حمل من هنا
او شاهد مباشر
التغذية تتعتبر التغذية أهم مظاهر الحياة فى الكائنات الحية
الغذاء هو المصدر الذى يستمد منة الكائن الحى الطاقة اللازمة لجميع
العمليات الحيوية للجسم - وهو المادة الخام اللازمة للنمو وتعويض التالف من
الجسم
مفهوم التغذية الدراسة العلمية للغذاء والطرق المختلفة التى تتغذى بواسطتها الكائنات الحية
أنواع التغذية
تغذية ذاتية تغذية غير ذاتية
الكائنات ذاتية التغذية هى التى تصنع غذاءها بنفسها مثل النباتات الخضراء
التى تبنى داخل خلاياها الغذاء ذى الطاقة العالية(السكر والنشا والدهون
والبروتينات) من مواد بسيطة التركيب منخفضة الطاقة مثل CO2 -الماء
-الأملاح فى وجود الضوء لاتمام التفاعلات الكيميائية (البناء الضوئى) تحصل
الكائنات على غذاءها ذى الطاقة العالية من أجسام كائنات أخرى من النباتات
أو حيوانات تغذت على النباتات أنواعها
1-غير ذاتية أساسية أكلات لحوم-أكلات عشب - متنوعة
2- طفيليات مثل البلهارسيا-
3-مترممات مثل بعض الفطريات والبكتريا المترممة
التغذية الذاتية
1-التغذية فى النباتات الخضراء
تقوم خلايا النباتات الخضراء ببناء المركبات الغذائية عالية الطاقة التى
تحتاجها لبناء جسمها(مثل الكربوهيدرات والدهون والبروتين )من مواد غير
عضوية بسيطة التركيب (مثل CO2 -الماء -الأملاح )فى وجود الضوء من الشمس
لاتمام عملية البناء الضوئى
ويلزم عمليتان هامتان لاتمام التغذية الذاتية التى يقوم بها النبات الاخضر هما( امتصاص الماء والأملاح - وعملية البناء الضوئى)
أولا عملية أمتصاص الماء والأملاح
يتم إمتصاص الماء والأملاح من التربة عن طريق الشعيرات الجذرية فى
المجموع الجذرى للنبات وينتقل من خلية لأخرى الى الأوعية الناقلة
تركيب الشعيرة الجذرية تعتبر امتداداً لخلية واحدة من خلايا البشرة (طولها
4مم) مبطنة من الداخل بطبقة رقيقة من السيتوبلازم بها النواة وفجوة
عصارية كبيرة
-عمر الشعيرة الجذرية لا يتجاوز بضعة أيام أو أسابيع لأن خلايا البشرة تتمزق من حين لأخر وتعوض بأستمرار من منطقة الإستطالة بالجذر
ملائمة الشعيرة الجذرية لوظيفتها
1-جدرها رقيقة (علل؟) تسمح بنفاذ الماء والأملاح خلالها
2-عددها الكبير وأمتدادها خارج الجذر (علل؟) يزيد من مساحة سطح الامتصاص
3-تركيز المحلول داخل فجوتها العصارية أكبر من تركيز محلول التربة (علل؟) مما يساعد على إنتقال الماء من التربة إليها
4- تفرز الشعيرة الجذرية مادة لزجة(علل؟) تساعد على التغلغل والانزلاق
بين حبيبات التربة والالتصاق بها فتساعد على تثبيت النبات فى التربة
آلية إمتصاص الماء تعتمد الية الامتصاص على عدة ظواهر فيزيائية أهمها:-
خاصية الانتشار خاصية النفاذية الخاصية الاسموزية خاصية التشرب
تحرك الجزيئات والأيونات من منطقة ذات تركيز عال الى منطقة ذات تركيز
منخفض بسبب الحركة الذاتية المستمرة لجزيئات المادة مثل انتشار نقطة حبر
فى الماء 1-أغشية منفذة للماء وأيونات الأملاح المعدنية مثل الجدر
السليلوزية
2-أغشية غير منفذة للماء أو الأملاح مثل الجدر المغطاة بالسيوبرين والكيوتين واللجنين
3-أغشية شبة منفذة(نفاذية اختيارية) مثل الاغشية البلازمية رقيقة بها ثقوب دقيقة - وهى أغشية لها خاصية تحديد مرور المواد خلالها
- تمرر بعضها بصورة حرة فهى تنفذ الماء - والأخر ببطء - وتمنع نفاذ السكر
والاحماض الأمينية ذات الجزيئات كبيرة الحجم وهى انتشار الماء خلال
الغشاء شبة المنفذ من منطقة ذات تركيز عال الى تركيز منخفض
والضغط الذى يسبب انتشار الماء خلال الأغشية شبة المنفذة يسمى الضغط
الاسموزى
يزداد الضغط الاسموزى بزيادة تركيز المواد المذابة فى المحلول هى قدرة
بعض المواد الصلبة والغروية على أمتصاص السوائل والزيادة فى
الحجم(الانتفاخ)
وتمتص جدر خلايا النبات الماء بهذه الخاصية ومن المواد الغروية المحبة
للماءويتضح فيها هذه الخاصية (السليلوز - البكتين - بروتينات البروتوبلازم
)
كيفية امتصاص الجذر للماء
1-تتشرب الجدر السيليلوزية والبلازمية الماء لوجود طبقة غروية تحيط بالشعيرة الجذرية لان العصير
الخلوى للشعيرة الجذرية تركيزه أعلى من محلول التربة لوجود السكر ذائب فى العصير الخلوى
2-ينتشر الماء بالخاصية الاسموزية من التربة
الى خلايا البشرة ثم يصبح تركيز الماء فى هذه
الخلايا أعلى من عصير خلايا القشرة ويستمر فى تحركه حتى يصل الى أوعية الخشب فى مركز الجذر
ملحوظة النباتات الصحراوية(ونباتات الأراضي الملحية) شعيراتها الجذرية
ذات ضغط أسموزى عالى (علل؟) لتسمح بأمتصاص أكبر قدر من الماء من البيئة
المحيطة حوالى من50-200ضغط جوى (والنباتات العادية من 5-20ضغط جوى)
الطرق التى يمر فيها الماء حتى يصل للخشب أثبتت أبحاث العلماء أنة توجد
ثلاث طرق يمر فيها الماء الممتص من خلايا الجذر حتى يصل لأوعية الخشب
1- الفجوات العصارية بالخاصية الاسموزية ويتطلب انحدار أسموزى خلال خلايا الجذر
2- خلال السيتوبلازم فيتدفق الماء من خلية لأخرى خلال خيوط البلازموديزما
3- على جدران الخلايا وخلال المسافات البينية حيث يتدفق الماء بخاصية التشرب
دور الإندوديرمس فى تنظيم مرور الماء والذائبات الى الخشب
1- خلايا الإندوديرمس المواجهة لمجموعة اللحاء جدرانها تامة التغليظ
بالسيوبرين فلا يمر الماء من خلالها بخاصية التشرب
2- أما خلايا الإندوديرمس المواجهة لمجموعات الخشب فالسيوبرين يوجد فى
منطقة شريط كاسبيرى فقط فيمر الماء بالخاصية الإسموزية وتحت سيطرة
البروتوبلازم (تسمى خلايا المرور)
إمتصاص الأملاح المعدنية
العناصر الغذائية الضرورية للنباتات الخضراء بالتجارب اثبت العلماء أن
النبات يحتاج الى عناصر ضرورية غير (الكربون –الهيدروجين –الأكسجين )
يمتصها عن طريق الجذر
يؤدى نقصها الى اختلال النمو الخضرى وعدم تكوين الأزهار أو الثمار - وتنقسم الى
مغذيات كبرى مغذيات صغرى (العناصر الأثرية)
يحتاج إليها النبات بكميات غير قليلة وهى سبعة عناصر هى
النيتروجين - الفوسفور - البوتاسيوم -الكالسيوم -الماغنسيوم -الكبريت
-الحديد يحتاج إليها النبات بكميات صغيرة جدا ًلاتزيد عن بضع مليجرامات فى
اللتر - وهى المنجنيز -الخارصين - البورون - الألمونيوم -
الكلور -النحاس - الموليبدينم - اليود
وهى تعمل كمنشطات للأنزيمات
آلية إمتصاص الأملاح
1- الانتشار تنتقل أيونات العناصر من الوسط الأعلى تركيزاً الى الأقل
تركيزاً نتيجة حركة الايونات الحرة والمستمرة و تنتشر دقائق الذائبات
مستقلة عن الماء وعن بعضها البعض على هيئة أيونات موجبة (كاتيونات )مثل K+,
Ca++ وأيونات سالبة (أنيونات) مثل-(SO4),-NO3)), Cl-
وتتحرك هذة الذائبات بالانتشار من محلول التربة وتنفذ خلال الجدران السليلوزية
- يحدث تبادل للكاتيونات فمثلا يخرج أيون الصوديوم Na+ ويدخل أيون البوتاسيوم K+ بدلا منة
2- النفاذية الاختيارية عندما تصل الأيونات الى الغشاء البلازمى شبة
المنفذ ينتخب بعضها ويسمح لها بالمرور حسب حاجة النبات ولا يسمح للآخر
بصرف النظر عن (حجم -أو تركيز- أو شحنة) الأيونات
3- النقل النشط أحيانا ينتشر الأيونات من محلول التربة( تركيزه منخفض )الى
داخل الخلية (تركيزه مرتفع) وتحتاج الى طاقة لإجبار الأيونات على الانتشار
ضد تدرج التركيز
تجربة على طحلب نتلا (Nitella)(يعيش فى البرك)
تركيز الأيونات المتراكمة فى العصير الخلوى لخلايا الطحلب أعلى نسبياً من
تركيزها فى ماء البركة (لذلك تستهلك الخلية طاقة لإمتصاص هذه)
الأيونات زيادة تركيز الأيونات المتراكمة فى الخلية عن لأخرى
ا (أى تمتص إختيارياً حسب حاجة الخلية )
النقل النشط هو حركة أى مادة خلال غشاء الخلية عندما يلزمها طاقة كيميائية وهذه الطاقة تنتج عن تنفس أنسجة الجذر
(وأثبتت التجارب صحة ذلك فالأكسجين والسكر مواد
ضرورية لامتصاص الأملاح وهما لازمان للتنفس الهوائى)
الرسم البيانى يوضح نتيجة تجربة لبيان تأثير الحرمان
من الأكسجين على امتصاص نبات الشعير لأيونات الكبريتات--(SO4)
فقد أعطيت النباتات أملاح كبريتات وبها كبريت مشع S35 وقدرت
الكمية الممتصة بواسطة عداد جيجر فى حالة تعريض الجذر للظروف
الهوائية ثم للظروف الغير هوائية
المشاهدة ويتضح من التجربة أن الامتصاص قل فى حالة الظروف غير الهوائية أي ضرورة حدوث النقل النشط
أيونات الاملاح تتراكم فى خلايا النبات بواسطة استهلاك الطاقة المنطلقة خلال التنفس الهوائى
ثانيا : البناء الضوئى فى النباتات الخضراء
أهمية البناء الضوئى تعتبر عملية البناء الضوئى من اهم العمليات الكيميائية للانسان
1. مصدر للطاقة الكيميائية لنمو وتكاثر الكائنات الحية والحفاظ علي حياتها
2. من أهم العمليات الكيميائية للإنسان لانتاج غذاؤه من مواد كربوهيدراتية وبروتينية ودهنية وفيتامينات
3. لها أهمية اقتصادية لحياة الإنسان (الألياف النباتية والحيوانية فى
صناعة الأنسجة والأخشاب والورق - والمنتجات الصناعية الأخرى كالدهون
والخل)
4. إنتاج مواد الوقود مثل الفحم والبترول والغاز الطبيعى من النباتات
التى خزنت طاقة الشمس فى عملية البناء الضوئى فى العصور الجيولوجية
القديمة فى مركبات الوقود
5. إنتاج الأكسجين (21%من حجم الهواء ) ناتج عملية البناء الضوئى تراكم فى العصور الماضية
ملحوظة أي أن عملية البناء الضوئى هى قاعدة الحياة الأساسية لانتاج الغذاء
وتحرير الأكسجين ولولاها ما استمرت الحياه على الارض - و الحياة ما هى
إلا ظاهرة ضوء كيميائية