هواة العلوم
منتدى علمي تحاوري يسعى الى نشر الوعي العلمي اينما كان و للجميع بمختلف الفئات العمرية و التحصيل الدراسي ساهموا في مواضيعكم خدمة للشباب....
المواضيع الأخيرة
» برنامج التلسكوب العالمي
الإثنين أغسطس 05, 2013 4:37 am من طرف samialsaady

» هوائي مزدوج للاتصال عبر الاقمار الصناعية
الخميس فبراير 16, 2012 10:08 am من طرف yi1rz

» تسجيل فديوي لاتصالي مع محطة بريطانية
الأربعاء فبراير 15, 2012 11:57 pm من طرف yi1rz

» كيف تصنع مرسلة لاشارات مورس للهواة
الأربعاء فبراير 15, 2012 10:53 pm من طرف yi1rz

» The 10-ele Yagi Antenna for WiFi Network
الأربعاء فبراير 15, 2012 10:05 pm من طرف yi1rz

» معجزة في الفراغ/ثورة الطاقة الجديدة
الأربعاء يناير 25, 2012 5:31 am من طرف بهجت عارف

» برنامج القبة السماوية Stellarium
الإثنين ديسمبر 12, 2011 5:59 pm من طرف الفلكي السيد مصطفى الغربا

» الثقوب السوداء واسرارها
الإثنين ديسمبر 12, 2011 5:44 pm من طرف الفلكي السيد مصطفى الغربا

» ادخل واختار البرنامج الي يعجبك بدون تعب بس يرادلك نت ونصب البرنامج الي تريده
الجمعة أكتوبر 21, 2011 6:03 pm من طرف alhasheme2002

» شرح بالصور لكيفية تحويل الـ Pdf إلى وورد من دون برامج
الجمعة أكتوبر 21, 2011 5:55 pm من طرف alhasheme2002

» أفضل الحكم واللأقوال لمشاهير وعلماء العالم
الخميس أكتوبر 20, 2011 11:14 pm من طرف معمار التعماني

» تعدد الزوجات بحساب أهل الرياضيات
الخميس أكتوبر 20, 2011 11:07 pm من طرف معمار التعماني

» اللغز الذي حير العلماء (( الرقم 7 ))
الخميس أكتوبر 20, 2011 10:58 pm من طرف معمار التعماني

» رمضان مبارك
الجمعة أغسطس 12, 2011 4:06 pm من طرف alfaisalll

» الفرق بين ولادة الهلال وظهوره علمياً
الإثنين أغسطس 30, 2010 4:37 pm من طرف samialsaady

شــــــريط الاخــــــبار
في عام 2009 السنة الدولية للفلك ....فنرجو من جميع أعضائنا و زوارنا التعاون من اجل إنجاح هذه السنة في العراق... الرابطة العراقية لهواة العلوم و الموهوبين قسم هواة الفلك.....
المتواجدون الآن ؟
ككل هناك 2 عُضو متصل حالياً :: 0 عضو مُسجل, 0 عُضو مُختفي و 2 زائر :: 1 روبوت الفهرسة في محركات البحث

لا أحد

[ مُعاينة اللائحة بأكملها ]


أكبر عدد للأعضاء المتواجدين في هذا المنتدى في نفس الوقت كان 27 بتاريخ السبت يونيو 22, 2013 2:04 am
مكتبة الصور


بحـث
 
 

نتائج البحث
 


Rechercher بحث متقدم


موسوعة فسـيـولوجيا النبات

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل

موسوعة فسـيـولوجيا النبات

مُساهمة من طرف jomana في الأربعاء ديسمبر 03, 2008 10:50 pm

(1)علاقة النبات بالماء
يقول الله عز وجل (وجعلنا من الماء كل شئ حي) صدق الله العظيم

من المعروف أن بخر الماء الى الهواء الخارجي يتم في و جود الطاقة الشمسية والتي تزيد من قابلية الهواء على حمل المزيد من جزيئات الماء ويحصل الهواء على جزيئات الماء من آي سطح رطب يكون فيه جهد الماء (طاقة الماء الحر ) أعلى من الجهد المائي للهواء والأوراق النباتية إحدى هذه السطوح الرطبة الغضة التي يمكن أن تمد الهواء بجزيئات الماء . نتيجة لفقد الأوراق للماء لابد من وجود عملية إمداد للنبات بالماء من التربة لتعوض الفقد وهو ما يعرف بعملية الامتصاص.فعملية الامتصاص إذن عملية دخول الماء للنبات مع ما يحتويه من أملاح وأيونات ذائبة من خلال الجذور وقد يتم امتصاص الماء عن طريق المجموع الخضري ولكن الكميات الممتصة من الماء عن طريقة الأوراق عادة ما تكون قليلة .

امتصاص الماء وعلاقته بالنتح
يفقد الماء من الأوراق خلال الثغور التي تفتح لتسمح بدخول ثاني أكسيد الكربون وهو المادة الضرورية لعملية البناء الضوئي لذلك يمكن اعتبار النتح عملية ثانوية و ضريبة لابد أن يدفعها النبات لقاء تسهيلات المرور التي تعطيها الأوراق لمرور ثاني أكسيد الكربون نتيجة الفقد المستمر للماء كان لابد للنبات تعويض هذه الكمية بالامتصاص و إلا هلكت الأوراق و هلك النبات





شكل يوضح الجهاز الثغرى وعملية فتح وغلق الثغور
يفقد الماء من أعلى النبات فيزداد تركيز المواد في خلايا الأوراق فيقل الجهد المائي فيها مما يزيد من سحبها للماء من الخلايا المجاورة وينتقل هذا التأثير الي خشب الأوراق ثم الى خشب الساق و الجذور ومن الجذر إلى جزيئات التربة المحيطة بها فيتحرك الماء من التربة إلى الأوراق كخيط قوى يتحرك حين يسحب أحد طرفيه . وعمليتي النتح و الامتصاص متلازمتان على الدوام عندما يزيد النتح عن الامتصاص يقل محتوى خلايا النبات من الماء فيقل الضغط فى داخلها فيذبل النبات و يحدث هذا عادة أثناء ساعات النهار التي ترتفع فيه درجات الحرارة و تقل الرطوبة النسبية فيكون النتح فى أقصاه والجهد المائي للخلايا الورقية فى أدنى مستواه . لذلك لابد من أخذ فكرة عن النتح و العوامل المؤثرة عليه
هو فقد الماء على هيئة بخار ماء من أسطحه المعرضة للجو خاصة الأوراق عن طريق ثقوب ميكروسكوبية تسمى بالثغور stomata ويعرف ذلك الماء المفقود بالنتح الثغري . كما يفقد الماء على صورة بخار الماء من خلال العديسات lenticeles الموجودة فى الأنسجة الفلينية التي تغطي أسطح السيقان و الأفرع فيما يعرف بالنتح العديسي أما الفقد من أسطح الأوراق و السيقان العشبية خلال طبقة الأديم يسمي بالنتح الاديمي .
لما كان النتح ضروريا للنبات و كان من الضروري أيضا أن يقي النبات نقسه من أخطار الذبول المترتب علي شدة النتح تعين أن يوجد جهاز خاص علي السطوح الورقية لتنظيم حركة فقد الماء من النبات بحيث لا يفقد النبات الماء إلا بالقدر المناسب و هذا الجهاز هو مجموعة الثغور المبعثرة علي سطح الأوراق.

للنتح فوائد عديدة نجملها فى النقاط التالية :

1. يقي النبات من أخطار الحر الشديد لان تبخر الماء من أنسجة الورقة يقتضي استنفاذ مقدار من الحرارة تعرف بحرارة التبخير و التي تستمدها من الأوراق فتبرد .
2. ينتج من النتح قوة سالبة هي العامل المهم في إمداد النبات بالماء .
3. يساهم النتح في زيادة معدل امتصاص النبات للذائبات من التربة .

ميكانيكية فتح و غلق الثغور( الحركة الثغرية)

يحمل سطح بشرة الورقة عدد كبير من الثغور تحاط كل منها بخليتين من خلايا البشرة متخصصتين تعرفان بالخلايا الحارسة يتحكمان فى فتح وغلق الثغور.و الحركة الثغرية تعتمد بصفة عامة علي الاستجابة المباشرة للزيادة أو النقص للجهد الاسموزي للخلايا الحارسة و التغير في الجهد المائي الناتج من التغيرات الأسموزية بسبب تحرك الماء من أو الي الخلايا الحارسة . فعند امتلاء الخلايا الحارسة (أي يخرج منها الماء) فان الثغر يغلق . و يرجع زيادة الضغط الاسموزى للخلايا الحارسة و نظرا لاحتوائها علي البلاستيدات الخضراء الي زيادة السكريات الناتجة من عمليات التمثيل الكربوهيدراتى فقد قيس الضغط الاسموزي للخلايا الحارسة ووجد أنها 90 ضغط جوي بينما تصل الي ربع هذا المقدار في خلايا البشرة المجاورة. وقد لوحظ أنه بمجرد غلق الثغور يتراكم في النشا الخلايا الحارسة وفي نفس الوقت ينخفض ضغطها الاسموزي حتى يوازي الضغط الاسموزي لخلايا البشرة.
غير أن فتح الثغور أسرع من أن يرجع الي عملية التمثيل الضوئي وهي عملية تتطلب وقتا حتى ينتج السكر، لذلك أن يكون هناك سببا أخر مباشرا لإحداث التغير اللازم فى الضغط الاسموزي للخلايا الحارسة. فهناك رأي أن زيادة الضغط الاسموزى ناتج من تحلل النشا تحليلا مائيا الي سكريات تزيد من الضغط الاسموزى للخلايا الحارسة و هذا التفاعل عكسي نتيجة عمل أنزيم starch phosphorylase ، فعند ارتفاع الرقم الايدروجيني pH الي حوالي 7 تحدث عملية الفسفرة phsphorolysisأو التحلل الفسفوري بمساعدة الأنزيم لتكوين جلوكوز –1-فوسفات ، وعند انخفاض الرقم الي حوالي 5 فان النشا يتكون من جلوكوز –1-فوسفات بواسطة نفس الأنزيم و ينفرد حمض الفوسفوريك . فعند حلول الظلام ليلا يتراكم ثاني أكسيد الكربون الناتج من عملية التنفس و الذي يتحول الي حمض كربونيك فيؤدي الي رفع الحموضة و انخفاض رقم الpH هذا الوسط الحامضى يلائم أن يعمل الأنزيم في اتجاه (سكر--- نشا ) فينخفض الضغط الاسموزي في الخلايا الحارسة فتسحب المياه من الخلايا فتنكمش و تضيق فتحة الثغر و تغلق الثغور. أما في الضوء فعلي العكس حيث أن عملية التمثيل الضوئي تستهلك ثاني أكسيد الكربون الناتج من التنفس وبذلك تقل الحموضة و يرتفع رقم الpH في العصير الخلوي للخلايا الحارسة وهذا الوسط القريب للتعادل يلائم عمل الأنزيم في اتجاه (نشا--- سكر) فيؤدي الي رفع الضغط الاسموزى للخلايا الحارسة و بالتالي تمتص الماء من الخلايا المجاورة فتنفتح الخلايا الحارسة و ينفتح الثغر. و هناك رأي أخر للعالم Scarth وضعه لتفسير سرعة الثغور عند تعرضها للضوء و الذي أنكر علي الأنزيم سرعة فتح الثغر لان العمل الأنزيمي يحتاج الي وقت أطول من فتح الثغر عند تعرضه للضوء ، فقد أشار الي أن الضوء يسبب نقص تركيز الايدورجين في عصارة الخلايا الحارسة وهذا يزيد من قوة التشرب للمكونات الغروية للخلايا الحارسة فتمتص الماء من الخلايا المجاورة ، وعليه فانتقال الماء فى هذه الحالة ما هو الا نتيجة لقوة التشرب و ليس لقوة الامتصاص الأسموزية.

العوامل المؤثرة علي الحركة الثغرية

1-الضوء :
يؤثر الضوء علي فتح و غلق الثغور بالميكانيكية السابق ذكرها و بعض الآراء التي تفسر تأثير الضوء علي انفتاح الثغر يمكن تلخيصها في المخطط التالي:
2-البوتاسيوم :
مما يؤدى لانحلال النشا الى سكريات بسيطة وزيادة التركيز الاسموزى فى الخلايا الحارسة مما يؤدى لانتقال الماء الى داخل الخلايا الحارسة مما يزيد من ضغط الامتلاء فينفتح الثغر
3-تركيز CO2:
عند زيادة تركيز CO2 فى المسافات البينية لأنسجة الورقة عن التركيز في الجو الخارجي يؤدى لغلق الثغور وعند التعرض للضوء يستهلك CO2 في عملية التمثيل الضوئي فيقل تركيز CO2ويفتح الثغر .

4- درجة الحرارة :

عند درجة حرارة من 0-30°م يزداد فتح الثغر وعند درجة حرارة أقل من 0°م أو أكثر من 30°م يؤدى ذلك إلى غلق الثغور وذلك في معظم النباتات .ويرجع غلق الثغور إلى زيادة معدل التنفس عند هذه الدرجات من الحرارة فيزداد تركيز CO2 فيغلق الثغر .
5- نقص الماء وحامض الابسيسيك :

هناك بعض الحالات لا يستطيع النبات امتصاص الماء رغم الظروف الملائمة لامتصاص فيحدث بالتالي نقص الماء داخل النبات وللحفاظ على القدر الضئيل من الماء داخل النبات يتجه النبات الى تكوين هرمون حمض الابسيسيك ABA وينقل هذا الهرمون إلى الأوراق ويؤدى ذلك لتنشيط غلق الثغور
.
العوامل المؤثرة على معدل عملية النتح

(ا)العوامل النباتية
1- نسبة المجموع الجذري إلى المجموع الخضري
عندما يزداد المجموع الجذري عن المجموع الخضري للنبات ووجود الظروف الملائمة للامتصاص والنتح تكون كمية الماء الممتص اكبر من كمية الماء المفقود بالنتح وبالتالي ينمو النبات والعكس عندما يقل المجموع الجذري عن المجموع الخضري يحدث ذبول للنباتات .
2 - مساحة الورقة من المعلوم ا زيادة مساحة الورقة يتبعها زيادة الماء المفقود وغالبا ما تنتج النباتات الصغيرة بمعدل اكبر عن النباتات الكبيرة وذلك على أساس وحدة المساحة ولو أن النباتات الكبيرة تفقد كميات من الماء اكبر إلا أن الماء المفقود بالنسبة لوحدة المساحة يكون اكثر فى النباتات الصغيرة
3- تركيب الورقة تختلف عدد الثغور الموجودة وسمك طبقة الكيوتين المغطية للأوراق وسطحية وتعمق الثغور على سطح الورقة وتعريق الأوراق باختلاف الأنواع النباتية مما يؤثر على معدل النتح .

(ب)العوامل البيئية

1-الرطوبة النسبية في الجو
ارتفاع الرطوبة النسبية في الجو يترتب علية زيادة الضغط البخاري لبخار الماء فى هذا الجو ،ويؤدى ذلك بالطبع إلى تقليل البخر وبالتالي تقليل النتح .
2- الرياح :
يتسبب عن حركة الهواء تقليل الرطوبة النسبية بإزالة الهواء الرطب في الجو الملامس مباشرة لسطح الأوراق وبالتالي يزداد النتح . أما عند اشتداد الرياح فان الثغور تقفل ، وبالتالي يقل معدل النتح .وتقفل الثغور هنا بسبب فقد النبات لكميات هائلة من الماء تؤدى الى نقص شديد فى انتفاخ البشرة والخلايا الحارسة وبالتالى تقفل الثغور .
3-درجة الحرارة
يؤدى ارتفاع درجة الحرارة الى زيادة البخر وبالتالى الى زيادة النتح وتعتبر عملية النتح عملية تلطف من حرارة النبات لان قدر كبير من الحرارة التى تتعرض لها أسطح الأوراق تستنفذ فى تبخير كميات كبيرة من الماء فى صورة نتح .
4- الضوء
تتجلى دور الضوء من خلال تأثيرة على حركة فتح وغلق الثغور كما ان الضوء الشديد يزيد من درجة الحرارة وبالتالى يزيد من معدل النتح
5-تيسر ماء التربة
كلما كان ماء التربة محددا كلما قل امتصاص الجذور للماء ويؤثر ذلك بالطبع على التوازن المائى فى النبات وعلى النتح .

امتصاص الماء

ا- مسار تحرك الماء خلال الجذر

يمتص الماء بواسطة الشعيرات الجذرية وخلايا البشرة الأخرى القريبة من منطقة الشعيرات الجذرية ثم يتحرك الماء من هذه الخلايا الى خلايا أنسجة القشرة ثم الى الاندودرمس ثم الى البريسيكل وفى النهاية الى الخشب . يتحرك الماء الى خلايا الاندودرمس خلال التدرج الاسموزى الى البريسيكل ثم الى الخلايا الموصلة للخشب .ويتصل نسيج خشب الجذر مباشرة بنسيج الخشب فى الساق ولذلك يتحرك الماء من الجذر الى الساق
تركيب النسيج الناقل فى الساق والأوراق : عند فحص قطاع عرضي لساق خشبية يلاحظ وجود منطقتين متميزتين هما :
- القلف وهو على شكل حلقة خارجية تحيط بالساق وتتشقق أحيانا
- الخشب ويشكل اسطوانة الى داخل القلف وقد يوجد النخاع pith الى داخل الخشب .ويوجد بين اسطوانة الخشب او القلف عدة صفوف من خلايا نشطة تسمى الكمبيومى الوعائي والذى ينقسم مكونا خلايا جديدة للخشب واللحاء ويحاط القلف من الخارج بالكمبيوم الفلينى وهو نسيج مرستيمى تنقسم خلاياه ببطيء لذلك فان الانقسامات السنوية للكمبيوم الوعائي تؤدى الى زيادة نسبة الخشب الى القلف .
- ويتكون الخشب من :
1- أوعية Vessels وهى خلايا متتابعة طوليا أسطوانية الشكل تفصل نهايتها مع بعضها البعض لتكون أنابيب طويلة نسبيا .
2- قصيبات Tracheids وهى خلايا تميل للاستطالة ذات نهايات مدببة فتموت فيها البروتوبلاوم عند النضج وتحتوى بعض القصيبات على حالات نمو بشكل حلزوني ،حلقي مكون من السليولوز الملجنن كما تحتوى جدرانها على نقر تسهل حركة الماء والمواد المذابة من قصيبة لأخرى .
كما تحتوى نسيج الخشب ايضا على أشعة وعائية تساعد على حركة الماء بصورة افقية فى الساق وبعض الخلايا البرانشيمية التى تخزن الماء والمواد الغذائية والألياف الخشبية وتعمل على دعم الأنسجة الأخرى .
-أما العروق الورقية فأنها عبارة عن حزم وعائية تتصل بمثيلاتها بعنق الورقة وتتركب العروق من خشب مكون من أوعية وقصيبات ولحاء مكونا أساسا من أنابيب منخلية ويكون الخشب القسم العلوي من العروق اى الى جهة البشرة العلوية بينما يكون اللحاء القسم السفلي

ب-حركة الماء فى الساق

يتحرك الماء الى الأعلى مع بعض المواد الذائبة من أملاح ذائبة وتركيز منخفض من السكريات والممر الرئيسى للحاء هو الخشب وتختلف سرعة صعود الماء الى الأعلى باختلاف النبات ،فصل النمو ،والظروف البيئية المحيطة

ج-حركة الماء فى الأوراق

تمثل الأوراق المرحلة النهائية لحركة الماء فى النبات .يتصل نصل كل ورقة بالساق فى عقدة الساق وفى العقدة يبرز النسيج الناقل الذى يغذى الورقة بالماء ويتوزع النسيج الناقل فى كل ورقة باختلاف النبات .ففى أوراق معظم النباتات ذات الفلقة الواحدة تكون العروق موازية للعرق الرئيسى وتتفرع من هذه العروق فروع صغيرة ليصل الماء الى كل منطقة فى الورقة وفى نباتات ذات الفلقتين يختلف توزيع العروق فى أوراقها فبعضها ذات عروق راحية حيث تتصل العروق الثانوية فى الورقة بالعرق الرئيسى عند قاعدة الورقة .وفى البعض الآخر تكون العروق ريشية حيث يمتد العرق الوسطى الى حافة الورقة وتتصل بها الأفرع من الجانبين .
يتبع


jomana

عدد المساهمات: 209
تاريخ التسجيل: 25/07/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: موسوعة فسـيـولوجيا النبات

مُساهمة من طرف jomana في الأربعاء ديسمبر 03, 2008 10:54 pm

طرق قياس سرعة حركة الماء
(1)حقن المحاليل الملونة ،المواد المشعة :

حيث يتم عمل شق فى الساق وتحقن محاليل ملونة،محاليل مواد مشعة باستعمال مكابس خاصة بضغط المحلول ا إلى أنابيب معدنية تفرز فى الساق .يقاس الوقت الذى استغرق المحلول للوصول الى ارتفاع معين حيث يقطع الساق الى مقاطع ويلاحظ المقطع الذى وصلت آلية الصبغة ولكن هذه الطريقة غير دقيقة فى نتائجها لان سرعة حركة الماء قد تتغير نتيجة شق الساق ،فرز الأنابيب .
(2)الطريقة الحرارية :

حيث يسخن الماء فى الخشب بوضع سخان كهربائي على الساق وتقاس سرعة حركة الماء الى الأعلى بواسطة محبس حرارى يوضع على ارتفاع مناسب من السخان وهذه الطريقة لها عيوب إلا أنها ما زالت تستخدم على نطاق واسع .
آلية امتصاص الماء
لقد بين علماء النبات أن امتصاص الماء يحدث بطريقتين رئيسيتين هما :
(1)الامتصاص النشط :active absorption وهو أقل أهمية لمعظم النباتات ولأغلب الظروف
(2)الامتصاص السلبي :passive absorption ويحدث هذا الامتصاص نتيجة لتأثير قوة فيزيائية لا تحتاج لطاقة واهم هذه القوى هى النتح

(أولا):الامتصاص النشط

من أهم الظواهر المألوفة فى النبات (ا)ظاهرة الادماع:guttation (ب) ظاهرة الضغط الجذرى :root pressure
-الادماع هو خروج قطرات الماء من الأوراق خلال العديسات الموجودة على حواف الأوراق نتيجة الضغط الجذرى يزيد عن المقاومة التى يلاقيها الماء فى حركته داخل النبات .وقد يكون هناك ضغط جذري دون حدوث ظاهرة الادماع كما هو الحال فى بعض النباتات مثل سيقان كروم العنب فى بداية الربيع ويمكن ملاحظة الضغط الجذرى بقطع أحد السيقان فيستمر ينزف الماء مما يدل على أن الماء داخل السيقان واقع تحت ضغط موجب (يزيد عن الضغط الجوى ).
وظاهرة الادماع والضغط الجذري لا يمكن تفسيرهما بالامتصاص السلبي فالامتصاص السلبي يعنى سحب الماء من الأعلى ويكون ضغطه داخل الساق سلبيا نتيجة الشد الواقع عليه من الأعلى بينما تحدث السابقة الذكر نتيجة دفع الماء من الأسفل أي من قبل الجذر و يكون ضغط الماء داخل الساق موجب .
و قد وجد أن مقدار الضغط الجذري فى معظم النباتات يتراوح من 1-2 بار قد يصل لاكثر من ذلك فى بعض النباتات مثل الطماطم (7 بار) وسيقان نبات العنب (5-6 بار) .
- الضغط الجذري غير ثابت و يعتمد علي كثير من العوامل .
• العوامل المؤثرة علي الضغط الجذري
1- توفر الماء فى التربة : الضغط الجذري يكون فى أشده عند السعة الحقلية .
2- الجهد الاسموزي لمحلول التربة : يصل الماء الي الجذر نتيجة فرق الجهد و تزداد كمية الضغط الجذري كلما كان الجهد الاسموزي للخلايا الجذرية قليل و الجهد الاسموزي لمحلول كبير (أقل سلبية)
3- درجة حرارة التربة : يقل الضغط الجذري فى التربة المنخفضة الحرارة وذلك لزيادة لزوجة الماء و مقاومة الجذر وقلة نمو الجذر الرئيسي و بطئ سرعة امتصاص الأيونات .
4- تهوية التربة: تزداد سرعة امتصاص الماء و يزداد الضغط الجذري فى التربة جيدة الصرف وقليلة الأملاح .
5- عمر النبات :يقل الضغط الجذري فى الجذور القديمة التي تحتوي علي نسبة عالية من اللجنين و السوبرين و يزداد فى الجذور النشطة .
6- ينعدم تأثير الضغط الجذرى في النباتات عندما تكون سرعة النتح أعلي من سرعة اندفاع الماء بالضغط الجذري لذلك فان جميع العوامل البيئية تساعد علي سرعة النتح تقلل من أهمية الضغط الجذري للنبات .
7- يختلف مقدار الضغط الجذري خلال ساعات النهار و باختلاف الفصول بغض النظر عن تأثيره في رفع الماء ويكون في أشده في منتصف النهار و يقل أثناء الليل و يعزي ذلك الي عاملين هما الامتصاص النشط للأيونات و انتقالها الي الساق يكون في أشده خلال ساعات النهار و ذلك لتوفير الطاقة اللازمة لفاعلية الجذر خلال هذه الساعات .و زيادة مقاومة الجذر خلال ساعات النهار .


شكل يوضح ضغط الامتلاء واثرة على امتصاص الماء
كيفية حدوث الامتصاص النشط ( الضغط الجذري)
لقد عزي الضغط الجذري الي ثلاثة عوامل و هي:
• يحدث الامتصاص نتيجة حدوث فرق في الجهد الاسموزي بين الجذر ومحلول التربة :
يتحرك الماء من المناطق التي يكون فيها جهده مرتفعا الي المناطق التي يكون فيها جهده منخفضا.يقل الجهد الاسموزي لخلايا الجذر نتيجة تجمع الأيونات داخل خلايا الجذر و الخشب و تجمع هذه الأيونات من قبل الجذر ناتج عن استهلاك طاقة لان تجمع الأيونات يحدث بعكس تركيزهما . و يحافظ الجذر علي فرق الجهد بين خلاياه و محلول التربة باستمرار جمع الأيونات و حصوله علي السكريات من الجزء الخضري .و نتيجة لفرق الجهد يدخل الماء من التربة الي الجذر بعملية الانتشار البسيطة . إذن فعملية الامتصاص بهذه الطريقة لا تحتاج الي طاقة بصورة مباشرة و لكنها تحدث نتيجة امتصاص الأيونات بالامتصاص النشط و باستهلاك الطاقة . و لقد أمكن في كثير من الحالات تقليل الضغط الجذري باستعمال مواد مثبطة لتنفس الجذر كما أمكن تثبيط الامتصاص النشط بتسخين التربة أو وضع الجذر فى محلول الجهد الاسموزي مساويا للجهد الاسموزى فيه خلايا الجذر .
• امتصاص جزيئات الماء امتصاصا نشطا :
قد اقترح ان جزيئات الماء قد تمتص باستهلاك طاقة بصورة مباشرة أي أنها تمتص امتصاصا نشطا كما هو الحال بالنسبة للأيونات و لم تجد هذه النظرية قبولا من أغلب الباحثين
• فرق الجهد الكهربائي الاسموزي :
من المعروف أن الماء يمر من مكان الي أخر عبر الأغشية المنفذة إذا كان هناك فرق في التيار الكهربائي بين الجهتين و تكون حركة الماء في اتجاه القطب الكهربائي الذي يحمل شحنة مشابهة لشحنة الغشاء و بما آن غشاء السليولوز يكون شحنته سالبة في الماء و القسم الداخلي من الجذر يكون شحنته سالبة أيضا فان الماء يتحرك باتجاه الجذر و قد بينت الأبحاث بان فرق الجهد الكهربائي بين سطح الجذر و داخله تقدر بحوالي مائة مللي فولت و هذا الفرق تبين فيما بعد بأنه غير كافي لحركة الماء .


• قياس الضغط الجذري
يمكن قياس مقدار الضغط الجذري لاغلب النباتات باستعمال مانوميتر حيث يقطع ساق النبات قرب سطح التربة و يوصل بأنبوب مطاط يتصل بالمانوميتر . يندفع الماء داخل الأنبوب فيرتفع الزئبق في أنبوبة المانوميتر و من حساب الفرق بين عمودي الزئبق يمكن حساب الضغط الجذري

(ثانيا): الامتصاص السلبي
ا- نظرية التماسك و الشد Cohesion –Tension theory
ولوان الضغط الجذرى يساعد فى رفع الماء من الجذر الى الأوراق لكنة لا يعتبر القوة الأساسية المحركة للماء فالقوة المحركة للماء هى النتح والدليل على ذلك تلازم عمليتا الامتصاص والنتح وهذه القوة تتكون فى الأجزاء الخضرية وينتقل تأثيرها الى الجذور ويساعد فى ذلك قوة تماسك جزيئات الماءCohension وقوة التصاقها بالخشب Adhesion ويمكن تفسير آلية الامتصاص السلبى كالتالى :-
يتبخر الماء من الأوراق لان الجهد المائى للهواء المحيط بالورقة يكون قليلا (اكثر سلبيا)، وعندما يتبخر الماء من خلايا الأوراق ويقل جهدها المائى فتتحرك نتيجة ذلك جزيئات الماء من الخلايا المجاورة حيث أن الماء يحاول موازنة جهده وينتقل التأثير من خلية الى أخرى حتى يصل إلى العروق الورقية فيقل الماء فى هذه العروق نتيجة حركته الى الخلايا وعندما يقل فى العروق يتخلخل الضغط فيحدث Tension على جزيئاته وهذا الشد مشابه للشد الذى يحصل خيط من الجزيئات عند سحب أحد اطرافة ونتيجة للشد الحاصل على جزيئات الماء فى عروق الورقة يتحرك اليها الماء من العروق الأكبر حتى يصل التأثير الى خشب الساق ثم خشب الجذر وحتى الخلايا الحية من الجذر ثم الى سطح الجذر وعلى سطح الجذر تتماسك جزيئات الماء مع الجزيئات الموجودة فى محلول التربة وعلى هذا فان الجهد المائى يقل تدريجيا من التربة وحتى خلايا الورقة عندما يكون النتح مستمرا
وهنا يتبادر لي الذهن سؤالا فى أنة إذا كانت جزيئات الماء تسحب من أعلى بشكل مسلسلة فهل يتحمل عمود الماء هذا الشد دون انفصال جزيئات الماء عن بعضها ؟حيث ان انكسار عمود الماء يعنى موت النبات .
يعتمد مقدار الشد الواقع على عمود الماء على ارتفاع النبات فالشد الواقع على جزيئات الماء فى شجرة ارتفاعها 130م يبلغ (13 بار ) هذا بالاضافة الى الشد الناتج عن مقاومة خشب الساق والأوراق والخلايا ولهذا فان الشد الواقع قد يصل الى (-26 بار ) بمعنى آخر أن هناك قوة سحب تحاول فصل جزيئات الماء عن بعضها البعض وهذه القوة تعادل 26بار فهل تتحمل الرابطة الموجودة بين جزيئات الماء هذه القوة ؟
تختلف القوة التى تربط جزيئات الماء مع بعضها Cohesion باختلاف قطر الأنبوب فكلما قل قطر عمود الماء (قطر الأنبوب ) زادت القوة التى ترتبط بها الجزيئات .ولقد وجد بالتجربة العملية ان قوة ارتباط الجزيئات مع بعضها فى أنبوب قطرة 0.5 مم تبلغ -20 بار،وقطر أوعية وقصيبات الساق أقل بكثير من 5.مم لهذا فان قوة ارتباط جزيئات الماء فى أوعية الساق قد تصل لاكثر من –300بار .
لقد أصبح واضحا أن الامتصاص النشط يحدث عرضيا نتيجة الفرق في الجهد الاسموزي بين الجذر و محلول التربة . الامتصاص النشط لا يشكل أهمية كبيرة في امتصاص الماء في معظم النباتات وذلك للأسباب التالية :
1- يتكون الضغط الجذري في ظروف معينة من درجة حرارة و رطوبة .
2- أن كمية الماء الناتجة عند قطع الساق و المدفوعة بالجذر قليلة قياسا الي الكميات التي يفقدها النبات بالنتح و هذه الكمية وجد انها لا تتعدى 5% من الماء المفقود بالنتح في نباتات الطماطم .
3- تمتص النباتات الماء عند وضع جذورها في محاليل يزيد تركيزها عن تركيز محلول الجذر عندما يكون النتح مستمرا و يتوقف دخول الماء عند قطع الساق . و لقد وجد أن النبات يمكنه امتصاص من محاليل يصل جهدها الاسموزي الي سالب 14.6 بار بينما لايتمكن الجذر الذي فصل من الجزء الخضري من امتصاص الماء من محاليل جهدها الاسموزي سالب 1.9 بار .
4- هناك العديد من النباتات لا تكون ضغط جذري واضح مثل الصنوبريات .
5- أن الضغط الذي يكونه الجذر يتراوح من 1-3 بار و هذا الضغط غير كافي لصعود الماء الي قمم الأشجار المرتفعة .
6- لوحظ أن امتصاص الماء من قبل الجذور يزداد عند موت الجذور فى بعض النباتات حتى يستمر النتح من أجزائها الخضرية و يعود سبب ذلك الي قلة المقاومة التي تبديها الجذور الميتة لحركة الماء المسحوبة من الأوراق بالنتح .
7- إذا كان الضغط الجذري كافيا لرفع الماء الي الأعلى فان ضغط الماء داخل خشب الساق يكون موجب و يندفع نتيجة ذلك الي الخارج عند قطع الساق ولكن الواقع غير ذلك فالماء داخل النبات واقع تحت شد كبير ويمكن الاستدلال علي ذلك بقطع الساق بأحد النباتات بعد غمره في محلول من صبغة ملونة يلاحظ صعود الماء الي الجزئين العلوي و السفلي للساق مما يدل علي وجود تخلخلا فى الضغط داخل الساق
8- لقد ثبت أن المجاميع الخضرية المقطوعة التي أطرافها في الماء تستطيع امتصاص الماء من الجزء المقطوع لفترة طويلة .
9- تقلص سيقان الأشجار عندما يكون النتح سريعا يدل علي حدوث ضغط سالب داخل الساق.
10- يزداد امتصاص الماء في جذور الأشجار المسوبرة التي حدث فيها تشقق أو جروح التي تكثر فيها العديسات .
كل الأدلة السابقة تشير الي أن القوة المحركة للماء في النبات هي النتح و هنا لا نريد أن نقلل من أهمية الجذر في امتصاص الماء فالجذر يوفر للنبات سطح امتصاص واسع كما أن النموات الجذرية التي تضاف كل يوم تشكل أهمية بالغة في التفتيش عن أماكن جديدة من التربة يكثر فيها الماء و الأيونات .


jomana

عدد المساهمات: 209
تاريخ التسجيل: 25/07/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: موسوعة فسـيـولوجيا النبات

مُساهمة من طرف jomana في الأربعاء ديسمبر 03, 2008 10:56 pm

العوامل المؤثرة علي امتصاص الماء
يمكن تقسيم العوامل المؤثرة علي امتصاص الماء الي:
أ - عوامل التربة :
1- توفر الماء ( تيسر الماء)
ان الماء الميسر للنبات هو الماء الذي تحتويه التربة بين السعة الحقلية ونقطة الذبول و تعتمد كمية الماء المتوفرة علي تركيب التربة و عموما تكون هذه الكمية كبيرة في التربة الثقيلة و قليلة في التربة الرملية.و الجهد المائي لماء التربة عند السعة الحقلية يساوي سالب 1 / 3 بار تقريبا و يقل هذا الجهد كلما قلت نسبة الماء في التربة وذلك لزيادة شد الماء و التصاقه بحبيبات التربة .و يقل امتصاص الماء كلما قل الماء عن السعة الحقلية .
2- درجة الحرارة :
يلاحظ أن النبات يمتص كمية قليلة من الماء عند درجات حرارة التربة المنخفضة و يرجع ذلك العوامل التالية:
• قلة نمو الجذور و تفرعاتها.
• انخفاض سرعة حركة الماء من التربة الي الجذر .
• زيادة مقاومة الجذور حيث تقل نفاذية أغلفة خلايا الجذور و تزداد لزوجة البرتوبلازم
• تزداد لزوجة الماء في درجات الحرارة المنخفضة حيث تصل الضعف عندما تقل درجة الحرارة من 25 مئوية الي الصفر. ويقل امتصاص العناصر و الأيونات المختلفة عندما تقل درجة الحرارة فيقل دخول الماء بفرق الأسموزية .
3- التهوية :
تزداد سرعة امتصاص الماء في التربة جيدة الصرف حيث أن قلة تركيز الأكسجين و زيادة تركيز CO2 يؤدي الى زيادة مقاومة الجذور لدخول الماء للأسباب التالية:-
• تزداد لزوجة البرتوبلازم و تقل نفاذية الغشاء الخلوي لزيادة تركيز CO2 .
• قلة التفرعات الجذرية و النمو الجذري .
• تقل فاعلية الخلايا الجذرية فيقل الضغط الجذري .
4- تركيز محلول التربة :
تمتص الجذور الماء نتيجة فرق الجهد بين التربة و الجذر . و الجهد المائي لماء التربة هو محصلة الجهد الاسموزي لمحلول التربة و الجهد الحبيبي الناتج من جذب حبيبات التربة للماء . وعليه فزيادة تركيز محلول التربة تعني قلة الجهد الاسموزي و قلة الجهد المائي الكلي لمحلول التربة و بالتالي قلة حركة الماء باتجاه الجذر و صعوبة امتصاصه . ان سرعة دخول الماء الي الجذر تعتمد علي فرق الجهد بين التربة و الجذر ،وهو ما يسمي بانحدار الجهد G و كلما كان هذا الفرق كبيرا زادت سرعة الامتصاص (في حدود معينة) . و يتوقف الماء عن الدخول إذا تساوي الجهد المائي للتربة مع الجهد المائي للجذر و قد يتحرك الماء من الجذر الي التربة إذا زاد الجهد المائي للجذر عن الجهد المائي للتربة و هذا ما يحدث عند ري النباتات بمحلول ملحي مركز .
و تسبب إضافة الأسمدة أحيانا قلة امتصاص الماء و ظهور علامات الذبول علي الأوراق و ذلك لزيادة تركيز الأيونات و قلة الجهد الاسموزي لمحلول التربة . وهذا الانخفاض في الجهد الاسموزي الناتج عن إضافة الأملاح نادر الحدوث في الحقل و إذا حدث فانه يكون في طبقة التربة السطحية بعد وضع السماد مباشرة فالأيونات المذابة سوف تنتشر بسرعة في محلول التربة . إلا أن ظاهرة ذبول النباتات المزروعة في الأصص بعد إضافة الأسمدة أمر مألوف. بالإضافة الي تأثير الأملاح في تقليل الجهد الاسموزي فأنها تسبب قلة امتصاص الماء نتيجة التأثير المباشر علي خلايا الجذور من الأيونات المؤثرة K + , SO 4, CL - حيث تؤثر هذه الأيونات علي فعالية خلايا الجذور كما قد تؤثر هذه الأيونات في غلق الثغور و عملية البناء الضوئي .
5-التوصيل المائي للتربة ( التوصيل الهيدروليكي ) :
تختلف سرعة حركة الماء في التربة باختلاف نوع التربة فالتوصيل الرطوبي للتربة الرملية أقل من التوصيل الرطوبي للتربة الطينية. و تؤثر حركة الماء في التربة علي سرعة إمداد الجذور بالماء من مناطق بعيدة بعد نفاذها من محيط الجذر . و حركة الماء باتجاه الجذور تتم نتيجة فرق الجهد فالجذر يمتص الماء من حبيبات التربة القريبة منه فيقل جهدها المائي فيندفع الماء من مناطق التربة المجاورة و نتيجة لامتصاص الماء من قبل الجذور و مقاومة التربة تنشأ حول الجذر مناطق مدرجة الجهد و عمق هذه المسافة علي سرعة امتصاص الماء و التوصيل الرطوبي للتربة فكلما كان النتح سريعا والتوصيل الرطوبي بطيئا زاد عمق هذه الطبقة .


أ - عوامل بيئية :
تتناسب كمية الماء الممتصة تناسبا طرديا مع كمية الماء المفقودة بالنتح إذا كانت رطوبة التربة عاملا غير محدد . و من أهم العوامل التى تؤثر علي سرعة النتح و بالتالي تلعب دورا هاما في سرعة الامتصاص هي:
1-شدة الإضاءة 2- درجة حرارة الهواء
3- الرطوبة النسبية 4- سرعة الرياح
ب - صفات المجموع الجذري :
1 - تعمق الجذور و انتشارها :
تختلف جذور النباتات اختلافا كبيرا من حيث عدد التفرعات و انتشارها و العمق الذي تصل إليه . تمتص جذور النباتات معظم الماء من أطراف الجذور الحديثة النمو و يقل الامتصاص من مناطق الجذور المتصلبة و تزداد أهمية انتشار الجذور و تعمقها في الأراضي ذات التوصيل الرطوبي المنخفض عنها في ذات التوصيل الرطوبي الجيد . و عندما يقل الماء في إحدى مناطق التربة في إحدى مناطق التربة تمتص الجذور الماء بسرعة من مناطق التربة الرطبة لسد النقص وعموما يمتص الماء من الطبقة السطحية للتربة أولا ثم تدريجيا لاسفل في النباتات الحولية أما في النباتات المعمرة فان امتصاص
الماء قد يتم من مناطق مختلفة و للعمق الذي يصل اليه الجذر تأثير كبير في مقاومة النبات للجفاف بالنباتات ذات الجذور السطحية تتعرض للجفاف حال نفاذ الماء من الطبقة السطحية كما أنها تعاني من الشد بعد أجراء العزق الذي يؤدي الي قطع تفرعات الجذر السطحية .
2 - نفاذية الجذر:
حيث أن الجذور تختلف من حيث التركيب فأنها لابد أن تختلف من حيث النفاذية و لما كانت نفاذية أطراف الجذر أكثر من قاعدته فان المجاميع الجذرية ذات العدد الكبير من الأطراف ذات نفاذية عالية كما تختلف النفاذية باختلاف عمر الجذور و الظروف البيئية المحيطة.
3 - اختلاف فعالية الجذر:
تختلف الجذور في قابلية امتصاصها للأيونات ومقاومتها للظروف البيئية المحيطة و ترجع هذه الاختلافات لعوامل وراثية . بعض الجذور ذات قابلية عالية لجمع الأيونات من مناطق التربة المختلفة وتجمع الأيونات في الجذر يساعد علي امتصاص الماء النشط و يزيد من فرق الأسموزية بين الجذر ومحلول التربة كما أن الجذور تختلف في مقاومتها للظروف السائدة كما تختلف جذور النباتات من حيث تأثرها بسرعة التهوية و درجات الحرارة غير الملائمة فجذور الصفصاف يمكنها القيام بفعاليتها المختلفة و هي مغمورة بالماء .
4 - صفات المجموع الخضري:
كل صفات المجموع الخضري التي تؤدي لزيادة النتح تؤدي الي زيادة سرعة امتصاص الماء حيث أن العمليتين مترابطتين تماما و عموما تزداد سرعة امتصاص الماء كلما زادت نسبة المساحة السطحية للجزء الخضري الي المساحة السطحية للجذور لان المساحة الخضرية تمثل سطح الفقد و معظم الماء الداخل الي النبات يجد طريقه عبر الجذور.

jomana

عدد المساهمات: 209
تاريخ التسجيل: 25/07/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: موسوعة فسـيـولوجيا النبات

مُساهمة من طرف jomana في الأربعاء ديسمبر 03, 2008 10:58 pm

(2)(أ)التغذية المعدنية Mineral nutrition

سوف نتناول فى هذا الباب المبادئ الاساسية لتغذية النبات المعدنية فقد ادرك المزارعون الاوائل ان النباتات النامية فى الوحل ( الماء المختلط بالطين Muddy water ) أفضل من النباتات النامية على ماء المطر الرائق . وبفضل العالم de sausure سنة 1904 عرف العالم حاجة النبات للعناصر الغذائية الموجودة فى التربة . وبأستخدام المزارع المائية ( محاليل مائية تنمو فيها النباتات لتتغذى على ما فيها من عناصر ) تم التعرف على اهمية العناصر الغذائية للنبات .
قسمت العناصر الغذائية الى مجاميع على اساس تأثير العنصر على نمو النبات وتركيبه ودوره فى تكوين المحصول النهائى الى :
عناصر ضرورية :
وهى التى توجد فى النبات بكمية كبيرة وكمية وجودها فى التربة كافية لسد حاجة النبات منها وفى حالة عدم كفايتها لابد من اضافتها للتربة ( التسميد ) لتعويض النقص وحتى لا تعانى النباتات من الحرمان عند عدم اخد كفايتها منها , ولو اخذ النبات منها كمية اكبر من حاجته اليها فأنها تسبب له التسمم .
وقد قسمت العناصر الضرورية الى مجموعتين هما :
العناصر الكبرى :
وهى ستة عناصر هى النيتروجين N, الفسفورP, البوتاسيوم K , الكالسيوم Ca , الماغنسيوم Mg , الكبريت S . بالاضافة الى الكربون C و الاوكسجين O2 والايدروجين H+ الذى يحصل عليهم النبات من امتصاص غاز ثانى اكسيد الكربون CO2اثناء عملية التمثيل الضوئى والماء الميتخدم فى نفس العملية
العناصر الصغرى :
وهى عناصر ضرورية ولكن لا يحتاجها النبات بكميات كبيرة وهى جميعها تعمل كعناصر منظمة للنمو حيث انها تعمل كمساعدات انزيمية Cofactor ولا تدخل فى تركيب المركبات الاساسية للنبات (كربوهيدرات , بروتينات , دهون) كما فى حالة سابقتها اى العناصر الكبرى , والعناصر الصغرى ست عناصر هى الحديد , والمنجنيز, البورون , الزنك , النحاس , الموليبدنيم . ويعتبر البعض أن الحديد عنصرا من العناصر الكبرى والبعض الأخر لا يعتقد هذا ويبدو ان الامر يتعلق بالنبات ففى حالة احتياج النبات لهذا العنصر بكميات كبيرة يعتبر عنصرا من العناصر الكبرى , وفى حالة احتياجه بكميات قليلة يعتبر عنصرا من العناصر الصغرى . وهناك معيار اخر يمكن ان يحدد لنا مدى احتياج النبات وكونه من العناصر الكبرى ام الصغرى وهى نفس المعيار التى نحكم بها على كون المحلول المغذى محلول جيد يفى باحتياجات النبات. وهذا المعيار هو نسبة تركيز العنصر فى صورته الايونية والتى تتفاوت مع نسبة الايونات فى المحلول الأرضى للأراضى الخصبة التى تمد النبات بأحتياجاته فلا يعانى من نقص اى من العناصر الضرورية وهى كالتالى

العناصر الكبرى

عناصر يحتاجها النبات بنسب كبيرةعناصر يحتاجها النبات بنسب متوسطةعناصر يحتاجها النبات بنسب قليلة





الأيون
التركيز
NO3--1000
+K500







الأيون
التركيز
++Ca200
So4-200
H2Po4-100



الأيون
التركيز
++Mg50

العناصر الكبرى

عناصر يحتاجها النبات بنسب كبيرةعناصر يحتاجها النبات بنسب متوسطةعناصر يحتاجها النبات بنسب قليلةعناصر يحتاجها النبات بنسب قليلةجدا



الأيون
التركيز
Fe
1.0





الأيون
التركيز
Mn
0.5
B
0.5




[center]الأيون
[center]التركيز
++Mg50




[center]الأيون
التركيز
Mo
0.001

[/center]

العناصر الغير ضرورية :
وهىالتى ينطبق عليها شروط العناصر الضرورية بمعنى عدم تأثير نمو النبات بها ولا تدخل فى تركيبه ولا تؤثر فى المحصول النبات النهائى ولكنها ضرورية للانسان ويظل لها دور فى النبات وهو حفظ التوازن الأيونى داخل النبات, والعناصر الغير ضرورية هى الكلورين , الصوديوم , اليود , السيلكون , الالمونيوم[/center][/center]

jomana

عدد المساهمات: 209
تاريخ التسجيل: 25/07/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: موسوعة فسـيـولوجيا النبات

مُساهمة من طرف jomana في الأربعاء ديسمبر 03, 2008 11:14 pm

التعرف على الأحتياجات الغذائية للنبات :
اولا : تحليل الرماد :
يمكن التعرف على احتياج النبات من العناصر الغذائية بالكشف على ما يحتويه النبات النامى فى ظروف ملائمة وفى تربة جيدة للوقوف على كمية العناصر فى ذلك النبات . لكن تلك الطريقة غير مجدية حيث لا يوجد فى الرماد سوى العناصر المعدنية لخروج بعضها فى صورة غازية مثل الكربون والأيدروجين والأوكسجين والنتروجين حيث تتطاير على هيئة ثانى أكسيد الكربون Co2 وبخار ماء H2O و أوكسجين O2 وأمونيا NH3 . لذلك فبيانات تلك الطريقة غير موثوق بها بالأضافة لأخطاء التحليل الكمى الآ انها تمدنا بنسب العناصر بعضها الى بعض فعلى سبيل المثال نجد تلك النسب كما فى الجدول التالى عند تحليل الرماد
جدول يوضح نسب العناصر فى رماد نبات الذرة


العناصر الكبرى
العناصر الصغرى
نسب العناصر
العنصر
التركيز %
نسب العناصر
العنصر
التركيز%
النسب الكبرى
النتروجين
1.46
النسب الكبرى
الحديد
0.083
البوتاسيوم
0.92
النسب المتوسطة
المنجنيز
0.35
النسب المتوسطة
الكالسيوم
0.23
البورون
غير مقدرة
الكبريت
0.21
النسب القليلة
الزنك
غير مقدرة
الفسفور
0.20
النحاس
غير مقدرة
النسب القليلة
الماغنسيوم
0.18
النسب القليلة جدا
المولبيدنيم
غير مقدرة

jomana

عدد المساهمات: 209
تاريخ التسجيل: 25/07/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: موسوعة فسـيـولوجيا النبات

مُساهمة من طرف jomana في الأربعاء ديسمبر 03, 2008 11:16 pm

ثانيا : مزارع المحاليل الغذائية
استخدمت تلك المزارع فى الدراسات الجادة لمعرفة مدى احتياج النبات الى العناصر الغذائية الكبرى والصغرى لانة وجد من الصعب دراستها بالتربة لصعوبة التحكم فى المغذيات لذلك أستخدم الماء كوسط للزراعة وباستخدام أوعية زجاجية من نوع البوروسليكات او البولى اثيلين المتعادل ثم أستخدمت المحاليل الغذائية لتنمية الجذور فيها مع التهوية او اذابة الأوكسيجين فيما يعرف Hydroponics Culture وبالرغم من انها بدأت للدراسة فقط الا انها تطورت لتصبح وسيلة من وسائل الزراعة الغير تقليدية خاصة لانتاج النباتات البستانية مثل الخضروات ونباتات الزينة وبعض نباتات الفاكهة وذلك داخل الصوب الزراعة فى المناطق القاحلة او تحت الاقبية او فى الحدائق المنزلية او فوق اسطح المنازل

شكل يوضح الزراعة فى الاوساط الغير تقليدية والمعروفة Hydroponics والمستخدمة فى الصوب والحدائق المنزلية وفوق اسطح المنازل

تأتى الخطوة التالية وهى تحضير المحاليل المغذية التى تحتوى على العناصر الغذائية الضرورية بكميات كافية تلائم النبات النامى وبنسب معلومة وفى حالة اتزان ( تساوى عدد الكاتيونات مع عدد الانيونات ) وبالطبع لا يوجد محلول مغذى يصلح لجميع النباتات لاختلاف الاحتياجات الغذائية من نبات الى آخر ولاختلاف حاجه النبات من مرحلة الى آخرى ولكون النبات النامى كائن حى فأن له اختيارية فى الامتصاص وهو ما يجعل بعض النباتات تلائمها بيئة دون غيرها

يجب تغيير المحلول الغذائى من آن الى آخر للاسباب التالية :

1- بقاء المجموع الجذرى في المحلول الغذائى لفترة طويلة يغير من تركيز العناصر به ويخل توازنها

2- امتصاص الماء منها يزيد الضغط الاسموزى للمحلول المتبقى

3- تغير pH المحلول نتيجة تنفس الجذور وخروج ثانى اكسيد الكربون الذى يتحول الى حمض الكربونيك والذى يعمل على تعديل الرقم الايدروجينى وهو ما يدعونا الى تغيير المحلول من آن الى آخر

4- غسيل احواض الزراعة حتى لا تنمو فيها الفطريات




ثالثا : دراسة اعرض نقص العناصر على النبات



دراسة نقص العناصر وسيلة لتحديد حاجة النبات للتغذيةالا انها طريقة غير سليمة للاعتبارات التالية :

1- اعراض نقص عنصر ما ليست متشابة فى جميع النبات بل تختلف من نبات الى اخر . وان وجدت اعراض عامه مشتركة

2- تختلف اعراض نقص العنصر فى النبات الواحد من طور نمو الى اخر

3- فى حالة نقص اكثر من عنصر يصعب تحديد الاعراض حيث تتداخل مظاهر الاعراض للعناصر وايهما هى المسببة للأعراض وتحتاج المسئلة الى خبرة عالية وفى نفس الوقت لا يعتمد عليها بدقة فى تعويض النقص فى تغذية العناصر

4- هناك تأثيرات متبادلة للعناصر وتأثيرها على بعضها

5- تتشابة أعراض نقص العناصر مع أعراض نقص الرى أو أضرار الرش بالمبيدات الحشرية والمرضيه ، وأعراض سوء الأحوال الجوية .





الاعراض العامة لنقص العناصر الغذائية على النباتات

اولا : اعراض نقص تظهر على النبات كله

أ- اذا كان المجموع الخضرى اخضر فاتح فى الأوراق العليا وبالنزول نجدالأوراق صفراء ، اما الأوراق السفلية فنجدها بنية اللون . وعلى الأرض نجد أوراق ميتة وملقاه على الأرض . فيكون ذلك نقص عنصر

النيتروجين

يرجع الأصفرار الى هدم الكلوروفيل وقد تظهر الالوان الارجوانية علىالاعناق بعد اختفاء الكلوروفيل فتظهر لون صبغات الانثوسيانين

ب- اذا كان المجموع الخضرى ذو لون أخضر داكن مع وجود نقط حمراء فى الأوراق العلوية وعند النزول على النبات نجد الأوراق ذات لون بنى مخضر وبالنزول أكثر نجد الأوراق لونها اسود . اما الأوراق المسنة فتموت وتقع على الأرض فتكون هذه اعراض نقص الفسفور


ثانيا : اعراض نقص تظهر على الاوراق السفلى وتظل الاوراق العليا سليمة



أ - الأوراق العلوية سليمة والسفلية صفراء وعليها بقع من انسجة ميتة بنية . فيكون نقص العنصر متوقف على مكان البقع الميتة



v اذا كانت البقع الميتة البنية على حواف الورقة يكون النقص هو البوتاسيوم

v اذا كانت البقع الميتة البنية بين العروق بنصل الورقة يكون النقص هو الزنك



ب – اذا كانت الأوراق السفلية صفراء بدون بقع ونصل الورقة ملتف على بعضها وتأخذ شكل الطبق , يكون أعراض النقص هو الماغنسيوم

ثالثا : اعراض نقص تظهر على الاوراق السفلى وتظل الاوراق السفلية سليمة



أ – تظهر الأعراض على الأوراق العليوية والبرعم الطرفى يظل حيا

v الأوراق خضراء داكنة مع ذبول الأوراق العلوية بدون اصفرار والنصل منحنى فتكون هذه أعراض نقص النحاس

v الأوراق صفراء مع تواجد بقع متحللة بوضع منتظم فى شطرى الورقة .فيدل ذلك على نقص المنجنيز

v الأوراق صفراء وبدون بقع والعرق الوسطى أخضر فاتح فيكون النقص للكبريت

v الأوراق صفراء وبدون بقع والعرق الوسطى أخضر داكن فيكون النقص الحديد



ب - تظهر الأعراض على الأوراق العليوية والبرعم الطرفى ميت

v الأوراق الطرفية تأخذ شكل خطاف مع تفصيص النصل

فتكون الأعراض لنقص الكالسيوم

v الأوراق الطرفية سليمة اما قاعدة نصل الورقة تأخذ اللون الأخضر الغامق وعليها نقط حمراء نتيجة ظهور صبغة الأنثوسيانين نتيجة ضعف عمليات التمثيل الكربوهيدراتى فيكون ذلك أعرض نقص البورون

jomana

عدد المساهمات: 209
تاريخ التسجيل: 25/07/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: موسوعة فسـيـولوجيا النبات

مُساهمة من طرف jomana في الأربعاء ديسمبر 03, 2008 11:20 pm

اهمية العناصر وتواجدها

النيتروجين

يدخل النيتروجين فى تركيب جزئى البروتين حيث يدخل اولا فى صورة مجموعة امين بتركيب الحمض الامينى وعلية فهو يدخل فى تركيب كل المركبات التى تتكون منها الاحماض الامينية مثل الانزيمات الذى يشكل البروتين الجزء الاساسى فى بنائها كا يدخل النيتروجين فى بناء الاغشية الخلوية حيث تحتوى على جزء بروتينى , كما يدخل فى بناء الاحماض النووية لوجود القواعد النيتروجينية فى تركيبها مثل قواعد البريميدين والبيورين , كما يدخل فى بناء المرافقات الانزيمية لانة يدخل فى بناء الفيتامينات وهى الشق النشط فى المرافق الانزيمى , كما يدخل النيتروجين فى البورفيرينات والتى تكون مركبان غاية فى الأهمية للنبات الأول هو جزئى الكلوروفيل الهام لعملية التمثيل الضوئى والثانى فى تكوين السيتوكرومات اللازمة لأتمام عمليات التأكسد الطرفى فى التنفس والتى تقوم بدور مضخة لامتصاص للانيونات من التربة اثناء الامتصاص النشط للاملاح , كما يدخل النيتروجين فى بناء المركبات الحاملة للطاقة والمانحة لها مثل ATP

الفسفور

يوجد كمكون أساسى للأحماض النووية والتى تحتوى على شق قاعدى هو القواعد النيتروجينية وسكر خماسى وحمض الفوسفوريك , كما يدخل الفوسفور فى تكوين الفوسفوليبيدات والمرافقات الأنزيمية مثل NAD, NADP كما يدخل فى بناء المركبات الغنية بالطاقة مثل ATP

البوتاسيوم

لا يدخل البوتاسيوم فى تركيب اى مركب من مركبات الخلية النباتية او من المركبات العضوية بالنبات الا انه له دور هام جدا فى فسيولوجية النبات منها :

v للبوتاسيوم دور فى فتح وغلق الثغور وبالتالى فهو المتحكم فى التوازن المائى داخل النبات

v البوتاسيوم منشط اساسى للأنزيمات المصاحبة لتمثيل الروابط الببتيدية فعند نقصة يضعف تكوين البروتين مما يؤدى الى تتراكم الكربوهيدرات والذى كان يجب ان يستهلك فى بناء البروتين " حيث ان البروتين يتكون من هيكل كربونى اتى من الكربوهيدرات فى صورة الأحماض الكيتونية التى يتم تركيب مجموعات الأمين عليها "

v يعمل كمنشط لعديد من الأنزيمات التى تصاحب تمثيل الكربوهيدرات ونجد ان السيادة القمية تختفى عند نقص البوتاسيوم

v يعتبر البوتاسيوم وزير المواصلات داخل النبات فهو المنظم لحركة الذائبات بدأ بالماء الحر الى الكربوهيدرات من الأوراق والى الثمار والأزهار والدرنات لذلك نقصة يؤدى حتما الى نقص المحصول وتساقط الأزهار والثمار لنقص المدد الكربوهيدراتى والهرمونى الذى يساعد البوتاسيوم على نقله

الكالسيوم

يدخل فى تركيب الصفيحة الوسطية والتى تتركب كيميائيا من بكتات الكالسيوم وهو هام لتكوين الاغشية الخلوية , وقد اقترح أن الكالسيوم يشترك فى تنظيم الكروماتين على المغزل أثناء الأنقسام الميتوزى وينشا الأنقسام الشاذ نتيجة نقص الكالسيوم , كما وجد أن له دورا فى تنشيط لبعض الانزيمات مثل

Ariginen kinase , Adenozine triphosphatase



الكبريت

يدخل فى تركيب البروتين فى صورة الأحماض الأمينية الحاملة للكبريت مثل السستئين و السستين والمثيونين , كما يقوم الكبريت بالربط بين البروتينات عن طريق رابطة ثنائية الكبرتيد , كما يدخل الكبريت فى بعض الفيتامينات مثل البيوتين والثيامين والمرافق الانزيمى أ . كما أن الكبريت يمثل المركز النشط لكثير من الأنزيمات التى يكون احدى مراكزها مجموعة السلفهيدريل وله دور فى التمثيل الضوئى وأيض النيتروجين



الماغنسيوم

هو من مكونات الكلوروفيل , كما يدخل فى تنشيط العديد من الأنزيمات أثناء الأيض الكربوهيدراتى وهو منشط للأنزيمات التى تصاحب تمثيل الأحماض النووية ويعتقد ان دورة التنظيمى يكون من خلال ارتباطه بكل من ATP والأنزيم ليكون معقد مخلبى ( الأنزيم , المغنسيوم , البيروفوسفات ) . فى بعض الحالات يحل المنجنيز محل المغنسيوم كمعاون انزيمى كما يقوم بدور العامل المساعد فى تفاعلات تثبيت ثانى أكسيد الكربون لكل من انزيمى phospho enal pyruvate carboxylase, Ribulase 1,5 diphospho carboxylase وقد يكون هو عامل الربط لدقائق الريبوزومات عند تكوينها للبروتينات أثناء عملية الترجمة




الحديد

يدخل الحديد الى النبات فى صورة حديديك الا أن الصورة النشطة هى الحديدوز حيث يدخل فى تركيب السيتوكرومات . تلك المركبات التى تساهم فى انسياب الالكترونات فى الميتوكوندريا أثناء التنفس الطرفى أو أثناء انتقال الألكترون من النظام الصبغى الأول وهى يرجع الألكترون مرة أخرى خلال الأكسدة الضوئية الدائرية Cyclic photophosorelation ويصاحب الحديد انزيمات تمثيل الكلوروفيل الذى يعتمد فىتمثيلة على اما المغنسيوم او الحديد كما يوجد الحديد فى كل مكونات الفلافوبروتين

المنجنيز

هو عنصر من العناصر الصغرى يقوم بدور العامل المساعد للأنزيمات فى عمليات التنفس وأيض النيتروجين فهو على سبيل المساعد co-factor لأنزيم dehydrogenase malic بدور كربس ، وكذلك oxalasuccinc decarboxylase كما يلعب دورا فى اختزال النترات حيث يعمل كمعادن أنزيمى لأنزيم nitrite reductase وأنزيم hydroxylamine reductase كما أن له دور فى هدم اوأكسدة الأوكسين الطبيعى حيث يعمل كمعاون انزيمى لأنزيم oxidase indale-3- acetic acid كما يدخل فى أنتقال الألكترون من الماء الى الكلوروفيل فى تفاعلات الضوء للتمثيل الضوئى

البورون :

يلعب دور فى أنتقال الكربوهيدرات داخل النبات . حيث يكون مع الكربوهيدرات معقد بوراتى يسهل الأنتقال عبر الأغشية الخلوية لذلك فنقصة يسبب أعراض مشابة لنقص أعراض السكر وهى موت القمم النامية والجذور وتساقط الأزهار وهى الأعضاء النشطة أيضيا لم يثبت ان له دورا آخر غير انتقال السكريات حتى الأبد .

الزنك :

يلعب الزنك دورا أساسيا فى تمثيل التربتوفان وهو منشأ الاوكسين وبالتالى فى تمثيل الأوكسين الطبيعى فى النبات. كما يساعدعلى تفاعل السيرين مع الاندول لتكوين التربتوفان . كما ان له دور منشط للعديد من الأنزيمات مثل carbonic anhydrase الذى يحلل حمض الكربونيك الى ثانى أكسيد الكربون والماء كما ان له دور مع أنزيمات الأكسدة والأختزال . وفى الأنزيمات الناقلة الفوسفات مثل hexose kinase

كما يدخل الزنك فى تكوين اصابع الزنك فى عوامل النسخ المسئولة عن البحث عن صندوق TATA والتى تحدد أماكن نسخ الجينات لأنتاج البروتينات فى عملية الترجمة والنسخ وتكوين الجديد من mRNA

النحاس :

يعمل النحاس كمكون لأنزيمات phenolases, ascorbic acid oxidase كما انه يعمل كحامل للاكترون فى عمليات التمثيل الضوئى كما تحتوى البلاستيدات الخضراء على بروتينات بها نحاس تسمى plastocyanin

اما الدور الأساسى فهو عمليات الأكسدة والأختزال التى تقوم بها مجموعة انزيمات phenolases والتى تحرر الفينولات كمادة مقاومة ومهاجمة للكائنات الممرضة وعند الأصابة الحشرية فهى بمثابة الجهاز المناعى لحماية النبات .

المولبيدنيم

يلعب دورا هاما فى تثبيت غاز النيتروجين , كما يلعب دورا هاما فى أختزال النترات داخل لتكوين النشادر واللازم لتكوين الأحماض الأمينية أثناء تمثيل البروتين.



أمتصاص العناصر الغذائية

كما سبق الاشارة اليه توجد العناصر الغذائية فى التربة اما فى صورة مركبات معدنية او عضوية ذائبة فى محلول التربة على صورة ايونات موجبة الشحنة الكهربائية تعرف بالكاتيونات مثل ص+ , يد+ , بو+ , كا++ , مغ++ , ح+++ . نح++ , من++ , ز+ او فى صورة ايونات سالبة تعرف بالانيونات مثل ن أ3 - , كب أ4 - , أيد - , يدك أ3 – وقد يمتص العنصر فى صورة مخلبية

تتحول العناصر الغذائية من صورتها الصلبة سواء كانت على معدن الطين او مضافة عند التسميد فى صورة سماد ملحى الى الصورة السائلة بثلاث اليات هما

1– الأذابة 2- التبادل 3- الخلب

1- الاذابة حيث تذوب الاملاح بالتربة فى الماء ويساعد الاذابة ارتفاع درجة حرارة التربة وكلما توفر ثانى أكيد الكربون تحول لحمض الكربونيك المانح للايدروجين البدول الذى يساعد الاملاح التى لا تذوب الا فى الوسط الحمضى

2- التبادل حيث تتبادل الايونات المدمصة على اسطح الغرويات سواء كانت معادن الطين الغروية او المادة الدبالية بالتربة مع الايونات المذابة فى محلول التربة مثل ايونات الايدروجين الناتجة من حمض الكربونيك لتتبادل بدورها مع ايونات الايدروجين الموجودة على اغشية خلايا الجذر والناتجة من مضخة السيتوكروم لتتمكن الايونات من الدخول للجذر

3- الخلب وهو اتحاد انيون عضوى مع كاتيون معدنى فييسر امتصاصه دون التعرض للتثبيط او الادمصاص على اسطح الغرويات فلا يتأثر بظروف الاكسدة والاختزال بالتربة مثل اتحاد انيون الحديدوز الميسر Fe++ مع انيون الطرطريك فيصبح الحديدوز فى صورة مخلبية ولا يتحول الى الحديديك Fe +++ الغير ميسر للامتصاص

jomana

عدد المساهمات: 209
تاريخ التسجيل: 25/07/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: موسوعة فسـيـولوجيا النبات

مُساهمة من طرف jomana في الأربعاء ديسمبر 03, 2008 11:24 pm

الانتقال :- Translocation

1- يتم الانتقال من التربة إلى الجذر بطريقتين.

أ‌- التبادل بالتلامس




يتم انتقال الأيون من حبيبة الطين إلى الجذر بدون تدخل الكتروليتات حرة أي أن الأيون قد يدمص على جذور النبات بدون أن يحتاج للذوبان أولاً في محلول التربة فالأيون إلكتروستاتيكياً على الجزئ الصلب مثل حبيبة التربة أو جذر النبات لا يكون ممسوكاً بقوة شديدة بل يكون مفصولاً عنه بفراغ معين ولو صفر . فلو أن جزيئان مدمصان (الجذور و حبيبة التربة) كانا بالقرب الكافي فأن الفراغ الفاصل بين الأيون الممتص على أحد الجزئيات قد يتدخل مع الفراغ الفاصل لأيون ممتص على حبيبة أخرى وبالتالي قد يحدث تبادل للأيونات على الحبيبات.يمتص النبات الايونات بواسطة مجموع النبات الجذرى بواسطة عدة اليات للامتصاص

ب- نظرية حمض الكربونيك
يقوم محلول التربة بدور هام حيث يكون هو وسط التبادل الايوني بين الجذر وحبيبة التربة وحسب هذه النظرية فإن ك أ 2 الناتج من تنفس الجذور يتحول في التربة إلى حمض كربونيك بعد اتصاله بمحلول التربة وهنا يتحلل إلى كاتيون يد+ وانيون يد ك أ 3 وبينما ينتقل أيون الأيدروجين إلى حبيبة التربة يتحرر أحد الكاتيونات المدمصة عليها ويدخل إلى الجذر كاتيونات في محلول التربة أو محمولاً في صورة بيكربونات .

تدخل الأيونات إلى خلايا البشرة عن طريق الامتصاص السلبي والانتقال النشيط معاً. حيث يدخل إلى الحيز الظاهري الحر بالامتصاص السلبي ثم ينتقل بالانتقال النشيط إلى الحيز الداخلي inner space


الامتصاص السلبي Passive absorption
يحدث الامتصاص عن طريق الاتصال المباشر بين حبيبات التربة او محلولها والمجموع الجذري وكثيراً ما لوحظ أنه عن نقل أنسجة النبات من وسط يحتوي على تركيز منخفض من الأملاح إلى وسط يحتوي على تركيز ملحي مرتفع فإنه يحدث الامتصاص uptake سريع للأيونات اى تنتقل الايونات من الوسط الاكثر تركيزا الى الوسط الاقل تركيزا داخل النبات حتى يحدث الاتزان عندما يتساوى نشاط الايون فى جميع اجزاء المحلول الداخل والخارج ويسمى ذلك بالانتشار البسيط Simple diffusion ويعقب ذلك فترة من الامتصاص البطيء المستقر والذي يخضع للنشاط الأيضي والامتصاص الأول السريع لا يتأثر بدرجة الحرارة ولا بمثبطات التمثيل الغذائي أي أن الطاقة الأيضية لا تتدخل في هذه الخطوة ولو أعيد النسيج بعد ذلك إلى وسط ذو تركيز منخفض من الأملاح فإن بعض الأيونات الممتصة سوف تخرج إلى الوسط الخارجي وبعبارة أخرى فإن جزء من الخلية أو النسيج المغمور في المحلول الملحي سوف يكون معرضاً لخروج الأيونات منه بطريقة حرة حتى يتم حدوث توازن بين الأيونات بصورة ما داخل وخارج الخلية أو النسيج والمحلول الخارجي وهذا الجزء من النسيج المسموح له بالخروج الحر للأيونات يرمز له باصطلاح الحيز الخارجي outer space وهو بصفة عامة يعتبر جدار الخلية وجزء من السيتوبلازم .

jomana

عدد المساهمات: 209
تاريخ التسجيل: 25/07/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: موسوعة فسـيـولوجيا النبات

مُساهمة من طرف jomana في الأربعاء ديسمبر 03, 2008 11:31 pm

(ب)العوامل المؤثرة على الامتصاص السلبي :
1- التبادل الأيوني Adsorption exchange
2- توازن دونان Dannan equilibrium
3- الانسياب الكتلي Adsorption exchange
4- تبادل الأيونات بالتلامس The contact Exchange
1- التبادل الأيوني Adsorption exchange
الكاتيونات الممسوكة على غرويات التربة يلزم لكى تترك السطوح الغروية ان تتبادل مع كاتيونات اخرى وتلك الكاتيونات الاخرى لها مصدران 1- الكاتيونات الحرة فى محلول التربة 2- الأيدروجين الخارج من سطوح جذور النبات
ومن ناحية اخرى فقد يكون أيدروجين الجذور ممسوكا هو الآخر على السطوح الفعالة لهذة الجذور على نقط خاصة على هذه السطوح تعرف بمراكز التبادل ولكى يصل هذا الأيدروجين الى كاتيونات التربة المتبادلة على أسطح الطين لابد ان يتبادل اولا مع الكاتيونات الحرة فى المحلول الارضى لذلك ظهر ما يعرف بنظرية ثانى أكسيد الكربون وملخصا ان CO2 حول الجذور والناتج من تنفسها او من تنفس الكائنات الحية الدقيقة الموجودة فى التربة عند ذوبانه فى الماء يتحول الى حمض الكربونيك الذى يتأين الى كاتيونات الأيدروجين وانيونات البيكربونات ثم يتبادل الأيدروجين مع الكاتيونات الغذائية المدمصة على أسطح غرويات التربة فتنساب فى محلول التربة ليمتصها الجذر بالانتشار البسيط تبعا لتدرج التركيز او تتبادل الكاتيونات على أسطح أغشية الجذر مع الأيدروجين الخارج من الجذور من خلال مضخة السيتوكروم وعند امتصاص الكاتيونات يخرج بدلا منها انيونات أيد – والتى تتبادلا بدورها مع انيونات اخرى مثل الكبريتات او النترات ...الخ وعادة

شكل يوضح التبادل الكاتيزنى بين الكاتيونات المدمصة على حبيبات الطين والايدروجين المدمص على الشعيرلت
يحدث التبادل الايونى بين الأيونات المتماثلة فى الشحنة او يتبادل ايونين أحادى التكافؤ مع أيون ثنائى التكافؤ

وظهرت معرضة لتلك النظرية حيث ان لو فرض ان الامتصاص يتم بالآلية السابقة فيجب بناء على ذلك ان يكون من معلق الطين يساوى الامتصاص من مستخلص هذا المعلق الناتج من تشبعة بغاز CO2 الا انه اتضح ان الامتصاص من المعلق يزيد كثيرا على الامتصاص من مستخلص حمض الكربونيك لهذه المعلقات وقد فسر هذا النقض عن طريق نظرية تبادل الأيونات بالتلامس .
2- توازن دونان Dannan equilibrium
يتم الاتزان ويقف الامتصاص تبعا لتلك النظرية إذا كان حاصل ضرب التركيز الجزئي للكاتيونات والأنيونات في جانب من غشاء ما يساوي حاصل ضرب تركيزها في الجانب الآخر . فلو أن الغشاء كان منفذاً للكاتيونات والأنيونات سوف تنتشر من المحلول الخارجي مخترقة الغشاء حتى تصل إلى حالة استقرار ويكون الوضع متوازن كهربياً إلا أن هناك حاجة إلى كاتيونات إضافية لمعادلة الشحنة السالبة للأنيونات المثبتة على السطح الداخلي للغشاء وعلى ذلك فإن تركيز الكاتيونات سوف يكون أعلى في المحلول الداخلي وسوف يكون أقل من تركيزها في المحلول الخارجي . وهذا يمكن أن يفسر تراكم الأنيونات عند وجود تدرج في التركيز وظهور حالات الاستقرار أو التعادل بدون تدخل الطاقة التمثيلية .
3- الانسياب الكتلي :- Mass Flow
يتسسب الماء الخارج من الثغور في سحب تيار من الماء يبدأ من الثغر وينتهي إلى الجذر ثم محلول التربة وهذا التيار يتسبب في زيادة امتصاص الأيونات إما بصوره غير مباشرة عن طريق تحريك الأيونات بعد خروجها من أوعية الخشب مما يتسبب في زيادة نشاط الامتصاص الأيوني أو بصوره مباشرة بانسياب تيار الماء حاملا الأيونات من المحلول الأرضي خلال الجذور إلى الأفرع وقد تأيد تلك النظرية بتعريض الجذور لضغط هيدروستاتيكي فكانت النتيجه زيادة الأيونات الممتصة

4- تبادل الأيونات بالتلامس:- The contact Exchange
فسر تلك النظرية القصور فى امتصاص الكاتيونات عن طريق نظرية CO2 فالامتصاص يتم أحيانا بدون وجود الكاتيون فى محلول التربة او عند pH مناسب ليحدث الامتصاص نتيجة لفرق الجهد ولكن تستطيع الجذور اخذ الكاتيونات مباشرة دون المرور بالمحلول الارضى فلكل أيون مدمص له حقل يتذبذب فية Field Oscillation فأذا تداخل مع مجال ذبذبة لأيون آخر مدمص على سطح غروى آخر او على أسطح الأغشية السيتوبلازمية للجذور فانه يحدث التبادل وبهذا يمكن ان تنتقل الأيونات مباشرا من حبيبة الطين الى الجذر حيث ان الجدار جدار السليولوز ليس خاملا حيث لارتباطه بمجموعة حامضية والجدار السليولوزى غير نقى لتخلل المسافات البينية له باللجنين والمواد البكتينية والتى لها خواص تبادلية
الانتقال النشيط :-
لوحظ أن امتصاص الأيونات يحدث بدون تدخل الطاقة الأيونيه إلى حد معين ثم يستمر بعد ذلك بصوره لا يمكن لنظريات الامتصاص السلبي تفسيرها وهذا الامتصاص التالي يحدث فيه تراكم للأيونات ضد تدرج التركيز ويتم تثبيطه عندما يكون النشاط الأيضي للنبات مثبطا بالحرارة المنخفضة أو تركيز الأكسجين المنخفض أو المثبطات الأيضيه ….إلخ . وهنا يمكن افتراض أن التراكم الأيوني في النبات يحتاج إلى طاقه أيضيه وانتقال الأيونات بالأستعانه بالطاقة التمثيلية ويرمز له باصطلاح الامتصاص النشيط Active Transportion عن طريق حوامل Carrier موجودة في الأغشية الخلوية .

مـا هـو الحـامـل Carrier Concept ؟
أعتقد البعض أن هناك ممرات خلال المنطقة بين الحيز الخارجي والداخلي للخلية لا تكون منفذه للأيونات الحرة تحتوي على حوامل منخفضة هذه الحوامل ترتبط مع الأيونات في الحيز الخارجي ثم تتخلص منها في الحيز الداخلي وأكثر ملامح نظرية الحوامل أهميه هو افتراض وجود معقد الحامل والأيون وهو مركب يمكنه التحرك خلال الغشاء الغير منفذ السابق ذكره وعند تتحرك الأيونات ولا تستطيع الحامل الحركة مره أخرى للخارج وعلى ذلك يتم تراكما بينما يعود الحامل فارغا . وهناك ثلاث خصائص تؤيد بشده صدق مفهوم الحوامل .
1- تبادل النظـائر :- Isotopic Exchange
وجد أن الأيونات الممتصة امتصاصا نشيطا تكون غير قابله للتبادل مع الأيونات من نفس النوع في الحيز الخارجي أو الوسط الخارجي وقد لوحظ ذلك بأستخدام النظائر المشعة مما يدل على أن الغشاء ذو مناعة مرتفعه للأتنشار الحر للأيونات وحيث أن الأيونات تمتص فإن حركتها خلال الغشاء يجب أن تمر بواسطة وسيط هو الحوامل .
وقد تم دراسة امتصاص الكبريت المعلم كب 35 بواسطة جذور الشعير ووجد أن الكميه الممتصة يمكن أن تفصل إلى جزئـين :-
1- كمية تمتص بالأنتشـــــــــار
2- كمية تمتص بالامتصاص النشط
كما وجد أن الكميه الممتصة بالأنتشار يمكن أن تخرج عند غمر النسيج في الماء خروجا حرا بينما الكميه الممتصة امتصاصا نشيطا لا تخرج إلى الماء كما لا يمكنها التبادل مع أيونات كبريت عاديه في محلول كبريت غير مشبع


الامتصاص النشط

الانتشار بالمساعدة
الامتصاص النشط
انتشار خلال الاغشية الدهنية

شكل يوضح انواع الامتصاص حيث يمتص النبات مغذياتة بطريقتين اما امتصاصا سلبيا او امتصاصا نشطا
الامتصاص تقف عند حد معين أو عند نقطة التشبع عندها تكون جميع المواضع النشطة على الحوامل محتله ، وهي حالة متشابه لتأثير التشبع المعروف في التفاعلات الأنزيمية ، وهناك حقيقة تقول ان مستوى المعدل الأقصى للامتصاص يمكن أن يستمر لفترة طويلة نسبيا يؤيد وجود عدد محدود من الحوامل العاملة بأقصى كفاءه بمعنى أن المواضع النشيطة على الحوامل تكون مشغولة طول الوقت . وبمجرد أن يتخلص أحد الحوامل من الأيون في الحيز الداخلي فإنه في الحال يتم انشغاله بأيون آخر من منطقة الحيز الخارجي للنسيج وعلى ذلك فإنه عند نقطة التشبع تظل الدورة مستمرة ولا يمكن أن تعمل بسرعة أكبر لو أن تركيز الأملاح تزايد .
3 - الـتــخصـص :- Specificity
الجذور تمتص الأيونات اختياريا بمعنى أن معدل امتصاص الأيونات يختلف كما يختلف معدل تراكمها في أنسجة الجذور مما يؤيد وجود الحوامل المتخصصةSpecificity Carriers هذه الخاصية ترتبط بالأيونات ذات السلوك الكيماوي الغير متشابه إلا أنها لا تظهر مع الأيونات المتشابه أو تكون ضعيفة الأثر فمثــلا الكاتيونات الأحادية مثل البوتاسيوم والسيزيوم والروبيديوم تتنافس مع بعضها على نفس موضع الالتحام على الحامل أي أن معدل امتصاص الروبيديوم يمكن أن يخفض بإضافة مزيد من البوتاسيوم أو السيزيوم إلى المحلول المغذي وزيادة تركيز الروبيد يوم يمكن أن يتلاشى الأثر المثبط للكاتيونات الأخرى ومما يؤيد وجود مواضع التحام مختلفة أن وجود زيادة من الصوديوم لا يثبط امتصاص الروبيديوم ، كذلك فإن السلينات تثبط امتصاص الكبريتات بينما لا تؤثر على امتصاص الفوسفات أو النترات . وهي حاله تتشابه أيضا مع علاقة الأنزيم السيسترات حيث يفسر على أساس انتقال المواضع الفعالة في الأنزيم .
يتبع

jomana

عدد المساهمات: 209
تاريخ التسجيل: 25/07/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: موسوعة فسـيـولوجيا النبات

مُساهمة من طرف jomana في الأربعاء ديسمبر 03, 2008 11:33 pm

ميكـانيكيـة الامتصاص النشـيط
هناك ميكانيكيتان محتملتان لعمل الحوامل :-

1- مضـخـة السيتوكروم : Cytochrome Pump
لوحظ Hoagland واخرين أن غمر النسيج في محلول محلي يتسبب في زيادة معدل التنفس وهو ما يسمى بالتنفس الملحي وان امتصاص الاملاح يعتمد على التنفس وهي ما قادLundagardh 1950 إلى نظرية تصيغ العلاقة السابقة ومحتواها هو ان الامتصاص يحدث من خلال السيتوكروم اوكسيديز هذا بالاضافة الى ان السيتوكروم قد يكون حاملا للأيونات وقد تأكد من ذلك عندما وجد ان الامتصاص يثبط بتثبيط التنفس بمثبطات السيتوكروم اوكسيديز فالحديد بالسيتوكروم يغير تكافؤه من ثنائى الى ثلاثى والعكس فأذا كان ثلاثى ح +++ يأخذ الكترون او انيون سالب ليصبح ح ++ والعكس وان مصدر الأيدروجين هو الأحماض العضوية الموجودة بجدار الاندوبلاست تحت تأثير أنزيم Dehydrogenase

وعلية فان :

1- امتصاص الأنيونات يعتبر مستقلا عن امتصاص الكاتيونات وكلاهما يحدث عن طريق ميكانيكيات مختلفة
2- يوجد تدرج في تركيز الأكسجين من السطح الخارجي الى السطح الداخلي للغشاء منها عند السطح الداخلـي .
3- الانتقال الفعلي للانيونات يحدث من خلال نظام السيتوكروم.
وحيث أن هناك علاقة كميه بين امتصاص الأيونات والتنفس الملحي وهذه العلاقة لا تظهر عند امتصاص الكاتيونات فقد أفترض أن أيونات فقط تنقل انتقالا نشيطا . وتثبط التنفس الملحي وما يترتب عليه من تثبيط امتصاص الأملاح بواسطة أول أكسيد الكربون قادت لاند جارد لان يفترض أن انتقال الأيونات يتم بواسطة السيتوكروم اوكسيديز وبالتالي فإن السيتوكروم قد يكون من الحوامل الأنيونية .
شكل يوضح الية الامتصاص تبعا لنظرية الحوامل او نظرية مضخة السيتوكروم التى تفترض وجود حامل ينشطة ATP يغير من شكله فينفتح على الخلية من الداخل ليمتص منها الصوديوم ثم يغير من شكله ليفرز الصوديوم خارجها ويمتص بدلا منه البوتاسيوم او اى كاتيون آخر ثم يغير شكله مرة آخرى ليتمكن من افراز الكاتيونات داخل
نــظـريـة لانــد جــارد
• هناك علاقة بين التنفس وامتصاص الأنيونات
• أن الأنيونات تمتص امتصـاصـا نشـــطا.
• أي تثبيط للتنفس الملحمي يسبقه تثبيط لامتصاص الأيونـات .

• امتصاص الأيونات يتم بواسطة السيتوكروم أو الاكسيديز لذلك أفترض أن السيتوكروم من الحــوامـل الانيونيــه .
تفــسير نظـرية لانـد جــارد :-
وطبقا لنظرية لانـد جـار يتفاعل أنزيم الديهدروجينيز على السطح الداخلى بإنتاج بروتون F+ والكترون e يتحرك الإلكترون إلى الخارج عن طريقي سلسله السيتوكرومات بينما يتحرك البروتون إلى الداخل . وعلى السطح الخارجي للغشاء يتم أكسدة الحديد الذي كان قد أختزل بالسيتوكروم فيفقد الكترون ويتكون أنيون يتحد الإلكترون المتحرر مع بروتون والأكسجين مكونا جزئ ماء وعلى السطح الداخلي يصبح الحديد المؤكسد بالسيتوكروم مختزلا بإضافة الإلكترون الناتج من تفاعل الديهيدروجينيز ويتحرر البروتون إلى الداخل أثر هذا التفاعل . أما للكاتيونات فإنها تمتص امتصاصا سلبيا لموازنة فرق الجهد الناتج عن تراكم الأنيونات على السطح الـداخــلي

الاعتراضات :-
رغم أن نظرية الانتقال بالسيتوكروم تعطي صوره واضحة عن كيفة مساهمة الطاقة التمثيلية في امتصاص الأيونات إلا أنها لم تلقي قبولا عاما وواجهت اعتراضات محرجه مثل :-
• لوحظ أن أحد مثبطات الفسفره الأكسجين وهو مركب يزيد من التنفس وفي نفس الوقت يقلل من امتصاص الأملاح . وذلك يعني أن الفسفره يجب أن تكون ضمن أي نظريه تفسر تراكم الأملاح .
• كما لوحظ أن الأنيونات ليست هي فقط التي تشجع التنفس لأن أيونات كلا من الصوديوم والبوتـاسـيوم تشجع التنفـس .
• وأخيرا ، لو أن هناك حامل واحد فقط لكل أنيون لكان من المؤكد أن يظهر تنافس بين الأنيونات على شغل موضع الالتحام ولكن على العكس (وكما ذكر من قبل ) فإن الأنيونات مثل الكبريتات والنتروفوسفات لا تتنافس مع بعضها .


(2) ميكـانيكـية الحــوامـل

أقترح Bennet – Clark 1956 ميكانيكية الامتصاص النشيط للأملاح يستخدم فيها ATP وفيها اقتراح بأن الفوسفوليبيدات قد تكون هامة لانتقال الأيونات خلال الأغشية التي تعتبر غير منفذه ، وفي هذا الانتقال يتم تخليق فوسفوليبيد وهو اللسيثين Lecithin يتحلل مائيا فيما يشبه الدورة فيلقط الأيونات من السطح الخارجي ثم يدخلها عن طريق التحلل المائى إلى الحيز الداخلي وتخليق أحد مكونات هذه الدورة الفوسفاتيدية Phosphatide cycle على الأقل يحتاج إلى ATP
العـوامـل المؤثرة على امتصاص الأملاح :-
يتم الامتصاص تحت ظروف متوافقة ومناسبة للنشاط الحيوي والتحولات الفيزيائية الحادثة . ولو تغيرت الظروف البيئية فإن الامتصاص يتأثر . وأهـم العـوامـل هـي :-
1- درجـة الحرارة :- Temperature
ارتفاع الحرارة بصفة عامه يسرع الامتصاص السلبي بزيادة الطاقة الكامنة للجزئيات وفي الامتصاص النشيط يزيد النشاط إلى درجه مثلى ثم يتناقص مكافئ نشاطك حيوي آخر أي أن لها درجه صغرى ومثلى وعظمى.
2- تركيز أيـون الأيـدروجين :- Hydrogen ion Concentration
زيادة أو نقص التركيز الأيدروجين لمحلول التربة عن المدى الفسيولوجي يمر بالنشاط الحيوي العام بما فيه الامتصاص. وفي داخل هذا المدى فإن ارتفاع أو انخفاض رقم PH لا يؤثر إلا في حالة نقص العناصر في التربة بينما يكون تأثيره قليل في وجود وفره منها . وتحت هذه التحفظات فإن الظروف الحامضية تساعد على توفير الفوسفات الأحادي الصالح للامتصاص . كذلك بتحسن صلاحية البورون للامتصاص في الظروف الحامضية . بينما تكون زيادة القلوية مناسبة لامتصاص الكاتيونات .
3- الـضـوء :- Light
الضوء يساعد على فتح الثغور وعلى التمثيل الضوئي . الثغور المفتوحة تزيد تدفق الكتلة الماء في تيار النتح فيشجع الامتصاص. والطاقة المستمرة من التمثيل الضوئى تشجع الانتقال النشيط كما أن الأوكسجين الناتج يحسن الظروف المناسبة للامتصاص .
4- التـركيـز الأكسـوجيني :- Oxygen tension
الانتقال النشيط يثبط في كميات الأكسجين كما أن الأكسجين يساعد على امتصاص الفوسفـات .
5- الأثـر المتـبادل :- Interaction
وجد أن امتصاص الشعير للبوتاسيوم يتأثر بوجود الكالسيوم أو الماغنسيوم كما لوحظ أن الكالسيوم يقلل امتصاص البوتاسيوم والبروتين إلى حد معين لو زاد الكالسيوم بمده يزيد الامتصاص مره أخرى . والماغنسيوم يقل امتصاصه بوجود الكالسيوم . كما لوحظ أن البوتاسيوم والروبيديوم والسيزيوم تتنافس على شغل موضع التحام واحد . والباريوم والكالسيوم تتنافس على موضع واحــد . وعموما ففي وجود مواضع التحام كافيه لا يظهر هذا التضاد . ولكن يظهر في وجود حوامل شديدة التخصص .
6- النمو Growth
عموماً فإن الأنسجة الحديثة أو المرستيمية يزيد فيها الامتصاص، ويتطور النسيج وتغليظه يقلل الامتصاص والمناطق المسوبرة على الجذور غير صالحة للامتصاص وزيادة النشاط الأيضي يزيد استهلاك العناصر وبالتالي الامتصاص كما أن النمو الخضري المتزايد يكون مصحوبا بزيادة تحركات الماء فيزيد الامتصاص.

jomana

عدد المساهمات: 209
تاريخ التسجيل: 25/07/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: موسوعة فسـيـولوجيا النبات

مُساهمة من طرف jomana في الأربعاء ديسمبر 03, 2008 11:38 pm

انتقال العناصر الغذائية داخل النبات
تدخل الأيونات إلى خلايا البشرة عن طريق الامتصاص السلبي والانتقال النشيط معاً. حيث يدخل إلى الحيز الظاهري الحر بالامتصاص السلبي ثم ينتقل بالانتقال النشيط إلى الحيز الداخلي inner space وتتحرك داخل خلايا البشرة بحرية حتى تصل إلى نسيج القشرة الداخلي endodermis حيث تلاقي ما يعيق تقدمها وهو الأشرطة الكسبرية والتحرك خلال خلايا البشرة يكون عن طريق plasmodia estate أو الطرق البلازميدية بين خلايا البشرة .
يوجد تدرج في تركيز أ 2 المتزايد و ك أ 2 المتناقص من القشرة إلى الحزمة الوعائية وبالتالي فإن النشاط الأيضي وبالتالي الامتصاص النشيط يقل في المنطقة المحيطة بأوعية الخشب فتميل هذه المنطقة إلى فقد الأملاح. ونظراً لأن الانتشار العكسي خلال الحزام الكسبري الغير منفذ يعتبر مستحيلاً فإن ذلك يعني أن هناك اتجاه واحد ووحيد للتخلص من هذه الأملاح وهو الاتجاه إلى داخل أوعية الخشب .

تتحرك الأملاح المتراكمة في أوعية الخشب من الجذر إلى الأفرع ومنها يعاد توزيعها إلى أنحاء النبات وعموماً فإن هذه التحركات تحدث في الأنسجة الوعائية وباستخدام العناصر المشعة أمكن تحديد طرق واتجاهات هذه العناصر وهي :-
1- الانتقال لأعلى في أنسجة الخشب :
ويتم بواسطة تيار النتح من أسفل الجذر إلى أعلى الساق ، وقد لوحظت هذه الحركة باستخدام عناصر مشعة وتحليق اللحاء حيث لوحظ أن الانتقال لأعلى استمر رغم التحليق إلا أنه بدرجة أقل إلى حد ما مما يدل على أن هناك احتمال انتقال لأعلى داخل اللحاء أيضاً

2- الانتقالات الفرعية للأملاح :
يعتقد أن نسيج الكمبيوم الفاصل بين الخشب واللحاء يقوم بتنظيم كمية الأملاح المنقولة لأعلى مع تيار النتح ويساعد على ذلك ما يحدث من تراكم تنشيط للأملاح في أنسجة الكمبيوم ، فلو أن عنصر ما كان موجوداً بتركيز عالي في اللحاء وحدث توازن بين اللحاء والكمبيوم فِإن التدخل في مرور هذا العنصر مع تيار النتح يكون ضئيلاً ، ومن ناحية أخرى لو أن هذا العنصر موجود بتركيز منخفض في اللحاء فإن انتقاله من الخشب إلى اللحاء خلال الكمبيوم يكون سريعاً .
3- انتقال الأملاح في اللحاء :-
لوحظت في اللحاء حركة ذات اتجاهين : اتجاه لأعلى للأملاح المتساوية من الخشب عن طريق الكمبيوم . واتجاه لأسفل للأملاح الخارجة من الورقة التي تعاود الحركة لأعلى عن طريق اللحاء أو خلال الكمبيوم عن طريق الخشب .وهذه الحركة ذات الاتجاهين bi-directional للأملاح تكون مميزة لأنسجة اللحاء
4- انتقال الأملاح إلى خارج الورقة :-
لوحظ أن أوراق النبات المتساقطة تحدث حركة للأملاح قبيل التساقط إلى خارج الورقة حيث تخرج بعض العناصر مثل النيتروجين والبوتاسيوم والفوسفات والكبريت. وتحت ظروف خاصة قد تخرج الحديد والماغنسيوم بينما لا تخرج عناصر أخرى مثل الكالسيوم البورون والمنجنيز والسليكون .
والمواد الخارجة من الورقة تظهر أولاً في اللحاء حيث تتحرك لأسفل ثم تتحرك حركة فرعية خلال الكمبيوم إلى الخشب وهنا تتحرك لأعلى في الخشب ولأعلى وأسفل في اللحاء . وقد يتحرك الفوسفور من الأوراق السفلية لأسفل إلى الجذر بينما يتحرك الفوسفور من الأوراق العلوية لأعلى في الساق . وتستقبل الأوراق الصغيرة هذه العناصر وتلاحظ هذه الظاهرة مثلاً عند نقص النيتروجين والفوسفور في التربة فإن الأعراض تظهر أولاً على الأوراق السفلى حيث تهاجر منها العناصر إلى الأوراق الأصغر التي يتأخر ظهور أعراض النقص عليها .
يتبع

jomana

عدد المساهمات: 209
تاريخ التسجيل: 25/07/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: موسوعة فسـيـولوجيا النبات

مُساهمة من طرف jomana في الأربعاء ديسمبر 03, 2008 11:41 pm

(size=25](3)الجفاف[/size]
يقصد بالجفاف نقص ماء التربة الميسور الذي يؤدي إلى نقص كمية الماء الداخلي للنبات بدرجة تقلل من نموه . وبالرغم من أن ضرر الجفاف يسببه أساسا نقص ماء التربة ألا أن الضرر يزداد بالعوامل الجوية المختلفة مثل درجة الحرارة المرتفعة والرطوبة المنخفضة والرياح التى تزيد من سرعة النتح التي تعجل بدورها من حدوث نقص الماء الداخلي .
وهناك نوع آخر من الجفاف هو الجفاف الفسيولوجي Physiological Drought ينتج فيها نقص ماء النبات الناتج عن برودة التربة أو ارتفاع الضغط الاسموزي للمحلول او حدوث الغرق وقلة امتصاص الأوكسجين اللازم للتنفس والامتصاص فيقل بذلك امتصاص الماء رغم توفرة فى التربة حيث يعانى النبات الجفاف لعدم قدرته على امتصاصه.
وقد وضعت عدة تفسيرات لتحمل ومقاومة النبات للجفاف نورد منها الأتي
4- 1لراي الأول لتفسير مقاومة النباتات للجفاف هو أن سرعة فقد الماء في تلك الأنواع تكون منخفضة لقلة الماء المفقود بالنتح ولكن هذا الرأى انتقد حيث أن كثير من النباتات التي تتحمل الجفاف تنتح بسرعة إذا ما زودت بالماء وبذلك يبدو أن انخفاض سرعة فقد الماء في تلك الأنواع يعزي أساسا لنقص كمية الماء الموجودة أصلا والميسورة للنبات .
اتجه الرأي الى أن العامل الأساسي في مقاومة الجفاف هو مقدرة البروتوبلازم علي تحمل الجفاف وليس الصفات التركيبية التي تقلل من فقد الماء ويوجد اتجاه لقبول الراي بأن سبب مقاومة الجفاف يرجع لعدة عوامل منها تلك العوامل التي تؤجل جفاف البروتوبلازم بالإضافة إلى تلك العوامل التي تزيد من مقدرته علي تحمل الجفاف .
يحدث الجفاف في كل حالات المناخ فتسبب فترة قصيرة غير ممطرة في المناطق الرطبة اثر فترة طويلة في مناخ شبه جاف ولا يتسبب الجفاف عن قلة المطر فحسب فقد تسبب الحرارة المرتفعة جفاف المناخ بسبب حاجة النبات بدرجة كبيرة الى الماء لذلك تعمل الطرق الإحصائية المستعملة لكفاءة المطر فى انواع المناخ المختلفة كأساس لقياس جفاف الجو .
أنواع ودرجات المقاومة للجفاف
يمكن تقسيم انواع ودرجات المقاومة للجفاف الي ما ياتي :-
1- بعض النباتات لا تتحمل الجفاف وتتأثر بسرعة او تموت بمجرد نقص الماء وذلك لأنها سريعة الجفاف مثل نباتات الظل .
2- نباتات كالصبار وغيرها من النباتات العصارية تختزن كميات كبيرة من الماء وفى نفس الوقت يفقد منها الماء ببطء لصغر سطحها الى حجمها وسمك الكيوتين وقلة الثغور فتكون مقاومتها للجفاف عالية.
3- نباتات تتحمل الجفاف لان بروتوبلازم خلاياها يمكن تجفيفه بدون حدوث ضرر مستديم مثل الحزازيات وبعض النباتات البذرية .
4- نباتات ذات مقدرة معتدلة او محدودة لمقاومة الجفاف مصحوبة بميزات تركيبية تقلل من سرعة فقد الماء حيث تزيد الماء الممتص وبذلك تؤجل حدوث نقص حرج فى الماء الداخلي وتضم هذه المجموعة معظم المحاصيل
التوازن المائي فى النباتات
Water balance in plants
من المعتقد أن النباتات البدائية قد نتجت فى البحار حيث لا يوجد نتح ولا ذبول ولا جفاف وحدثت الملائمات التى تيسر التوازن بين الفقد وامتصاص
الماء فى اتجاهين :
أ ـ تكوين الأغطية غير المنفذة حيث يعيق السوبرين والكيوتين فقد الماء من سطح الورقة كما يمنع تبادل الغازات ولكن أمكن التغلب على هذه الصعوبة عن طريق الثغور والعديسات.
ب ـ توفر الجذور ذات القدرة الفائقة على سحب الماء .
• لا يجب أن ينظر لوظيفة الثغور على أنها تعمل على فقد الماء ولكن هذا الفقد أمر لابد منه عند نتحها لتسمح بتبادل الغازات 2 CO + 2O للنتح فائدة أخرى فهو يرفع معدل صعود المواد الغذائية المعدنية لأجزاء النبات ولكن إذا حدث النتح بدرجة أعلى اللازم كان آثره سيئا على النبات فتفقد الخلايا ضغطها لابتدائي وتتعطل الوظائف المعتادة للبروتوبلازم .
• قد تسبب زيادة النتح بدرجة كبيرة تجفيف البروتوبلازم لأقل من الحد الأدنى الذي يسمح ببقائه حيا ويتغير معدل النتح بتغير القوة التبخيرية للهواء التى يحددها نقص تشبع الهواء ودرجة تشبع انسجة الورقة بالماء التى تؤثر على فتح الثغر وقدرة غرويات البروتوبلازم على إعطاء الماء واستجابة الخلايا الحارسة للضوء الذي يعمل على فتح الثغور وزيادة نفاذية البروتوبلازم
• تعرف النسبة بين امتصاص الماء بواسطة الجذور وفقده من خلال المجموع الخضري ( بالتوازن المائي للنبات ) وتوجد مظاهر خارجية وأخرى داخلية للتوازن المائي بالنبات والمظاهر الخارجية هي كمية الماء المتاح للأعضاء الماصة والعوامل التى تساعد على زيادة النتح وينخفض المحتوى المائي لدرجة قد تصل الى 40% من الوزن الرطب فى بعض النباتات فى المناطق الجافة ويحدث عكس ذلك فى الليل فينعكس اتجاه توازن الماء لدرجة قد تصل به الى الإدماج .
• يظهر أن تركيب النباتات يتأثر بظروف التوازن المائي أثناء نموها اكثر من تأثيرها بأي عامل آخر للبيئة وتتميز النباتات النامية تحت ظروف غير ملائمة للتوازن المائي بالخصائص آلاتية :
مظاهر تركيبية
أ ـ اختزال حجم المجموع الخضري .
ب ـ زيادة حجم المجموع الجذري
ﺠ ـ صغر حجم خلايا الأوراق وصغر مساحة النصل وصغر حجم الثغور وزيادة عدد الشعيرات فى وحدة المساحة .
د ـ سمك الأدمة وجدر الخلايا وزيادة كمية الليبيدات على الأسطح
ﻫـ -تكون جيد للنسيج العمادى وضعف تكوين النسيج الإسفنجي.
و-صغر المسافات البينية.
ز-صغر نسيج الخشب وزيادة نسبة الأنسجة الملجننة.
مظاهر وظيفية
1- معدل سريع للنتح لوحدة المساحة رغم قلة النتح .
2- معدل سريع للبناء الضوئي بالنسبة لوحدة المساحة .
3- نسبة قليلة للنشا : السكر
4- ضغط أسمو زي مرتفع
5- لزوجة منخفضة البروتوبلازم
6- ارتفاع نفاذية البروتوبلازم
7- زيادة نسبة الماء الموجودة بوحدة الوزن الجافة للأنسجة
8- أزهار واثمار مبكر
تحسين التوازن المائي للنباتات المنزرعة
من الممكن تحسين التوازن المائي للنباتات المنزرعة بالطرق آلاتية
1-زيادة الماء بالري وتقليل معدل البخر بإضافة القش او الملش بالبولى اثيلين وعمل مصدات الرياح او تقليل مساحة الأوراق بالتقليم أو إضافة مادة دهنية شمعية لتقليل النتح.
2-زيادة مقاومة النباتات للجفاف بتربية سلالات مقاومة للجفاف وزيادة المدة الزمنية بين فترات الري لتكوين الجذور العميقة الباحثة عن الماء فينتج عن تلك المعاملات فى البروتوبلازم تزيد من مقاومته للجفاف.
مقاومة الجفاف Drought resistance
من الأهمية بمكان دراسة مدي مقاومة الأنواع المختلفة بل والأصناف المختلفة من النباتات المنزرعة وخاصة عند الزراعة في المناطق الجافة او التي تتعرض من فترة إلى أخرى لظروف الجفاف حيث يتوقف علي مدي مقاومة الصنف المنزرع للجفاف مدي نجاح زراعته في هذه المناطق والتي يطلق عليها مناطق جافة Arid Zonesاو مناطق نصف جافة Semiarid Zones وإصطلاح مقاومة الجفاف يمكن أن تطلق للإشارة إلى المعاني المختلفة والتي يتعرض لها النبات لفترات من نقص الماء او إلى الإجهاد المائى Water Stress في البيئة المحيطة به.
بصفة أساسية فان النباتات المقاومة للجفاف هي النباتات التي تكون قادرة علي الحياة أي البقاء حية أما لان البروتوبلازم فيها قادرة علي احتمال انتزاع الماء منه Dehydration دون حدوث ضرر دائم له او لان له تركيب خاص او أن من صفاته الفسيولوجية تجنب او تحتمل ذلك المستوي المميت من نقص الماء او فقده Water Stress .
وقد أشار Parker . 1968 الى العوامل المختلفة التي تعمل علي مقاومة النبات للجفاف ومنها:-
أ-تحمل البروتوبلازم للتجفيف :-Desiccation Tolerance
كما هو الحال في الكثير من الطحالب والاشن وحتى بعض النباتات البذرية فان البروتوبلازم فيها يمكنه أن يظل حيا عند نزع الماء منه Dehydration ويمكن أن نلاحظ ذلك بسهولة في الكثير من الأعشاب والشجيرات التي تنمو في المناطق الجافة . ويلاحظ انه بالنسبة لهذه النباتات أن الصفات الخاصة بمقاومة النبات تحتل المكانة الأولى ، تعتبر اكثر أهمية من كمية المحصول . ومن أمثلة النباتات ويعتبر من احسن الأمثلة في هذا الشأن الزيتون . حيث يمكنه أن ينمو حيث يكون الجفاف علي اشده ولا تناسب البيئة أي نوع آخر من الأشجار . وقد وجد أن من صفاته أن أوراقه تقاوم نزع الماء منها بشدة ، كما أن أوراقه مغطاة بطبقة سميكة من الكبوتين وكذلك مغطاة بطبقة من الزغب كما انها جلدية وصغيرة . ويعتبر هذا النبات من اقدر النباتات علي المعيشة في ظروف الجفاف
ب- تجنب الجفاف او تأخير حدوثه :-
ولذلك أهمية اقل في تحمل الجفاف ، ويوجد ذلك في معظم النباتات ألMesophytes وقد يرجع ذلك إلى بعض الصفات المورفولوجية والفسيولوجية ، والتي ينتج عنها تجنب حدوث نقص الماء Water Stress وذلك يكون بطرق كثيرة منها
ﺠ-تعديل موسم النمو:-
وذلك كما في حالة الكثير من الحوليات التي تنمو وتزهر خلال اسابيع قليلة ، فبعد نزول الأمطار علي سطح التربة لا يلبث النبات أن ينمو ويكتمل نموه ويزهر ويكمل حياته قبل أن يحدث النقص الشديد في الماء Water Stress وبذلك أمكن للنبات أن يقاوم الجفاف ، ولكن عن طريق تجنب الفترة التي يحدث فيها الجفاف حيث أن فترة حياته قصيرة وينمو في خلال اسابيع محددة ،وكذلك لوحظ انه في بعض أعشاب البحر الأبيض انه يحدث بها سكون خلال موسم الجفاف Dry Seson وخلال ارتفاع درجات الحرارة (1968. McWillam ) .
د-المجموع الجذري المنتشر :-
المجموع الجذري المنتشر من اكثر العوامل المؤثرة في حماية النباتات ضد ضرر الجفاف . فالعمق والانتشار الواسع والتفريغ الكثير للجذور ويعمل علي وقاية النبات من الجفاف لان جذوره في هذه الحالة تكون قادرة علي امتصاص الماء من طبقات التربة ولذا يتجنب النبات ضرر الجفاف ، فمثلا يلاحظ أن النباتات ذات الجذور المتفرقة والمتنوعة والتي لا تمتد كثيرا مثل البطاطا والخس انها تعاني من نقص الماء اكثر من تلك النباتات ذات الجذور المتعمقة والكثيفة كالطماطم والتي تتمكن من امتصاص الماء اكثر من طبقات التربة المختلفة .
ﻫ-التحكم في معدل النتح:-
من الطرق التي يحتملها النبات لتأجيل حدوث نقص الماء في النبات Plant Water Stress حيث يتفاعل النبات مع الظروف المحيطة به لكي يعمل علي تقليل معدل النتح مثل نبات Larrea حيث يعمل التفاف أوراقه فيقلل ذلك من معدل النتح . كم ا أن الكثير من النباتات تتفاعل مع Water Stress عن طريق إغلاق ثغورها . ويبدو أن تلك المجموعة من النباتات انها اكثر تحملا . واكثر مقدرة علي المعيشة تحت ظروف الجفاف . واستجابة النباتات ألWater Stress في هذه الحالة وإغلاقها لثغورها يكون بمجرد بدء حدوث النقص المائي Water Stress كما أن وجود طبقة من الكيوتين علي الأوراق والتي ينتج عنها تحكم شديد فعال في معدل النتح وبذا يمكن للنبات مقاومة أو تجنب حدوث الجفاف ، وقد وصف Tal 1966 طفرة من الطماطم Wilty tomato والتي من الضعف أن تنمو حتى ظروف الجو المشبع بالرطوبة أو تحت ظروف المراقد الزجاجية وذلك لان ثغورها لا يمكن أن تغلق علي الإطلاق . وذلك يوضح أهمية إغلاق الثغور للتقليل من معدل فقد الماء في النبات . وقد وصف Waggones & Simmonds 1966 طفرة مشابهة من البطاطا .
كفاءة استخدام النبات للماء Efficiency of Water use
كفاءة استخدام الماء عبارة عن عدد الوحدات من الماء والتي تستخدم للحصول علي وحدة واحدة من الماء الجافة .
ولكفاءة استخدام النبات للماء أهمية قصوى وخاصة عندما يكون الإمداد بالماء Water Supply قليل .
وقد ذكر Sletyer 1964. أن كفاءة استخدام الماء تختلف من 200-500 للحصول علي اعلي محصول وقد يبلغ 2000 أو اكثر في المناطق الجافة ، وبصفة عامة فان المحصول العالي في المادة الجافة دليل علي كفاءة عالية في استخدام الماء وفي هذه الحالة فان إنتاج المادة الجافة يتم بسرعة اعلي من فقد النبات للماء . لذلك فان كفاءة استخدام النباتات ذات الجذور المتعمقة مع وجود تغذية كافية وتحت ظروف مثالية تكون من 200-500 وحدة من الماء تستخدم لإنتاج وحدة واحدة من المادة الجافة . وزيادة كفاءة استخدام النبات للماء ترجع لكفاءة عملية البناء الضوئي والتي تتسمح بدخول كميات كبيرة من ك أ وخروج كميات كبيرة من بخار الماء خلال الثغور.
وفي نبات ألpimeappie نجد انه ينتج كميات كبيرة من المادة الجافة كل عام بينما يحدث أقل فقد في الماء حيث أن الثغور في ألpimeappie تكون مغلقة معظم اليوم ويعتبر هذا من الأمثلة علي كفاءة عالية في استخدام الماء لتكوين كميات كبيرة من المادة الجافة ؛وقد يرجع ذلك أيضا إلى قدرة هذا النبات علي تمثيل حمض crassuiacean وفي هذه الحالة يكون النبات قادر علي تخزين ك كمادة عضوية خلال الليل ثم يحوله إلى كربوهيدرات خلال النهار . فيلاحظ دائما انه لزيادة كفاءة استخدام الماء فأن النبات يعمل علي زيادة المادة الجافة وليس العمل علي النقص في استخدام الماء. وقد أشار 1966 , viets
انه من الجائز أن يزيد المحصول مع تكرار عمليات الري. ولكن المحصول لكل وحدة من الماء من الجائز أن تقل في النسب العالية من الري؛ وقد لوحظ أن التسميد يزيد من كفاءة استخدام النبات للماء.
التقسية
يعتقد الكثير أن الزيادة الفجائية أو الارتفاع الفجائي والقاسي في ألWater Stress يرجع إليه اكثر ضرر عكس الزيادة التدريجية في ألWater Stress لفترة طويلة من الزمن .
والنباتات التي تتعرض لفترة أو اكثر من النقص المتوسط للماء Moderate Water Stress ويطلق عليها أن تقسية Hardened وهذه النباتات عادة يمكن أن تبقي حية تحت ظروف الجفاف دون حدوث ضرر عكس النباتات التي لم تتعرض للمعاملة السابقة. وقد ذكر البحاث أن التقسية Hardening تحدث تغيرات رئيسية في البروتوبلازم كزيادة في ألWater Binding Capacity أو الماء المرتبط بجانب زيادة لزوجته ونقص في النفاذية وقد ذكر ذلك Henckei 1964 . وقد قادت تلك الفكرة – التقسية – العلماء للمحاولة زيادة مقاومة النباتات للجفاف وذلك بمعاملة البذور قبل الزراعة . فيمكن تقع الجذور قبل الزراعة في الماء ثم تجفف هوائيا أو تنقع في محلول ملحي . وقد أشار May 1962 ان التغيرات التي تحدث في البروتوبلازم أمكن ملاحظتها في النباتات التي تعرضت للجفاف وان هذه التغيرات في الغالب ناتجة عن ألWater Stress . وقد وجد ان الزيادة في نسبة الجذور إلى الأفرخ ، وكذلك صغر حجم الأوراق وسمك طبقة الكيوتين من الصفات التي توجد في النباتات التي عرضت إلى Water Stress ولذلك أهميتها حيث ان النباتات التي تتعرض مرة Water Stress تحمل من الصفات التي تعمل علي زيادة جيدة في الإمداد المائي لأنسجة الورقة . كما تتميز بمعدل نتح اقل لكل واحدة من سطح الورقة حيث ان الثغور تغلق عند حدوث ألWater Stress ولذا ظن هذه النباتات تكون قادرة علي التحكم في فقد الماء عن تلك النباتات التي لم تتعرض لwater Stress . وكمثال لتوضيح ذلك نبات فول الصويا فانه بعد تعرضه لwater Stress يكون سطح الأوراق به نسبة اعلي من الدهون ولذلك فان معدل النتح يكون اقل وبذلك تكون هذه النباتات اكثر قدرة علي مقاومة الجفاف Ciarck & Levitt ، 1956 .
وقد ذكر Kelly et al ان نباتات ألGuagule والتي عرفت بالHigh Water Stress يمكنها ان تسترد قوة نموها بسرعة ويمكن ان تنمو احسن من تلك النباتات التي لم تتعرض لwater Stress والتي أعطيت كميات وفيرة من المياه . وقد قدر 1967، Orchard ان أوراق نبات ألIcale-Brassila Olerace Var. Fruticosa والتي تتفتح خلال فترة الجفاف يمكن ان تبقي حية وتتحمل اكثر ظروف الجفاف اكثر من تلك التي تفتحت بينما النبات يروي بصفة دائمة . وبالرغم من ان ألWater Stress يقلل من النمو فانه لوحظ ان النباتات التي تتعرض لmoderate Water stress في بعض الأحيان يكون نموها اكثر وبسرعة وخاصة عند إعادة ريها فأنها تنمو اكثر من تلك النباتات التي لم تتعرض ل Water Stress وربما يحدث تجمع للكربوهيدرات و المركبات النيتروجينية في ألStressed Plov فتكون بعد ذلك في متناول النبات وتعمل علي تنشيط نموه عند توفر الماء

jomana

عدد المساهمات: 209
تاريخ التسجيل: 25/07/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: موسوعة فسـيـولوجيا النبات

مُساهمة من طرف jomana في الأربعاء ديسمبر 03, 2008 11:50 pm

(4)انتقال الذائبات

قبل التحدث عن انتقال الذائبات يجب الالمام بماهية الحالة الغروية وأنواع المحاليل والنفاذية
الحالة الغروية Colloidal State
من المعروف ان الخلية هي الوحدة الأساسية لتركيب الكائن الحي كما أنها وحدة النشاط الحيوي فية , وبروتوبلازم الخلية هو مركز جميع العمليات في الخلية ، وهذا البروتوبلازم مركب اساسيا من مواد موجودة على حالة غروية واليها تنسب الخواص الطبيعية الكيماوية للبروتوبلازم كما ان كثيرا من العمليات الفسيولوجية التي تحدث في النبات تتم بواسطة عوامل مساعدة عضوية تعرف باسم الانزيمات وهذه الأخيرة موجودة أيضا على حالة غروية ، ويعزى كثير من خواص الأنزيمات الى كون وجودها على حالة غروية من اجل كل هذا يلزم قبل دراسة الخلية النباتية ان ندرس الحالة الغروية وبعض خواصها الهامة .
انواع المحاليل :
1- اذا وضعنا قليلا من السكر او ملح الطعام مع التحريك فانه سريعا ما يختفي الجسم الصلب ويتكون لدينا محلول يعرف بالمحلول الحقيقي وهذه المواد الذائبة تنتشر في جميع اجزاء المذيب على هيئة جزيئات وايونات في غاية من الدقة في الحجم بحيث لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة او باى وسيلة من وسائل الأبصار التي عرفت حتى الان .
2- واذا وضعنا قليلا من السلت فى الماء ورججنا المادتين معا فاننا نشاهد ان حبيبات السلت لا تذوب فى الماء بل تنتشر فى جميع اجزاء الماء ويطلق على هذه الحالة اسم المعلق ويكون حجم الحبيبات من الكبر بحيث يمكن رؤيتها بواسطة الميكروسكوب ، واذا ما ترك هذا المعلق فترة من الوقت فان حبيبات السلت لاتلبث ان تهبط الى القاع بفعل الجاذبية الأرضية نظرا لكبر حبيباته وينفصل السلت عن الماء اى أن المحلول غير ثابت .
3 – وكذا نفس الحال عندما يرج قليل من الزيت مع الماء فان نقط الزيت تتعلق بالماء قليلا ثم لا تلبث ان تتجمع وتطغو فوق سطح الماء لانخفاض كثافة الزيت عن الماء ، ويسمى هذا المحلول المستحلب .
4- وهناك نوع اخر من المحاليل يمكن تحضيره ويختلف تماما عن الأنواع السابقة ، فاذا اذبنا كمية ضيئلة جداً من الكبريت فى حجم صغير من الكحول ثم صب هذا المحلول فى كمية كبيرة من الماء فإنه يتكون محلول تنتثر فيه حبيبات الكبريت هذه ، ليست على حالة جزيئات بل مكونة من مجموعات من الجزيئات المتجمعة ولكنها تختلف عن المعلقات فى انها محاليل ثابته اى هذه المجموعات تبقى منتثرة فى السائل ولا تترسب من تلقاء نفسها . وهذه الوحدات المنتثرة لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة أو بواسطة الميكروسكوب مما يدل على أنها أصغر من وحدات المعلقات والمستحلبات ولكن يمكن رؤية بعض خواصها الطبيعية بواسطة جهاز الميكروسكوب اللانهائى أو الالتراميكروسكوب، ومحلول الكبريت فى الماء هذا يطلق علبه اسم محلول غروى . والمحلول الغروى يحتوى على طورين كما هو الحال فى المحلول الحقيقى ولكن يختلف عنه فى ان المادة المنتثرة ليست أيونات أو جزيئات بل مجمزعة ممن الجزيئات ويطلق على المادة المذيبة الطور المستمر أو وسط الانتثار وتسمى المادة المنتثرة بالطور الغير مستمر أو الطور المنتثر .
وقد قسمت المواد من حيث علاقتها بالماء إلى بلورات Crystalloids وغرويات Colloids ، فالأولى هي المواد التي تكون عند خلطها بالماء محاليل حقيقية وسميت بلوريات لأنها تتبلور ، ومن خواص هذه المواد أن جزيئاتها تنفذ عادة خلال الأغشية الصناعية المعروفة كالبارشمنت ، أما الغرويات فهي المواد التي تكون عند خلطها بالماء محاليل غروية وهى لا تتبلور وتشبه الغراء من حيث عدم تبلورها ولا تنفذ حبيباتها خلال الاغشية الصناعية المذكورة .
إلا أن ذلك التقسيم خاطئ فقد اتضح الآن أن كثيراً من المواد التى تكون الماء محاليل غروية كبعض البروتينيات يمكن الحصول عليها بحالة بلورية كما أن معظم البللوريات أمكن الحصول عليها بحالة غروية ولكن تحت ظروف خاصة يتضح من ذلك أن المحاليل الحقيقية أو الغروية أو المعلقات أو المستحلبات ليست محاليل لأنواع معينة من المواد ولكنها محاليل ذات تركيب معين يختلف بعضها عن بعض فقط من حيث حجم الدقائق فى السائل المذيب .
وفيما يلى أنواع المحاليل السابق الأشارة إليها :

نوع المحلول
حجم وحدة المادة المنتثرة فى المحلول
درجة الرؤية
المحلول الحقيقي
قطر الوحدة 1/1000 من الميكرون (جزيئات وأيونات)
لا يمكن رويتها بأى آلة ابصار عرفت حتى الان
المحلول الغروى
قطر الوحدة لا تقل من 1/100 ول تزيد عن 1/10 ميكرون
يمكن رؤية بعض خواصها الطبيعية بالالتراميكروسكوب
المعلقات والمستحليات
قطر الوحدة أكبر من 1/10 ميكرون

( جزيئات متجمعة كبيرة الحجم)
يمكن رؤيتها بالميكرسكوب
الخواص العامة للمحاليل الغروية :
1 - الانتشار Diffusion
لما كان معدل الانتشار المادة يتناسب عكسيا مع حجم دقائقها لذا فان الدقائق الغروية تنتشر بمعدل منخفض جدا اذا قورن بمعدل انتشار الدقائق الجزيئية او الايونية في المحاليل الحقيقية ، ويمكن للدقائق الغروية ان تنتشر خلال ورق الترشيح العادي اذا ان قطر الثقوب ورقة الترشيح يقع بين 2- 5 ميكرون بينما قطر الحبيبة الغروية يقع بين 0.01 – 1 ميكرون على انه أذا عومل ورق الترشيح العادي بمواد خاصة فأنه يمكن الحصول على مرشحات دقيقة لا تسمح مسامها بمرور الدقائق الغروية اى ان مسامها تسمح بمرور وسط الانتشار ولا تسمح بمرور الطور المنتثر في المحاليل الغروية . وبذا يمكن بهذه العملية فصل دقائق المحاليل الغروية الموجودة في محلول ما وتسمى هذه العملية الترشيح الدقيق ويطلق على هذا المرشح اسم المرشح الدقيق ولا تستطيع الدقائق الغروية ايضا ان تنتشر خلال الاغشية الصناعية كالكلوديون والسلوفان مع ملاحظة ان هذه الأغشية تسمح بانتشار جزيئات المحاليل الحقيقية خلالها ، ويستفاد من هذه الخاصية في فصل المحاليل الحقيقية عن المحاليل الغروية وذلك بوضع الخليط في كيس غشائي وغمس هذا الكيس في ماء نقي يجدد من وقت لآخر في ماء جارى بأستمرار وتسمى هذه العملية بالفرز الانتشاري للذائبات.

2 - الضغط الاسموزي Osmotic pressure
تتوقف الضغوط الأسموزية للمحاليل على عدد الدقائق المادية الموجودة بها بغض النظر عن طبيعتها اوحجمها فاذا اخذنا محلولين تركيز كل منهما 2% الأول منهما عبارة عن محلول حقيقي من سكر القصب والثاني محلول غروي من النشا فان عدد الوحدات "الجزيئات" من السكر الموجودة في المحلول الأول تكون أكبر عددا من عدد الوحدات "التجمعات الجزيئية" من النشا الموجودة في المحلول الثاني وذلك لأن الوزن الجزيئي لسكر القصب أقل بكثير من الوزن الجزيئي للنشا وبالتالي يكون الضغط الأسموزي لمحلول النشا الغروي أقل بكثير من الضغط الاسموزي لمحلول السكر الحقيقي ، ومن المعروف ان الضغوط الأسموزية للمحاليل الغروية لا تتعدى كسر صغير من الضغط الجوي

3- ظاهرة تندال
اذا سلطنا حزمة ضوئية على وعاء زجاجي ممتلئ بالماء النقي ثم فحصنا ذلك الوعاء في اتجاه جانبي عمودي على مسار الحزمة الضوئية فإنه لا يمكننا إدراك مسار الضوء خلال الماء النقي ، ويحدث ذلك ايضا اذا استبدلنا الماء بمحلول حقيقي كمحلول ملح الطعام ، اما اذا ملانا الوعاء الزجاجي بمحلول غروي فاننا نستطيع في هذه الحالة ان ندرك مسار الضوء في المحلول الغروي ويمكننا ان نحدد المنطقة التي يمر خلالها وتبدو هذه المنطقة عكرة بالنسبة لبقية المحلول ، ويرجع ذلك الى انعكاس الضوء بواسطة الدقائق الغروية في المنطقة التي يمر خلالها الشعاع الضوئي ويسمى هذه الظاهرة ظاهرة تندال. وهى تشبه تمام الشبه ما يلاحظ عند مرور شعاع ضوئي وسط حجرة مظلمة .

4 - الحركة البراونية Brownian Movement
إذا فحصنا محلولا غرويا بنوع من الميكوسكوب يسمى الميكروسكوب اللانهائى Ultra microscope وهو يختلف عن النوع العادى بان حقل الفحص به مظلما ويمر خلال المحلول الذى يراد فحصه حزمة ضوئية قوية فى اتجاه جانبي متعامد مع انبوبة الفحص فاننا نلاحظ مسار الضوء خلال المحلول الغروي مركب من نقطة مضيئة لامعة تمثل كل منها شعاع ضوئيا منعكسا باحدى الدقائق الغروية الموجودة في المحلول كذا فان هذه النقط المضيئة تتحرك حركة شديدة في اتجاهات مختلفة تعرف بالحركة البراونية نسبة الى العالم النباتي الذى اكتشفها وتعزى هذه الحركة الى دفع الدقائق الغروية دفعا غير منتظمة من نواحيها المختلفة بواسطة جزيئات السائل (وسط الانتشار) بفعل طاقتها الحركية واذا رفعنا درجة حرارة المحلول الغروي فان درجة الحرارة البرورانية تزداد نظرا لزيادة طاقة جزيئات السائل المذيب .

5 - الشحنة الكهربائية Electric Charge
توجد على الدقائق الغروية على الدوام شحنات كهربائية غير قاصرة على الذرات المكونة للدقيقة الغروية ولكنها موزعة على السطح الكلى للدقيقة ويمكن الاستدلال على وجود الشحنات بحركة الدقائق الغروية فى اتجاه معين عند وضع المحلول فى مجال كهربائى ويمكن معرفة نوع الشحنة من اتجاه الدقائق نحو أحد قطبى المجال الكهربائى وتسمى هذه الحركة الحمل الكهربائى Electrophoresis ويعزى ثبات المحاليل الغروية الى وجود هذه الشحنات على دقائقها ونظرا لتشابه الشحنات , تتنافر الدقائق الغروية وبذلك تبقى معلقة فى السائل المذيب واذا عودلت شحنة الدقائق الغروية بأيونات الذائبات الكهربائية ذات الشحنات المضادة فان الدقائق الغروية تترسب فى الحال وذلك فى المحاليل الغروية الكارهة للمذيب وتزداد القوة الترسيبية للايونات بازدياد تكافئها فمثلا وجد ان القوة الترسييبية للايونات الموجبة Na + ، Mg ++ ، على الدقائق الغروية هى كنسبة 50 : 7 : على التوالى , ويلاحظ انه من الفوائد التى تنتج عن اضافة المركبات الجيرية الى التربة الطينية انها تجمع دقائق الطين الغروى السالبة للشحنة الكهربائية بفعل ايونات الكالسيوم الموجبة فتزداد مسامية التربة وتجود تهويتها وتصبح اكثر ملائمة لنمو النبات , كذا تتكون دلتا الانهار عند التقاء ماء النهر المحمل بالطمى الغروى بمياة البحر المحتوية على أملاح ذائبة متاينة فتتعادل شحنات الطين الغروى السالبة مع الأيونات المضادة فى الشحنة فيترسب الطين و تتكون الدلتا

6 - التجمع السطحى او الادمصاص Adsorption
من المعوف أن سطح أى سائل يختلف من حيث خواصة الطبيعية عن بقية كتلة السائل العام فجزيئات السائل الموجودة بداخله تكون معرضة لجاذبيات متكافئة من جميع نواحيها اما الجزيئات المكونة للطبقة السطحية فنها تكون معرضة لجاذبيات جانبية آخرى نحو الداخل ولكن لا يوجد ما يعادلها نحو الخارج اى هناك ميل لتقليل عدد الجزيئات المكونة للطبقة السطحية فتتضائل مساحة السطح تدريجيا حتى تصل لاقل حجم ممكن ويقال لهذا الشد الذى يعانيه سطح السائل و الذى يجعله ميالا للتقلص كما لو كان غشاءا مرنا بالتوتر السطحى Surface teion وهو ما يفسر تجمع نقط السائل متى سقطت على سطح املس بتجمع هذه الجزيئات تقل مساحة سطحها الكلى عما لو بقيت منفصلة واذا كان لدينا سائلان لا يمتزجان فان الحد الفاصل بينهما معرضا لقوتين جاذبيتين فجزيئات الطبقة السطحية لاحد السائلين تكون معرضة لجذبها نحو الداخل من جزيئات السائل نفسه وجذب نحو الخارج من جزيئات السائل الأخر ويكون الفرق بين هاتين القوتين هو ما يعبر عنه بالتوتر البيتى , وتؤثر المواد الذائبة فى السائل على قيمة توتر سطحة الملامس لاى طور اخر لا يمتزج به فبعض المواد تميل الى التجمع على السطح الفاصل من توتر السطح ويطلق على ظاهرة تجمع المواد الذائبة الخافضة للتوتر البينى التجمع السطحى وهذه المواد التى تعمل على خفض التوتر السطحى او البينى فيطلق عليها المواد النشطة على السطح ومن امثلتها اغلب المواد العضوية وهناك مواد تجذبها جزيئات الماء الى الداخل ولا تتراكم على السطح وهذه يطلق عليها المواد الغير نشطة على السطح واحيانا تعمل على زيادة التوتر السطحى للماء بدرجة قليلة مثل الأملاح والسكريات ولما كانت الغرويات تتميز بكبر المساحات الكلية لسطوحها وبذا تكتسب قدرة كبيرة على التجمع السطحى
ومن المعرف ايضا ان معدل الادمصاص ينخفض بارتفاع درجة الحرارة وهذا راجع الى زيادة الطاقة الحركية للمواد المتجمعة سطحيا فيسهل هروبها من السطح . وتلعب ظاهرة التجمع السطحى دورا كبيرا لاهميه الكائنات الحية ففى خلايا النبات يوجد عدد كبير ن السطوح البينية فهناك رآى يقول ان الأغشية البلازمية فى الخلية تتكون نتيجة لتجمع البروتينات والمركبات الدهنية تجمعا سطيا عند سطح الأنفصال وعلى ذلك فالغشاء البلازمى الخارجى يتكون عند سطح الانفصال بين الجدار الخلوى المشبع للماء و البروتوبالزم اما الغشاء البلازمى الداخلى فيتكون عند سطح الانفصال بين الفجوة العصارية والبروتوبلازم وحيث ان تركيب المحاتليل العصارية تختلف عادة عن تركيب المحاليل المبللة للجدر الخلوية و المتصلة بها اتصالا مباشرة بالسيتوبلازم فمن المتوقع اذن ان يغير الغشاء البلازمى الخارجى من حيث تركيبية وخواصه الغشاء البلازمى الداخلى وكلما كان البروتين له بعض الخواص الكهربائية فانه لا يعتبر من المواد النشطة على السطح عند مقارنته بالمواد الدهنية لذا فانه فى البروتوبلازم الحى تكون المواد الدهنية على سطحة بتركيز المواد البروتينية وطبيعة تكوين هذه الاغشية البروتوبلازمية لها اهميتها فى نفاذية السيتوبلازم وتلعب ظاهرة الادمصاص دورا كبيرا فى وظائف الخلية فظاهرة التشرب لها اهمية فى علاقة الخلية بالماء تشمل ادمصاص الماء وعمل الانزيمات من الوجة العامة تعرف بانها تشمل ظاهرة الادمصاص كما انه بواسطة استعمال الصبغات امكن الحصول على معلومات كثيرة عن الخلية حيث ان هذه الصبغات يختلف تجمعها السطحى باختلاف مركبات الخلية

jomana

عدد المساهمات: 209
تاريخ التسجيل: 25/07/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: موسوعة فسـيـولوجيا النبات

مُساهمة من طرف jomana في الأربعاء ديسمبر 03, 2008 11:52 pm

تقسيم الغرويات
تنقسم المواد الغروية الى قسمين هامين يتوقف على مدى القابلية بين المادة المنتثرة ووسط الانتثار
1- غرويات كارهة لوسط الانتثار Lyophilic colloids فاذا كان وسط الأنتثار هو الماء سميت غرويات كارهة للماء Hydrophilic ومن امثلتها المواد الغروية المكونة من مواد معدنية مثل ايدروكسيد الحديد الغروى وايدروكسيد الالمنيوم الغروىة وسمى هذا النوع بانه كارهة لوسط الانتشار لانه لا توجد قابيلة بين دقائقه المادية وبين وسط الانتشار
2- غريات محبة لوسط الانتشار Lyophobic colloids واذا كان وسط الانتشار ماءا سميت غرويات محبة للماء Hydrophobic ومن أمثلتها بعض المواد العضوية كالجيلاتين و النشا والصمغ العربى والبرةتينات وأاطلق عليها هذا الأسم لأنه توجد قابيلة شديدة بين وسط الأنتشار ونظرا لهذه الخاصية تتشرب هذه المواد المذيب بكميات كبيرة

وتتلخص اوجة الخلاف فى الخواص المميزة لكل من النوعين فى ما ياتى :-
1- الفحص الميكروسكوبى تشاهد الحركة البراونية بوضوح فى حالة فحص محاليل الغرويات الكارهة لوسط الانتثار اما فى النوع الاخر فيمكن مشاهدة خاصية تندال ولكن يتعزر رؤية الحركة البراونية بوضوح نظرا لوجود أغشية حولها من سائل وسط الانتثار
2- اللزوجة Viscosity لا تختلف لزوجة المحلول الغروى الكارهة لوسط الانتثار أختلافا محسوسا عن لزوجة وسط الانتثار اما الغرويات المحبة للمذيب فان لزوجة محاليلها تكون عادة اكبر من لزوجة وسط الانتثار وتزداد لزوجتها زيادة محسوسة بزيادة تركيزها وتعزى الزيادة فى هذه الحالة الى تشبع الدقائق المادية بسائل وسط الأنتثار فيترتب على زيادة تركيز الطور المنتثرنتيجة خفض كمية السائل الحر النسبية نظرا لاتحاد جزء كبير منه بالدقلئق الغروية وهذا من شانه ان يقل من سيولة المحلول اى يرتفع من لزوجته وتتاثر لزوجة جميع السوائل بما فيها المحاليل الغروية بدرجة الحرارة فتقل بارتفاعها وتزيد بانخفاضها كالجيلاتين والاجار والنشا سواء بزيادة الطور المنتثر او خفض درجة الحرارة ادى ذلك الى تغير حالتها الطبيعية فيتماسك المحلول الغروى ويصبح قوامه شبه صلب اى يتحول من حالة السيولة الى حالة الصلابة او الحالة الهلامية وهذا التحول هو نتيجة لأنعكاس اطواره الذى قد يكون مرده الى تقارب دقائق الطور المنتثر المشبع بالسائل وذلك بسبب زيادة عددها فى حالة زيادة الطور المنتثر او زيادة سمك أغشيتها فى حالة خفض درجة الحرارة حيث ان هذه تعمل على ازدياد التوتر السطحى للسائل المغلف للدقائق بعضا ببعض فى صورة شبكة تملا عيونها أجزاء منفصلة من وسط الأنتثار ويسمى الماء الذى يغلف الحبيبات بالماء المرتبط اما الماء الذى يكون وسط الانتثار فيسمى الماء الحر وتتشرب الغرويات المحبة للماء بكميات كبيرة من الماء ويطلق على هذه الظاهرة ظاهرة التشرب Imbibition وفيها تتجمع أغشية كبيرة من الماء حول الدقائق الغروية وتتوقف كمية الماء الذى تتشرب به المادة على مدى قوة التماسك بين وحدات المادة حيث ان أغشية الماء تعمل على تباعد وحدات المادة عن بعضها فاذا كانت قوة التماسك بين وحدات المادة ضعيفة تشربت بكميات كبيرة من الماء حيث ينتهى الأمر الى تكوين محلول غروى وخاصية التشرب هذه اكثر وضوحا فى حالة انبات البذور تتشرب بكميات كبيرة من الماء اللازم لعملية الانبات
3- الترسيب Precipitation يرجع ثبات الغرويات الكارهة لوسط الأنتثار لعامل واحد هو الشحنة الكهربائية الموجودة على الدقائق الغروية و التى تسبب تنافرها وتحول دون تجمعها الى دقائق اكبر واذا عودلت هذه الشحنات او قللت قيمة هذه الشحنات عن حد معين فان الدقائق الغروية تترسب فى الحال وهذا يفسر شدة حساسية هذه المحاليل للذائبات الكهربائية ويكون الترسيب فى هذه الحالة غير عكسى اى لا يمكن اعادة الدقائق الغروية الى حالتها الطبيعية

آما محاليل الغرويات المحبة لوسط الانتثار فيرجع ثباتها الى عاملين :
أ - الشحنة الكهربائية
ب - التشرب بسائل وسط الانتثار
وهى ان تحاط كل دقيقة بغشاء وهذه الأغشية تمنع الدقائق الغروية من أن تلامس بعضها البعض وبذلك تظل معلقة فى وسط الانتثار ويكفى توافر أحد هذين العاملين لكى يبقى المحلول الغروى ثابت

النفاذية Permeability

أولا : نفاذية الجدار الخلوى
الجدار الخلوى يعتبر مركب غروى متصلب ومن خصائصه أن يتشرب بكمية كبيرة من الماء وبذا يمكن للماء ان يتفذ خلال مسامه وقد يختلط مع المركبات السلولوزية و البكتينية التى تكون الجدار الخلوى مواد مثل اللجنين كما فى الأوعية الخشبية وهذه المواد لا تؤثر فى نفاذية الجدر الخلوية اما اذا دخل فى تركيب الجدار الخلوى الكيوتين او السوبرين بنسبة محسوسة فأنها تكون عديمة النفاذية للماء او على الأقل تقلل من درجة نفاذية الجدار الخلوى للماء والمواد الذائبة فى الماء تنفذ بسهولة تامة خلال الجدر الخلوية المنفذة للماء

ثانيا : نفاذية الجدار البروتوبلازمى
ينفذ الجدار البروتوبلازمى الماء انفاذا تاما ولكن تختلف درجة النفاذية باختلاف ظروف خاصة اما الذائبات فنجد انه بينما يسمح هذا الجدار بنفاذ جزيئات بعضها بسهولة تامة الا انه يعوق تماما الى حد محسوس نفاذ جزيئات البعض الاخر , و المواد التى ينفذها البروتوبلازم تختلف أختلافا كبيرا من حيث خواصها الطبيعية والكميائية فمنها مواد كربوايدراتية كالسكلايات والكحوليات كالجلسرين وكحول الأثيل ومواد غير عضوية ومركبات آزوتية كاليوريا والأحماض الأمينية وهذه المواد جميعها بعضها قايل للذوبان فى الماء والبعض لا يقبل الذوبان فيه وقد سبق أن ذكرنا ان الغشاء البروتوبلازمى يتالف من أطوار متباينة فمن المحتمل ان تسمح أطواره التى من شانها أن تمتص الماء كالأجزاء البروتينية بنفاذ الذائبات المائية بينما تمتص أطواره اللامائية كالأجزاء الدهنية مذيبات هذه الأطوار والمركبات التى تذوب فيها وطالما كان البرتوبلازم حيا وفى حالة طبيعية فأنه لا يسمح بنفاذ معظم الذائبات الموجودة بالفجوة العصارية أو قد ينفذ بعضها بمعدل ضئيل جدا اما فى حالة موت البروتوبلازم فان الغشاء يفقد سيطرته على محتويات الفجوة الخلوية وتنهار نفاذيته فتنتشر جميع الذائبات الخلوية الى الخارج واذا ما حدث تغير فى الحالة الطبيعية لغرويات البروتوبلازم برفع درجة الحرارة الى أعلى من 60 درجة مئوية فاأنه تحدث عملية التجمع لدقائق المادة الغروية وبذا تكون هذه الدقائق مجموعات كبيرة غير منتظمة تخللها ممرات تسمح بمرور الماء و الذائبات بسهولة وبذا تفسد النفاذية ويمكن احداث عملية التجمع فى البروتوبلازم بوسائل آخرى خلاف أرتفاع درجة الحرارة فمثلا السموم وأاملاح المعادن الثقيلة و الأحماض و القلويات وأيضا أستخلاص الماء أستخلاصا بالغا من البروتوبلازم كل هذا يساعد على احداث عملية التجمع فى برتوبلازم الخلية وفقدها خاصية النفاذية
نفاذية الذائبات خلال الغشاء البلازمى

هناك عدة عوامل تتحكم فى نفاذية الذائبات خلال الغشاء البلازمى ومن أهمها
1 - حجم جزيئات المادة :
هناك نظرية يطلق عليها اسم النظرية الغربالية تفترض ان الغشاء البلازمى يشبة الغربال فى تركيبه وتوجد فى هذا الغشاء فتحات دقيقة لا تسمح لجزيئات اى مادة بالنفاذ خلالها الا اذا اتسعت لها هذه الفتحات وتستند هذه النظرية الى بعض الحقائق العلمية اذ انه من المعروف أن الأغشية الصناعية كالبارشمنت لا تسمح بالنفاذ خلالها الا للمواد التى تتسع لها ثقوبها وهذا بالتالى يتوقف على حجم دقائق المادة التى تنفذ , غير هذه النظرية تعجز عن تفسير بعض الحالات ذلك ان الغشاء البروتوبلازمى تزداد نفاذيته فى بعض الاحيان بازدياد حجم جزيئات المادة فمثلا وجد ان الغشاء البلازمى لا ينفذ جزيئات الأحماض الأمينية وينفذ جزيئات شبة القلويات كمركبات الكينين والنيوكتين رغم ان حجم جزيئات المواد الاخيرة اكبر من حجم جزيئات الاحماض الامينية.
2 - درجة ذوبان المادة فى الدهون :
يطلق على النسبة بين درجة ذوبان اى مادة فى الدهون الى درجة ذوبانها فى الماء اسم معامل التجزئة اى انه اذا ذابت مادة فى مادة دهنية ولم تذب فى الماء ففى هذه الحالة تكون ذات معامل تجزئة عالى وقد دلت التجارب على ان هناك تناسبا طرديا بين درجة نفاذية المادة ومعامل تجزئتها اى انه كلما كانت المادة قابلة للذوبان فى الدهون كلما نفذت داخل الخلية بسهولة وقد تمت دراسات واسعة النطاق على درجة نفاذية كثير من الكحولات خلال اغشية الخلية وقد اوضحت النتائج ان الكحولات ذات الوزن الجزيئى الكبير و السريعة الذوبان فى الدهون كانت أسرع فى النفاذية رغم كبر حجم جزيئاتها لانها كما سبق القول ذات درجة ذوبان عالية فى الدهون و لكن يجب ان لا يفهم من هذا ان حجم جزيئات المادة ليس له اى تأثير على النفاذية فقد ثبت من التجارب ان المواد ذات معاملات تجزئة متساوية ولكن تختلف فى أوزانها الجزئية فان درجة نفاذيتها خلال الأغشية البلازمية تزداد بانخفاض أوزانها الجزيئية
3- تدرج التركيز :
اذا ما اتيحت لمادة ما حرية الحركة خلال غشاء فان معدل هذه الحركة يتوقف على الفرق بين درجة تركيز هذه المادة على جانبى الغشاء وذلك فى حالة ما اذا كانت جميع العوامل الأخرى ثابتة وهذا ما يطلق علية تدرج التركيز وهذا يتبع الظاهرة الطبيعية للانتشار وكلما ازداد معدل حركة المواد كلما اتيحت لها الفرصة لنفاذية أسرع خلال الغشاء ويزداد هذا المعدل كلما ازداد الفرق بين تركيزى المادة على جانبى الغشاء حيث يكون معدل نفاذية الجزيئات من الجانب الأكثر تركيزا فى المادة خلال الغشاء أعلى من معدل نفاذية نفس المادة من الجانب الأقل تركيزا فى المادة

نفاذية الأيونات خلال الغشاء البلازمي
هناك عمل آخر يتحكم في النفاذية هو الشحنه الكهربائية وقد دلت التجارب العديدة عل انه كلما كانت الشحنة التي يحملها الأيون أقوى كلما كانت درجة نفاذية الأيون ابطء وهذا يعني ان الالكتروليتات الضعيفة التاين تنفذ خلال الخلية بمعدل أسرع من الالكتروليتات القوية التأين ويتبع هذا أيضا ان الأيونات أحادية التكافئ مثل الصوديوم والبوتاسيوم تنفذ خلال الخلية بمعدل أسرع من الأيونات ثنائية التكافؤ مثل الكالسيوم والمغنسيوم اوثلاثية التكافؤ كالحديد والالمونيوم ولم يعرف حتى الأن تفسير لهذه لظاهرة ويجب أن نشير هنا الى ان البروتينات تحمل شحنات موجبة واخرى سالبة وكذلك الفسفوليبدات فان لها نفس الخاصية وعلى ذلك فان الغشاء البلازمي المكون من البروتينات وفسفوليبيدات يمثل كحاجز يحمل كلا من الشحنتين وعلى ذلك فعند ترك أيون يحمل شحنه خلال الغشاء البلازمي فأنه سيكون هناك تجاذب نحو جزء البروتين او الفسفوليبدات التي تحمل شحنه مضادة وهذا بدوره يعرقل معدل النفاذية وفي نفس الوقت فانه هناك شحنات مماثلة يتحتم ان ينتج عنها تنافر مع شحنة الأيون والسؤال الأن لماذا لا يتعادل التجاذب والتنافر وبالتالي يمكن للأونات المرور خلال الغشاء البلازمي بدون اي تعويق لها وقد درس على نطاق واسع حركة الصوديوم والبوتاسيوم خلال الأغشية البلازمية ووجد ان البوتاسيوم ينفذ خلالها بمعدل أسرع من الصوديوم رغم ان كلاهما يحمل نفس الشحنه وتفسير ذلك ان لخاصيه التميؤ اثر في ذلك فكلما ذاد سمك الغشاء المائي حول الأيون وبالتالي ذاد قطره كلما قلت درجة نفاذيتة وفي هذا المثال يكون قطر أيون البوتاسيوم أصغر من قطر أيون الصوديوم عندما يكون كلاهما في حالة تميؤ .
وجدير بالذكر أن درجة نفاذية الغشاء البلازمي غير مستقرة فهى في تغير دائم وهذه ظاهرة طبيعية في الخلايا النشطة . وبعض هذه التغيرات ترجع الى أسباب داخلية ترجع الى تغيرات تطرا على الغشاء البلازمي نفسه فكثيرا ما يكون غشاء خلية ما اكثر نفاذية لبعض المواد في احد اجزائه منها في اجزاء اخرى . وبعد وقت قليل تنعكس الآية من حيث المناطق التي تكون اكثر نفاذية في الغشاء ولنفس المواد . ولذا يطلق على الغشاء البلازمي انه غشاء منفذ اختياري أي يسمح بمرور البعض الاخر . وهو في ذلك يختلف عن الغشاء شبه المنفذ الذي يسمح بمرور كل الجزيئات ما دامت تقل في أقطارها عن أقطار ثقوبه .

حركة الايونات والجزيئات خلال الغشاء البلازمي بواسطة النقل النشط
ذكر فيما سبق ان مرور الذائبات والايونات خلال خلال الغشاء البلازمي في الخلية تتوقف على بعض العوامل مثل حجم جزيئات المادة او الايون ودرجة ذوبانها في الدهون وتدرج التركيز والشحنة الكهربائية التي تحملها الايونات . ومثل هذه النفاية لا تتطلب أي طاقة لمساعدتها على النفاية كما أن الغشاء البلازمي لا يتدخل فى الانتقال لأنها تنتقل خلاله بواسطة قوانين طبيعية ويطلق على هذه النفاية عملية النقل السلبى .
ولكنه في حالات كثيرة وجد أن أنتقال بعض المواد والأيونات ضد تدرج التركيز او ضد التجاذب الكهربائي ، ولكي يمكنها القيام بذلك لابد من طاقة تستهلك في هذه العملية ويطلق على عملية النقل هذه اسم النقل النشط ، وتفترض هذه النظرية أن جزئ أاو أيون أي مادة لكي تنفذ خلال الأغشية البلازمية لابد وان تتحد أتحادا كيماويا مع بعض المواد الموجودة في الناحية الخارجية للغشاء ويطلق على كل من هذه المواد اسم الحامل ويلزم لهذا الاتحاد الطاقة السابق الاشارة اليها ونتيجة لهذا الاتحاد الكيماوي تتكون مادة وسطية تستطيع ان تنتقل خلال الغشاء ثم تنفصل هذه الجزيئات او الأيونات بمجرد وصولها الى الناحية الداخلية للغشاء نتيجة لتفاعل كيماوي اخر وبذا تستطيع المادة ان تنتقل الى داخل الخلية عبر الغشاء السيتوبلازمي . والمواد التي تنقل بواسطة الحوامل معددة فمنها مواد غير عضوية وايضا مواد كربوايدراتية. كما ان طريقة النقل النشط حساسة لدرجة كبيرة لغياب الاكسجين حيث ان نقص الاكسجين يضعف من درجة نفاذية المواد بهذه الطريقة ( انظر موضوع التغذية المعدنية للنباتات ) .

jomana

عدد المساهمات: 209
تاريخ التسجيل: 25/07/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: موسوعة فسـيـولوجيا النبات

مُساهمة من طرف jomana في الأربعاء ديسمبر 03, 2008 11:55 pm

(5)تمثيل البروتينات


مقدمة
أن الخصائص الكيموحيوية للحياة وتطور الكائنات يعتمد فى المقام الأول على كيمياء الاحماض النووية معبرا عنها من خلال البروتينات حيث ان للبروتينات دورا عظيما للكائن الحى حيث انها ذات نشاط وظيفى حيث تدخل فى تركيب الانزيمات وهى اداة عمل الخلية كما تدخل فى بناء بعض الهرمونات والكروموسومات . فضلا على دورها التركيبى فالبروتينات هى المكون الاساسى للخلية حيث تكون البروتوبلازم وهو مادة الحياة للانسجة كما انها مصدر طاقة للكائن الحى عندما تنضب موارده من الطاقة " عند نقص الكربوهيدرات وهى المصدر الرئيسى للطاقة -+" تجود البروتينات باحماضها الكيتونية بعد نزع مجموعات الامين من عليها لتحرق فى افران الطاقة بالخلية " الميتاكوندريا " فتمد النبات بالطاقة اللازمة لاستمرار حياته

التغذية النيتروجينية
بالرغم من وجود النيتروجين بكمية كبيرة داخل النبات وحاجة النبات له كبيرة الا ان النيتروجين غير ميسر فى الطبيعة للنبات حيث لا يوجد فى صورة معدنية ولكن يوجد النيتروجين كغاز بالهواء والتى تصل نسبته الى 78% من مكونات الهواء ولكن النبات لا يستطيع تثبيت النيتروجين وتقوم الكائنات الدقيقة نيابة عنه بذلك الدور وقد يدخل النيتروجين للتربة عن طريق آخر كأسيد النيتروجين ناتج من الشحنات الكهربية للبرق
يمتص النبات النيتروجين اما فى صورة نترات NO3- او فى صورة امونيوم NH4+ الا ان النبات لا يستطيع استخدام النترات لذلك لزم اختزال النترات داخل النبات لتكوين الامونيا لكى يستطيع النبات استخدامها فى تكوين الاحماض الامينية بتفاعل الامونيا مع الاحماض الكيتونية الناتجة من تمثيل الكربوهيدرات المتكونة اثناء التمثيل الضوئى وهو ما ثبت عندما لوحظ انه تحت ظروف الاختزال الشديد للنترات وتمثيلها فى الظلام فان مستوى الكربوهيدرات فى النبات يقل بدرجة كبيرة الا ان النقص سرعان ما يعوض فى الضوء من نواتج عملية التمثيل الضوئى


النيتروجين العضوى
لعديد من النباتات قادرة على استخدام النيتروجين العضوى لمصدر للنيتروجين اللازم للنمو فالعديد من الاحماض الامينية والاميدات واليوريا توجد
فى التربة نتيجة تحلل نفايات المزرعة من سيقان النباتات المتبقية بعد الحصاد للمحصول السابق والاوراق الساقطة لبلوغ الاوراق الى عمر الشيخوخة او الساقطة لمواجهه الظروف البيئية غير المناسبة او جذور النباتات المتبقية فى التربة . ونتيجة اضافة السماد العضوى والدبال المتحلل . وعند تأكسد الاحماض الامينية فى تلك المواد العضوية ينتج عنها الامونيا التى تتأكسد بدورها الى النترات والتى يمتصها النبات وتعتبر مصدر هام للحصول على احتياجاتها من النيتروجين . ,قد ثبت ان رش اليوريا على الاوراق فعال فى تغذية البنات بالنيتروجين حيث تتحلل بواسطة انزيم urease لينتج الامونيا وثانى أكسيد الكربون وهناك طريق آخر مباشر
لاستخدام اليوريا داخل النبات عن طريق اندماج اليوريا مع الحمض الامينى الاورنيثين لتكوين الحمض الامينى الارجنيين

تثبيت النيتروجين تكافليا Symbiotic Nitrogen Fixation
تحصل كثير من النباتات البقولية على النيتروجين المثبت عن طريق البكتريا التى تعيش تكافليا على جذورها مسببتا لها العقد الجذرية ومثبتة للنيتروجين من اجل الحصول على الغذاء الكربوهيدراى من النبات العائل والبكتريا التكافلية من جنس Rhizobium اما نبات الحور فيتكافل مع جنس Actinomyces وجد عند تمزيق العقد الجذرية صبغة حمراء تسبة الهيموجلوبين تسمى البقلوهيموجلوبين وهى المسئولة عن حمل الاوكسجين اللازم لسلسلة الانتقال الالكترونى للمستعمرة الريزومية فى العقد البكتيرية للعائل ليقوم انزيم النيتروجينيز Nitogenase باستخدام بأختزال النيتروجين الجوى الموجود فى حيز التربة ثم فى خلايا العائل ليكون الامونيا ويمر الالكترونات التى مصدرها الايدروجين الناتج من عمليات الاكسدة والاختزال الناتجة من تنفس البكتريا التكافلية ويقوم تيار الالمترونات بقزف الاوكسجين المحمل على صبغة البقلوهيموجلوبين ليتكون الماء فى عملية تشبة عملية التأكسد الطرفى التى سوف يأتى التحدث عنها بالتفصيل عند مناقشة موضوع التنفس فى النبات . زهناك بعض العناصر الغذائية المهمة فى تلك العملية مثل الحديد والنحاس والكوبلت والمولبدنيم . اما الحديد لانة يدخل فى تركيب الصبغة المسئولة عن النقل الالكترونى وايضا النحاس لانة يدخل فى بناء جزيئ البقلهيموجلبين , اما الكوبلت فى جزء من تركيب فيتامين ب12 وهو يدخل ايضا فى تركيب البقلهيموجلوبين اما وظيفة المولبيدنيم فهو تبادل الالكترونات كمكتسب للالكترون ومانح له فى اختزال النيتروجين الىامونيا ويتم ذلك على عدة خطوات حيث يختزل النيتروجين N2 الى ثنائى الاميد HN=NH ثم الى الهيدرازين NH2-NH2 ثم الى الأمونيا NH3
التحولات النيتروجينية بالتربة
تختزل بكتريا Azotobacter الازوت الجوى بساعدة الطاقة المنطلقة من اكسدة المواد العضوية اثناء التنفس وبعد موتها تتحلل تلك البكتريا كما تتحلل المركبات العضوية المضافة للتربة وينتج من التحلل الازوت وهو فى حالة امونيا وتعرف تلك العملية بالنشدرة .
ثم تحدث اكسدة للامونيا لتتحول الى نترات بتاثير بكتريا تسمى ببكتريا التأزت Nitrifying bacteria ويتم ذلك علىبببب خطوتين الاولى يحدث اكسدة للامونيا فتتحول الى النيتريت ويؤديها بكتريا Nitrosomonas, Nitrococcus والخطوة الثانية هى اكسدة النيتريت الى نترات ويؤديها بكتريا Nitrobacter وتلك البكتريا ذاتية التغذية Atrophic وتحتاج فقط الى المواد الغير عضوية لنوها

دورة الأزوت فى الطبيعة The Nitrogen Cycle
يتم تثبيت الأزوت الجوى كما سبق الاشارة لذلك ليقوم النبات بامتصاص النترات والامونيا والبتريت وكذلك المركبات الازوتية العضوية ويحولها الى احماض امينية وبروتيات حيث تشكل الهيكل الرئيسى فى بناء انسجتة الحية ويقوم الحيوان بالتغذية على النبات وعند موت النبات والحيوان تقوم البكتريا بتحللهما الى نشادر ويتحول النشادر الى نيتريت ثم الى نترات
يحدث ايضا تحول النترات الى اكسيد النيتروز N2O وغاز النيتروجين من خلال وساطة كائنات التربة الدقيقة فى عملية Denitification عكس النترتة والتى تنتهى بخروج غاز النيتروجين الى الغلاف الجوى لتكتمل الدورة المعقدة للنتروجين فى الطبيعة , كما كمية صغيرة من النيتروجين تدخل التربة من خلال الامطار الرعدية

يتبع

jomana

عدد المساهمات: 209
تاريخ التسجيل: 25/07/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

رد: موسوعة فسـيـولوجيا النبات

مُساهمة من طرف jomana في الأربعاء ديسمبر 03, 2008 11:58 pm

الاحماض الأمينية Amino acids
كما يستدل من اسمها هى مركبات تجمع خصائص الاحماض والامينات فهى تحتوى على مجموعة كربوكسيل COOH ومجموعة امين NH2 او اكثر وتعتبر الاحماض الامينية مشتقات للاحماض الدهنية باستبدال الهيدروجين بمجموعة امين . والاحماض الدهنية المحتوية على اكثر من ذرة كربون ينتج عنها عدة احماض امينية متشابة فى وضع مجموعة الامين فأن كانت مجموعة الامين على ذرة الكربون الاولى المجاورة لمجموعة الكربوكسيل سمى الحمض الامينى الفا وان كانت مجموعة الامين على ذرة الكربون الثانية سمى الحمض الامينى بيتا وان كانت مجموعة الامين على ذرة الكربون الثالثة سمى الحمض الامينى جاما
والاحماض الامينية الكترولينات امفوتيرية Amphataric بالنسبة لاحتواءها على مجاميع امينو قاعديه ومجموعه كربوكسيل حامضية وتكون الاحماض الامينية احادية الكربوكسيل احاديه الامينو فى الماء محاليل ثنائية القطب تحمل شحنتين احدهما سالبة والاخرى موجبه نتيجه انتقال بروتون H+ مجموعة الكربوكسيل الى مجموعة الامينو ونظرا لوجود شحنه موجبه على مجموعه الامينو وسالبة على مجموعة الكربوكسيل يكون الجزى متعادل كهربائيا والاحماض الامينية تعمل لحامض او كقاعدة فعند وجود وسط متعادل كهربائيا isoelectric point فتكون الشحنات الموجبة والسالبة للحمض متساوية ولا تتحرك تلك الاحماض اذا وضعت تحت تاثير الفصل الكهربى Electrophoresis , اما اذا كان الوسط قاعدى ( pH مرتفع) فأن الحمض يسلك سلوك الأنيون بسبب سيادة NH2/COO- كمجموعات عمل فعالة وعلى النقيض ان كان الحمض فى وسط حامضى ( pH منخفض) فأنة يسلك سلوك الكاتيون بسبب سيادة NH3+ / COOH كمجموعات عمل فعالة وهذا هو دور البروتينات المنظم Buffering ومن امثلة الاحماض الامينية :
الجليسين : يتركب الجليسين من استبدال ذرة هيدروجين من مجموعة الالكيل بحمض الخليك بمجموعة امين
الألانين والجلوتاميك والاسبارتيك: تتكون تلك الاحماض بعملية نقل مجموعة الامين الى الاحماض الكيتونية المناظرة فيتكون الألانين من حمض البيروفيك والجلوتاميك من حمض الالفا كيتو جلوتاريك والاسبارتيك من حمض الاكسالوخليك على التوالى والاحماض الكيتونية سالفة الذكر تنتج من التحولات الكربوهيدراتية خلال دورة حمض الستريك " اثناء التنفس او أكسدة السكر "
التيروزين : يتكون انتقال مجموعة الامين من حمض الجلوتاميك الى الحمض الكيتونى فينايل بيروفيك فيتكون حمض الفينايل الألانين الذى يتحد مع مجموعة ايدوكسيل لينتج حمض التيروزين
السستيتن والسستئين : تتكون من اتحاد كبريتيد الايدروجين مع البيروفات ليتكون السستين ثم السستئين
التربتوفان : يتكون عن طريق تكثيف الاندول مع الحمض الامينى السيرين او تكوين الاندول من حمض الانثرانيليك

البروتينات :
البروتينات نوعان احدهما ذائب فى عصير الخلية والآخر غير قابل للذوبان وهى البروتينات المكونة للاغشية الخلوية , كما توجد البروتينات فى صورة شبة صلبة غروية فى البروتوبلازم او فى صورة صلبة فى البذور
تحتوى البروتينات على الكربون بنسبة 50 – 54 % والايدروجين بنسبة 7 % والنيتروجين بنسبة 16 – 18 % والاوكسجين بنسبة 20 –25 % من وزنها ويشترك الكبريت بسبة 2 % كما يشترك الفسفور فى بعض البروتينات الهامة
يتميز جزئ البروتين بكبر وزنها الجزيئ فانه يكون محاليلا غروية ينتج عنها ضغطا اسموزيا ضعيف بالاضافة الى عدم قدرته على المرور خلال الاغشية شبة المنفذة وبذلك فهو يعمل على تنظيم مرور السوائل الحيوية خلال الأغشية
تتكمون البروتينات من وحدات متكررة من الاحماض الامينية ترتبط مع بعضها بروابط ببتيدية وهى التى بين مجموعة الكربوكسيل لأحد الاحماض الامينية مع مجموعة امين لحمض امينى آخر ويخرج الماء نتيجة هذا الاتحاد لذلك يسمى اتحاد حمضيين اميينين باسم المركب ثنائى الببتيد وسلسلة البروتين المتكونة من عديد من الاحماض الامينية باسم عديد الببتيد Polypeptide .

وتقسم البروتينات تبعا لنقائها بمعنى بنائها من الوحدات الاساسية اى الاحماض الامينية فقط أو دخول مركبات أخرى غير بروتينية فى تركيبها لذلك تقسم الى :
1- البروتينات البسيطة : وهى التى تتحلل الى احماض امينية فقط وتقسم تلك البروتينات حسب درجة ذوبانها الى :
أ‌- الالبيومينات Albumins تذوب فى الماء والمحاليل المخففة للأملاح المتعادلة وتتجمع بالتسخين وتوجد فى البذور وألاوراق
ب‌- الجلوبيولينات Globulins لا تذوب فى الماء وتذوب فى المحاليل المخففة للاملاح المتعادلة وتوجد فى البذور وألاوراق
ت‌- الجلوتيلينات glutelins تذوب فى الاحماض والقواعد المخففة وتوجد فى بذور النجيليات
ث‌- البرولامينات Prolamins تذوب فى كحول الايثانول 50% وتوجد فى بذور النجيليات
2- البروتينات المرتبطة : وهى بروتينات ترتبط بمواد غير بروتينية وتقسم الى
أ‌- البروتينات النووية : وهى البروتينات المرتبطة بالاحماض النووية
ب‌- البروتينات الفسفورية : وهى البروتينات المرتبطة بحمض الفسفوريك وتوجد فى كازين اللبن
ت‌- البروتينات الملونة : وهى البروتينات المرتبطة بصبغات النبات مثل الفيتوكروم والبروتينات الكاروتينية والبروتينات الكلوروفيلية
ث‌- بروتينات الليسيثين : وهى البروتينات المرتبطة بالليسيثين وهى احدى مكونات البروتوبلازم
ج‌- البروتينات الدهنية : وهى البروتينات المرتبطة بالاحماض الدهنية وتوجد فى الاغشية الحيوية
تركيب البروتين
يتركب البروتين من الاحماض الالفا امينية مرتبطة ببعضها بروابط ببتيدية فى سلسلة طويلة تحتوى على عدد قليل جدا من مجموعات أمينية او كربوكسيلية منفردة وهى التى تمثل اطراف سلسلتها الببتيدية وتختلف البروتينات فى بنائها الكيميائى تبعا لعدة اعتبارات كالتالى
* عدد ونوع الاحماض الامينية المكونة لسلاسلها الببتيدية
* ترتيب تتابع الاحماض الامينية بالنسبة لبعضها فى السلسلة الببتيدية
* التوزيع الفراغى للذرات والمجموعات ( R ) بالنسبة لبعضها البعض فى السلسلة الببتيدية وهذا يتوقف لحد كبير على درجة الالتفاف او الالتواء على طول السلسلة والذى يؤدى الى شكل حلزونى Helix
* الشكل والتكوين المجسم ثلاثى الابعاد لجزئ البروتين
* التصاق جزيئات ببعضها مكونة تجمعات ذات وزن جزئ مرتفع
* ارتباط البروتينات مع مواد غير بروتينية مكونة أنواع من البروتينات
المرتبطة
لذلك يتركب البروتين تبعا لعدة مستويات

* التركيب الاولى : Primary structure هو تكوين البروتين على اكثر من سلسلة من عديد البروتين Polypeptide chain ويتم الربط بينهم بروابط غير ببتيدية مثل الرابطة ثنائية الكبريتيد ( - S-S- ) بين اثنين من الاحماض الامينية من نوع السستين او بين السستين والسستئين
* التركيب الثانوى : Secondary structure تتنظم السلاسل الببتيدية فى شكل لولبى Helical او فى شكل صفائح مطوية Pleated sheet او يشكل عشوائى Random ويساعد على تنظيم البروتينات بتلك الاشكال روابط هيدروجينية او بالروابط الملحية او الربط بقوى فان درفالز
* التركيب الثالث : tertiary structure يحدث انطوائات واثناءاتاضافية لتعطى التركيب الثالث وهو الخاص بخواص الانزيم بمعنى عند هدم ذلك التركيب يفقد البروتين والانزيم خواصة وتلك الخواص غير انعكاسية irreversible lost وهذا الفقد فى النشاط يحدث بتعرض البروتين للحرارة العالية اوبتغير رقم الحموضة pH او بالتعرض للأشعة فوق البنفسحية
* التركيب الرابع : Quaternary structure يحدث بأشتراك سلسلتين او اكثر وتأخذ الشكل ثلاثى الابعاد ويتم الربط بالروابط الهيدروةجينية والروابط الكارهة للماء

يتبع

jomana

عدد المساهمات: 209
تاريخ التسجيل: 25/07/2008

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة


صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى