ملخص الوحدة التاسعة: النقل في النبات لمادة الاحياء للصف التاسع الفصل الدراسي الثاني المنهج العماني

نقدم لكم ملخص الوحدة التاسعة: النقل في النبات لمادة الاحياء للصف التاسع الفصل الدراسي الثاني المنهج العماني

الدرس 1-9: جهاز النقل في النبات

تحصل جميع الكائنات الحية على المواد التي تحتاج إليها من البيئة الخارجية. وأهم ما تحتاج إليه النباتات هو غاز ثاني أكسيد الكربون والماء وأيونات الأملاح. وتتميز النباتات بأشكال أشكال أشكال متفرعة تمنحها مساحة سطحية كبيرة مقارنة بحجمها، مما يجعل معظم خلاياها قريبة من السطح الخارجي، ليتمكن غاز ثاني أكسيد الكربون من الوصول إليها بشكل سهل وسريع عن طريق عملية الانتشار من الهواء.

تمتص الجذور الماء والأملاح المعدنية الذائبة فيه من التربة، ثم تقوم بنقلها وتوزيعها على أجزاء النبات المختلفة عبر أوعية نقل متخصصة تُسمى الخشب Xylem. وتحتوي النباتات أيضاً على أنابيب نقل أخرى تُسمى أنابيب اللحاء Phloem tubes وهي المسؤولة عن نقل السكر والأحماض الأمينية من الأوراق إلى باقي أجزاء النبات، مثل جذوره وأزهاره. وتوجد أوعية الخشب وأنابيب اللحاء متقاربة لتكوّن حزمة وعائية Vascular bundle.

تتميز أوعية الخشب Xylem vessel بأنها تتكوّن من مجموعة من الخلايا الميتة المُتراصة معاً، وتتلاشى الجدران العرضية بين الخلية والخلية الأخرى لينتج أنبوب مفتوح طويل. وتتميز جدران هذه الأوعية بأنها تتكوّن من مادة اللجنين Lignin الصلب، مما يمنحها قوة ويُمكّنها من دعم النباتات وإبقائها في وضع قائم. وتمتد أوعية الخشب هذه من الجذور إلى الساق وصولاً إلى الأوراق.

تتكوّن أنابيب اللحاء Phloem tubes من مجموعة من الخلايا المتصلة ببعضها، إلا أنها لم تفقد جدرانها الغربالية، فتظهر مُثقبة بشكل كلي. وتُسمى الخلايا المكوّنة للأنبوب بالخلايا الغربالية Seive cells، وهي تحتوي على السيتوبلازم ولا تحتوي على الأنوية. لذلك تُعتبر من الخلايا الحية.

الدرس 2-9: امتصاص الماء ونقله

تمتلك جذور النباتات شُعيرات جذرية Root hairs وظيفتها امتصاص الماء وأيونات الأملاح المعدنية من التربة. وتوضّح الصورة 9-3 قمّة جذر نبات Root tip بعد التكبير. وهي مُغطاة من طرفها بما يُسمى قلنسوة الجذر Root cap التي تتكوّن من طبقة من الخلايا البرنشيمية، تحمي الجذر أثناء نموه في التربة. وتُغطي باقي السطح الخارجي للجذر طبقة قشرة تُسمى البشرة.

أما الشُعيرات الجذرية فهي تمتد بعيداً عن قمّة الجذر نتيجة استطالتها من خلايا البشرة (الصورتان 9-3 و9-4)، ولا تعيش الشُعيرات الجذرية لفترات طويلة من الزمن، إذ تحلّ محلها شُعيرات جديدة مع نموّ الجذر. وتتصف الشُعيرات الجذرية بأنها كثيرة جداً، مما يؤدي إلى توفير مساحة سطحية كبيرة جداً تزيد من سرعة امتصاصها للماء والأيونات المختلفة.

ينتقل الماء من التربة إلى الشُعيرات الجذرية بالأسموزية. حيث تتميّز الشُعيرات الجذرية بوجود فجوات عُصارية كبيرة تحتوي على محلول عالي التركيز، بينما تحتوي التربة على محلول مُنخفض التركيز مما يؤدي إلى انتشار الماء من التربة باتجاه الشُعيرات الجذرية.

تقع الشُعيرات الجذرية في النباتات ثنائية الفلقة مثل الفاصوليا، عند حافة الجذر أو عند الطرف، بينما يقع النسيج الوعائي الخشبي في المركز. وقبل أن يتم نقل الماء إلى بقية أجزاء النبات، يجب أن يتم نقله أولاً إلى أوعية الخشب في الجذر، وهذا ما يُسمى بالنقل الجانبي للماء والأملاح في جذور النباتات.

يوضح الشكل 9-5 المسارات التي يسلكها الماء من الشُعيرات الجذرية إلى خلايا القشرة Cortex إلى أوعية الخشب. حيث ينتقل الماء عبر الجذر جانبياً من خلية إلى أخرى بالأسموزية، مروراً بخلايا قشرة الجذر، وحين يصل الماء إلى أوعية الخشب ينتقل إلى الأعلى نحو الساق، إلى الأوراق نحو طبقة النسيج الوسطي.

الدرس 3-9: عملية النتح

النتح Transpiration هو عملية فقدان بخار الماء من أوراق النبات عبر ثغور الأوراق. بالعودة إلى الشكل 7-2، ترى أن هناك فتحات على سطح الورقة السفلي. وتُسمى الثغور Stomata، وتوجد بشكل مميز في طبقة البشرة السفلى. وتُغطي طبقة رقيقة من خلايا النسيج الوسطي المسافة من خلايا طبقة النسيج الوسطي الداخلي من الورقة.

يتبخر بعض الماء الموجود على أسطح هذه الخلايا، وينتقل البخار من داخل الورقة إلى الهواء المُحيط بها عبر الثغور بواسطة عملية الانتشار. ينتقل الماء في عُروق الورقة في النسيج الوسطي الخشبي لتعويض الماء المفقود بالتبخر.

يؤدي فقدان الماء المستمر من الأوراق المُستمرّ إلى خفض مقدار الضغط في الجُزء العلوي من أوعية الخشب، ما يُسبّب تدفّق الماء إلى أعلى عبرها. والسبب الرئيسي لحدوث ذلك هو النتح. وقد علمت سابقاً أن الماء ينتقل باتجاه مُنحدَر التركيز للماء، من منطقة جهد الماء العالي إلى منطقة جهد الماء المُنخفض. وفي النبات، يتحرّك الماء باتجاه مُنحدَر مُنحدَر جهد الماء.

يُعرَّف تيار النتح Transpiration stream بأنه حركة انتقال الماء من الجذور، عبر النسيج الوعائي الخشبي إلى الأعلى فعبر الساق، إلى خلايا النسيج الوسطي وأخيراً الخروج من خلال الثغور.

يزيد مُعدّل النتح بارتفاع درجة الحرارة وانخفاض نسبة الرطوبة. فالأيام الحارّة تشهد تبخّر الماء بسرعة أكبر من أوراق النبات. وكلما زاد مُعدّل النتح، زاد معدّل امتصاص الماء للنبات. ويُعدّ من السهل قياس مُعدّل امتصاص الماء مقارنة بقياس مُعدّل تبخّر الماء. حيث يعتمد مُعدّل امتصاص الماء على مُعدّل النتح. فكلما زاد النتح في النبات، زاد معدّل امتصاصه للماء. ويُمكن استخدام جهاز البوتومتر Potometer لقياس مُعدّل النتح في ظروف بيئية مختلفة، وهو مُتوفّر في مدرستك.

الدرس 4-9: نقل الغذاء الجاهز في النبات

تقوم الأوراق بصنع الكربوهيدرات عن طريق عملية التمثيل الضوئي، وهي تستخدم بعض الكربوهيدرات في صنع الأحماض الأمينية والزيوت والمواد العضوية الأخرى. فالأوراق هي المصدر الرئيسي للمواد المنتقلة. فالأوراق تنتج باستمرار سكر السكروز، الذي يتم نقله في أنابيب اللحاء ليصل إلى جميع أجزاء النبات وتشمل الجذور والأزهار والثمار. وبالتالي فإن عصارة أنابيب اللحاء تحتوي على الكثير من سكر السكروز.

ويمكن لأنابيب اللحاء أن تنقل سكر السكروز في أي اتجاه في النبات سواء إلى أعلى أو إلى أسفل، ولكن ذلك لا ينطبق على نقل الماء عبر أوعية الخشب الذي ينتقل فقط من الجذور إلى الأعلى. فالماء وما فيه من الأملاح الذائبة ينتقل فقط إلى أعلى النبات، من الجذور إلى أوعية الخشب في الساق، إلى الأعلى نحو الأوراق.

يُسمى جزء النبات الذي يتمّ نقل السكر والأحماض الأمينية منه إلى الأجزاء الأخرى باسم المصدر Source. ويُسمى جزء النبات الذي يتمّ نقل تلك المواد إليه باسم المَصبّ Sink. وعندما يكون النبات نشطاً في عملية التمثيل الضوئي وفي النموّ، فإن الأوراق تُمثّل المصدر الرئيسي للمواد المنتقلة. فالأوراق تنتج باستمرار سكر السكروز إلى أنابيب اللحاء لينتقل إلى جميع أجزاء النبات الأخرى وتشمل الجذور والأزهار، وفي وقت لاحق تستخدم كميات كبيرة من السكروز لإنتاج الحلواء والغنية بالعصير. وفي وقت لاحق يدخل الفركتوز الذي يدخل في تكوين الرحيق. وفي وقت لاحق تُستخدم كمية كبيرة من السكروز لإنتاج الحلواء والغنية بالعصير.