معلومة

12: أوراق - علم الأحياء


الأوراق هي أعضاء متخصصة في التصوير لأداء عملية التمثيل الضوئي. غالبًا ما تكون الورقة عبارة عن سطح مستو كبير نسبيًا يستخدم لتحسين التقاط ضوء الشمس. معظم الأوراق لها تحدد النموأي أن النمو يتوقف بمجرد وصول الورقة إلى حجم معين. هذا على عكس الجسم الكلي للنبات الذي ينمو بشكل غير محدد. تنشأ الأوراق من النسيج الإنشائي القمي من خلال إطلاق النار ورقة الشجر بريمورديا.

عادة ، يمكن تمييز الأوراق الحقيقية بسهولة ، ولكن في بعض الأنواع ، تظهر السيقان المعدلة (cladophylls و phyloclades) أو المنشورات (أجزاء من الأوراق) بشكل سطحي مثل الأوراق الكاملة. الأوراق الحقيقية تقابل برعمًا إبطيًا في الإبط وتكون جانبية (وليس عند طرف اللقطة أو قمة اللقطة ؛ الشكل ( PageIndex {1} )). براعم وأوراق جديدة لا تنشأ من أوراق حقيقية.

عادة ما تكون معظم الأوراق خضراء بسبب وجود الكلوروفيل في البلاستيدات الخضراء لخلاياها. ومع ذلك ، قد يكون لبعض الأوراق ألوان مختلفة بسبب أصباغ نباتية أخرى تحجب الكلوروفيل الأخضر. تتكيف سماكة الأوراق وشكلها وحجمها مع البيئة. يساعد كل اختلاف نوعًا نباتيًا على زيادة فرصه في البقاء على قيد الحياة في موطن معين.

الصفات

برعاية وتأليف ميليسا ها باستخدام المصادر التالية:

  • 30.4 الأوراق من علم الأحياء 2 هـ بواسطة OpenStax (مرخص CC-BY). الدخول مجانًا في openstax.org.
  • 5.3 الورقة من مقدمة في علم النبات بواسطة أليكسي شيبونوف (المجال العام).
  • 9.2 مقدمة في تشريح الأوراق من دليل معمل النبات بواسطة Maria Morrow (مرخصة CC-BY)

الصورة المصغرة: الهياكل الشبيهة بالبتلة الحمراء لنبات البونسيتة هي في الواقع أوراق معدلة تسمى bracts ، والتي تم تكييفها لجذب الملقحات. الزهور الحقيقية الهياكل الصغيرة حيث تلتقي bracts. صورة سكوت باور (ملكية عامة).


12: أوراق - علم الأحياء

أسئلة الدراسة الخاصة بالامتحان 4 ، الجزء الأول

1. & # 9 يجب أن تتعامل جميع نباتات الأرض مع مشاكل العيش على الأرض. في نباتات الأوعية الدموية ، أي جيل واجه بالفعل مشاكل الحياة على الأرض؟ ما هي أنواع التكيف التي يمتلكها هذا الجيل للحياة على الأرض؟

2. & # 9 وصف أول نبات الأوعية الدموية. ما هي أعضاء النبات التي يتكون منها النبات؟ أي جزء من دورة الحياة هو النبات الذي وصفته؟ اذكر سببين يجعلك تعرف أن الطور المشيجي أو الطور البوغي.

3. & # 9 وصف نبت بوغي Psilotum. ما هي الأعضاء التي يتكون منها النبات؟

4. & # 9 وصف Psilotum gametophyte. كيف يحصل الطور المشيجي على الغذاء؟ هل هو ثنائي الجنس أم ثنائي الجنس؟ هل هو داخلي أو خارجي؟ هل تحتوي على أنسجة وعائية؟ هل لديها بشرة؟

5. & # 9 أين يحدث الإخصاب في Psilotum؟

6. & # 9 كيف يحصل الجنين على الطعام والماء عندما يبدأ في النمو لأول مرة؟

7. & # 9 Psilotum sporophytes يمكن أن تعيش لسنوات عديدة؟ ما هي المدة التي يعيشها الطور المشيجي نسبة إلى الطور البوغي؟

8. & # 9 ما هو الفرق بين enation (prophyll) ، microphyll ، و megaphyll؟

9. & # 9 كيف يختلف Lycopodium sporophyte عن Psilotum sporophyte؟ ما هي الأعضاء التي يتكون منها النبات؟ في المقطع العرضي ، كيف يتم ترتيب أنسجة الأوعية الدموية؟

10. & # 9 في المقطع العرضي ، كيف يمكنك تمييز Lycopodium من جذر من نفس النبات & # 9؟

11. & # 9 مقارنة موقع وترتيب Psilotum sporangium مع تلك الموجودة في Lycopodium.

12. & # 9 قارن المشيجية من Lycopodium مع Psilotum.

13. & # 9 قارن موقع الإخصاب والمراحل الأولية في نمو جنين هذين النباتين.

14. & # 9 لماذا جذور Equisetum عرضية؟

15. & # 9 لماذا تجوب الاندفاع اسم شائع واحد من Equisetum؟

16. & # 9 إذا كانت درجتك في BIO 12 تعتمد على العثور على نبات Equisetum وإحضاره إلى الفصل ، فأين ستبحث عن واحد (إلى جانب الدفيئة Bio Sci)؟ ماذا عن Psilotum؟

17. & # 9 وصف أوراق Equisetum. ما هو ترتيب الفروع في Equisetum؟

18. & # 9 قارن المقطع العرضي لجذع Equisetum مع المقطع العرضي لجذع Lycopodium.

19. & # 9 في المقطع الطولي ، كيف يختلف هيكل Equisetum strobilus عن Lycopodium strobilus؟

20. & # 9 كيف تختلف جراثيم Equisetum عن جراثيم Lycopodium؟

21. & # 9 كيف تقارن Equisetum gametophyte مع Lycopodium gametophyte؟

22. & # 9 في معظم السراخس ، ما هو الجزء الجوي من البوغ؟ ما هي الهياكل الموجودة تحت الأرض؟

23. & # 9 ما هو تعميم vernation؟ لماذا يحدث هذا في السراخس؟

24. & # 9 ما هو الفرق بين الاندوسيوم الحقيقي والاندوسيوم الكاذبة؟ ما هي القيمة الوظيفية للاندوسيوم؟

25. & # 9 كيف يقارن موقع sporangium في السرخس مع تلك الموجودة في Equisetum؟

26. & # 9 ما هو غير عادي حول انتشار الأبواغ في السراخس؟

27. & # 9 كيف يقارن الطور المشيجي السرخس مع الطور المشيجي Equisetum؟

28. & # 9 إذا كان الطور المشيجي السرخس ينتج كلًا من البويضات والحيوانات المنوية ، فما الآلية التي يمتلكها السرخس لمنع الإخصاب الذاتي؟

29. & # 9 لماذا يجب أن تعيش السرخس المشيجي إما في بيئات رطبة أو في أوقات السنة عندما تكون المياه وفيرة؟

30. & # 9 ما هو الفرق بين microphyll و microsporophyll؟ يمكن أن يكون microsporophyll الضخم؟ يجب أن تكون megasporophylls megaphylls؟

31. & # 9 كيف يرتبط التغاير بنوع الطور المشيجي الذي ينتجه النبات؟

32. & # 9 قائمة بجميع الهياكل الموجودة داخل Selaginella strobilus بعد الانقسام الاختزالي ولكن قبل الانقسام الفتيلي. (أنا أحسب & # 9seven.)

33. & # 9 قارن بين Selaginella strobilus و Lycopodium strobilus.

34. & # 9 لماذا يكون الطور المشيجي (الطور المشيجي الأنثوي) أكبر بكثير من الطور المشيجي الصغير (الطور المشيجي الذكري) في السيلاجينيلا؟

35. & # 9 أين يحدث الإخصاب في Selaginella؟ هل الماء ضروري للتخصيب؟

36. & # 9 أين يبدأ جنين Selaginella في النمو؟

37. & # 9 ما هو حبوب اللقاح؟ كيف حبوب اللقاح تختلف عن ميكروسبور؟

38. & # 9 ما هو نوع الانقسام الخلوي الذي ينتج مجهرية صغيرة؟ ما نوع الانقسام الخلوي الذي ينتج طور مشيجي صغير (طور مشيجي ذكر)؟ كم عدد الخلايا التي يتكون منها ذكور عاريات البذور وماذا تسمى الخلايا؟

39. & # 9 لماذا تعتبر ميغاغاميتوفيت (أنثى مشيجية) لبذور نباتات داخلية؟

40. & # 9 الأنثى المشيجية لنباتات البذور محمية بثلاث طبقات. ما هم؟

41. & # 9 تتكون المشيمة الأنثوية من نباتات البذور من جزأين على الأقل. ما هم؟

42. & # 9 لماذا الميكروبيل ضروري؟

43. & # 9 ما هي البويضة (كل من التعريف المعقد والبسيط)؟

44. & # 9 ما هي ميزة إحاطة كل من الذكور والإناث المشيجين داخل طبقات واقية؟

45. & # 9 الطبقات الواقية هي عائق أمام الإخصاب. كيف تتغلب بذور النباتات على هذا العائق؟ ما هي الخطوتان اللتان يجب أن تتم قبل الإخصاب؟

46. ​​& # 9 ما هي الهياكل الثلاثة الموجودة دائمًا في البذرة؟

47. & # 9 ما هي أجزاء بذرة جنين النبات وماذا تصبح كل واحدة عندما تبدأ الشتلات في النمو؟

48. & # 9 وصف جذع وجذور وأوراق نبات بوغي السيكاد (قسم السيكادوفيتا).

49. & # 9 وصف microstrobilus من سيكاد. ما هي الوحدات الفرعية للستروبيلوس؟ أين تقع microsporangia؟ لماذا نوع الانقسام الخلوي ينتج ميكروسبورات؟ ما الهيكل المنطلق من الميكروستروبيلوس؟

50. & # 9 وصف ميجاستروبيلوس سيكاد. ما هي الوحدات الفرعية للستروبيلوس؟ أين تقع البويضات؟ أين تقع الشركات الكبرى؟ ما هي البنية التي يتم تحريرها من ميغاستروبيلوس؟

51. & # 9 وصف الجذع (وفروع الساق) وأوراق الجنكة. ما هو التصوير الطويل؟ لقطة قصيرة؟ ما أنواع الهياكل التي ينتجها كلاهما؟

52. & # 9 وصف الجنكة microstrobilus.

53. & # 9 منذ أن قمنا بتشريح بويضة الجنكة ، وصف بالتفصيل الطبقات التي وجدناها. لماذا كانت الهياكل البويضات؟

54. & # 9 قارن بين Gnetum و Ephedra و Welwitschia من حيث المكان الذي ينموون فيه محليًا وظهورهم. كيف ستتعرف عليهم عمليًا في المعمل؟

55. & # 9 جميع عاريات البذور التي فحصناها في المختبر الأخير كانت نباتات ثنائية المسكن. ماذا يعني هذا؟

56. & # 9 لماذا يمكن اعتبار السرخس ، و Equisetum ، و Lycopodium من البرمائيات في عالم النبات؟ لماذا يمكن اعتبار عاريات البذور من الزواحف الموجودة في عالم النبات؟ لماذا يمكن اعتبار Selaginella شكلاً انتقاليًا (بين البرمائيات والزواحف)؟

58. & # 9 يشمل قسم Coniferophyta كلاً من الأنواع دائمة الخضرة والنفضية. ماذا يعني هذا؟

59. & # 9 يشمل قسم Coniferophyta كلاً من الأنواع ثنائية المسكن وحيدة المسكن. ماذا يعني هذا؟

60. & # 9 البوغ الصنوبر لديه براعم طويلة وبراعم قصيرة. صف هذه. ما هي الكراسة؟ ما هي ورقة المقياس؟

61. & # 9 متى وأين يتم إنتاج ميكروستروبيلي الصنوبر؟ ما هو اسم الوحدة الفرعية لميكروستروبلوس الصنوبر؟

62. & # 9 لماذا حبوب لقاح الصنوبر مميزة؟

63. & # 9 لماذا تسمى البنية التي تنتج البويضات مركب megastrobilus؟ ما هو اسم الوحدة الفرعية من ميغاستروبيلوس الصنوبر؟ كيف نشأت هذه البنية ، من الناحية التطورية؟ ما هو bract؟

64. & # 9 ما هو الفرق بين الأنثى المشيجية النووية والخلوية الحرة؟ أيهما أنتج أولاً؟

65. & # 9 في الصنوبر ، متى يحدث التلقيح تقريبًا؟ كم من الوقت بعد ذلك يحدث الإخصاب؟

66. & # 9 كيف تعيش النبتة المكروية بين التلقيح والإخصاب ، أي كيف تحصل على الغذاء؟ ماذا عن ميغاغاميتوفيت؟

67. & # 9 كيف يختلف proembryo عن الأحرف الأولى من الجنين؟ ما هي وظيفة المعلقات؟

68. & # 9 إذا كانت البويضة تحتوي على أكثر من أركونيوم واحد وكل زيجوت يشكل أربعة أحرف أولية للجنين ، فلماذا تحتوي بذور الصنوبر عادة على جنين واحد فقط؟ هل هناك أي ميزة في إنتاج كل هذه الهياكل الزائدة عن الحاجة؟

69. & # 9 ما الاختلافات الموجودة بين معطف بذور الجنكة ومعطف بذور الصنوبر؟

70. & # 9 ما هي أجزاء من جنين الصنوبر؟ أي منها يمكن أن تراه بالفعل في تشريح بذور الصنوبر؟ هل كانت المعلقات ظاهرة؟

71. & # 9 كيف تختلف أوراق الصنوبر اليافعة عن & quotadult & quot أو أوراق الإبرة؟


علم الأحياء - ورقة النبات

الأوراق ، عادة ، عبارة عن أعضاء رفيعة ومسطحة ، محمولة فوق الأرض.

هناك أنواع مختلفة من الأوراق من حيث الأشكال والأحجام والقوام. وبالمثل ، فإن الأنواع المختلفة من النباتات لها أشكال وأحجام وقوام أوراق مختلفة.

بعض أنواع الأوراق سميكة وعصرية (خاصة النباتات النضرة).

عادة ما تكون الأوراق خضراء اللون بسبب وجود البلاستيدات الخضراء.

ومع ذلك ، تظهر بعض النباتات ذات الأوراق الملونة (انظر الصورة أدناه) وناقص

غالبًا ما تحتوي النباتات النضرة على أوراق كثيفة من العصير ، ولكن بعض الأوراق تفتقر إلى وظيفة التمثيل الضوئي الرئيسية وقد تكون ميتة عند النضج ، كما هو الحال في بعض الأقواس والأشواك (انظر الصورة الواردة أدناه).


هل النباتات وتترك تموت؟

يقع الخريف في أمريكا وفي معظم أنحاء نصف الكرة الشمالي هو وقت جميل من العام. الأحمر الساطع والبرتقالي والأصفر حفيف على الأشجار ثم يغطي الأرض لأن الطقس الدافئ يفسح المجال لبرودة الشتاء. يشعر الكثيرون بالرهبة من عمل الله حيث تطفو الأوراق على الأرض مثل قصاصات الجنة. لكن السقوط قد يجعلنا نتساءل أيضًا ، "هل رأى آدم وحواء مثل هذه الألوان الرائعة في جنة عدن؟" إن إدراك أن هذه النباتات تذبل في نهاية موسم النمو قد يثير أيضًا السؤال ، "هل ماتت النباتات قبل سقوط البشرية؟"

قبل أن نتمكن من الإجابة على هذا السؤال ، يجب أن ننظر في تعريف موت. نحن نستخدم الكلمة عادة موت لوصف الوقت الذي تتوقف فيه النباتات أو الحيوانات أو البشر عن العمل بيولوجيًا. ومع ذلك ، هذا ليس تعريف الكلمة موت أو الموت في العهد القديم. الكلمة العبرية ل موت (أو الموت), متر (أو مافيت أو موث) ، يستخدم فقط فيما يتعلق بموت الإنسان أو الحيوانات برائحة الحياة ، وليس فيما يتعلق بالنباتات .1 يشير هذا الاستخدام إلى أن النباتات يُنظر إليها بشكل مختلف عن الحيوانات والبشر.

النباتات والحيوانات والإنسان - كلها مختلفة

ما الفرق بين النبات والحيوان ام الانسان؟ للإجابة نحن بحاجة إلى إلقاء نظرة على العبارة نفيش تشايا.2 نفيش تشايا يستخدم في الكتاب المقدس لوصف مخلوقات البحر (تكوين 1: 20-21) ، والحيوانات البرية (تكوين 1:24) ، والطيور (تكوين 1:30) ، والإنسان (تكوين 2: 7). نفيش لا تستخدم أبدًا للإشارة إلى النباتات. يشار إلى الرجل على وجه التحديد على أنه نفيش تشاياروح حية بعد أن نفخ الله فيه نسمة الحياة. يتناقض هذا مع إخبار الله للأرض في اليوم الثالث بإنجاب النباتات (تكوين 1:11). يميز علم التصنيف ، دراسة التصنيف العلمي ، نفس التمييز بين النباتات والحيوانات.

بما أن الله أعطى النباتات فقط (بما في ذلك ثمارها وبذورها) كغذاء للإنسان والحيوان ، فإن آدم وحواء وجميع الحيوانات والطيور كانت في الأصل نباتية (تكوين 1: 29-30). كان من المفترض أن تكون النباتات موردًا للأرض أعطاها الله لصالحها نفيش تشايا المخلوقات - سواء الحيوانات أو الإنسان. النباتات لم "تموت" ، كما في متر من الواضح أنهم كانوا يستهلكون كغذاء. يصف الكتاب المقدس النباتات بأنها يذبل (اللغة العبرية يابيش) ، وهو ما يعني "أن يجف". هذا المصطلح أكثر وصفيًا لتوقف النبات أو جزء النبات عن العمل بيولوجيًا.

دورة بيولوجية "جيدة جدًا"

عندما تذبل النباتات أو تتساقط أوراقها ، تلعب الكائنات الحية المختلفة ، بما في ذلك البكتيريا والفطريات ، دورًا نشطًا في إعادة تدوير المواد النباتية وبالتالي في توفير الغذاء للإنسان والحيوان. لا يبدو أن عوامل الاضمحلال هذه نفيش تشايا وستكون لها أيضًا دورة حياة حيث يتم استعادة العناصر الغذائية من خلال هذه الدورة البيولوجية "الجيدة جدًا". عندما يذبل النبات ، قد ينتج ألوانًا نابضة بالحياة لأنه ، مع توقف الورقة عن العمل ، يتحلل الكلوروفيل ، ويكشف عن ألوان الأصباغ المخفية سابقًا.

نظرًا لأن التسوس ينطوي على تكسير السكريات المعقدة والكربوهيدرات إلى مغذيات أبسط ، فإننا نرى دليلًا على القانون الثاني للديناميكا الحرارية قبل سقوط البشرية. لكن في عالم ما قبل السقوط ، كان من الممكن أن تكون هذه العملية نظامًا كاملاً ، وصفه الله بأنه "جيد جدًا".

ما الذي يحدد لون الورقة؟

عندما تبرعم الأشجار في الربيع ، تجدد أوراقها الخضراء الغابات وتسعد حواسنا. يأتي اللون الأخضر من صبغة الكلوروفيل ، التي تتواجد في خلايا الورقة وتلتقط ضوء الشمس لعملية التمثيل الضوئي. توجد دائمًا أصباغ أخرى تسمى الكاروتينات في خلايا الأوراق أيضًا ، ولكن في الصيف يتم إخفاء ألوانها الصفراء أو البرتقالية عمومًا بسبب وفرة الكلوروفيل.

في الخريف ، ينفجر مشهد من الألوان. مع أيام أقصر وبرودة الطقس ، يتحلل الكلوروفيل ، وتصبح الألوان الصفراء مرئية. تنتج أصباغ مختلفة اللون الأرجواني للسماق ، والبرونز الذهبي للزان ، وبني السنديان. تنتج التغيرات الكيميائية الأخرى اللون الأحمر الناري لسكر القيقب. عندما تكون أيام الخريف دافئة ومشمسة ، ينتج الكثير من السكر في الأوراق. تحبسه الليالي الباردة هناك ، وتشكل السكريات صبغة حمراء تسمى الأنثوسيانين.

تكون ألوان الأوراق أكثر إشراقًا بعد صيف دافئ وجاف يليه أمطار الخريف المبكرة ، مما يمنع الأوراق من السقوط مبكرًا. يمنع المطر المطول في الخريف تخليق السكر في الأوراق وبالتالي ينتج عنه رطوبة بسبب نقص إنتاج الأنثوسيانين.

لا تزال هناك تغييرات أخرى. تقطع طبقة خاصة من الخلايا ببطء أنسجة الورقة المتصلة بالغصين. تسقط الورقة ، ويبقى ندبة صغيرة. سرعان ما تتحلل الورقة على أرضية الغابة ، وتطلق العناصر الغذائية المهمة مرة أخرى في التربة لإعادة تدويرها ، ربما عن طريق الأشجار الأخرى التي ستسعد أعيننا مرة أخرى بألوان غنية ونابضة بالحياة.

خلق يتأوه

من المتصور أن الله سحب بعضًا من قوته الداعمة (المقيدة) في السقوط لكي لا يدعم الأشياء في حالة مثالية عندما قال ، "ملعون الأرض" (تكوين 3:17) ، والقانون الثاني المعزز للديناميكا الحرارية نتج عنه خلق يتألم ويتألم (رومية 8:22)

على الرغم من أن النباتات ليست مثل الإنسان أو الحيوانات ، فقد استخدمها الله لتكون طعامًا ونظامًا داعمًا لإعادة تدوير العناصر الغذائية وتوفير الأكسجين. كما أنها تلعب دورًا في اختيار الجنس البشري للحياة أو الموت. في الحديقة شجرتان - شجرة الحياة وشجرة معرفة الخير والشر. سمح لفاكهة الأول للطعام ، والأخرى ممنوعة. في تمردهما ، أخطأ آدم وحواء وأكلوا الثمار المحرمة ، ودخل الموت إلى العالم (رومية 5:12).

علاوة على ذلك ، وبسبب هذه الخطيئة ، كل الخلق بما في ذلك نفيش تشايا، يعاني (رومية 8: 19-23). لقد ولدنا في هذا الموت كأحد أحفاد آدم ، لكننا نجد رجاءنا في المسيح. "لأنه كما في آدم يموت الجميع ، هكذا في المسيح سيحيا الجميع" (1 كورنثوس 15:22 ، طبعة الملك جيمس). عندما تنظر إلى أوراق السقوط "الميتة" وتتذكر أن العناصر الغذائية سيتم استعادتها في حياة جديدة ، أدرك أنه يمكننا أيضًا استردادنا من الموت من خلال موت المسيح وقيامته.


اشترى في كثير من الأحيان جنبا إلى جنب

نبذة عن الكاتب

مكتب تيري وجيري نشأوا في نيو جيرسي ، حيث التقوا كطالبين جامعيين ، وجيري في جامعة روتجرز وتيري في جامعة باكنيل. بعد الزواج في عام 1970 ، انتقلوا إلى كاليفورنيا ، حيث حصلت تيري على درجة الدكتوراه في علم البيئة البحرية من جامعة جنوب كاليفورنيا وحصل جيري على الدكتوراه في علم الأحياء العصبية من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. كطلاب ما بعد الدكتوراه في المختبرات البحرية بجامعة واشنطن ، عملوا معًا على القواعد العصبية للسلوك ، باستخدام الرخويات البحرية كنظام نموذجي.

هم الآن أساتذة فخريون في علم الأحياء في جامعة كولورادو دنفر ، حيث قاموا بتدريس علم الأحياء التمهيدي وعلم الأعصاب من عام 1982 حتى عام 2006. في بحثهم ، الذي تم تمويله بشكل أساسي من قبل المعاهد الوطنية للصحة ، قاموا بالتحقيق في الآليات التي تتضرر بها الخلايا العصبية منخفضة مستويات الملوثات البيئية والمحمية بواسطة هرمون الاستروجين.

تيري وجيري عضوان منذ فترة طويلة في العديد من منظمات الحفاظ على البيئة ويشتركان في تقدير عميق للطبيعة وفي الهواء الطلق. يستمتعون بالمشي لمسافات طويلة في جبال روكي ، والمشي وركوب الخيل بالقرب من منزلهم خارج Steamboat Springs ، والغناء في جوقة المجتمع. توفر لهم مواكبة التدفق المذهل واللانهائي للاكتشافات الجديدة في علم الأحياء مصدرًا مستمرًا للافتتان والتحفيز. إنهم سعداء لأن ابنتهم هيذر أصبحت معلمة وتلهم جيلًا جديدًا من الطلاب بحبها للكيمياء.

بروس إي بايرز هو مواطن غربي تم زرعه في تلال غرب ماساتشوستس ، حيث يعمل أستاذًا في قسم علم الأحياء بجامعة ماساتشوستس أمهيرست. لقد كان عضوًا في هيئة التدريس في UMass (حيث أكمل أيضًا درجة الدكتوراه) منذ عام 1993. يقوم بروس بتدريس دورات في التطور وعلم الطيور وسلوك الحيوان ، ويقوم بأبحاث حول وظيفة وتطور أصوات الطيور.


12: أوراق - علم الأحياء

ألف - إجمالي تشريح الأوراق وتحديد النبات

ب. التشريح المجهري الخارجي للأوراق

ج. التشريح الداخلي للأوراق

معلومات حقوق التأليف والنشر:
الصور والمعلومات الواردة في علم الأحياء 130 صور مراجعة مختبر يمكن استخدام موقع الويب بحرية لـ غير هادفة للربح ، أغراض تعليمية ، طالما تم تضمين معلومات الاقتباس الكاملة.

استخدم في أي المستند المحمي بحقوق النشر أو أي موقع ويب محظور بدون إذن محدد من جامعة ويسكونسن - قسم علم الأحياء بجامعة ستيفنز بوينت. يرجى الاتصال بمسؤول الموقع للحصول على مزيد من المعلومات.


الأعمال البينية لدورة كالفين

الشكل 1. التفاعلات المعتمدة على الضوء تسخر الطاقة من الشمس لإنتاج ATP و NADPH. تنتقل هذه الجزيئات الحاملة للطاقة إلى السدى حيث تحدث تفاعلات دورة كالفين.

ثاني أكسيد الكربون في النباتات (CO2) يدخل البلاستيدات الخضراء من خلال الثغور وينتشر في سدى البلاستيدات الخضراء - موقع تفاعلات دورة كالفين حيث يتم تصنيع السكر. تمت تسمية ردود الفعل على اسم العالم الذي اكتشفها ، والإشارة إلى حقيقة أن التفاعلات تعمل كدورة. يسميها آخرون دورة كالفين بنسون لتضمين اسم عالم آخر مشارك في اكتشافه (الشكل 1).

يمكن تنظيم تفاعلات دورة كالفين (الشكل 2) في ثلاث مراحل أساسية: التثبيت ، والاختزال ، والتجديد. في السدى ، بالإضافة إلى ثاني أكسيد الكربون2، توجد مادتان كيميائيتان أخريان لبدء دورة كالفين: إنزيم مختصر RuBisCO ، وجزيء ريبولوز ثنائي الفوسفات (RuBP). يحتوي RuBP على خمس ذرات من الكربون ومجموعة الفوسفات في كل طرف.

RuBisCO يحفز التفاعل بين ثاني أكسيد الكربون2 و RuBP ، الذي يشكل مركبًا مكونًا من ستة كربون يتم تحويله على الفور إلى مركبين من ثلاثة كربون. تسمى هذه العملية تثبيت الكربون ، لأن ثاني أكسيد الكربون2 هو "ثابت" من شكله غير العضوي إلى جزيئات عضوية.

يستخدم ATP و NADPH طاقتهما المخزنة لتحويل المركب ثلاثي الكربون ، 3-PGA ، إلى مركب آخر ثلاثي الكربون يسمى G3P. يسمى هذا النوع من التفاعل تفاعل الاختزال ، لأنه ينطوي على اكتساب الإلكترونات. الاختزال هو اكتساب إلكترون بواسطة ذرة أو جزيء. تعود جزيئات ADP و NAD + ، الناتجة عن تفاعل الاختزال ، إلى التفاعلات المعتمدة على الضوء لإعادة تنشيطها.

يترك أحد جزيئات G3P دورة كالفين للمساهمة في تكوين جزيء الكربوهيدرات ، والذي يكون عادةً جلوكوز (C6ح12ا6). نظرًا لأن جزيء الكربوهيدرات يحتوي على ست ذرات كربون ، فإنه يتطلب ستة دورات من دورة كالفين لصنع جزيء واحد من الكربوهيدرات (واحد لكل جزيء ثابت من ثاني أكسيد الكربون). تقوم جزيئات G3P المتبقية بتجديد RuBP ، مما يمكّن النظام من التحضير لخطوة تثبيت الكربون. يستخدم ATP أيضًا في تجديد RuBP.

الشكل 2. تتكون دورة كالفين من ثلاث مراحل. في المرحلة الأولى ، يدمج إنزيم RuBisCO ثاني أكسيد الكربون في جزيء عضوي. في المرحلة 2 ، يتم تقليل الجزيء العضوي. في المرحلة الثالثة ، يُعاد توليد جزيء RuBP ، الذي يبدأ الدورة ، بحيث يمكن أن تستمر الدورة.

باختصار ، تستغرق دورة كالفين ست دورات لإصلاح ست ذرات كربون من ثاني أكسيد الكربون2. تتطلب هذه الدورات الست مدخلات طاقة من 12 جزيء ATP و 12 جزيء NADPH في خطوة الاختزال و 6 جزيئات ATP في خطوة التجديد.

المفهوم في العمل

تحقق من هذه الرسوم المتحركة لدورة كالفين. انقر فوق المرحلة 1 ، المرحلة 2 ، ثم المرحلة 3 لرؤية تجديد G3P و ATP لتشكيل RuBP.

التطور في العمل

البناء الضوئي

الشكل 3. أدى العيش في ظروف الصحراء القاسية إلى قيام نباتات مثل هذا الصبار بتطوير اختلافات في التفاعلات خارج دورة كالفين. تزيد هذه الاختلافات من الكفاءة وتساعد في الحفاظ على المياه والطاقة. (الائتمان: Piotr Wojtkowski)

التاريخ التطوري المشترك لجميع كائنات التمثيل الضوئي واضح ، حيث أن العملية الأساسية لم تتغير إلا قليلاً على مر العصور. حتى بين الأوراق الاستوائية العملاقة في الغابات المطيرة والبكتيريا الزرقاء الصغيرة ، تظل عملية ومكونات التمثيل الضوئي التي تستخدم الماء كمانح للإلكترون كما هي إلى حد كبير. تعمل أنظمة الصور على امتصاص الضوء واستخدام سلاسل نقل الإلكترون لتحويل الطاقة. تجمع تفاعلات دورة كالفين جزيئات الكربوهيدرات بهذه الطاقة.

ومع ذلك ، كما هو الحال مع جميع المسارات البيوكيميائية ، تؤدي مجموعة متنوعة من الظروف إلى تكيفات متنوعة تؤثر على النمط الأساسي. تطور التمثيل الضوئي في نباتات المناخ الجاف (الشكل 3) بالتكيفات التي تحافظ على المياه. في ظل الحرارة الجافة القاسية ، يجب استخدام كل قطرة ماء وطاقة ثمينة للبقاء على قيد الحياة. تطورت تكيفتان في مثل هذه النباتات. في شكل واحد ، استخدام أكثر كفاءة لثاني أكسيد الكربون2 يسمح للنباتات بالتمثيل الضوئي حتى عندما يكون ثاني أكسيد الكربون2 يوجد نقص في المعروض ، كما هو الحال عندما تغلق الثغور في الأيام الحارة. يؤدي التكيف الآخر ردود فعل أولية لدورة كالفين في الليل ، لأن فتح الثغور في هذا الوقت يحفظ الماء بسبب درجات الحرارة المنخفضة. بالإضافة إلى ذلك ، سمح هذا التكيف للنباتات بإجراء مستويات منخفضة من التمثيل الضوئي دون فتح الثغور على الإطلاق ، وهي آلية قصوى لمواجهة فترات الجفاف الشديد.


لماذا يتغير لون الأوراق في فصل الخريف؟

في بعض مناطق العالم ، يتغير الطقس في الخريف ، مما يجعل الهواء باردًا. خلال هذا الوقت ، تتغير ألوان العديد من الأوراق أيضًا. لماذا يحدث هذا؟

تساقط الأشجار المتساقطة أوراقها في الشتاء. صورة بول باكنغهام.

لنفكر أولاً في سبب سقوط بعض الأشجار لأوراقها قبل الشتاء. في الشتاء ، تتطلب النباتات الكثير من الطاقة والمياه للحفاظ على صحة أوراقها. لكن الشتاء بارد وجاف وعادة لا يكون هناك الكثير من أشعة الشمس (مما يساعد على تزويد النباتات بالطاقة). لذلك ، بدلاً من محاولة الاحتفاظ بأوراقها ، تقوم بعض النباتات بإسقاط أوراقها وإغلاق البقع الموجودة على فروعها حيث تم تثبيت الأوراق.

كيف يرتبط هذا بما يجعل الأوراق ملونة؟

يتم تلوين الأوراق بواسطة جزيئات تسمى أصباغ. الصباغ الذي يجعل الأوراق خضراء هو الكلوروفيل. الكلوروفيل مهم للنباتات لصنع الطعام باستخدام ضوء الشمس. خلال فصلي الربيع والصيف عندما يكون هناك الكثير من ضوء الشمس ، تنتج النباتات الكثير من الكلوروفيل.

في الخريف عندما يبدأ البرودة ، تتوقف بعض النباتات عن إنتاج الكلوروفيل. بدلاً من ذلك ، تقوم تلك النباتات بتفكيك الكلوروفيل إلى جزيئات أصغر. مع اختفاء الكلوروفيل ، تبدأ الأصباغ الأخرى في إظهار ألوانها. هذا هو سبب تحول الأوراق إلى اللون الأصفر أو الأحمر في الخريف.

في الخريف ، تتفكك النباتات وتعيد امتصاص الكلوروفيل ، مما يسمح لألوان الأصباغ الأخرى بالظهور. صورة Sander van der Wel.

عادة ما يحدث تغيير اللون قبل سقوط الأوراق من الشجرة. لماذا قد يكون ذلك؟ يتطلب إنتاج الكلوروفيل الكثير من الطاقة. إذا قامت النباتات بتفكيك الكلوروفيل وإخراجها من أوراقها قبل سقوط الأوراق ، فإن النباتات توفر الطاقة. يمكن للنباتات إعادة امتصاص الجزيئات التي يتكون منها الكلوروفيل. بعد ذلك ، عندما يكون الجو دافئًا ومشمسًا بدرجة كافية للنمو مرة أخرى ، يمكن للنباتات استخدام هذه الجزيئات لإعادة تكوين الكلوروفيل. بهذه الطريقة لن تضطر النباتات إلى إنتاج الكلوروفيل من الصفر.

هناك أصباغ أخرى في الأوراق تسمى الكاروتينات. الكاروتينات صفراء وبرتقالية. الأنثوسيانين هي أصباغ نباتية أخرى تصنع فقط في الخريف. تسبب هذه الأصباغ ألوانًا حمراء أو وردية أو أرجوانية. يحمي الأنثوسيانين الأوراق أيضًا من التهام أو التعرض لحروق الشمس.

لذلك فإن الألوان المختلفة في الأوراق ناتجة عن تغيرات في الأصباغ. عندما يتغير الطقس ، تقوم بعض النباتات بتفكيك كل الصباغ الأخضر. يتيح ذلك ظهور اللون الأصفر والبرتقالي والأحمر الجميل في الخريف.


حلول NCERT للفئة 12 علم الأحياء الفصل 14

حلول NCERT للفصل 12 من علم الأحياء الفصل 14 النظام البيئي للدراسة عبر الإنترنت أو تنزيله بتنسيق ملف PDF محدث للجلسة الأكاديمية الجديدة 2021-22 باتباع أحدث منهج CBSE 2021-2022.

يتم أيضًا توفير كتب NCERT وحلولها المستندة إلى المناهج الجديدة للتنزيل. شارك معرفتك عبر منتدى المناقشة بين أصدقائك.

حلول NCERT للفئة 12 علم الأحياء الفصل 14

الفصل 14 حلول النظام البيئي

الفصل 12 علم الأحياء الفصل 14 الحلول باللغة الإنجليزية

NCERT Solutions for Class 12 Biology Chapter 14 مقدمة هنا للتنزيل بتنسيق PDF مجانًا. يتم تحديث NCERT Solutions 2021-22 و Offline Apps بناءً على هذه الحلول للجلسة الأكاديمية الجديدة 2021-22. قم بتنزيل كتب NCERT 2021-22 استنادًا إلى أحدث منهج CBSE 2021-2022. اطرح شكوكك من خلال "منتدى المناقشة" وأجب عن الأسئلة التي طرحها المستخدمون الآخرون.

مصطلحات مهمة تتعلق بالفصل 14

1. النظام الإيكولوجي: هو الوحدة الوظيفية الأساسية للمحيط الحيوي حيث تتفاعل الكائنات الحية فيما بينها ومع البيئة المادية المحيطة بها.
2. المخلفات: الأوراق الميتة والأغصان وبقايا الحيوانات وما إلى ذلك تشكل مخلفات.
التعاقب البيئي: الاستبدال المتتالي والمنظم لمجتمع ما بمجتمع آخر في منطقة ما ، على مدى فترة زمنية.

التقسيم الطبقي

التوزيع الرأسي للأنواع المختلفة التي تحتل مستويات مختلفة في النظام البيئي. تحتل الأشجار الطبقات الرأسية العلوية ، والشجيرات الطبقة الثانية والأعشاب الطبقة الثالثة والأعشاب / الحشائش تحتل الطبقات السفلية.
1. الإنتاج الأولي: كمية الكتلة الحيوية أو المادة العضوية التي تنتجها النباتات لكل وحدة مساحة خلال فترة زمنية خلال عملية التمثيل الضوئي.
2. المخلفات: الأوراق الميتة والأغصان وبقايا الحيوانات وما إلى ذلك تشكل مخلفات.
3. Detrivore: الكائنات الحية التي تكسر المخلفات إلى جزيئات أصغر ، مثل دودة الأرض.
4. عملية التحلل: تحلل المواد العضوية المعقدة إلى مواد غير عضوية مثل ثاني أكسيد الكربون والماء والمغذيات. هذه العملية تسمى التحلل.

إنتاجية

1. الإنتاجية الأولية الإجمالية: معدل إنتاج المادة العضوية أثناء عملية التمثيل الضوئي.
2. صافي الإنتاجية الأولية: NPP = GPP-R (إجمالي الإنتاجية الأولية مطروحًا منها فقد التنفس).
3. الإنتاجية الثانوية: معدل تكوين المواد العضوية الجديدة من قبل المستهلكين.
4. مجتمع الذروة: المجتمع الحيوي المستقر والنهائي الذي يتطور في نهاية التعاقب البيئي ويتوافق تمامًا مع بيئته المادية.
5. شبكة الغذاء: عدد من السلاسل الغذائية المترابطة مع بعضها البعض وتشكل نمطًا شبيهًا بالشبكة.

10٪ قانون نقل الطاقة

عشرة بالمائة قانون نقل الطاقة الذي اقترحه ليندمان. في كل خطوة من مراحل السلسلة الغذائية ، عندما يتم نقل الطاقة من مستوى مدار واحد إلى المستوى المداري التالي ، يتم تمرير 10 بالمائة فقط من الطاقة إلى المستوى الغذائي التالي.

العوامل المؤثرة على التحلل

يتم التحكم في التحلل من خلال:
التركيب الكيميائي للمخلفات: سيكون التحلل أبطأ إذا كانت المخلفات غنية باللجنين والكيتين وستكون أسرع إذا كانت المخلفات غنية بالنيتروجين والمواد القابلة للذوبان في الماء (السكر).
العوامل المناخية: في البيئة الدافئة والرطبة ، تزداد عملية التحلل بينما تمنع درجات الحرارة المنخفضة واللاهوائية التحلل.


شاهد الفيديو: التنسيق الهرموني من كتاب الدليل 2022 الجزء الأول (كانون الثاني 2022).