الباب الثانى \مفهوم النقل فى النباتات

• 
  </li>
  
• 
  </li>
  
• 
  </li>
  
• 
  </li>
  
• 
  </li>
  
• 
  </li>
  
• 
  

مفهوم النقل



سيد سعد في الإثنين أبريل 28, 2008 3:22 pm

مفهوم النقل

هو الوسيلة التى يستطيع بها الكائن الحى أن يدخل بها المواد الضرورية لداخل جسمة فالنبات الأخضر للقيام بعملية البناء الضوئى يتطلب إمدادا كافيا من CO2 والماء والأملاح المعدنية

فى النباتات البدائية كالطحالب تنتقل هذه المواد من خلية لأخرى بالانتشار والنقل النشط ولا توجد حاجة لأنسجة متخصصة

والنباتات الراقية تنتقل الغازات بالانتشار بينما الماء والأملاح ونواتج البناء الضوئى يتم بأنسجة متخصصة

فى الحيوانات تحصل على الطاقة اللازمة لها فى صورة طعام يتم هضمه وامتصاص المواد الغذائية الذائبة ويتم نقلها وتوزيعها الى مختلف الأنسجة

الحيوانات الصغيرة (البروتوزوا- الهيدرا) يتم انتقال الغازات و المواد الغذائية بالانتشار

الحيوانات الأكثر تعقيدا لها جهاز نقل متخصص ًلا يصلح الانتشار لنقل الغذاء والأكسجين

النقل فى النبات الراقى

يتم إمتصاص الماء والأملاح المعدنية بالجذر لتصل إلى الخشب فى الجذر ومنة الى خشب الساق والأوراق للقيام بعملية البناء الضوئى وتكوين الغذاء عالى الطاقة (المواد الكربوهيدراتية – الدهنية – البروتينية ) وتنتقل هذه المواد الى أماكن التخزين فى الجذر والساق والثمار والبذور ويسلك هذا الغذاء

العضوى طريق الأنابيب الغربالية فى لحاء

الورقة والساق والجذر

دراسة تركيب الساق لأهميته فى فهم عملية النقل

1- البشرة صف واحد من الخلايا البرانشيمية

برميلية الشكل متلاصقة مغطاة بالكيوتين

2- القشرة تتكون من عدة صفوف من الخلايا

أ- الكولنشيمية مغلظة الأركان بالسليلوز

ولها وظيفة دعامية وبها بلاستيدات خضراء

للقيام بعملية البناء الضوئى

ب- الخلايا البرانشيمية مسافات بينية للتهوية

جـ الغلاف النشوى آخر صف - يحفظ حبيبات النشا

3- الاسطوانة الوعائية تشغل حيز كبير وتتكون من:-

(أ)البريسيكل وهو مجموعة من خلايا برانشيمية متبادلة مع مجموعات من الخلايا الليفية وكل مجموعة ألياف تقابل حزمة وعائية من الخارج

ووظيفته تقوية الساق وجعلها قائمة مرنة

(ب)الحزم الوعائية مرتبة فى محيط دائرة والحزمة مثلثة الشكل قاعدتها للخارج

وتتركب الحزمة من

1-اللحاء (للخارج) يتكون من أنابيب غربالية وخلايا مرافقة وخلايا برانشيمية

وظيفته نقل المركبات الغذائية العضوية

2-الكمبيوم من صف واحد من خلايا مرستيمية بين اللحاء والخشب

وظيفته تنقسم خلاياه وتعطى لحاء ثانوى للخارج وخشب ثانوى للداخل

3-الخشب الجزء الداخلى من الحزمة ويتركب من أوعية خشبية وقصيبات وخلايا برانشيمية وظيفته نقل المركبات الغذائية العضوية وتعيم الساق ويتكون من :-

1-الأوعية Vessels يتكون الوعاء من خلايا أسطوانية طويلة تتصل نهاية كل منها

بالأخرى تكوينها فى البداية تتكسر الجدر الأفقية وتصبح الخلايا متصلة الفتحات

ثم يتغلظ الجدار السليلوزى باللجنين (غير المنفذ للماء والمواد الذائبة)

-وتموت محتوياته البروتوبلازمية وبذلك تتكون أنبوبة مجوفة توجد نقر فى الجدار

- دون تغليظ لتسمح بمرور الماء والأملاح من داخل الوعاء الى خارجة

- أنواع التلجنن (حلزونى – دائرى - ) تظهر فى القطاع الطولى وظيفتها تقوية الوعاء وعدم تقوس الجدار للداخل

2- القصيبات Tracheides

تشبه الأوعية ولكن فى القطاع العرضى بشكل خماسى أو السداسى مسحوب الطرف

ومثقبة بالنقر بدلا من أن تكون مفتوحة الطرفين

والحزم الوعائية فى الساق يتصل خشبها بخشب الجذر والورقة ويتصل لحاؤها بلحاء الجذر والورقة فتكون شبكة متصلة من أوعية النقل فى جميع أجزاء النبات

(جـ)النخاع يوجد فى مركز الساق ويتكون من خلايا برانشيمية للتخزين

(ء)الأشعة النخاعية بين الحزم الوعائية وتصل بين القشرة والنخاع وخلاياها برانشيمية





أولا آلية النقل من الجذر الى الورقة

يقوم الخشب بنقل الماء والأملاح من الجذر الى الأوراق

القوى التى تعمل على صعود العصارة





<<<

1- الضغط الجذرى Root pressure إذا قطعت ساق نبات بالقرب من سطح الأرض نلاحظ خروج الماء من الساق (ظاهرة الإدماء) ويتم ذلك بفعل قوة أو ضغط الجذر لوجود امتصاص جذرى مباشر يرجع الى الحركة الاسموزية للماء داخل أنسجة الجذر

ويندفع الماء فى أوعية الخشب الى حد معين يتوقف بعدها لتساوى الضغط الجذرى مع ضغط عمود الماء فى أوعية الخشب المعاكس للضغط الجذرى

لا يمكن تفسير صعود الماء فى الأشجار العالية بالضغط الجذرى الى مسافات شاهقة(علل؟)

لأنة فى أحسن الأحوال لا يزيد على 2ض جو كما يكون منعدماً فى عاريات البذور كالصنوبر وتتأثر هذه القوة بالعوامل الخارجية بسرعة

2- خاصية التشرب Imbibion جدران الأوعية الخشبية التى تتكون من السليلوز واللجنين ذات الطبيعة الغروية لها القدرة على تشرب الماء

لهذه الخاصية(خاصية التشرب )أثر محدود جداًَ فى صعود العصارة(علل؟)

لأن التجارب أثبتت أن العصارة تسير فى تجاويف الأوعية وليس جدرانها

= وتنحصر أهمية هذه الخاصية فى نقل الماء خلال جدران الخلايا حتى تصل الى جدران الأوعية الخشبية والقصيبات فى الجذر ثم خروجه من هذه الأوعية الى الخلايا المجاورة لها فى الأوراق

3- الخاصية الشعرية Capillarity (هى خاصية ارتفاع الماء فى الأنابيب الضيقة) يتراوح قطر الأنابيب الخشبية بين 0.02مم الى 0.5مم ذلك يرتفع الماء فيها بالخاصية الشعرية ولكن تعتبر الخاصية الشعرية من القوى الثانوية الضعيفة لرفع العصارة (علل؟) لآن مدى أرتفاع الماء فى أضيق الأنابيب لا يزيد عن 150 سم

4- نظرية التماسك والتلاصق وقوة الشد الناشئة عن النتح Transpiration-pull &Cohesive and adhesive وضع هذه النظرية العالمان ديكسون وجولى عام 1895

- وهذه القوة هى القوة الأساسية التى تعمل على سحب الماء فى الساق الى مسافات شاهقة تصل الى 100 م - وأثبت ديكسون وجولى أن الماء يسحب من الورقة نتيجة استهلاك الماء فى عمليات الايض (التحول الغذائى ) والنتح والتبخر فى الأوراق

- وتتلخص النظرية فى أن عمود الماء يرتفع فى الأنابيب الخشبية بالقوى الآتية :- 1- قوة تماسك جزيئات الماء ببعضها داخل أوعية الخشب والقصيبات يفسر تكون عمود ماء متصل

2- قوة التلاصق بين جزيئات الماء وجدران الأنابيب الخشبية التى تحافظ على أعمدة الماء معلقة بأستمرار مقاومة تأثير الجاذبية الأرضية .

3- جذب عمود الماء الى أعلى بواسطة عملية النتح المستمرة فى الأوراق.

شروط توافر قوة الشد العالية فى الأنابيب

(أ) أن تكون الأنابيب شعرية .

(ب)تكون جدران الأنابيب ذات خاصية التصاق مع الماء .

(جـ) أن تخلو الأنابيب من الغازات أو فقاعات الهواء حتى لا ينقطع عمود الماء فيها .

تتوافر هذه الشروط فى الأنابيب الخشبية

فسر عدم نجاح نقل بعض الشتلات من المشاتل لزراعتها فى الأرض المستديمة عند تأخر زراعتها بعد النقل وتعرضها للشمس مدة طويلة؟ بسبب دخول الهواء وقطع عمود الماء المتصل.

مسار صعود العصارة من الجذر الى الأوراق

يقلل النتح الرطوبة فى الغرف الهوائية للجهاز الثغرى فى الورقة فيزداد التبخر من خلايا النسيج الوسطى المحيط بغرفة الثغر فيقل امتلاؤها بالماء مما يرفع تركيز عصارتها- ويؤدى ذلك الى جذب الماء من الخلايا المجاورة حتى عناصر الخشب فى العروق الدقيقة ثم الكبيرة فالعرق الوسطى للورقة فيقع الماء الموجود فى عناصر الخشب تحت قوة شد كبيرة فيرتفع الماء فى أوعية خشب و قصيبات الساق والجذر المتصلة ببعضها .

ولايقف الشد الورقى عند حد سحب الماء الذى وصل الى الأسطوانة الوعائية فى الجذر بل ويساعد على الشد الجانبى على من الشعيرات الجذرية.

ثانيا نقل الغذاء الجاهز من الورقة الى جميع أجزاء النبات

ينقل اللحاء العصارة الناضجة (مواد عضوية عالية الطاقة متكونة فى الورقة أثناء البناء الضوئى) فى كل اتجاه الى أعلى لتغذى البراعم والأزهار والثمار والى أسفل لتغذى الساق والمجموع الجذرى

تركيب اللحاء لملائمة وظيفته

يتركب اللحاء من

1--الأنابيب الغربالية خلايا مستطيلة فى القطاع الطولى

وتحتوى على خيوط سيتوبلازمية ولاتحتوى على نواة

2-خلية مرافقة وهى ترافق الخلية الغربالية ذات نواة

وظيفتها تنظيم العمليات الحيوية للأنبوبة الغربالية لاحتوائها

على قدر كبير من الريبوسومات والميتوكوندريا

3-صفائح غربالية تفصل الأنابيب الغربالية عن بعضها

وهى جدر مثقبة تتخلل ثقوبها خيوط السيتوبلازم

دور الأنابيب الغربالية فى النقل

(التجارب الموضحة لدور الأنابيب الغربالية فى النقل )

1-تجربة رابيدن وبور 1945 أتاح العالمان رابيدن وبور لورقة من نبات الفول القيام بعملية البناء الضوئى فى وجود CO2 ويحتوى على الكربون المشع C 14 وبذلك تكونت مواد كربوهيدراتية مشعة أمكن تتبع مسارها وجد أنها تنتقل الى أعلى والى أسفل فى الساق

2- تجربة متلر Mittler تمكن من جمع محتويات الأنابيب الغربالية للتعرف عليها بمساعدة حشرة المن Aphid التى تتغذى على عصارة النبات الناضجة حيث تغرس فمها الثاقب فى أنسجة النبات فيخترقها حتى يصل الى الأنابيب الغربالية فيتدفق الغذاء عبر فمها الى معدتها وعند فصل جسم الحشرة عن فمها وهى تتغذى أمكن جمع محتويات الأنابيب الغربالية وبعد تحليلها ثبت أنها مكونة من المواد العضوية المصنعة فى الأوراق (سكر قصب –أحماض أمينية )

• وتحقق أن هذه هى عصارة اللحاء بأن عمل قطاع فى المنطقة المغروس فيها خرطوم الحشرة فظهر أنة مغروس فى أنبوبة غربالية من لحاء النبات

آلية انتقال المواد العضوية فى اللحاء (العالمان ثاين وكانى Thain &Canny ) فى عام 1961

• استطاع رؤية خيوط سيتوبلازمية طويلة محملة بالمواد العضوية داخل الأنابيب الغربالية وتمتد هذه الخيوط من أنبوبة الى أخرى عبر ثقوب الصفائح الغربالية

• وأمكن تفسير آلية انتقال المواد العضوية فى اللحاء على أساس الأنسياب السيتوبلازمى أى حركة السيتوبلازم حركة دائرية داخل الأنابيب الغربالية والخلايا المرافقة

وأثناء ذلك تنتقل المواد العضوية من طرف الخلية الى الطرف الأخر ثم تمر الى أنبوبة غربالية مجاورة عن طريق الخيوط السيتوبلازمية التى تمر من أنبوبة الى أخرى

وقد ثبت للعلماء أن عملية النقل فى اللحاء عملية نشطة يلزمها مواد ناقلة للطاقة ATP التى تتكون بوفرة فى الخلايا المرافقة وتنتقل عبر خيوط البلازموديزما التى توصل سيتوبلازم الخلية المرافقة على سيتوبلازم الأنبوبة الغربالية

ودعم ذلك أنة ثبت بالتجربة أن عملية النقل فى اللحاء يبطئ عند انخفاض درجة الحرارة أو نقص الأكسجين فى الخلايا مما يبطئ من حركة السيتوبلازم وانسيابة فى الأنابيب الغربالية

شكرااااااااااااااااااااااااا موضوع حلو وتفسيرة بتفصيل افضل من الكتاب

مشكووور أخوي ..
بس حبيت أسألك سؤال ..

س: كم عمر الأنابيب الغربالية ؟ (عاجل)