ملخص درس النقل في النبات
1- أنسجة النقل في النباتات الوعائية:
1- الانابيب الغربالية: خلايا حية ينقصها العديد من مكونات الخلايا مثل : 1- الأنوية 2- الرايبوسومات
هذا يسمح بـمرور (عصارة اللحاء) بسهولة .
2- الصفيحة الغربالية: تتصل الأنابيب الغربالية بعضها ببعض في نسيج اللحاء ضمن مناطق (الصفيحة الغربالية) وتعمل على:
(تشكيل أنابيب طويلة) تمتد على طول النبات .
تحتوي عصارة اللحاء على:
1- السكر (السكروز عادة) 2- الحموض الأمينية 3- الهرمونات
وتعمل على نقلها: من أماكن تصنيعها أو وجودها الى جميع أجزاء النبات عن طريق (الأنابيب الغربالية) .
حتى تستخدمها في: 1- العمليات الحيوية 2- تخزينها
توجد أنسجة النقل في الجذور على شكل (أسطوانة وعائية)
توجد أنسجة النقل في الساق والأوراق على شكل (هيئة حزم وعائية)
2- امتصاص الماء من التربة:
الجذر : هو العضو المسؤول عن امتصاص الماء والأملاح المعدنية الذائبة فيه من التربة .
الشعيرات الجذرية: هي امتدادات لخلايا البشرة الخارجية في الجذر وتزيد مساحة السطح المعرض لإمتصاص الماء والأملاح المعدنية .
ينتقل الماء من التربة الى خلايا الجذر عن طريق (الخاصة الأسموزية)
الخاصة الأسموزية: هو انتقال الماء من الأعلى تركيز ماء الى الأقل تركيز ماء .
من الأقل تركيز (املاح معدنية) الى الأعلى تركيز (املاح معدنية)
في التربة: أعلى ماء واقل أملاح معدنية
في خلايا الجذر : أقل ماء وأعلى أملاح معدنية
يبين الشكل دخول الماء من التربة إلى النبات عن طريق الشُّعَيْرات الجذرية.
كيف ينتقل الماء من التربة إلى الُّعَيْرات الجذرية بالخاصية الأسموزية؟
» تنتقل الأملاح من التربة الى خلايا الجذر عبر الشعيرات الجذرية: 1- الانتشار 2- النقل النشط
وتحتاج الى طاقة (ATP).
في التربة: الأقل تركيز أملاح
في خلايا الجذر : الأعلى تركيز أملاح
يبين الشكل دخول الأملاح المعدنية بالنقل النشط عن طريق الشُّعَيْرات الجذرية.
يبين الشكل مسارات انتقال الماء من التربة إلى نسيج الخشب في الجذر.
تدخل الماء في الجذر عن طريق (خلايا البشرة)
تمر خلال ثلاثة مسارات:
1- المسار اللاخلوي
2- المسار الخلوي الجماعي
3- مسار الجدر الخلوية والأغشية البلازمية
تحتوي الجدر الخلوية على طبقة شمعية تسمى (شريط كاسبري) لخلايا (البشرة الداخلية) .
وظيفة شريط كاسبري :
1- يمنع الماء والأملاح الذائبة فيه من دخول الأسطوانة الوعائية خلال (المسار اللاخلوي)
2- منع رجوع الماء والأملاح الذائبة فيه من الأسطوانة الوعائية الى (خلايا القشرة)
فيدخل الماء عبر (المسار الخلوي الجماعي) ليصل نسيج الخشب الذي ينقل الماء الى الساق اولاً ثم الأوراق ثانياً.
3- نقل الماء من الجذور الى أجزاء النبات الأخرى:
عصارة الخشب: تتكون من الماء والأملاح المعدنية الذائبة فيه .
تنتقل عصارة الخشب من الجذر الى اعلى النبات بسبب (عملية النتح)
عملية النتح: فقدان النبات الماء على هيئة بخار ماء في الثغور وبسبب فعل قوى (التماسك) وقوى (التلاصق)
قوى التماسك: تكون الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء.
قوى التلاصق: تكون روابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء والمواد المكونة للجدر الداخلية لخلايا الخشب.
جهد الماء Water Potential: خصيصة فيزيائية تقاس بـ MPa، وتُحدِّد الاتجاه الذي سيتدفَّق فيه الماء، تبعًا لتركيز المواد الذائبة فيه؛ فكلما زاد تركيز المواد الذائبة، انخفضت قيمة جهد الماء.
MPa: ميغاباسكال
الباسكال: وحدة قياس الضغط
ميغا: 106×1
يتأثر معدل النتح بعوامل عدة هي:
4- نقل عصارة اللحاء في النبات:
أ- تصنع أوراق النبات وأجزاؤه الخضراء الأخرى الغذاء عن طريق (البناء الضوئي)
ب- ثم تنقل عصارة اللحاء الى جميع أجزاء النبات والجذور والثمار
بسبب انخفاض معدل عملية (البناء الضوئي) في فصل الشتاء .
(فتعمل الأجزاء التي تخزن الغذاء تصبح مصدر غذاء النبات )
السكروز : هو المكون الرئيس لعصارة اللحاء وينقل وفقاً لفرضية التدفق الضاغط .
(تدفق السكروز)
1- تحميل السكروز من
أ- خلايا المصدر الى
ب- الخلايا المرافقة بالنقل النشط ومنها الى
ج- الأنابيب
2- تركيز السكروز المرتفع في الأنابيب الغربالية يؤدي الى :
أ- دخول الماء من خلايا الخشب المجاورة بالخاصية الأسموزية
ب- تعمل على توليد ضغط مرتفع في الأنابيب الغربالية
ج- تندفع عصارة اللحاء من أنبوب غربالي الى أخر
(تفريغ السكروز)
3- تفريغ السكروز في مكان الاستهلاك او التخزين (بالنقل النشط)
4- خروج السكروز من الأنابيب الغربالية
أ- يؤدي الى خروج الماء في اتجاه خلايا الخشب المجاورة.
♦ الربط بالبيئة
تُعرَّف المعالجة النباتية للمُلوِّثات Phytoremediation بأنَّها استخدام النباتات في تقليل تركيز المواد السّامّة المُلوِّثة للبيئة.
وقد استعمل الباحثون اليابانيون نبات دوّار الشمس لامتصاص المواد المُشِعَّة من المناطق المحيطة بمنطقة مفاعل فوكيشيما بعد انفجاره عام 2011م؛ إذ تمتص جذور نبات دوّار الشمس هذه المواد من التربة عن طريق الجذور، ثم تُخزِّنها في أجزائه المختلفة. وعند جمع هذه النباتات، فإنَّه يُتخلَّص منها بطريقة مناسبة.
♦ الربط بالطب (النباتات مصانع كيميائية.)
يُستخلَص التاكسول (Taxol) من لِحاء نبات صنوبري يُسمّى Taxus brevifolia) Pacific Yew)، وقد اكتشف العلماء فوائده في علاج السرطان أول مرَّة عام 1960م، ثم اعتمدته المؤسسة العامة للغذاء والدواء (Food and Drug Administration (FDA في الولايات المتحدة الأمريكية لعلاج أنواع مختلفة من أورام السرطان عام 1994م، لا سيَّما سرطان المبيض، وسرطان الثدي. يُؤثِّر التاكسول في الأنيبيبات الدقيقة للهيكل الخلوي، ويمنع الخلايا السرطانية من إكمال دورة حياتها.
غير أنَّ نبات Pacific Yew موجود فقط في أماكن محدودة؛ لذا بحث العلماء عن التاكسول في نباتات أُخرى، وحاولوا تصنيعه في المختبر، وقد أظهرت المُركَّبات المُصنَّعة نتائج مُشجِّعة ومُبشِّرة.