شرح الموضوع
تنقل أنسجة متخصصة في النباتات الوعائية المواد المختلفة بطرائق متنوعة.
أنسجة النقل في النباتات الوعائية
كيف يصل الماء والغذاء إلى كل جزء من النبات؟
تنقل الأنسجة الوعائية (Vascular Tissues) الماء والمواد الذائبة فيه إلى جميع أجزاء النبات.
نتاجات التعلّم:
- أقارن تركيب الأنسجة الوعائية في النبات بعضها ببعض.
- أوضح آلية امتصاص الماء من التربة.
- أوضّح طرائق انتقال الماء في النبات.
- أتتبع آلية نقل الغذاء الجاهز في النبات.
- الفكرة الرئيسة: تنقل أنسجةٌ مُتخصِّصة في النباتات الوعائية المواد المختلفة بطرائق مُتنوِّعة.
- نوعان من الأنسجة الوعائية: الخشب واللحاء.
ما أنسجة النقل في النباتات الوعائية؟
الخشب (Xylem)
الخشب: أنابيب ميتة تحمل الماء إلى الأعلى
- وظيفته: ينقل الماء والأملاح المعدنية الذائبة فيه إلى أجزاء النبات المختلفة.
- القصيبات: أنابيب طويلة ومجوّفة وجدرانها رقيقة.
- الأوعية: أقصر من القصيبات وأوسع، وجدرانها أقل سمكًا منها.
أتحقق: مِمَّ يتكوَّن الخشب؟ فيمَ يُستفاد منه؟
أبحث في مصادر:
اللحاء (Phloem)
اللحاء: أنابيب حية توزّع الغذاء
- الأنابيب الغربالية: خلايا حية ينقصها العديد من مكوّنات الخلايا الحية، مثل: الأنوية، والرايبوسومات.
- النتيجة: تمرّ عصارة اللحاء (Phloem Sap) بهذه الخلايا بسهولة.
- الصفيحة الغربالية (Sieve Plate): منطقة تتصل فيها الأنابيب بعضها ببعض، مشكّلة أنابيب طويلة تمتد على طول النبات.
- عصارة اللحاء تحوي السكّر (السكروز عادة)، والحموض الأمينية، والهرمونات، وتنقلها إلى جميع أجزاء النبات؛ لاستخدامها أو لتخزينها.
ما أوجه الاختلاف بين أوعية الخشب والأنابيب الغربالية؟
أين تقع أنسجة النقل في الجذر والساق والورقة؟
- في الجذور: أسطوانة وعائية (Vascular Cylinder).
- في الساق والأوراق: حزم وعائية.
أتحقق: كيف تتوزَّع الأنسجة الوعائية في كلٍّ من: الجذر، والساق، والأوراق؟
امتصاص الماء من التربة
من التربة إلى الخشب: كيف يدخل الماء الجذر؟
- الجذر هو العضو المسؤول عن امتصاص الماء والأملاح المعدنية الذائبة فيه من التربة.
- الشعيرات الجذرية: امتدادات لخلايا البشرة الخارجية في الجذر تزيد مساحة السطح المُعرَّض للامتصاص.
- الماء ينتقل إلى خلايا البشرة الخارجية للشعيرات الجذرية عن طريق الخاصية الأسموزية.
- الأملاح المعدنية تنتقل من التربة إلى خلايا الجذر بالانتشار، أو النقل النشط.
كيف ينتقل الماء من التربة إلى الشُّعيرات الجذرية بالخاصية الأسموزية؟
ثلاثة مسارات للماء، وشريط كاسبري يغلق أحدها
- بعد دخول الماء إلى الجذر عن طريق خلايا البشرة، يمرُّ بخلايا القشرة ضمن ثلاثة مسارات: Apoplast Route، وSymplast Route، وTransmembrane Route.
- المسار اللاخلوي: يمرُّ الماء بهذا المسار عن طريق الجُدر 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 الجُدر الخلوية والأغشية البلازمية: يمرُّ الماء بهذا المسار عن طريق الجُدر الخلوية والأغشية البلازمية للخلايا المتجاورة.
- يمنع شريط كاسبري الماء والأملاح الذائبة فيه من دخول الأسطوانة الوعائية خلال المسار اللاخلوي.
- كذلك يحول دون رجوع الماء والأملاح الذائبة فيه من الأسطوانة الوعائية إلى خلايا القشرة.
- فينتقل الماء عبر المسار الخلوي الجماعي ليصل نسيج الخشب الذي ينقل الماء إلى الساق فالأوراق.
ما المسارات التي يسلكها الماء عبر خلايا القشرة؟
نقل الماء من الجذور إلى أجزاء النبات الأخرى
ما الذي يرفع الماء إلى قمة الشجرة؟
- النتح (Transpiration): فقدان النبات الماء على هيئة بخار ماء في الثغور.
- قوى التماسك (Cohesion): تنتج من تكوُّن روابط هيدروجينية بين جزيئات الماء.
- قوى التلاصق (Adhesion): تنتج من تكوُّن روابط هيدروجينية بين جزيئات الماء والمواد المُكوِّنة للجُدر الداخلية لخلايا الخشب.
- النتيجة: يمكن مواجهة قوة الجاذبية للأسفل وضمان بقاء عمود الماء متصلاً ونقل العصارة إلى الأعلى.
ما القوى التي تنقل عُصارة الخشب إلى الأوراق؟
أُبيّن العوامل التي تُسهم في انتقال عُصارة الخشب إلى الأوراق.
جهد الماء، وما الذي يسرّع النتح؟
- كلما زاد تركيز المواد الذائبة فيه؛ انخفضت قيمة جهد الماء.
| درجة الحرارة | رطوبة الهواء | شدَّة الإضاءة | سرعة الرياح |
|---|---|---|---|
| كلَّما ارتفعت درجة الحرارة، زاد معدَّل النتح. | كلَّما زادت الرطوبة في الهواء، انخفض معدَّل النتح. | كلَّما زادت شدَّة الإضاءة، زاد معدَّل النتح. | كلَّما زادت سرعة الرياح، زاد معدَّل النتح. |
أبحث
أثر الضوء في عملية النتح
نشاط: هل يغيّر الضوء سرعة النتح؟
أضبط المتغيرات: أحدد المتغير المستقل والمتغير التابع.
أفسِّر سبب حركة فقاعة الهواء في الأنبوب في كلتا الحالتين.
أستنتج سبب استخدام الغليسرول.
أقارن بين كمية الماء المفقودة في الحالة الأولى وتلك المفقودة في الحالة الثانية.
أصدر حكمًا: أوضح إذا توافقت نتائجي مع فرضيتي أم لا.
نقل عُصارة اللحاء في النبات
كيف يتحرّك السكّر من الورقة إلى الجذر؟
- تصنع أوراق النبات وأجزاؤه الخضراء الغذاء عن طريق عملية البناء الضوئي.
- ثم تُنقل عُصارة اللحاء إلى جميع أجزاء النبات، بما في ذلك الجذور، والثمار.
- في الشتاء ينخفض معدَّل البناء الضوئي، فالأجزاء التي تُخزِّن الغذاء تصبح مصدر غذاء النبات.
- السُّكروز هو المكوِّن الرئيس لعُصارة اللحاء، ويُنقل وفقًا لفرضية التدفق الضاغط (Pressure Flow).
- 1. التحميل: تحميل السُّكروز من خلايا المصدر إلى الخلايا المرافقة بالنقل النشط، ومنها إلى الأنابيب الغربالية.
- 2. الضغط: تركيز السُّكروز المرتفع في الأنابيب الغربالية يؤدي إلى دخول الماء من خلايا خشب مجاورة بالخاصية الأسموزية، مُولِّدًا ضغطًا مرتفعًا فتندفع عُصارة اللحاء من أنبوب غربالي إلى آخر.
- 3. التفريغ: تفريغ السُّكروز في مكان الاستهلاك أو التخزين بالنقل النشط.
- 4. خروج الماء: خروج السُّكروز من الأنابيب الغربالية يؤدي إلى خروج الماء في اتجاه خلايا الخشب المجاورة بالخاصية الأسموزية.
أفكر: أحدد الأجزاء التي تُعدُّ مصادر غذاء في النبات تبعًا لفصول السنة، ثم أدعم إجابتي بأمثلة.
أتحقق: ما الفرق بين عمليتَي تحميل السُّكَّروز وتفريغه؟
الربط بالبيئة
الربط بالطب
النبات في خدمة البيئة والدواء
مراجعة الدرس
مراجعة الدرس: أختبر نفسي
أُوضِّح آلية نقل السُّكَّروز من خلية ورقة إلى خلية جذر وَفْقًا لفرضية التدفُّق الضاغط.
أُقارن بين نسيج الخشب ونسيج اللِّحاء من حيث: المُكوِّنات، والوظيفة.
ألاحظ توزيع نسيج الخشب واللِّحاء في كلٍّ من: الجذر، والساق، والأوراق.
نظرًا إلى صعوبة قياس معدَّل النتح مباشرة؛ فإنَّه يقاس بطرائق غير مباشرة يُبيِّن الشكل الآتي أربع أوراق من نبات لها الحجم نفسه تقريبًا بعد 24 h | وجه الورقة المدهون بالغليسرول | الوجهان العلوي، والسفلي. | الوجه السفلي. | الوجه العلوي. | عدم دهن الوجهين العلوي، والسفلي. | | رقم الورقة | 1 | 2 | 3 | 4 | | نسبة النقص في الكتلة الحيوية للورقة | 2% | 4% | 36% | 40% |
- أ. أرسُمُ بيانيًّا العلاقة بين دهن أوجه أوراق النبات بالغليسرول ومقدار النقص في الكتلة الحيوية لكلٍّ منها.
- ب. أستنتج: ما الذي يُمكِنُ استخلاصه من تلك النتائج؟ أذكر دليلين لدعم استنتاجي.
