، اصطکاک را در دو دستهٔ اصطکاک جنبشی و اصطکاک ایستایی رده‌بندی می‌کنند.

نیروی اصطکاک ایستایی fs وقتی دو جسم نسبت به هم ساکن‌اند به هر یک از دو جسم وارد می‌شود و دقیقاً مخالف نیرویی است که می‌خواهد دو جسم را نسبت به هم بلغزاند. این نیرو مقدار بیشینه‌ای دارد که با نیروی عمودبرسطح متناسب است:

fs,max = μsN

ضریب تناسب μs ضریب اصطکاک ایستایی نام دارد و وابسته به ویژگی‌های دو سطح است. مقدار نیروی اصطکاک می‌تواند بین صفر تا این مقدار بیشینه تغییر کند.

نیروی اصطکاک جنبشی fk وقتی دو جسم نسبت به هم در حرکتند به هر یک از دو جسم وارد می‌شود و مقدار آن ثابت و برابر با fk = μkN است. این نیرو در خلاف جهت حرکت دو جسم نسبت به یکدیگر است و با حرکت آن‌ها مخالفت می‌کند. ضریب تناسب μk ضریب اصطکاک جنبشی نام دارد و وابسته به ویژگی‌های دو سطح است. μk معمولاً کوچک‌تر از μs است.

مدل ساده‌شدهٔ بالا فقط به تقریب درست است. مثلاً در این مدل نیروی اصطکاک به مساحت تماس دو جسم وابسته نیست، حال آن‌که در عمل این نیرو به سطح تماس دو جسم بستگی زیادی دارد.
نیروی مقاوم شارّه

نیروی مقاومت شاره هنگامی که جسمی با سرعت در یک شاره (سیال) مانند آب یا هوا حرکت می‌کند به آن وارد می‌شود. این نیرو خلاف جهت حرکت جسم است و مقدارش تابعی از سرعت جسم است.
مکانیک نیوتنی
نوشتار اصلی: مکانیک نیوتنی

ایزاک نیوتن، اولین کسی است که به طور صریح بیان کرده است که یک نیروی ثابت، یک میزان ثابت تغییر (مشتق زمانی) اندازه حرکت را موجب می‌شود. در حقیقت او اولین و تنها تعریف مکانیکی نیرو را ارائه داد (به صورت مشتق زمانی اندازه حرکت: F = frac {dp}{dt}).

در سال ۱۶۸۷ نیوتن کتاب "Philosophiae Naturalis Principia Mathematica " خود را چاپ کرد که در آن او از مفاهیم اینرسی، نیرو و ایستایی برای توصیف حرکت اشیاء استفاده کرد.

خدمت بعدی نیوتن به نظریه نیرو قانون متد کردن حرکت اجسام آسمانی بود که ارسطو با مشاهده حرکت روی زمین، می پنداشت که آنها در یک حالت طبیعی حرکت ثابت هستند. او قانون جاذبه را ارائه داد که می‌توانست برای حرکت‌های آسمانی که قبلاً توسط قانون حرکت سیاره‌ای کپلر قابل توجیه بودند، به کار رود. مدل نیروی جاذبه او چنان قوی بود که از آن برای پیش بینی وجود اجسامی بزرگ همانند نپتون استفاده شد قبل از اینکه آنها را واقعاً مشاهده کنند.
قوانین حرکت نیوتن
نوشتار اصلی: قوانين حرکت نيوتن‎

هر چند معروف‌ترین معادله ایزاک نیوتن F = ma است، او در واقع شکل دیگری از قانون دوم حرکت خود، با استفاده از حساب دیفرانسیل ارائه کرد. در کتاب "Principia Mathematica"، نیوتن سه قانون حرکت ارائه کرده است که رابطه‌ای مستقیم با چگونگی توصیف نیروها در فیزیک دارند.
قانون اول نیوتن [ویرایش]

قانون اول نیوتن درباره شرایط لازم برای سکون بحث می‌کند و به ویژه "اینرسی" را تعریف می‌کند که به جرم یک جسم مربوط است. با در نظر گرفتن ایده ارسطویی "حالت طبیعی"، شرط سرعت ثابت چه در حالت صفر و چه در حالت ناصفر، اینک "حالت طبیعی" اشیاء سنگین تلقی می‌شود. اشیاء به حرکت خود در حالت سرعت ثابت ادامه خواهند داد مگراینکه تحت تأثیر یک نیروی نامتعادل خارجی قرار گیرند.
قانون دوم نیوتن [ویرایش]

اغلب نیرو را با استفاده از قانون دوم نیوتن، به صورت حاصلضرب جرم m در شتاب vec a تعریف می‌کنند. فرمول vec F = m vec a گاهی به عنوان دومین فرمول معروف فیزیک تلقی می‌شود. نیوتن هرگز F = ma را به صورت صریح بیان نکرد، بلکه قانون دوم نیوتن در کتاب "Principia Mathematica" به صورت معادله دیفرانسیل برداری

vec F = frac{d vec p}{dt} = frac{d( m vec v )}{dt}

توصیف شده است، که در آن vec p اندازه حرکت سیستم است. نیرو میزان تغییر اندازه حرکت در واحد زمان است. شتاب میزان تغییر سرعت در واحد زمان است. این نتیجه که به صورت نتیجه‌ای مستقیم caveat در قانون اول نیوتن حاصل می‌شود، نشان می‌دهد که عقیده ارسطویی که یک نیروی شبکه‌ای لازم است تا یک شیئ در حال حرکت را با سرعت ثابت (و لذا با شتاب صفر) حفظ کند، به وضوح غلط بوده و فقط نتیجه یک تعریف نادقیق نبوده است.

استفاده از قانون دوم نیوتن به هر یک از صورتهایش به عنوان تعریف نیرو، در برخی از کتابهای درسی غیر دقیق تر، بی اعتبار معرفی شده است. زیرا این تعریف، همه محتویات تجربی را از قانون حذف می‌کند. در حقیقیت، vec F در این معادله بیانگر یک نیروی شبکه‌ای (جمع برداری) است؛ در حال سکون، طبق تعریف، این بردار، صفر است. اما با این وجود نیروهایی متعادل موجود هستند و در واقع، قانون دوم نیوتن، نحوه تناسب شتاب و جرم را با نیرو بیان می‌کند که کدام یک از آنها را می‌توان بدون مراجعه به نیرو تعریف کرد. شتاب را می‌توان با با محاسبات حرکت‌شناسی (سینماتیک) تعریف کرد و نیز جرم را می‌توان مثلاً از طریق شمارش اتم‌ها تعیین کرد. اما با وجود اینکه سینماتیک در تجزیه و تحلیل‌های پیشرفته فیزیکی بسیار کارآمد است، هنوز سئوالات عمیقی وجود دارد از جمله اینکه تعریف دقیق جرم چیست؟ نسبت عام یک هم ارزی بین زمان فضای جرم معرفی می‌کند، اما بدون یک نظریه جامع گرانش کوانتومی، این هم ارزی گنگ می‌باشد چرا که معلوم نیست که آیا و چگونه این ارتباط در مقیاسهای میکروسکوپی برقرار است. با اندکی توجیه بیشتر، قانون دوم نیوتن را می‌توان به عنوان تعریف کمّی از جرم تلقی کرد به این صورت که قانون را به صورت یک تساوی نوشته، واحدهای نسبی نیرو و جرم را ثابت نگه داریم.

تعریف نیرو گاهی سئوال برانگیز است چرا که یا نهایتاً باید به درک شهودی ما از مشاهدات مستقیم رجوع کند یا به صورت ضمنی از طریق یک فرمول خودسازگار ریاضی تعریف شود. فیزیکدانان، فیلسوفان و ریاضیدانان معروفی که به دنبال تعریفی صریح تر از نیرو گشته اند، عبارتند از: Ernst Mach, Clifford Truesdell and Walter Noll.

پس از کسب موفقیت‌های تجربی، قانون نیوتن معمولاً برای اندازه گیری قدرت نیروها مورد استفاده قرار می‌گیرد. (برای مثال با استفاده از گردش‌های نجومی، نیروهای گرانشی اندازه گیری می‌شوند) با این وجود، نیرو و کمیتهایی که برای اندازه گیری آن مورد استفاده قرار می‌گیرند، همچنان مفاهیمی متمایز می‌باشند.
قانون سوم نیوتن

قانون سوم نیوتن، از به کار بردن تقارن در موقعیت هایی که نیروها را می‌توان به وجود اشیائی مختلف نسبت داده حاصل داده می‌شود. برای هر دو جسم (مثلاً ۱ و ۲) قانون سوم نیوتن بیان می‌کند که:

        vec F_{12} = -vec F_{21}

این قانون بیان می‌کند که نیروها همواره به صورت عمل و عکس العمل رخ می‌دهند. هر نیرویی که از عمل شیئ 2 به 1 اثر می‌کند. به طور اتوماتیک با نیرویی همراه است که از عمل جسم ۱ بر روی جسم ۲ حاصل می‌شود. اگر اجسام ۱ و ۲ را در یک دستگاه یکسان در نظر بگیریم، نیروی شبکه‌ای روی سیستم حاصل از واکنش‌های بین اجسام ۱ و ۲، صفر است زیرا:

        vec F_{12} + vec F_{21} = 0

این به این معناست که سیستم‌ها نمی‌توانند نیروهایی درونی تولید کنند که غیرمتوازن اند. اما اگر اشیاء ۱ و ۲ در سیستم‌های متمایز فرض شوند، آنگاه هر یک از این دو سیستم، نیروی نامتوازنی تجربه کرده طبق قانون دوم نیوتن نسبت به یکدیگر شتاب خواهد گرفت.

با ترکیب کردن قوانین دوم و سوم نیوتن می‌توان نشان داد که اندازه حرکت خطی هر سیستم محفوظ می ماند. با استفاده از vec F_{12} = frac{d vec p_{12}}{dt} = -vec F_{21} = -frac{d vec p_{21}}{dt} و انتگرال گیری نسبت به زمان، معادله

        mathcal {4} vec p_{12} = -mathcal {4} vec p_{21}

به دست خواهد آمد. برای سیستمی که شامل اشیاء ۱ و ۲ است، داریم

        sum mathcal {4} vec p = mathcal {4} vec p_{12} + mathcal {4} vec p_{21} = 0

که همان محفوظ ماندن اندازه حرکت خطی را بیان می‌کند. تعمیم این حقیقت به یک سیستم مشتمل بر تعداد دلخواهی از ذرات، کاری سر راست است. این نشان می‌دهد که تغییر اندازه حرکت بین اشیاء موجود در یک سیستم، تأثیری روی اندازه حرکت سیستم نخواهد گذاشت. به طور کلی از آنجایی که همه نیروها ناشی از بر هم کنش اشیاء صلب است، می‌توان سیستمی تعریف کرد که در آن اندازه حرکت شبکه‌ای نه هرگز از بین می‌رود و نه هرگز به دست می‌آید.

شکافت و همجوشي هسته اي

واکنشي که در هسته اتم رخ مي دهد و منجر به آزاد سازي انرژِي مي گردد، انرژي  هسته اي است.به دو صورت امکان تحريک هسته اتم و توليد انرژي هسته اي وجود دارد.

1) شکافت هسته اي اتم

2) همجوشي هسته چند اتم

 شکافت هسته اي

درون هسته اتم پروتون ها با بار مثبت و نوترون ها قرار دارند  که به شدت به هم چسبيده اند.اين پروتون ها به شدت همديگر را دفع مي کنند ولي نيرويي ديگر آنها را با قدرت زيادي به هم در داخل هسته جذب مي کند.در اين حالت اگر شرايط به گونه اي فراهم شود که نيروي دافعه هسته اتم بر نيروي جاذبه آن غلبه کند نيروي بسيار عظيمي به صورت حرارت توليد مي گردد.

البته بايد بدانيم اين مسئله تنها در اتم هاي عنصر  اورانيم – 235 امکان پذير است.

 دانشمندان توانسته اند به وسيله يک سري فعل و انفعالات پيچيده اتمي، برخي از اتم هاي اورانيم را تحريک کرده تا نوترون هايي از خود توليد نمايند.اين نوترون هاي توليد شده داراي انرژي و سرعت زيادي هستند به طوريکه مي توان آن را براي شکافتن هسته اتم بکار برد.

اين نوترون هاي پر سرعت هنگام برخورد به هسته اتم باعث ناپايداري هسته مي شوند و آن را به دو يا چند هسته کوچکتر تبديل مي کنند.البته به همراه اين دو هسته کوچکتر دو نوترون نيز توليد مي شود.اين عمل" شکافت هسته اتم" نام دارد. هنگامي که يک نوترون پر انرژي به يک هسته اتم برخورد مي کند آن هسته متلاشي مي شود و از متلاشي شدن آن،دو هسته کوچکتر که مربوط به دو عنصر ديگر است(باريم و کريپتون) و همچنين دو نوترون ديگر توليد مي شود.و به همين ترتيب دو نوترون توليد شده خودشان به دو هسته ديگر برخورد مي کنند و از متلاشي شدن آن دو هسته نيز،جمعاً چهار نوترون تشکيل مي شود که از برخورد اين چهار نوترون به چهار هسته ديگر هشت نوترون توليد مي شود.و در نهايت تعداد زيادي نوترون ساخته مي شود و تهداد بي شماري از هسته هاي اتم متلاشي مي شوند.به اين نوع عمل زنجير وار شکافت "واکنش زنجيره اي" مي گويند.

هسته اتم هاي فلز اورانيم مي تواند دچار شکافت گردد.از شکافت يک هسته اورانيم،هسته هاي دو عنصر کريپتون و باريم به همراه دو نوترون ايجاد مي شود که در اين ميان مقداري از جرم هسته اوليه نابود مي شود وبه مقدار زيادي حرارت تبديل مي شود و البته در اين ميان بر اثر اين واکنش، اشعه هايي نيز توليد مي گردد.

بنابر اين مي توان  حاصل بمباران نوتروني هسته اتم و شکافت هسته اي را در چهار مرحله زير خلاصه کرد:

1)با ناپايدار کردن هسته اورانيم به وسيله يک نوترون پر سرعت،يک هسته اورانيم به دو هسته کوچکتر(باريم و کريپتون) شکافته مي شود.

2)دو يا سه نوترون از هسته جدا مي شود و با سرعت به سوي اتم هاي ديگر مي رود.

3)در اثر جدا شدن هسته،انرژِي حرارتي زيادي توليد مي شودکه ما از آن استفاده مي کنيم.

4)اشعه هاي راديو اکتيو توليد مي گردد.

 همجوشي هسته اي

در عمل همجوشي يا گداخت هسته اي دقيقاً عکس  عمل شکافت رخ مي دهد.در عمل همجوشي دو هسته سبک با هم برخورد کرده و تبديل به يک هسته سنگين تر مي شود.نکته بسيار مهم در عمل گداخت هسته اي آن است که براي براي اين عمل بايد دو هسته در فشار و گرمايي بسيار بالا به هم برخورد کنند.

آنچه مبحث همجوشي هسته اي را براي دانشمندان مورد توجه قرار داده،آن است که هنگام عمل همجوشي هسته اي،مقدار بسيار زيادي انرژِي به وجود مي آيد که به مراتب بيشتر از انرژي آزاد شده در عمل شکافت هسته اي است.دانشمندان معتقدند در خورشيد عمل همجوشي هسته اي انجام مي شود و حرارت بسيار زياد خورشيد نيز ناشي از همين فرايند است.چنان که در خورشيد دما به 15 ميليون درجه بالاي صفر مي رسد و فشار آنجا حدود 1122 اتمسفر است و تمام شرايط براي همجوشي فراهم است.

معادله انيشتين

آلبرت اينشتين مقدار انرژي که هنگام عمل شکافت هسته اي يا همجوشي هسته اي به وجود مي آيد را به وسيله يک معادله مشهور بيان بيان نموده است.

E=mc2

بر اساس اين معادله مقدار انرژي که از عمل شکافت هسته اي  يا همجوشي هسته اي بدست مي آيد، برابر است با مقدار جرمي از ماده که هنگام واکنش هسته اي از بين ميرود که در سرعت نور به توان دو ضرب مي شود.

سرعت نور
نوشتار اصلی: سرعت نور

سرعت نور در خلاء دقیقا برابر است با ۲۹۹٬۷۹۲٬۴۵۸ متر بر ثانیه (تقریبا ۱۸۶٬۲۸۲ مایل بر ثانیه). چون هم اکنون در دستگاه SI از یکای متر استفاده می‌شود، سرعت دقیق نور نیز با یکای متر تعریف شد.

در گذشته، فیزیکدان‌های بسیاری تلاش کردند تا سرعت نور را بدست آورند که از میان آنان می‌توان به گالیله اشاره کرد که در قرن ۱۷ میلادی تلاش کرد تا سرعت نور را بدست آورد. همچنین اوله رومر، فیزیکدان دانمارکی در سال ۱۶۷۶ آزمایشی طراحی کرد تا با کمک یک تلسکوپ بتواند سرعت نور را اندازه بگیرد. وی گردش مشتری و یکی از ماه‌های آن آیو، را زیر نظر گرفت. او محاسبه کرد که ۲۲ دقیقه طول می‌کشد تا نور قطر مدار زمین را بپیماید. شور بختانه در آن زمان داده‌ها کافی نبود؛ اگر رومه قطر مدار زمین را داشت، سرعتی که برای نور می‌توانست بدست آورد ۲۲۷٬۰۰۰٬۰۰۰ متر بر ثانیه بود.

اندازه‌گیری دقیق‌تری که برای بدست آوردن سرعت نور انجام شد در سال ۱۸۴۹ از سوی هیپولیت فیزو (به فرانسوی: Hippolyte Fizeau) بود. او پرتوهایی از نور را به سمت آینه‌ای که کیلومترها دورتر بود هدایت کرد. یک چرخ‌دندهٔ در حال گردش نیز در مسیر نور در فاصلهٔ میان منبع تا آینه و مسیر برگشت تا نقطهٔ مبدا قرار داد. او دریافت که با یک نرخ مشخص گردش، نور می‌تواند در مسیر رفت از میان یکی از فضا‌های خالی روی چرخ رد شود و در برگشت از فضای خالی بعدی (سوراخ‌های متوالی) عبور کند. با داشتن فاصلهٔ آینه، تعداد دندانه‌های چرخ و نرخ گردش آن، او توانست سرعت نور را ۳۱۳٬۰۰۰٬۰۰۰ متر بر ثانیه بدست آورد.

در ۱۸۶۲ لئون فوکولت (Léon Foucault) با استفاده از آینه‌های در حال چرخش سرعت نور را ۲۹۸٬۰۰۰٬۰۰۰ m/s بدست آورد. آلبرت آبراهام مایکلسون از ۱۸۷۷ تا زمان مرگش ۱۹۳۱ آزمایش‌های بسیاری را برای بدست آوردن سرعت نور طراحی کرد. او بر روی آزمایش‌های فوکولت بیشتر کار کرد و روش آینه‌های در گردش را پیش بُرد و تلاش کرد مدتی را که طول می‌کشد تا نور مسیر رفت و برگشت میان کوه ویلسون تا کوه سن آنتونیو در کالیفرنیا را بپیماید بدست آورد. مقدار دقیق سرعت نور ۲۹۹٬۷۹۶٬۰۰۰ متر بر ثانیه است.
[ویرایش] گستره طول موجی نور

نور گستره طول موجی وسیعی دارد. ناحیه نور مرئی از حدود ۴۰۰ نانومتر (آبی) تا ۷۰۰ نانومتر (قرمز) است که در وسط آن طول موج ۵۵۵ نانومتر (نور زرد) که چشم انسان بیشترین حساسیت را نسبت به آن دارد یک ناحیه پیوسته که ناحیه مرئی را در بر می‌گیرد و تا فروسرخ دور گسترش می‌یابد. خواص نور و نحوه تولید سرعت نور در محیط‌های مختلف متفاوت است که بیشترین آن در خلاء و یا بطور تقریبی در هوا است در داخل ماده به پارامترهای متفاوتی بر حسب حالت و خواص الکترومغناطیسی ماده وابسته‌است. به‌وسیله کاواک جسم سیاه می‌توان تمام ناحیه طول موجی نور را تولید نمود. در طبیعت در طول موج‌های مختلف مشاهده شده امّا مشهورترین آن نور سفید است که یک نور مرکبی از سایر طول موج هاست. تک طول موج‌ها آن را به‌وسیله لامپ‌های تخلیه الکتریکی که معرف طیف‌های اتمی موادی هستند که داخلشان تعبیه شده می‌توان تولید کرد.
ماهیت‌های متفاوت نور
 ماهیت ذره‌ای

ایزاک نیوتن در کتاب خود در رساله‌ای درباره نور نوشت: پرتوهای نور ذرات کوچکی هستند که از یک جسم نورانی نشر می‌شوند. احتمالاً نیوتن نور را به این دلیل بصورت ذره در نظر گرفت که در محیط‌های همگن به نظر می‌رسد در امتداد خط مستقیم منتشر می‌شوند که این امر را قانون می‌نامند و یکی از مثالهای خوب برای توضیح آن بوجود آمدن سایه است. برخی دیگر از دانشمندان نیز اظهار داشته‌اند که نوز از ذرات در ارتعاش شدید تشکیل یافته‌است. نیوتن معتقد بود نور از درون واسطه‌ای به نام اتر گذر می‌کند که غیر مادّی است و دیده نمی‌شود. بر اساس نظریه اتر، فضا آکنده است از این واسطه. هم اکنون این نظریه باطل شده است و معتبر نمی‌باشد.
 ماهیت موجی

هم‌زمان با نیوتن، کریستیان هویگنس (Christiaan Huygens) (۱۶۹۵-۱۶۲۹)طرفدار توضیح دیگری بود که در آن حرکت نور به صورت موجی است و از چشمه‌های نوری به تمام جهات پخش می‌شود به خاطر داشته باشید که هویگنس با به کاربردن امواج اصلی و موجک‌های ثانوی قوانین بازتاب و شکست را تشریح کرد.

حقایق دیگری که با تصور موجی بودن نور توجیه می‌شوند پدیده‌های تداخلی اند مانند به وجود آمدن فریزهای روشن و تاریک در اثر بازتاب نور از لایه‌های نازک و یا پراش نور در اطراف مانع (توضیح بیشتر در آزمایش دوشکاف).
[ویرایش] ماهیت الکترومغناطیس

بیشتر به خاطر نبوغ جیمز کلارک ماکسول (James Clerk Maxwell) (۱۸۷۹-۱۸۳۱) است که ما امروزه می‌دانیم نور نوعی انرژی الکترومغناطیسی است که معمولاً به عنوان امواج الکترومغناطیسی توصیف می‌شود. گسترده کامل امواج الکتروو مغناطیسی شامل: موج رادیویی، تابش فروسرخ نور مرئی از قرمز تا بنفش، تابش فرابنفش، پرتو ایکس و پرتو گاما می‌باشد.
ماهیت کوانتومی نور

طبق نظریه مکانیک کوانتومی نور، که در دو دهه اول سده بیستم به وسیله پلانک و آلبرت انیشتین و بور برای اولین بار پیشنهاد شد، انرژی الکترو مغناطیسی کوانتیده است، یعنی جذب یا نشر انرژی میدان الکترو مغناطیسی به مقدارهای گسسته‌ای به نام «فوتون» انجام می‌گیرد. E=hν که در آن ν بسامد وEانرژی است
نظریه مکملی

نظریه جدید نور شامل اصولی از تعاریف نیوتون و هویگنس است. بنابرین گفته می‌شود که نور خاصیت دو گانه‌ای دارد بر خی از پدیده‌ها مثل تداخل و پراش خاصیت موجی آن را نشان می‌دهد و برخی دیکر مانند پدیده فتوالکتریک، پدیده کامپتون و ... با خاصیت ذره‌ای نور قابل توضیح هستند.
[ویرایش] پرتوهای دیگر

فروسرخ:پرتو فروسرخ یا مادون قرمز تابشی است الکترومغناطیسی با طول موجی طولانی تر از نور مرئی اما کوتاهتر از تابش ریزموج. از آنجا که سرخ، رنگ نور مرئی با درازترین طول موج را تشکیل می‌دهد به این پرتو، فروسرخ یعنی پایین تر از سرخ می‌گویند.تابش فروسرخ طول موجی میان ۷۰۰ nm و ۱ mm دارد. گاما:با توجه به اینکه اشعه گاما دارای تشعشع الکترومغناطیسی است، آن فاقد بار و جرم سکون است. اشعه گاما موجب برهمکنشهای کولنی نمی‌گردد و لذا آنها برخلاف ذرات باردار بطور پیوسته انرژی از دست نمی‌دهند. معمولاً اشعه گاما تنها یک یا چند برهمکنش اتفاقی با الکترونها یا هسته‌های اتم‌های ماده جذب کننده احساس می‌کند. در این برهمکنش‌ها اشعه گاما یا بطور کامل ناپدید می‌گردد یا انرژی آن بطور قابل ملاحظه‌ای تغییر می‌یابد. اشعه گاما دارای بردهای مجزا نیست، به جای آن، شدت یک باری که اشعه گاما بطور پیوسته با عبور آن از میان ماده مطابق قانون نمایی جذب کاهش می‌یابد.فروپاشی گاما در فروپاشی گاما، هنگامی که یک هسته تحت گذارهایی از حالات برانگیخته بالاتر به حالات برانگیخته پایین‌تر یا حالت پایه آن می‌رود، تشعشع الکترومغناطیسی منتشر می‌گردد. معادله عمومی فروپاشی گاما بصورت زیر است:

AZX*-------->AZX + γ

که در آنX و X* به ترتیب نشان دهنده حالت پایه (غیر برانگیخته) و حالت با انرژی بالاتر است. قابل ذکر است که این فروپاشی با هیچ گونه تغییر در عدد جرمی (A) و عدد اتمی (Z) همراه نیست.

حالت برانگیخته هسته و حالت با انرژی پایین حاصل شده در اثر نشر پرتو گاما، فقط زمانی به عنوان ایزومر هسته‌ای در نظر گرفته می‌شود که نیمه عمر حالت برانگیخته به اندازه‌ای طولانی باشد که بتوان آن را به سادگی اندازه گیری نمود. زمانی که این حالت وجود داشته باشد، فروپاشی گاما به عنوان یک گذار ایزومری توصیف می‌گردد. اصطلاحات حالت نیمه پایدار یا حالت برانگیخته برای توصیف گونه‌ها در حالات انرژی بالاتر از حالت پایه نیز به کار می‌رود.

حالتهای فروپاشی گاما نشر اشعه گامای خالص: در این حالت فروپاشی گاما، اشعه گامای منتشر شده به‌وسیله یک هسته از یک فرآیند فروپاشی گاما برای کلیه گذارها بین ترازهای انرژی که محدوده انرژی آن معمولاً از ۲ کیلو الکترون ولت تا ۷ میلیون الکترون ولت است، تک انرژی است. این انرژیهای گذارها بین حالت کوانتومی هسته بسیار نزدیک هستند. مقدار کمی از انرژی پس زنی هسته با هسته دختر (هسته نهایی) همراه است، ولی این انرژی معمولاً نسبت به انرژی اشعه گاما بسیار کوچک بوده و می‌توان از آن صرفنظر کرد.


حالت فروپاشی بصورت تبدیل داخلی: در این حالت فروپاشی، هسته برانگیخته با انتقال انرژی خود به یک الکترون اربیتال برانگیخته می‌گردد، که سپس آن الکترون از اتم دفع می‌شود. اشعه گاما منتشر نمی‌شود. بلکه محصولات این فروپاشی هسته در حالت انرژی پایین یا پایه، الکترونهای اوژه، اشعه ایکس و الکترونهای تبدیل داخلی است. الکترونهای تبدیل داخلی تک انرژی هستند. انرژی آنها معادل انرژی گذار ترازهای هسته‌ای درگیر منهای انرژی پیوندی الکترون اتمی است.

با توجه به اینکه فروپاشی تبدیل داخلی منجر به ایجاد یک محل خالی در اربیتال اتمی می‌شود، در نتیجه فرآیندهای نشر اشعه ایکس و نشر الکترون اوژه نیز رخ خواهد داد.


حالت فروپاشی بصورت جفت: برای گذارهای هسته‌ای با انرژی‌های بزرگ‌تر از ۱٫۰۲ میلیون الکترون ولت تولید جفت اگر چه غیر معمول است اما یک حالت فروپاشی محسوب می‌شود. در این فرآیند، انرژی گذرا ابتدا برای بوجود آمدن یک جفت الکترون – پوزیترون و سپس برای دفع آنها از هسته بکار می‌رود.

انرژی جنبشی کل داده شده به جفت معادل اختلاف بین انرژی گذار و ۱٫۰۲ میلیون الکترون ولت مورد نیاز برای تولید جفت است. پوزیترون تولید شده در این فرآیند نابود خواهد شد.

مقدمه
سلول واحد ساختاری مشترک در تمام موجودات زنده است. سلول عنصری مستقل ، کوچک و دارای اندازه میکروسکوپی است. محتویات سلولی مجموعه‌ای از اجزا با ساختاری بسیار پیچیده و ترکیبات خاص است. تمام ظواهر و پدیده‌های حیاتی و واکنشهای موجود ، ناشی از فعالیت محتویات پروتوپلاست درون سلولی است. سلولهای گیاهی نسبت به سلولهای جانوری دارای اشکال متنوعتری هستند. سلول‌های گیاهی دارای اشکال چند ضلعی با اقطار مساوی و منظم و یا کشیده هستند و علاوه بر آن سلولهای گیاهی ، محصور در غشای شکل دهنده نسبتا سخت و محکم و مقاوم هستند که گاه نازک و گاهی ضخیم است.

در یک توده سلولی همگن سازنده یک بافت ، همه سلولها دارای یک اندازه و یک شکل و معمولا چند وجهی‌اند. در گیاهان آلی اندازه سلولها متناسب با کار آنهاست و بر حسب ماهیت بافت و نقشی که در گیاه دارند اندازه آنها متفاوت است. اندازه و طول سلولهای سازنده پیکر گیاهان به ماهیت و ویژگی آن سلول بستگی دارد و به طول ملکولهای پروتئینی موجود در آنها و همچنین به میزان فعالیت هسته سلول و دوره استراحت آن ارتباط دارد.

سیتوپلاسم هر دو یاخته مجاور به وسیله منافذ موجود (پلاسمودسم‌ها) با هم ارتباط دارند. غشای سیتوپلاسمی از یک لایه دو مولکولی فسفولیپید تشکیل یافته است که پروتئینها به دو صورت سطحی و عمقی در آن غوطه‌ورند. نقش غشای سیتوپلاسمی حفظ تراوایی انتخابی است. زمینه سیتوپلاسم اساسی‌ترین قسمت درونی یاخته را تشکیل می‌دهد، زیرا اکثرا اعمال بیوسنتزی یاخته در آن صورت می‌گیرد. اندامکها در این زمینه قرار دارند. یکی از ویژگیهای سیتوپلاسم جنبش دائمی آن است که در اثر انقباض ریزرشته‌ها بوجود می‌آید، ولی ریزلوله‌ها به این جریان جهت می‌دهند.




روش مشاهده سلول گیاهی
ساده‌ترین راه مشاهده سلول گیاهی ، مطالعه سلولهای اپیدرم فلس پیاز است. اپیدرم فلس پیاز در زیر میکروسکوپ با بزرگنمایی ضعیف به صورت سلولهای چند وجهی کشیده‌ای است که بطور منظم که هم قرار داشته و بهم چسبیده‌اند. چنانچه این اپیدرم را با محلول رقیق یدیدوره آغشته سازیم هسته سلولها بطور محسوسی مشخص می‌گردد. در هسته یک یا دو هستک به صورت نقاط روشن دیده می‌شود. علاوه بر هسته در داخل سلولها واکوئل یا (حفره‌های سیتوپلاسمی) نیز وجود دارد که در ابتدا کوچک و پراکنده هستند و با رشد سلول بهم ملحق شده ، حفره‌هایی واحد و بزرگ را تشکیل می‌دهند.

در سلولهای پیر و مسن که واکوئلها قسمت اعظم فضای درونی آنها را فرا می‌گیرند هسته به گوشه‌ای رانده شده ، سایر محتویات سلول به صورت ورقه نازک در اطراف واکوئل مرکزی چسبیده به غشا باقی می‌مانند. به علت چسبندگی و یکی بودن غشای سیتوپلاسمی با غشای سلولزی لذا غشای سیتوپلاسمی بطور عادی قابل مشاهده نیست ولی با اضافه کردن چند قطره محلول آب و نمک 20 درصد و ایجاد کیفیت پلاسمولیز غشای سلولی از غشای سلولزی جدا و قابل رویت می‌گردد.
دیواره یاخته‌ای
در پیرامون اغلب یاخته‌های گیاهی و بعضی از یاخته‌های جانوری ، دیواره‌ای به نام دیواره یاخته‌ای وجود دارد. دیواره یاخته‌ای در یاخته‌های گیاهان ساختار نسبتا سخت سلولزی دارد و نوعی اسکلت بیرونی را ایجاد می‌کند که به این یاخته‌ها شکل هندسی و نسبتا ثابتی می‌دهد. این دیواره که دیواره نخستین نامیده می‌شود، بوسیله پروتوپلاسم زنده یاخته ایجاد می‌شود و وجود آن اساسی‌ترین وجه تمایز بین گیاهان و جانوران است. دیواره بین دو یاخته شامل شامل سه بخش است: هر یک از دو یاخته مجاور هم ، دیواره نخستین را تولید می‌کند و بین آن دو ، لایه بین یاخته‌ای به نام تیغه میانی مشترک بین دو یاخته وجود دارد.

جنس تیغه میانی از ترکیبات پکتینی ، مانند پکتین ، است. در نتیجه افزایش سن یاخته ، ممکن است مواد دیگری ساخته شوند و از سمت داخل یاخته به صورت لایه‌ای روی دیواره نخستین قرار بگیرند که دیواره دومین یا پسین نام دارد. ارتباط بین دو یاخته از راه پلاسمودسمها صورت می‌گیرد. پلاسمودسمها در دیواره‌های نخستین در سوراخهای ریز دیواره ، جایی که دیواره فاقد تیغه میانی است، بوجود می‌آیند و سیتوپلاسم از آن محلها از یاخته‌ای به یاخته دیگر جریان می‌یابد.
غشای سلولی
غشای سیتوپلاسمی از یک لایه دو مولکولی (دو ردیفی) فسفولیپید ساخته شده که هر مولکول آن شامل یک سر آب دوست و یک دم آب گریز است. استقرار این دو ردیف مولکول در مقابل یکدیگر طوری است که دمهای آب گریز به طرف داخل و در مقابل یکدیگر و سرهای آب دوست به طرف خارج قرار گرفته‌اند. مولکولهای پروتئین در سطح بیرونی یا درونی و یا در تمام غشا وجود دارند. نقش غشای سیتوپلاسمی حفظ تراوایی انتخابی است. این غشا چون سدی نیمه تروا عمل می‌کند، نیمه تراوا بودن غشا عامل اصلی در نقش آن است.


سیتوپلاسم
سیتوپلاسم شامل تشکیلات یاخته‌ای است که ساختاری نیمه شفاف ، بی‌شکل و تقریبا یکنواخت دارد و خاصیت شکست نور در آن کمی بیش از آب است. سیتوپلاسم پس از مرگ یاخته با رنگهای اسیدی آنیلین رنگ می‌گیرد، یعنی اسیدوفیل است. برعکس ، سیتوپلاسم زنده تقریبا خنثی است. زمینه سیتوپلاسم را هیالوپلاسم گویند. در هیالوپلاسم دو دسته عناصر به حالت شناور وجود دارند: یک دسته ضمایم دائمی مانند میتوکندریها ، پلاستها ، دستگاه گلژی و غیره که اندامک نامیده می‌شوند و دسته دیگر مواد غیر دائمی حاصل از اعمال زیست شیمیایی داخل هیالوپلاسم به نام اجسام ضمیمه هستند.

در هر حال محدوده هیالوپلاسم از طرف داخل ، غشای هسته و از طرف خارج ، غشای سیتوپلاسمی یاخته است. اندامکها عبارتند از: هسته ، میتوکندری ، شبکه آندوپلاسمی ، دستگاه گلژی ، ریزلوله‌ها و ریزرشته‌ها ، لیزوزوم‌ها ، واکوئلها و پلاستها. ذرات دیگری نیز در سیتوپلاسم دیده می‌شوند که از اندامکها کوچکترند و غشا ندارند و ریبوزوم نام دارند. اگر چه ریبوزومها غشا ندارد و اندامک به شمار نمی‌آیند، اما اهمیت زیادی در سوخت و ساز یاخته دارند. سیتوپلاسم در تبادلات یاخته ، مراحل مختلف سوخت و ساز و همچنین جنبشهای سیتوپلاسمی که ممکن است چرخشی و یا موضعی باشد، نقش دارد.
ریبوزومها
ریبوزومها ذرات کروی کوچکی هستند که به صورت آزاد یا روی شبکه‌ آندوپلاسمی درون سیتوپلاسم دیده می‌شوند. با استفاده از رادیوایزوتوپها توانسته‌اند محل تشکیل اجزای ریبوزوم را تعیین کنند. بدین سان معلوم شده که RNA ریبوزومی در هستک ساخته می‌شود و از آنجا به سیتوپلاسم منتقل می‌گردد. دو بخش ریبوزوم پس از ساخته شدن به یکدیگر می‌پیوندند و ریبوزوم کامل را بوجود می‌آورند. نقش اصلی ریبوزوم‌ها شرکت در ساختن پروتئین‌ها است، یعنی جایگاه ساخت پروتئین هستند.
شبکه آندوپلاسمی
شبکه آندوپلاسمی متشکل از لوله‌های تو خالی است. در برش به صورت مجاری ظریف غشایی توخالی ، با شاخه‌های فراوان و مرتبط با یکدیگر و یا به شکل مخازن پهن و بیش متراکم و پراکنده در تمام سیتوپلاسم مشاهده می‌شود. به بسیاری از نقاط دیواره بیرونی شبکه آندوپلاسمی ، تعداد فراوانی دانه‌های ریبوزوم متصل‌اند و به همین دلیل به دو صورت دانه‌دار و بدون دانه یافت می‌شوند: شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار یا ناصاف که واجد ریبوزوم بوده و شبکه آندوپلاسمی بدون دانه یا صاف که فاقد ریبوزوم است. نقش شبکه آندوپلاسمی ، ذخیره و هدایت بعضی مواد درون یاخته و شرکت در تشکیل دیواره سلولزی یاخته و ایجاد ارتباط بین یاخته‌ها است.
دستگاه گلژی
دستگاه گلژی از واحهایی به نام تشکیل شده است. دیکتیوزومها سیستمهای غشایی ویژه‌ای هستند که از روی هم قرار گرفتن 5 تا 15 کیسه گرد و تخت با وزیکولهایی در لبه آنها تشکیل شده‌اند. هر کیسه را سیسترنا می‌نامند. دیکتیوزوم‌ها در بسته بندی پروتئین نقش دارند.
میکروبادیها
میکروبادیها وزیکولهایی هستند که از دیکتیوزومها جدا می‌شوند و خود اندامکهای ویژه‌ای را پدید می‌آورند. اینها ذرات کروی کوچکی هستند که در پیرامون آنها فقط یک غشا وجود دارد. میکروبادیها شامل پراکسی زوم و گلی اکسی زوم هستند.
لیزوزوم‌ها
لیزوزومها نیز از دیکتیوزوم‌ها جدا شده و خود اندامکهای ویژه‌ای را پدید می‌آورند و اندامکهایی به اندازه میتوکندریها و یا کوچکتر از آنها هستند که حاوی آنزیم‌های گوناگون می‌باشند و نقش آنها تجزیه سریع مولکولهای درشت و گوارش مواد هنگام تمایز یاخته‌ای است.
واکوئلها
بخش اعظم فضای یاخته‌های بالغ را واکوئل اشغال می‌کند که به صورت حفره یا کیسه‌ای است که غشایی به نام تونوپلاست آن را از سیتوپلاسم جدا می‌کند. درون واکوئل را مایعی به نام شیره واکوئلی پر کرده است. واکوئلها محل ذخیره آب و مواد آلی و کانی و همچنین تجمع مواد زاید سیتوپلاسم هستند.
میتوکندری
میتوکندریها ذرات ریزی هستند که به شکل کروی ، یا میله‌ای و یا رشته‌ای دیده می‌شوند و دارای دو غشا هستند: غشای بیرونی آنها صاف و غشای درونی به صورت چین خورده است. نقش میتوکندری ، تنفس است و ضمنا میتوکندری ، منبع انرژی می‌باشد. آنزیمهای تنفسی موجود در سطح غشای درونی آنها موجب شکستن مولکولهای گلوکز و اسیدهای آمینه و چربیها می‌شود و در نتیجه انرژی آزاد می‌گردد.
پلاستها
پلاستها را بر اساس رنگدانه‌هایی که ذخیره می‌کنند، به سه گروه کلروپلاست ، کروموپلاست و لوکوپلاست تقسیم می‌کنند. کلروپلاستها عموما قرصی شکل بوده و به علت دارا بودن کلروفیل ، سبز رنگ هستند. این اندامک غشایی دو لایه‌ای دارد. بخش درونی کلروپلاست شامل دو سیستم لایه‌ای و ماده دربرگیرنده این دو سیستم یعنی ماده زمینه‌ای یا دانه‌دار است. سیستم لایه‌ای دو بخش دارد: بخشی که گرانومها را تشکیل می‌دهد و بخش دیگری که آنها را بهم متصل می‌کند.

بخش درونی گرانوم به صورت کیسه‌های پهن شده‌ای مرتب شده‌اند و تیلاکوئید نام دارند و محل کلروفیلها هستند. نقش کلروپلاستها فتوسنتز است. لوکوپلاستها پلاستهای بی‌رنگی هستند که در یاخته‌های بشره و دیگر بافتهای بی‌رنگ وجود دارند. بعضی نشاسته ذخیره کرده و آمیلوپلاست نام دارند. گروه سوم پلاستها ، رنگدانه‌های زرد یا قرمزی داشته و کروموپلاست نامیده می‌شوند.
هسته
هسته از غشا و شیره هسته و دانه‌های کروماتین و یک یا دو هستک تشکیل شده است. DNA و RNA در هسته و میتوکندری و پلاست وجود دارند. هسته بزرگترین اندامک ساختار درونی یاخته‌های یوکاریوت است. اندازه نسبی هسته بر حسب سن و نوع یاخته فرق می‌کند.
تفاوت یاخته‌های گیاهی و جانوری

دید کلی
چون سلول قادر است همه اعمال یک موجود زنده را بطور کامل انجام دهد، بنابراین به عنوان واحد حیات محسوب می‌گردد. ولی از آنجا که همه بافتها و ارگانهای بدن از اجتماع سلولها تشکیل شده ، بطور مرسوم سلول را واحد ساختمان بدن نامیده‌اند. ماده حیاتی تشکیل دهنده سلول را پروتوپلاسم (Protoplasm) می‌نامند که عمده قسمت آن غیر از هسته سلول ، سیتوپلاسم ، محتویات هسته (Karyoplasm) می‌باشد. پروتوپلاسم بوسیله غشایی از محیط اطراف جدا شده است که آن را غشای سلولی یا cell membrane می‌نامند. پروتوپلاسم از آب ، الکترولیتها ، املاح و ماکرومولکولهای آلی مانند پروتئینها ، پلی ساکاریدها ، لیپیدها و اسیدهای نوکلئیک تشکیل شده است که محیط و بستر مناسبی را برای فعالیتهای سلول فراهم می‌کند.

ارگانلها organelles ، ساختمانهای تخصص یافته‌ای هستند که اعمال مختلفی را هدایت می‌کنند و در داخل سیتوپلاسم پراکنده‌اند. در گذشته ، سیتوپلاسم منهای ارگانلها را محلولی بی‌شکل محسوب می‌نمودند و آنرا سیتوزول (مایع سلولی Sytosole) می‌نامیدند. استفاده از تکنیکهای پیشرفته بیانگر آن است که سیتوپلاسم سلول حاوی شبکه بسیار ظریف و پیچیده‌ای از الیاف باریک microtrabecular می‌باشد که همراه اجزای محلول آن در مجموع ماتریکس سلولی (cytomatrix) نامیده می‌شود. ساختمان و عملکرد ارگانلهای سلولی عبارتند از:


غشای سلولی غشای سلولی ساختمانی است به ضخامت 7 تا 10 نانومتر که محدوده سلول را معین کرده و به عنوان سدی انتخابی ، مبادله مواد بین سلول و محیط اطرافش را کنترل می‌کند. بنابراین اولین نشانه آسیب سلولی ، متورم شدن سلول می‌باشد که در اثر از بین رفتن قدرت انتخابی غشا و هجوم مواد به داخل سلول بوجود می‌آید. غشای ساختمانی است لیپوپروتئینی یعنی بطور عمده از لیپیدها و پروتئینها تشکیل شده ، با وجود این ، مقدار کمی کربوهیدراتها نیز در ساختمان آن شرکت دارد.
ریبوزوم‌ها (Ribosomes)
ریبوزومها ذرات بسیار کوچک و متراکمی با ابعاد 15 تا 25 نانومترند که عمدتا از 7RNA و مقداری پروتئین ساخته شده‌اند. از نظر ساختمانی از دو زیرواحد کوچک و بزرگ تشکیل شده‌اند که هر دو زیرواحد در هستک ساخته شده‌اند و جهت شرکت در پروتئین‌سازی به سیتوپلاسم منتقل شده‌اند.
هسته سلول
هسته ساختمانی است گرد یا بیضوی به ابعاد 5 تا 10 میکرون که همه سلولهای بدن بجز گویچه‌های قرمز حاوی هسته می‌باشند. اغلب سلولها دارای یک هسته ، برخی دارای دو هسته (سلولهای کبدی) و معدودی دارای هسته‌های متعدد می‌باشند (سلولهای عضله مخطط). شکل و موقعیت هسته در هر سلول بستگی به شکل سلول دارد. هسته همه فعالیتهای حیاتی سلول از قبیل سنتز پروتئین ، تقسیم ، تمایز و رشد سلولی را کنترل می‌کند. هسته از نظر ساختمانی از سه قسمت غشای هسته ، کروماتین و هستک تشکیل شده است.
شبکه آندوپلاسمی
شبکه آندوپلاسمی با میکروسکوپ الکترونی به صورت وزیکولهای پهن یا لوله‌های پهن و دراز منشعب و مرتبط با هم شاهده می‌گردند. این لوله‌ها و وزیکولها شبکه بهم پیوسته و وسیعی را در داخل سیتوپلاسم بوجود می‌آورند که به دو صورت صاف (SER) و دانه‌دار (RER) دیده می‌شود. شبکه آندوپلاسمی صاف فاقد ریبوزوم در سطح خود می‌باشد و با داشتن آنزیمهای خاص وظایفی از جمله متابولیسم لیپیدها ، خنثی‌سازی سموم و ذخیره کلسیم را بر عهده دارد. شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار ، دارای ریبوزوم در سطح خود می‌باشد. بنابراین در پروتئین سازی دخالت دارد.
دستگاه گلژی
دستگاه گلژی ، از کیسه‌ها و واکوئلهای پهن محدبی تشکیل شده که بطور موازی روی هم چیده شده‌اند. منحنی بودن کیسه‌های تشکیل دهنده دستگاه گلژی باعث می‌شود که این ارگانل از نظر شکل ظاهری دارای یک سطح محدب (cis) و یک سطح مقعر (Trans) باشد. گلژی معمولا در بالای هسته قرار دارد، ولی جایگاه آن در سلولهای مختلف ممکن است متفاوت باشد. وظیفه گلژی شرکت در پروتئین سازی با همکاری شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار می‌باشد. پروتئینهای ساخته شده در شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار ، توسط وزیکولهای حامل به دستگاه گلژی منتقل می‌گردند. چون وزیکولهای حامل به سطح محدب گلژی اتصال می‌یابند، سطح محدب گلژی را سطح سازنده نیز می‌نامند. در پروتئینهای منتقل شده به دستگاه گلژی ، تغییرات زیر به عمل می‌آید:

    بریده شدن قطعات اضافی از مولکولهای اولیه
    افزوده شدن مواد قندی
    افزوده شدن سولفات
    افزوده شدن فسفات
    تغلیظ و بسته‌بندی

این تغییرات ضمن عبور از کیسه‌های متعدد گلژی انجام می‌گیرد و عقیده بر این است که کیسه‌های گلژی از نظر محتویات آنزیمی متفاوت‌اند. پروتئینها پس از بدست آوردن فرم نهایی خود به صورت گرانولهای محصور شده در غشا از سطح مقعر گلژی خارج می‌شوند. به همین دلیل سطح مقعر گلژی را سطح ترشحی نیز می‌نامند.
لیزوزومها
لیزوزومها با میکروسکوپ الکترونی به صورت گرانولهای متراکمی مشاهده می‌شوند که 0.5 تا 0.05 میکرون قطر دارند و بوسیله غشا محصور شده‌اند. لیزوزومها حاوی تقریبا 50 نوع آنزیم می‌باشند که همه آنها در PH اسیدی فعالند. بنابراین لیزوزوم دستگاه گوارش سلول محسوب می‌شود و قادر به هضم مواد خارجی وارده به سلول و ارگانلهای فرسوده شده می‌باشند.
میتوکندری
میتوکندری ارگانلی است گرد یا میله‌ای که ابعاد آن 0.5 تا 1 میکرون می‌باشد. به عنوان مرکز مولد انرژی سلول می‌باشد که قادرند انرژی شیمیایی نهفته در مواد آلی مختلف را به انرژی قابل استفاده سلول یعنی آدنوزین تری فسفات (ATP) تبدیل نمایند. بنابراین هرچه مصرف انرژی سلول بیشتر باشد، اندازه میتوکندری‌ها بزرگتر و تعداد آنها بیشتر خواهد بود و برعکس. حتی در درون سلول میتوکندریها در بخشی از سلول قرار می‌گیرند که نیاز به انرژی جهت انجام فعالیت بیشتر باشد.

میتوکندری بوسیله دو غشای بیرون و درونی محصور شده که غشای بیرونی صاف ولی غشای درونی دارای چینهای تیغه مانندی است که "کریستا" (crista) نامیده می‌شود و فضای بین دو غشا را "فضای بین غشایی" و فضای محدود شده بوسیله غشای درونی را "ماتریکس میتوکندری" می‌نامند که محتوی پروتئین ، DNA ، گرانولهای ریز و متراکمی مملو از کلسیم ، منزیم ، فسفات و ساختمانهای ریبوزوم مانند می‌باشد.
پراکسی‌زوم
پراکسی‌زومها در گذشته میکروبادی Microbody نیز خوانده می‌شدند. ارگانلهایی هستند شبیه لیزوزومها که حاوی آنزیمهای هیدروکسی اسید اکسیداز ، O - آمینو اکسیداز و کاتالاز می‌باشند که دو آنزیم اولی در تولید پراکسید هیدروژن H202 دخیلند و آنزیم کاتالاز سبب تجزیه آن به آب و اکسیژن می‌شود.

با توجه به فراوانی آنزیم کاتالاز در پراکسی‌زومها ، عقیده بر این است که سلولها را از اثرات سمی H2O2 حفظ می‌کنند که در سلولهای کبدی و کلیوی به تعداد فراوان یافت می‌شوند. منشا این ارگانل به عقیده بعضی ، شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار و به عقیده برخی دیگر شبکه آندوپلاسمی صاف می‌باشد.
سانتریولها
سانتریولها به صورت دو ساختمان میله‌ای کوتاه و عمود بر هم در مجاورت هسته سلول قرار دارند و با سیتوپلاسم اطراف خود "سانتروزوم" نامیده می‌شود که قبل از تقسیم سلول همانندسازی می‌کنند و به قطبین سلول مهاجرت کرده و در دو سر دوکهای تقسیم قرار می‌گیرند. هر سانتریول ، استوانه‌ای است به قطر 0.2 میکرون و به طول 0.5 میکرون که دیواره آن از 9 سری میکروتوبول سه‌تایی تشکیل شده است. سانترویولها برای تشکیل مژه و تاژک ضروری‌اند. ارگانلهایی که تاکنون مورد بحث قرار گرفتند، همگی به‌وسیله غشا محصور شده‌اند، ولی ارگانلهایی نیز وجود دارند که فاقد غشا هستند و شامل میکروتوبولها و میکروفیلامنتها می‌باشند.
اجزای غیر زنده سلولی
اجزای غیرزنده سلولی ، بطور عمده شامل مواد غذایی ذخیره ‌شده ، شامل پروتئینها ، چربیها ، گلیکوژن و پیگمانها مثل ملانین و مواد زاید انباشته شده در داخل سلول می‌باشند.

به گزارش فارس، علم زيست شناسي، هرچند به صورت توصيفي از قديم‌ترين علومي بوده كه بشر به آن توجه داشته است؛ اما از حدود يك قرن پيش اين علم وارد مرحله جديدي شد كه بعداً آن را ژنتيك ناميده‌اند و اين امر انقلابي در علم زيست شناسي به وجود آورد.

در قرن هجدهم، عده‌اي از پژوهشگران بر آن شدند كه نحوه انتقال صفات ارثي را از نسلي به نسل ديگر بررسي كنند ولي به 2 دليل مهم كه يكي عدم انتخاب صفات مناسب و ديگري نداشتن اطلاعات كافي در زمينه رياضيات بود، به نتيجه‌اي نرسيدند.

اولين كسي كه توانست قوانين حاكم بر انتقال صفات ارثي را شناسايي كند، كشيشي اتريشي به نام "گريگور مندل " بود كه در سال 1865 اين قوانين را كه حاصل آزمايشاتش روي گياه نخود فرنگي بود، ارائه كرد. اما متأسفانه جامعه علمي آن دوران به ديدگاه‌ها و كشفيات او اهميت چنداني نداد و نتايج كارهاي مندل به دست فراموشي سپرده شد.

به‌گفته فضل الله افراز،‌دكتراي ژنتيك جانوري، امروزه مهندسي ژنتيك خدمات شايان ذكري را به بشر ارائه كرده كه در تصوير ديروز او نمي‌گنجيده و امري محال محسوب مي‌شد. از برجسته‌ترين خدمات اين علم در حال حاضر مي‌توان موارد زير را برشمرد: اصلاح نژادي حيوانات و نباتات كه باعث بالا رفتن سطح كيفيت و كميت فرآورده‌هاي غذايي استحصال شده از آنان شده است، تهيه داروها و هورمون‌ها با درجه خلوص بالا و صرف هزينه‌هاي پايين درمان بيماري‌هاي ژنتيكي با ايجاد تغييرات در سلول تخم كه از جديدترين دستاوردهاي مهندسي ژنتيك محسوب مي‌شود و بسيار محدود است. پيش بيني محدود بيماري‌ها در فرزندان آينده يك زوج كه از اين طريق به زوج‌هاي جواني كه مي‌خواهند با يكديگر ازدواج كنند. خدمات مشاوره ژنتيك مي‌دهند و آنها را از وضعيت جسماني فرزندان آينده شان مطلع مي‌سازند.

تمام بيماري‌هاي ژنتيكي حتي در دوره جنيني نيز قابل درمان خواهند بود

به كمك اين علم از جهش‌هاي متوالي عوامل بيماري‌زا كه عامل اصلي فناناپذير بودن آنها است، جلوگيري به عمل مي‌آيد و درصد بالايي از بيماري‌هاي شناخته شده ريشه‌كن خواهد شد.كارت‌هاي شناسايي افراد، ژنتيكي خواهد شد كه براي هر دو فردي روي كره زمين (به‌جز 2قلوهاي همسان و كلون‌ها) متفاوت خواهد بود و دقيقاً هويت هر فرد را تعيين مي‌كنند.

روزي مي‌رسد كه در آينده مجرمان با گذاشتن كوچك‌ترين اثر بيولوژيكي از خود مثل يك تار مو به‌سرعت شناسايي خواهند شد. مي‌توان سرعت رشد موجودات مختلف را افزايش داد كه خود اين امر مزاياي بسياري را فراهم مي‌آورد كه از آن جمله مي‌توان به پرورش سريع حيواناتي همچون گاو و گوسفند اشاره كرد كه مي‌توانند نيازهاي غذايي يك جامعه را تا حد زيادي مرتفع كنند.

به نظر مي‌رسد ژنتيك بخش بسيار عظيمي از آينده را به خود اختصاص خواهد داد و شايد يكه تاز زمان باشد. البته براي اين علم جنجال برانگيز پاياني نمي‌توان متصور شد. تمام مواردي كه در بالا ذكر شد، از لحاظ نظري امكانپذير است؛ ولي نياز به تحقيق، مطالعات و آزمايشات فراوان دارد كه بشر بتواند به آنها دست يابد و چون مسلط بودن بر اين علم نياز به پشتوانه قوي علومي همچون بيولوژي سلولي ملكولي، بيوشيمي، فيزيولوژي و آمار و احتمالات دارد، بايد زحمات فراواني براي دستيابي به ويژگي‌هاي اين رشته از علم متحمل شد.

محمد تقي اكبري، رئيس انجمن ژنتيك ايران در گفت‌و‌گو با خبرنگار اجتماعي فارس با اشاره به علم ژنتيك گفت: علم ژنتيك در دنيا پيشرفت زيادي داشته و در 2 دهه گذشته با سرعت بيشتري روند ارتقاء را دنبال كرده است و به خاطر نقشه ژنوم انسان و گياهان يا ساير جانوران كه به دست آمده است،‌ توانستيم اطلاعات زيادي را از مكانيسم‌هاي آنها، اينكه چه‌طور جهش ژني اتفاق مي‌افتد، ‌يا چگونه مي‌توان از علم ژنتيك براي تشخيص و درمان بيماري‌ها يا توليد داروها استفاده كرد، را به دست بياوريم.

بايد تحقيقات در زمينه علم ژنتيك را افزايش يابد

فضل الله افراز،‌ دكتراي ژنتيك در زمينه جانوري در كشور نيز در گفت‌و‌گو با خبرنگار اجتماعي فارس گفت: ظرفيت ژنتيكي كشور در زمينه ژنتيك جانوري بسيار خوب است اما براي دست يافتن به اين فناوري نياز به توجه بيشتري به تحقيقات در اين زمينه دارد.

به گفته وي ژنتيك جانوري دربرگيرنده حيات وحش، ‌دام و طيور و آبزيان در سطح كشور است. اين علم از زمان تأسيس دانشكده دامپزشكي در كشور آغاز شد و در حال حاضر در زمينه حيات وحش در كشور پيشرفت‌هاي خوبي حاصل شده است.

افراز تصريح كرد: در زمينه دام و طيور و آبزيان علاوه بر شناسايي ذخاير ژنتيكي حيات وحش، تعيين استراتژيك حفظ آنها اهميت دارد. در حقيقت ما به‌دنبال افزايش ظرفيت دام و طيور در كشور هستيم.
وي گفت:‌ پيشرفت‌هايي كه در زمينه ژنتيك جانوري در كشور صورت گرفته است مانند افزايش ميان تخم‌گذاري در برخي از حيوانات و ايجاد الياف بيشتر و نيز افزايش ميزان شير در گاو و گوسفند تنها با استفاده از علم ژنتيك و علم آمار بوده است. به‌طور كلي در كشور در زمينه علم ژنتيك جانوري داراي موقعيت بسيار خوبي هستيم اما ارتقاي اين موقعيت نياز به تحقيقات و پژوهش بيشتر در اين زمينه در كشور است.

اين دكتراي ژنتيك افزود: اين حوزه از علم پيشرفته ژنتيك به‌خصوص در مورد حيوانات در حال انقراض كاربرد ويژه‌اي دارد. با توجه به اينكه دام و طيور در اقتصاد كشور نقش مؤثري دارد بنابراين 60 درصد توليدات ناخالص در كشاورزي مربوط به دام و طيور مي‌شود در همين راستا مي‌توان با استفاده از ژنتيك جانوري، ظرفيت ژنتيكي دام و طيور در كشور را افزايش داد.

وي خاطرنشان كرد:‌براي استفاده از ظرفيت موجود در كشور بايد زمينه كار و پژوهش را در دانشكده دامپزشكي و كشاورزي فراهم كنيم و با اختصاص بودجه اقتصادي مناسب به محققان و متخصصان زمينه دلگرمي براي ماندن در داخل كشور را فراهم كنيم.

محمد تقي اكبري، رئيس انجمن ژنتيك ايران نيز در اين مورد به خبرنگار فارس گفت: علم ژنتيك در دهه 70 ميلادي ابداع شد و مورد توجه‌ خيلي از دانشمندان و محققان در داخل و خارج كشور قرار گرفت اما كشور ما در آن زمان به دليل مشكلاتي مانند جنگ و ديگر مشكلاتي از اين قبيل،‌ نتوانست همپاي كشورهاي پيشرفته‌اي مانند تركيه در اين زمينه پيش رود.

وي تصريح كرد: اما پژوهشگران كشور در پژوهشگاه‌ها و دانشگاه‌ها، سعي در جبران اين عقب افتادگي داشتند و خوشبختانه، ما اخيراً شاهد پيشرفت‌هايي نظير امكان تشخيص بيماري‌ها و پيشگيري از ابتلا به آن، به وسيله اين علم پايه هستيم.

اكبري خاطرنشان كرد: بيش از يك دهه است كه محققان تلاش مي‌كنند، تا بتوان جنين‌هاي مبتلا به تالاسمي را در مادران باردار تشخيص دهيم و به دنبال اين تحقيقات و مطالعات حتي در اين زمينه توانسته‌ايم مجوز سقط اين جنين‌ها را صادر كنيم.
وي در خصوص جايگاه كشور از نظر كاربرد علم ژنتيك افزود: كشور ما با وجود اين پيشرفت‌هاي اخير در مرحله جذب اين علم است و پروژه‌هاي تحقيقاتي زيادي را در اين زمينه‌ها در دست اجرا داريم، كه با اجرايي شدن اين طرح‌ها اميد است در آينده نزديك در زمينه اين علم،‌ به سطح ديگر كشورهاي پيشرفته جهان برسيم.

رئيس انجمن ژنتيك مي‌گويد: همچنين پروژه‌هايي در خصوص جلوگيري از انقراض حيوانات و گونه‌هاي گياهي نادر به كمك علم ژنتيك،‌ در دست اجرا است.
وي افزود: با استفاده از اين روش مي‌توان گياهاني كه نادر هستند يا منحصر به فرد‌ هستند، را از نقاط مختلف كشور جمع‌‌آوري و بعد سلول‌هاي آنها را نگهداري كرد،‌ به گونه‌اي كه در صورت انقراض مي‌توان آنها را احياء كرد.

اكبري تصريح كرد: البته در علم ژنتيك نياز به امكاناتي براي انجام عمل است،‌ به‌طوري كه بدون اين امكانات در كشور، ما پيشرفتي را در اين زمينه مشاهده نخواهيم كرد.
وي گفت: اما با توجه به تحقيقاتي كه دانشمندان و دانشجويان اين علم در اين زمينه ژنتيكي در حال انجام است، ‌مشاهده مي‌كنيم كه به كمك اين روش در علم ژنتيك،‌ اميد است به زودي بتوان جانوراني مانند گوزن‌ها و ساير گياهان را كه در حال انقراض هستند،‌ مجدداً احياء‌ كرد و به آنها زندگي دوباره بخشيد.

رئيس انجمن ژنتيك كشور افزود: به‌طور كلي علم ژنتيك در دنيا پيشرفت زيادي كرده، اما در كشور ما به علت يكسري مسائل،‌ نتوانسته همپاي ساير كشورهاي پيشرفته در اين زمينه ارتقاء پيدا كند. در حالي كه با وجود تلاش محققان ايراني بسيار اميد است كه بتوانيم در اين زمينه نيز پيشرفت چشمگيري داشته باشيم.

مشکلات موجود برای تعریف

تعریف کلمه گیاه ازآنچه که ظاهرا" به نظر می رسد بسیار مشکل تراست. اگرچه گیــــاه شناسان محدوده رده بندی گیاهان را تعریف کرده اند ، مرزهای تعیین کننده اعضاء رده بندی گیاهان بسیار اختصاصی تر از تعریفات رایج " گیاه"است. ما گیاه را بعنوان یک موجود زنده یوکاریوت و دارای تعداد زیادی سلول تعریف می کنیم که عموما" فاقد اندامهای حسی یا حرکت ارادی بوده و در صورت رشد کامل دارای ریشه ، ساقه و برگ می باشند. اما از نظر گیاه شناسی فقط گیاه آوندی دارای ریشه ، ساقه وبرگ است. اما اگر منصفانه نگاه کنیم گیاهانی که ما هر روز با آنها مواجه هستیم ، گیاهان آوندی می باشند.

تعریف دیگر گیاه که گسترده تر (فراگیرتر) می باشد، عبارت است از هرچیزی که فتواتوتروف می باشد- یعنی غذای خودش را از مواد خام غیر آلی و نور خورشید تولید کند. برای فردی که بر نقش خاصی که گیاهان در یک اکوسیستم بازی می کنند متمرکزشود این تعریف غیر منطقی نیست .اما در بین فتواتوتروپها ، پروکاریوتهایی ( پیش هسته) مخصوصا" باکتریهای فتواتوتروپ و سیانوفیتها وجود دارند. سیانوفیتها را گاهی اوقات ( به دلایل خوبی) جلبکهای سبز– آبی می نامند.در اینجا این مشکل بوجود می آید که بیشتر مردم از جمله گیاه شناسان قارچ خوراکی را گیاه می نامند اگرچه قارچ خوراکی اندام باردهی قارچ می باشد ( حوزه قارچها)، و اصلا" فتواتوتروپ نبوده، بلکه گندخوار( saprophytic) می باشد. و بیش از چند گونه گیاهان گل دار، قارچها و باکتریها وجود دارند که انگلی هستند.

ما قادر به ارائه پاسخی مطمئن نیستیم. فهرست خصوصیاتی که حوزه رده بندی گیاهان را از سایر حوزه های زیست شناسی جدا می کند حد اقل یک تعریف فنی ارائه می کند اما این تعریف مورد پسند همگان قرار نمی گیرد. بنابراین تعریف اصطلاح گیاه همیشه به معنی بیشتر موجودات زنده طبقه بندی شده در محدوده رده بندی گیاهان می باشد. مثلا" اگر جلبکهای سبز به وضوح گیاهانی جزورده بندی گیاهان هستند، پس بیشترمردم اکثرخزه های دریایی را هم که جزئی از( حوزه آغازیان (هستند، جزو جلبک های سبز در نظر می گیرند. مشکل عدم وجود دقت یا توافق که در تعریف گیاه وجود دارد یکی از گفته های مورد تفاهم است که اغلب در مقالات با آن مواجه هستیم از این قبیل : ... آوند چوبی یکی از دو بافت انتقال در گیاه است . بطور کلی تصور نمی شود این جمله به معنی تمامی گیاهان ، جلبکها با گیاهان گلدار باشد. به احتمال بسیار زیاد باکتریها یا قارچها را به حساب نمی آورد. در واقع معمولا" بهتر است اینگونه تصور شود که این بحث فقط به گیاهان آوندی مربوط می شود ( ضرورتا" سرخسها ، مخروط زاها، گیاهان گلدار و تعدادی دیگر) مگر اینکه به صورتی متفاوت بیان شود( مثلا" ... در گیاهان آوندی و غیر آوندی اینگونه است ). The system of classification (see
درسیستم طبقه بندی ( به طبقه بندی علمی مراجعه کنید) که توسط گیاه شناسان برای فهرست کردن موجودات زنده زمین بکار رفته، هزاران دانشمند روزانه ساعات بسیار زیادی وقت صرف کرده اند. درابداع این سیستم تلاش شده تا سیستمی طبیعی بوجود آید در حالیکه ارتباطات تکاملی بین کلیه گونه های مختلف را توصیف نماید ( از جمله مواردیکه فقط در فسیلها شناخته شده اند). گیاهان یکی از بخشهای این طبقه بندی هستند ودرتعریف گیاهان چه بصورت کلی وچه بصورت جزئی ، باید تعدادی منبع را درکلیه فعالیتهای علمی که برای تهیه یا ارائه اطلاعات درباره آنها انجام می شود، در این سیستم طبقه بندی لحاظ کنیم.

برای گیاهان آنگونه که در حوزه رده بندی گیاهان تعریف شده اند به قسمت زیر نگاه کنید.

گیاهان تقریباٌ در همه جای گیتی می رویند گلها علفها و درختان را تقریباٌ هر روزه می بینیم. گیاهان همچنین بر فراز کوههای بلند در اقیانوس ها در بسیاری از بیابانها و در نواحی قطبی می رویند. بدون گیاهان، آدمیان و جانوران نمی توانستند در کره زمین زندگی کنند. آدمی بدون هوا یا خوراک نمی تواند زندگی کند و همچنین بدون گیاهان نمی تواند زنده بماند. اکسیژن موجود در هوا که تنفس می کنیم از گیاهان فراهم می آید. خوراکی که می خوریم نیز از گیاهان یا از جانوران گیاه خوار بدست می آید.
در خانه سازی و بسیاری از چیزهای سودمند را از کنده و تخته و الوار درختان و خیلی از پوشاکهای ما از الیاف گیاهی از قبیل پنبه فراهم می گردد.

دانشمندان عقیده دارند که بیش از 350000 گونه و نوع گیاه شناخته شده اما هنوز بسیاری از گیاهان ناشناخته مانده است. کوچکترین گیاه دیاتوم می باشد که تنها با میکروسکوپ می توان آن را دید حتی ممکن است یک قطره آب بیش از 500 دیاتوم در خود شناور داشته باشد.

بزرگترین گیاه زنده دنیا درخت سکویا در کالیفرنیا می باشد که بیش از 90 متر بلندی و بیش از 9 متر پهنا دارد.

برخی از درختان در کالیفرنیا هستند که عمر 4000 تا 5000 ساله دارند. دانشمندان همه موجودات زنده را به دو گروه اصلی و عمده تقسیم کرده اند.

به بیان دیگر می توان گفت که فرق عمده میان گیاهان و جانوران آن است که گیاهان در جایی ثابت هستند در حالی که تقریباٌ همه جانوران با نیرو و اراده خود حرکت می کنند.

بیشتر گیاهان خوراک خود را از هوا نور خورشید و آب می گیرند. جانوران نمی توانند برای خود خوراک بسازند. از این رو گیاهان یا جانوران گیاهخوار را می خورند. پایه و اساس واحد اصلی و آجر ساختمان موجود زنده یاخته یا سلول می باشد و از این جهت گیاه و جانور با هم تفاوت دارند زیرا بیشتر گیاهان سلول های دیواره ای کلفت حاوی ماده ای بنام سلولز دارند یاخته های جانوری ماده سلولز ندارد.

برخی چیزهای زنده که به نظر می رسد به خانواده و قلمرو گیاهان و جانوران وابسته نیستند. و این موجود تک یاخته ارگانیزم های شامل باکتری و اشکال دیگر زندگی است که تنها با میکروسکوپ قابل دیدن است. بیشتر دانشمندان عقیده دارند که به خانواده خود وابسته هستند یعنی موجودی که نه گیاه است و نه جانور.

از گیاهان برای آدمی خوراک، پوشاک، پناهگاه یعنی مهمترین نیازهایشان فراهم می شود. بسیاری از ما ازداروهایی که از گیاهان ساخته می شود یا مستقیماٌ از خود گیاهان دارویی است سود می جوییم. بعلاوه از گیاهان در مصارف زیبا سازی و لذت بخش کردن زندگی سود جسته می شود.

طبقه بندی حوزه رده بندی گیاهان

منشاء کلیه موجودات زنده متعلق به حــــــــــوزه گیاهان ، گروهی به نام جلبک سبز است که اشکـــال باقی مانده آن (paraphyletic) بوده وبصورت انواع گوناگونی در این قسمت یا درمیان آغازیان وجود دارند.جلبکهای سبز دارای کلروپلاستهایی هستند که در بر گیرنده کلروفیل a و b می باشند که بوسیله غشاهای دولایه به هم متصل هستند و دارای انواع گوناگونی تاژکدار، انبوه زی ، میله ای و حتی چند سلولی ابتدایی می باشند .بسیاری از آنها عمدتا" هاپلوئید ( تک لاد) هستند اما بقیه ، بین گونه های هاپلوئید و دیپلوئید ( دولاد) که گامتوفیت و اسپروفیت نامیده می شوند دارای تناوب نسل می باشند.
در مرحله ای از دوران پالئوزوئیک گیاهان پیچیده و چند سلولی(رویان رستها ) بر روی زمین نمایان شدند. در این گونه های اولیه جدید ، گامتوفیت و اسپروفیت از نظر شکل و عملکرد بسیار متفاوت بودند ، اسپروفیت کوچک باقی ماند و در کل زندگی کوتاه خود وابسته به والد خود بود. گروههای موجود در این ساختار مشترکا" خزه ها نامیده می شوند. از جمله:

    دسته Bryophyta( خزه ها)
    دسته Anthocerotophyta ( علف شاخی)
    دسته Hepaticophyta( هپاتیکها)


تمامی این گونه ها کوچک بوده و محدود به محیطهای مرطوب می باشند و برای تولید هاگ وابسته به آب هستند. در دوران سیلورین ، رویان رستهای جدیدی نمایان شدند که در اثر سازگاری امکان غلبه بر این موانع را که در دوران دونین دستخوش پرتوش سازگاری گسترده ای شدند پیدا کردند. این گروهها معمولا" دارای کوتیکول هستند که در برابرخشکیدگی مقاوم می باشند و بافت آوندی که آب را سرتاسرگیاه منتقل می کند که به همین علت آنها را گیاهان آوندی می نامند.

    دسته Lycophyta ( گرگ پاها)
    دسته Sphenophyta( دم اسبی)
    دسته Psilophyta (سرخسهای ماهوتی)
    دسته Ophioglossophyta ( لاله آلپی و سرخسهای تاکی)
    دستهPterophyta ( سرخسها)


گیاهان آوندی هم زیر گروهی ازاسپرماتوفیتها یا گیاهان دانه دار هستند که تا آخردوران پالئوزوئیک متنوع شدند. دراین گونـــــه ها گامتوفیت کاملا" کاهش یافت و اسپروفیت درون پوششی به نام دانه که در والد آنها بوجود می آید شروع به زیستن نمودند. اسپرماتوفیتها عبارتند از:

    دسته Cycadophyta ( سرخس نخلی)
    دسته Ginkgophyta ( درخت گینگکو)
    دسته Pinophyta ( مخروط زاها ، گیاهان مخروطی )
    دسته Gnetophyta (Gnetae)
    دسته Magnoliophyta ( گیاهان گلدار ، آنتوفیتا)

این دسته ها به دو گروه بازدانگان ( بی دانه ها ؛ چهار دسته اول) و گیاهان گلدار یا angiosperms تقسیم می شوند. پنجمین دسته فوق آخرین گروه عمده گیاهان است که در دوران ژوراسیک بوجود آمده و به سرعت در بیشتر زیبومه ها گسترده شدند.

رده های گیاهان

ممکن است بخواهیم علاوه بر طبقه بندی علمی گیاهان یا روشهای مردم پسند تر براساس این سیستم ، به طبقه بندی گیاهان با روشهای متفاوت دیگری بپردازیم که در ذیل به بررسی برخی از آنها می پردازیم:
ممکن است گیاهان بر مبنای الگوهای رشد فصلی اشان مرتب شوند. البته گیاهان ساده مثل جلبکها دوران زندگی کوتاهی دارند و اصطلاحهای زیر در مورد آنها بکار نمی رود اما جمعیت جلبکها عموما" فصلی هستند.

    سالانه : زندگی و تولید مثل در یک فصل رشد و نمو.
    دوسالانه : زندگی در دو فصل رشد و نمو ؛ تولید مثل معمولا" در سال دوم
    چند ساله : زندگی در سالهای رشد نمو طولانی ؛ ادامه به تولید مثل در یک مرحله

گیاهان آوندی یا herbaceous ( غیر چوبی ) هستند ویا چوبی. گیاه چوبی ممکن است درختانی باشند با یک یا چند تنه و شاخه که روی زمین بوجود می آیند ویا درختچه هایی باشند بدون تنه ، با شاخه هایی که نزدیک سطح زمین قرار دارند.
همچنین ممکن است گیاهان بر اساس چگونگی کاربردشان طبقه بندی شوند.گیاهان غذایی از جمله میوه ها ، سبزیجات ، گیاهان دارویی و ادویه ها می باشند.

اطلاعات عمومی گیاهان

میزان رشد یک گیاه عادی 75-20 میکرو متر در هر ساعت می باشد.

   
   
دید کلی
منشا تکاملی جانوران نامشخص است. دراشتقاق یافتن آنها از آغازیان عالی ، تقریبا تردیدی وجود ندارد. اما در حال حاضر ، تعیین گروهی از آغازیان که اجداد مستقیم جانوران بوده‌اند، غیر ممکن است. بر اساس فرضیه‌های ابتدایی ، جانوران از پروتوزوئرها حاصل آمده‌اند. بیشتر جانوران مانند اغلب گیاهان ، دارای ساختمان پر سلولی و پیچیده‌ای هستند که به ترازهای اعضا و دستگاهها می‌رسد. تراز ساختمانی ، نوع تقارن دستگاه گوارشی در مجموع شکلهای اساسی و گوناگونی در جانوران پدید می‌آورند.

هر کس فقط با قسمت کوچکی از جانوران شناخته شده می‌تواند آشنا باشد. چون در جانور شناسی یک هدف عبارت از بدست آوردن دورنمایی از مجموعه سلسله جانوری است، از اینرو برای بررسی کلی وسایلی برای گروه بندی جانوران لازم است. و وظیفه فوق به عهده یک شعبه از جانور شناسی است که طبقه بندی جانوری (Classification Zoology) نام دارد.
تاریخچه طبقه بندی
ارسطوی یونانی (380 - 322) قبل از میلاد که پدر جانور شناسی نام دارد، نشان داد که چگونه می‌توان جانوران را بر حسب صفات اختصاصیشان گروه‌بندی کرد و سایر اشخاص از روی نوشته‌های او که بر جای مانده است طبقه بندیهایی را ارائه کرده‌اند. این طرز طبقه بندیها در حدود 2000 سال پا برجا بود. جان دی انگلیسی در سال 1705 ، اولین زیست شناسی بود که درباره گونه‌های جانوری تصور تازه‌ای داشت. کارلوس لینه (1778 - 1707) کسی بود که برای طبقه‌ بندی و نامگذاری نوین ، پایه‌گذاری صحیحی کرد. وی با تقسیمات بزرگ و کوچک سلسله جانوری را از بالا تا پایین یعنی گونه‌ها طبقه بندی کرد.
روشهای طبقه بندی
طبقه بندی جانوران بر پایه صفات (Character) یا خصوصیات ارثی آنها می‌باشد. اینها عبارتند از: اشکال و کیفیت ساختمانی ، خارجی یا داخلی ، مرئی و همچنین اندازه ، ابعاد و رنگ طبیعی. هرگاه صفتی بطور دائم با صفات دیگر توام باشد، بیشتر سودمند است. صفات تطابقی یا سطحی غالبا برای تشخیص و بازشناختن گروههای کوچک مفید است، ولی کیفیات اساسی یا عمیق ساختمانی ، گروههای بزرگتر را مجزا و متمایز می‌سازد.

اولین هدف طبقه بندی ، راحتتر کردن کار است. ولی هدف مهمتر جای دادن و مرتب کردن جانوران در گروههایی می‌باشد که مناسبات و روابط مفروض و مورد استنباط آنها را نشان بدهد. طریق نوین یا سیستم طبیعی طبقه بندی ، تمام اطلاعات و مفروضات موجود را از لحاظ ساختمان ، فیزیولوژی ، جنین شناسی، انتشار و یا توزیع و سایر کیفیات بکار می‌برد. هرگاه با صفاتی چند یا بسیار مشخص و متمایز می‌شود. طبقه بندی طبیعی بر اساس تئوری تکامل است و کوشش می‌کند که روابط خونی و شجره نسبی سلسله جانوری و تقسیمات آن را روشن و موجه سازد.

در چنین طبقه بندی موضوع اساسی و ضروری مشخص کردن صفاتی است که یا همنسبتی (Homology) و شباهت اصل و منشا و در نتیجه مناسبات را نشان می‌دهند و یا همانندی (Analogy) در کار و وظیفه را به ظهور می‌رسانند. دستهای انسان ، پاهای جلوی پستانداران ، بالهای پرندگان از لحاظ ساختمان استخوانها ، عضلات و عروق خونی باهم شباهت دارند در حالی که برای منظورهای متفاوت بکار می‌روند. برعکس بالهای پرندگان و پروانه‌ها برای پرواز استفاده می‌شوند، ولی از لحاظ تکامل جنینی و ساختمان بالغ اختلاف دارند و لذا همانند Analogus هستند.
گونه‌ها Species
در طبقه بندی بیولوژیکی ، گروه اساسی گونه است. بطور نمونه گونه عبارت از گروهی از افراد است که:

    دارای صفات مشترک زیادی هستند.

    از سایر گروهها متفاوت هستند و حالت بینابین با آنها ندارند.

    معمولا دارای یک وضع و حدود جغرافیایی مجزا از سایر گروههای وابسته هستند . مهمتر از همه با گروههای مسوب ، توالد و تناسل نمی‌کنند. اعضای یک گونه از یک جد مشترک مشتق شده‌اند و می‌توانند با یکدیگر جفتگیری کنند و نسل قابل باروری بوجود آورند. نمونه گونه‌های معمولی عبارتند از : مگس خانگی ، زنبور عسل ، پروانه ابریشم و .... افراد تشکیل دهنده یک گونه غالبا به گروه‌های کوچکتری نیز تقسیم می‌شوند. مانند نژاد یا زیرگونه که در صفات متوسط و عادی ، بیشتر از صفات کامل و خالص ، با یکدیگر اختلاف دارند.



گروه‌های بزرگتر از گونه
دو یا چند گونه که دارای صفات مشترک معین هستند، یک جنس (Genus) را تشکیل می‌دهند. جنسهای دارای صفات مشترک تحت عنوان خانواده یا تیره ، گروه بندی می‌شوند. همچنین خانواده‌ها به راسته (Order) و راسته‌ها به رده و رده‌ها به شاخه‌ها (Phyhum) طبقه بندی می‌شوند. مجموعه شاخه‌ها ، سلسله جانوری را تشکیل می‌دهد.

طرح طبقه بندی مانند درختی است که دارای برگهای زیاد (گونه‌ها) می‌باشد. برگها از یک یا تعداد زیادی ، روی ساقه کوچکی (جنس) قرار گرفته‌اند. چند تا از این ساقه‌های کوچک روی ساقه برگ (خانواده) و چند ساقه بزرگ روی یک شاخه کوچک (راسته) و تعدادی شاخه کوچک روی یک شاخه بزرگ (رده) و شاخه بزرگ روی یک تنه اصلی (شاخه) واقع می‌شوند، مجموعا یک درخت (سلسله) را می‌سازند.
صفات و اشکال مختلف برای تشخیص گروههای جانوری
تقارن
بسیاری از پروتوزوآ ، بی‌تقارن هستند و به قسمتهای مساوی قابل تقسیم نیستند، ولی عده‌ای از آنها تقارن محیطی را نشان می‌دهند. مرجانها ، شانه‌داران و خارپوستان تقارن شعاعی دارند و این تقارن در پیرامون یک محور میانی که از دهان یا ناحیه دهانی می‌گذرد، می‌باشد. صفحاتی که از این محور می‌گذرند، جانور را به قطاعهای شعاعی تقسیم می‌کنند. اجزای بیشتر شاخه‌ها دارای تقارن دو جانبی هستند که یک صفحه قائم را به دو نیمه مساوی چپ و راست تقسیم می‌کند.
ساختمان حلقوی
در کرمهای حلقوی ، بندپایان و کورداتا ، قسمتهای بدن در امتداد یک خط طولی تکرار می‌شود و این حالت را متامریسم می‌گویند. و هریک از این واحدهای تکراری یک حلقه یا بند ، نام دارد.
ضمایم
قسمتهای برآمده بدن که برای حرکت ، تغذیه و مقاصد به کار می‌روند، ضمایم نام دارند، مثلا شاخکهای شقایق دریایی ، خارهای کوچک در کرم خاکی ، آنتنها و پاهای بندپایان و پرکها ، پاها و بالهای مهره‌داران جزء این ضمایم هستند.
اسکلت
بیشتر جانوران زمینی و آبزی به منظور پشتیبانی یا نگهداری دارای اسکلت یا استخوان بندی هستند. اسکلت ممکن است، داخلی باشد مانند قورباغه یا انسان و یا خارجی باشد مانند مرجانها ، خرچنگها و حشرات. مواد تشکیل دهنده نیز ممکن است آهکی (CaCO3) و یا سیلیسی (Sio2) و یا در بندپایان از جنس کیتین باشد.
جنسیت
جانوری را یک جنسی یا خنثی یا هرمافرودیت گویند که اندامهای جنسی نر و ماده در آن وجود داشته باشد. اجزای اکثر شاخه‌های عالی تر جانوری دو جنسی هستند، یعنی دو جنس نر و ماده ، جدا از هم هستند.
مشکلات طبقه بندی

    زیست شناسان در ارزیابی اهمیت نسبی صفات مختلف و میزان تغییر دگرگونی هر گروه قبل از تقسیمات فرعی آن با یکدیگر اختلاف نظر داشتند. طرفداران طبقه بندی دقیق و جزئی تقسیمات فرعی زیادی به عمل می‌آورند، در حالی که طرفداران محافظه کار طبقه بندی کلی‌تر در همان موضوع دسته‌های کمتری را قبول دارند.

    ولی موضوعی که به تازگی روشن شده است، این است که تمایل به طرف تقسیمات فرعی بیشتر است. جانور شناسان در طبقه بندی جانوران به میزان زیادی هم عقیده هستند، ولی دو تن را نمی‌توان یافت که در تمام جزئیات باهم عقیده باشند.

    چون گروههای جانوری در تاریخ قبلیشان با یکدیگر اختلاف دارند، در مجموعه گروههای فوق ، گونه‌ها ، هیچگونه هم شکلی و یکسانی دیده نمی‌شود. جنس معینی ممکن است و دارای یک یا چند گونه و دیگری شامل صد یا بیشتر از آن گونه باشد. کوشش برای تعیین کردن خطوط نسل از طریق تشکیل درخت نسلی و به خصوص در واحدهای بالای طبقه بندی به علت وجود اشکال واسطه‌ای که ممکن است زمانی زیسته و از بین رفته باشند، دشوار است.