2:17 ص
الانتاج النباتي -
كتب الزراعة
كتاب : المرجع الشامل في : فسيولوجيا النبات بالتفصيل
عدد صفحات الكتاب : 1172 صفحة
علم وظائف الأعضاء النباتية هو أحد فروع علم النبات الذي يهتم بالعمليات
والأنشطة الفسيولوجية للنباتات. إنه دراسة وصفية للتباين والبنية على المستوى
الجزيئي والخلوي مما يؤدي إلى التحقيق في العناصر البيئية والفسيولوجية
والكيميائية الحيوية للنباتات. علم وظائف الأعضاء النباتية هو دراسة
جميع الوظائف الداخلية للنبات، بما في ذلك الآليات الكيميائية والفيزيائية
المرتبطة بالحياة في النباتات. وهذا يشمل البحث على العديد من مقاييس الحجم
والوقت. التمثيل الضوئي والتفاعلات الجزيئية والانتشار الداخلي للمياه
والمعادن والمغذيات على المستوى الجزيئي. نمو النبات والموسمية والخمول
والتحكم في التكاثر كلها أنشطة تحدث على نطاق واسع. الكيمياء النباتية وعلم
أمراض النبات هما فرعان رئيسيان من علم وظائف الأعضاء النباتية.
ما هو علم وظائف الأعضاء النباتية؟
علم وظائف الأعضاء النباتية هو دراسة وظائف وسلوك النبات، ويشمل جميع
العمليات الديناميكية للنمو والتكاثر والتمثيل الغذائي والدفاع والتواصل
التي تبقي النباتات على قيد الحياة. نظرًا لأن غالبية هذه الأنشطة
تحدث على مستوى الخلايا والأنسجة والأعضاء، فهناك ارتباط وثيق بين علم
وظائف الأعضاء النباتية وعلم تشريح النبات، نظرًا للارتباط الوثيق بين
البنية والوظيفة في النباتات. وعلاوة على ذلك، نظرًا لأن الكثير من النشاط
الأيضي داخل الخلية الحية يحدث على المستوى الجزيئي، فإن الفهم الشامل لعلم
وظائف الأعضاء النباتية يتطلب أساسًا قويًا في الكيمياء والفيزياء.
تعتمد النباتات على التربة للحصول على العناصر الغذائية المعدنية والمياه،
والتي يتم تجديدها من خلال الدورات البيوكيميائية. يجب أن يتم نقل الماء
والمعادن عبر الخشب بمجرد امتصاصها، وتتحرك هذه الحركة بسبب فقدان بخار
الماء من الأوراق (النتح) وخصائص التماسك والالتصاق للماء. يجب أيضًا
نقل (أو نقل) الاستيعاب الغني بالسكر عبر اللحاء. الهرمونات النباتية
ضرورية لتوصيل الرسائل في جميع أنحاء جسم النبات. تركيز ثاني أكسيد الكربون
في الأوراق، وموضع السيقان والجذور والأوراق، ونقل المياه والاحتفاظ بها
كلها أمثلة على كيفية تنظيم النباتات لظروفها الداخلية في جميع أنحاء هذا
القسم.
الماء والمغذيات في النباتات
الماء ضروري لبقاء النباتات. في معظم الكائنات الحية، هو المكون الأكثر
وفرة. يشكل الماء أكثر من 70٪ من وزن الأجزاء النباتية غير الخشبية في معظم
الحالات. يتقلب محتوى الماء في النباتات بشكل منتظم. يعد التدفق المستمر
للمياه عبر النباتات أمرًا بالغ الأهمية لنموها وبقائها.
نقل المياه
الماء مطلوب لحدوث نمو النبات. النباتات لديها نظام نسيجي معقد ينقل الماء
من التربة إلى الأوراق، حيث يتم تحويله إلى طاقة. من خلال عملية تعرف باسم
النتح، ينقل النسيج الخشبي الماء الممتص في الجذور إلى أعلى النبات. مع
تبخر الماء في الأوراق، يتدفق المزيد من الماء إلى الأعلى لملء الفراغ.
ولنتأمل هنا نظام الأوعية الدموية في النبات: فالأوراق تعمل بمثابة قلب
النبات ـ وهي القوة الدافعة التي تحرك الماء في مختلف أنحاء النبات ـ
والخشب يعمل بمثابة الأوعية الدموية. وتساعد خصائص الماء مثل الالتصاق
والتماسك، حيث يلتصق الماء بنفسه وبجدران الخشب، في حركة الماء إلى
الأعلى.
إنتاج ونقل المواد الغذائية
تحتاج النباتات، مثل البشر، إلى المواد الغذائية للنمو والتطور، ولكن على
عكس البشر، فإنها تصنع المواد الغذائية الخاصة بها. الكلوروفيل هو مادة
موجودة في جميع خلايا النبات تسمح لها بالتقاط الطاقة الشمسية وإنتاج
الجلوكوز (أو السكر). التمثيل الضوئي هو العملية التي تنتج بها النباتات
الجلوكوز. الجلوكوز هو السكر الموجود في الوجبات مثل الحلوى
والخبز. نظرًا لأن النبات بأكمله، وليس فقط الأوراق الخضراء، يتطلب
هذا السكر، فقد أنشأت النباتات نظامًا يسمى اللحاء لنقل السكر والمواد
الغذائية الأخرى في جميع أنحاء النبات. اللحاء مشابه للخشب في أنه عبارة عن
شبكة من الأنابيب داخل النبات تنقل المواد الغذائية، ولكن هناك فرق رئيسي
واحد: الخشب يسافر في اتجاه واحد فقط، مثل الدم، بينما يوزع اللحاء المواد
الغذائية في جميع أنحاء النبات، تمامًا مثل الجهاز الهضمي لدينا.
إنتاج المستقلبات الأولية والثانوية
المستقلبات هي المنتجات الوسيطة لعملية التمثيل الغذائي، والتي تحفزها
مجموعة متنوعة من الإنزيمات الموجودة بشكل طبيعي داخل الخلايا. المضادات
الحيوية والأصباغ هي أمثلة. يشار إلى الجزيئات الصغيرة عادةً باسم
المستقلبات. الوقود، والبنية، والإشارات، والنشاط التحفيزي، والدفاع،
والتفاعلات مع الأنواع الأخرى كلها وظائف للمستقلبات.
المستقلبات الأولية
هذه هي المواد الكيميائية التي يتم إنشاؤها أثناء عمليات النمو والتطور.
كما تلعب دورًا مهمًا في التنفس والتمثيل الضوئي، وهما من أكثر الأنشطة
الأيضية الأساسية. أثناء مرحلة النمو، يتم إنتاج المستقلبات الأولية. تُعرف
باسم المستقلبات المركزية وهي مسؤولة عن الحفاظ على الأداء الفسيولوجي
للجسم. إنها منتجات وسيطة لعملية التمثيل الغذائي الابتنائي التي تستخدمها
الخلايا لإنتاج الجزيئات الكبرى. الأحماض الأمينية والفيتامينات
والأحماض العضوية هي بعض المستقلبات الصناعية الأكثر شيوعًا. الكحول هو
المستقلب الأولي الأكثر إنتاجًا على نطاق واسع.
المستقلبات الثانوية
قد يكون من الصعب التمييز بين المستقلبات الأولية والثانوية. تشترك
المستقلبات الأولية والثانوية في العديد من نفس المواد الوسيطة ويتم
إنتاجها من نفس المسارات الأيضية الأساسية على المستوى الحيوي. توجد
المستقلبات الثانوية بكميات صغيرة في معظم الحالات، ولكن ليس دائمًا، ويمكن
أن يكون إنتاجها واسع النطاق أو يقتصر على عائلات أو أجناس أو حتى أنواع
معينة. لم يتم التعرف على الأهمية التكيفية لمعظم المستقلبات الثانوية
لسنوات عديدة. كان من المفترض سابقًا أن تكون هذه المواد نفايات أيضية، أو
منتجات نهائية غير وظيفية لعملية التمثيل الغذائي. العديد من المستقلبات
الثانوية لها وظائف بيئية حيوية في النباتات، كما نعلم الآن:
النباتات محمية من الحيوانات العاشبة والأمراض الميكروبيولوجية بواسطة
المستقلبات الثانوية.
تنجذب إليها الملقحات والحيوانات التي تنشر البذور من خلال رائحتها ولونها
وطعمها.
تلعب دورًا في التعايش بين النباتات والميكروبات وكذلك المنافسة بين
النباتات.
إن الأدوار البيئية للمستقلبات الثانوية لها تأثير كبير على قدرة النباتات
على المنافسة والبقاء.
التربينات والفينولات والمركبات المحتوية على النيتروجين هي ثلاث مجموعات
منفصلة كيميائيًا من المستقلبات الثانوية الموجودة في النباتات.
فسيولوجيا نمو وتطور النبات
التكوين الحيوي وتوسع جدار الخلية
على الرغم من اختلاف التركيب الكيميائي والبنية المجهرية لجدران خلايا
بدائيات النوى والطحالب والفطريات والنباتات، إلا أنها جميعًا تؤدي وظيفتين
أساسيتين: الحفاظ على حجم الخلية وتحديد شكل الخلية. جدران الخلايا
النباتية معقدة ومتنوعة في البنية والتكوين بسبب وظائفها
العديدة. لجدار الخلية النباتية أهمية في الاقتصاد البشري بالإضافة
إلى هذه الأنشطة البيولوجية. تُستخدم جدران الخلايا النباتية تجاريًا كمنتج
طبيعي في إنتاج الورق والمنسوجات والألياف (القطن والكتان والقنب وغيرها)
والفحم والأخشاب ومنتجات الخشب الأخرى. تعد السكريات المتعددة المستخرجة،
والتي تم التلاعب بها لتوليد البوليمرات والأغشية والطلاءات والمواد
اللاصقة والمواد الهلامية والمكثفات في مجموعة واسعة من السلع، استخدامًا
بارزًا آخر لجدران الخلايا النباتية.
نظرة عامة على نمو وتطور النبات
يؤدي تسلسل الأحداث الدقيق والمنظم جيدًا إلى نضوج النبات من بيضة مخصبة
واحدة. تنقسم البويضة المخصبة وتتطور وتنقسم إلى أنسجة وأعضاء أكثر
تعقيدًا. وأخيرًا، تؤدي هذه الإجراءات إلى التنظيم المعقد للنبات الناضج،
الذي يزهر وينتج ثمارًا ويشيخ ويموت. التطور هو مجموع هذه الأحداث،
بالإضافة إلى التعليمات الوراثية والكيمياء الحيوية الأساسية، بالإضافة إلى
العديد من العناصر الأخرى التي تؤدي إلى تقدم منظم خلال دورة
الحياة. النمو والتمايز والتطور هي ثلاث عبارات تُستخدم عادةً لوصف
التغييرات المختلفة التي يمر بها النبات خلال دورة حياته...
------------------
تنزيل الكتاب :
ليست هناك تعليقات: