انتقال مواد در گیاهان(فصل ۶ سال دوم دبیرستان)

ریشه :

ریشه

وظایف

ثابت نگه داشتن گیاه در خاک

نقش اصلی جذب آب و مواد معدنی

از خارج به داخل

روپوست، پوست و استوانه مرکزی

ساختار

روپوست

از هر سلول رو پوستی طویل شده یک تار کشنده در نزدیکی راس ریشه ایجاد می شود (کمی بالاتر از راس ریشه)

یعنی تار کشنده یک سلول کامل نیست بلکه ادامه‌ی یک سلول روپوستی است.

پوست

بیشترین بخش تشکیل دهنده‌ی ریشه

درونی ترین لایه پوست: آندودرم(درون پوست ) که بر روی چهار دیواره‌ی جانبی و عرضی اش نواری از جنس یک لایه مومی به نام سوبرین(چوب پنبه) داردی که نوار کاسپاری نامیده می‌شود بخشی که سوبرین دارد نسبت به آب نفوذ ناپذیر است.

استوانه مرکزی

شامل آوند چوبی، آوند آبکشی و دایره محیطیه (پریسیکل)

ستاره‌ای شکل است به طوری که آوند چوبی ستاره را تشکیل می‌دهد و بین بازو‌های ستاره را آوند آبکشی پر کرده است.

دایره محیطیه پریسیکل  بیرونی ترین لایه‌ی استوانه‌ی مرکزی است که درست در مجاورت آندودرم قرار گرفته است و از سلول‌های پارانشیمی تشکیل شده است.

 

 

در شکل ۶-۲۵ کتاب درسی یه کلمه‌ای می‌بینید به نام پلاسمودسماتا ... حالا این چیه ؟! پلاسمودسماتا پل‌های سیتوپلاسمی است که باعث حرکت سیتوپلاسم زنده یک سلول به سلول مجاورش می‌شود.

انتقال آب از ریشه به بخش‌های مختلف گیاه :

 حالا باید ببینیم آب اصلا چطوری از ریشه عبور کرده و به بخش‌های مختلف گیاه می‌رسه ... بهتره از روی شکل زیر این مطلب رو یادبگیرین.

قسمت اعظم آبی که گیاه جذب می کنه از منطقه‌ی تار‌های کشنده است.

در خاک اطراف گیاه یک لایه‌ی نازکی از آب و یون‌های معدنی وجود داره و زمانی که پتانسیل آب در تار کشنده کم میشه چون در خاک اطراف تار کشنده آب بیشتری وجود داره (در واقع پتانسیل آب بیشتره) فشار اسمزی ایجاد میشه که آب ازجایی که تراکم بیشتری‌ داره به جایی که تراکم کمتری داره حرکت کنه پس آب از خاک وارد تار کشنده میشه و به محض ورود آب به سلول تار کشنده پتانسیل آب اون بالا میره و نسبت به سلول‌های مجاورش بیشتر میشه دوباره آب به علت ایجاد فشار اسمزی  از تار کشنده به سلول‌های داخلی تر منتقل میشه ... هیمنطور این مسیر ادامه داره تا آب وارد آوند چوبی بشه.

زمانیکه آب وارد آوند چوبی میشه پتانسیل آب سلول مجاورش که آب رو وارد آوند چوبی کرده کم میشه و از سلول مجاورش آب رو میگیره. همینطور سلول ها از هم آب میگیرن تا اینکه در نهایت تار کشنده آب رو از خاک بگیره ...

اما برای طی کردن مسیر بالا، آب در عرض ریشه میتونه از دو مسیر استفاده کنه :

مسیر پروتوپلاستی

مسیر غیر پروتوپلاستی

مسیر پروتوپلاستی :

در این مسیر آب و یون‌ها معدنی از فضاهای بین سلولی برای حرکت در عرض ریشه استفاده می‌کنند اما این مسیر فقط تا آندودرم کاربرد دارد. چون در آندودرم نوار کاسپاری مانع نفوذ آب می‌شود و مسیر غیر پروتوپلاستی به مسیر پروتوپلاستی تبدیل می‌شود.

نکتهنکته : مسیر پروتوپلاستی از محل تار کشنده آغاز می‌شود و تا آوند چوب ادامه داره.

نکتهنکته : مسیر غیر پروتوپلاستی از محل تار کشنده آغاز می‌شود و تا آندودرم ادامه دارد و پس از آن به مسیر پروتوپلاستی تغییر می‌کند.

نکتهنکته : کنترل حرکت آب ومواد معدنی به آوند چوبی بر عهده‌ی آندودرم است.

آب و آوند چوبی پیوسته به سمت بالا حرکت می‌کند (به طور کلی وقایع گفته شده در ریشه پیوسته انجام می‌شود.)

شما در زیرنویس شکل تنه‌ی کتاب درسی در صغحه ۹۵ کلمه‌ای به نام «عدسک» به چشمتون میخوره ... عزیزان عدسک در جایی که گیاه ساختار چوبی پیدا کرده به صورت خال‌های ریزی دیده میشه. در عدسک‌ها، سلول‌ها با فاصله از همه قرار دارن که امکان انتشار گازها را بدون ساقه‌ی چوبی فراهم میکنه .

برای اینکه آب از ریشه به سمت ساقه‌ها و برگ‌ها حرکت کنه و بالا بره یا باید آب از بالا کشیده بشه یا از پایین به سمت بالا هل داده بشه ... هر دو رو توضیح میدیم.

حرکت آب از ریشه به بخش‌های مختلف گیاه

کشیده شدن آب از بالا :

حرکت آب در آوند چوبی وابسته به تعرق است. تعرق یعنی خروج آب به صورت بخار از سطح گیاه که بیشتر توسط برگ‌ها انجام می‌شود .قسمت اعظم تعرق از طریق روزنه‌ها انجام می‌شود.

بنابراین زمانیکه آب به صورت بخار از سطح برگ (عمدتا) و نیز ساقه ها خارج می‌شود، کششی ایجاد می‌شود که تا ساقه‌ها و ریشه‌ها امتداد می یابد این کشش، آب را از آوند چوبی ساقه به برگ‌ها که بر اثر تعرق آب از دست داده اند هدایت می‌کند و همچنین آب را از آوند چوبی ریشه به آوند چوبی ساقه هدایت می‌کند. این کشش باعث می‌شود آب از ریشه‌ها بیشتر جذب گیاه شود. به این کشش با مکش که در ستون آوند چوبی ایجاد می‌شود کشش تعرقی می‌گویند.

این کشش تعرقی مستلزم پیوستگی ستون آب در آوند چوبی است این پیوستگی بر اثر نیروی همچسبی (نیرویی که به علت پیوند‌های هیدروژنی بین مولکول های آب وجود دارد) و نیروی دگرچسبی (نیرویی که بین مولکول‌های آب و دیواره آوندچوبی) به وجود می‌آید به این نظریه، نظریه‌ی همچسبی – کشش می‌گویند.

رانده شدن آب از پایین :

نسبت به نظریه بالا اهمیت کمتری دارد. مکانیسم این نظریه بر اساس فشار ریشه‌ای است.

می‌دانیم که بلافاصله بعد از آندودرم، خارجی‌ترین لایه‌ی استوانه مرکزی، یعنی دایره محیطیه قرار گرفته است. یون‌های محلول در آب به صورت فعال و با صرف ATP به دایره‌ی محیطیه به درون آوند چوبی وارد می‌شود. این ورود فعال یون‌ها به آوند چوبی باعث کاهش پتانسیل آب درون آوند چوبی می‌شود و در نتیجه آب اطراف آوند به آن وارد می‌شود و نهایتا این مسیر به جایی ختم می‌شود که دوباره آب از ریشه جذب گیاه شود. تجمع آب در ریشه باعث ایجاد فشار مثبتی می‌شود که آب را به بخش‌های بالایی گیاه هل می‌دهد به این فشار، فشار ریشه‌ای می‌گویند.

نکتهنکته : عامل اصلی کشیده شدن آب به بالا، کشش تعرقی است.

نکتهنکته : فشار ریشه‌ای آب را از پایین به بالا حرکت می‌دهد (یک فشار مثبت است)

حالا باید درمورد تعریق و تعرق توضیح بدیم :

تعریق :  

تعریق

خروج آب از گیاه به صورت مایع(در تعرق خروج آب به صورت گاز بود.)

از نشانه‌های بارز فشار ریشه‌ای

علت ایجاد :

 فشار آب داخل گیاه زیاد است اما تبخیر(تعرق)از شدت جذب(فشار ریشه ای) کم‌تر است مثل شب‌های تابستان که زمین هنوز گرم است وجذب آب ادامه دارد اما به علت خنکی هوا از شدت تعرق کم شده است یا مثلا مناطق گرمسیری که هوا گرم و اتمسفر اشباع از بخار آب است و تعرق کم است.

محل انجام :

روزنه‌های آبی که همیشه باز است و در انتهای آوندهای چوبی قرار دارند.

روزنه‌های آبی در حاشیه برگ‌های لادن، عشقه و گوجه فرنگی و یا در انتهای برگ‌های گیاهان تیره گندم وجود دارد.

 

نکتهنکته : تعریق نباید با شبنم اشتباه گرفته شود چون شبنم در هوای سرد روی گیاه به وجود می‌آید اما در تعریق آب از داخل گیاه به بیرون راه پیدا می‌کند.

 

تعرق :

تعرق

تعرق یعنی خروج آب از گیاه به صورت بخار

محل انجام : روزنه‌های هوایی که باز و بسته می شوند.

روزنه‌های هوایی که در ساختار همه‌ی بخش‌های هوایی جوان گیاه وجود دارند اما تعداد آن‌ها در برگ‌ها از سایر بخش‌ها بسیار بیش‌تر است

ساختمان روزنه‌های هوایی :

هر روزنه توسط یک جفت (۲ عدد) سلول نگهبان روزنه لوبیایی شکل احاطه شده است.

عملکرد روزنه‌های هوایی :

مکانسیم باز شدن:

سلول‌های نگهبان روزنه از سلول‌های روپوستی اطرافشان آب جذب می‌کنند و متورم می‌شوند و فشار آماس در آنها افزایش می‌یابد. دو عامل مهم باعث می‌شود که سلول ‌های نگهبان روزنه از هم فاصله بگیرند و روزنه باز شود :

الف – آرایش شعاعی رشته‌های سلولزی که باعث طویل شدن سلول‌های نگهبان روزنه می‌شود اما از افزایش قطر آن (انبساط عرضی) جلوگیری می کند.

ب- هنگام انبساط طول دیواره‌ی مشترک بین این دو سلول در محل تماس ثابت باقی می‌ماند در نتیجه هنگام ورود آب، دیواره‌های پشتی از دیوراه شکمی منبسط‌تر می‌شوند.


مکانیسم بسته شدن :

هنگامی که روزنه ها باز شد تعرق انجام می شود با خروج آب از سلول های نگهبان روزنه این سلول ها کوتاهتر می شوند و به هم نزدیک می شوند تا روزنه بسته شود و تعرق متوقف شود.

بدون وجود پدیده ی تعرق آب از خاک به برگ ها نخواهد رسید (بخاطر همون نظریه کشش تعرقی)

نکتهنکته : عواملی که می‌تواند تعرق را افزایش دهد :

باد و هوای خشک- دماهای بالا – نور (به علت القای باز شدن روزنه)

در هوای مرطوب به علت اشباع هوا از مولکول‌های آب، تعرق کم است.

نکتهنکته : می‌دونین که در هوای گرم بدن ما عرق می‌کنه تا اثر خنک کنندگی رو روی بدنمون داشته باشه ... در گیاه تعرق این کار رو انجام میده و در نور مستقیم خورشید از بالا رفتن دمای گیاه جلوگیری میکنه و خشک نگهش میداره!

سازش‌های گیاهان برای کاهش تعرق عبارتند از :

داشتن روزنه‌های فرورفته و کاهش تعداد روزنه‌ها در اقلیم‌های سرد و خشک (درختان کاج)، یا گرم(تیره کاکتوس) و داشتن کرک بر روی برگ‌ها از این سازش ها هستند.

در گیاهان تیره‌ی گل ناز، روزنه‌ها در روز بسته و در شب باز هستند.

 

 پدیده‌ی حباب‌دار شدگی هوا :

این پدیده در آوند چوبی اتفاق می‌افتد.

درون شیره‌ی خام گاز‌های محلول وجود دارد زمانی که تعرق زیاد باشد این گاز‌ها تمایل به خروج از شیره‌ی خام را دارند؛ این مولکول‌های گاز به هم وصل می شوند و حباب هوای بزرگی درون آوند چوبی تشکیل می‌شود. به این پدیده حباب‌دار شدگی می‌گویند.

پدیده‌ی بذر افشانی هوا :

به دلیل ساختار خاص لان‌ها در دیواره‌ی آوندچوبی و تراکئید‌ها امکان انتشار حباب‌های هوا از یک آوند به آوند دیگر بسیار کم است. اما اگر فشار ناشی از حباب‌ها زیاد شود ممکن است از یک آوند به آوند مجاور منتشر شود و به این پدیده بذر افشانی هوا می‌گویند.

نکتهعامل افزایش احتمال حباب دار شدگی :

 انجماد(به علت حل شدن هوا در یخ)

 نیش حشرات

 شکستن شاخه

 

علت کاهش احتمال حباب دار شدگی :

افزایش فشار ریشه‌ای ( چون آب ورودی بیش تر از آب خروجی از گیاه است از جدا شدن موکول‌های هوا جلوگیری می‌کند.)

تمرینتمرین

برای اینکه بدونید چقدر از چیزایی خوندین یادتون مونده و حواستون سر جاش بوده لطفا عبارت‌های خالی رو پر کنید.

 

بخش اعظم ریشه گیاهان :......................

داخلی‌ترین پوسته ریشه :......................

جنس نوار کاسپاری: .....................

خارجی‌ترین لایه استوانه مرکزی: .....................

محل اتمام مسیر غیر پروتوپلاستی: .....................

عامل اصلی حرکت آب در آوند چوبی: .....................

محل انجام تعرق: .....................

محل انجام تعریق: .....................

روزه‌های همیشه باز: .....................

نوع انبساط سلول‌های نگهبان روزنه: .....................

عامل کاهنده‌ی حبابدار شدگی : .....................

 

 


حرکت ترکیبات آلی :

ترکیبات آلی درون آوند‌های آبکشی حرکت می‌کند. برای چگونگی این حرکت یک گیاه شناس آلمانی به نام ارنست مونش مدلی را به نام فشار یا جریان توده‌ای ارایه داد.

در این فرضیه حرکت مواد عالی گیاهی بر اساس شیب فشاری است که بین منبع و مصرف وجود دارد.

مرحله‌ی ۱ :

قند‌های محلول از منبع که همان سلول میان‌برگ است به سلول همراه منتقل می‌شود و به روش انتقال فعال یعنی با صرف انرژی (ATP) وارد سلول غربالی آوند آبکشی می‌شود، این مرحله بارگیری آبکشی نام دارد.

انتقال مواد عالی در گیاهان

مرحله‌ي ۲:

قند‌ها درون سلول غربالی در نزدیکی محل منبع زیاد می‌شود همین امر باعث می‌شود پتانسیل آب سلول غربالی کم شود و در نتیجه آب از آوند چوبی به روش اسمز وارد آوند آبکشی شود.

مرحله ۳ :

 فشار آب داخل سلول غربالی آوند آبکشی زیاد می‌شود و در نتیجه  قند به همراه دیگر محتویات شیره‌ی پرورده به سمت محل مصرف به صورت جریان توده‌ای حرکت می‌کند.

مرحله ۴ :

قند موجود در شیره‌ی پرورده به روش انتقال فعال (صرف ATP) از سلول غربالی آوند آبکشی وارد سلول همراه شده و از آنجا وارد مرحله مصرف می‌شود. که این مرحله باربرداری آبکشی نام دارد. با ورود قند به محل مصرف پتانسیل آب سلول غربالی زیاد می‌شود و درنتیجه آب وارد آوند چوبی می‌شود و به طرف بالا حرکت می‌کند.

 

نکتهتذکر : شیره‌ی پرده درون آوند آبکشی و شیره‌ی خام درون آوند چوبی جریان دارد.

نکتهنکته : بارگیری آبکشی و باربرداری آبکشی به روش انتقال فعال انجام می‌شوند.

سلول‌های همراه که دارای میتوکندری فراوان هستند انرژی مورد نیاز برای حرکت فعال ترکیبات آلی آوند آبکشی را تامین می‌کنند.

بافت‌های ذخیره‌ای گیاه، هنگام وارد کردن ترکیبات آلی در محل ‌های مصرف و هنگام صدور ترکیبات آلی «محل‌های منبع» نامیده می‌شوند.

حرکت ترکیبات آلی درون گیاه از منبع به محل مصرف جا به جایی نامیده می‌شود.

علت پیچیده تر بودن ترکیبات آلی در گیاه نسبت به حرکت آب

 

آب در آوند چوبی فقط به سمت بالا حرکت می‌کند اما ترکیبات آلی در آوند آبکشی در تمام جهات حرکت می‌کنند.

آب در سلول خالی آوند چوبی حرکت می‌کند اما ترکیبات آلی از سیتوپلاسم زنده اند آبکشی عبور می‌کنند

آب می تواند از طریق غشا‌های سلولی منتشر شود اما ترکیبات آلی این توانایی را ندارند.

 

 

شته‌ها حشراتی هستند که به صورت کلنی روی ساقه‌های زندگی می‌کنند این حشرات خرطوم‌های دهانی خود را تا محل آوند‌های آبکشی فرو می‌برند و از شیره‌ی پرورده تغذیه می‌کنند برای جمع آوری شیره‌ی پرورده نخست آن‌ها را بی حس می‌کنند و سپس خرطوم آن‌ها را قطع می‌کنند.

تمرین تمرین

از روش‌های جمع آوری شیره‌ی پرورده :...................

محل تامین انرژی ترکیبات آلی گیاه :...................

کدام مراحل جریان فشاری با مصرف انرژی است :...................

نکتهنکات مربوط به فعالیت

نحوه تشخیص رطوبت

استفاده از کاغذ آغشته به کلرید کبالت

خشک : آبی رنگ

مرطوب :  صورتی رنگ

 از آشام سنج برای اندازه‌گیری سرعت صعود آب از ساقه گیاه استفاده می‌شود.

مؤلف : «علیرضا سیاحی»


ضمیمه!

اصلی‌ترین و مهم‌ترین «معیار» در یک مجموعه‌ی آموزشی(فیلم یا کتاب و یا جزوه)، آن است که در این مجموعه، یک «روندِ آموزشی» حاکم باشد؛ یعنی اگر کسی مجموعه‌ی آموزشی را مطالعه کرد، در آخر بتواند به یک نتیجه‌گیری درست در آن درس برسد.(یعنی مفهوم و هدف کلی درس را دریابد.)

فیلم‌های آموزشی آکادمی کنکور و همچنین جزوه‌های سایت، بر همین اساس طراحی شده‌اند، که دانش‌آموز و یا داوطلب، با دیدن هر فیلم به مفهوم و هدفِ درس پی می‌برد و نیز تمامِ ریز نکات هر فصل را در خلال درس یاد می‌گیرد..

آکادمی کنکور، در طولِ مسیر پیشرفت، هرگونه انتقاد و پیشنهاد را می‌پذیرد...

لطفا ما را در مسیر پیشرفت یاری کنید...

ثبت نام در سایت در کمتر از ۳۰ ثانیه

 

به این جزوه آموزشی امتیاز دهید:
لطفا برای امتیاز دادن به این مطلب وارد شوید.
تعداد افراد امتیاز دهنده: 6 | امتیاز: 4/33 از 5
سلام روزانه هاى فرورفته گفته شده از عوامل كاهش تعرق ميباشد،چرا؟مگر هر چى روزنه فرورفته تَر باشد به دسته جات اوندي نزديكتر نميشود و تورژسانس در ان رخ دهد كه خود باعث تبخير بيشتر اب شود؟ ممنون