معلومة

لماذا تقترب الثغور في ضوء منخفض الكثافة؟


تنغلق الثغور أثناء الضوء عالي الكثافة لمنع النتح المفرط ولكن لماذا تغلق أثناء انخفاض شدة الضوء؟ يرجى التوضيح بلغة سهلة الفهم لأنني في المستوى العاشر فقط.


تتمثل الوظيفة الأساسية للثغور المفتوحة في تعزيز تبادل الغازات في أنسجة الأوراق: ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي هو ركيزة لعملية التمثيل الضوئي. من الآثار الجانبية لفتح الثغور زيادة فقدان الماء من خلال النتح. إذا كانت شدة الضوء منخفضة ، فسوف تنخفض عملية التمثيل الضوئي: في ظل هذه الظروف يكون من المنطقي إغلاق الثغور للحفاظ على المياه.


العوامل المؤثرة في فتح وإغلاق الثغور: 4 عوامل

التفاصيل المذكورة أعلاه تتعلق بآلية فتح وإغلاق الثغور النشطة ضوئيًا (أي الثغور التي تفتح خلال النهار) ، ولكن في بعض النباتات (على سبيل المثال ، النباتات النضرة مثل Opuntia) تفتح الثغور أثناء الليل 2.

وفقًا لـ Pallas (1969) و Ehrler (1972) عندما يكون هناك نقص في O2 يؤدي إلى تكوين الأحماض العضوية التي تؤدي إلى تناول أيونات K + (تشبه بقية التفاعلات تلك الموجودة في الثغور النشطة ضوئيًا).

العوامل المؤثرة في فتح وإغلاق الثغور:

1. الضوء:

من بين العوامل الخارجية ، يلعب الضوء دورًا مهيمنًا في حركة الخلايا الحامية. الضوء الأزرق والأحمر فعالان في كل من عملية التمثيل الضوئي وفتح الثغور. ومع ذلك ، وجد أن الضوء الأزرق أكثر فعالية (بالنسبة للضوء الأحمر) في التسبب في فتح الثغور منه في عملية التمثيل الضوئي.

في مستويات الإضاءة المنخفضة ، قد يتسبب الضوء الأزرق في فتح الثغور عندما لا يكون للضوء الأحمر أي تأثير على الإطلاق. يتسبب الضوء الأزرق في حركة K +. يُعتقد الآن أن الضوء الأزرق يعزز تكسير النشا إلى جزيئات PEP التي يمكنها قبول ثاني أكسيد الكربون2 إنتاج حمض الماليك.

2. محتوى الماء في خلايا البشرة:

حركة الخلايا الحامية هي ظاهرة تورم والخلايا الحامية تستمد الماء من خلايا البشرة المجاورة ، وبالتالي فإن المحتوى المائي لهذه الأخيرة لا بد أن يؤثر على هذه الظاهرة.

3. درجة الحرارة:

تؤدي الزيادة في درجة الحرارة إلى فتح الثغور. درجة الحرارة لها تأثير كبير على نفاذية جدار الخلايا الحامية وبالتالي تؤثر بشكل كبير على الظاهرة التناضحية المسؤولة عن حركة هذه الخلايا.

4. العناصر المعدنية:

نقص بعض العناصر المعدنية مثل النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم له بعض التأثير على فتح وإغلاق الثغور (Desai ، 1937).


السيطرة على النتح

يؤدي الغلاف الجوي الذي تتعرض له الورقة إلى النتح ، ولكنه يتسبب أيضًا في فقد كميات هائلة من الماء من النبات. قد يُفقد ما يصل إلى 90 في المائة من الماء الذي تمتصه الجذور من خلال النتح.

الأوراق مغطاة بطبقة شمعية بشرة على السطح الخارجي مما يمنع فقدان الماء. لذلك ، يتم تنظيم النتح بشكل أساسي من خلال فتح وإغلاق الثغور على سطح الورقة. الثغور محاطة بخليتين متخصصتين تسمى الخلايا الحامية ، والتي تفتح وتغلق استجابة للإشارات البيئية مثل كثافة الضوء وجودته ، وحالة ماء الأوراق ، وتركيزات ثاني أكسيد الكربون. يجب أن تفتح الثغور للسماح للهواء المحتوي على ثاني أكسيد الكربون والأكسجين بالانتشار في الورقة من أجل التمثيل الضوئي والتنفس. عندما تكون الثغور مفتوحة ، يفقد بخار الماء في البيئة الخارجية ، مما يزيد من معدل النتح. لذلك ، يجب أن تحافظ النباتات على التوازن بين التمثيل الضوئي الفعال وفقدان الماء.

تطورت النباتات بمرور الوقت للتكيف مع بيئتها المحلية وتقليل النتح (الشكل 2). النباتات الصحراوية (xerophytes) والنباتات التي تنمو على النباتات الأخرى (النباتات الهوائية) لديها وصول محدود إلى الماء. عادةً ما تحتوي هذه النباتات على بشرة شمعية أكثر سمكًا من تلك التي تنمو في البيئات المعتدلة وذات المياه الجيدة (الخلايا المتوسطة). تمتلك النباتات المائية (النباتات المائية) أيضًا مجموعتها الخاصة من تكيفات الأوراق التشريحية والمورفولوجية.

الشكل 2. النباتات مناسبة لبيئتهم المحلية. (أ) Xerophytes ، مثل صبار الإجاص الشائك (Opuntia sp.) و (ب) النباتات الهوائية مثل هذه الاستوائية Aeschynanthus perrottetii تكيفت مع موارد مائية محدودة للغاية. يتم تعديل أوراق التين الشوكي إلى أشواك ، مما يقلل نسبة السطح إلى الحجم ويقلل من فقد الماء. يحدث التمثيل الضوئي في الجذع الذي يخزن الماء أيضًا. (ب) A. perottetii الأوراق لها بشرة شمعية تمنع فقدان الماء. (ج) Goldenrod (سوليداجو س.) هو نبات متوسط ​​الحجم ، مناسب تمامًا للبيئات المعتدلة. (د) النباتات المائية ، مثل زنبق الماء المعطر هذا (Nymphaea odorata) ، تتكيف لتزدهر في البيئات المائية. (الائتمان أ: تعديل العمل بواسطة جون سوليفان الائتمان ب: تعديل العمل بواسطة L. Shyamal / رصيد ويكيميديا ​​كومنز ج: تعديل العمل بواسطة Huw Williams credit d: تعديل العمل بواسطة Jason Hollinger)

غالبًا ما تحتوي النباتات Xerophytes و epiphytes على غطاء سميك من trichomes أو من الثغور الغارقة تحت سطح الورقة. Trichomes هي خلايا بشرة شبيهة بالشعر تفرز الزيوت والمواد. تعمل هذه التعديلات على إعاقة تدفق الهواء عبر مسام الفم وتقليل النتح. توجد طبقات البشرة المتعددة بشكل شائع في هذه الأنواع من النباتات.


C3-C4 التمثيل الضوئي المتوسط

مور وآخرون. أشر إلى Flaveria (Asteraceae) و Panicum (Poaceae) و Alternanthera (Amarantheceae) كأجناس تحتوي على أنواع وسيطة بين C3 و C4 التمثيل الضوئي. تحتوي هذه النباتات على تشريح أوراق وسيطة تحتوي على خلايا غمد الحزمة التي تكون أقل تميزًا وتطورًا من نباتات C4.

تتميز هذه المواد الوسيطة بمقاومتها للتنفس الضوئي بحيث يمكنها العمل في درجات حرارة أعلى وبيئات أكثر جفافاً من مصانع C3. على اليمين ، نطاقات CO2 يتم عرض نقاط التعويض للأنواع الثلاثة من النباتات. نقاط التعويض هذه هي القيم التي تتوقف عندها النباتات عن توفير التمثيل الضوئي الصافي.

يأتي الارتباط بالظروف الحارة والجافة من حقيقة أن جميع النباتات ستغلق ثغورها في الطقس الحار والجاف للحفاظ على الرطوبة ، كما أن التثبيت المستمر للكربون من الهواء يسقط ثاني أكسيد الكربون.2 بشكل كبير من تركيز في الغلاف الجوي يبلغ 380 جزء في المليون اسميًا (قيمة 2004). إذا كان CO2 نقطة التعويض أقل من المقياس أعلاه ، يمكن أن يعمل المصنع في ظروف أكثر حرارة وجفافًا. يتم وضع الحدود من خلال حقيقة أن rubisco تبدأ في إصلاح الأكسجين بدلاً من ثاني أكسيد الكربون2، التراجع عن عمل التمثيل الضوئي. تحمي مصانع C4 روبيكو من الأكسجين ، لذا يمكنها العمل على طول الطريق وصولاً إلى صفر CO بشكل أساسي2 بدون بداية التنفس الضوئي.


1st PUC Biology Photosynthesis in Higher Plants NCERT Text Book أسئلة وأجوبة

السؤال رقم 1.
من خلال النظر إلى نبات خارجيًا ، يمكنك معرفة ما إذا كان النبات C3 مسخ4؟ لماذا و كيف؟
إجابة:
ج4 تتكيف النباتات مع الظروف المناخية الجافة التي يمكن أن تنمو بشكل جيد في درجات الحرارة العالية. لا يمكن القول بشكل قاطع أن المصنع هو C3 مسخ4 من خلال النظر إلى المظهر الخارجي ، يمكن إجراء بعض التخمين من خلال النظر إلى بنية الأوراق السمين لـ C.4 النباتات.

السؤال 2.
من خلال النظر إلى الهيكل الداخلي للنبات ، يمكنك معرفة ما إذا كان النبات C3 مسخ4؟ يشرح.
إجابة:
الخلايا الكبيرة بشكل خاص حول الحزم الوعائية لـ C.4 تسمى نباتات المسار بخلايا غمد الحزمة ، ويقال أن الأوراق التي تحتوي على مثل هذا التشريح لديها & # 8216Kranz1 تشريح. & # 8216Kranz & # 8217 تعني & # 8216wreath & # 8217 وهو انعكاس لترتيب الخلايا. قد تشكل خلايا غلاف الحزمة عدة طبقات حول الحزم الوعائية ، وتتميز بوجود عدد كبير من البلاستيدات الخضراء ، وجدران سميكة منيع للتبادل الغازي ولا توجد فراغات بين الخلايا.

السؤال 3.
على الرغم من وجود عدد قليل جدًا من الخلايا في ج4 ينفذ النبات مسار التخليق الحيوي & # 8211 Calvin ، ومع ذلك فهو عالي الإنتاجية. هل يمكنك مناقشة لماذا؟
إجابة:

  1. في C4 النباتات ، تحدث دورة كالفين التخليقية الحيوية فقط في أغلفة الحزمة. على الرغم من عدد قليل من الخلايا التي تؤدي دورة كالفين في C.4 النباتات ، فهي عالية الإنتاجية بسبب الحد الأدنى من خسائر التنفس الضوئي.
  2. يتم تبنيها لظروف مناخية متنوعة مثل C4 يمكن للنباتات تخليقها عند مستوى منخفض جدًا من ثاني أكسيد الكربون2 التركيز بينما لـ C3 النباتات CO2 التركيز هو العامل المحدد.
  3. ج4 يمكن للنباتات توليف في درجات حرارة عالية بينما C.3 لا يمكن للنباتات.
  4. الانسحاب السريع للبنية الضوئية من خلايا غلاف الحزمة لأنها تقع فوق الحزم الوعائية.
  5. يستمر التمثيل الضوئي حتى عند إغلاق الثغور بسبب تثبيت ثاني أكسيد الكربون2 أطلق من خلال التنفس.

السؤال 4.
RuBisCO هو إنزيم يعمل ككربوكسيلاز وأكسجيناز. لماذا تعتقد أن RuBIsCO تنفذ المزيد من الكربوكسيل في C4 النباتات؟
إجابة:
RuBisCo لديه تقارب أكبر بكثير لـ CO2 من O2. إنه التركيز النسبي لـ O2 وشارك2 التي تحدد أي من الاثنين سوف يرتبط بالإنزيم. في C3 بعض النباتات O2 لا يرتبط بـ RuBisCo وبالتالي CO2 انخفض التثبيت.

في C4 لا يحدث استنشاق ضوئي للنباتات. هذا لأن لديهم آلية تزيد من تركيز ثاني أكسيد الكربون2 في موقع الانزيم. يحدث هذا عندما يكون C.4 يتم تكسير الحمض من الميزوفيل في خلايا الحزمة لإطلاق ثاني أكسيد الكربون2. يؤدي هذا إلى زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون داخل الخلايا2. بدوره ، يضمن هذا أن يعمل RuBisCo ككربوكسيلاز يقلل من نشاط الأوكسجين.

السؤال 5.
لنفترض أن هناك نباتات تحتوي على تركيز عالٍ من الكلوروفيل ب لكنها تفتقر إلى الكلوروفيل أ ، فهل ستنفذ عملية التمثيل الضوئي؟ إذن لماذا تحتوي النباتات على الكلوروفيل ب والأصباغ الملحقة الأخرى؟
إجابة:
لا ، يحدث التمثيل الضوئي في النباتات التي تحتوي على نسبة عالية من الكلوروفيل "ب" ولكنها تفتقر إلى الكلوروفيل "أ" لأن جزيء الكلوروفيل "أ" يشكل مركز تفاعل في كل من النظامين الضوئي الأول والثاني الذي يحول الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية ويثير الإلكترونات لتحللها الضوئي. ماء.

يحدث أقصى قدر من التمثيل الضوئي عند الأطوال الموجية التي يمتصها جزيء الكلوروفيل "أ" ، أي المناطق الزرقاء والحمراء.

على الرغم من أن الكلوروفيل أ هو الصباغ الرئيسي المسؤول عن حبس الضوء ، فإن أصباغ الثايلاكويد الأخرى مثل الكلوروفيل ب ، والزانثوفيل ، والكاروتينات ، والتي تسمى أصباغ الملحقات ، تمتص الضوء أيضًا وتنقل الطاقة إلى الكلوروفيل أ.

في الواقع ، فهي لا تتيح فقط نطاقًا أوسع من الأطوال الموجية للضوء الوارد لاستخدامها في عملية التمثيل الضوئي ولكن أيضًا لحماية الكلوروفيل من الأكسدة الضوئية.

السؤال 6.
لماذا يكون لون الورقة في الظلام أصفر في كثير من الأحيان ، أو أخضر شاحب؟ أي صبغة تعتقد أنها أكثر استقرارًا؟
إجابة:
يمكننا البحث عن إجابة لهذه الأسئلة من خلال محاولة فصل أصباغ الأوراق لأي نبات أخضر من خلال الكروماتوغرافيا الورقية. يوضح الفصل الكروماتوغرافي لأصباغ الأوراق أن اللون الذي يمكننا رؤيته في الأوراق لا يرجع إلى صبغة واحدة ولكن بسبب أربعة أصباغ: الكلوروفيل (أ) (مشرق أو أخضر مزرق في الكروماتوجرام) ، الكلوروفيل (ب) (أصفر -أخضر) وزانثوفيل (أصفر) وكاروتينات (أصفر إلى أصفر برتقالي). الكلوروفيل (أ) هو الصباغ الرئيسي المرتبط بعملية التمثيل الضوئي.

السؤال 7.
انظر إلى أوراق نفس النبات على الجانب المظلل وقارنها بالأوراق الموجودة على الجانب المشمس. أو قارن بين النباتات المحفوظة بوعاء في ضوء الشمس مع تلك الموجودة في الظل. أي منهم لديه أوراق خضراء داكنة؟ لماذا ا؟
إجابة:
في النبات المشمس ، يكون لون الأوراق أخضرًا داكنًا لأنه في النباتات المشمسة يحدث التمثيل الضوئي بينما يكون معدل التمثيل الضوئي منخفضًا في النبات المظلل.

السؤال 8.
يوضح الشكل تأثير الضوء على معدل التمثيل الضوئي. بناءً على الرسم البياني ، أجب عن الأسئلة التالية

(أ) عند أي نقطة / نقاط (A ، B ، أو C) في المنحنى يكون الضوء عاملاً مقيدًا؟
إجابة:
النقاط B-C للمنحنى ، لم يزداد المعدل مع زيادة تركيزه لأنه في ظل هذه الظروف ، يصبح الضوء عاملاً مقيدًا.

(ب) ما هي العوامل المحددة التي يمكن أن تكون في المنطقة "أ"؟
إجابة:
يُظهر معدل التمثيل الضوئي زيادة متناسبة مع نسبة معينة من ثاني أكسيد الكربون2 التركيز (في المنطقة أ من المنحنى) ، وبعد ذلك يصبح المعدل مرة أخرى ثابتًا ، ولا يظهر أي زيادة بزيادة ثاني أكسيد الكربون2 تركيز.

(ج) ماذا تمثل C و D على المنحنى؟
إجابة:
إذا تضاعفت شدة الضوء ، أي النباتات تتعرض لوحدتين من الضوء ، CO2 يصبح التركيز مرة أخرى عاملاً مقيدًا يتجاوز هذا التركيز (تمثل النقطتان C و D على المنحنى.

السؤال 9.
قارن بين الآتي:

  1. ج3 و ج4 الممرات
  2. الفسفرة الضوئية الحلقية وغير الدورية
  3. تشريح الورقة في C.3 و ج4 النباتات.

إجابة:
(1) الفرق بين ج3 و ج4 المسارات:

  1. المتقبل الأساسي لـ CO2 هو RUBP ، وهو مركب مكون من 5 كربون
  2. أول منتج مستقر هو مركب 3-PGA a 3 كربون.
  3. تعمل تحت تركيز منخفض من ثاني أكسيد الكربون2 في خلايا ميسوفيل.
  4. كو2 مرة واحدة ثابتة لا يتم تحريرها مرة أخرى.
  5. هناك ابتسامة صافية لجزيء جلوكوز واحد باستهلاك 6 CO2الجزيئات.
  6. تثبيت جزيء واحد من أول أكسيد الكربون2 يحتاج 3ATP و 2 NADPH2الجزيئات. وهكذا ج3، المسار يتطلب 18 ATP لتخليق جزيء واحد من الجلوكوز.
  7. ج3 دورة تعمل في جميع فئات المصانع.
  8. معدل ثاني أكسيد الكربون2 التثبيت بطيء
  9. درجة الحرارة المثلى لتشغيل دورة كالفين هي 10-25 درجة مئوية.

ج4 Pathway أو Hatch & amp Slack:

  1. المتقبل الأساسي لـ CO2 هو PEP ، مركب 3 كربون
  2. أول منتج مستقر هو حمض oxaloacetic ، وهو مركب رباعي الكربون.
  3. يمكن أن تعمل تحت CP منخفضة للغاية2والتركيز في خلايا الميزوفيل.
  4. كو2 بمجرد أن يتم إصلاحها ، يتم تحريرها مرة أخرى في خلايا غلاف الحزمة والتي يتم إصلاحها وتقليلها أخيرًا بواسطة دورة كالفين.
  5. لا يوجد ربح صاف. بل يتضمن استهلاكًا إضافيًا لـ 12 جزيء ATP لكل جزيء جلوكوز مركب.
  6. تثبيت جزيء واحد من أول أكسيد الكربون2 يحتاج إلى جزيئات 2ATP بالإضافة إلى تلك المطلوبة في C.3 دورة. سي4 يتطلب المسار 30 ATP لتخليق جزيء واحد من الجلوكوز.
  7. ج4 دورة تعمل فقط في C4 النباتات.
  8. معدل ثاني أكسيد الكربون2التثبيت أسرع.
  9. درجة الحرارة المثلى لتشغيل C4، الدورة 30-45 درجة مئوية

(2) الاختلافات بين الفسفرة الضوئية الدورية وغير الدورية:

  1. يتم تنفيذه بواسطة نظام ضوئي I بشكل مستقل في اللحمية أو الثايلاكويدات.
  2. في هذا ، لا يلزم وجود مصدر خارجي للإلكترونات لأن نفس الإلكترونات يتم إعادة تدويرها.
  3. لا يرتبط بالتحلل الضوئي للماء وبالتالي لا يتطور الأكسجين.
  4. في هذا ، يتم إرجاع الإلكترون الذي تم طرده بواسطة مركز الصور المثير P700 إليه بعد المرور عبر سلسلة من ناقلات الإلكترون في ETS ، ومن ثم يطلق عليه اسم الفسفرة الضوئية الحلقية.
  5. يتم تنشيطه بواسطة ضوء بطول موجة 700 نانومتر.
  6. يولد ATP فقط. لا يوجد تكوين لـ NADPH ،
  7. لا يتلقى الكلوروفيل أي إلكترونات من الماء.
  8. تعمل في ظل كثافة منخفضة للضوء ، أو ظروف لاهوائية ، أو عندما يكون ثاني أكسيد الكربون2، التوافر ضعيف.
  9. لا يشارك النظام في عملية التمثيل الضوئي إلا في بعض أنواع البكتيريا.
  1. يتم تنفيذه بشكل جماعي بواسطة كل من أنظمة الصور PSI و amp PSII في جرانا ثايلاكويدس.
  2. تتطلب هذه العملية مانحًا خارجيًا للإلكترون.
  3. يرتبط بالتحلل الضوئي للماء وبالتالي يتطور الأكسجين فيه.
  4. في هذا ، طرد إلكترون من مركز التصوير المثير P680 لا يتم إرجاعه إليه بعد المرور عبر سلسلة من ناقلات الإلكترون ، ولكنه يصل إلى NADP ومن ثم يطلق عليه اسم الفسفرة الضوئية غير الدورية. في هذا الماء هو المصدر النهائي للإلكترونات و NADP + هو المتقبل النهائي.
  5. في هذا ، تمتص مراكز التصوير الضوء بطول 680 نانومتر بالإضافة إلى 700 نانومتر من الطول الموجي.
  6. ينتج كلا من ATP وكذلك NADPH2
  7. المصدر النهائي للإلكترونات هو التحلل الضوئي للماء.
  8. تعمل في ظل ظروف الإضاءة والأيروبيك المثلى وفي وجود ثاني أكسيد الكربون2
  9. هذا النظام متصل بـ CO2 التثبيت وهو المسيطر في النباتات الخضراء.

(3) الاختلافات بين تشريح الورقة في C.3 و ج4 النباتات:

ج3، تشريح الصقيع:
يتأثر معدل التمثيل الضوئي بتشريح الأوراق لأنه يؤثر بشكل كبير على توفر ضوء الشمس ، ومعدل انتشار ثاني أكسيد الكربون.2، في خلايا الوسطية ، وانتقال المنتجات النهائية لعملية التمثيل الضوئي. السمات التشريحية الهامة التي تؤثر على معدل التمثيل الضوئي هي سماكة البشرة ، وعدد وتوزيع الثغور ، ودرجة فتح الثغور ، وحجم وعدد البلاستيدات الخضراء ، وحجم وتوزيع الفراغات بين الخلايا ، وعدد وتوزيع خيوط الأوعية الدموية.

ج4 تشريح كرانز:
في بعض الأعشاب الاستوائية ، تكون خلايا غلاف الحزمة حول الشريط الوعائي في الأوراق خضراء كبيرة وشكل البرميل. وهي محاطة بطبقة واحدة أو أكثر من طبقات الخلايا المتوسطة. ترتبط خلايا الغمد الوسطي والحزمة بواسطة plasmodesmata. تكون البلاستيدات الخضراء في خلايا غلاف الحزمة كبيرة ولكنها لا تحتوي على جرانا محدد جيدًا.

التمثيل الضوئي الأول لبيولوجيا PUC في النباتات العليا أسئلة وأجوبة إضافية

التمثيل الضوئي الأول لبيولوجيا PUC في النباتات العليا أسئلة علامة واحدة

السؤال رقم 1.
ما هو اسم البلاستيد الأخضر؟
إجابة:
Chloroplast (أكتوبر 83)

السؤال 2.
من أين يأتي الأكسجين المتحرر أثناء عملية التمثيل الضوئي؟ (90 أكتوبر)
إجابة:
ماء

السؤال 3.
ما هو العامل المحدد الأكثر أهمية في عملية التمثيل الضوئي؟
إجابة:
نشبع.

السؤال 4.
من الذي اقترح قانون العوامل المحددة؟
إجابة:
ف. بلاكمان (أبريل 1991 ، 1999)

السؤال 5.
في أي تفاعل يتم إطلاق الأكسجين في عملية التمثيل الضوئي؟ (أكتوبر 1994)
إجابة:
التحلل الضوئي للماء

السؤال 6.
اذكر الطريقتين اللتين يشارك بهما Ca ++ في انقسام الخلايا في النباتات. أين توجد أصباغ التمثيل الضوئي في البلاستيدات الخضراء؟
إجابة:
في غشاء الثايلاكويد.

السؤال 7.
ما هي الكميات؟ (أبريل 1997)
إجابة:
Quantasomes هي وحدة وظيفية (وحدات التمثيل الضوئي) تتكون من مجموعة من جزيئات الصبغة اللازمة لإجراء تفاعل كيميائي ضوئي.

السؤال 8.
تعريف الفسفرة الضوئية. (أكتوبر 1997 ، أبريل 2000)
إجابة:
يسمى تخليق ATP في وجود الضوء الفسفرة الضوئية.

السؤال 9.
ما هو سي3 مصنع؟ (M.Q.P.)
إجابة:
أ ج3 النبات هو أول مركب مستقر يتم الحصول عليه أثناء التفاعل المظلم هو مركب ثلاثي الكربون.

السؤال 10.
حدد التحلل الضوئي للماء. (أكتوبر 1998 ، 2000 ، M.Q.P.)
إجابة:
التحلل الضوئي للتأين الضوئي هو تقسيم الماء إلى بروتونات وإلكترونات وأكسجين في وجود الضوء.

السؤال 11.
ماذا تثبت تجربة الأوراق المتنوعة لعملية التمثيل الضوئي؟
إجابة:
يثبت أن الكلوروفيل ضروري لعملية التمثيل الضوئي.

السؤال 12.
قم بتسمية أول منتج ثابت لدورة كالفين. (أكتوبر 2003 ، يوليو 2007 ، 2009)
إجابة:
PGA & # 8211 حمض الفوسفوجليسيريك.

السؤال 13.
ما هو مسار الطبابة البديلة؟
إجابة:
تثبيت أول أكسيد الكربون2 تم الحصول عليها من حمض عضوي مثل حمض الماليك في أفراد عائلة Crassulaceae يسمى مسار CAM.

السؤال 14.
ما هي لغة سي4 النباتات؟
إجابة:
تنتج النباتات 4 & # 8211 مركبات الكربون حيث تسمى أول المواد المستقرة أثناء التفاعل المظلم C4 النباتات.

السؤال 15.
قم بتوسيع NADP. (أبريل 2004)
إجابة:
نيكوتيناميد Adenine Dinucleotide Phosphate.

السؤال 16.
تغلق نباتات CAM ثغورها خلال النهار. أعط السبب. (أبريل 2007)
إجابة:
هذه النباتات هي نباتات زيروفيت بشكل أساسي تفتح ثغورها ليلاً عندما تكون درجات الحرارة منخفضة وتغلق الثغور أثناء النهار عندما تكون درجات الحرارة عالية كآلية للحفاظ على المياه.

السؤال 17.
من اكتشف C4 دورة؟
إجابة:
هاتش وسلاك.

السؤال 18.
اذكر السبب: (آذار (مارس) 2008)
درجة الحرارة العالية جدًا تقلل من معدل التمثيل الضوئي.
إجابة:
يخضع الكلوروفيل لأكسدة ضوئية / تشميس عند درجة حرارة عالية مما يقلل من التمثيل الضوئي.

السؤال 19.
اذكر السبب: (يوليو 2008 ، أبريل 2009)
يطلق على كاروتينويد و Xanthophyli أصباغ التمثيل الضوئي الإضافية.
إجابة:
يقوم كاروتينويد وزانثوفيلي بنقل الضوء الممتص إلى الكلوروفيل & # 8216a1 ، ومن ثم يطلق عليهما أصباغ ملحقة. لا يمكنهم إطلاق الإلكترونات من تلقاء أنفسهم ويتطلبون الكلوروفيل.

التمثيل الضوئي الأول لبيولوجيا PUC في النباتات العليا سؤالان ذو علامة

السؤال رقم 1.
اكتب أي اختلافين بين تفاعلات الضوء والظلام لعملية التمثيل الضوئي. (مارس 1988)
إجابة:
(ط) تفاعل الضوء & # 8211 (أ) رد فعل مظلم

  • يحدث في وجود الضوء.
    (أ) مستقل عن الضوء.
  • تحلل ضوئي بشكل أساسي وتوليف ATP مع O4 تطور.
    (ب) تهتم بشكل رئيسي بتثبيت الكربون.

السؤال 2.
لماذا يظهر الكلوروفيل باللون الأحمر في الضوء المنعكس والأخضر في الضوء المنقول؟ اشرح أهمية هذه الظواهر من حيث التمثيل الضوئي.
إجابة:
في الضوء المنعكس ، يظهر الكلوروفيل باللون الأحمر بسبب التألق. يفقد الضوء الذي تمتصه جزيئات الكلوروفيل طاقته ويصدر ضوءًا بأطوال موجية تقابل اللون الأحمر. في الضوء المنقول ، يظهر الكلوروفيل باللون الأخضر لأنه يمتص الضوء فقط من الأطوال الموجية المقابلة للون الأخضر.

السؤال 3.
اذكر مراحل تفاعل الضوء. (M.Q.P.)
إجابة:
مراحل تفاعل الضوء

  • الاستثارة الضوئية للكلوروفيل
  • التحلل الضوئي للماء
  • الفسفرة الضوئية
  • الحد من NADP

السؤال 4.
كيف تؤثر درجة الحرارة على مرحلة التخليق الحيوي لعملية التمثيل الضوئي؟
إجابة:
تأثيرات درجة الحرارة على مرحلة التخليق الحيوي لعملية التمثيل الضوئي:

  • في درجات الحرارة المرتفعة تصبح الإنزيمات غير نشطة حيث يتم تغيير طبيعتها.
  • في درجات الحرارة المنخفضة أيضًا يصبح الإنزيم غير نشط.
  • (تقارب الإنزيمات لـ C02 يتناقص مع زيادة درجة الحرارة.

السؤال 5.
اذكر أي اختلافين بين نظام الصور الأول ونظام الصور الثاني. (أكتوبر 1999)
إجابة:
(ط) نظام الصور الأول & # 8211 (أ) نظام الصور الثاني

  1. مركز التفاعل هو P 700 ويمتص الضوء الأحمر بكفاءة 700 نانومتر.
    (أ) مركز التفاعل هو P680 ويمتص ضوء 680 نانومتر بكفاءة.
  2. تقع على ثايلاكويدات السدى غير المكدسة ومناطق الجرانا التي تواجه السدى.
    (ب) تقع في الغالب على الأغشية المكدسة للثيلاكويدات

السؤال 6.
تحديد قانون Blackman & # 8217s للعوامل المحددة. (أبريل 2000 ، أكتوبر 2002)
إجابة:
عندما تكون العملية & # 8220a مشروطة بسرعتها بعدد من العوامل المنفصلة ، يكون معدل العملية محدودًا بوتيرة العامل الأبطأ & # 8221.

السؤال 7.
لماذا يتوقع العلماء نموًا أسرع ومزيدًا من الغلة بواسطة C3 النباتات ، إذا كان الغلاف الجوي CO2 يزيد؟
إجابة:
إذا كان تركيز ثاني أكسيد الكربون2 في الغلاف الجوي ، يزداد معدل التمثيل الضوئي بواسطة C3 ستزيد النباتات للسببين التاليين.
(أ) توافر عالية من الركيزة (CO2) للكربوكسيل.
(ب) يتم تقليل التنفس الضوئي بسبب توفر المزيد من ثاني أكسيد الكربون2 لأن الإنزيم سيعمل فقط ككربوكسيلاز.

السؤال 8.
اذكر أي اختلافين بين الفسفرة الضوئية والفسفرة المؤكسدة. (أبريل 2003)
إجابة:

  1. تحدث عملية الفسفرة الضوئية في وجود الضوء ، بينما تحدث الفسفرة المؤكسدة في وجود الأكسجين.
  2. تحدث الفسفرة الضوئية في البلاستيدات الخضراء أثناء عملية التمثيل الضوئي ، بينما تحدث الأكسدة في الميتوكوندريا أثناء التنفس.

السؤال 9.
قم بتوسيع PEP. أين يتم إنتاجه في C4 النباتات؟ ما هو دوره في عملية التخليق الحيوي؟
إجابة:
PEP & # 8211 فوسفوينول بيروفات. يتم إنتاجه في الخلايا الوسطية لأوراق C.4 النباتات. وهو المستقبل الأساسي لثاني أكسيد الكربون ويتم تحويله إلى حمض أوكسالوسيتيك (OAA). وبالتالي فهو يساعد في تثبيت الكربون في هذه النباتات. من خلال هذا المسار ، يزداد تركيز ثاني أكسيد الكربون في غلاف الحزمة ، ويتم منع حدوث التنفس الضوئي.

السؤال 10.
ارسم مخططًا أنيقًا معنونًا للبنية التحتية لـ TS. من البلاستيدات الخضراء. (مارس 2008)
إجابة:


البلاستيدات الخضراء هي عضيات خلوية على شكل عدسة تقع في خلايا الميزوفيل. يحد البلاستيدات الخضراء بغشاء مزدوج يفصل بينهما الفضاء بين الغشاء. يحتوي المركز على سائل متجانس يشبه الهلام يسمى الفغرة أو المصفوفة. يحتوي على 50٪ من بروتينات البلاستيدات الخضراء والريبوزومات والحمض النووي وإنزيمات التفاعل الداكن.

تحتوي المصفوفة على نظام من الصفائح متباينة مثل صفائح جرانا مصنوعة من أكياس مسطحة تسمى ثايلاكويدات مرتبة على شكل كومة من العملات المعدنية. يحتوي غشاء الثايلاكويد على سطح انسجة خارجي وسطح لمعي داخلي ملامس لومن الثايلاكويد. بعض الصفائح غير مكدسة وتربط الجرانا المسماة Stroma lamellae أو inter Grana lamellae. تشكل جرانا لاميلا موقعًا لتفاعل الضوء والسدى من الموقع لتفاعل مظلم.

التمثيل الضوئي الأول لبيولوجيا PUC في النباتات العليا خمسة أسئلة مارك

السؤال رقم 1.
تعريف التمثيل الضوئي وشرح رد الفعل الضوئي لعملية التمثيل الضوئي.
(أبريل 1983 ، 1987 ، 1993 ، 1995 ، 1997 ، 1999 ، 2006 ، أكتوبر 1985 ، 1991 ، 1992 ، M.Q.P.)
إجابة:
يُعرَّف التمثيل الضوئي بأنه العملية التي يتم فيها تصنيع الكربوهيدرات من ثاني أكسيد الكربون2 و ح2يا عن طريق النباتات الخضراء باستخدام الطاقة المشعة للشمس ، يا2 كونه منتج ثانوي.

تفاعل الضوء: يسمى أيضًا التفاعل الكيميائي الضوئي ويعتمد على الضوء.
يمكن تلخيص تفاعل الضوء في 4 خطوات

  • الاستثارة الضوئية للكلوروفيل
  • التحلل الضوئي للماء
  • الفسفرة الضوئية
  • Photoreduction من NADP

الإثارة الضوئية للكلوروفيل: عندما يتعرض جزيء الكلوروفيل للضوء فإنه يمتص الطاقة المشعة والإلكترون في بنيته يلتقط الطاقة ويصبح إلكترونًا عالي الطاقة. تتحرك الطاقة بسرعة عبر جزيئات الصباغ التي تجمع الضوء لتصل إلى مركز التفاعل الثلاثي.

يتسبب في حصول الإلكترون على كمية كبيرة من الطاقة ويهرب من مركز التفاعل تاركًا الكلوروفيل بشحنة موجبة صافية.

التحلل الضوئي أو التأين الضوئي للماء:
كان يعتقد في وقت سابق أن مصدر الأكسجين هو ثاني أكسيد الكربون2 ولكن من خلال عمل Van Neil و Ruben و Kamen باستخدام O 18 ، ثبت أنه يأتي من H.2س.

ينفصل الماء في المنغنيز المحتوي على معقد تطور الأكسجين تحت تأثير الضوء لإنتاج البروتونات والإلكترونات والأكسجين والماء. يتم تمثيل المعادلة الإجمالية كـ

نظريًا ، هناك حاجة إلى 8 كمات من الضوء لإنتاج جزيء واحد من الأكسجين من الماء.

الفسفرة الضوئية: هي العملية التي يتم من خلالها تصنيع ATP في وجود الضوء. تم اكتشافه لأول مرة بواسطة أرنون. يتم تفريق العملية إلى دورية وغير دورية اعتمادًا على المسار الذي يسلكه الإلكترون. في الدورة يكون المسار الذي يتم اجتيازه دوريًا وغير دوري ، ويكون المسار الذي يتم اجتيازه غير دوري.

الفسفرة الضوئية غير الدورية:
يتم بدء عملية الفسفرة الضوئية غير الدورية عن طريق امتصاص فوتون من الضوء بواسطة PS 11 الذي يكون مركز تفاعله هو P680 وينتج عنه طرد إلكترون مما يؤدي إلى حدوث ثقب. الإلكترون المقذوف محاصر بواسطة فيوفيتين ، ويمرر إلى بلاستوكينون (PQ) ثم يأخذ مسارًا منحدرًا على طول ناقلات الإلكترون Cyt b6 cyt f و plastocyanin ويصل إلى PSI مع مركز التفاعل P700.

يتسبب امتصاص الضوء بواسطة PSI الآن في طرد الإلكترون المنطلق من PSII والذي تم احتجازه بواسطة FRS التحركات إلى Feredoxin واستخدام البروتونات المنبعثة من التحلل الضوئي NADP يتم تقليله إلى NADPH2.

تمتلئ الفتحة التي تم إنشاؤها في PSII بسبب فقدان الإلكترون بالإلكترونات المنتجة أثناء التحلل الضوئي. يساعد التحلل الضوئي معقد تطور الأكسجين المحتوي على المنغنيز. مسار الإلكترونات من الماء إلى PSII ، PSII إلى PSI و PSI إلى NADP بطريقة متعرجة تسمى المسار.

في الفسفرة الضوئية غير الدورية ، لا يعود الإلكترون المقذوف إلى PSII ومن ثم يكون المسار غير دوري ، ويتم تصنيع ATP بين cyt b6 و cyt f ، يحدث التحلل الضوئي ، ويحدث اختزال ضوئي لـ NADP إلى NADPH2 يحدث. (يوليو 2006)

الفسفرة الضوئية الحلقية:
تحدث عملية الفسفرة الضوئية الحلقية عندما تكون هناك حاجة إلى جزيئات ATP إضافية وهي عملية تكميلية. يتم تنشيط PSI فقط مع مركز رد الفعل P700. يتم التقاط الإلكترون المقذوف لـ PSI بواسطة Ferroxin وإعادة تدويره مرة أخرى من خلال سلسلة من ناقلات الإلكترون cyt b6و cyt f و plastocyanin. خلال جور انحدار

رسم تخطيطي للفسفرة الضوئية غير الدورية و ETS غير الدورية. الاختصارات: Ph = Pheophytin ، Q = Quinone ، PQ = Plastoquinone ، PQH2 = بلاستوهيدرو كينون ، cytb6 = السيتوكروم ب6، cytb6= السيتوكروم f، PC = Plastocyanin، A1، A2، A3 = متقبلات الإلكترون لـ PSI، Fd.

يتم استخدام ney من الطاقة الخالية من الإلكترون في تخليق ATP في مكانين ، أي بين ferroxin و cyt b6 و CYT ب6 و CYT و. لا تتطلب العملية تحللًا ضوئيًا للماء و NADPH2 تشكيل.

Photoreduction من NADP:
يحدث هذا أثناء الفسفرة الضوئية غير الدورية و NADPH2 هو عامل اختزال ممتاز. ATP و NADPH2 تسمى القوى الاستيعابية التي يتم استخدامها أثناء تفاعل الظلام.

السؤال 2.
ارسم مخططات معنونة ووصف هيكل ووظائف البلاستيدات الخضراء.
(أبريل 1983 ، أكتوبر 2001 ، أبريل 2004 ، 2006 ، مارس 2011)
إجابة:

البلاستيدات الخضراء هي عضيات خلوية على شكل عدسة تقع في خلايا الميزوفيل. يحد البلاستيدات الخضراء بغشاء مزدوج يفصل بينهما الفضاء بين الغشاء. يحتوي المركز على سائل متجانس يشبه الهلام يسمى الفغرة أو المصفوفة. يحتوي على 50٪ من بروتينات البلاستيدات الخضراء والريبوزومات والحمض النووي وإنزيمات التفاعل الداكن.

تحتوي المصفوفة على نظام من الصفائح متباينة مثل صفائح جرانا مصنوعة من أكياس مسطحة تسمى ثايلاكويدات مرتبة على شكل كومة من العملات المعدنية. يحتوي غشاء الثايلاكويد على سطح انسجة خارجي وسطح لمعي داخلي ملامس لومن الثايلاكويد. بعض الصفائح غير مكدسة وتربط الجرانا المسماة Stroma lamellae أو inter Grana lamellae. تشكل جرانا لاميلا موقعًا لتفاعل الضوء والسدى من الموقع لتفاعل مظلم.

السؤال 3.
اشرح دورة كالفين لعملية التمثيل الضوئي.
أو
صف الخطوات الأساسية للتفاعل المظلم لعملية التمثيل الضوئي. (84 ، 94 ، 96 ، 98 ، 03 ، 84 أكتوبر ، 90 ، 2001)
أو
أعط التمثيل التخطيطي لدورة كالفين. (مارس 2009 ، 2010)
اكتب التمثيل التخطيطي لـ C3-مسار. (يوليو 2011)
إجابة:
دورة كالفين أو رد فعل مظلم أو سي3 تشكل الدورة أو التفاعل الكيميائي الحراري الخطوة الثانية من عملية التمثيل الضوئي التي تحدث بشكل مستقل عن الضوء. درس كالفين الخطوات المتضمنة هنا باستخدام لغة سي14.

يتضمن التفاعل الداكن بشكل أساسي تثبيت الكربون لإنتاج الكربوهيدرات. يحدث هذا في السدى ويستخدم قوى الاستيعاب الناتجة أثناء تفاعل الضوء.
يمكن تلخيص الخطوات المعنية على النحو التالي.

  1. الفسفرة الأولى: يتم تحويل مركب البداية RuMP (Ribulose Mono Phosphate) إلى RuBP (Ribulose biphosphate) باستخدام 6 جزيئات من ATP من تفاعل الضوء. يتم الحصول على 6 جزيئات من RuBP من 6 جزيئات من RuMP.
  2. تثبيت الكربون بواسطة RUBP: أول أكسيد الكربون2 تم قبوله من قبل RuBP المستقبِل الأساسي لإعطاء 12 جزيءًا من PGA (فوسفوجليسيرات) مركب ثلاثي الكربون. المركب المكون من 6 كربون غير مستقر للغاية وينفصل ليشكل مركب ثلاثي الكربون.
  3. الفسفرة الثانية: تستخدم 12 جزيء من PGA 12 جزيء ATP لإنتاج 12 دي PGA. يتم إنتاج ATP المستخدم أثناء تفاعل الضوء.
  4. التخفيض: 12 دي PGA تتحد مع NADPH2 من تفاعل الضوء ويتم تقليله إلى 12 PGAL (phosphoglyceraldehyde) مركب a-3-carbon. المنتجات الأخرى هي 12iP و 12 NADP و H2س.

من بين 12 جزيء PGAL ، يتم نقل 2 فقط إلى السيتوبلازم ويستخدمان لتكوين جزيء السكر (hexose) ويتم استخدام الجزيئين المتبقيين لتجديد RuBP.

يتضمن تخليق السكر تكثيف 2PGAL لإعطاء الفركتوز 1-6-ثنائي الفوسفات والذي عن طريق نزع الفسفرة يشكل الفركتوز 6-الفوسفات وعن طريق الأزمرة ، الجلوكوز وأخيراً يتم تخزينه على شكل سكروز.

يتضمن تجديد RuBP تكوين مواد وسيطة مثل Erythrose monophosphate و xylulose monophosphate و Sedoheptulose monophosphate و Ribose monophosphate وأخيراً Ribulose monophosphate-RuMP الذي يعطي RuBP.

المعادلة الإجمالية للتفاعل المظلم هي

السؤال 4.
أعط أهمية C4 النباتات.
إجابة:
أهمية C4 النباتات هي:

  1. ج4 النباتات لديها القليل من التنفس الضوئي.
  2. ج4 المصانع أكثر كفاءة في التقاط ثاني أكسيد الكربون2 حتى عند وجوده بتركيز منخفض بسبب التقارب العالي لـ phosphoenolpyruvate (أي PEP).
  3. ينتج الترتيب المتحد المركز لخلايا الميزوفيل مساحة أصغر بالنسبة للحجم من أجل استخدام أفضل للمياه المتاحة وتقليل شدة الإشعاع الشمسي.
  4. تتكيف مع درجات الحرارة العالية والإشعاع الشديد.
  5. يمنع التنفس الضوئي.

السؤال 5.
شرح تخطيطيًا للفسفرة الضوئية غير الدورية. (أبريل 2002 ، 2007)
إجابة:
الفسفرة الضوئية غير الدورية هي تخليق ATP في وجود ضوء يتبع مسارًا غير دوري. يتطلب كل من PSI و PSII + العمل بالتسلسل ويرتبط بحوامل الإلكترون في نظام نقل الإلكترون. مسار الإلكترونات من H.2O إلى PSII و PSII إلى PSI و PSI إلى NADP.

عندما يتم امتصاص فوتون من الضوء بواسطة PSII ، يتم تعزيز الإلكترون الخاص به إلى مستوى طاقة مرتفع P680 * وينتقل إلى pheophytin الذي يعمل كمستقبل أولي للإلكترون. يتم بعد ذلك نقل الإلكترون إلى كينون على السطح اللحمي لغشاء الثايلاكويد والذي من خلال قبول إلكترون ثان و 2 H + من أشكال السدى H2. يعمل H2 ينفصل إطلاق 2e & # 8211 على الجانب اللمعي إلى مجمع cyt b و 2 H + إلى التجويف لإضافته إلى تجمع البروتون. تنتقل الإلكترونات الصادرة عن مجمع cyt b / f إلى جهاز الكمبيوتر الذي ينتشر عبر التجويف إلى P700 من PSI.

يتم الآن تنشيط PSI ويتم تعزيز الإلكترون من PSII إلى P700 * ويتم تمريره على طول A.0، أ1, Fx، Fأب ويتم نقله إلى Fd على السطح اللحمي ويتم تقليله. ينقل الفيروكسين المختزل إلكتروناته إلى NADP + الذي يمتص 2e- و H + من السدى لإنتاج NADPH و 1. عامل اختزال ممتاز عن طريق الامتصاص الضوئي. تملأ فجوة الإلكترون المتكونة في P680 * بالإلكترونات الناتجة عن التحلل الضوئي من خلال OEC. تدفق الإلكترون غير دوري ، H2 يستخدم لإنتاج NADPH ، يتكون ATP من ADP ، O2 من ح2يا وماء.

رسم تخطيطي للفسفرة الضوئية غير الدورية و ETS غير الدورية. الاختصارات: Ph = Pheophytin ، Q = Quinone ، PQ = Plastoquinone ، PQH2 = Plastohydro quinone، cytb6 = السيتوكروم ب6، cyt f = السيتوكروم f، PC = Plastocyanin، A1، A2، A3 = مستقبلات الإلكترون لـ PSI، Fd = Ferridoxin، NADP = فوسفات ثنائي النوكليوتيد الأدينين نيكوتيناميد.

السؤال 6.
اشرح الإثارة الضوئية والتحلل الضوئي.
إجابة:
يسمى امتصاص الطاقة الضوئية وطرد الإلكترونات بواسطة الكلوروفيل بالاستثارة الضوئية. تمتص أصباغ الكلوروفيل والملحقات لمصادم الهادرونات الكبير لكل من PSI و PSII الطاقة المشعة في شكل فوتونات وتنقل طاقتها الممتصة إلى مركز التفاعل. يتحمس مركز تفاعل PSI و PSII ويخرج إلكترون التكافؤ الخارجي ويتأكسد الكلوروفيل. يتم قبول الإلكترون الناتج عن الكلوروفيل بواسطة جزيء حامل الإلكترون لكل نظام ضوئي. لذلك من خلال إعطاء إلكترون ، يتأكسد الكلوروفيل ويقل الجزيء الحامل للإلكترون. الإلكترون الذي هرب من الكلوروفيل المثير هو إلكترون عالي الطاقة ، لذا فهو يحمل الكثير من الطاقة.

التحلل الضوئي للماء (أكسدة ضوئية لـ H.2O) تحلل الماء إلى بروتون (H +) ، وإلكترونات (e) ، وجزيئي O2 في وجود الضوء يسمى التحلل الضوئي للماء. يتأكسد الماء بالتبرع بالإلكترون.

عندما يسقط الضوء على PSII ، فإن مركز رد الفعل الخاص به (Chla680) يتحمس بإخراج إلكترون. ينقسم الماء في المركب المتطور للأكسجين المحتوي على البروتين Mn 2+ المرتبط بـ Z & # 8211 تحت تأثير الضوء الذي يدخل إلى النظام الضوئي II. تُطلق البروتونات (H +) في تجويف الثايلاكويد ، وتُستخدم الإلكترونات (e & # 8211) لملء فجوة تم إنشاؤها في P680 والجزيئي O2 اطلق سراحه.

السؤال 7.
اكتب ملاحظة عن أصباغ التمثيل الضوئي.
إجابة:
تسمى الأصباغ التي تمتص الضوء أثناء عملية التمثيل الضوئي بأصباغ التمثيل الضوئي. هم انهم،
(1) الكلوروفيل: أصباغ الكلوروفيل من أنواع مختلفة. الكلوروفيل أ ، ب ، ج ، د ، هـ ، جرثومي كلوروفيل إلخ.

الكلوروفيل:
إنه الصباغ الضوئي الأساسي. الصيغة الكيميائية للكلوروفيل هي C55ح72ا5ن4ملغ. يحتوي على مجموعة الميثيل (CH3). يُطلق على الكلوروفيل اسم الصباغ الضوئي الأساسي لأنه لا يمتص الضوء فحسب ، بل يحول الطاقة الضوئية الممتصة إلى طاقة كيميائية. يمتص Chi الضوء الأحمر والضوء الأزرق.

(2) أصباغ ملحقة: تمتص الأصباغ أطوال موجية معينة من الضوء وتمرر تلك الطاقة الممتصة إلى chi a (صبغة ضوئية أولية). لا تحول الطاقة الممتصة إلى طاقة كيميائية. يسمى نقل الطاقة الممتصة إلى تشي أ بنقل الرنين. الكلوروفيل ب والكاروتينات هي أصباغ ملحقة.

(3) الكلوروفيل: صبغة ملحقة وصيغتها C55ح70O6N4ملغ. وهو يختلف عن تشي في وجود مجموعة ألدهيد (CHO). تمتص الضوء الأحمر 644 نانومتر والضوء الأزرق 455 نانومتر. ينقل الطاقة الضوئية الممتصة إلى chla.

(4) الكاروتينات:
وهي عبارة عن أصباغ ملحقة ، وهي من نوعين # 8211 كاروتين (برتقالي) وكاروتين زانثوفيل (أصفر) غير قابل للذوبان في الماء وقابل للذوبان في المذيبات العضوية. توجد الكاروتينات دائمًا مرتبطة بالكلوروفيل وفي الثايلاكويدات ، فهي موجودة كبروتينات كروموبروتينات. يمتص الكاروتين الأضواء الزرقاء والخضراء وينقل الأضواء الحمراء والصفراء. تمتص الكاروتينات ضوء الطيف المرئي بين 450 و 8211 500 نانومتر. صيغة الكاروتين هي C40ح56 (كاروتين مركب هيدروكربوني). صيغة Xanthophyll هي C40ح56ا2ن4

السؤال 8.
صف تجربة موهل نصف ورقة. (أبريل ٢٠٠٦)
إجابة:
الهدف: إظهار ذلك CO2 ضروري لعملية التمثيل الضوئي.
الإجراء: يتم وضع نبات محفوظ بوعاء في الظلام لمدة يومين لإجراء بحث كامل عنه. في إحدى أوراقها ، يتم تثبيت زجاجة واسعة الفوهة مع فلين مقسوم بحيث يكون نصف الورقة داخل الزجاجة والنصف الآخر خارج الزجاجة. تحتوي الزجاجة على محلول KOH. يتم وضع الإعداد تحت أشعة الشمس لبضع ساعات ، ويتم فصل الأوراق واختبارها بحثًا عن النشا.
النتيجة: يظهر الجزء السفلي باللون الأزرق الداكن والجزء العلوي فاتح اللون.

الاستدلال: CO2 هي واحدة من المواد الخام لعملية التمثيل الضوئي. هناك حاجة لإنتاج الكربوهيدرات. جزء الورقة الموجود داخل الزجاجة لا يتلقى ثاني أكسيد الكربون2 وبالتالي يعطي اختبارًا سلبيًا للنشا ، لكن الجزء السفلي الموجود خارج الزجاجة يتلقى ثاني أكسيد الكربون2 ومن ثم يعطي نتيجة إيجابية. معادلة التمثيل الضوئي هي

السؤال 9.
اشرح تثبيت ثاني أكسيد الكربون أثناء C3 مسار.
إجابة:
يسمى تفاعل التمثيل الضوئي الذي لا يتطلب ضوء (مستقل عن الضوء) رد فعل مظلم. يحدث تفاعل مظلم في الجزء السدى من البلاستيدات الخضراء لذلك يسمى تفاعل السدى. ويسمى أيضًا رد فعل بلاكمان. يتأثر التفاعل الداكن بدرجة الحرارة. التفاعلات الكيميائية المختلفة للتفاعلات المظلمة هي تفاعلات إنزيمية. تحفز إنزيمات السدى هذه التفاعلات. تحدث التفاعلات الأنزيمية للتفاعلات المظلمة في شكل دورة وقد درسها ميلفن كالفن وبنسون وباشام في عام 1949.

لذلك يسمى التفاعل المظلم أيضًا دورة كالفين أو دورة كالفين بنسون. استخدموا تقنية التتبع باستخدام C 14 O2 في الطحالب أحادية الخلية Chlorella ووجدت مسارًا لثاني أكسيد الكربون2 في كل خطوة من خطوات التفاعل الكيميائي. يتم استخدام ATP و NADPH لتفاعل الضوء لتثبيت ثاني أكسيد الكربون2 خلال رد الفعل المظلم. الحدث الرئيسي للتفاعل المظلم هو تثبيت ثاني أكسيد الكربون2. لذا يُطلق على التفاعل المظلم أيضًا اسم ثاني أكسيد الكربون2 دورة التثبيت.

المنتج النهائي لدورة كالفين أو التفاعل الداكن هو سكر سداسي (الجلوكوز).
كو2 مركب متقبل: CO2 ينتشر في نسيج الميزوفيل من خلال الثغور ثم إلى سدى البلاستيدات الخضراء. كو2 يتم قبوله أولاً بواسطة مركب مكون من 5 كربون يسمى Ribulose 1 ، 5 biphosphates (RUBP). إذن RUBP هو أول أكسيد الكربون2 مركب متقبل أثناء التفاعل المظلم. يتوفر RUBP لأول مرة في شكل RUMP (Ribulose monophosphate).

أول مركب وسيط مستقر للتفاعل المظلم: أثناء التفاعل المظلم ، يكون أول مركب وسيط مستقر هو حمض الفوسفوريك - حمض الإريك وهو مركب كربون 3 & # 8211. لذا فإن التفاعل المظلم الذي درسه كالفين (دورة كالفين) يسمى C3 دورة. النباتات التي تنتج 3 مركبات كربون (حمض الفوسفوجليسيريك & # 8211 PGA) كأول منتج مستقر تسمى C3 النباتات.

الخطوات المختلفة لـ C3 الدورة هي:
(1) الفسفرة: 6 جزيئات من RUMP (Ribulose monophosphate) تتفاعل مع 6 جزيئات من ATP وتنتج 6 جزيئات من RUBP (Ribulose 1،5 biphosphate) وهو CO2 مركب قابل.

(2) كربوكسيلاتلون: ستة جزيئات من ثاني أكسيد الكربون2 تتفاعل مع 6 جزيئات من RUBP في وجود إنزيم RUBP carboxylase أوكسيجيناز أو "Rubisco". يتم تحويل RUBP إلى 12 جزيء غير مستقر 6 مركبات كربون.

(3) الانقسام (الانقسام): ينقسم 12 مولًا من 6 مركبات كربونية غير مستقرة إلى 12 جزيءًا من 3 مركبات كربون تسمى حمض الفوسفوجليسيريك (PGA). نظرًا لأن PGA (حمض الفوسفوجليسيريك) هو مركب ثلاثي الكربون وهو أول منتج وسيط ثابت في دورة كالفين. إذن فهو C3 دورة.

(4) الفسفرة: يتم فسفرة 12 جزيء من PGA في وجود 12 جزيء ATP إلى 12 جزيئًا من حمض السيريك ثنائي الفوسفوجلي 1،3 & # 8216 (12diPGA)

(5) الاختزال: يتم تقليل 12 جزيء من 1.3 حمض ديفوسفوجليسيريك لتشكيل 12 جزيء من 3 & # 8211 فسفوغلايسيرالدهيد (PG AL) بمقدار 12 جزيء من NADPH ، يتم إنتاجها في تفاعل الضوء.
12 مول ، 1،3-دي PGA + 12 NADPH

(6) استخدام PGALD لتخليق السكر وتجديد RUMP.
(أ) من 12 PGAL ، 5 PGAL متشابه إلى 5 جزيئات من فوسفات ثنائي هيدروكسي أسيتون (DHAP).

(ب) يخضع 3 PGAL للتكثيف مع 3 DHAP لتشكيل 3 جزيئات من 6 مركب كربون 3 فركتوز 1،6 ثنائي فوسفات (3 F.1،6 ثنائي فوسفات)

السؤال 2.
اشرح بنية ATP واكتب ثلاثة أنواع من تخليق ATP.
إجابة:

ثلاثي فوسفات الأدينوزين له ثلاثة مكونات
(أ) الأدينين (قاعدة نيتروجين)
(ب) سكر الريبوز ج) ثلاثة فوسفات غير عضوية.
أدينين + ريبوز ← أدينوزين
الأدينوزين + 3 بي → أدينوسين + ثلاثي الفوسفات
يمكن كتابة ATP كـ A & # 8211 (P)

(ف).
أول فوسفات مرتبط بإستر بالريبوز. السندات ثنائية الأطراف غنية بالطاقة والسند الأول فقير في الطاقة. يتم تمثيل روابط الفوسفات الغنية بالطاقة بخط مجعد (

) ورابطة فقيرة الطاقة بخط مستقيم (-).
يتم تصنيع ATP عن طريق إضافة الفوسفات غير العضوي إلى ADP. هذه العملية تسمى الفسفرة.
n ADP + n Pi → n ATP.
هناك ثلاثة أنواع مختلفة من الفسفرات.


ملاحظات قصيرة عن افتتاح وإغلاق الثغور

يحدث فتح وإغلاق الثغور بسبب تغيرات تورم في خلايا الحراسة. يتم أخذ المذابات بواسطة الخلايا الحامية من الخلايا الخارجية والوسطى المجاورة لذلك يتم خفض كل من الجهد التناضحي وإمكانات الماء للخلايا الحامية.

تخلق هذه التدرج المائي المحتمل بين الخلايا الحامية والخلايا المجاورة وتجعل الماء ينتقل إلى الخلايا الحامية. تصبح الخلايا الحامية منتفخة ومنتفخة في الحجم ، مما يؤدي إلى فتح الفم.

أنا. مع انخفاض ذوبان الخلايا الحامية ، ينتقل الماء من الخلايا الحامية ، مما يجعلها مترهلة حتى تقترب من الثغور.

ثانيا. اقترح ليفيت (1974) نظرية البوتاسيوم النشط. لاحظ أن الخلايا الحامية تمتص البروتون (H *) ، تحدث البلاستيدات الخضراء بمساعدة ATP. هذا يؤدي إلى زيادة قيمة الرقم الهيدروجيني في الخلايا الحامية. يؤدي ارتفاع درجة الحموضة إلى تحويل النشا إلى حمض عضوي (مثل حمض الماليك).

يتفكك حمض الماليك أيضًا لتشكيل H + وأنيون مالات.

ثالثا. يتوازن امتصاص أيون K + بواحد مما يلي: امتصاص CI & # 8221 ، نقل أيون H من حمض عضوي أو بالتغيرات السلبية للحمض العضوي عندما تفقد H + أيونات. وبالتالي كل هذه العوامل تؤدي إلى فتح الثغور.

رابعا. يعود إغلاق الثغور إلى إفراز K + من الخلايا الحامية المحيطة بالخلايا الجلدية والخلايا الفرعية.

العوامل المؤثرة على حركة الفم

تفتح الثغور في وجود الضوء وتغلق في الظلام. شدة الضوء المطلوبة لفتح الثغور منخفضة للغاية ، مقارنة بالشدة المطلوبة لعملية التمثيل الضوئي. في نباتات CAM (استقلاب حمض Crassulacean) ، تفتح الثغور أثناء الظلام وتبقى مغلقة خلال النهار. حتى ضوء القمر كافٍ لإبقاء الثغور مفتوحة في بعض الأنواع النباتية.

2. درجة حرارة:

يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى فتح الثغور بينما يؤدي انخفاض درجة الحرارة إلى الإغلاق. عند 38 درجة -40 درجة مئوية ، تفتح الثغور حتى في الظلام. في بعض الأنواع النباتية ، تظل الثغور مغلقة حتى تحت الضوء المستمر عند 0 درجة مئوية.

3. نشبع:

منخفض CO2 التركيز يحث على فتح الفم والعكس صحيح. في الثغور المغلقة ، ثاني أكسيد الكربون الخارجي2 التركيز ليس له تأثير.

4. الأكسجين:

ضروري لفتح الفم.

5. توافر المياه:

تسبب الإجهاد المائي (نقص المياه المتاحة للنبات ومعدل النتح المرتفع) النباتات في إغلاق الفم ، بسبب تكوين ABA وانخفاض إمكانات الماء في خلايا البشرة.

6. البوتاسيوم:

يتسبب تدفق K + في فتح الثغور بينما يتسبب تدفق K + من الخلايا الحامية في إغلاق الثغور.

7. الصدمات الميكانيكية:

8. الهرمونات:

يؤدي حمض الأبسيسيك إلى إغلاق الثغور. مطلوب السيتوكينين لإبقاء الثغور مفتوحة.

يسمى فقدان الماء على شكل سائل بالإمساك. يحدث بشكل عام من أطراف الأوراق وهوامشها أثناء الليل أو في الصباح الباكر عندما يكون هناك رطوبة عالية في الغلاف الجوي كما هو الحال خلال المواسم الرطبة.

أنا. المسام المائية أو المسام المائية عبارة عن مسام خاصة على الأوراق في منطقة الإمساك وهي عبارة عن مسام مفتوحة بشكل دائم لأن الخلايا الحامية الخاصة بها غير متحركة.

ثانيا. تحتوي المياه التي تم تفريغها على كميات ضئيلة من المواد العضوية وغير العضوية.


العوامل المؤثرة على النتح: 10 عوامل

النقاط التالية تسلط الضوء على العوامل العشرة الهامة التي تؤثر على النتح. العوامل هي: 1. الرطوبة النسبية 2. درجة حرارة الغلاف الجوي 3. الضوء 4. حركات الهواء 5. الضغط الجوي 6. توفر المياه 7. مساحة الورقة 8. بنية الورقة 9. نسبة الجذر / إطلاق النار 10. الصمغ والمذابات.

العامل رقم 1. الرطوبة النسبية:

الرطوبة النسبية هي النسبة المئوية لبخار الماء الموجود في الهواء في وقت معين ودرجة الحرارة بالنسبة للكمية المطلوبة لتكون موجودة لجعل الهواء مشبعًا عند درجة الحرارة تلك. يتناسب معدل النتح عكسياً مع الرطوبة النسبية ، أي أن معدل النتح يكون أعلى عندما تكون الرطوبة النسبية أقل وأقل عندما تكون الرطوبة النسبية أعلى.

ذلك لأن الجزء الداخلي من الورقة يحتوي على هواء مشبع تقريبًا في الفراغات بين الخلايا. تتحكم الرطوبة النسبية للهواء الجوي في عجز ضغط البخار أو DPD أو إمكانات الماء. نظرًا لأن DPD للهواء الجوي أعلى في الرطوبة النسبية المنخفضة ، فإن المزيد من أبخرة الماء ستنتشر خارج الجزء الداخلي للورقة مقارنةً بالرطوبة النسبية المرتفعة عندما يكون DPD أقل.

عامل # 2. درجة حرارة الغلاف الجوي:

تفتح درجة الحرارة المرتفعة الثغور حتى في الظلام. إلى جانب إنتاج تأثير التسخين ، فإنه يقلل من الرطوبة النسبية للهواء ويزيد من ضغط البخار داخل عضو الرشح. في حالة ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي بمقدار 10 درجات مئوية ، يتضاعف ضغط البخار داخل الأوراق بينما تنخفض الرطوبة النسبية بنسبة 50٪. وبالتالي ، يزيد معدل النتح.

ومع ذلك ، لا ترتفع درجة حرارة الأوراق مما يقابل ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي بسبب تأثير التبريد الناتج عن النتح. قد تتسبب درجة الحرارة العالية جدًا في الجفاف وانغلاق الثغور. تؤدي درجة الحرارة المنخفضة جدًا أيضًا إلى إغلاق الثغور وبالتالي تقليل معدل النتح.

عامل # 3. الضوء:

في غالبية النباتات تفتح الثغور في وجود الضوء وتغلق في الظلام. يزيد الضوء القوي من النتح على الأرجح بسبب تأثير التسخين. نظرًا لأن معظم النتح يحدث من خلال الثغور ، فإن معدل النتح مرتفع جدًا في الضوء. يسقط بشكل ملحوظ في الظلام.

عامل # 4. الحركات الجوية (الرياح):

يكون النتح أقل في الهواء الساكن لأن أبخرة الماء تتراكم حول أعضاء النتح وتقليل DPD للهواء.

تزيد حركة الهواء من معدل النتح عن طريق إزالة الهواء المشبع حول الأوراق. حتى 20-30 كم / ساعة يزداد معدل النتح مع سرعة الرياح. تعمل سرعة الرياح من 40-50 كم / ساعة على تقليل النتح عن طريق إغلاق الثغور بسبب التأثير الميكانيكي وتجفيف وتبريد أعضاء النتح.

عامل # 5. الضغط الجوي:

يعزز الضغط الجوي المنخفض التبخر وينتج تيارات هوائية ويزيد من معدل النتح.

عامل # 6. توافر المياه:

يعتمد معدل النتح على معدل امتصاص الجذور لمياه التربة. يتأثر هذا أيضًا بعدد من عوامل التربة مثل مياه التربة وجزيئات التربة ودرجة حرارة التربة وهواء التربة وما إلى ذلك. يؤدي انخفاض امتصاص الماء من قبل الجذر إلى الجفاف الجزئي لخلايا الأوراق مما يؤدي إلى إغلاق الثغور والذبول.

إنه فقدان تمزق الأوراق والأجزاء الهوائية اللينة الأخرى للنبات مما يتسبب في تدليها وطيها وتدحرجها. لا تظهر أعراض الذبول في الأنسجة السميكة الجدران. لذلك ، فهي أقل وضوحا في النباتات الصلبة.

الذبول على ثلاثة أنواع:

لا توجد أعراض خارجية للذبول ولكن خلايا النسيج الوسطي فقدت كمية كافية من الماء بسبب النتح أعلى من توافر وخجل الماء. يحدث خلال منتصف النهار لفترة وجيزة في جميع النباتات تقريبًا حتى عند وجود كمية كافية من الماء في التربة.

(2) الذبول المؤقت (الذبول العابر):

إنه التدلى المؤقت للأوراق والبراعم الصغيرة بسبب فقدان التقلص أثناء الظهيرة. في هذا الوقت يكون معدل النتح هو الحد الأقصى.

معدل امتصاص الماء أقل بسبب انكماش الجذور ونضوب الماء حول جذور الشعر. تظهر الأوراق السفلية ذبولًا في وقت أبكر من الأوراق العلوية. لا يتم تصحيح الذبول المؤقت إلا بعد انخفاض معدل النتح في فترة ما بعد الظهر مصحوبًا بتجديد الماء حول شعيرات الجذور.

(3) الذوبان الدائم:

الذبول الدائم هو تلك الحالة في فقدان تمزق الأوراق عندما لا تستعيد قوتها حتى عند وضعها في جو مشبع. يحدث عندما تكون التربة غير قادرة على تلبية متطلبات النبات من النتح.

يوجد الماء في التربة إلى حد كبير في شكل غير متوفر (الصدى). عند نسبة الذبول الدائم (PWP) أو المعامل (PWC) ، تحتوي التربة على 10-15٪ ماء حسب قوامها (حوالي 10٪ في التربة الطينية). بعد الذبول الدائم يموت النبات.

عامل # 7. منطقة الورقة (منطقة الرشح):

سيظهر النبات ذو مساحة الأوراق الكبيرة مزيدًا من التحسس والخجل من نبات آخر بمساحة ورقة أقل. ومع ذلك ، فإن معدل النتح لكل وحدة مساحة ورقة ينخفض ​​في المظلة بسبب كثافة أوراق الشجر وتأثير التظليل وانخفاض حركة الهواء داخل المظلة.

عامل # 8. هيكل الورقة:

(أ) سماكة بشرة:

النتح الجلدي يتناقص مع سماكة القشرة والصفائح الجلدية والجلد في جدران البشرة.

(ب) عدد وموقع الثغور:

نظرًا لأن معظم النتح يحدث من خلال الثغور ، فإن عددهم يؤثر على معدل النتح. تحتوي معظم الثنائيات على ثغور مقيدة بالسطح السفلي بينما تمتلك الأوراق أحادية الجانب متساوية الأضلاع عددًا متساويًا من الثغور على كلا السطحين.

الثغور الغارقة هي جهاز لتقليل معدل النتح من خلال توفير منطقة يحدث فيها القليل من حركة الهواء.

(د) الطبقة الثابتة والشعر:

يعزل الشعر سطح الورقة عن تيارات الهواء ودرجة حرارة الهواء. لديهم طبقة ثابتة من الهواء (تسمى أيضًا الطبقة الحدودية). كلما زادت سماكة الطبقة الحدودية أو الثابتة ، انخفض معدل النتح. ذلك لأن الورقة ستفقد الماء أولاً إلى الطبقة الثابتة ومن هناك ستنتقل إلى الخارج.

يقلل النسيج الوسطي المضغوط (حيث يحتوي على المزيد من الأنسجة الحاجزة وعدد أقل من الفراغات بين الخلايا) من النتح بينما يزيد النسيج الوسطي الرخو (وجود المزيد من الأنسجة الإسفنجية والمساحات الكبيرة بين الخلايا) من النتح.

تشكيل الوخز ، العمود الفقري للأوراق ، الأوراق المتقشرة ، phyllodes ، phylloclades (بدلاً من الأوراق) ، كلها تعديلات موجودة في xerophytes لتقليل transpi & shyration. في النباتات الجافة ، تكون الأوراق أيضًا أصغر (لتقليل تأثير التسخين) وجلدية (لمنع الذبول).

عامل # 9. نسبة الجذر / التصوير:

تقلل نسبة الجذر / الجذع المنخفضة من معدل النتح بينما تزيد النسبة العالية من معدل النتح. هذا الأخير يرجع إلى حقيقة أن نظام الجذر الشامل أكثر كفاءة في امتصاص الماء من التربة. كما أن زيادة توافر المياه يزيد النتح.


46 أسئلة وأجوبة لتعلم فسيولوجيا النبات

تحتاج النباتات إلى تبادل الغازات لأنها تستخدم التنفس الخلوي الهوائي (مثل الحيوانات). نتيجة لذلك ، يحتاجون إلى الحصول على الأكسجين الجزيئي وإطلاق ثاني أكسيد الكربون. بالإضافة إلى التنفس الخلوي الهوائي ، تحتاج النباتات أيضًا إلى الحصول على ثاني أكسيد الكربون لإجراء عملية التمثيل الضوئي وإطلاق الأكسجين الجزيئي الناتج عن هذا التفاعل.

المزيد من الأسئلة والأجوبة ذات الحجم الصغير كما هو موضح أدناه

2. ما هي أجهزة تبادل الغازات الرئيسية في النباتات؟ كيف تتم هذه العملية؟

في غطاء الأوراق والهيكل الأساسي للساق ، يتم تبادل الغازات من خلال بشرة ومسام البشرة. في تغطية الهيكل الثانوي لجذع النباتات الخشبية ، يتم تبادل الغازات من خلال عدسات الأدمة المحيطة (ثغرات صغيرة في الفلين). يتم تبادل الغازات في المصانع عن طريق الانتشار البسيط. & # xa0

نتح النبات والثغور

3. ما هو نتح النبات؟ ما هما النوعان الرئيسيان من عمليات نتح النبات؟ أي منهم لديه حجم أكبر؟

النتح هو فقدان الماء من النبات إلى الغلاف الجوي في شكل بخار.

يحدث النتح من خلال بشرة البشرة (النتح الجلدي) أو من خلال عظام الثغور (نتح الثغور). الأهم من الاثنين هو نتح الفم ، لأنه أكثر كثافة وينظم من الناحية الفسيولوجية. & # xa0

4. ما هي الثغور؟ كيف تشارك هذه الهياكل في نتح النبات؟

الثغور (المفرد ، الفغرة) هي ممرات صغيرة متخصصة للمياه والغازات الموجودة في بشرة النباتات. نظرًا لأن المصنع يحتاج إلى فقدان قدر أكبر أو أقل من الماء والحرارة ، فإن الثغور تغلق أو تفتح على التوالي ، مما يمنع أو يسمح بحركة الغازات عبر الانتشار. & # xa0

5. ما العناصر التي تؤلف الثغور؟

تتكون الفتحة من فتحة مركزية تسمى الفتحة أو الشق ، وتحيط بها خليتا حراسة مسؤولتان عن الإغلاق والفتح. توجد غرفة فرعية للولادة تحت العظم.

6. كيف تتحكم النباتات في فتح وإغلاق الثغور؟

يعتمد فتح وإغلاق الثغور على حاجة النبات إلى فقدان الماء والحرارة من خلال النتح (خروج بخار الماء يعني التخلص من الحرارة). عندما يكون النبات مفرطًا في الماء ، تصبح الخلايا الحامية منتفخة وتنفتح الفوهة. عندما يتوفر القليل من الماء ، تصبح الخلايا الحامية رخوة وتغلق الفوهة.

يدخل الماء ويخرج من الثغور عن طريق التناضح.

تؤثر العوامل الأخرى مثل شدة الضوء وتركيز ثاني أكسيد الكربون في الأوراق على فتح وإغلاق الثغور. عندما يكون اللمعان مرتفعًا ، يزداد معدل التمثيل الضوئي وتفتح الثغور لامتصاص المزيد من ثاني أكسيد الكربون من البيئة وإطلاق الحرارة عندما يكون اللمعان منخفضًا ، وتميل الثغور إلى الانغلاق. عندما يكون تركيز ثاني أكسيد الكربون في حمة التمثيل الضوئي منخفضًا ، تنفتح الثغور لامتصاص المزيد من الغاز لجعل عملية التمثيل الضوئي ممكنة عندما يكون تركيزها مرتفعًا ، وتميل الثغور إلى الانغلاق.

7. هل ثغور النباتات الموضوعة في بيئة أكثر جفافا من المعتاد تظل مفتوحة لفترة أطول أو أقل؟

إذا تم نقل النباتات من منطقة رطبة إلى منطقة أكثر جفافاً ، فمن المحتمل أن تظل ثغورها مغلقة لفترة أطول ، لأنه سيتم تقليل الوقت الذي تكون فيه الثغور مفتوحة لتقليل فقد الماء عن طريق النتح.

8. لماذا تفتح بعض النباتات التي تتكيف مع بيئة جافة ثغورها في الليل فقط؟

خلال النهار في الموائل الجافة ، تصبح خلايا الحراسة رخوة وتغلق الثغور نتيجة لذلك ، ولا يستطيع ثاني أكسيد الكربون التحرك على طول للمشاركة في عملية التمثيل الضوئي النهاري. بعض النباتات من المناطق الجافة تحل هذه المشكلة من خلال طريقة التثبيت الليلي لثاني أكسيد الكربون. في الليل ، عندما يكون فقد الماء عن طريق النتح أقل ، تنفتح الثغور ، ويدخل ثاني أكسيد الكربون ويتم تخزينه داخل أنسجة متني.خلال النهار ، يتم تعبئة الغاز المخزن لاستخدامه في عملية التمثيل الضوئي.

9. كيف تغير موقع الثغور في بعض النباتات لمنع فقدان الماء الزائد عن طريق النتح؟

في بعض النباتات التي تتلقى أوراقها الكثير من ضوء الشمس ، تتركز الثغور في البشرة السفلية. ونتيجة لذلك ، فإنها تحتوي على & # xa0 بدون حرارة ، ويتم فقدان كمية أقل من الماء عن طريق النتح الفموي. في نباتات أخرى تتكيف مع البيئات الجافة ، مجموعة الثغور في مناطق معينة من الورقة ، حيث يكون تركيز الماء في الهواء فوق سطح هذه المناطق أعلى مقارنة بالبيئة وبالتالي يتم تقليل فقد الماء عن طريق النتح. تحتوي بعض النباتات من المناخات الجافة أيضًا على ثغور داخل التجاويف.

10. هل النتح هو الطريقة الوحيدة التي تفقد فيها الأوراق الماء؟

لا تفقد النباتات الماء فقط على شكل بخار ، كما هو الحال في النتح. تفقد الأوراق أيضًا الماء السائل من خلال ظاهرة تعرف باسم التمزق. يحدث التمزق من خلال هياكل تسمى الهيداثودات ، والتي تشبه الثغور. يحدث التمزق بشكل رئيسي عندما يكون النتح صعبًا بسبب ارتفاع رطوبة الهواء أو عند وضع النبات في تربة مائية. & # xa0

11. عندما تكون رطوبة الهواء عالية ، هل يزداد نتح النبات أم ينقص؟

عندما تكون رطوبة الهواء عالية ، ينخفض ​​النتح. نظرًا لأن النتح هو عملية انتشار بسيطة ، فإنه يعتمد على تدرج تركيز الماء بين النبات والبيئة. إذا كان الغلاف الجوي يحتوي على الكثير من بخار الماء ، فإن التدرج يصبح منخفضًا أو حتى ينعكس. & # xa0

حدد أي سؤال لمشاركته على Facebook أو Twitter

ما عليك سوى تحديد (أو النقر المزدوج) سؤالاً لمشاركته. تحدى أصدقائك على Facebook و Twitter.

نقل النبات

12. كيف يختلف حجم امتصاص الماء وحجم نتح الماء في النباتات على مدار اليوم؟ بشكل عام ، كيف يمكن مقارنة هذه الكميات؟

خلال النهار ، يكون حجم الماء المنضح أعلى من الحجم الذي تمتصه الجذور. في الليل ، تنعكس الحالة وتمتص الجذور كمية من الماء أكثر من حجم الماء المنضح.

يمكن ملاحظة أن حجم الماء المتدفق وحجم الماء الممتص متساويان عمليًا على مدار اليوم. & # xa0

13. كيف تحل النباتات مشكلة نقل المواد عبر أنسجتها؟

في الطحالب ، يتم نقل المادة عن طريق الانتشار. تحتوي القصبات (نباتات البتيريدوفيت وعاريات البذور وكاسيات البذور) على أوعية موصلة متخصصة: نسيج الخشب الذي يحمل الماء والأملاح المعدنية واللحاء الذي ينقل المواد العضوية (السكر).

14. هل يتم نقل الغازات في القصبة الهوائية من خلال الأنسجة الوعائية؟

لا يتم نقل ثاني أكسيد الكربون والأكسجين عبر نسيج الخشب أو اللحاء. تصل هذه الغازات إلى الخلايا وتخرج من المصنع عبر الانتشار عبر الفراغات بين الخلايا أو بين الخلايا المجاورة. & # xa0

15. هل نسيج الخشب واللحاء مصنوعان من خلايا حية؟

الخلايا التي تشكل قنوات نسيج الخشب هي خلايا ميتة تقتل بسبب ترسب اللجنين. خلايا اللحاء هي خلايا حية. & # xa0

16. ما هي أهمية اللجنين في تكوين نسيج الخشب؟

اللجنين مهم لأنه يترسب على جدار خلية خلايا نسيج الخشب ، مما يوفر عدم نفاذية وصلابة لأوعية نسيج الخشب.

17. ما هو ضغط الجذر؟

ضغط الجذر هو الضغط الذي يجبر الماء من التربة على امتصاص نسيج الخشب في الجذر. وهو ناتج عن التدرج الاسموزي بين باطن الجذر والتربة.

18. ما هي الشعيرات الدموية؟ كيف يتم تفسير هذه الظاهرة كيميائيا؟ ما هي أهمية الشعيرات الدموية لنقل المياه في النباتات؟

الشعيرات الدموية هي الظاهرة التي يتحرك من خلالها الماء داخل أنابيب رفيعة للغاية (الشعيرات الدموية) بمساعدة قوة الجذب بين جزيئات الماء والجدار الشعري. ظاهرة القابلية الشعرية & # xa0 ممكنة لأن الماء هو جزيء قطبي يشكل روابط هيدروجينية بين الجزيئات. لذلك ، هناك تجاذب كهربائي (قوة التصاق) بين جدار الشعيرات الدموية وجزيئات الماء ، والتي تسحب بعضها البعض (قوة التماسك) ، لأنها مرتبطة. قد تتحرك السوائل الأخرى أيضًا داخل الشعيرات الدموية عبر الشعيرات الدموية ، وليس الماء فقط.

القدرة الشعرية ليست ذات صلة خاصة بنقل المياه في النباتات. إنها تساهم فقط في بضعة سنتيمترات من الصعود.

19. ما هي القوى التي تجعل الماء يتدفق من الجذور إلى الأوراق داخل نسيج الخشب؟

يدخل الماء إلى الجذور بسبب ضغط الجذر ويتم الحفاظ على عمود مائي داخل نسيج الخشب من الجذور إلى الأوراق. النتح هو العامل الأكثر أهمية الذي يجعل الماء يرتفع ، وخاصة في الأوراق. عندما تفقد الأوراق الماء عن طريق النتح ، تميل خلاياها إلى جذب المزيد من الماء ، مما يخلق شفطًا داخل نسيج الخشب. تساعد خاصية تماسك الماء التي تحافظ على جزيئاته مرتبطة (أحدهما يسحب الآخر) بواسطة روابط هيدروجينية في هذه العملية.

20. ما هو تقليد الأشجار؟ ماذا يحدث للنبات عند إزالة الحزام من الساق (أسفل الفروع)؟

إن حزام Malpighi ، أو حزام الشجرة ، هو إزالة الحزام الخارجي الكامل الذي يحتوي على اللحاء (وهو أكثر خارجيًا) & # xa0 من الجذع ، مع الحفاظ على النسيج الخشبي (وهو أكثر داخليًا).

عندما يتم إزالة حزام من أسفل الفروع ، يموت النبات لأن الطعام العضوي (السكر) لا يستطيع الانتقال إلى المنطقة الواقعة أسفل الحزام ، ونتيجة لذلك ، تموت الجذور من نقص العناصر الغذائية. عندما تموت الجذور ، لا يحصل النبات على الماء أو الأملاح المعدنية ويموت نتيجة لذلك.

هرمونات النبات

21. ما هي الهرمونات النباتية؟

الهرمونات النباتية ، التي تسمى أيضًا الهرمونات النباتية ، هي مواد تتحكم في التطور الجنيني والنمو في النباتات البالغة. & # xa0

22. ما هي الهرمونات النباتية الطبيعية الرئيسية وما هي تأثيرات كل منها؟

الهرمونات النباتية الطبيعية الرئيسية وتأثيراتها هي كما يلي:

Auxins (الأوكسين الطبيعي الأكثر شهرة هو IAA ، حمض الإندوليسيتيك): وظيفتهما هي تعزيز نمو النبات وانتفاخه وتمايزه الخلوي. Gibberellins: تأثيرها مشابه لتأثير الأكسينات (النمو والانتفاخ) فهي تحفز الإزهار وتكوين الفاكهة وتنشط إنبات البذور. السيتوكينينات: تزيد من معدل الانقسام الخلوي وتساعد ، جنبًا إلى جنب مع الأكسينات ، على النمو وتمايز الأنسجة وتبطئ عملية شيخوخة النبات. الإيثيلين (الإيثين): هو غاز تطلقه النباتات ، ويشارك في عملية النمو وله دور جدير بالملاحظة في نضج & # xa0fruit & # xa0 وانبعاث الأوراق.

23. ما هو الفرس؟ لماذا يمنع استئصال الطرف الأقصى من جحمة القرم من نمو النبات؟

القشرة هي أول هيكل هوائي (واحد أو أكثر) للنبات النابت الذي يخرج من البذرة. يحيط بالساق الصغير والأوراق الأولى ، ويحميها.

عادةً ما يكون الجزء العلوي من الفقاعة هو المنطقة التي يتم فيها إنتاج الأكسينات. إذا تمت إزالة هذه المنطقة ، يتوقف نمو النبات ، لأن الأكسينات ضرورية لتعزيز النمو وتمايز الأنسجة.

24. ما هو حمض إندولاسيتيك (IAA)؟

حمض إندولاسيتيك (إندوليل -3 حمض أسيتيك) ، أو IAA ، هو الأوكسين الطبيعي الرئيسي الذي تنتجه النباتات. يعزز نمو النبات والتمايز الخلوي.

25. ما هي الأكسينات الاصطناعية وما هي استخداماتها؟

الأكسينات الاصطناعية ، مثل حمض الإندوليبوتريك (IBA) وحمض النفثالينيك (NAA) ، هي مواد شبيهة بـ IAA (أوكسين طبيعي) ولكنها تُنتَج صناعياً. يستخدم بعضها لتسريع طرق التكاثر اللاجنسي (مثل التطعيم أو التبرعم) والبعض الآخر يستخدم حتى كمبيدات أعشاب لأنها تقتل بعض النباتات بشكل انتقائي (بشكل رئيسي الثنائيات).

26. أين توجد كمية كبيرة من IAA في النباتات؟

يتم إنتاج الأكسينات وتوجد بكميات كبيرة في البراعم القمية للساق والبراعم وكذلك في الأوراق الصغيرة.

27. كيف تساعد الهرمونات النباتية في تطوير الثمار البارثينوكاربونية؟

الثمار البارثينوكاربية هي تلك التي يتم إنتاجها بدون إخصاب. تنتج بعض النباتات ثمارًا طبيعية مثل شجرة الموز ، تحفزها هرموناتها.

قد تقوم كاسيات البذور التي لا تنتج ثمارًا طبيعية بارثينوكاربية بذلك إذا تم تطبيق الأكسينات على الأزهار قبل الإخصاب. لذلك ، حتى بدون الإخصاب ، ينمو المبيض وتتكون الثمار ، على الرغم من أنها خالية من البذور. & # xa0

29. ماذا يحدث عندما يكون تركيز الأوكسين في تراكيب معينة من النبات أعلى من نطاق عمل الهرمون؟

في بعض أجزاء النبات (الجذع ، الجذور ، البراعم الجانبية) ، توجد نطاقات تركيز أوكسين يكون فيها العمل الهرموني إيجابيًا (يحفز النمو). وقد لوحظ أن التركيزات فوق الحد الأعلى لتلك النطاقات لها تأثير معاكس (تثبيط النمو).

30. ما هي ظاهرة الهيمنة القمية في النباتات؟ كيف يمكن القضاء عليه بشكل مصطنع؟

الهيمنة القمية هي الظاهرة التي من خلالها تمنع تركيزات الأوكسين العالية (فوق النطاق الإيجابي) بسبب الأكسينات من البرعم القمي المتحرك أسفل الساق نمو البراعم الجانبية للنبات. في بداية تطور الساق ، تؤدي الهيمنة القمية إلى أن يكون نمو النبات طوليًا (لأعلى) ، حيث يظل نمو البراعم الجانبية معطلاً. عندما تصبح البراعم الجانبية أكثر بعدًا عن القمة ، ينخفض ​​تركيز الأوكسين في هذه البراعم وتنمو البراعم بسهولة أكبر.

يمكن تحفيز نمو فروع الشجرة عن طريق منع الهيمنة القمية من خلال إزالة البرعم القمي.

31. ما هي الجبريلين؟ أين يتم إنتاجها؟

Gibberellins عبارة عن هرمونات نباتية تحفز نمو النبات ، والإزهار وتكوين الفاكهة (أيضًا parthenocarpy) وإنبات البذور. هناك أكثر من 70 نوعًا معروفًا من الجبرلين. يتم إنتاج الجبرلين في البراعم القمية والأوراق الشابة.

32. ما هي السيتوكينينات؟ أين يتم إنتاجها؟

السيتوكينينات هي هرمونات نباتية نشطة في تعزيز الانقسام الخلوي. كما أنها تبطئ شيخوخة الأنسجة وتعمل جنبًا إلى جنب مع الأكسينات لتحفيز نمو النبات. يتم إنتاج السيتوكينينات بواسطة النسيج الإنشائي الجذري ويتم توزيعها من خلال نسيج الخشب.

33. ما الهرمون النباتي الملحوظ بقدرته على تحفيز الإزهار ونضج الثمار؟ ما هي الاستخدامات والنكسات العملية لهذا الهرمون؟

إن الهرمون النباتي المعروف بقدرته على تحفيز وتسريع نضج الثمار هو غاز الإيثيلين (الإيثين). لأنه غاز ، يعمل الإيثيلين ليس فقط في المصنع الذي ينتجه ولكن أيضًا في المصنع المجاور.

تستخدم بعض صناعات معالجة الفاكهة الإيثيلين لتسريع نضج الفاكهة. من ناحية أخرى ، إذا كان تكثيف أو تسريع نضج الثمار غير مرغوب فيه ، فيجب توخي الحذر لمنع اختلاط الثمار الناضجة التي تطلق الإيثيلين مع الآخرين.

المدارات النباتية

34. هل تطور النباتات ونموها يتأثران بالهرمونات النباتية فقط؟

العوامل البيئية الفيزيائية والكيميائية ، مثل شدة الضوء وموضعه بالنسبة للنبات وقوة الجاذبية ودرجة الحرارة والضغوط الميكانيكية والتركيب الكيميائي للتربة والغلاف الجوي ، يمكن أن تؤثر أيضًا على نمو النباتات وتطورها.

35. ما هي المناطق المدارية النباتية؟

المدارات هي حركات تسببها منبهات خارجية. في علم النبات ، تمت دراسة المناطق المدارية النباتية & # xa0are: الاتجاه الضوئي (المدارية استجابةً للضوء) ، الاتجاه الجغرافي (التروبيم استجابةً لخطورة الأرض) والتوجه الدماغي (المدارية استجابةً للمنبهات الميكانيكية).

36. في أي اتجاه يؤدي نمو جانب واحد من الساق أو الفرع أو الجذر إلى انحناء الهيكل العام؟

عندما ينمو جانب واحد من الساق أو الفرع أو الجذر أكثر من الجانب الآخر ، فإن الهيكل ينحني باتجاه الجانب الذي ينمو بشكل أقل. (هذا مفهوم مهم لمشاكل المدارية النباتية).

37. ما هو اتجاه ضوئي؟

توجه ضوئي هو حركة الهياكل النباتية استجابة للضوء. قد يكون اتجاه ضوئي إيجابي أو سلبي. الاتجاه الإيجابي للضوء هو عندما تكون حركة (أو نمو) النبات باتجاه مصدر الضوء ويكون الاتجاه الضوئي السلبي عندما تكون الحركة (أو النمو) معاكسة ، مبتعدة عن مصدر الضوء.

يرتبط توجه ضوئي بالأكسينات لأن تعرض جانب واحد من النبات للضوء يجعل هذه الهرمونات تتركز في الجانب المظلم. يؤدي هذا إلى أن يكون تأثير الأكسينات على الساق إيجابيًا ، مما يعني أن نمو الجانب الغامق يكون أكثر كثافة وأن النبات يتجه نحو الجانب الفاتح. في الجذور ، (عندما تخضع للضوء ، بشكل عام وتجريبي) يكون تأثير الأكسينات سالبًا (فوق النطاق الإيجابي) ، ويتم منع نمو الجانب الأغمق ، وينحني الجذر نحو هذا الجانب.

38. ما هي أنواع الموجهات الأرضية النباتية؟ لماذا يوجد الجذع والجذور اتجاهات متعاكسة مع اتجاه الأرض؟

أنواع الاتجاهات الجيولوجية هي توجه موجب ، حيث ينمو النبات لصالح قوة الجاذبية ، كما هو الحال في الجذور ، والاتجاه الأرضي السلبي ، وهو ضد قوة الجاذبية ، كما هو الحال في الجذع.

الاتجاه الجغرافي الجذري والتوجه الجغرافي الجذري معاكسين بسبب الحساسيات المختلفة لتركيزات الأوكسين في هذه الهياكل. يمكن أن توضح التجربة التالية الظاهرة: يتم وضع السيقان والجذور في وضع أفقي (موازٍ للأرض) وتركيز الأكسينات بشكل طبيعي & # xa0 على طول الجزء السفلي منها. في ظل هذه الحالة ، يمكننا أن نلاحظ أن الساق ينمو لأعلى والجذر ينمو لأسفل. يحدث هذا لأن تركيز الأكسين المرتفع في الساق يجعل هذا الجانب ينمو (طوليًا) أكثر ويقوس الهيكل لأعلى. في الجذر ، يمنع تركيز الأكسين العالي في القاع نمو هذا الجانب وينمو الجانب العلوي أكثر ، مما يجعل منحنى الجذر لأسفل.

39. ما هو توجه thigmotropism؟

توجه Thigmotropism هو حركة أو نمو النبات استجابة للمحفزات الميكانيكية (اللمس أو الاتصال الجسدي) ، كما هو الحال عندما ينمو النبات حول قضيب داعم. يحدث هذا في كروم العنب والباشن فروت ، على سبيل المثال.

ضوئية

40. ما هي الفترة الضوئية؟

الفترة الضوئية هي الفترة الزمنية اليومية لتعرض كائن حي للضوء. قد تختلف فترة التصوير حسب الوقت من السنة.

41. ما هي الضوئية؟

الاستدامة الضوئية هي الاستجابة البيولوجية لبعض الكائنات الحية لمقدار تعرضها اليومي للضوء (فترة الضوء).

42. ما هي أعضاء النبات المسؤولة عن إدراك الاختلافات في الضوء؟ ما هي الصبغة المسؤولة عن هذا التصور؟

الأوراق مسؤولة بشكل رئيسي عن إدراك شدة الضوء في النباتات. يُطلق على الصباغ القادر على إدراك اختلافات الضوء ، والذي يتحكم في الدورة الضوئية ، اسم فيتوكروم.

43. كيف تؤثر الضوئية على ازدهار بعض النباتات؟

الإزهار هو مثال نموذجي وسهل الملاحظة للضوء الضوئي. تزهر معظم النباتات المزهرة فقط خلال فترات محددة من العام أو عند وضعها تحت ظروف إضاءة يومية معينة. يحدث هذا لأن ازدهارها يعتمد على مدة الفترة الضوئية ، والتي تختلف بدورها باختلاف موسم السنة. يتأثر الإزهار أيضًا بالتعرض لدرجات حرارة معينة.

44. ما هي الفترة الضوئية الحرجة؟ كيف يمكن تحديد الفترة الضوئية للإزهار بشكل تجريبي؟

الفترة الضوئية الحرجة هي الحد من مدة الفترة الضوئية التي تحدث بعدها بعض الاستجابة البيولوجية. يمكن أن يكون هذا الحد أقصى أو أدنى ، اعتمادًا على خصائص الاستجابة البيولوجية والنبات المدروس.

لتحديد الفترة الضوئية الحرجة للإزهار ، يمكن استخدام 24 مجموعة من النباتات من نفس النوع ويمكن إجراء التجربة التالية: تخضع كل مجموعة لفترة ضوئية مختلفة: تتلقى المجموعة الأولى ساعة واحدة من التعرض اليومي للضوء ، والمجموعة الثانية ساعتان الثالثة 3 ساعات وهكذا حتى تتعرض المجموعة الأخيرة إلى 24 ساعة. يمكننا أن نلاحظ أنه بعد فترة محددة من التعرض للضوء ، فإن النباتات موجودة أو لا تقدم أزهارًا ، والباقي المقدم إلى فترة ضوئية أقصر يمثل السلوك المعاكس. مدة التعرض للضوء التي تفصل بين هاتين المجموعتين هي الفترة الضوئية الحرجة.

45. كيف يمكن تصنيف النباتات حسب ازدهارها القائم على دورة ضوئية؟

وفقًا لإزهارها القائم على الديمومة الضوئية ، يمكن تصنيف النباتات على أنها: نباتات ذات يوم طويل ، والتي تعتمد على فترات ضوئية أطول من الفترة الضوئية الحرجة للزهور كنباتات قصيرة اليوم ، والتي تعتمد على فترات ضوئية أقصر من الفترة الضوئية الحرجة للزهرة وغير مبالية. النباتات التي لا يعتمد ازدهارها على فترة الضوء.

انجذاب النبات

46. ​​لماذا تقدم معظم النباتات عكس النبات؟

Phyllotaxis هو طريقة ترتيب الأوراق على طول البراعم. معظم النباتات لها انعكاس نباتي معاكس (بالتناوب بالتتابع ، واحد على جانب واحد من اللقطة ، وما يلي على الجانب الآخر) كحل لمنع الأوراق من حجب أشعة الشمس التي تتلقاها الأوراق الأخرى ، وبالتالي تحسين كفاءة التمثيل الضوئي.

الآن بعد أن انتهيت من دراسة فسيولوجيا النبات ، هذه هي خياراتك:


العوامل المؤثرة في معدلات التمثيل الضوئي: فهم الصف التاسع لبيولوجيا IGCSE (الجزء الأول) 2.18 2.19

البناء الضوئي هي العملية التي تحدث في النباتات التي يحبس فيها ضوء الشمس الكلوروفيل تستخدم الأصباغ لتشغيل التفاعلات الكيميائية التي تدخل في صنع جزيئات الطعام مثل الكربوهيدرات من ثاني أكسيد الكربون والماء. يتم إطلاق الأكسجين كمنتج نفايات لهذه التفاعلات.

(يمكنني & # 8217t كتابة معادلة كيميائية حيث يمكنني & # 8217t العثور على طريقة لكتابة الرمز المنخفض في WordPress & # 8230 .. هل يمكن لأي شخص المساعدة؟)

في المعادلة أعلاه ، الكربوهيدرات المنتجة هي الجلوكوز ، ستة سكر كربون.

تحدث تفاعلات التمثيل الضوئي في أنسجة الميزوفيل المتخصصة في ورقة النبات (انظر المنشور السابق) يوجد داخل خلايا الحاجز وخلايا الميزوفيل الإسفنجية الآلاف من العضيات الصغيرة التي تسمى البلاستيدات الخضراء حيث تحدث تفاعلات التمثيل الضوئي.

إذن ما هي العوامل البيئية التي يمكن تغييرها لتغيير معدل التمثيل الضوئي في النبات؟

شدة الضوء & # 8211 يوفر الضوء الطاقة اللازمة لعملية التمثيل الضوئي ، وبالتالي كلما زادت شدة الضوء ، زادت الطاقة التي تتلقاها البلاستيدات الخضراء لإنتاج الكربوهيدرات.

الطول الموجي الخفيف & # 8211 تمتص أصباغ الكلوروفيل الأجزاء الزرقاء والبنفسجية والحمراء من الطيف جيدًا ولكنها لا تمتص الضوء الأخضر.

تركيز ثاني أكسيد الكربون & # 8211 هذا مادة متفاعلة لعملية التمثيل الضوئي ، لذا فإن زيادة التركيز تؤدي إلى تصادم بين جزيء المادة المتفاعلة والإنزيم الموجود داخل البلاستيدات الخضراء التي تربطها على الأرجح ، وبالتالي يرتفع المعدل.

درجة حرارة & # 8211 يتم تحفيز العديد من التفاعلات في عملية التمثيل الضوئي عن طريق الإنزيمات ، وتتأثر الإنزيمات بدرجة كبيرة بدرجة الحرارة: درجات الحرارة المنخفضة للغاية وتتحرك الإنزيمات وجزيئات الركيزة ببطء شديد وبالتالي يكون هناك القليل من الاصطدامات ودرجات حرارة عالية جدًا وتغير الإنزيمات شكلها (تفسد الطبيعة) لذلك لا يمكن أن تتناسب جزيئات الركيزة مع الموقع النشط.

توافر المياه NB & # 8211 هو أبدا عامل يمكنه تغيير معدلات التمثيل الضوئي على الرغم من أنه جزيء متفاعل. قد يبدو هذا غير معتاد حتى يتذكر المرء أن النباتات التي تعاني من الجفاف ستغلق الثغور في أوراقها لتقليل النتح.تعني الثغور المغلقة أن ثاني أكسيد الكربون لا يمكنه الوصول إلى الفراغات الهوائية في الورقة ، لذا فإن هذا في النهاية ما يحد من التمثيل الضوئي في نبات مجفّف.

الإعداد التجريبي أعلاه هو أفضل طريقة للقياس معدلات التمثيل الضوئي وبالتالي تحقق من تأثير أي من العوامل الأربعة المذكورة أعلاه. شدة الضوء يمكن تغييره إما بمفتاح باهتة كما هو مذكور أعلاه أو عن طريق تغيير المسافة بين المصباح والنبات. يكون الدرع الحراري شفافًا للسماح بمرور الضوء ولكنه سيمتص الحرارة من المصباح مما يضمن درجة الحرارة من الماء يبقى ثابتًا. تركيز ثاني أكسيد الكربون يمكن تغييرها عن طريق إذابة كتل مختلفة من كربونات هيدروجين الصوديوم في الماء. ال الطول الموجي الضوء سيبقى ثابتًا طالما بقي البناء كما هو.

كيف يمكن قياس معدلات التمثيل الضوئي في هذا الإعداد؟

حسنًا ، يمكنك جمع الغاز الناتج على مدى فترة زمنية طويلة وقياسه الصوت مع حقنة غاز. قد يبدو هذا أكثر دقة من حساب الفقاعات ولكنه في الحقيقة طريقة أقل موثوقية حيث سيتعين عليك ترك الإعداد لفترة طويلة وقد تتغير المتغيرات. لذلك من الجيد أن نفترض أن الفقاعات الناتجة هي أكسجين وأن كل فقاعة لها نفس الحجم: إذا قمت بذلك ، فإن معدل إنتاج الفقاعات يتناسب طرديًا مع معدل التمثيل الضوئي في إلوديا مصنع.


كيف تفتح وتغلق الثغور؟

يمكن قراءة الكثير من التفاصيل الأكثر إثارة للاهتمام هنا. وبالمثل ، يُسأل ، ما الذي يسبب فتح وإغلاق الثغور؟

افتتاح واختتام الثغور تحكمها زيادة أو نقصان في المواد المذابة في الخلايا الحامية لانى عليهم تناول الماء أو فقده ، على التوالي. بشكل عام، فتح الثغور في اليوم و أغلق في الليل. خلال اليوم، إغلاق الثغور إذا كانت الأوراق تعاني من نقص في الماء ، مثل أثناء الجفاف.

بعد ذلك ، السؤال هو ، كيف تفتح الثغور وتغلق الفئة 10؟ الخلايا الحامية تلعب دورًا مهمًا في فتح وإغلاق من الثغور. وعندما يكون ملف الخلايا الحامية تفقد الماء مما يسبب الخلايا إلى تصبح مترهلة ، مما ينتج عنه فتح الثغور للإغلاق. تزداد معدلات النتح متى الثغور مفتوحة، ويقل عندما يكون كذلك مغلق.

وبهذه الطريقة كيف تفتح وتغلق خلايا الحراسة؟

الخلايا الحامية قادرون على التحكم في كيفية القيام بذلك افتح أو مغلق الثغور عن طريق تغيير الشكل. إنهم مثل مجموعة أبواب قابلة للنفخ تصنع افتتاح بين الاثنين الخلايا أوسع أو أضيق. ال الخلايا الحامية تغيير الشكل اعتمادًا على كمية الماء وأيونات البوتاسيوم الموجودة في الخلايا أنفسهم.

ال الثغور التحكم في تبادل الغازات في الورقة. كل فغرة يمكن ان يكون افتح أو مغلقة ، اعتمادًا على مدى انتفاخ الخلايا الحامية. في الضوء ، تمتص الخلايا الحامية الماء عن طريق التناضح ، وتصبح منتفخة و يفتح الفغرة. في الظلام ، تفقد الخلايا الحامية الماء وتصبح مترهلة و فغرة يغلق.


شاهد الفيديو: AumSum and his Adventures + more videos. #aumsum #kids #children #fun #cartoon (كانون الثاني 2022).