معلومة

19: شكل النبات وعلم وظائف الأعضاء - علم الأحياء


مثل الحيوانات ، تحتوي النباتات على خلايا بها عضيات تحدث فيها أنشطة أيضية محددة. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي الخلايا النباتية على جدران خلوية ، وبلاستيدات ، وفجوة مركزية كبيرة: هياكل غير موجودة في الخلايا الحيوانية. يلعب كل من هذه الهياكل الخلوية دورًا محددًا في بنية النبات ووظيفته.

  • 19.1: مقدمة لشكل النبات وعلم وظائف الأعضاء
    في حين أن أنواع النباتات الفردية فريدة من نوعها ، إلا أنها تشترك جميعها في بنية مشتركة: جسم نباتي يتكون من السيقان والجذور والأوراق. جميعهم ينقلون الماء والمعادن والسكريات الناتجة عن عملية التمثيل الضوئي عبر جسم النبات بطريقة مماثلة. تستجيب جميع أنواع النباتات أيضًا للعوامل البيئية ، مثل الضوء والجاذبية والمنافسة ودرجة الحرارة والافتراس.
  • 19.2: جسم النبات
    مثل الحيوانات ، تحتوي النباتات على خلايا بها عضيات تحدث فيها أنشطة أيضية محددة. يلعب كل من هذه الهياكل الخلوية دورًا محددًا في بنية النبات ووظيفته.
  • 19.3: ينبع
    تتميز السيقان النباتية ، سواء كانت فوق الأرض أو تحتها ، بوجود العقد والعقد الداخلي. العقد هي نقاط ارتباط للأوراق والجذور الهوائية والزهور. تسمى المنطقة الجذعية بين عقدتين بالعقد الداخلي. القصبة الممتدة من الساق إلى قاعدة الورقة هي السويقة. عادة ما يوجد برعم إبطي في الإبط - المنطقة الواقعة بين قاعدة الورقة والساق - حيث يمكن أن تؤدي إلى فرع أو زهرة.
  • 19.4: الجذور
    تمتلك جذور نباتات البذور ثلاث وظائف رئيسية: تثبيت النبات في التربة ، وامتصاص الماء والمعادن ونقلها إلى أعلى ، وتخزين منتجات التمثيل الضوئي. يتم تعديل بعض الجذور لامتصاص الرطوبة وتبادل الغازات. معظم الجذور تحت الأرض. ومع ذلك ، فإن بعض النباتات لها أيضًا جذور عرضية تظهر فوق سطح الأرض من النبتة.
  • 19.5: الأوراق
    الأوراق هي المواقع الرئيسية لعملية التمثيل الضوئي: العملية التي تقوم بها النباتات بتجميع الطعام. عادة ما تكون معظم الأوراق خضراء بسبب وجود الكلوروفيل في خلايا الأوراق. 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.
  • 19.6: نقل المياه والمذابات في النباتات
    تسهل بنية جذور النبات وسيقانه وأوراقه نقل الماء والمغذيات وعمليات التمثيل الضوئي في جميع أنحاء النبات. اللحاء والخشب هما الأنسجة الرئيسية المسؤولة عن هذه الحركة. تؤثر إمكانات الماء ، والتبخر ، وتنظيم الثغور على كيفية نقل المياه والمغذيات في النباتات. لفهم كيفية عمل هذه العمليات ، يجب علينا أولاً فهم الطاقة الكامنة في المياه.
  • 19.7: النظم والاستجابات الحسية للنبات
    يمكن أن تستجيب الحيوانات للعوامل البيئية بالانتقال إلى موقع جديد. ومع ذلك ، فإن النباتات متجذرة في مكانها ويجب أن تستجيب للعوامل البيئية المحيطة. تمتلك النباتات أنظمة متطورة لاكتشاف الضوء والجاذبية ودرجة الحرارة واللمس الجسدي والاستجابة لها. تستشعر المستقبلات العوامل البيئية وتنقل المعلومات إلى أنظمة المستجيب - غالبًا من خلال رسل كيميائي وسيط - لتحقيق استجابات النبات.
  • 19.E: شكل النبات وعلم وظائف الأعضاء (تمارين)

هرمونات النبات

تلعب الهرمونات النباتية دورًا مهمًا في التحكم في الطريقة التي تنمو بها النباتات وتتطور. بينما يوفر التمثيل الغذائي القوة والبناء للحياة النباتية ، فإن الهرمونات هي التي تنظم سرعة نمو الأجزاء الفردية وتدمج هذه الأجزاء لإنتاج الشكل الذي نعرفه كنبات. بالإضافة إلى ذلك ، يلعبون دورًا متحكمًا في عمليات التكاثر. هذا الكتاب هو وصف لهذه المواد الكيميائية الطبيعية: كيف يتم تصنيعها واستقلابها وكيف تعمل ما نعرفه عن البيولوجيا الجزيئية وكيف نقيسها ووصف لبعض الأدوار التي تلعبها في تنظيم نمو النبات وتطوره. تم التركيز أيضًا على النتائج الجديدة المتعلقة بالهرمونات النباتية المستمدة من التوسع في استخدام البيولوجيا الجزيئية كأداة لفهم هذه الجزيئات التنظيمية الرائعة. حتى في الوقت الحاضر ، عندما يعتبر دور الجينات في تنظيم جميع جوانب النمو والتطور ذا أهمية قصوى ، لا يزال من الواضح أن مسار التطور يخضع إلى حد كبير للسيطرة الهرمونية ، إما عن طريق التغيرات في مستويات الهرمونات استجابةً لذلك. للتغييرات في نسخ الجينات ، أو مع الهرمونات نفسها كمنظمين لنسخ الجينات. هذه ليست وقائع مؤتمر ، ولكنها مجموعة مختارة من المراجعات المكتوبة حديثًا والمتكاملة والموضحة التي تصف معرفتنا بالهرمونات النباتية والعمل التجريبي الذي هو أساس هذه المعرفة.

`. من السهل نسبيًا قراءته ، ويمنح القارئ الكثير من البيانات متعددة التخصصات و. الآلاف من المراجع الببليوغرافية.'
اكتا فيزيولوجيا بلانتاروم ، 22: 2 (2000)


نيليما ر. سينها

التحليل الجيني والجزيئي لتطور الأوراق المركبة في الطماطم. تطور شكل نبات الأرض. اللدونة في الخلايا والأعضاء على المستوى الجينومي استجابة لإشارات النمو والضغوط البيئية. فك رموز تفاعل طفيلي النبات المضيف بين الطماطم و Cuscuta باستخدام علم الجينوم.

الانتماءات مجموعة Grad

التخصصات / التركيز

  • بيولوجيا الخلية والنمو
  • علم الوراثة التنموية
  • علم الأحياء البيئي والتكاملي
  • النباتات النموذجية
  • البيولوجيا الجزيئية والكيمياء الحيوية وعلم الجينوم
  • علم اللاهوت النظامي وعلم الأحياء التطوري

الدورات

  • تطوير مصنع PBI 220
  • PB! 227 البيولوجيا الجزيئية النباتية
  • علم الأحياء التمهيدي BIS 2C

الأوسمة والجوائز

  • كاثرين عيسو زميلة الكلية
  • جائزة المستشار للتميز في الإرشاد البحثي للطلاب الجامعيين
  • زميل منتخب في AAAS

الجمعيات المهنية

  • الجمعية الأمريكية لبيولوجيا النبات
  • الرابطة الأمريكية لتقدم العلوم

درجات

المنشورات

براد تي تاونسلي ومايكل إف كوفينجتون وياسونوري إيتشهاشي † وكريستينا زومستين ونيليما آر سينها * (2015) BrAD-seq: تسلسل اتجاه محول التنفس: بروتوكول إعداد مكتبة مبسط وبسيط للغاية وسريع لمكتبة mRNA محددة حبلا جبهة البناء. علوم النبات ، 22 مايو 2015 | http://dx.doi.org/10.3389/fpls.2015.00366

Chitwood DH، Ranjan A، Martinez CC، Headland LR، Thiem T، Kumar R، Covington MF، Hatcher T، Naylor DT، Zimmerman S، Downs N، Raymundo N، Buckler ES، Maloof JNM، Aradhya M، Prins B، Li L ، Myles S ، Sinha NR. (2014) A Modern Ampelography: A Genetic Basis for the Leaf Shape and Venation Pattern in العنب فيزيولوجيا 164 (1) ، 259-272

Ichihashi Y و Aguilar-Martínez J و Farhi M و Chitwood DH و Kumar R و Millon LV و Peng J و Maloof JNM و Sinha NR. (2014) تكشف النصوص التطورية التطورية عن وحدة شبكة جينية تنظم التنوع بين الأنواع في شكل أوراق النبات PNAS 111 (25) E2616-E2621

رانجان أ ، إيتشهاشي واي ، فارهي إم ، زومستين ك ، تاونسلي ب ، ديفيد شوارتز آر ، سينها إن آر. (2014) يحدد تجميع De novo وتوصيف نسخة من الحشائش الطفيلية Cuscuta pentagona الجينات المرتبطة بتطفل النبات. نبات فيزيول. http://www.plantphysiol.org/content/early/2014/01/07/pp.113.234864.long

Koenig، D، Jiménez-Gómez، JM، Kimura، S، Fulop، D، Chitwood، DH، Headland، LR، Kumar، R، Covington، MF، Devisetty، UK، Tat، AV، Tohge، T، Bolger، A، Schneeberger، K، Ossowski، S، Lanz، C، Xiong، G، Taylor-Teeples، M، Brady، SM، Pauly، M، Weigel، D، Usadel، B، Fernie، AR، Peng، J، Sinha، NR، Maloof، JN (2013) تكشف النسخية المقارنة عن أنماط الاختيار في الطماطم المستأنسة والبرية. بروك ناتل أكاد علوم الولايات المتحدة الأمريكية. 110: E2655-62.

Chitwood، DH، Kumar، R، Headland، LR، Ranjan، A، Covington، MF، Ichihashi، Y، Fulop، D، Jimenez-Gomez، JM، Peng، J، Maloof، JN، Sinha، NR (2013) A كمي الأساس الجيني لتشكل الأوراق في مجموعة من خطوط إدخال الطماطم المحددة بدقة. الخلية النباتية 25: 2465-2481

Chitwood، D.، Headland، L.، Ranjan، A.، Braybrook، S.، Koenig، D.، Martinez، C.، Kuhlemeier، C.، Smith، R.، and Sinha، N. (2012) - Leaf عدم التناسق كقيد تنموي يفرضه نمط النبات المعتمد على أوكسين. الخلية النباتية. 24: 2318-2327.

Alakonya ، A ، Kumar ، R ، Koenig ، D ، Kimura ، S ، Townsley ، B ، Runo ، S ، Garces ، HM ، Kang ، J ، Yanez ، A ، David-Schwartz ، R ، Machuka ، J ، Sinha ، N ( 2012) التداخل بين أنواع الحمض النووي الريبي (RNA) لاضطرابات شبيهة بالتطفل على نبات Cuscuta pentagona. الخلية النباتية ، 24 (7): 3153-66.

كونيغ ، دي ، باير ، إي ، كانغ ، جيه ، كوليميير ، سي ، ونيليما سينها (2009). أنماط أوكسين Solanum lycopersicum أوراق التشكل. تطوير 136: 2997-06

Kimura، S.، Koenig، D.، Kang، J.، Yoong، F-Y.، Sinha، N. (2008) الاختلاف الطبيعي في مورفولوجيا الأوراق ينتج عن طفرة في جين نوكس جديد. علم الأحياء الحالي 18: 672-677


الأقمار الصناعية والاجتماعات المتخصصة # 038

اجتماعات الأقمار الصناعية

اجتماعات الأقمار الصناعية هي عنصر قيم في الاجتماع السنوي لبيولوجيا النبات. يوفر ASPB للعلماء الأفراد أو المنظمات الحليفة الفرصة لعقد اجتماع عبر القمر الصناعي إما قبل أو بعد الاجتماع السنوي مباشرة. لا تقتصر فرص تقديم برامج بحث علمي محددة على اجتماعات الأقمار الصناعية فقط. ترحب الجمعية بمقترحات ورش العمل وكذلك الأفكار للندوات خلال الهيئة العامة لل.

أسئلة؟

يرجى الاتصال بـ Jean Rosenberg على [email protected] ، أو ببساطة قم بملء نموذج طلب المعلومات.

اجتماعات متخصصة

الاجتماعات هي فرص فريدة لعلماء الأحياء النباتية للتواصل وتبادل المعلومات حول الحالة الحالية للعلم ، والاختراقات الهامة ومجالات البحث الجديدة.

لتلبية الاحتياجات الديناميكية لمجتمع بيولوجيا النبات بشكل أفضل ، يقبل ASPB حاليًا مقترحات لعقد اجتماعات في مجالات علمية مهمة على أساس مستمر. يمكنك اقتراح موضوعات ومنظمين محتملين ومواقع للاجتماعات المتخصصة. يوفر ASPB كل الدعم اللوجستي الخلفي والإدارة المالية.


19: شكل النبات وعلم وظائف الأعضاء - علم الأحياء

مقدمة في فسيولوجيا النبات

A. المجالات - البكتيريا ، العتائق ، Eukarya
الممالك - بكتيريا Eubacteria ، Archaebacteria ، Archaezoa ، Protista ، Plantae ، Chromista ، الفطريات ، الحيوان
جيم كلادوجرام - في الفصل

II. دبليو القبعة نبات؟

ألف - التعريف - بمعظم التعريفات ، النبات:

  • متعدد الخلايا
  • غير متحرك
  • لديه خلايا حقيقية النواة
  • يحتوي على جدران خلوية تتكون من السليلوز
  • هو ذاتي التغذية و
  • يعرض تناوب الأجيال - له طور ثنائي الصبغيات مميز (نبات بوغي) وطور أحادي الصيغة الصبغية (مشيجي).

أمثلة - تشمل المملكة النباتية كاسيات البذور (النباتات المزهرة) وعاريات البذور (النباتات المخروطية) والسراخس والنباتات الطحلبية (الطحالب والنباتات الكبدية). تشير أنظمة التصنيف الحديثة إلى أن هذه الكائنات ، بالإضافة إلى الطحالب الحمراء والطحالب الخضراء ، يجب تصنيفها في المملكة النباتية (بلانتاي).

ثالثا. ما هو فسيولوجيا النبات؟

  • الوظائف والعمليات التي تحدث في النباتات
  • العمليات الحيوية التي تحدث في النباتات
  • كيف تعمل النباتات
    1. الغذاء - النباتات هي الطريق الذي تدخل من خلاله الطاقة الشمسية إلى النظم البيئية
    2. المنتجات ذات الأهمية الاقتصادية - تنتج النباتات عددًا لا يحصى من المنتجات من الألياف إلى الأدوية إلى الخشب. على سبيل المثال ، يمكنك التحقق من ملاحظات الويب الخاصة بدورة النباتات والشؤون الإنسانية الخاصة بي أو جمعية علم النبات الاقتصادي
    3. تطبيقات للتخصصات الأخرى (مثل الزراعة والغابات والبستنة)
    4. الأهمية النظرية (مثل الجبل - هناك # 146!)
    5. وظائف! - انظر الكتيبات المهنية في صندوق الملفات. تحقق أيضًا من مواقع الويب الخاصة بالجمعية الأمريكية لعلماء الأحياء النباتية والجمعية النباتية الأمريكية والجمعية الأمريكية لأمراض النبات وغيرها.
    6. إنه ممتع ومثير (لكن أعتقد أنه لا يتفق الجميع بالضرورة!)
    7. علم النبات بلا حدود هو فيلم جيد على الإنترنت يسلط الضوء على أهمية النباتات. تم إنشاؤه بواسطة Dr. K Niklas (كورنيل).

    V. أدب فسيولوجيا النبات
    هناك ثروة لا تصدق من المعلومات حول فسيولوجيا النبات. لا تقل أبدًا ، & لا شيء معروف عنه. & quot إلا إذا كنت إيجابيا. الاحتمالات هي أن شخص ما ، في مكان ما ، في وقت ما ، قد درس الظواهر. أعتقد أنه كان برتراند راسل هو الذي قال شيئًا مثل ، & quotit & # 146s أسهل في إجراء اكتشاف علمي من اكتشاف ما إذا كان قد تم اكتشافه بالفعل. & quot ؛ نظرًا لوجود الكثير من الأدبيات المتاحة ، من المفيد معرفة القليل عن أنواع الموارد المتوفرة.

    أحد أسباب وجود الكثير من المعلومات هو أن مادة فسيولوجيا النبات موجودة في كل من الأدبيات البيولوجية والكيميائية.

      أساسي - التقارير الأصلية للمجلات البحثية. هناك مجلتان ممتازتان تم نشرهما من قبل الجمعية الأمريكية لبيولوجيا النبات فيزياء النبات و الخلية النباتية، وكلاهما متاح في مكتبة كليمنس. & # 146 نتحقق من نسخة من فيزياء النبات والإشارة إلى الحجم ، العدد ، تاريخ النشر ، الناشر ، المنظمة ، الشكل ، إلخ.

    ب. تتبع الأدبيات - بطاقات الملاحظات ، نسخ مكررة من المقالات ، معاد طبعها ، برامج تتبع الكمبيوتر.

    ج. تنسيق الاقتباس - تنسيقات مختلفة ، تختلف باختلاف المجلة / التخصص. & # 146ll نستخدم التنسيق المعتمد من قبل فيزياء النبات:

    • تنسيق اقتباس مقال في مجلة: المؤلف AB ، المؤلف BC (1977) عنوان المقالة. فسيولوجيا النبات 59: 121-125
    • تنسيق اقتباس مقال في كتاب: المؤلف AB ، المؤلف BC ، المؤلف CD (1974) عنوان المقالة. في أ سميث ، ب جونز ، محرر ، عنوان الكتاب ، إد 2 المجلد. 3. الناشر ، المدينة ، ص 14-19
    • تنسيق اقتباس كتاب: المؤلف AB (1998) عنوان الكتاب. الناشر ، المدينة.
    • الاقتباسات في النص - مرة أخرى ، العديد من التنسيقات. سوف نستشهد بالمراجع من قبل المؤلف. أمثلة: قال سميث (1998) ذلك. أو ، ينمو التفاح على الأشجار (سميث ، 1998).

    السادس. التسمية العلمية
    هل تتذكر الشكل الصحيح لاقتباس اسم علمي؟ لمزيد من المعلومات حول المصطلحات العلمية انقر هنا. فيما يلي التنسيق العام للأسماء العلمية: أنواع الجنس اقتباس المؤلف (عائلة)

    • يجب أن يظهر اقتباس المؤلف في المرة الأولى التي يظهر فيها الاسم
    • يجب تضمين العائلة لكل نوع في المرة الأولى التي تظهر فيها
    • تنتهي أسماء العائلة دائمًا بـ "aceae". هناك عدد قليل من الاستثناءات (على سبيل المثال، Cruciferae ، Compositae ، Labiatae ، Graminae).
    • اختصر الاسم بعد الاستخدام الأول ، أي ، الأنواع G.

    كمثال: Quercus ألبا إل (فاجاسيا)

    1. التدريب الجامعي - يجب أن تفكر في أخذ أكبر عدد ممكن من الدورات في علم النبات والكيمياء ، بما في ذلك الكيمياء الحيوية والكيمياء الفيزيائية. يمكنك الحصول على وظائف على مستوى الدخول بدرجة البكالوريوس ، وقد تتطلب المناصب الأخرى تدريبًا للخريجين. هناك العديد من كليات الدراسات العليا الممتازة - جميع مدارس العشر الكبرى لديها برامج جيدة وهناك العديد من الكليات الأخرى (بمعنى آخر.، جامعة كاليفورنيا - ديفيس ، كورنيل ، جامعة واشنطن).
    2. الجمعيات المهنية - الانضمام إلى المجتمع. الجمعية الأمريكية لعلماء الأحياء النباتية هي المنظمة الرئيسية لفسيولوجيا النبات. تعتبر الجمعية النباتية الأمريكية مجتمعًا جيدًا آخر يجب التفكير في الانضمام إليه. معظم المجتمعات لديها معدلات طلابية وتستحق كل بنس. حضور اجتماعاتهم السنوية.
    3. يقرأ فيزياء النبات، ال المراجعة السنوية لبيولوجيا النبات، والمجلات والكتب الأخرى بانتظام لمواكبة التطورات الأخيرة في هذا المجال.
    4. الوظائف - هناك الكثير من فرص العمل المتاحة في الحكومة والصناعة على مستوى الدخول والمستوى الأعلى. قم بزيارة مكاتب الموارد المهنية لدينا لمزيد من المعلومات. اقرأ الكتيبات الموجودة في ملف & quotCareers & quot في خزانة الملفات. تحقق من الدورة التدريبية & quot؛ روابط & quot الصفحة للحصول على روابط لمواقع ويب جيدة تحتوي على معلومات عن الوظيفة. تحقق بشكل خاص من صفحات الويب الخاصة بالجمعية الأمريكية لعلماء الأحياء النباتية ، والجمعية النباتية الأمريكية ، والجمعية الأمريكية لأمراض النبات.

    آخر تحديث: 01/08/2009 حقوق الطبع والنشر لشركة SG Saupe


    الكيمياء الحيوية التكاملية النباتية

    جوناثان إي بايج ، جانا ناجل ، في التطورات الحديثة في الكيمياء النباتية ، 2006

    الكيمياء النباتية حمال لوبولوس

    هوب عبارة عن كرمة معمرة ثنائية النوع تنمو برية في نصف الكرة الشمالي وتزرع في المناطق المعتدلة في أوروبا الغربية وشمال غرب المحيط الهادئ للولايات المتحدة (واشنطن وأوريغون) وآسيا. تنتج النباتات الأنثوية النورات التي تنضج لتشكيل ستروبيل ، والتي يطلق عليها عادة مخروط ، والتي تتكون من bracts و bracteoles المرتبطة بساق مركزية. يتم قطف مخاريط القفزات في أواخر الصيف عندما يكون محتواها من الزيوت العطرية ومحتوى تيربينوفينوليك أعلى ، ثم يتم تجفيفها ومعالجتها لاستخدامها في تخمير البيرة.

    تتكون المكونات الكيميائية النباتية الرئيسية المعروفة من القفزات من التربينويدات ، والبوليفينولات (الفلافونويد ، والبروانثوسيانيدين ، والستيلبين) ، والبوليكيتيدات البسيطة ، والتربينوفينول. تحتوي أقماع الهوب على 0.5-2٪ من الزيت العطري الغني بالتربين ، والذي يساهم في "رائحة القفزات" النموذجية للبيرة. 25 يختلف تكوينه بين أصناف القفزات ، وقد تم استخدام تحليل الزيت العطري كوسيلة للمصادقة المتنوعة. ذكرت ورقة بحثية حديثة أنه تم تحديد 440 مركبًا من زيت القفزات الأساسي ، مع مكونات التربينويد الرئيسية التي تتكون من monoterpene β-myrcene ، و sesquiterpenes humulone و caryophyllene و β-farnesene و caryophyllene oxide. 26،27 بعض الاسترات المتطايرة مثل 2-ميثيل بيوتيل أيزوبوتيريت موجودة أيضًا.

    حظيت مستقلبات القفزة البوليفينولية باهتمام علماء الكيمياء النباتية. يحتوي Hop على جليكوسيدات الفلافونول (راجع ستيفنز وآخرون. 28) و proanthocyanidins (العفص المكثف). 29 اكتشف McMurrough 16 جليكوسيدات فلافونول مختلفة في القفزات ، والتي تتكون من أحادي وثنائي جليكوسيدات كايمبفيرول وكيرسيتين. 30 تساهم البروانثوسيانيدينات في ضباب البيرة من خلال التعقيد بالبروتينات ، وهي مضادات أكسدة قوية ، وبالتالي تم تحليلها على نطاق واسع أكثر من مركبات الفلافونويد. 31 تتكون proanthocyanidins من Willamette hops من monomers catechin و epicatechin ، والبوليمرات المبنية أساسًا من catechin termini الممتدة بواسطة وحدات epicatechin أو epigallocatechin. 29 تحليلات الفلافونويد و proanthocyanidins في H. لوبولوس يبدو أنه تم إجراؤها فقط على أقماع قفزة كاملة ، ولا توجد معلومات عن التوزيع النسبي لمركبات البوليفينول في الأجزاء المخروطية الخضراء (bracts و bracteoles) أو غدد اللوبولين.

    تم العثور على stilbenes resveratrol و piceid في القفزات ، وإن كان بكميات منخفضة من 0.5 ميكروغرام / غرام و 2 ميكروغرام / غرام حبيبات القفزات المجففة ، على التوالي. 32 تم عزل العديد من جلوكوزيدات أسيل كلورو غلوسينول من القفزات وتبين أن لها نشاطًا مضادًا للالتهابات. 33 تُشتق هذه المركبات من مركبات البوليكيتيد الوسيطة المشاركة في التخليق الحيوي للحمض المر.

    كما هو الحال بالنسبة للقنب ، تعتبر مادة التربينوفينول من أهم المستقلبات الثانوية من الناحية الاقتصادية في القفزة ، وبالتالي هيمنت على التحقيقات الكيميائية النباتية. تنقسم نواتج الأيض تيربينوفينول للقفز ، والتي تسمى مجتمعة "راتنجات القفزة" من قبل مصانع البيرة ، إلى جزأين: الراتنجات اللينة ، وهي قابلة للذوبان في الهكسان ، والراتنجات الصلبة غير القابلة للذوبان في الهكسان ولكنها قابلة للذوبان في الأثير. 9 الأحماض المرة هي المواد الكيميائية النباتية الرئيسية في جزء الراتنج الرخو بينما يتكون جزء الراتينج الصلب بشكل أساسي من برينيل فلافونويدس.

    تصنف الأحماض المرة في أحماض ألفا ، وتتكون من هومولون ، كوهومولون ، أدومولون ، بريهومولون ، وبوستومولون ، وأحماض بيتا ، التي تتكون من لوبولون ، كولوبولون ، أدلوبولون ، بريليبولون ، وبوستلوبولون (الشكل 8.2). أحماض ألفا هي المصدر الأساسي للمرارة في البيرة ، على الرغم من أنها نفسها ليس لها طعم مرير حتى تتشابه لتشكيل أحماض أيزو أ (الشكل 8.3). يحدث هذا التحويل أثناء غلي نقيع الشعير ، حيث يتم استخلاص الشعير والقفزات في الماء المغلي قبل التخمير. إن أحماض بيتا ليست قابلة للذوبان مثل أحماض ألفا ، ولا تتشابه لإعطاء مركبات من نوع الحلقة الخماسية المرة ، لذلك لا تساهم في مرارة البيرة. بسبب الدور الحاسم لأحماض ألفا في نكهة البيرة ، غالبًا ما يتم تصنيف أصناف القفزات إلى أصناف منخفضة حمض ألفا ، والتي تحتوي على 3-5 ٪ من وزن الجسم من أحماض ألفا ، وأصناف عالية حمض ألفا المستخدمة في مرارة مع 10-12 ٪ أحماض ألفا. قد تحتوي "القفزات الفائقة" على ما يصل إلى 19٪ من أحماض ألفا من وزن الجسم. يبدو أن التكاثر لزيادة محتوى حمض ألفا قد حدث دون زيادات موازية في مستويات حمض البيتا ، ربما بسبب التنافس على سلائف الأيض. 9

    الشكل 8.2. تراكيب الأحماض المرة الرئيسية من القفزات.

    الشكل 8.3. هياكل الأعضاء التمثيلية من prenylflavonoids من القفزة. 8-Prenylnaringenin و isoxanthohumol عبارة عن فلافانونات تتكون من أزمرة ديسميثيل زانثوهومول و زانثوهومول ، على التوالي.

    يتكون جزء الراتينج الصلب من القفزات من مادة prenylflavonoids ، والتي تحدث بتركيزات تتراوح من 0.1 إلى 1.5٪ وزن الجسم في أقماع القفزات الناضجة. 34 هناك 16 مادة برينيل فلافونويد معروفة من القفص ، منها 13 عبارة عن فلافونونات سابقة التجهيز وثلاثة منها فلافانونات سابقة التجهيز. 35،36 prenylflavonoids التمثيلية موضحة في الشكل 8.4. تشادويك وآخرون. اقترحت تسمية جديدة للكالكون السابق من القفزة التي تأخذ في الاعتبار المركبات المعروفة وتلك المتوقع وجودها. (35) إن مادتي برينيل فلافونويد الرئيسيتين الموجودتين هما شالكون زانثوهومول وسلائفه التخليقية الحيوية ديسميثيل زانثوهومول. Desmethylxanthomol و xanthohumol و chalcones ذات الصلة غير مستقرة ، وتتحول بسهولة إلى أيزومرات الفلافانون الخاصة بهم. تعطي الأزمرة لـ desmethylxanthohumol مزيجًا من 6 و 8-prenylnaringenin (الأمل) ، 35 و xanthohumol ينتج isoxanthohumol (الشكل 8.5). قد تحدث هذه العملية أثناء تجفيف القفزات وتخزينها ، ولكن كما هو الحال بالنسبة لتحويل أحماض ألفا إلى أحماض آيزو ألفا ، فإن أزمرة الكالكونات السابقة المعالجة إلى الفلافانونات المقابلة لها تساعد في الظروف الحرارية لغليان نقيع الشعير. لهذا السبب تحتوي البيرة على القليل من زانثوهومول أو ديسميثيلكسانثوهومول أو لا تحتوي على الإطلاق ، ولكنها تحتوي على كميات يمكن اكتشافها من إيزوكسانثوهومول و 6 برينيلنارينجين و 8 برينيلنارينجين. 37 يشير وجود الزانثوهومول في البيرة إلى أنه تمت إضافة القفزات في وقت متأخر من عملية التخمير (بمعنى آخر.، التنقل الجاف). 38

    الشكل 8.4. مسار التخليق الحيوي المقترح المؤدي إلى القنب ، حمض 9-تيتراهيدروكانابينوليك (THCA) ، وحمض القنب (CBDA) وحمض القنب (CBCA).

    الشكل 8.5. مسار تخليق حيوي مقترح يؤدي إلى الأحماض المرة الرئيسية ، هومولون ولوبولون ، في القفزة.


    رابعا. الإمكانات الزراعية

    في السنوات الأخيرة ، ازدادت بشكل كبير معرفة الآليات الجزيئية والكيميائية الحيوية لامتصاص Pi في النباتات. هل خلقت هذه الإنجازات العلمية قدرة كافية لاستغلال إمكانات التكنولوجيا الحيوية لتحسين كفاءة Pi في الزراعة المستدامة؟

    الإفراط في التعبير عن A. thaliana Pht11 أدى الجين الناقل Pi عالي التقارب في خلايا التبغ المستنبتة إلى تعزيز نمو الخلايا في ظل ظروف محدودة Pi (Mitsukawa وآخرون. ، 1997). على النقيض من ذلك ، فإن الإفراط في التعبير عن ناقل Pht1 في الشعير لم يعزز معدل امتصاص Pi في النباتات المعدلة وراثيًا تحت أي ظروف تم اختبارها (Rae وآخرون، 2004). يشير هذا إما إلى أن نشاط النقل Pi يتم تنظيمه بواسطة آليات ما بعد الترجمة أو ، بدلاً من ذلك ، أن توفر Pi في واجهة الجذر والتربة عادةً ما تكون خطوة تحديد المعدل في اكتساب Pi في النباتات غير المتكورة ، بدلاً من معدل النقل Pi عبر البلازما غشاء الخلايا الجذرية. لا تتعارض الفرضية الأخيرة مع بيانات ميتسوكاوا وزملائها ، وهي مدعومة بدراسات حول هندسة العمليات الإفرازية للجذور حيث أظهر الإفراز المعزز للفوسفاتازات الحمضية (phytases) والأحماض العضوية تحسين تغذية النبات P في ظروف منخفضة P عبر زيادة في توافر Pi التربة (Koyama وآخرون. ، 2000 لوبيز بوسيو وآخرون. ، 2000 ريتشاردسون وآخرون. ، 2001 Mudge وآخرون. ، 2003 زيمرمان وآخرون. ، 2003 شياو وآخرون., 2005 ).

    بدلاً من ذلك ، يمكن أن يفيد التوليد والتعبير خارج الرحم اللاحق للجينات الطافرة التي تشفر ناقلات Pi المهندسة مع معلمات كيميائية حيوية محسّنة نمو النبات في ظل ظروف منخفضة P. يمكن أن تتضمن هذه المعلمات تقارب لـ Pi أو الحد الأدنى من تركيز Pi حيث لا يزال الناقل نشطًا (جدقيقة). ومع ذلك ، بسبب الإنشاء السريع لمنطقة نضوب Pi في منطقة الجذور ، يبدو من المحتمل أن التغييرات على مستوى نشاط النقل Pi يجب أن تكون مصحوبة بتحسين سمات الجذر المتعلقة بتوافر التربة Pi. علاوة على ذلك ، قد يكون من المفيد استكشاف كيفية تحسين كفاءة كلا المسارين المباشر وامتصاص mycorrhizal Pi. تحقيقا لهذه الغاية ، من الضروري بالتأكيد فهم أفضل للآليات الكامنة وراء التنوع الوظيفي في التعايش AM. وبالتالي فإن الإجابة على السؤال المطروح في الفقرة الأولى من هذا القسم هي "ليس بعد" محددة ، حيث من الواضح أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث الأساسي قبل أن يمكن هندسة كفاءة اكتساب Pi في نباتات المحاصيل.


    46 أسئلة وأجوبة لتعلم فسيولوجيا النبات

    تحتاج النباتات إلى تبادل الغازات لأنها تستخدم التنفس الخلوي الهوائي (مثل الحيوانات). نتيجة لذلك ، يحتاجون إلى الحصول على الأكسجين الجزيئي وإطلاق ثاني أكسيد الكربون. بالإضافة إلى التنفس الخلوي الهوائي ، تحتاج النباتات أيضًا إلى الحصول على ثاني أكسيد الكربون لإجراء عملية التمثيل الضوئي وإطلاق الأكسجين الجزيئي الناتج عن هذا التفاعل.

    المزيد من الأسئلة والأجوبة ذات الحجم الصغير كما هو موضح أدناه

    2. ما هي أجهزة تبادل الغازات الرئيسية في النباتات؟ كيف تتم هذه العملية؟

    في غطاء الأوراق والهيكل الأساسي للساق ، يتم تبادل الغازات من خلال بشرة ومسام البشرة. في تغطية الهيكل الثانوي لجذع النباتات الخشبية ، يتم تبادل الغازات من خلال عدسات الأدمة المحيطة (ثغرات صغيرة في الفلين). يتم تبادل الغازات في المحطات عن طريق الانتشار البسيط. & # xa0

    نتح النبات والثغور

    3. ما هو نتح النبات؟ ما هما النوعان الرئيسيان من عمليات نتح النبات؟ أي منهم لديه حجم أكبر؟

    النتح هو فقدان الماء من النبات إلى الغلاف الجوي في شكل بخار.

    يحدث النتح من خلال بشرة البشرة (النتح الجلدي) أو من خلال عظام الثغور (النتح الثغري). الأهم من الاثنين هو نتح الفم ، لأنه أكثر كثافة وينظم من الناحية الفسيولوجية. & # xa0

    4. ما هي الثغور؟ كيف تشارك هذه الهياكل في نتح النبات؟

    الثغور (المفرد ، الفغرة) هي ممرات صغيرة متخصصة للمياه والغازات الموجودة في بشرة النباتات. نظرًا لأن المصنع يحتاج إلى فقدان قدر أكبر أو أقل من الماء والحرارة ، فإن الثغور تغلق أو تفتح على التوالي ، مما يمنع أو يسمح بحركة الغازات عبر الانتشار. & # xa0

    5. ما العناصر التي تؤلف الثغور؟

    تتكون الفتحة من فتحة مركزية تسمى الفتحة أو الشق ، وتحيط بها خليتا حراسة مسؤولتان عن الإغلاق والفتح. توجد غرفة فرعية للولادة تحت العظمة.

    6. كيف تتحكم النباتات في فتح وإغلاق الثغور؟

    يعتمد فتح وإغلاق الثغور على حاجة النبات إلى فقدان الماء والحرارة من خلال النتح (خروج بخار الماء يعني التخلص من الحرارة). عندما يكون النبات مفرطًا في الماء ، تصبح الخلايا الحامية منتفخة وتنفتح الفوهة. عندما يتوفر القليل من الماء ، تصبح الخلايا الحامية رخوة وتغلق الفوهة.

    يدخل الماء ويخرج من الثغور عن طريق التناضح.

    تؤثر العوامل الأخرى مثل شدة الضوء وتركيز ثاني أكسيد الكربون في الأوراق على فتح وإغلاق الثغور. عندما يكون اللمعان مرتفعًا ، يزداد معدل التمثيل الضوئي وتفتح الثغور لامتصاص المزيد من ثاني أكسيد الكربون من البيئة وإطلاق الحرارة عندما يكون اللمعان منخفضًا ، وتميل الثغور إلى الانغلاق. عندما يكون تركيز ثاني أكسيد الكربون في حمة التمثيل الضوئي منخفضًا ، تنفتح الثغور لامتصاص المزيد من الغاز لجعل عملية التمثيل الضوئي ممكنة عندما يكون تركيزها مرتفعًا ، وتميل الثغور إلى الانغلاق.

    7. هل ثغور النباتات الموضوعة في بيئة أكثر جفافا من المعتاد تظل مفتوحة لفترة أطول أو أقل؟

    إذا تم نقل النباتات من منطقة رطبة إلى منطقة أكثر جفافاً ، فمن المحتمل أن تظل ثغورها مغلقة لفترة أطول ، لأنه سيتم تقليل الوقت الذي تكون فيه الثغور مفتوحة لتقليل فقد الماء عن طريق النتح.

    8. لماذا تفتح بعض النباتات التي تتكيف مع بيئة جافة ثغورها في الليل فقط؟

    خلال النهار في الموائل الجافة ، تصبح خلايا الحراسة رخوة وتغلق الثغور نتيجة لذلك ، ولا يستطيع ثاني أكسيد الكربون التحرك على طول للمشاركة في عملية التمثيل الضوئي النهاري. بعض النباتات من المناطق الجافة تحل هذه المشكلة من خلال طريقة التثبيت الليلي لثاني أكسيد الكربون. في الليل ، عندما يكون فقد الماء عن طريق النتح أقل ، تنفتح الثغور ، ويدخل ثاني أكسيد الكربون ويتم تخزينه داخل أنسجة متني. خلال النهار ، يتم تعبئة الغاز المخزن لاستخدامه في عملية التمثيل الضوئي.

    9. كيف تغير موقع الثغور في بعض النباتات لمنع فقدان الماء الزائد عن طريق النتح؟

    في بعض النباتات التي تتلقى أوراقها الكثير من ضوء الشمس ، تتركز الثغور في البشرة السفلية. ونتيجة لذلك ، فإنها تحتوي على & # xa0 بدون حرارة ، ويتم فقدان كمية أقل من الماء عن طريق النتح الفموي. في نباتات أخرى تتكيف مع البيئات الجافة ، مجموعة الثغور في مناطق معينة من الورقة ، حيث يكون تركيز الماء في الهواء فوق سطح هذه المناطق أعلى مقارنة بالبيئة وبالتالي يتم تقليل فقد الماء عن طريق النتح. تحتوي بعض النباتات من المناخات الجافة أيضًا على ثغور داخل التجاويف.

    10. هل النتح هو الطريقة الوحيدة التي تفقد فيها الأوراق الماء؟

    لا تفقد النباتات الماء فقط على شكل بخار ، كما هو الحال في النتح. تفقد الأوراق أيضًا الماء السائل من خلال ظاهرة تعرف باسم التمزق. يحدث التمزق من خلال هياكل تسمى الهيداثودات ، والتي تشبه الثغور. يحدث التمزق بشكل رئيسي عندما يكون النتح صعبًا بسبب ارتفاع رطوبة الهواء أو عندما يوضع النبات في تربة مائية. & # xa0

    11. عندما تكون رطوبة الهواء عالية ، هل يزداد نتح النبات أم ينقص؟

    عندما تكون رطوبة الهواء عالية ، ينخفض ​​النتح. نظرًا لأن النتح هو عملية انتشار بسيطة ، فإنه يعتمد على تدرج تركيز الماء بين النبات والبيئة. إذا كان الغلاف الجوي يحتوي على الكثير من بخار الماء ، فإن التدرج يصبح منخفضًا أو حتى ينعكس. & # xa0

    حدد أي سؤال لمشاركته على Facebook أو Twitter

    ما عليك سوى تحديد (أو النقر المزدوج) سؤالاً لمشاركته. تحدى أصدقائك على Facebook و Twitter.

    نقل النبات

    12. كيف يختلف حجم امتصاص الماء وحجم نتح الماء في النباتات على مدار اليوم؟ بشكل عام ، كيف يمكن مقارنة هذه الكميات؟

    خلال النهار ، يكون حجم الماء المنضح أعلى من الحجم الذي تمتصه الجذور. في الليل ، تنعكس الحالة وتمتص الجذور كمية من الماء أكثر من حجم الماء المنضح.

    يمكن ملاحظة أن حجم الماء المتدفق وحجم الماء الممتص متساويان عمليًا على مدار اليوم. & # xa0

    13. كيف تحل النباتات مشكلة نقل المواد عبر أنسجتها؟

    في الطحالب ، يتم نقل المادة عن طريق الانتشار. تحتوي القصبات (نباتات البتيريدوفيت وعاريات البذور وكاسيات البذور) على أوعية موصلة متخصصة: نسيج الخشب الذي يحمل الماء والأملاح المعدنية واللحاء الذي ينقل المواد العضوية (السكر).

    14. هل يتم نقل الغازات في القصبة الهوائية من خلال الأنسجة الوعائية؟

    لا يتم نقل ثاني أكسيد الكربون والأكسجين عبر نسيج الخشب أو اللحاء. تصل هذه الغازات إلى الخلايا وتخرج من المصنع عبر الانتشار عبر الفراغات بين الخلايا أو بين الخلايا المجاورة. & # xa0

    15. هل نسيج الخشب واللحاء مصنوعان من خلايا حية؟

    الخلايا التي تشكل قنوات نسيج الخشب هي خلايا ميتة تقتل بسبب ترسب اللجنين. خلايا اللحاء هي خلايا حية. & # xa0

    16. ما هي أهمية اللجنين في تكوين نسيج الخشب؟

    اللجنين مهم لأنه يترسب على جدار خلية خلايا نسيج الخشب ، مما يوفر عدم نفاذية وصلابة لأوعية نسيج الخشب.

    17. ما هو ضغط الجذر؟

    ضغط الجذر هو الضغط الذي يجبر الماء من التربة على امتصاص نسيج الخشب في الجذر. وهو ناتج عن التدرج الاسموزي بين باطن الجذر والتربة.

    18. ما هي الشعيرات الدموية؟ كيف يتم تفسير هذه الظاهرة كيميائيا؟ ما هي أهمية الشعيرات الدموية لنقل المياه في النباتات؟

    الشعيرات الدموية هي الظاهرة التي يتحرك من خلالها الماء داخل أنابيب رفيعة للغاية (الشعيرات الدموية) بمساعدة قوة الجذب بين جزيئات الماء والجدار الشعري. ظاهرة القابلية الشعرية & # xa0 ممكنة لأن الماء هو جزيء قطبي يشكل روابط هيدروجينية بين الجزيئات. Therefore, there is an electrical attraction (adhesion force) between the capillary wall and the water molecules, which then pull each other (cohesion force), since they are bound. Other liquids may also move inside capillaries via capillarity, and not just water.

    Capillarity is not particularly relevant for the transport of water in plants. It only contributes to a few centimeters of ascent.

    19. What forces cause water to flow from the roots to the leaves within xylem?

    Water enters the roots due to the root pressure and a water column is maintained within xylem from the roots to the leaves. The most important factor that makes water go up is transpiration, mainly in the leaves. As the leaves lose water via transpiration, their cells tend to attract more water, creating suction inside xylem. The cohesion property of water that keeps its molecules bound (one pulls the other) by hydrogen bonds helps in the process.

    20. What is tree girdling? What happens to a plant when the girdle is removed from the stem (below the branches)?

    Malpighi’s girdling, or tree girdling, is the removal of a complete external girdle containing the phloem (which is more external)ਏrom a stem, all the while preserving the xylem (which is more internal).

    When a girdle is removed below the branches like that, the plant dies because organic food (sugar) is unable to move into the region below the girdle and, as a result, the roots die from the lack of nutrients. When the roots die, the plant does not obtain water or mineral salts and dies as a result.

    Plant Hormones

    21. What are plant hormones?

    Plant hormones, also called phytohormones, are substances that control embryonic development and growth in adult plants. 

    22. What are the main natural plant hormones and what are their respective effects?

    The main natural plant hormones and their respective effects are the following:

    Auxins (the best known natural auxin is IAA, indoleacetic acid): their function is to promote plant growth, distension and cellular differentiation. Gibberellins: their effect is similar to that of auxins (growth and distension) they stimulate flowering and fruit formation and activate seed germination. Cytokinins: they increase the cellular division rate and, together with auxins, help growth and tissue differentiation and slow the plant aging process. Ethylene (ethene): this is a gas released by plants, which participates in the growth process and has a noteworthy role in ripeningਏruitਊnd leaf abscission.

    23. What is the coleoptile? Why does the removal of the extremity of the coleoptile prohibit plant growth?

    The coleoptile is the first (one or more) aerial structure of the sprouting plant that emerges from the seed. It encloses the young stem and the first leaves, protecting them.

    The top of the coleoptile is generally the region where auxins are produced. If this region is removed, plant growth stops, since auxins are necessary to promote growth and tissue differentiation.

    24. What is indolacetic acid (IAA)?

    Indolacetic acid (indolyl-3-acetic acid), or IAA, is the main natural auxin produced by plants. It promotes plant growth and cellular differentiation.

    25. What are synthetic auxins and what are their uses?

    Synthetic auxins, such as indolebutyric acid (IBA) and naphthalenic acid (NAA), are substances similar to IAA (a natural auxin) but which are artificially produced. Some are used to accelerate methods of asexual reproduction (such as grafting or budding) and others are even used as herbicides since they selectively kill some plants (mainly dicots).

    26. Where is a large amount of IAA found in plants?

    Auxins are produced and found in large amounts in the apical buds of the stem and shoots as well as in young leaves.

    27. How do phytohormones help the development of parthenocarpic fruits?

    Parthenocarpic fruits are those produced without fertilization. Some plants produce parthenocarpic fruits naturally, such as the banana tree, stimulated by their own hormones.

    Angiosperms that do not naturally produce parthenocarpic fruits may do so if auxins are applied to flowers before fertilization. Therefore, even without fertilization, the ovaries grow and fruits are formed, although they are seedless. 

    29. What happens when the auxin concentration in certain structures of the plant is over that of the action range of the hormone?

    In some parts of the plant (the stem, roots, lateral buds), there are auxin concentration ranges in which the hormonal action is positive (it stimulates growth). It has been observed that concentrations over the upper limit of those ranges have the opposite effect (the inhibition of growth).

    30. What is the phenomenon of apical dominance in plants? How can it be artificially eliminated?

    Apical dominance is the phenomenon through which high (over the positive range limit) auxin concentrations due to auxins from the apical bud moving down the stem inhibit the growth of the lateral buds of the plant. At the beginning of stem development, apical dominance causes plant growth to be longitudinal (upwards), since the growth of lateral buds remains inhibited. As the lateral buds become more distant from the apex, the auxin concentration in these buds lowers and shoots grow more easily.

    The growth of tree branches can be stimulated by preventing apical dominance through the removal of the apical bud.

    31. What are gibberellins? Where are they produced?

    Gibberellins are plant hormones that stimulate plant growth, flowering and fruit formation (also parthenocarpy) and the germination of seeds. There are more than 70 known types of gibberellins. Gibberellins are produced in the apical buds and young leaves.

    32. What are cytokinins? Where are they produced?

    Cytokinins are phytohormones active in the promotion of cellular division. They also slow down the aging of tissues and act together with auxins to stimulate plant growth. Cytokinins are produced by the root meristem and are distributed through the xylem.

    33. What plant hormone is remarkable its ability to stimulate flowering and fruit ripening? What are the uses and practical setbacks of this hormone?

    The plant hormone notable for its ability to stimulate and accelerate fruit ripening is the gas ethylene (ethene). Because it is a gas, ethylene acts not only in the plant that produces it but also in neighboring ones.

    Some fruit processing industries use ethylene to accelerate the ripening of fruit. On the other hand, if the intensification or acceleration of fruit ripening is not desirable, care must be taken to prevent mixing of ripe fruits that release ethylene with others.

    Plant Tropisms

    34. Are the development and growth of plants only influenced by plant hormones?

    Physical and chemical environmental factors, such as intensity and position of light in relation to the plant, gravitational force, temperature, mechanical pressures and the chemical composition of the soil and of the atmosphere, can also influence the growth and development of plants.

    35. What are plant tropisms?

    Tropisms are movements caused by external stimuli. In botany, the plant tropisms studiedਊre: phototropism (tropism in response to light), geotropism (tropism in response to the gravity of earth) and thigmotropism (tropism in response to mechanical stimuli).

    36. In which direction does the growth of one side of a stem, branch or root cause the overall structure to curve?

    Whenever one side of a stem, branch or root grows more than the other side the structure curves towards the side that grows less. (This is an important concept for plant tropism problems.)

    37. What is phototropism?

    Phototropism is the movement of plant structures in response to light. Phototropism may be positive or negative. Positive phototropism is when the plant movement (or growth) is towards the light source and negative phototropism is when the movement (or growth) is opposite, moving away from the light source.

    Phototropism is related to auxins since the exposure of one side of the plant to light makes these hormones concentrate in the darker side. This causes the effect of auxins on the stem to be positive, meaning that the growth of the darker side is more intense and the plant arcs towards the lighter side. In roots, (when subject to light, in general and experimentally) the effect of auxins is negative (over the positive range), the growth of the darker side is inhibited, and the root curves towards that side.

    38. What are the types of plant geotropisms? Why do the stem and the roots present opposite geotropisms?

    The types of geotropisms are positive geotropism, in which the plant grows in favor of gravitational force, such as in roots, and negative geotropism, which is against gravitational force, such as in the stem.

    Root geotropism and stem geotropism are opposite due to the different sensitivities to auxin concentrations in these structures. The following experiment can demonstrate the phenomenon: Stems and roots are placed in a horizontal position (parallel to the ground) and auxins naturally਌oncentrate along their bottom part. Under this condition, we can observe that the stem grows upwards and the root grows downwards. This happens because, in the stem, the high auxin concentration in the bottom makes that side grow (longitudinally) more and the structure arcs upwards. In the root, the high auxin concentration in the bottom inhibits the growth of that side and the upper side grows more, making the root curve downwards.

    39. What is thigmotropism?

    Thigmotropism is the movement or growth of a plant in response to mechanical stimuli (touch or physical contact), such as when a plant grows around a supporting rod. This occurs in grape and passionfruit vines, for example.

    Photoperiodism

    40. What is a photoperiod?

    A photoperiod is the daily time period of light exposure of a living organism. The photoperiod may vary according to the time of the year.

    41. What is photoperiodism?

    Photoperiodism is the biological response of certain living organisms to their daily amount of light exposure (photoperiod).

    42. What plant organs are responsible for the perception of variations in light? What pigment is responsible for this perception?

    Leaves are mainly responsible for the perception of light intensity in plants. The pigment that is able to perceive light variations, and which controls photoperiodism, is called phytochrome.

    43. How does photoperiodism affect the flowering of some plants?

    Flowering is a typical and easy to observe example of photoperiodism. Most flowering plants flower only during specific periods of the year or when placed under certain conditions of daily illumination. This occurs because their blossoming depends on the duration of the photoperiod, which in turn varies with the season of the year. Flowering is also affected by exposure to certain temperatures.

    44. What is the critical photoperiod? How can the critical photoperiod of flowering be experimentally determined?

    The critical photoperiod is the limit of the duration of the photoperiod after which some biological response occurs. This limit can be a maximum or a minimum, depending on the characteristics of the biological response and to the studied plant.

    To determine the critical photoperiod of flowering, 24 groups of plants of the same species can be used and the following experiment can be carried out: Each group is subject to a different photoperiod: the first group receives 1 hour of daily exposure to light the second 2 hours the third 3 hours and so on, until the last group is exposed to 24 hours. We can observe that beyond a specific duration of light exposure, plants present or do not present flowering, and the remainder submitted to a shorter photoperiod present the opposite behavior. The duration of the light exposure that separates these two groups is the critical photoperiod.

    45. How can plants be classified according to their photoperiodism-based flowering?

    According to their photoperiodism-based flowering, plants can be classified as: long-day plants, which depend on longer photoperiods than the critical photoperiod to flower as short-day plants, which depend on shorter photoperiods than the critical photoperiod to flower and as indifferent plants, whose flowering does not depend on the photoperiod.

    Phyllotaxis

    46. Why do most plants present opposite phyllotaxis?

    Phyllotaxis is the way leaves are arranged along shoots. Most plants have opposite phyllotaxis (alternating in sequence, one on one side of the shoot, the following on the opposite side) as a solution to prevent leaves from blocking the sun received by other leaves, thus improving the efficiency of photosynthesis.

    Now that you have finished studying Plant Physiology, these are your options:


    Best Biology Movies

    Here are top 27 biology-themed movies, TV Series or Documentaries revolving around a particular biological concept:

    1. Gattaca

    علم الوراثة is the study of heredity and the variations that occur on heritable traits. Our first biology movie in this best sci fi movies list set in the fictional aerospace firm in the future

    جاتاكا is a movie that tells the story where people’s societal classes are determined by one’s genetic makeup. This idea has caught the attention of Vincent Freeman who wanted to become an astronaut so bad that he went on procedures to change his genetic profile.

    2. Blueprint

    Biotechnology is the branch of biology that deals with the utilization of biological organisms and systems to create novel products. For instance, the process of reproductive Cloning, the process of creating copies of DNA, cells, or organisms, is considered the most recent development in the field.

    The 2003 sci-fi movie entitled Blueprint revolves around the very idea of cloning. This biology movie deals with the story of the first ever cloned human being and the search for everlasting life.

    3. Splice

    Genetic Engineering is a relatively new field of biology that deals with the manipulation of an organism’s gene to alter its phenotype. على سبيل المثال ، ملف Splice movie, built around the concept of human cloning and genetic engineering, tells the story of how genetic engineers tried to gain fame by splicing different animal DNA to form new ones for medical use.

    4. The story of Louis Pasteur

    This biology movie centers around the life of Louis Pasteur, one of the progenitors of the disciplines of علم الاحياء المجهري و علم المناعة. Despite working at the time when the study of the microbial world was poorly appreciated, Pasteur was able to come up with the process called “بسترة“.

    This process, named after him, involves the heating of food (both liquid and solid) to a sub-boiling temperature, and then followed by rapid cooling. Aside from that, Pasteur was able to develop vaccines against rabies and anthrax.

    5. Outbreak

    The 1995 movie Outbreak focuses on the struggle of army الأطباء to look for ways on how to prevent a fatal فايروس from an African قرد from spreading throughout a town in California.

    Aside from that, the group also needs to save the lives of the people before the army superiors do their real motives. If you love thriller movies with a bit of science fiction in it, you will love this movie.

    6. Mission Impossible 2

    Bioterrorism (or biological terrorism), as its name suggests, is the use of living organisms to intentionally harm or kill people, much in the same way as traditional terrorism methods.

    One good example of this particular concept is the movie Bioterror. This Hollywood movie mainly focuses on bioterrorism and the possibility of anthrax.

    7. Anatomy

    Coming from the Greek word “anatome” which means dissection, تشريح is the branch of science that deals with the identification and description of the body structures of living things. If you love watching cadaver dissection videos, the movie Anatomy is perfect for you.

    Here, the medical student Paula Henning is set to investigate the cadaver of a young man and eventually to uncover a conspiracy being kept by a secret society in her school.

    8. The Immortal Life of Henrietta Lacks Histology

    Based on the biography of an African-American woman named Henrietta Lacks, the movie is an adaptation of the book of the same title. It depicts the story of Lacks who died because of cervical cancer, and from whom doctors have (illegally) taken samples of malignant tissues as a part of their quest for cells that could survive and reproduce outside the body.

    Interestingly, Lacks’ cells were able to do this and eventually led to the establishment of the HeLa cell line. Because of this, the study of cells and tissues have been further developed, leading to significant developments in the field of histology. This field deals with the study of biological tissues and the ways they interact structurally and functionally with other cells and tissues in the body.

    9. The Physician

    علم وظائف الأعضاء is the branch of biology that studies the functions and processes that occur in living organisms. For instance, a surgeon, like any skilled biologist, should have a good knowledge of physiology.

    The movie entitled The Physician, based from the best-selling book of the same name tells the story of a boy who wanted to become a surgeon and to do that, disguised himself as a Jew to be admitted in a medical school. Aside from human physiology and anatomy, this biology movie tackles other themes like family and religion too!

    10. The Madness of King George

    Short for biological chemistry, الكيمياء الحيوية is the integration and understanding of the chemical processes that occur in living organisms.

    Interestingly, the movie entitled The Madness of King George revolves around this subject area. The movie tells the behavior of the late King George III as he suffers from a hereditary metabolic disorder known as Porphyria. People with this disease suffer from discoloration of urine and eventually madness as a consequence of porphyrin buildup, to which during that time is still a mystery.

    11. Extraordinary Measures

    Emerging its origins from biochemistry, the field of glycobiology has transformed into a vital extension of medical science. By definition, glycobiology is the scientific study of the biology, structure, and synthesis of widely-distributed Carbohydrates, and metabolism in general.

    For instance, the movie named Extraordinary Measures deals with the struggles of a couple to find the cure for their children’s Pompe disease, a rare metabolic genetic disorder.

    12. Autopsy Life and Death: Tumors

    By definition, pathology is the branch of medicine that deals with the study of diseases. In this field, one of the most popular topics is the mechanism by which cancer forms.

    In particular, this documentary/TV series movie Autopsy Life and Death: Tumors, a part of the BBC series by Dr.Gunther Von Hagens, deals with the study of the causes, formation, and effects of cancer.

    13. Lazarus Effect

    Historically speaking, the human immunodeficiency virus and the acquired immunodeficiency syndrome began as an illness that had caused fear and widespread mortality in the world. When it comes to list of science fiction films on this topic, The Lazarus Effect should be on your watch list.

    Here, the impacts of the disease, as well as the antiretroviral cure for it will be discussed. Overall, the theme of the movie is covered by the branch of epidemiology, the branch of biology that deals with the occurrence, distribution, and the treatment and control of diseases.

    14. Gifted Hands: The Ben Carson Story

    The next movie in this biology movies list is about the life of one of the most famous neurosurgeons at the John Hopkins Hospital–Dr. Ben Carson. Here, you will witness the humble beginnings of Carson as a poor student and eventually become a medical doctor in a prestigious university.

    In the history of neurosurgery, Carson led a team of 70 medical members in the first ever attempt to separate the conjoined twins, Benjamin and Patrick Binder. The twins had suffered some complications, but they both survived the operation. As a result, Carson’s successful operation is considered to be the first medical procedure of its kind.

    15. Osmosis Jones

    An animated movie that talks about how the body’s immune system reacts when it catches diseases like colds–that is all that Osmosis Jones is all about. Told in the point of view of the white blood cell in the name Osmosis Jones, this is immunology explained in more natural terms–the specialized functions and roles of different cells and tissues, as well as the mechanisms by which they get rid of the infection.

    16. Jurassic Park

    If you are interested in studying about الحفريات and other creatures of the past, then this movie is perfect for you. While there have been many movies about dinosaurs, the science fiction movies of the Jurassic Park series are perhaps one of the best. In the movies, dinosaurs were not depicted as the typical ferocious monsters often portrayed in other media, but rather actual living creatures of the past. Moreover, despite being a sci-fi movie, the Jurassic Park series only proves how the field of paleontology has progressed.

    17. Darwin’s Struggle: The Evolution of the Origin of Species

    تطور is defined as the changes that occur in the genetic makeup of populations over time.

    These changes may be caused by different factors such as طفره, hybridization, natural selection, and so on. If you want to know more about natural selection, the most widely known drivers of evolution, the documentary movie Darwin’s Struggle: The Evolution of the Origin of Species, is one of the best ways to do it. Here, discover the process by which organisms change through time as a result of changes in their inherited characteristics.

    18. Future Girls: Adventures in Marine Biology

    As its name suggests, علم الأحياء البحرية is the study of marine organisms, their behavior, and their relationship with their environment. Aside from that, other associated fields like oceanography, taxonomy, and systematics are encompassed.

    For instance, the Future movie Girls: Adventures in Marine Biology tells the story of elementary school-aged girls as they try to learn about the science of marine biology, and eventually consider it as a career choice. Who knows that after watching this movie, you might as well consider taking a career in marine biology?

    19. Whale Shark Hunters of the Philippines

    As its name suggests, the movie centers on the study of the ecological conservation of whale sharks in the Philippines. Biologically speaking, whale sharks are considered the largest fish in the animal kingdom and are a vegetarian regarding diet. However, despite their name and size, these organisms are gentle creatures that help in the maintenance of species in the food chain and serve as a biological indicator of ocean health.

    This biology movie shows how despite worldwide efforts to conserve them, whale sharks are still hunted commercially, thus posing severe threats to their population.

    20. Botany of Desire

    Based on the non-fiction book of the same name, the movie The علم النبات of Desire explores the breathtaking beauty of nature and the science behind it.

    Here, you could learn a lot about concepts like genetic engineering, ecology, as well as the factors that ensure the survival of النباتات. If you love botany, the study of plants, then this documentary movie is a must-watch.

    21. Fantastic Fungi

    Do you love mushrooms? If your answer is yes, the field of علم الفطريات might be a suitable field for you. Here, you will primarily study the identification, biochemical properties, as well as their uses and applications. One great way to learn more about mycology is watching the movie Fantastic Fungi by Louie Schwartzberg.

    The biology movie aims to educate people about the importance of fungi and inspire them to appreciate their existence.

    22. Earth

    علم البيئة is a branch of biology that deals with the study of the interactions between living organisms and their physical environment. If you want to have a good grasp of how living organisms interact, the 2007 documentary movie entitled الارض is what you should be watching.

    A feature-length version of the Planet Earth documentary TV series, this biology documentary showcases the migration patterns of four representative families in the animal kingdom.

    23. The Big Year

    Coming from the Greek words “ornithos” and “الشعارات” which mean “طيور” and “study of” respectively, to simply put, ornithology is the scientific study of birds. Inspired by this branch of biology is the movie The Big Year, which adapted from the best-selling book of the same title. The movie tells the true story of three men who were obsessed about the competition for the search of the “best birder in the world“. With many scenes showcasing the beauty of nature and the diversity of birds, this comedy movie is a must-watch.

    24. Into the Wild

    What better way to learn Zoology, the study of animals and their behavior, than experience it first-hand in the wild? Based on the non-fiction book of the same title, Into the Wild is a movie about a person who walked away from his affluent lifestyle to seek adventure in the wilderness.

    Aside from this, you will also discover what it is like to survive without the company of others, and that nature could be ruthless sometimes. This movie is a heartwarming one!

    25. Cane Toads: An Unnatural History

    The last but not the least biology movie is the most recent fields to emerge – biocontrol. This branch deals with the fundamental and applied studies and research when it comes to the control of pests whether they are plants, invertebrates, vertebrates, or even Microorganisms.

    One of the best movies that deals with this topic are the documentary movie entitled Cane Toads: An Unnatural History. Here, you will get to know about the effort to introduce the said animals as counter-pests in Australia.

    26. Downsizing

    Overpopulation in biology generally refers to when a given species’ population surpasses the carrying limit of its ecological niche. Overpopulation can occur from a rise in births, a drop in the death rate, or an unsustainable biome and reduction of resources. It is further classified into two categories namely human overpopulation and animal population.

    The Hollywood movie ‘Downsizing’ starring Matt Damon and Kristen Wiig attempts to find an answer to overpopulation and global warming issues. In the movie, a Norwegian scientist invents a process called “cellular miniaturization” where an organism (lab rat) reduces to 1/100th of the size. The same process is being applied to the main character of the movie and all the consequences and adventures that he had to experience after becoming 5 inches tall covers the rest of the movie. While the inventors defend that downsizing is environmentally friendly by the decrease of waste, the movie argues that its advantages reach far beyond that and improve one’s life through the increase in the value of their money.

    27. Lucy

    This whole movie plot is based on the myth that the human brain uses only 10% of its power. The story stretches this idea to see what would happen if someone gets 100% brain power and what are the things that can be accomplished.

    The main character Lucy starred by (Scarlett Johansson) is tricked by her boyfriend to deliver a briefcase which supposed to be a business contract but it contains a powerful blue crystalline synthetic drug (CPH4). During the suitcase delivery, she gets abducted by a Korean mob who turns her into a drug mule for drug trafficking to different countries.

    The thugs surgically implant the CPH4 drug packet into Lucy’s stomach which leaks into her neural system during a confrontation with one of the bad guys. Then, as a result, she gets the superhuman abilities including telekinesis, telepathy, enhanced physical/mental skills, no feeling of pain أو emotions, mental time travel & witnessing the beginning of time including the big bang, extraordinary memory power even remembering from day-1 of her life and much more.

    Then she escapes and reaches out to the Neurologist (Morgan Freeman) who helps her out to download all ‘newly-acquired‘ info from her new cerebral power.

    What CPH4 in biology?

    In biology, CPH4 enzyme represents 1 carbon atom, 1 phosphorous atom, and 4 hydrogen atoms chemically known as 6-carboxytetrahydropterin synthase. Pregnant woman after the 6th week of pregnancy, CPH4 molecules are secreted in a very tiny quantity. This compound helps in baby’s brain development and skeletal growth.

    Now, who says that you cannot learn while having fun simultaneously?

    If you know of any other biology-based movies and biological concepts used in the plot, share them in the comments section below!


    Historical background

    Evidence that prehistoric humans appreciated the form and structure of their contemporary animals has survived in the form of paintings on the walls of caves in France, Spain, and elsewhere. During the early civilizations of China, Egypt, and the Middle East, as humans learned to domesticate certain animals and to cultivate many fruits and grains, they also acquired knowledge about the structures of various plants and animals.

    Aristotle was interested in biological form and structure, and his Historia animalium contains excellent descriptions, clearly recognizable in extant species, of the animals of Greece and Asia Minor. He was also interested in developmental morphology and studied the development of chicks before hatching and the breeding methods of sharks and bees. Galen was among the first to dissect animals and to make careful records of his observations of internal structures. His descriptions of the human body, though they remained the unquestioned authority for more than 1,000 years, contained some remarkable errors, for they were based on dissections of pigs and monkeys rather than of humans.

    Although it is difficult to pinpoint the emergence of modern morphology as a science, one of the early landmarks was the publication in 1543 of نسيج De humani corporis by Andreas Vesalius, whose careful dissections of human bodies and accurate drawings of his observations revealed many of the inaccuracies in Galen’s earlier descriptions of the human body.

    In 1661 an Italian physiologist, Marcello Malpighi, the founder of microscopic anatomy, demonstrated the presence of the small blood vessels called capillaries, which connect arteries and veins. The existence of capillaries had been postulated 30 years earlier by English physician William Harvey, whose classic experiments on the direction of blood flow in arteries and veins indicated that minute connections must exist between them. Between 1668 and 1680, Dutch microscopist Antonie van Leeuwenhoek used the recently invented microscope to describe red blood cells, human sperm cells, bacteria, protozoans, and various other structures.

    Cellular components—the nucleus and nucleolus of plant cells and the chromosomes within the nucleus—and the complex sequence of nuclear events (mitosis) that occur during cell division were described by various scientists throughout the 19th century. Organographie der Pflanzen (1898–1901 Organography of Plants, 1900–05), the great work of a German botanist, Karl von Goebel, who was associated with morphology in all its aspects, remains a classic in the field. British surgeon John Hunter and French zoologist Georges Cuvier were early 19th-century pioneers in the study of similar structures in different animals—i.e., comparative morphology. Cuvier in particular was among the first to study the structures of both fossils and living organisms and is credited with founding the science of paleontology. A British biologist, Sir Richard Owen, developed two concepts of basic importance in comparative morphology—homology, which refers to intrinsic structural similarity, and analogy, which refers to superficial functional similarity. Although the concepts antedate the Darwinian view of evolution, the anatomical data on which they were based became, largely as a result of the work of German comparative anatomist Carl Gegenbaur, important evidence in favour of evolutionary change, despite Owen’s steady unwillingness to accept the view of diversification of life from a common origin.

    One of the major thrusts in contemporary morphology has been the elucidation of the molecular basis of cellular structure. Techniques such as electron microscopy have revealed the complex details of cell structure, provided a basis for relating structural details to the particular functions of the cell, and shown that certain cellular components occur in a variety of tissues. Studies of the smallest components of cells have clarified the structural basis not only for the contraction of muscle cells but also for the motility of the tail of the sperm cell and the hairlike projections (cilia and flagella) found on protozoans and other cells. Studies involving the structural details of plant cells, although begun somewhat later than those concerned with animal cells, have revealed fascinating facts about such important structures as the chloroplasts, which contain chlorophyll that functions in photosynthesis. Attention has also been focused on the plant tissues composed of cells that retain their power to divide (meristems), particularly at the tips of stems, and their relationship with the new parts to which they give rise. The structural details of bacteria and blue-green algae, which are similar to each other in many respects but markedly different from both higher plants and animals, have been studied in an attempt to determine their origin.

    Morphology continues to be of importance in taxonomy because morphological features characteristic of a particular species are used to identify it. As biologists have begun to devote more attention to ecology, the identification of plant and animal species present in an area and perhaps changing in numbers in response to environmental changes has become increasingly significant.


    شاهد الفيديو: الغضاريف. الأحياء. التشريح وعلم وظائف الأعضاء (كانون الثاني 2022).