بیوتکنولوژی و مهندسی ژنتیک
بافت گیاهی
جمعه یکم مهر 1390 ساعت 21:44 | نوشته ‌شده به دست NTM | ( )

دید کلی

بافتها گروهی از سلولها هستند که خاستگاه یکسان دارند. انواع گوناگون از بافتها ریشه‌ها ، ساقه‌ها و برگها را بوجود می‌آورند. در پیکر همه گیاهان دو نوع بافت وجود دارد. بافتهای مریستمی و بافتهای بالغ. بافتهای مریستمی بافتهایی هستند که از سلولهای تمایز نیافته تشکیل شده اند و می‌توانند منشا و خاستگاه سایر بافتها باشند. بافتهای بالغ بافتهایی هستند که برحسب نیاز گیاه و بر طبق عملکرد آن قسمت از گیاه بوجود می‌آیند و کارهای مختلفی را انجام می‌دهند.



تصویر


 

بافتهای مریستمی

بافت مریستمی متشکل از سلولهای نابالغ و تمایز نیافته‌اند که دارای توان تقسیم مکررند. مریستمهای حقیقی دارای اختصاصات زیر می‌باشند.

  1. سلولهای ایزودیامتریک هستند. (اندازه وجوه برابر دارند.)

  2. مدور و چند وجهی بوده و به شکل فشرده قرار گرفته‌اند و فضای بین سلولی در آنها دیده نمی‌شود.

  3. دیواره نازک پکتوسلولزی دارند و هرگز دیواره ثانویه ندارند.

  4. سیتوپلاسم متراکم با هسته درشت داشته و واکوئل مشخص و مواد ارگاستیک (مواد غیرزنده) ندارند.

انواع بافت مریستمی

مریستم انتهایی

در انتهای همه ریشه‌ها و ساقه‌ها یافت میشوند. از مریستم انتهایی ساقه ، برگها ، ساقه‌ها ، گلها تمایز می‌یابند. در بعضی از گیاهان آوندی پست مریستم انتهایی فقط از یک سلول انتهایی تشکیل شده که در عده‌ای دیگر از گیاهان پست و همه گیاهان آوندی عالی از تعدادی سلول بنیادی تشکیل شده است.

مریستم جانبی

این مریستمها به موازات محور طولی اندام یعنی در پیرامون اندام واقع شده‌اند. این مریستمها مسئول افزایش ضخامت اندامها هستند. این مریستمها درون بافتهای اولیه بوجود می‌آیند. ولی بافت ثانویه تولید می‌کنند که مریستمهای ثانویه شامل کامبیوم آوندی و کامبیوم چوب پنبه است.



تصویر


 

مریستم میان گرهی

در واقع بخشی از مریستم انتهایی هستند که توسط بافتهای بالغ از مریستم انتهایی جدا شده‌اند و معمولا در پایه میان گرههای برخی گیاهان مانند بیشتر تک لپه‌ایها و دم اسبیان وجود دارند. در پایه برگها هم هستند و مسئول رشد طولی اندامند. برخلاف مریستم انتهایی بلاخره کاملا ناپدید می‌شوند. مریستمها را بر اساس خاستگاه به مریستم اولیه و ثانویه تقسیم می‌کنند. سلولهای اولیه آنهایی هستند که از سلول جنینی تشکیل شده‌اند. این سلولها اختصاص به انتهای ریشه و ساقه دارند. ولی مریستم ثانویه از تمایز زدایی بافتهای دائمی بوجود می‌آیند و شامل کامبیوم آوندی و کامبیوم چوب می‌باشند.

بافتهای بالغ

بافتهای تمایز یافته‌ای هستند که از بافتهای مریستم بوجود می‌آیند. تقسیمات زیادی در آنها صورت نمی‌گیرد. این سلولها درشتتر از سلولهای مریستمی‌اند. سیتوپلاسم کم ، واکوئل مشخص و مواد ارگاستیک (مواد غیره زنده) دارند. در بدو بلوغ مرده‌اند. پر از آب یا هوا هستند. ویژگی بافتهای بالغ داشتن فضای بین سلولی است که این فضای بین سلولی زمانی که بافتها تمایز می‌یابند، یعنی از جنینی به شرایط دائمی منتقل می‌شوند، بوجود می‌آیند.

بافتهای بالغ را نیز همچون مریستمها بر اساس خاستگاه به بافتهای اولیه و ثانویه رده بندی می‌کنند. بافتهای اولیه از مریستم اولیه بوجود می‌آیند و بافتهای ثانویه از مریستم ثانویه بوجود می‌آیند. بافتهای بالغ را به بافتهای ساده و مرکب رده بندی می‌کنند که بافتهای ساده همه از یک نوع سلول تشکیل شده‌اند که همه یک نوع کار انجام می‌دهند. ولی بافت مرکب مانند بافت آوندی از چندین نوع سلول تشکیل شده است.

پارانشیم

بخش اعظم پیکر گیاهان علفی را تشکیل می‌دهد. این بافت متشکل از سلولهای پارانشیمی است که این سلولها زنده‌اند و دیواره اولیه دارند ولی گاهی دیواره ثانویه هم در آنها دیده میشود.سلولهای این بافت از لحاظ مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی تنوع زیادی را نشان میدهند.پارانشیمها در التیام زخمها ، ترمیم اندامها و جوش خوردن پیوندها شرکت دارند. اکثر فعالیتهای متابولیکی گیاه توسط سلولهای پارانشیمی گیاه انجام می‌شود. مثل فتوسنتز ، تنفس ، جذب ، ذخیره ، ترشح. انواع سلولهای پارانشیمی عبارتند از :



تصویر


 

کلانشیم

ازسلولهای کلانشیم تشکیل شده که این سلولها ممکن است پارانشیم مانند باشند. ولی سلولهای کلانشیم تخصص یافته و طویل‌ترند. دارای دیواره اولیه هستند که ضخامت آن یکنواخت نبوده و در بعضی قسمتها خصوصا در گوشه‌ها ضخیم‌تر است. سلولها زنده‌اند و ممکن است دارای کلروپلاست باشند. بافت کلانشیم بافت مقاوم اندامهای در حال رشد است. اندامهایی که در حال طویل شدن هستند.

کلانشیم بافت مقاوم گیاهان دو ‌لپه‌ای است و در تک‌ لپه‌ای‌ها دیده نمی‌شود. بافت مقاوم تک لپه‌ایها اسکلرانشیم است و در ریشه کلانشیم دیده نمی‌شود. بافت کلانشیم در ساقه‌ها و دمبرگها و در برگها در رگبرگهای درشت آن دیده می‌شود. انواع بافت کلانشیم با توجه به شکل سلول و ضخامت دیواره شامل کلانشیم زاویه‌ای ، کلانشیم مماسی و کلانشیم حفره‌ای است.

اسکلرانشیم

این بافت نیز مانند کلانشیم بافت مقاوم گیاه است ولی برخلاف کلانشیم هم دیواره اولیه دارد و هم دیواره ثانویه و در اکثر مواقع دیواره چوبی شده دیواره‌ها خاصیت الاستیکی دارند. یعنی در صورت وجود فشار یا کشش دیواره تغییر شکل می‌دهد و زمانی که فشار برطرف شد به شکل اولیه بر می‌گردد. بافت اسکلرانشیم بافت مقاوم اندامهای بالغ است. اندامهایی که رشد طولی آنها پایان یافته اسکلرانشیم جایگزین کلانشیم می‌شود. دو نوع بافت اسکلرانشیم وجود دارد که شامل اسکلرانشیم هادی ، اسکلرانشیم مکانیکی است که خود به دو نوع اسکلرید و فیبر تقسیم می‌شود.



تصویر


 

بافتهای مرکب

بافت محافظ

همانطوری که از نامش پیداست وظیفه محافظت از پیکر گیاه را بر عهده دارند که این بافت محافظ در پیکر اولیه اپیدرم و در پیکر ثانویه گیاه پریدرم می‌باشد و از انواع مختلف سلولها تشکیل یافته‌اند.

بافت آوندی

شامل دو نوع بافت فلوئم یا آبکشی و بافت گزیلم یا چوبی می‌باشد که هر دو از انواع مختلف سلولها تشکیل شده که وظایف متعددی نیز دارند. گزیلم انتقال آب و کانیها را از ریشه به بخشهای هوایی بر عهده دارد و علاوه بر انتقال در نگهداری و ذخیره هم مشارکت دارد. فلوئم نیز انتقال شیره پرورده و ترکیبات آلی ساخته شده در برگها را به سایر بخشهای گیاه بر عهده دارد.

موضوعات مرتبط: فیزیولوژی گیاهی

مورفولوژی ریشه
جمعه یکم مهر 1390 ساعت 21:43 | نوشته ‌شده به دست NTM | ( )

اطلاعات اولیه

ریشه عضوی از گیاه است که معمولا در داخل خاک قرار داشته، املاح محلول و آب را برای تغذیه گیاه از زمین جذب می‌کند. در تعریف ریشه و مقایسه با ساقه ، ریشه فاقد برگ است. فقدان برگ در ریشه البته ارزش اساسی نداشته و نبودن آن نمی‌تواند به ریشه اصالت عضو مستقلی ر ا بدهد. گر چه ریشه نهاندانگان بطور عادی فاقد برگ است، ولی با اثر دادن هورمونها و تغییر محیط کشت می‌تواند تحول یافته و برگدار شود.

ریشه اصلی در گیاهان دو لپه‌ای از رشد ریشه‌چه حاصل شده و بادوام است و تا آخر عمر گیاه باقی می‌ماند. در صورتی که در گیاهان تک لپه‌ای ریشه اصلی خیلی زود از بین رفته ، ریشه‌های نابجا جانشین آن می‌گردند. ساختمان گیاه متشکل از یک محور است با دو بخش یا دو سیستم ، سیستم Shoot که بخش هوایی محور گیاه را تشکیل می‌دهد. و سیستم Root که بخش زیرزمینی محور گیاه را تشکیل می دهد. Shoot متشکل از ساقه و برگ است.


img/daneshnameh_up/d/d1/root.1.jpg




Root یا ریشه به عنوان اندام جذب و تثبیت گیاه در خاک ، تخصص یافته است. علاوه بر این ، ریشه‌ها در امر ذخیره و انتقال مواد هم مشارکت دارند. بخشی از مواد غذایی که در برگها ساخته می‌شود به ریشه انتقال یافته و در آنجا ذخیره می‌شود و در برخی گیاهان مثل هویج ریشه به عنوان اندام ذخیره تخصص یافته است. ریشه ، آب و کانیهای جذب شده را به بخشهای هوایی گیاه منتقل می‌کند و در گیاهان علفی و چوبی ، منبع هورمونهاست.

سیستمهای ریشه‌ای

سیستم ریشه‌ای راست

اولین ریشه که در جنین دانه ساخته می‌شود. ریشه‌چه ، رادیکال یا Rootlet گفته می‌شود. این ریشه ، ریشه اولیه یا اصلی در بازدانگان و اکثر دو لپه‌ایها می‌باشد. به این نوع ریشه که نسبت به ریشه‌های فرعی درشت‌تر است، سیستم ریشه راست یا Tap root گفته می‌شود. در این گیاهان ریشه اولیه در طول زندگی گیاه ، باقی می‌ماند و تولید ریشه‌های جانبی می‌کند. ریشه‌های درشت رشد ثانویه دارند و جذب مواد از خاک توسط ریشه‌های جوان صورت می‌گیرد. این ریشه‌ها تا عمق زیاد خاک ، نفوذ می‌کنند.

سیستم ریشه‌ای افشان

سیستم ریشه‌ای در گیاهان تک لپه‌ایها و نهانزادان آوندی از نوع نابجا Adventitious. Root می‌باشد. در این گیاهان ریشه اولیه مدت زمان کوتاهی فعالیت دارد، بلافاصله ریشه‌های نابجا از گرههای پایین ساقه ، تولید می‌شوند. این ریشه‌ها تقریبا یک سیستم یکنواخت ، تشکیل می‌دهند که این سیستم ، سیستم ریشه افشان fibrius root System می‌گویند. این ریشه‌ها رشد ثانویه ندارند و معمولا در لایه‌های سطحی زمین نفوذ می‌کنند. و تفاوتی از لحاظ ظاهری بین ریشه‌های اولیه و ثانویه وجود ندارد.



img/daneshnameh_up/7/7d/root.2.jpg


 

ریشه نابجا

اگر ریشه ظاهر شده در گیاه ، حاصل از رشد ریشه‌چه گیاهک نبوده ، یا روی اندامهای دیگر نظیر ساقه ، برگ ، لپه‌ها و حتی پوشش گل پیدا شود، آن را ریشه نابجا می‌گویند. ریشه‌های نابجا مانند ریشه‌های فرعی منشا درونی داشته ، یعنی از تقسیم سلولهای دایره محیطیه یا ریشه‌زا که در مقابل دسته‌های چوبی در استوانه مرکزی قرار دارند، حاصل می‌شوند. فقط در برخی از گیاهان مانند علف چشمه منشاء ریشه‌های نابجا ، خارجی است.

ریشه نابجا ممکن است، کار جذب مواد از زمین را به عهده نداشته باشد. مثلا سبب نگاهداری گیاه به درخت دیگر شده (مانند عشقه) و یا مانند برخی از جنسهای خرما به خار تبدیل شود. بدیهی است، گیاهانی که ریشه نابجا تولید می‌کنند به آسانی می‌توانند به قلمه زدن تکثیر پیدا کنند. عده کمتری از گیاهان استعداد تولید ریشه‌های نابجا را دارند، مثلا در مخروطیان ریشه نابجا بوجود می‌آید.

قسمتهای مختلف ریشه از لحاظ مورفولوژی

ریشه از لحاظ مورفولوژی در مقایسه با ساقه ، گره و میان گره ندارد و در نتیجه تولید برگ و جوانه نمی‌کند. در ریشه‌های جوان ، منطقه پر از تار دیده می‌شود که منطقه تارهای کشنده نامیده می‌شود، تارها تا نوک ریشه ، ادامه ندارند. انتهای بدون تار کشنده ریشه شامل منطقه نمو طولی ، منطقه تقسیم سلولی و منطقه کلاهک است.

کلاهک

رشد طولی ریشه مانند ساقه ، نزدیک به انتهاست. در حالیکه انتهای shoot توسط فلسهای جوانه و یا برگهای جوان ، محافظت می‌شوند، محاظت انتهای ریشه یک توده سلول پارانشیمی به نام کلاهک (root cap) انجام می‌شود. کلاهک محافظت مریستم انتهایی ریشه را بر عهده دارد. با رشد ریشه ، سلولهای پیکر کلاهک می‌ریزند و این سلولها تشکیل یک پوشش چسبنده در اطراف ریشه می‌دهند و به نفوذ ریشه در خاک کمک می‌کنند.

عمر سلولهای کلاهک کوتاه است (حدود 5 - 9 روز)، سلولهای پیر می‌ریزند و سلولهای جوان توسط مریستم انتهایی ریشه ساخته می‌شوند. سلولهای کلاهک معمولا نظم خاصی ندارند، ولی در برخی گیاهان ، سلولهای مرکزی یا میانی کلاهک ساختار منظم موسوم به Columena را تشکیل می‌دهد. سلولهای کلاهک ماده چسبنده و آبدار موسوم به موسیژل ترشح می‌کنند که احتمالا وظیفه دیکتیوزومهای دستگاه گلژی این سلولها است.

ماده از پلاسما لک خارج شده و یک محیط کشت خوبی برای باکتریهای خاک ایجاد می‌کند که با ریشه ارتباط دارند و در امر جذب مواد و املاح به ریشه کمک می‌کنند. کلاهک مرکز دریافت جاذبه زمین است. اگر کلاهک را حذف کنیم، رشد ریشه به طرف پایین نخواهد بود. در مورد کلاهک ، ساختارهای دریافت کننده اثر جاذبه، دانه‌های نشاسته هستند که به دلیل نقش آنها در دریافت جاذبه ، استاتولیت نام دارند. سلولهای حاوی دانه‌های نشاسته ، استاتوسیت نام دارند، که در قسمت مرکزی کلاهک قرار دارند.

منطقه تقسیم سلولی

این منطقه متشکل از پرومریستم و مریستم اولیه است. که در بالای کلاهک قرار دارد. در این منطقه سلولها ، تقسیم می‌شوند. مریستم انتهایی ریشه هم وظیفه تولید سلولهای کلاهک را دارد و هم سلولهای جدید را به پیکر گیاه اضافه می‌کند. مریستم انتهایی ریشه منطقه‌ای به نام منطقه آرام یا خاموش دارد. تعدادی از سلولها در قسمت مرکزی آن ، تقسیم میتوزی کمتری دارند و غیر فعال هستند، این منطقه را منطقه راکد یا quiescent center نام دارد. این سلولها به عنوان سلولهای ذخیره هستند.

منطقه نمو طولی

پس از منطقه تقسیم سلولی ، منطقه نمو طولی قرار دارد. در این منطقه ، سلولها سریعا رشد می‌کنند. طول آنها افزایش می‌یابد و گاهی ده برابر اولیه می‌شود. طول این منطقه در حدود 1 - 10 میلیمتر است. رشد طولی ریشه‌ها به علت رشد طولی سلولهای موجود در این منطقه است. به این منطقه ، منطقه تمایز هم گفته می‌شود.

منطقه بلوغ

بالای منطقه طولی ، منطقه بلوغ قرار دارد که به منطقه تارهای کشنده موسوم است. در این منطقه برخی از بافتها ، بالغ شده‌اند. از جمله اپیدرم یا بشره ریشه که تولید تارهای کشنده را کرده است.

منطقه بافتهای اولیه

بالای منطقه تارهای کشنده ، منطقه بافتهای اولیه است. که همه بافتها در این منطقه بالغ شده‌اند. ریشه‌های ثانویه فرعی در این منطقه از لایه ریشه‌زا ، تشکیل می‌شوند و در ریشه‌های دارای رشد ثانویه ، مریستمهای جانبی در بین بافتهای اولیه ، تشکیل می‌شوند.

ریشه‌ها ، متناسب با اعمال و کاری که انجام می‌دهند، ممکن است تغییراتی حاصل کنند که به برخی از آنها اشاره می‌کنیم.




img/daneshnameh_up/6/60/tuber.JPG
ریشه غده‌ای





 

ریشه غده‌ای

در این ریشه‌ها ، ریشه اصلی و فرعی ، پس از آنکه رشد معمولی خود را تمام کردند. رشد راسی آنها متوقف شده ، در بافتهای آنها مواد ذخیره‌ای ، متراکم و انباشته می‌گردد. ریشه‌های غده‌ای از ساقه‌های غده‌ای مانند غده سیب زمینی ، به علت نداشتن جوانه به خوبی متمایز هستند. شکل کلی ریشه‌های غده‌ای تقریبا دوک مانند است، ولی ممکن است کروی یا تخم مرغی شکل نیز بشوند. بهترین نمونه مورد مثال در غده‌های ریشه‌ای ، غده کوکب است.

مورفولوژی غده کوکب

چون غده‌های کوکب از ریشه‌های نابجا بوجود می‌آیند، بنابراین غده‌ها به صورت دسته‌ای در بخش پایین پایه هوایی گیاه ، در خاک قرار می‌گیرند. هر کوکب دارای بخش فوقانی متورم و بخش پایینی نازک و باریک است. از لحاظ مواد ذخیره‌ای ، مواد اندوخته‌ای غده کوکب از جنس پلی ساکاریدی به نام اینولین است. این ماده در فصل تابستان در ریشه‌های فرعی کوکب متراکم شده ، سبب تورم و غده‌ای شدن آن می‌گردد. در اواخر پاییز و اوایل زمستان برگهای بخش فوقانی ساقه خشکیده ، از بین می‌روند.

ساقه در بن چسبیده به غده‌ها هستند، باقی مانده ، در بهار آینده از همین قسمتهای ساقه ، جوانه‌های نابجا آغاز به رشد کرده ، با صرف مواد اندوخته‌ای غده ، ساقه برگدار جدیدی و گیاه جدیدی را بوجود می‌آورند. وقتی ساقه‌های کوچک بخوبی رشد کردند و غده‌های مربوط به آنها ، اندوخته‌های خود را از دست داده و تو خالی پلاسیده شدند. از بین می‌روند. از این پس ریشه‌های نابجای جدیدی در بن ساقه‌های تازه ، ظاهر شده ، در طول تابستان با اندوختن اینولین متورم و غده‌ای شده ، به نوبه خود در بهار دیگر ، رویش جوانه‌های تازه و تشکیل گیاه جدید را تضمین می‌کنند.




img/daneshnameh_up/c/ce/bulb.JPG
پیاز





 

ریشه‌های مرکب

مانند ریشه ثعلبها که غده‌ای ساده یا پنجه‌ای شکل هستند. هر غده در این ریشه‌ها از الحاق چندین ریشه فرعی بوجود می‌آید. چنانچه از این ریشه‌ها ، برش عرضی بگیریم، چندین استوانه آوندی پراکنده در یک پارانشیم عمومی دیده می‌شود.

ریشه‌هایی که وظیفه مکانیکی دارند

مانند ریشه‌های خار مانند بعضی از نخلها و یا ریشه‌های هوایی لور (Ficus bengalensis) و ریشه زانیشلیا (Zannichellia)، از این دسته به شمار می‌روند.

ریشه‌های مکنده

گیاهانی مانند سس ، دارواش (Viscum album) و گل جالیز دارای ریشه‌های مکنده‌ای هستند که وارد تنه گیاه میزبان می‌کنند و شیره غذایی آنها را جذب می‌کنند.




img/daneshnameh_up/8/8a/rizome.JPG
ریزوم





 

ریشه‌های برگی شکل

ریشه بعضی از ثعلبهای نواحی حاره که در سطح خاک یا در هوا قرار دارند مانند برگ یا ساقه‌های جوان دارای کلروپلاست فراوان بوده و عمل تثبیت کربن را انجام می‌دهند. به این ریشه‌ها ، ریشه‌های برگی گفته می‌شود، گیاه تراپاناتانس (Trape natans) که یک گیاه آبزی است، در محل بندها ساقه دارای ریشه‌های نابجای سبز رنگ با کلروفیل فراوان است. این ریشه‌های نابجای ساقه وقتی بر اثر رشد ساقه در عمق بیشتر آب فرو می‌روند، به تدریج کلروپلاست خود را از دست داده رنگ تیره به خود می‌گیرند.

موضوعات مرتبط: فیزیولوژی گیاهی

مورفولوژی برگ
جمعه یکم مهر 1390 ساعت 21:43 | نوشته ‌شده به دست NTM | ( )

مقدمه

برخی از مورفولوژیستها برگ را ساقه تغییر شکل یافته که تقارن محوری خود را از دست داده و تقارن سطحی به خود گرفته است می‌دانند. بر طبق این نظر ، سطح تقارن برگ معمولا از رگبرگ و سطح آن گذشته ، آن را به دو قسمت مساوی تقسیم می‌کند. یکی از شواهد مورفولوژیستها دال بر اینکه برگ منشاش از ساقه است، برگهای گوآرئا از تیره سنجد تلخ است که مانند ساقه دارای جوانه انتهایی است و همراه با مراحل مختلف رشد گیاه در انتهای آن مرتبا برگچه‌های تازه ایجاد می‌شود. البته این امر یعنی رشد راسی برگ در تمام اندامهای برگی سرخسها عمومیت دارد ولی رشد آن نهاندانگان همیشه محدود و مخصوص به بخش میانی آن است.



تصویر


 

پلی مورفیسم برگی

اشکال برگ با آنکه در یک گونه یا یک پایه گیاه معمولا یکنواخت و ثابت است ولی گاهی در برخی از گیاهان یک شکل و یکنواخت نبوده ، دارای دو یا چند شکل مختلف است که به آن حالت پلی مورفیسم برگی می‌گویند.

رشد و تغییر شکل ضمایم برگ

رشد پهنک برگ در بیشتر گیاهان محدود و در عوض رشد ضمایم آن مانند گوشوارکها ، نیام ، یا دمبرگ فوق‌العاده است. به عنوان مثال نیام برگ در گیاهان تیره جعفری معمولا رشد فوق‌العاده دارد. در آنقوزه از گیاهان این تیره وسعت و پهنای نیام چندین برابر پهنک برگ است. در بعضی از فیلودها تمامی پهنک برگ تبدیل به پیچک شده در عوض گوشوارکها با رشد خود جای آن را می‌گیرند. فیلودها نوعی برگند که از رشد و پهن شدن دمبرگ حاصل می‌گردند.

این نوع برگها ظاهرا شباهت به برگهای معمولی داشته ولی در ساختار تشریحی وضع دسته‌های آوندی آنها معکوس با برگها بوده ، سطح تقارن آنها نیز با برگهای معمولی فرق می‌کند. بزرگترین سطح تقارن در فیلورها در جهت عمودی واقع است. بعضی از گیاه شناسان پهنک برگهای گیاهان تک لپه‌ای ، بخصوص گیاهان تیره گرامینه را که نیامی پهن ولی دمبرگ ندارند حاصل از تغییر شکل دم برگ دانسته آن را نوعی فیلور بشمار آورده‌اند.

پیدایش برگ

در بیشتر موارد با رشد طولی همراه است. در ابتدای رشد ساقه هنگامی که برگها بسیار کوچکند در راس آن روی هم قرار داشته یکدیگر را کاملا می‌پوشانند و با رشد تدریجی ساقه است که آنها نیز رشد کرده ، از یکدیگر جدا شده ، وضعی افقی روی ساقه پیدا می‌کنند. برگها در گیاهان تک لپه‌ای که غالبا پهن ، کشیده و دراز اند کمتر حالت افقی داشته ، تقریبا زاویه‌ای نسبتا تند با ساقه پیدا کرده در امتداد آن قرار می‌گیرند.

سطح روی در این برگها که به طرف ساقه است و در اصطلاح سطح شکمی و سطح پایین که در جهت مخالف ساقه است سطح پشتی نام دارد. سطح پشتی در این برگها غالبا محدب و دارای رگبرگهای برجسته بوده ، رنگی روشن‌تر دارد. برگهایی که سطح پشتی و شکمی دارند برگهای دو وجهی و برگهایی که دو سطح آن ساختار درونی یکنواخت دارد، مانند برگ گیاهان تیره جعفری ، ثعلب و زنبق برگهای یک وجهی نام دارند. عده‌ای از گیاهان نیز برگهای چند وجهی دارند.



تصویر


 

هتروفیلی در برگهای گیاهان

شکل برگ در هر گیاه معمولا ثابت است و یکی از اختصاصات ثابت گونه‌های گیاهی تقریبا وضع و شکل برگهای آنهاست. گاهی نیز دو یا چند شکلی در برگهای یک گیاه دیده می‌شود، این ناجور بودن برگها در برخی از گیاهان منشا ارثی داشته ، به اصطلاح ژنتیکی است مانند درخت پده که نوعی تبریزی است یا بعضی از سروهای کوهی که ناجور برگ هستند در این سروها شکل برگهای شاخه جوان و مسن باهم تفاوت دارند در بعضی از گیاهان ناجور بودن برگها به علت تاثیر شرایط محیطی است. مثلا آلاله آبی دارای دو نوع برگ است.

برگهای هوایی آن دارای پهنک و برگهای درون آب آن فاقد پهنک و غوطه‌ور در آب است. در گیاهان آبزی دیگر نیز برگها تغییراتی متناسب با محیط زیست آبی پیدا می‌کنند. مثال دیگر از گیاهان ناجور برگ تیرکمان آبی است که دارای سه نوع برگ غوطه‌ور ، شناور ، برگ هوایی است. هتروفیلی در غالب گیاهان نهاندانه و حتی در سرخسها و نهانزادان آوندی کم و بیش دیده می‌شود.

تغییر شکل برگ

علاوه بر تاثیر محیط در تغییر شکل برگ ، نوع کار و وظیفه نیز ممکن است سبب تغییر شکل پهنک یا ضمایم آن به صورت خار شده یا با اندوختن مواد تبدیل به عضو ذخیره‌ای گیاه شوند. مانند برگهای زیر زمینی پیاز ، در بعضی از گیاهان برگها متورم شده ، محل ذخیره آب می‌گردند. دمبرگ در برگهای سکوله خیز (تراپاناتانس) و برخی از گیاهان آبزی دیگر حالت اسفنجی پیدا میکند. سالوینیا ناتانس که یک سرخس آبزی است و سه برگ دارد برگ پایین آن تبدیل به ریشه شده ، مواد غذایی محلول را از آب جذب می‌کند.

رگبندی برگ

پراکندگی دسته‌های آوندی در پهنک برگ را ، رگبندی برگ می‌گویند. رگبندی برگ در دو گروه از گیاهان دو لپه‌ای و تک لپه‌ای از نهاندانگان باهم متفاوت است. در دو لپه‌ایها رگبرگ اصلی پس از آنکه از دمبرگ دارد پهنک شد در آن انشعابات زیاد پیدا کرده ، تشکیل شبکه درهم و پیچیده‌ای از رگبرگها را که به آن شبکه رگبرگهای فرعی می‌گویند، می‌دهد. در گیاهان تک لپه‌ای برگها غالبا فاقد دمبرگ بوده ، رگبرگهای آنها بطور موازی از نیام وارد پهنک شده تمام طول برگ دراز و تسمه‌ای شکل آنها را بدون انشعاب طی کرده ، به این شکل سبب استحکام برگ و مانع پارگی آن می‌گردند.

عده کمی از تک لپه‌ایها مانند بعضی از نخلها و ازملک و گل شیپوری برگها مانند دو لپه‌ایها رگبرگ منشعب دارند. در بین دو لپه‌ایها نیز برخی از گیاهان مانند بارهنگ و گلبرگهای موازی دارند. در گروه بازدانگان رگبرگها غالبا مستقل و فاقد انشعاب هستند برگها بطور کلی دارای دو نوع انشعاب‌اند.

انشعاب شانه‌ای

در این حالت رگبرگهای فرعی موازی هم از رگبرگ اصلی یا میانی برگ جدا شده به طرف کناره برگ رفته در انشعابات بعدی خود تشکیل شبکه‌ای در هم می‌دهند، مانند انشعابات شانه‌ای یا پر مانند رگبرگ در راش و غیره.

انشعابات پنجه‌ای

این نوع انشعابات رگبرگ را بطور روشن در برگ مو و چنار می‌توان دید، در انشعاب پنجه‌ای ، رگبرگ اصلی به محض ورود به پهنک در همان ابتدا به صورت پنجه‌ای منشعب شده ، انشعابات آن تا انتها و کناره‌های برگ می‌رود. در انشعابات پنجه‌ای رگبرگ اصلی را از رگبرگهای فرعی نمی‌توان تشخیص داد.



تصویر


 

آرایش و نظم برگ روی ساقه

نظم و آرایش برگ را در طول ساقه فیلوتاکسی می‌گویند. فیلوتاکسی از دو کلمه یونانی فیلون به معنی برگ و تاگزیس یعنی نظم و ترتیب گرفته شده است ترتیب قرار گرفتن برگ در هر گره یا در هر بند ساقه همیشه یکسان و ثابت بوده و هیچگاه آرایش برگ به چگونگی موقعیت رشد ساقه یا میان گره آن ارتباط ندارد. بنابراین هر گیاه یا هر گونه گیاهی دارای نظم برگی (فیلوتاکسی) معین و مشخص است.

نظام اصلی آرایش برگ روی ساقه

نظم چرخه‌ای

فراوان‌ترین نوع فیلوتاکسی است که در عده زیادی از گیاهان عمومیت دارد. در این نوع آرایش دو یا چندین برگ در هر گروه ساقه ظاهر شده ، تشکیل چرخه‌ای از برگها را می‌دهند. هر برگ یک چرخه معمولا با برگ چرخه‌های متوالی پایینی و یا بالایی خود حالت متناوب داشته ، به عبارت دیگر برگهای هر چرخه دارای نظم تناوبی با برگهای چرخه دیگر هستند. تعداد برگهایی که در آرایش چرخه‌ای در هر گره ساقه تشکیل یک چرخه رای دهند ، در گیاهان مختلف متفاوت است و شماره آنها با نوع گیاه ارتباط دارد.

فراوان‌ترین نوع آرایش چرخه‌ای حالتی است که در آن در هر گره ساقه فقط دو برگ مقابل هم وجود دارد که آنرا چرخه دو تایی گویند. مانند یاس ، تیره نعناع برخی دیگر از گیاهان ، چرخه سه برگی داشته و به اصطلاح تریم یا سه تایی هستند مانند خرزهره ، الودآ. عده‌ای از گیاهان چرخه‌های چهار برگی دارند، یعنی تترامر یا چهار تایی هستند که تعداد گیاهانی که در هر گره چهار برگ دارند محدود است مانند خانواده روناس و گیاهان آبزی هیدریلا.

نظم تناوبی

در این نظم در هر گره ساقه فقط یک برگ وجود دارد آرایش تناوبی خود شامل دو نوع کلی زیر است.


  • نظم خطی: در این آرایش برگها بطور متناوب روی دو خط موازی مقابل هم در دو طرف ساقه یا روی چند خط موازی هم قرار می‌گیرند حالت اول را تناوب دو تایی می‌گویند که مخصوص گیاهان تک لپه‌ای است. و در لپه‌ایها به ندرت دیده می‌شود مثل برگ درخت نارون. خطوط نظم اگر بیش از دو یعنی سه یا چها یا چند تایی باشد آرایش برگ را سه نظمی یا چند نظمی می‌گویند.

  • نظم خمیده یا مارپیچی: خطوط نظم ممکن است بجز راست و شکسته خمیده باشند، که به آن سری فیلوتاکسی خمیده یا مارپیچی گویند. بهترین نوع از این سری فیلوتاکسی را می‌توان در گیاهان تیره زنجبیراسه دید. در این گیاهان برگها روی یک خط خمیده یا مارپیچی به طول ساقه قرار دارد.
موضوعات مرتبط: فیزیولوژی گیاهی

دانه گرده و ساختمان آن
جمعه یکم مهر 1390 ساعت 21:41 | نوشته ‌شده به دست NTM | ( )

مقدمه

گل و دانه حاصل از آن وسیله بقای گیاه هستند. ساختمان گل شامل گلبرگها ، کاسبرگها ، پرچمها و مادگی می‌باشد. هر یک از قسمتهای گل دارای وظیفه‌ای مخصوص به خود هستند. اندامهای اصلی و زایای گل پرچمها و مادگی می‌باشد. زیرا یاخته‌های جنسی در آنها تشکیل می‌شوند هر پرچم از میله و بساک تشکیل شده است. میله رشته باریکی است که بساک را به نهنج گل مربوط می‌سازد. دانه‌های گرده طی فرایندی در داخل بساک تشکیل می‌شوند.



تصویر


 

ساختمان بساک

بساک مهمترین بخش پرچم است که در آن دانه‌های گرده تشکیل می‌شوند. در هر بساک غالبا دو حجره اصلی وجود دارد که هر کدام از آنها به نوبه خود دارای دو حجره کوچکتر به نام کیسه گرده است. درون کیسه‌های گرده دانه‌های گرده تولید می‌شود. در بساک رسیده بافتی که دو کیسه گرده هر قسمت را از هم جدا می‌سازد از بین می‌رود. در نتیجه شکافی طولی در دیواره هر قسمت استوانه‌ای بساک پدید می‌آید و باعث پراکنده شدن دانه‌های گرده می‌شود.بساک در ابتدا توده‌ای از یاخته‌های مریستمی است. اطراف این توده ، بافتی به نام بافت مغذی قرار دارد. در مراحل نخستین تنوع یاخته‌ای چهار دسته یاخته جدا به نام یاخته‌های مادر گرده در چهار کیسه گرده ظاهر می‌شوند.

ساختمان دانه گرده




 

تصویر


 

پوسته‌ها

دو پوسته دانه گرده را احاطه می‌کنند. پوسته خارجی منفذ دارد و از جنس کوتین است و به آن اگزین می‌گویند. سطح خارجی این پوسته ناهموار بوده و در گونه‌های مختلف شکلهای گوناگون دارد و در تشخیص نوع گیاه موثر است. پوسته داخلی از جنس سلولز است و انتین نام دارد.

سلولها

دو سلول به نام سلولهای رویشی و زایشی در درون هر دانه گرده جای دارند. سلول رویشی بزرگتر است و سلول زایشی را دربرگرفته است. بطور معمول در سیتوپلاسم این سلولها رنگیزه کاروتنوئیدی وجود دارد که رنگ دانه‌های گرده را سبب می‌شوند. دانه‌های گرده بعضی گیاهان در هوا پراکنده شده و با ورود به مجاری بینی بعضی افراد حالت آلرژی یا حساسیت در آنها بوجود می‌آورند.

مکانیسم بوجود آمدن دانه‌های گرده در کیسه‌های گرده

در داخل هر کیسه بساک سلولهای دیپلوئید (2n کروموزومی) به نام سلولهای مادر میکروسپور یا مادر دانه گرده وجود دارند. هر کدام از این سلولها با تقسیم میوزی ، چهار سلول (n کروموزومی) هاپلوئید به نام میکروسپور بوجود می‌آورد. پس هسته هر میکروسپور به طریق میتوز تقسیم می‌شود و دو هسته پدید می‌آورد. یکی از این هسته‌ها با مقداری سیتوپلاسم سلول زایشی را بوجود می‌آورد و هسته دیگر با بقیه سیتوپلاسم به سلول رویشی تبدیل می‌شود. سپس با بوجود آمدن پوسته‌های داخلی (انتین) و خارجی (اگزین) هر میکروسپور به یک دانه گرده یا گامتوفیت نر تبدیل می‌شود.


تصویر




هنگامی که میکروسپور تبدیل به دانه گرده می‌شود بساک نیز تغییراتی حاصل کرده به بساک رسیده تبدیل می‌شود لایه مکانیکی بساک که تنها دیواره خارجی سلولهای آن نازک باقی مانده است در اثر خشکی هوا بیش از دیواره‌های دیگر آب خود را از دست داده و جمع می‌شود و در نتیجه بساک راپاره می‌کند. شکفتن بساک همیشه با ایجاد شکاف انجام نمی‌شود گاهی شکوفایی بساک با پدید آمدن (روزن) و گاهی با ایجاد دریچه مانند زرشک صورت می‌گیرد. در اکوسیستمهای آبی ، خشکی هوا در شکفتن بساک دخالتی نداشته بنابراین مکانیسم شکفتن بساک در همه گیاهان به یک صورت نیست.

نقش دانه گرده

نقش دانه گرده در لقاح و ایجاد یاخته تخم می‌باشد. با قرار گرفتن دانه گرده بر روی کلاله مادگی دانه گرده رویش می‌کند و لوله گرده از راه خامه مادگی وارد تخمدان می‌شود. تخمکها در داخل تخمدان قرار گرفته‌اند. سلول زایشی دانه گرده با سلول تخمزای تخمک جفت می‌شود و با ترکیب دو هسته ، سلول تخم حاصل می‌شود. از رشد و نمو تخم گیاه جدید بوجود می‌آید.

موضوعات مرتبط: فیزیولوژی گیاهی

هورمون جیبرلین
جمعه یکم مهر 1390 ساعت 21:23 | نوشته ‌شده به دست NTM | ( )

مقدمه

جیبرلین یکی از هورمونهای گیاهی است که نقش مهمی در رشد و نمو گیاهان بازی می‌کند. نام جیبرلینها به علت کشف تصادفی در ژاپن در قارچ آسکومیست انگل برنج به نام ژیبرلافوزیکوروژآ می‌باشد. این قارچ مسئول بیماری باکانه است که گیاهان مبتلا به این بیماری با طویل شدن قابل ملاحظه میانگره‌ها مشخص می‌شوند که در این صورت به آنها گیاهکهای سرکش می‌گفتند. تماما پژوهشهای اولیه درباره ژیبرلینها عملا از کارها کوروساوا فیزیولوژیست ژاپنی حاصل شده است. تعداد جیبرلینهای شناخته شده اکنون متجاوز از 100 عدد است.



تصویر


 

اندازه‌گیری جیبرلینها

برای جیبرلینها آزمونهای زیستی مخصوص تعیین شده است. در سال 1957 فاینی از اختصاصات جیبرلینها در برطرف کردن کوتاه قدی منشا وراثتی بعضی از واریته‌های نخود و ذرت برای اندازه‌گیری این تنظیم کننده‌های رشد استفاده کرده است. سایر آزمونها بر روی اثرات دیگر فیزیولوژیکی ژیبرلینها صورت می‌گیرد که در این آزمونها از افزایش طول محور زیر لپه کاهو ، تولید آلفا آمیلاز توسط یاخته‌های واجد آلورون ، میوه جو استفاده شده است.

خصوصیات شیمیایی جیبرلینها

جیبرلینها بوسیله بوسیله پالک در سال 1965 به عنوان ترکیباتی با اسکلت انت جیبرلان شناخته شدند و در واقع دی ترپنهای حلقوی هستند که در نتیجه تراکم چهار واحد ایزوپرن بدست می‌آیند. جیبرلینها به شکل 19 و 20 اتم کربن ، منو ، دی و تری کربوکسیلیک غیر پیوسته وجود دارند. جیبرلینها بطور طبیعی در سه حالت یا شکل شیمیایی وجود دارند که دو نوع آنها از نظر شیمیایی مشخص شده است و سومی بطور فرضی معلوم گشته است. که عبارتند از:

  • جیبرلینهای آزاد
  • جیبرلینهای پیوسته
  • جیبرلینهای محلول در آب

بیوسنتز جیبرلینها

جونز و فیلیس در سال 1966 نشان دادند که طرحهای اولیه برگی نسبت به مریستمهای راسی ، ژیبرلین بیشتر تولید می‌کنند. ریشه‌ها به روش بسیار فعال این تنظیم کننده‌های رشد را می‌سازند. جنین دانه‌ها و میوه‌ها نیز منبع خوب تولید جیبرلین هستند.



تصویر


 

انتقال جیبرلینها

بیشتر داده‌های مربوط به انتقال جیبرلینها در گیاهان دانه دار به حرکت GA خارجی مربوط است و اطلاعات مربوط به حرکت GA درونی کاملا غیر مستقیم هستند. انتقال جیبرلین بطور غیر قطبی توسط آبکش و چوب صورت می‌گیرد. در نخود جیبرلینهای بکار برده شده به سرعت 5 سانتیمتر در ساعت حرکت می‌کند که این سرعت به سرعت متابولیتهای منتقل شده توسط آبکش مربوط است. جیبرلینها در شیره خام چند گیاه مو ، سیب و گوجه فرنگی یافت شده اند.

تشکیل مشتقات غیر فعال جیبرلینها

بتا هیدروکسیلاسیون

الف- هیدروکسیلاسیون جیبرلین ها در موقعیت 2 (β) به همراه کاهش محسوس فعالیت زیستی آنهاست. تبدیل GA1 به GA2 در دو گونه لوبیا (فازئولوس ولگاریس و فازئولوس کوکسینئوس) مشاهده شده است.

اشکال پیوسته جیبرلینها

گلوکزیل- استرهای جیبرلینهای مختلف شناخته شده است که در آنها گلوکز بوسیله پیوند بتا گلوکوزیدی به یک عامل هیدروکسیل جیبرلینها متصل است. این شکل جیبرلین بدون تردید از اشکال غیر فعال است زیرا نتوانسته‌اند هیدرولیز این مشتقات را در بافتها نشان دهند.

اثرات فیزیولوژیکی جیبرلینها

اثر بر روی رشد

جیبرلینها رشد طبیعی بعضی از گیاهان کوتاه قد را امکان‌پذیر می‌سازند همچنین رشد طولی گیاهان طبیعی مانند برنج ، کاهو ، گندم و خیار را تحریک می‌کنند. جیبرلینها اثری شگفت آوربر روی بلند شدن ساقه گیاهان طوقی دارند. فعالیت تقسیم یاخته‌ای مریستم زیر راسی واریته‌های نخود کوتاه قد و ذرت به جیبرلینها حساس بوده و بوسیله این هورمونها تحریک می‌شود. کشش یاخته‌ای بیش از تقسیم یاخته‌ای دلیل تحریک رشد بوسیله جیبرلین است. در واقع این هورمونها در گیاهان گندم یا جو که اشعه دیده‌اند و در آنها تقسیم یاخته‌ای کاملا متوقف شده هنوز موثر می‌باشند.

به علاوه بوسیله GA3 یک نوع همبستگی بین تحریک رشد محور زیر لپه کاهو و افزایش وزن خشک دیواره ملاحظه شده است. این رشد طولی با یک نوع افزایش قابل توجه دیکتیوزومها ، بوسیله یکنوع تکثیر آندوپلاسمی و افزایش پلی‌ریبوزومهای یاخته‌ها جلو می‌افتد. این تغییرات با سنتز و ترشح زیاد مواد سازنده دیواره توام است که شبیه تغییراتی است که توسط GA3 در یاخته‌های واجد آلورون گندم گیاه جو القا می‌شود. در یاخته‌های فوق این تغییرات قبل از افزایش سنتز و ترشح آلفا آمیلاز صورت می‌گیرد.

سنتز جدید هیدرولازها در یاخته‌های آلورون جو وابسته به GA

القای ساخت جدید آلفا آمیلاز بوسیله GA در لایه‌های آلورون پس از زمان تاخیری حدود 18 ساعت پس از عمل هورمون کاملا مشهود است. آلفا آمیلاز ظاهرا پس از ساخت از یاخته‌های آلورون آزاد می‌شود اما ریبونوکلئاز و بتا1و3 گلوکاناز ابتدا در یاخته‌های آلورون انباشته می‌شوند و سپس به سرعت آزاد شده یا ترشح می‌شوند. بطور کلی اگر قرار است سنتز جدید هیدرولازها ادامه یابد جیبرلین بطور مداوم حضور داشته باشد تا پاسخهای هورمون باقی بمانند.

ساخت RNA جدید برای القای سنتز جدید و آزاد شدن آلفا آمیلاز ممانعت می‌کند. بازدارنده‌های ساخت پروتئین از جمله سیکلو هگزیمید نیز از القای ساخت هیدرولازها توسط GA ممانعت می‌کنند. جالب است که اسید آبسیزیک که یک هورمون بازدارنده رشد است نیز از سنتز القا شده آلفا آمیلاز ممانعت می‌کند.



تصویر


 

سایر اثرات جیبرلین

جیبرلینها بخصوص GA7 و GA4 موجب تولید میوه‌های بدون دانه یا بکرباری در بعضی گونه‌های گیاهی می‌شود. همچنین اگر جیبرلیها به مقدار زیاد بکار رود یا به عنوان همکاری با سیتوکینین موجب رشد زیاد برگها می‌شود که غالبا سطح برگها به دو برابر طبیعی می‌رسد. جیبرلین در بیشتر موارد خفتگی دانه‌ها را نیز برطرف می‌کند. بخصوص در مورد دانه‌هایی که خفتگی حساس به نور دارند مانند کاهو که جیبرلین جانشین نور سرخ می‌شود و مانند نور سرخ خفتگی این گونه دانه‌ها را برطرف می‌کند در این عمل معمولا اسید جیبرلیک به غلظت نسبتا قوی بکار برده می‌شود ( 3- 10 گرم در میلی‌لیتر).

جیبرلینها می‌توانند بازدارندگی رویش دانه را که توسط اسید آبسیزیک در مورد جنینهای نخود حاصل شده برطرف نمایند و متقابلا اسید آبسیزیک می‌تواند اثر محرک جیبرلینها را تضعیف کند ولی در عین حال عمل آن عمومی نیست. عمل تضاد آبسیزیک که در چندین پدیده مشاهده می‌شود مربوط به یک نوع تشابه ساختاری به جیبرلین می‌تواند باشد. زیرا اسید آبسیزیک یک سزکوئی‌ترپن است. اعمالی مانند خفتگی جوانه‌ها با جیبرلین برطرف می‌شود. با کاربرد جیبرلینها ممکن است که این تنظیم کننده‌ها به عنوان آنتگونیتهای اسید آبسیزیک عمل کنند. جیبرلینها ورود به خفتگی جوانه‌های درختان و درختچه‌ها را که بوسیله روزهای کوتاه القا ‌می‌شود به تاخیر می‌‌اندازد.

آنتی جیبرلینها

بعضی از کاهش دهنده‌های رشد که در برخی موارد عملی باغبانی برای بدست آوردن گیاهان پا کوتاه بکار می‌روند به نام آنتی جیبرلین معروفند. این ترکیبات سنتز جیبرلینها را متوقف می‌کنند یکی از انواع معروف این ترکیبات کلرور 2- کلرواتیل- تری متیل- آمونیوم است که در مسیر بیوسنتز جیبرلین سنتز کورن از ژرانیل- ژرانیول را متوقف می‌کند.

موضوعات مرتبط: بیوشیمی، فیزیولوژی گیاهی

هورمون اکسین
جمعه یکم مهر 1390 ساعت 21:22 | نوشته ‌شده به دست NTM | ( )

اطلاعات اولیه

اکسینها ، گروهی از هورمونهای گیاهی هستند که باعث طویل شدن سلولهای گیاهی می‌گردند. این مواد طیف گسترده‌ای را از نظر واکنشهای رشد و نموی را در گیاهان سبب می‌شوند. واژه اکسین یک اصطلاح عمومی است و به تعدادی از مواد طبیعی گفته می‌شود که فراوان‌ترین و مهمترین اکسین در گیاهان ، اندول استیک اسید (IAA) می‌باشد. مهمترین اثراتی که به اکسین نسبت داده شده است عبارتند از: بزرگ شدن سلول گیاهی ، طویل شدن ساقه گیاه ، تولید ریشه ، تولید آوندهای چوبی ، افزایش رشد جوانه راسی ، جلوگیری از رشد جوانه جانبی ،‌تشکیل میوه ، بزرگ شدن میوه ، تشکیل گرهک در ریشه گیاهانی که دارای باکتریهای تثبیت کننده نیتروژن هستند ، جلوگیری از ریزش برگ ، بیوسنتز پروتئین و (ساختمان RNA|RNA)) و اثرات دیگر.



تصویر


 

سیر تحولی

برای اولین بار در سال 1880 داروین بررسیهای در رابطه با اثر تابش نور بر خمیدگی در بخشهای راسی گیاه انجام داد. او در این بررسیها از کولئوپتیل گیاه فالاریس استفاده کرد. این تحقیقات در سالهای بعد توسط اشخاص مثل فیتینگ (1907) ، بویس جانسن (1913-1910) ، پل (1919) و ... ادامه یافت که سرانجام در 1928 ونت ، با قرار دادن تعدادی مکعب ژلوز در حضور نور ، بر روی راس کولئوپتیل گیاه یولاف جدا شده این نظر را دارد که اگر در راس کولئوپتیل ماده‌ای باشد باید به ژلوز انتقال یابد و این را با قرار دادن قطعات ژلوز بدست آمده از مرحله قبل ثابت کرد که رشد کولئوپتیل ، در حضور این قطعات ژلوزی نیازی به راس کولئوپتیلی خود ندارد. و در سال 1931 ، هاگن- اسمیت توانستند این ماده را تخلیص و جداسازی کنند و در 1934 توسط کوگل این ماده را در راس کولئوپتیل مشخص کرد و آن را اکسین نامید.

بیوسنتز اکسین

ساخت اکسین عمدتا در بخشهای مریستمی گیاه بخصوص ، جوانه های راسی و برگهای جوان صورت می‌گیرد. در پژوهشهای اولیه در مورد اکسین گفته شده بود که چون اندول استیک اسید از نظر ساختمان شیمیایی شبیه اسید آمینه تریپتوفان است احتمالا از تریپتوفان ساخته می‌شود. بعد از شناسایی عناصر رادیواکتیو و استفاده آنها در تحقیقات زیستی ، این نظر تائید شد.

با بکارگیری کربن رادیواکتیو (کربن 14) مسیر تشکیل اندول استیک اسید (IAA) در بسیاری از گیاهان شناخته شده است که شامل مسیر زیر می‌باشد: اسید آمینه تریپتوفان بوسیله واکنش دآمیناسیون به اندول پیروویک اسید تبدیل می‌شود. سپس این ماده بوسیله واکنش دکربوکسیلاسیون به اندول استالدوئید تبدیل می‌گردد.اندول استالدئید تحت تاثیر واکنش دهیدروزناسیون به اندول استیک اسید تبدیل می‌شود.

انتقال اکسین در گیاه

هورمون اکسین بعد از تشکیل در گیاه ممکن است اثرات خود را در همان محل تولید اعمال نماید یا در گیاه منتقل شده و در ناحیه‌ای غیر از محل تشکیل اثرات خود را آشکار کند. IAA (اندول استیک اسید) تولید شده ، کمتر به صورت آزاد باقی می‌ماند که با پیوستن به اسید آمینه‌ها یا قندها یا حتی ویتامین C در گیاه انتقال می‌یابد. جهت انتقال آن از بالا به پائین است که به صورت درون سلولی از طریق آوندهای آبکشی صورت می‌گیرد و سرعت جابجائی آن در حدود 20 - 4 میلیمتر در ساعت گزارش شده است.



تصویر


 

اثرات فیزیولوژیکی اکسین

  • رشد سلولی: اکسین موجب بزرگ شدن سلول و در غلظت زیاد ، سبب هیپرتروفی می‌گردد. یعنی سلول حتی از اندازه طبیعی خودش هم بزرگتر می‌شود.

  • تروپیسم: اکسین موجب تروپیسم در گیاه می‌شود که مهمترن آنها ، فتوتروپیسم می‌باشد که در این حالت ساقه گیاه یا کولئوپتیل به سمت تابش نور خمیدگی پیدا می‌کند.

  • تحریک رشد مریستمهای ثانویه: اکسینها موجب رشد ثانویه مثل کامبیوم می‌شوند.

  • بکرزایی یا پارتنوکاریی: رشد پریکارپ میوه از دیگر اثرات اکسین می‌باشد که موجب ایجاد میوه بدون دانه می‌شوند که به این فرایند بکرزایی گفته می‌شود.

  • ریزش برگ و میوه: اکسین موجب تولید هورمون دیگری به نام اتیلن می‌شود. که این هم ، موجب فعال سازی آنزیم پکتیاز می‌گردد پکتیاز تیغه میانی محل اتصال برگ و یا میوه به ساقه را هضم می‌کند و در نتیجه با کوچکترین حرکت ، میوه یا برگ می‌افتد. خود هورمون اتیلن ، نیزموجب ریزش برگ و میوه می‌شود.

  • تمایز: اکسینها در اندام زائی و شکل زائی گیاه موثرند و این رویدادها ، تحت تاثیر دزهای مختلف اکسین صورت می‌گیرد.

تجزیه اکسین

اکسین در حضور نور شدید و اکسیژن و حرارتهای زیاد تجزیه می‌شود و اگر به صورت آزاد باشد می‌تواند تحت تاثیر آنزیم پراکسیداز قرار گرفته و تجزیه گردد.

اکسین و بیوسنتز آنزیمها

اکسین در بیوسنتز برخی از آنزیمها مثل سلولاز و پراکسیداز موثر است، نیز در مرحله نسخه برداری ماده ژنتیکی دخالت کرده و آنزیم RNA پلیمراز را فعال می‌کند تا از روی DNAمولکول RNA را بسازد. در این حالت سنتز ریبوزومی نیز تحریک می‌شود که می‌تواند شامل RNA ریبوزومی یا پروتئینهای لازمه آن باشد. اکسین همچنین موجب سست شدن پیوند DNA و هیستون می‌گردد. و به این ترتیب دسترسی DNA به پلیمرازها ، آسانتر می‌گردد.

موضوعات مرتبط: بیوشیمی، فیزیولوژی گیاهی

رشد طولی گیاهان
جمعه یکم مهر 1390 ساعت 21:21 | نوشته ‌شده به دست NTM | ( )

دید کلی

رشد در گیاهان بر خلاف جانوران ، بطور یکنواخت اتفاق نمی‌افتد. زیرا در گیاهان رشد به مناطق خاصی محدود می‌شود. در گیاهان دو نوع رشد ، تحت عنوان رشد اولیه و رشد ثانویه تشخیص داده شده است. رشد اولیه در انتهای اندامهای هوایی یا ریشه‌ها و در زواید جانبی مانند برگها و جوانه‌ها رخ می‌دهد. از آنجا که رشد اولیه در نوک ریشه‌ها و اندامهای هوایی اتفاق می‌افتد، گیاهان می‌توانند دارای رشد نامحدود باشند.

در برخی از گیاهان مانند ذرت و آفتابگردان ، گلدهی پس از تولید تعداد مشخصی برگ صورت می‌گیرد و پس از گلدهی رشد رویشی متوقف می‌شود. در بیشتر گیاهان بجز تک لپه‌ایهای درختی ، رشد اولیه ضرورتا معادل رشد طولی است. ساقه‌ها و ریشه در بسیاری از گیاهان دارای رشد قطری نیز می‌باشند که به این افزایش قطر ، رشد ثانویه اطلاق می‌شود. رشد ثانویه در ناحیه‌ای رخ می‌دهد که رشد طولی متوقف شده باشد.



تصویر

بافت مریستمی

رشد طولی دارای مناطقی است که سلولها در حال رشد سریع هستند. این بافتهای دائما زایا ، مریستم نامیده می‌شوند. سلولهای بافتهای مریستمی دارای دیواره نازک ، هسته بزرگ و در اکثر موارد واکوئلها کوچک هستند. مریستمهای انتهایی در انتهایی ریشه‌ها و اندامهای هوایی وجود دارند و منجر به افزایش رشد اولیه و یا رشد طولی می‌شوند. همه سلولهای مریستمی دارای قدرت تکثیر هستند و پس از تکثیر می‌توانند رشد کرده، تمایز یافته، با تغییر شکل ، بافتهای مختلف را بوجود آورند.

ریشه‌های اولیه را می‌توان به 4 منطقه تقسیم بندی نمود

ریشه‌ها معمولا اولین اندامی هستند که طی جوانه زنی بذر پدیدار می‌شوند. معمولا ریشه به 4 منطقه تقسیم می‌شود که عبارتند از: کلاهک ریشه ، مریستم انتهایی ، منطقه طویل شدن و منطقه تارهای کشنده یا منطقه بلوغ. البته بجز کلاهک ریشه ، مرز این مناطق تا حد زیادی با یکدیگر همپوشانی دارد. سلولهای مریستم انتهایی همزمان با اینکه تقسیم می‌شوند، توسعه می‌یابند و بنابراین در منطقه طویل شدن قرار می‌گیرند. بسیاری از سلولهای واقع در منطقه طویل شدن در حال تمایز یافتن هستند و سلولهای خاصی مانند تارهای کشنده در منطقه بلوغ طویل می‌شوند.



تصویر

کلاهک ریشه

سلولهای کلاهک ریشه از یک مریستم خاص کلاهک ریشه بوجود می‌آیند و سلولهای قدیمی‌تر به تدریج به طرف نوک ریشه منتقل می‌شوند. همینطور که سلولهای کلاهک بالغ می‌شوند، عمل تمایز نیز در آنها صورت می‌گیرد. و هنگامی که کاملا تمایز یافتند نسبت به نیروی جاذبه زمین حساس می‌شوند و کلاهک ریشه غالبا باعث حفاظت مریستم انتهایی از صدمات مکانیکی می‌شود.

مریستم انتهایی

تقسیمات سلولی انجام شده در مریستم انتهایی ، منشا همه سلولهای ریشه است. هیچگونه زایده جانبی نزدیک منطقه انتهایی ریشه تشکیل نمی‌شود. سلولهای مریستم انتهایی کوچک و تقریبا مکعبی شکل هستند. این سلولها تا مدتی تقسیم می‌شوند.

منطقه طویل شدن

این منطقه ، محلی است که رشد ریشه سریع است و سلولها ضمن اینکه توسعه می‌یابند دائما تقسیم می‌شوند.

منطقه بلوغ

پس از اینکه تقسیم و طویل شدن سلولها متوقف شد، سلولها بالغ شده، و ستونی از انواع مختلف سلول را تشکیل می‌دهند. گسترش ریشه‌های فرعی در این منطقه ، شاخص خوبی برای نشان دادن پایان منطقه طویل شدن است. در منطقه بلوغ ، استوانه مرکزی بافت آوندی ، پس از تشکیل توسط آندودرم احاطه می‌شود و خود این لایه توسط لایه‌ای از سلولهای پوست محصور می‌گردد.

رشد طولی ساقه

رشد ساقه نیز مانند رشد ریشه ، حاصل تولید مثل سلولهای مریستم انتهایی است. سلولهایی که در ورای این مریستم تولید می‌شوند، ابتدا طویل شده و نوک ریشه در حال رشد را به سمت بالا می‌رانند و آنگاه به شکل بافتهای متحدالمرکز ساقه کامل ، تمایز می‌یابند. مریستم راس ساقه بوسیله کلاهکی از سلولها پوشانده نشده است، اما از جهات دیگر ، بافتهای ریشه و ساقه بهم شباهت دارند. ساقه از نمو جوانه انتهایی و شاخه‌ها از نمو جوانه‌های جانبی یا نابجا بوجود می‌آیِند. منطقه رشد طولی که زیر انتهایی است و با عدم تساوی طول میانگرهها قابل تشخیص است. رشد ساقه با رشد میانگرهها تکمیل می‌گردد.



تصویر

رشد برگ

برگها از تولید مثل سلولهایی که در پهلوهای مریستم انتهایی ساقه جای دارند، حاصل می‌آیند. سلولهای این قسمت ، سریعتر از سلولهای اطراف خود تقسیم می‌شوند و زایده های کوچک انگشت مانندی به نام جوانه انتهایی برگ را پدید می‌آورند. این ساختارهای جنینی تدریجا رشد می‌کنند و به برگهای کامل تبدیل می‌شوند. نوک ساقه‌ها معمولا دارای تعدادی جوانه اولیه برگ است که فاصله‌های میان گرهی بسیار کوتاهی آنها را از همدیگر جدا می‌سازند.

بیشتر رشد طولی ساقه به علت طویل شدن سلولهایی صورت می‌گیرد که همین فاصله‌های میان گرهی را تشکیل می‌دهند. اما جوانه‌های اولیه برگی که فاصله کوتاه میان گرهی را در راس ساقه از هم جدا می‌کنند، قبل از آنکه طویل شوند در اطراف مریستم انتهایی تجمع می‌یابند و مجموعه‌ای به نام جوانه انتهایی را می‌سازند. با آغاز رشد جوانه اولیه برگ ، سلولهای قاعده آن دمبرگ و بقیه سلولها پهنک و در برخی گیاهان گوشوارک را بوجود می‌آورند.

رشد شاخه ها

پیش از کامل شدن تمایز برگ ، جوانه نوع دومی معمولا در زاویه میان ساقه و دمبرگ رشد می‌کند. این جوانه‌های مولد شاخه نظیر همان ساختمان جوانه‌های انتهایی را دارند و می‌توانند مبدل به شاخه شوند. جوانه‌های مولد شاخه اغلب به سرعت رشد نمی‌کنند. پاره‌ای از آنها به مدت چندین سال در حال زندگی نهفته می‌مانند. در فصل زمستان ، جوانه‌های مولد شاخه غیر فعال ، درست در بالای مناطق مدور و کوچکی که محل اتصال برگها در فصل رشد گذشته بوده‌اند، مشاهده می‌شوند. به این نقاط ، اثر برگ گفته می‌شود.

اثر هورمون اکسین بر رشد طولی گیاهان

هورمون اکسین عامل مهم گسترش سلول است. رشد پهنک برگ دو لپه‌ایها تحت تاثیر اکسین ، کاهش دارد. بر عکس پهنک برگ تک لپه‌ایها ، دمبرگ و غلاف برگ دو لپه‌ایها تحت تاثیر اکسین رشد می‌کنند. رشد طولی ساقه تحت تاثیر اکسین زیاد ، افزایش می‌یابد. رشد طولی ریشه‌ها بوسیله اکسین زیاد ، کاهش می‌یابد اما ریشه‌زایی افزایش می‌یابد.

اثر هورمون جیبرلین بر رشد طولی گیاهان

افزایش میان گرههای ساقه توسط هورمون جیبرلین آندروژن ، باعث ایجاد قد طبیعی در گیاهان می‌شود. در ارقام کوتوله گیاهان ، اعمال جیبرلین اگزوژن باعث تحریک رشد و رسیدن ارتفاع آن به حالت طبیعی می‌شود. مطالعات درباره ژنهای متعددی که جهش در آنها عامل کوتولگی است و در بیوسنتز جیبرلین دخالت دارند، انجام شده است.

اثر هورمون اسید آبسیزیک بر رشد طولی گیاهان

این هورمون باعث کاهش رشد اندام هوایی می‌شود و سطح برگها نیز کاهش می‌یابد که به تحمل گیاه در شرایط تنش خشکی کمک می‌کند.
موضوعات مرتبط: فیزیولوژی گیاهی

ساختمان گیاه
جمعه یکم مهر 1390 ساعت 21:20 | نوشته ‌شده به دست NTM | ( )

مقدمه

از مجموع چند بافت یک اندام پدید می‌آید. در گیاهان دانه‌دار اندامهای رویشی و زایشی وجود دارند. اندامهای رویشی شامل ریشه ، ساقه ، برگ و اندامهای زایشی شامل گل ، میوه و دانه است. ریشه و ساقه را از آن جهت اندامهای رویا می‌نامیم که با جذب آب و نمکها و انجام فتوسنتز سبب ماده سازی ، رشد و رویش گیاه می‌شود. در گیاهان دانه‌دار محصول فعالیت اندامهای زایا تشکیل سلول تخم و سپس دانه است.



تصویر


 

ریشه

به استثنای خزه گیان و چند گونه از نهانزادان آوندی که فاقد ریشه‌اند در بقیه گیاهان این اندام به شکلهای مختلف وجود دارد. در ریشه و ساقه نهاندانگان دولپه‌ای دو نوع ساختار ممکن است وجود داشته باشد. ساختار نخستین و ساختار پسین. ساختار نخستین ، ساختمانی است که در ابتدا در ریشه و ساقه وجود دارد و ساختار پسین ، ساختاری است که در نتیجه رشد قطری ساقه و یا ریشه در این اندامها بوجود می‌آید. در واقع در گیاهان چوبی (غیر علفی) در نتیجه رشد و نمو قطری ، بافتهای جدیدی ساخته و به بافتهای قبلی ضمیمه می‌شود. این بافتهای جدید در مجموع ساختار پسین نامیده می‌شود. رشد پسین ریشه مربوط به فعالیت دو لایه زاینده کامبیوم و فلوژن است.

نقش ریشه

نقش اصلی ریشه در زندگی گیاه ، جذب آب و نکهای کانی و نگاهداری گیاه در خاک است.

انواع ریشه

بر حسب منشا تشکیل ریشه دو نوع ریشه راست و افشان تشخیص داده می‌شود. اگر منشا ریشه ، ریشه‌چه گیاه نباشد، چنین ریشه‌ای را نابجا گویند. ساختار ریشه در ارتباط با نقش آن تغییر می‌کند و در نتیجه انواع ریشه ایجاد می‌شوند که عبارتند از: ریشه‌های ذخیره‌ای یا غده‌ای، ریشه‌های هوایی (مانند ریشه‌های نگاهدارنده ، ریشه‌های بالارونده یا چسبنده) ، ریشه‌های انگلی و ریشه‌های تنفسی.

آناتومی ریشه

ساختار بیرونی ریشه در پایین بخش تارهای کشنده به‌ ترتیب از بالا به پایین عبارتند از: منطقه نمو ، منطقه مریستمی و کلاهک . در دو‌لپه‌ایها ، بافتهای مختلف ریشه از تکثیر سه یاخته بنیادی تشکیل می‌شوند. در بازدانگان ، بافتها از تکثیر دو یاخته بنیادی و در تک‌لپه‌ایها از تکثیر پنج گروه یاخته بوجود می‌آیند.



تصویر


 

ساقه

وظیفه ساقه

ساقه بخشی از محور اصلی گیاه است که نقشهای نگهداری ، هدایت ، تولید بافتهای جدید ، اندوختن مواد و فتوسنتز را به عهده دارد.

انواع ساقه

ساقه را از نظر محیط زندگی به سه گروه: ساقه‌های آبی ، ساقه‌های هوایی و ساقه‌های زیرزمینی تقسیم می‌کنند. ساقه‌های هوایی و زیرزمینی را به حسب طول عمر ، نوع گیاه و نحوه رشد به چهار گروه: ساقه‌های بازدانگان و دولپه‌ایهای چوبی ، ساقه‌های گیاهان دولپه‌ای علفی ، ساقه‌های گیاهان تک‌لپه‌ای و ساقه‌های تغییر شکل یافته تقسیم می‌کنند.

بخشهای مختلف ساقه

در روی ساقه بخشهایی دیده می‌شوند که عبارتند: جوانه انتهایی ، جوانه‌های جانبی مولد برگ و گل ، اثر برگ ، اثر دسته آوند ، گره ، میانگره و عدسک (در شاخه‌های مسن) . جوانه‌ها را بر حسب محل استقرار آنها بر روی ساقه به جوانه‌های انتهایی ، جانبی ، فرعی و نابجا تقسیم می‌کنند.

تغییر شکل ساقه

تغییر شکل ساقه اغلب با تغییر نقش آن همراه است. مهمترین ساقه‌های تغییر شکل یافته عبارتند از: ساقه‌های خزنده ، ساقه‌های زیرزمینی ، ساقه پیچنده ، ساقه‌های برگ نما ، ساقه‌های گوشتی و ساقه خارنما.

رشد ساقه

رشد ساقه به دو صورت طولی و قطری است. در قسمت انتهایی هر ساقه مریستم انتهایی قرار دارد که در اثر تقسیم و تمایز یاخته‌های آن سه نوع بافت مریستم نخستین به نامهای پروتودرم ، مریستم زمینه‌ای و پروکامبیوم بوجود می‌آیند. پروتودرم بشره را تولید می‌‌کند. بافتهای نخستین پوست مغز و گاهی اشعه مغزی از مریستم زمینه‌ای بوجود می‌آیند. پروکامبیوم از خارج آوندهای آبکش و از داخل آوندهای چوبی را ایجاد می‌کند.



تصویر


 

برگ

بیشتر برگها دارای پهنک و دمبرگ هستند و در برخی نیام و گوشوارک نیز دیده می‌شود. نیام به بخش نسبتا پهن پایین دمبرگ گفته می‌شود که کم و بیش ساقه را دربرمی‌گیرد. گوشوارکها ضمایمی هستند که در محل اتصال دمبرگ به ساقه در بعضی گیاهان دیده می‌شوند. در ساختار پهنک سه بخش مشخص وجود دارند که عبارتند از: روپوست ، میانبرگ و دسته‌های آوندی . روپوست زبرین و زیرین پهنک را پوشانده است. این سلولها در بعضی نهانزادان آوندی مانند سرخسها دارای کلروپلاست‌ هستند و به خاطر زیستن در ناحیه مرطوب لایه کوتینی نازکی دارند.

سلولهای روپوست خاستگاه انواع کرکها هستند. میانبرگ به پارانشیمی که بین روپوست زیرین و زبرین وجود دارد گفته می‌شود. در میانبرگ اکثر برگها دو نوع پارانشیم نرده‌ای و اسفنجی وجود دارد. سلولهای میانبرگ اسفنجی بطور معمول کروی و سلولهای استوانه‌ای زیر اپیدرم و در زیر آن سلولهای اسفنجی قرار می‌گیرند. در تک‌لپه‌ایها میانبرگ معمولا اسفنجی است. دسته‌های آوندی رگبرگهای برگ را می‌سازند. هر دسته آوندی بوسیله غلاف آوندی احاطه می‌شوند. دمبرگ و نیام ساختاری مشابه پهنک برگ دارند.

گل

گل اندامی است که اعمال تولید مثلی گیاه در آن صورت می‌گیرد. هر گل از اندامهای پوششی و زایشی تشکیل شده است. کاسبرگها و گلبرگها اندامهای پوششی گل هستند که حفاظت همه بخشهای گل را بر عهده دارند. نافه و (مادگی و ساختمان آن|مادگی)) اندامهای زایشی گل‌اند. نافه گل مجموعه‌ای از پرچمهاست که هر یک از پرچمها از میله و بساک تشکیل می‌یابند.

دانه گرده در اثر تقسیم میوز بوجود می‌آید و دارای دو هسته روینده زاینده است. مادگی از سه بخش تخمدان ، خامه و کلاله تشکیل شده است گلها از نظر ساختار متنوع‌اند و به صورت کامل ، ناقص ، نر و نرماده دیده می‌شوند. طرز قرار گرفتن گلها را روی شاخه‌ها گل آذین می‌نامند تشکیل گل طی سه مرحله صورت می‌گیرد که یکی از علل تشکیل آن برداشته شدن عوامل خواب از روی مریستمهای خفته است.



تصویر


 

میوه

فرآیند تولید مثل گیاهان گلدار با ظهور گل آغاز می‌شود و با تشکیل دانه پایان می‌یابد.پس از لقاح تخمک به دانه و دیواره‌های تخمدان به صورت میوه تغییر شکل می‌دهند. تغییر شکل تخمدان به میوه ممکن است بدون عمل لقاح نیز صورت گیرد. تخمدان رشد یافته را میوه گویند. در بسیاری از میوه‌ها بخشهای دیگر گل همراه با تخمدان رشد می‌کنند. تشکیل میوه عموما پس از گرده افشانی و لقاح آغاز می‌شود. بافت دیواره تخمدان ضمن تحولاتی فرا بر میوه را بوجود می‌آورد. که از سه لایه درون‌بر ، میان‌بر و برون‌بر تشکیل شده است. میوه گیاهان اصولا دو نوع هستند. میوه‌های ساده که از رشد یک تخمدان حاصل می‌شود و میوه‌های مرکب از رشد چند تخمدان حاصل می‌شوند.

دانه

بعد از لقاح مضاعف تخمک به دانه تبدیل می‌شود. دانه رسیده از سه بخش تشکیل شده است.


  • پوشش دانه: که از یک یا دو پوسته تخمک بوجود می‌آید.
  • آندوسپرم: که ممکن است به مقدار زیاد یا کم وجود داشته باشد.
  • جنین: که از رشد آن گیاه جوان بوجود می‌آید. دانه پس از تشکیل وارد زندگی می‌شود تا شرایط لازم برای رویش آن فراهم گردد.
موضوعات مرتبط: فیزیولوژی گیاهی

چرخه کربس
جمعه یکم مهر 1390 ساعت 21:13 | نوشته ‌شده به دست NTM | ( )

مقدمه

قندها در داخل بدن طی واکنشهایی به انرژی و مواد دیگر تبدیل می‌شوند. چرخه کربس یکی از مراحل تخریب قندها است که طی آن پیرووات حاصل از گلیکولیز به انرژی تبدیل می‌شود. پیرووات طی یک سری واکنشهای منظم اکسید شده به استیل تبدیل می‌شود. استیل حاصل با کوآنزیم A ترکیب شده استیل کوآنزیم A را می‌سازد که در ماتریکس میتوکندری به ترکیبات ساده‌تر مبدل می‌گردد.

کربس در سال 1910 مشخص کرد که مکانیسم تبدیل پیرووات به ترکیبات ساده‌تر طی یک سری واکنشهای چرخه‌ای صورت می‌گیرد این چرخه به نام چرخه کربس معروف است. کربس این چرخه را چرخه تری‌کربوکسیلیک اسید (TCA) نامید.



تصویر

ایجاد استیل کوآنزیم A

پیرووات طی یک سری واکنشهایی به استیل کوآنزیم A تبدیل می‌شود. این واکنشها مستلزم یک مجموعه پیرووات دهیدروژناز و یک سری کوآنزیمهای اختصاصی مانند تیامین پیروفسفات ، اسیدلیپوئیک FAD و NADH است. استیل کوآنزیم A بوجود آمده با داشتن آرایش فضایی مناسب موجب شروع واکنشهای چرخه کربس می‌شود و با متراکم شدن و اتصال به اسید اگزالواستیک و از دست دادن COA ، اسید سیتریک را می‌سازد. ماتریکس میتوکندری واجد کلیه آنزیمها و کوآنزیمها و سایر عوامل لازم برای انجام چرخش TCA است.

مراحل چرخه کربس

در طی چرخه کربس چهار مرحله اکسایش انجام می‌گیرد که منجر به خروج دو مولکول CO2 از باقیمانده پیکر قند ، یعنی استیل کوآنزیم A و آزاد شدن مثبت اتم هیدروژن و بالاخره تشکیل مجدد اسید اگزالواستیک می‌گردد و این چرخه هشت مرحله دارد که عبارتند از:

مرحله اول

واکنشی است که بوسیله آنزیم سیترات سنتتاز کاتالیز می‌شود. در این مرحله ، استیل کوآنزیم A با اگزالواستات که ترکیبی چهار کربنی است ترکیب می‌شود و تشکیل سیترات با شش اتم کربن می‌دهد.

مرحله دوم

سیترات حاصل تحت اثر آنزیم آکونیتاز به ایزوسیترات تبدیل می‌شود. برای ایجاد فرآورده واکنش باید از یک واکنش واسطه بگذرد بدین معنی که ابتدا سیترات با از دست دادن یک مولکول آب به سیس آکونیتات تبدیل می‌شود و پس این ترکیب با پذیرش یک مولکول آب ، ایزوسیترات می‌سازد.

مرحله سوم

ایزوسیترات حاصل تحت اثر آنزیم ایزوسیترات دهیدروژناز ، دو هیدروژن متصل به C-5 را از دست می‌دهد و به شکل کتو درمی‌آید. همچنین گروه کربوکسیل (C-3) را نیز به صورت CO2 آزاد ساخته و آلفاکتوگلوتارات تولید می‌کند. این واکنش در واقع نخستین واکنش از چرخه است که طی آن CO2 ساخته می‌شود.

مرحله چهارم

کمپلکس آنزیمی آلفاکتوگلوتارات دهیدروژناز ، یک مولکول CO2 از آلفاکتوگلوتارات برمی‌دارد و با اتصال کوآنزیم A به آن سوکسینیل کوآنزیم A می سازد. در این واکنش ، NAD به عنوان کوآنزیم شرکت می‌کند. این مرحله دومین مرحله از ساخته شدن CO2 طی چرخه کربس است.

مرحله پنجم

مرحله بعد تبدیل سوکسینیل کوآنزیم A به سوکسینات است که بوسیله آنزیم سوکسینیل کوآنزیم A سنتتاز کاتالیز می‌شود. اهمیت این واکنش در ایجاد ترکیب پر انرژی در شکل GTP است. پیوند تیواستر موجود در سوکسینیل کوآنزیم A بر اثر آبکافت با آزادسازی کوآنزیم A مقداری انرژی آزاد می‌کند که برای سنتز GTP مورد استفاده قرار می‌گیرد. GTP سریعا فسفات خود را به ADP می‌دهد و ATP می‌سازد.

مرحله ششم

در مرحله بعد سوکسینات حاصل تحت تاثیر کوآنزیم FAD دو پروتون از دست می‌دهد و به فومارات تبدیل می‌شود. آنزیم سوکسینات دهیدروژناز واکنش را کاتالیز می‌کند.



تصویر

مرحله هفتم

با اضافه شدن مولکول آب به محل پیوند دو گانه که بوسیله آنزیم فوماراز کاتالیز می‌شود L- مالات ایجاد می‌گردد.

مرحله هشتم

در مرحله آخر آنزیم حالات دهیدروژناز دو هیدروژن از حالات برمی‌دارد و آن را به اگزالواستات تبدیل می‌کند و بدین سان چرخه TCA کامل می‌گردد.

جمع بندی واکنشهای چرخه TCA

از اکسایش یک مولکول پیرووات و تبدیل آن به استیل کوآنزیم A و پس وارد شدنش در چرخه TCA ، سه مولکول CO2 ، یک مولکول GTP و یا ATPو پنج مولکول کوآنزیم احیا شده (4 مولکول NADH و یک مولکول FADH2) بوجود می‌آیند. بدین ترتیب ، طی چرخه TCA تنها یک مولکول ترکیب پرانرژی ساخته می‌شود. لذا این چرخه به تنهایی مقدار بسیار کمی انرژی شیمیایی آزاد می‌سازد.
موضوعات مرتبط: بیوشیمی، فیزیولوژی گیاهی

فتوسنتز
جمعه یکم مهر 1390 ساعت 21:6 | نوشته ‌شده به دست NTM | ( )

دید کلی

زندگی در روی کره زمین به انرژی حاصل از خورشید وابسته است. فتوسنتز تنها فرایند مهم بیولوژیکی است که می‌تواند از این انرژی استفاده کند. علاوه بر این بخش عمده‌ای از منابع انرژی در این سیاره ناشی از فعالیتهای فتوسنتزی انجام شده در این زمان یا در زمانهای گذشته می‌باشد. فعال‌ترین بافت فتوسنتزی گیاهان عالی مزوفیل برگ است. سلولهای مزوفیل دارای تعداد زیادی کلروپلاست هستند که حاوی رنگدانه‌های سبز ویژه‌ای به نام کلروفیل برای جذب نور می‌باشند.

در فتوسنتز انرژی خورشیدی برای اکسیداسیون آب ، آزاد کردن اکسیژن و نیز احیا کردن دی‌اکسید کربن به ترکیبات آلی و در نهایت قند بکار می‌رود. این مجموعه از کارها را واکنشهای نوری فتوسنتز می‌نامند. محصولات نهایی واکنشهای نوری برای ساخت مواد قندی مورد استفاده قرار می‌گیرد که به مرحله ساخت قندها واکنشهای تاریکی فتوسنتز گفته می‌شود. محل انجام واکنشهای نوری و تاریکی در داخل کلروپلاست متفاوت است.



img/daneshnameh_up/3/35/phothosynthesis.1.gif


 

رنگدانه‌های فتوسنتزی

انرژی نور خورشید ابتدا بوسیله رنگدانه‌های نوری گیاهان جذب می‌شود. همه رنگدانه‌هایی که در فتوسنتز فعالیت دارند در کلروپلاست یافت می‌شوند. کلروفیلها و باکترو کلروفیلها که در بعضی از باکتریها یافت می‌شوند رنگدانه‌های رایج موجودات فتوسنتز کننده هستند. البته همه موجودات فتوسنتز کننده دارای مخلوطی از بیش از یک رنگدانه هستند که هر کدام عمل خاصی را انجام می‌دهند. از دیگر رنگدانه‌ها می‌توان به کاروتنوئیدها و گرانتوفیل اشاره کرد.

کلروپلاست محلی است که در آن فتوسنتز صورت می‌گیرد

برجسته‌ترین خصوصیت ساختمانی کلروپلاست ، سیستم فشرده غشاهای درونی است که به تیلاکوئید معروف است. کل کلروفیل در این سیستم غشایی که محل واکنش نوری فتوسنتز است قرار گرفته است. واکنشهای احیای کربن یا واکنشهای تاریکی در استروما (ناحیه‌ای از کلروپلاست که بیرون تیلاکوئید قرار گرفته است) صورت می‌گیرند. تیلاکوئیدها خیلی نزدیک به یکدیگر قرار دارند که به تیغه‌های گرانا موسومند.

مکانیزم جذب نور در گیرنده‌های نوری

موجودات فتوسنتز کننده دارای دو مرکز نوری متفاوت هستند که پشت سر هم آرایش یافته‌اند و سیستمهای نوری 1 و 2 نامیده می‌شوند. سیستمهای گیرنده در رده‌های مختلف موجودات فتوسنتز کننده تفاوت قابل ملاحظه‌ای دارند. در صورتی که مراکز واکنش حتی در موجوداتی که نسبتا اختلاف دارند یکسان است. مکانیزمی که از آن طریق انرژی تحریک کننده از کلروفیل به مرکز واکنش می‌رسد، اخیرا به صورت انتقال رزونانس از آن یاد شده است. در این فرایند فوتونها به سادگی از یک مولکول کلروفیل دفع و توسط مولکول دیگر جذب نمی‌شوند. بیشتر انرژی تحریک کننده از طریق فرایند غیر تشعشعی از یک مولکول به مولکول دیگر منتقل می‌شود.

یک مثال مناسب برای درک فرایند انتقال رزونانس ، انتقال انرژی بین دو رشته سیم تنظیم شده (کوک) است. اگر یکی از رشته‌ها ضربه بخورد و درست نزدیک دیگری قرار گیرد رشته تنظیم شده دیگر مقداری انرژی از اولی دریافت نموده و شروع به ارتعاش می‌کند. کار آیی انتقال انرژی بین دو رشته تنظیم شده به فاصله آنها از یکدیگر ، جهت‌گیری نسبی آنها و نیز تواترهای ارتعاشی بستگی دارد که مشابه انتقال انرژی در ترکیبات گیرنده است.



img/daneshnameh_up/f/f1/photo.3.jpg


 

واکنشهای نوری فتوسنتز

موجودات فتوسنتز کننده از طریق اکسید کردن آب به مولکول اکسیژن و احیای نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتید فسفات ،‌ الکترون را به صورت غیر چرخه‌ای منتقل می‌کنند. بخشی از انرژی فوتون از طریق اختلاف PH و اختلاف پتانسیل الکتریکی در دو طرف غشای فتوسنتزی به صورت انرژی پتانسیل شیمیایی (آدنوزین تری فسفات) ذخیره می‌شود. این ترکیبات پر انرژی انرژی لازم برای احیای کربن در واکنشهای تاریکی فتوسنتز را تامین می‌کنند.

واکنشهای تاریکی فتوسنتز

واکنشهایی که باعث احیای دی‌اکسید کربن به کربوهیدرات می‌شوند موجب مصرف نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتید فسفات و آدنوزین تری فسفات می‌گردند. این واکنشها به واکنشهای تاریکی فتوسنتز معروف هستند زیرا مستقیما به نور نیاز ندارند. مکانیزم انجام این واکنشها در گروههای مختلف گیاهی متفاوت است و میزان بازده حاصل هم متفاوت خواهد بود.

چشم انداز

اخیرا در مجامع بین‌المللی بحثهایی راجع به اعتبار پیشگوییهای مربوط به اثر جنگ هسته‌ای بر بیوسفر به میان آمده است. برخی مطالعات پیشگویی می‌کنند که جنگهای هسته‌ای ابرهای عظیمی از گردو غبار را بوجود می‌آورند که قادرند ماهها جلوی تابش خورشید را بگیرند که به این پدیده زمستان هسته‌ای گفته می‌شود. آنچه مسلم است در غیاب خورشید پوششهای طبیعی و گیاهان زراعی از بین خواهند رفت و از هم پاشیدگی زنجیره غذایی نتایج مصیبت باری را به دنبال خواهد داشت. این موارد بر این واقعیت تاکید دارند که فتوسنتز بدون وجود نور ممکن نیست و فرایند فتوسنتز رمز وجود حیات بر روی کره زمین است.

شناخت محیط رشد:فتوسنتز

در فرآیند فتوسنتز اندامک(Organell) کلروپلاست که کلروفیل است، انرژی نورانی را گرفته و با کمک آن، ملکول آب را می شکند و تولید انرژی شیمیایی می کند، همین کار انرژی است که در تثبیت گاز انیدرید کربنیک و ساخته شدن قندهای ساده به کار می رود. چنانچه از تعریف پیدا است نور در این عمل، نقش اصلی را به عهده دارد، ولی قسمت اعظم نوری که به گیاه می تابد در عمل فتوسنتز به کار گرفته نمی شود و تنها حدود یک درصد آن صرف این کار می گردد و بقیه مقداری بازتاب و مقداری هم صرف گرم نمودن برگ می شود که به فرآیند فتوسنتز سرعت می بخشد. عمل فتوسنتز تا حدود 1200 فوت کندل رابطه مستقیمی با شدت نور دارد ولی از آنجا که بویژه در گیاهانی که شاخساره متراکم دارند تنها معدودی از برگ ها در معرض تابش مستقیم آفتاب هستند و بقیه برگها در سایه سایر برگها واقع می شوند، بنابراین نور باید با شدتی بسیار بیش از مقدار لازم به برگها بتابد تا تمام برگها بتوانند از مقدار لازم نور برخوردار شوند. گیاهان مختلف برای عمل فتوسنتز به شدت نورهای گوناگونی نیاز دارند و بر طبق این نیاز گیاهان را می توان به چهار دسته زیر تقسیم کرد :
1- گیاهان سایه دوست(Shade plants) (مثل سرخس و فیکوس).
2- گیاهان آفتاب دوست (plants Sun)(مثل داودی و گل سرخ).
3- گیاهان سایه – آفتاب دوست (Partial shade plants)(مثل بگونیا، سیکلامن، حسن یوسف).
4- گیاهان غیر حساس (Light intensity intensitive)(مثل ماگنولیا).

موضوعات مرتبط: بیوشیمی، فیزیولوژی گیاهی

تنفس در گیاهان
جمعه یکم مهر 1390 ساعت 21:4 | نوشته ‌شده به دست NTM | ( )


تصویر


 

دید کلی

گیاهان و سایر جانداران موقعی می‌توانند به زندگی ادامه دهند که قدرت تجزیه مولکولهای پیچیده مواد آلی (غذا) و استفاده از انرژی اندوخته شده در آنها را دارا باشند. عمل اکسیداسیون مواد آلی که منتهی به آزاد شدن انرژی می‌شود، مستلزم جذب اکسیژن از راه منافذ روی برگ ، ساقه و ریشه گیاه است. بنابراین تظاهرات خارجی تنفس عبارت است از: جذب و دفع یعنی مبادلات گازی بین گیاه و محیط.

در برابر فتوسنتز که به ساخته شدن مواد آلی منتهی می‌شود، تنفس قرار دارد که طی آن مولکولهای حاصل از عمل فتوسنتز شکسته شده و انرژی حاصل از آنها صرف فعالیتهای حیاتی مانند ساختن برخی مواد ، جذب و شناسایی مواد محلول ، جنبشهای سیتوپلاسمی و جنبش اندامهای گیاهی ، بوجود آمدن پتانسیل الکتریکی و بطور کلی رشد و نمو می‌شود. در فرایند کاتابولیزم (Catabolism) سه فرایند جداگانه بحث می‌شود: تنفس (Respiration) ، تخمیر (Fermentation) و تنفس نوری (Photorespiration) که مورد آخر مخصوص گیاهان است.

تنفس

ما می‌توانیم آنچه که در سلولهای جانوری و گیاهی به هنگام تنفس اتفاق می‌افتد، تحت فرمول کلی زیر نشان دهیم:



تنفس در سلولهایی صورت می‌گیرد که در شرایط هوازی قرار بگیرند. در جریان تنفس 3 گروه مواد مورد استفاده قرار می‌گیرند: کربوهیدراتها ، پروتئین‌ها و چربی‌ها. تنفس عمدتا در میتوکندری‌ها صورت می‌گیرد که شامل سه مرحله است:





تصویر


 

  • مرحله اول تنفس در سیتوپلاسم سلولها صورت می‌گیرد. این مرحله گلیکولیز نامیده می‌شود که طی آن قند 6 کربنی مانند گلوکز شکسته شده و به دو مولکول 3 کربنی بنام اسید پیروویک تبدیل می‌شود.

  • مرحله دوم واکنشها در ماتریکس میتوکندری اتفاق می‌افتد که با حضور اسید پیروویک است. این واکنشها به صورت چرخه‌ای انجام می‌شوند که چرخه کربس نامیده می‌شود، در هر چرخه یک مولکول اسید پیروویک به 3 مولکول تبدیل شده و انرژی حاصل از شکسته شدن آن در ناقلهای انرژی مانند و ، ذخیره می‌شود.

  • مرحله سوم واکنشهای تنفس در غشای میتوکندری انجام می‌شود که دارای سیستم ناقل الکترون است. بدین ترتیب که در اول زنجیره ناقلهای انرژی ، الکترون از دست داده و گیرنده نهایی این الکترونها ، اکسیژن () است که در این فرایند انرژی به صورت ATP (آدنوزین تری فسفات) در می‌آید که انرژی قابل استفاده برای تمام اعمال سلولی است.

تبادل گازها در بخشهای مختلف گیاه

در گیاهان اندامهای ویژه‌ای جهت رساندن اکسیژن به سلولها و انتقال دی‌اکسید کربن حاصل از تنفس آنها به خارج وجود ندارد. تبادل گازها از راه روزنه‌ها و عدسک‌ها ، انجام می‌شود. در بین سلولهای تشکیل دهنده اندامهای گیاه وجود حفرات کوچک و بزرگ و اتاقکهای زیر روزنه‌ای و سلولهای کروی با حفرات فراوان در زیر عدسک‌ها موجب می‌شوند که تبادلات گازی در گیاه به سهولت انجام شود. گازهای حاصل از فرایند فتوسنتز و تنفس برحسب قوانین انتشار گازها در گیاه بین اندامهای گیاه و محیط خارج مبادله می‌گردد.

در ریشه‌ها نیز عمل تنفس با استفاده از هوای موجود بین ذرات خاک انجام می‌شود و چنانچه برای مدت طولانی فضاهای موجود بین ذرات خاک از آب پر شود، بسیاری از گیاهان دچار خفگی ریشه شده و آثار آن پس از مدتی در بخش هوایی ظاهر می‌شود. از جمله این آثار بی رنگ شدن شاخه و برگهای نورسته ، ریزش اندامهای تولید مثلی و توقف در رشد گیاه است. در عده‌ای از گیاهان مردابی انشعاباتی از ریشه به خارج از آب در آمده تشکیل اندامهای تنفسی به نام شش ریشه‌ها را می‌دهند که برای تبادل هوا کمک موثری به شمار می‌آیند.



تصویر


 

شدت تنفس

تنفس به عنوان یک پدیده فیزیولوژیکی با تغییرات عواملی که آن را کنترل می‌کنند، تغییر می‌کند و دارای شدت است. می‌توان شدت آن را به صورتهای مختلف تعریف کرد. یکی از تعریفها به صورت زیر است:

مقدار اکسیژن جذب شده و یا دی‌اکسید کربن () دفع شده را در واحد زمان شدت تنفس گویند. امروزه از دستگاههای فیزیکی مانند آنالیز مادون قرمز برای اندازه گیری شدت تنفس استفاده می‌گردد. این دستگاه ، دستگاهی است که می‌تواند مقدار را اندازه بگیرد، زیرا که مولکولهای اشعه مادون قرمز را جذب می‌کنند، بنابراین با انجام تنفس ، مقدار در هوای خروجی افزایش می‌یابد و دستگاه جذب بیشتری را نشان می‌دهد.

شدت تنفس در گیاهان و در یک گیاه بر حسب اندامهای مختلف ، متفاوت است، ولی در هر حال در مقایسه با تنفس جانوران ، تنفس در گیاهان بسیار ضعیف است. در اندامهای در حال رشد و جوان و در دانه‌های در حال رویش ، میزان تنفس بالاست. همچنین در گلهای در حال باز شدن و بویژه در اندامهای تولید مثلی ، تنفس شدیدتر است.

اثر عوامل درونی و برونی در تنفس

فیزیولوژیستها در پاسخ به اینکه آیا میزان تنفس گیاه در تاریکی و در روشنایی نسبت به هم متفاوت است یا خیر ، آزمایشهای متعددی انجام داده‌اند، تا اینکه اخیرا مشخص شده که در بعضی از گیاهان ، روشنایی محرک افزایش تنفس است. به این پدیده ، تنفس نوری گفته می‌شود.


  • فرایند تنفس به شدت ، تحت تاثیر دمای محیط است، زیرا که در مراحل مختلف تجزیه قند ، آنزیمهایی دست‌اندرکارند و واکنشهای شیمیایی متعددی انجام می‌شود که همگی تحت تاثیر دمای محیط قرار دارند.

  • افزایش اکسیژن محیط موجب افزایش شدت تنفس است.

  • شدت تنفس بر حسب سن و نوع اندامهای مختلف گیاه ، متفاوت است.

  • افزایش رطوبت بویژه در دانه‌ها ، عامل بسیار مهمی در افزایش تنفس و در افزایش فعالیتهای گیاه است.

کسر تنفسی

اگر گازهای تنفسی گیاه را بطور دقیق بررسی کنیم، می‌بینیم که معمولا حجم دی‌اکسید کربن دفع شده از گیاه برابر حجم اکسیژن جذب شده نیست. نسبت بین این دو را کسر تنفسی می‌نامند. این کسر برحسب مراحل مختلف رویش و گل دادن گیاه متفاوت بوده و تا حدودی نوع ماده‌ای که در واکنشهای تنفسی تجزیه می‌شود را مشخص می‌سازد. در صورت تجزیه هیدراتهای کربن این کسر برابر یک می‌شود. در تجزیه مواد لیپیدی و پروتئینی و اسید مالیک به ترتیب در دو مورد اول کمتر از یک و در مورد آخر بیشتر از یک خواهد بود.

تنفس مقاوم به سیانید

می‌توان تنفس را بوسیله بعضی از مواد شیمیایی مختل کرد. این مواد شیمیایی به دو گروه تقسیم می‌شوند:


  • سموم تنفسی مانند یون سیانید و آزید . افزون بر این مونوکسید کربن موجب مسمومیت تنفسی می‌شود. برای اینکه این ترکیبات مانع انتقال الکترون به اکسیژن می‌شوند و در نتیجه ATP ساخته نمی‌شود.

  • گروه دوم مواد که در زنجیره انتقال الکترون در غشای میتوکندری تاثیر می‌گذارند، مانند دی نیترو فنل که در این مورد هم ATP ساخته نمی‌شود.

    تعدادی از ارگانیزمها مانند قارچها و جلبکها و بعضی از گیاهان وقتی تحت تاثیر یون سیانید قرار می‌گیرند، بلافاصله از بین می‌روند، ولی تعدادی از گیاهان نسبت به یون سیانید مقاوم هستند. برای اینکه این گیاهان دارای یک مسیر فرعی انتقال الکترون هستند که الکترون می‌تواند از این مسیر به اکسیژن منتقل شود.

    منتها در این مسیر ATP ساخته نمی‌شود و انرژی آزاد شده در تنفس به صورت گرما تلف می‌شود و این گونه در مقابل سیانید مقاومت می‌کنند. در بعضی گیاهان مطالعاتی صورت گرفته که نتیجه این بوده است که هنگام گرده افشانی این سیستم فرعی در گلها فعال است (بدون تاثیر سیانید)، مانند خانواده گل شیپوری که تحت تاثیر این تنفس ، ترکیبات معطر پراکنده می‌شود که این ترکیبها موجب جلب توجه حشرات گرده افشان می‌گردد.




 

img/daneshnameh_up/4/48/res.3.gif


 

آیا تنفس موجب کاهش عملکرد می‌شود؟

تنفس می‌تواند مقدار قابل توجهی از کربن تثبیت شده روزانه توسط فتوسنتز را مصرف نماید و این مقدار بجز تلفات ناشی از تنفس نوری است. تغییرات متابولیزم گیاه تا چه حد عملکرد محصولات زراعی را تحت تاثیر قرار می‌دهد؟ تنفس شامل دو بخش است: تنفس رشد که شامل عمل آوری کربن احیا شده به منظور تامین رشد گیاه جدید است و تنفس نگهداری که جزئی از تنفس لازم برای حفظ سلولهای بالغ در وضعیت حیاتی است. این فرایند بیش از 50 درصد کل جریان تنفسی را به خود اختصاص می‌دهد.

در راس تمام اینها ، مسیر چاره مقاوم به سیانید وجود دارد که مقادیر قابل توجهی از کربن احیا شده سلول را مصرف کرده و ظاهرا هیچ محصولی تولید نمی‌کند. برآوردهایی که از این مسیر در ریشه‌های گندم بدست آمده، نشانگر تلفاتی معادل 6 درصد عملکرد دانه نهایی از این طریق است. گرچه توان بالقوه افزایش عملکرد از طریق کاهش مقدار تنفس وجود دارد، لکن پیش از اعمال چنین تغییراتی ، درک بهتر جایگاهها و مکانیزمهای کنترل کننده تنفس لازم به نظر می‌رسد.

موضوعات مرتبط: بیوشیمی، فیزیولوژی گیاهی

تشریح ساختار ساقه
سه شنبه دوازدهم بهمن 1389 ساعت 13:19 | نوشته ‌شده به دست NTM | ( )

ساقه‌

ساقه‌ بخشی‌ از محور اصلی‌ گیاه‌ است‌ که‌ معمولاً بیرون‌ از خاک‌ و به‌ طور قائم‌ در فضا قراردارد. با وجود این‌، ساقه‌هایی‌ وجود دارند که‌ به‌ طور افقی‌ در زیر یا روی‌ خاک‌ جای‌ می‌گیرند. شکل‌ کلی‌ ساقه‌ مخروطی‌ است‌، یعنی‌ در ناحیه‌ یقه‌ که‌ در سطح‌ خاک‌ قراردارد، قطر بیشتری‌ دارد و در انتها باریک‌ است‌. بعضی‌ از گیاهان‌ مانند نخلها ساقة‌ استوانه‌ای‌ دارند.

 

بقیه در ادامه مطلب

موضوعات مرتبط: فیزیولوژی گیاهی

فیزیولوژی گیاهی
چهارشنبه ششم بهمن 1389 ساعت 0:58 | نوشته ‌شده به دست NTM | ( )
فيزيولوژي دانشي است که وظيفه‌اش بررسي عملکرد (Function) موجودات زنده است. ماهيت بررسي در اين علم ، وظيفه و کارکرد اندامهاست. نام قديمي فيزيولوژي وظايف‌الاعضا بوده است. فيزيولوژي گياهي ، مطالعه اعمال حياتي گياه ، فرايندهاي رشد و نمو ، متابوليزم و توليد مثل گياهان است

ديد کلي
کشف قوانيني که بر تغذيه گياه و رشد و نمو آن حکومت مي‌کند، شناخت توانايي واقعي سلولها در انجام فعاليتهاي بيولوژيک و همچنين ارائه روشهايي که ظهور يکي از توانائيهاي سلولي را امکان‌پذير مي‌سازد، هدف اساسي فيزيولوژي گياهي محسوب مي‌شود. همانطور که مسير روشن بسياري از اکتشافات نظري ، منشا پيشرفتهايي در يکي از شاخه‌هاي تجربي علوم است، نتايج حاصل از مطالعاتي که در همه شئون علمي بالاخص در فيزيولوژي گياهي صورت گرفته، باعث توسعه و پيشرفت واقعي کشاورزي شده و آن را از صورت ابتدايي خود در نخستين روزهاي ظهور انسان به صورت کاملا پيشرفته امروزي ، مبدل ساخته است.
از طرف ديگر ، ترقيات سريع فيزيولوژي گياهي نيز خود مديون ترقيات علوم ديگري مانند فيزيک و شيمي است، زيرا عملا کليه اعمال متابوليزم سلولها بر اساس قوانيني تفسير مي‌شوند که در مورد عالم بيجان شناخته شده‌اند. شک نيست که علم فيزيولوژي گياهي ، علمي است تجربي و همه کوششهايي که در اين زمينه صورت مي‌گيرند، به شناسايي بيش از پيش ماده زنده منجر مي‌شوند. به علاوه فيزيولوژي گياهي ، علم پايه مستقلي است که داراي مفاهيم خاصي بوده، شيوه مخصوصي در تجربيات آن مشاهده مي‌شود.

موضوعات مرتبط: فیزیولوژی گیاهی

 
نویسندگان
دیگر موارد





Powered by WebGozar

onLoad and onUnload Example