بدون موضوع

تار عنکبوت

نوشته شده توسط علی پژوهی

تار عنکبوت از پروتئین رشته‌ای فیبروئین ساخته شده‌است. این پروتئین از آمینو اسیدهای آلانین و گلیسین، سرشار است. بیشتر رشته‌های پلی پپتیدی سازندهٔ این پروتئین، به صورت صفحات بتا آرایش یافته‌اند. این صفحات در زمینه‌ای از رشته‌های آمینو اسید به صورت صفحات آلفا جای گرفته‌اند. مارپیچ‌های آلفا با بی نظمی زیادی به هم پیچیده‌اند و همین بی نظمی باعث خاصیت کش سانی تار می‌شود. یکی از ویژگی‌های جالب تار عنکبوت این است که مقدار زیادی نمک و مواد ضد باکتری و ضد قارچ دارد که در برابر حملهٔ باکتری‌ها و قارچ‌ها از آن محافظت می‌کند.

نحوه ی تولید تار :

عنکبوت از آب به عنوان حلال پروتئین ابریشم خود استفاده می کند .در عنکبوت مجاری تار ریسی وجود دارند . در بخش ابتدای هر مجرا ، غده های ترشحی وجود دارند که پروتئین سازنده ی تار را ترشح می کنند . در این  قسمت ملکول های پروتئین در حلال آب غوطه ورند و حالت بلور مایع دارند . در بخش دوم مجرا ، پمپ های پروتون ، فعالانه یون های H+ را به درون مجرا ترشح و آن جارا اسیدی می کنند در این محیط ، از خاصیت آب دوستی بلور مایع کاسته می شود . در نتیجه ، ملکول های آب از ابریشم تار جدا و به کمک پمپ Na+/K+ATPase از مجرا برداشته می شوند . مجرای تارریسی در انتهای خود باریک تر می شود . در نتیجه ی نیرویی که از عقب و دیواره ی مجرا به بلور مایع وارد می شود ، این بلور شکل رشته مانندی به خود می گیرد و با برداشت ملکول های آب حالت جامد تری پیدا می کنند .  بخش بعدی مجرا نقش مرکز کنترل کیفیت را دارد و در صورتی که پیوستگی تار مشکل داشته باشد ، آن را بر طرف می کند . بخش انتهایی مجرا ، محل خروج تار ریسیده شده است .چون در این بخش ، تار حالت جامد تری به خود می گیرد ، غده های ویژه ای مواد لغزنده کننده ای را به سطح داخلی مجراترشح می کنند تا خروج تار تسهیل شود.

3

تبلیغات:

دلیل تار تنیدن عنکبوت

عنکبوت در محل زندگی خودش تارهایی را درست می کندتا بتواند به شکار مگس وحشرات کوچک نظیر آن پرداخته و غذایش را تهیه کند تارهایی که عنکبوت به وجود می آورد دارای یک شکل هندسی بسیار دقیق و اغلب زیبا می باشد این تارها با همه ی زیبایی و دقتی که در ساختمان آنها به کار رفته است در حقیقت دامی مهلک و کشنده برای بسیاری از حشرات می باشدعنکبوت ها انواع متعددی دارند و هر نوعی از آنها تارهای متفاوتی از نظر ساختمانی درست می کنندتارها در ابتدا مایعی چسبنده اند که در مجاورت هوا خشک شده و شبیه نخ ابریشم می شود البته تمام عنکبوت ها برای شکار خودشان از این تارها استفاده نمی کنند بلکه بعضی به طور مستقیم به شکار کردن می پردازند.

کاربرد های تار عنکبوت :

تار عنکبوت از فولاد محکم تر است . با وجود این ، در مقایسه با فولاد بسیار سبک و انعطاف پذیر است . از این رو برخی آن را فولاد زنده  نامیده اند . این فولاد آن قدر محکم است که می توان از آن توری ساخت .و با آن یک بوئینگ ۷۴۷ را متوقف کرد و در عین حال ، آن قدر سبک و انعطاف پذیر است که می توان از آن لباس تهیه کرد . بنابر این، کاربرد های آن در پزشکی و صنعت زیاد است .

تصویری از نمای نزدیک عنکبوت

تصویری از نمای نزدیک عنکبوت

کاربرد در پزشکی :

به دلیل محکمی و در عین حال انعطاف پذیری ، می توان از آن برای تهیه ی نخ جراحی ، زردپی و رباط مصنوعی و دستکش های جراحی بهره برد . تار عنکبوت نقش ضد عفونی کننده و پانسمانی نیز دارد . زیرا عنکبوت برای حفاظت تار پروتئینی خود در برابر باکتری و قارچ ها ، تارش را به مواد  ضد باکتری و ضد قارچ آغشته می کند . از این رو می توان از آن برای پانسمان زخم استفاده کرد .

تصویر میکروسکوپی تار عنکبوت

تصویر میکروسکوپی تار عنکبوت

کاربرد در صنعت :

۱٫ تولید طناب های بسیار محکم برای کوهنوردی ، چتر نجات و ….

۲٫ تولید تور های ماهیگیری محکم

۳٫ تولید لباس غواصی مقاوم در برابر کوسه ها

۴٫ تولید لباس ضد گلوله

استحکام:

براساس مجموعه مقالات چاپ شده توسط آکادمی ملی علوم آمریکا ، پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا و ارتش ایالات متحده در مطالعه تار عنکبوت به پیشرفت هایی دست یافته اند . پروتئینی که عنکبوت را قادر می سازد خود را آویزان کند و هم چنین به شکار طعمه کمک می کند نظر دانشمندان را به خود جلب کرده است . ملکول های این پروتئین بسیار کشسان و قوی هستند و به گونه ای طراحی شده اند که بتوان آن ها را کشید . تار عنکبوت را می توان تا سی الی پنجاه درصد طول اولیه اش بدون پاره شدن کشید . این ماده از فولاد محکم تر و از نظر استحکام با الیاف کولار قابل مقایسه است.

راز استحکام:

دانشمندان بر این باور هستند که دلیل این استحکام باورنکردنی در ترکیب منحصر به فرد آن از یک ماده چسبنده و لزج بی شکل و یک ماده سخت بلورین نهفته است.

این مواد به صورت جداگانه از تاثیر زیادی برخوردار نیستند اما وقتی با هم ترکیب می شوند به تولید تار ابریشمی با قدرتی چند منظوره منجر می شوند.

خواص شفابخش تار عنکبوت

تحقیقات جدید نشان داده که تار عنکبوت با قابلیت ترمیمی بالایی که دارد می تواند برای ترمیم لگن، زانو و نخاع آسیب دیده مورد استفاده قرار گیرد.

تارهای عنکبوت علاوه بر مقاومت طبیعی بالایی که دارند، از قابلیت ترمیمی شگفت‌انگیزی نیز برخوردارند و به گفته دانشمندان شباهت نزدیک میان مولکول‌های سازنده تار عنکبوت و پروتئین‌های بدن انسان به آن معنی است که سلول‌های انسانی نیز می‌توانند به شکل رشته‌ای رشد کنند.

بافتی که از تارهای عنکبوت ساخته شده‌است زمانی که درون بدن انسان کاشته می‌شود، سلول‌های اطراف را تحریک می‌کند تا اطراف بافت عنکبوتی تکثیر شوند.

از آنجایی که پرورش عنکبوت و تولید تار عنکبوت کاری بسیار طاقت‌فرسا و دشوار است،‌ دانشمندان در موسسه اورتوکس به‌ جای تار عنکبوت واقعی از نمونه مصنوعی آن استفاده می‌کنند. این دانشمندان برای تولید حجم بیشتری از تار عنکبوت از کرم‌های ابریشم که سرعت تولید تار در آنها هزار برابر عنکبوت‌ها است استفاده می‌کنند و سپس تارهای این کرم‌ها را به ساختار مولکولی‌ اش تجزیه می‌کنند.

ساخت تار عنکبوت با شیر بز:

محققان هلندی توانسته‌اند نوعی بز را مهندسی ژنتیک کنند که بتواند شیری با پروتئین‌های مشابه تارعنکبوت تولید کند. پس از دوشیده شدن، می‌توان این شیر را تابیده و به شکل ماده‌ای بافت که ۱۰ برابر سخت‌تر از فولاد است.

این محصول را می‌توان سپس با پوست انسان ترکیب کرده و چیزی ساخت که دانشمندان امیدوارند از مقاومت کافی برای توقف گلوله برخوردار باشد.

جلیله السعیدی، محقق و دانشمندی که با کنسرسیوم ژنومیک پزشکی قانونی هلند همکاری می‌کند، اظهار کرده که این پروژه تارعنکبوتی با الهام از وزن و سرعت یک فشنگ کالیبر ۲۲ اسلحه خفیف، به «۲٫۶ گرم ۳۲۹ متر بر ثانیه» موسوم شده است.

وی هدف این پروژه را جایگزینی تار عنکبوت با کراتین در پوست انسان که وظیفه سختی پوست را بر عهده دارد، عنوان کرده ‌است.

اولین مرحله این طرح، پرورش یک لایه پوست واقعی در اطراف نمونه پوست ضدگلوله بوده که تا پنج هفته به طول می‌انجامد. در ویدویی که این محققان بر روی سایت یوتیوب قرار داده‌اند، یک گلوله به سوی مخلوطی از این دو شلیک می‌شود.

به گفته السعیدی، این پروژه می‌تواند فیلم‌های تخیلی را به واقعیت تبدیل کند، هرچند تاکنون آزمایشات به اندازه کافی راضی‌کننده نبوده‌اند.

 

منابع:

ویکی پدیای فارسی

بیتوته

گنجینه

علوم تجربی

http://gamenetyahoo.blogfa.com

تبلیغات:

درباره نویسنده

علی پژوهی

علی پژوهی هستم متولد سال 1380 مدیر و تنها نویسنده ی نیونش(البته فعلا)

3 نظر

    • ببینید ما میگیم که تار عنکبوت از فولاد محکم تره ولی یه سوالی هم هست که میگه چرا تار عنکبوت با این همه محکمی وانعطاف با قیچی می توان آن را برید؟

      جواب بسیار ساده است اگر ما فولاد را به اندازه ی تار عنکبوت نازک کنیم فولاد راحت تر از تار عنکبوت بریده میشود و بر عکس(یعنی اگه ما تار عنکبوت رو به اندازه ی فولاد ضخیم کنیم سخت تر از فولاد بریده میشود)
      البته مقاومت انکبوت در برابر فشار و کشش است نه سختی

نظر بدهید

*

code