النقل في النبات

النقل في النبات

أنسجة النقل في النباتات الوعائية
Transport Tissues in Vascular Plants
تنقل الأنسجة الوعائية الماء والمواد الذائبة فيه إلى جميع أجزاء النبات. وقد تعرَّ فت سابقًا وجود نوعين من الأنسجة الوعائية، هما: الخشب، واللحاء.

أتحقَّق: ما أنسجة النقل في النباتات الوعائية؟

- أنسجة النقل في النباتات الوعائية: الخشب و اللحاء .

الخشب Xylem

الخشب:  - يعمل الخشب على نقل الماء والأملاح المعدنية الذائبة فيه إلى أجزاء النبات المختلفة. - وهو يتكوَّن من الجزأين الرئيسين الآتيين:    أ) القصيبات : تمتاز القصيبات بأنَّها أنابيب              طويلة ومجوَّفة ورقيقة.  ب) الأوعية ، وهي خلايا ميتة، فهي أقصر من           القصيبات، وأوسع، وجدرانها أقل ُ سمكا من       القصيبات.أنظر الشكل المجاور.	تركيب نسيج الخشب

أتحقَّق: ممَّ يتكوَّن الخشب؟ فيم يستفاد منه؟

- يتكون الخشب من القصيبا ت ، والأوعية، و يستفاد منه في نقل الماء و الاملاح المعدنية .

اللحاء Phloem

اللحاء: يتكوَّن اللحاء من الأجزاء الرئيسة الآتية:   أ) الأنابيب الغربالية:  - الأنابيب الغربالية خلايا حية ينقصها العديد من  مكوِّنات الخلايا الحية، مثل: الأنوية، والرايبوسومات؛ ما يسمح لعصارة اللحاء أن تمرَّ بهذه الخلايا بسهولة. ب) الصفائح الغربالية:  - تتصل هذه الأنابيب بعضها ببعض في نسيج اللحاء ضمن مناطق تسمى كلٌّ منها الصفيحة الغربالية مشكِّلة أنابيب طويلة تمتد على طول النبات تنقل عصارة اللحاء التي تحوي السُّكَّر (السُّكَّروز عادة)، والحموض الأمينية، والهرمونات من أماكن تصنيعها أو وجودها إلى جميع أجزاء النبات عن طريق الأنابيب الغربالية؛ لاستخدامها في العمليات الحيوية، أو لتخزينها. - توجد أنسجة النقل في الجذور على شكل أسطوانة وعائية، وتوجد في الساق والأوراق على شكل حزم وعائية،(لاحظ الشكل في الأسفل)   ج) الخلايا المرافقة.	تركيب نسيج اللحاء

 

 

أتحقَّق: ما أوجه الاختلاف بين أوعية الخشب والأنابيب الغربالية؟

- أوعية الخشب خلايا ميتة قصيرة و واسعة، بينما الانانيب الغربالية خلايا حية في نهاياتها صفائح غربالية.

أبحث: في مصادر المعرفة المناسبة عن دور الكامبيوم في ظهور الخشب واللحاء، ثم ُ أعدُّ عرضا تقديميًا عن ذلك باستخدام برنامج power point ، ثم أعرضه أمام زملائي/زميلاتي في الصف.

- ينقسم الكامبيوم منتجا خشب و لحاء.

أتحقق: كيف تتوزَّع الأنسجة الوعائية في كلٍّ من: الجذر، والساق، والأوراق؟

المكان	الجذر	الساق	الاوراق
توزع الانسجة الوعائية	اسطوانة وعائية	حزم وعائية	حزم وعائية

---

امتصاص الماء من التربة
Absorption of Water from the Soil

- الجذر هو العضو المسؤول عن امتصاص الماء والأملاح المعدنية الذائبة فيه من التربة.

- الشعيرات الجذرية هي امتدادات لخلايا البشرة في الجذر تعمل على زيادة مساحة السطح المعرَّض لامتصاص الماء، والأملاح المعدنية.

* كيف ينتقل الماء من التربة إلى الشعيرات الجذرية؟

ينتقل الماء من التربة إلى خلايا الجذر عن طريق الخاصية الأسموزية؛ لأنَّ تركيز الأملاح الذائبة فيه يكون في التربة أقل من تركيزها في خلايا الجذر(لاحظ الشكل الآتي)

* كيف تنتقل الأملاح المعدنية من التربة إلى خلايا الجذر؟

تنتقل الأملاح المعدنية من التربة إلى خلايا الجذر بالانتشار، أو النقل النشط.

* ما هي مسارات انتقال الماء من التربة إلى نسيج الخشب في الجذر.

بعد دخول الماء في الجذر عن طريق خلايا البشرة، فإنَّه يمرُّ بخلايا القشرة ضمن ثلاثة مسارات، هي: المسار اللاخلوي، والمسار الخلوي الجماعي، ومسار الجدر الخلوية والأغشية البلازمية.(أنظر الشكل)
	المسار اللاخلوي	يمرُّ الماء بهذا المسار عن طريق الجدر الخلوية حتى يصل إلى طبقة البشرة الداخلية.
	المسار الخلوي الجماعي	يمرُّ الماء بهذا المسار عن طريق الروابط البلازمية خلال سيتوبلازم خلايا القشرة، ومنه إلى خلايا البشرة الداخلية.
	مسار الجدر الخلوية والأغشية البلازمية	يمرُّ الماء بهذا المسار عن طريق الجدر الخلوية والأغشية البلازمية للخلايا المتجاورة.

- توجد طبقة شمعية ُ تسمى شريط كاسبري في الجدر الخلوية لخلايا البشرة الداخلية، أنظر الشكل الآتي.

- يمنع شريط كاسبري الماء والأملاح الذائبة فيه من دخول الأسطوانة الوعائية خلال المسار اللاخلوي،

- وكذلك َ يحول دون رجوع الماء والأملاح الذائبة فيه من الأسطوانة الوعائية إلى خلايا القشرة، فيدخل الماء عبر المسار الخلوي الجماعي ليصل نسيج الخشب الذي ينقل الماء إلى الساق             الأوراق.

أفكّر: أقارن بين شريط كاسبري و صمامات القلب من حيث مبدأ العمل.

- صمامات القلب تسمح بمرور الدم باتجاه واحد، و شريط كاسبري يسمح بمرور الماء و الاملاح الذائبة فيه عبر المسار الخلوي الجماعي من البشرة باتجاه الاسطوانة الوعائية .

أتحقَّق: ما المسارات التي يسلكها الماء عبر خلايا القشرة؟

- يمر الماء عبر خلايا القشرة ضمن ثلاث مسارات هي المسار اللاخلوي ، و المسار الخلوي الجماعي ، و مسار الجدر الخلوية و الاغشية البلازمية.

---

نقل الماء من الجذور إلى أجزاء النبات الأُخرى
Transport of Water from Roots to Other Plant Parts

- تنتقل عصارة الخشب التي تتكوَّن من الماء والأملاح المعدنية الذائبة فيه من الجذر إلى أعلى النبات؛ نتيجة عملية النتح.
- عملية النتح هي فقدان النبات الماء على هيئة بخار ماء في الثغور. وبفعل خاصية التماسك  الناتجة من تكوُّن روابط هيدروجينية بين جزيئات الماء، وخاصية التلاصق الناتجة من تكوُّن روابط هيدروجينية بين جزيئات الماء والمواد ال ُ مكوِّنة للجدر الداخلية لخلايا الخشب، أنظر الشكل الآتي.

أتحقَّق: ما القوى التي تنقل عصارة الخشب إلى الأوراق؟

- النتح ، خاصية التماسك، خاصية التلاصق

- أفكّر: يفقد نبات الذُّرة نحو 2 L من الماء يوميا بعملية النتح. ما كمية الماء (بالمتر المكعب m3) التي تفقد بعملية النتح في يوم من حقل ذرة يحوي 3276 نباتًا؟

- 2 لتر مضروب في 3276 نبات يساوي 6552 لتر كمية المياه المفقودة في الحقل في يوم واحد. واحد متر مكعب من الماء يساوي 1000 لتر و لذلك تبلغ كمية المياه المفقودة في الحقل في يوم 6،552 متر مكعب.

- ما العوامل التي تؤثر في معدّل النتح؟

عوامل ُ تؤثِّر في معدَّل النتح
درجة الحرارة	رطوبة الهواء	شدة الإضاءة
كلَّما ارتفعت درجة الحرارة زاد معدَّل النتح.	كلَّما زادت الرطوبة في الهواء انخفض معدَّل النتح.	كلَّما زادت ِ شدَّة الإضاءة زاد معدَّل النتح.

 

أبحث: يفقد النبات الماء من حافات أوراقه على شكل قطرات في ساعات الصباح الباكر، في ما يعرف بظاهرة الإدماع. أبحث في مصادر المعرفة المناسبة عن هذه الظاهرة، ثم ُ أعدُّ عرضا تقديميًا عنها باستخدام برنامج power point ، ثم أعرضه أمام زملائي/زميلاتي في الصف.

- ينخفض معدل النتح بشكل كبير في الليل، و تتابع خلايا الجذر ضخ أيونات المعادن إلى الخشب في الاسطوانة الوعائية. - وفي نفس الوقت يحول حزام كاسبري من عودة أيونات المعادن إلى التربة. - تراكم الأيونات يؤدي إلى انقاص تركيز الماء في الاسطوانة الوعائية مما يؤدي إلى تتابع تدفق الماء من قشرة الجذر. - تتابع تدفق الماء يؤدي إلى دفع عصارة الخشب إلى اعلى (سنتيمترات قليلة)، مما يؤدي إلى خروج الماء من حواف الورقة على شكل قطرات خلال ساعات الليل في ظاهرة تسمى الإدماع.

 

---

نقل عصارة اللحاء في النبات
Transport of Phloem Sap in Plant

- تصنع أوراق النبات وأجزاؤه الخضراء الأُخرى الغذاء عن طريق عملية البناء الضوئي.

- ثم تنقل عصارة اللحاء إلى جميع أجزاء النبات، بما في ذلك الجذور، والثمار.

- ونظرًا إلى انخفاض معدَّل البناء الضوئي في فصل الشتاء؛ فإنَّ الأجزاء التي تخزِّن الغذاء تصبح مصدر غذاء النبات.

- السُّكَّروز هو المكوِّن الرئيس لعصارة اللحاء. أمّا عملية نقله فتمرُّ بخطوات عدَّة َ وفق فرضية التدفُّق الضاغط، أنظر الشكل الآتي.

نقل السُّكَّروز من أماكن تصنيعه (المصدر) إلى أماكن استهلاكه وفق فرضية التدفُّق الضاغط.
1. تحميل السُّكَّروز من خلايا المصدر إلى الخلايا المرافقة بالنقل النشط، ومنها إلى الأنابيب الغربالية
2. تركيز السُّكَّروز المرتفع في الأنابيب الغربالية يؤدي إلى دخول الماء من خلايا خشب مجاورة بالخاصية الأسموزية، ُ مولِّدًا ضغطًا مرتفعًا في الأنابيب الغربالية، فتندفع عصارة اللحاء من أنبوب غربالي إلى آخر.
3. تفريغ السُّكَّروز في مكان الاستهلاك أو التخزين بالنقل النشط.
4. خروج السُّكَّروز من الأنابيب الغربالية يؤدي إلى خروج الماء في اتجاه خلايا الخشب المجاورة.

 

أتحقق: ما الفرق بين عملية تحميل السُّكَّروز وعملية تفريغه؟

- تحميل السكروز: نقل السكروز من خلايا المصدر الى الخلايا المرافقة بالنقل النشط و منها الى الانابيب الغربالية.
تفريغ السكروز: خروج السكروز من الخلايا المرافقة الى خلايا الاستهلاك او التخزين.

- أفكّر: أحدِّد الأجزاء التي تعدُّ مصادر غذاء في النبات تبعًا لفصول السنة، ثم ُ أدعِّم إجابتي بأمثلة.

- تعتبر الاوراق و الاجزاء الخضراء من النبات مصادر الغذاء في الصيف. وفي الشتاء و نظرا لانخفاض معدل النباء الضوئي تعتبر اجزاء التخزين مصدرا للغذاء مثل الجذور.

أبحث:  تنتج فضلات مختلفة من عمليات الأيض في النبات، مثل المطاط. أبحث في مصادر المعرفة المناسبة عن الأهمية الاقتصادية لبعض هذه الفضلات، ثم ُ أعدُّ عرضا تقديميًّا عن ذلك باستخدام برنامج power point ، ثم أعرضه أمام زملائي/زميلاتي في الصف
يعتبر المطاط و الذي يفرزه نبات المطاط و الذي ينمو في شرق اسيا في دول مثل ماليزيا و اندونيسيا فضلات لعمليات ايضية. يجمع المطاط من اشجار المطاط عن طريق تجريح اللحاء مما يودي الى خروج سائل يشبه يشبه الحليب سرعان ما يتحول الى الحالة الصلبة حال تفاعله مع الهواء، و من هذه المادة نصنع كثير من المواد اهمها الاطارات لمئات ملايين السيارات في العالم .