الشعبة العلمية.احياء(الفصل الثاني) الجزء الاول

أحياء ثانوى عام : الفصل الثانى النقل فى النبات

مفهوم النقل والحاجة إليه :

ا- النقل في النبات :

- النباتات البدائية ( الطحالب ) :
تنتقل المواد الأولية ( ماء –CO2 - الأملاح المعدنية ) ونواتج البناء الضوئي ( سكر – نشا ) من خلية
إلى أخرى بالانتشار أو النقل النشط - لذا لا توجد أنسجة نقل متخصصة.

- النباتات الراقية ( النبات الأخضر ) : 
تنتقل الغازات ( CO2 – O2) بالانتشار وينتقل الماء والأملاح المعدنية ونواتج البناء الضوئي بواسطة
أنسجة وعائية متخصصة هي الخشب (نقل الماء والأملاح المعدنية) واللحاء (نقل نواتج البناء الضوئي)

ب - النقل في الحيوان :
1- الحيوانات الصغيرة ( البروتوزوا – الهيدرا ): تنتقل الغازات والمواد الغذائية بالانتشار
2- الحيوانات الراقية: تنتقل الغازات والمواد الغذائية والإخراجية بواسطة أجهزة نقل متخصصة

النقل في النباتات الراقية : 
دراسة قطاع عرضي في ساق حديث ذو فلقتين : 

يتركب من الأنسجة التالية:
1- البشرة : صف واحد من خلايا بارنشيمية متلاصقة – برميلية الشكل – مغطاة بطبقة من الكيوتين ( للحماية وتقليل البخر )
2- القشرة : عدة صفوف تشمل:
- خلايا كولنشيمية: مغلظة الأركان بالسليلوز للتدعيم وقد تحتوي بلاستيدات خضراء
- خلايا بارنشيمية: تتخللها مسافات بينية للتهوية
- غلاف نشوي: آخر صف من خلايا القشرة يخزن فيها النشا .

3- الاسطوانة الوعائية : 
( البريسيكل + الحزم الوعائية )
ا- البريسيكل : مجموعات متبادلة من خلايا بارنشيمية وألياف والألياف تقابل الحزم الوعائية
- وظيفة البريسيكل: يكسب الساق القوة والدعامة والمرونة
ب- الحزم الوعائية : مرتبة في محيط دائرة كل حزمة لها شكل مثلث قاعدتها للخارج .

تتكون الحزمة الوعائية من :
1- اللحاء : الجزء الخارجي من الحزمة يتكون من أنابيب غربالية وخلايا مرافقة وخلايا بارنشيمية
- وظيفة اللحاء : نقل المركبات الغذائية إلى جميع أجزاء النبات.
2- الكمبيوم : صف واحد أو أكثر من خلايا مرستيمية توجد بين اللحاء والخشب
- وظيفة الكمبيوم : تنقسم خلاياه وتعطي لحاء ثانوي للخارج وخشب ثانوي للداخل
3- الخشب : الجزء الداخلي من الحزمة يتكون من أوعية خشبية وقصيبات وخلايا بارنشيمية
- وظيفة الخشب : تدعيم الساق - نقل الماء والأملاح الذائبة .

الأوعية :
- تتركب من سلسلة من خلايا اسطوانية فقدت محتوياتها البروتوبلازمية ( النواة والسيتوبلازم) فأصبحت أنابيب مجوفة وتلاشت منها الجدر الأفقية وأصبحت الخلايا متصلة الفتحات
- تغلظت الجدر باللجنين (حلزوني – دائري – نقر) ويمر الماء من خلال النقر وهي الأماكن غير المغلظة باللجنين
- التغلظ يساعد على تقوية الوعاء وعدم تقوسه .

القصيبات :
- تشبه الأوعية وتظهر بشكل خماسي أو سداسي
- ذات نهايات مسحوبة وغير مفتوحة الطرفين
- التغلظ بالنقر .

ج- النخاع :
- يوجد في مركز الساق ويتكون من خلايا بارنشيمية .
- وظيفة النخاع : التخزين .

د - الأشعة النخاعية : تمتد بين الحزم الوعائية وتصل بين القشرة والنخاع

أولا: آلية نقل الماء والأملاح 
- يتم النقل من خلال أوعية الخشب .

القوى التي تعمل على صعود العصارة النيئة :
1- الضغط الجذري :
- هو الضغط الناشئ عن تراكم الماء الممتص عن طريق الجذور بالخاصية الاسموزية
الإدماء : هو خروج الماء من ساق النبات عند قطعه بالقرب من سطح التربة

- لا يمكن تفسير صعود العصارة إلى مسافات شاهقة في الأشجار العالية بخاصية الضغط الجذري للأسباب الآتية:
* لا يتعدى الضغط الجذري 2 ض جو وينعدم في معراة البذور (الصنوبر )
* يتوقف اندفاع الماء بالضغط الجذري عندما يتساوى وزن عمود الماء مع قوة الضغط الجذري

2- خاصية التشرب :
- قدرة الجدر السليلوزية ومادة أللجنين ذات الطبيعة الغروية على التشرب يساعد في نقل الماء خلال جدران الخلايا إلى الأوعية الخشبية في الجذور ثم لجدران الخلايا مرة أخرى في الأوراق .
- أثر الانتقال بهذه الخاصية بسيط لأن التجارب أثبتت أن سير العصارة يتم في تجويف الأوعية الخشبية وليس خلال جدرانها .

3- الخاصية الشعرية :
- خاصية ارتفاع الماء في الأنابيب الضيقة ( أوعية الخشب في النبات ضيقة )
- تعتبر هذه الخاصية من القوى الثانوية الضعيفة لأن ارتفاع الماء في أضيق الأوعية لا يزيد عن 150 سم .

* نظرية التماسك والتلاصق و قوة الشد الناشئة عن النتح : 

- مؤسس هذه النظرية العالمان ديكسون و جولى عام 1895
- تمثل القوة الأساسية لسحب الماء في الساق إلى مسافات تصل إلى 100 متر
- يتم سحب الماء نتيجة استهلاكه في عملية الأيض والنتح والتبخر .

تنص النظرية على أن عمود الماء يرتفع في الأوعية الخشبية بالقوى التالية :
أ‌- قوى التماسك بين الماء (تصنع عمودا متصلا من الماء ) :
لذا عند نقل الشتلات يشترط أن تتم زراعتها بسرعة حتى لا يؤدى تعرضها للشمس مدة طويلة الى تكون فقاعات هواء بداخلها تمنع صعود الماء بعد ذلك
ب‌ - قوى التلاصق بين جزيئات الماء وجدران أوعية الخشب ( تحافظ على أعمدة الماء معلقة فلا تسقط بتأثير الجاذبية الأرضية )
ج - شد أعمدة الماء بقوى النتح .

الشروط التي تجعل للماء قوة شد عالية بالأوعية الخشبية :
1- تكون الأوعية الخشبية شعرية
2- تكون جدران الأوعية ذات خاصية التصاق مع الماء
3- تخلو الأوعية من الغازات أو فقاعات الهواء حتى لا ينقطع عمود الماء داخل الأوعية مما يمنع صعوده

مسار صعود العصارة من الجذر إلى الأوراق

:

1- يقلل النتح من رطوبة الغرف الهوائية ( خلف الثغور )
2- يزداد البخر من خلايا النسيج المتوسط المحيط بالغرف الهوائية
3- يزداد الضغط الاسموزى في خلايا النسيج المتوسط بسبب فقد الماء
4- ينتقل الماء من الخلايا المجاورة إلى خلايا النسيج المتوسط حتى يصل السحب من الأوعية الخشبية
5- يرتفع الماء في الأوعية الخشبية بقوة الشد الناشئة عن النتح بدءا من الشعيرات الجذرية حتى الأوراق .

ثانيا: نقل الغذاء الجاهز (من الأوراق إلى جميع أجزاء النبات ) :

- يقوم اللحاء بنقل المواد عالية الطاقة التي كونتها الأوراق أثناء عملية البناء الضوئي إلى جميع أجزاء النبات ( إلى أعلى والى أسفل ) .

تركيب اللحاء : يتكون من:-

أ- أنابيب غربالية : مثقبة الجدران المستعرضة يمر فيها خيوط سيتوبلازمية والخلايا عديمة الأنوية
ب- خلايا مرافقة : يرافق كل أنبوبة غربالية خلية مرافقة بها نواة وريبوسومات وميتوكوندريا
- تنظم العمليات الحيوية للأنابيب الغربالية بما تحتويه من الريبوسومات والميتوكوندريا 
- تنقل الأنابيب الغربالية المواد العضوية المتكونة في الأوراق
- تفصل الأنابيب الغربالية بعضها عن بعض جدران مستعرضة مثقبة تعرف بالصفائح الغربالية تمر من خلالها خيوط السيتوبلازم .

تجارب لإثبات دور اللحاء في نقل العصارة الناضجة :

1- تجربة رابيدن وبور: 
- عرضا ورق نبات فول لغاز C14O2 فتكونت المواد الكربوهيدراتية المحتوية على كربون مشع وعند تتبع مسار هذه المواد وجدا أنها تنتقل إلى أسفل وإلى أعلى .
2- تجربة متلر :
- فصل متلر جسم حشرة المن عن فمها الثاقب أثناء غرسه في أنسجة نبات وجمع عينة من هذه المواد وجدها ( سكر وأحماض أمبنية ) ووجد متلر أن فم الحشرة مغروس في الأنابيب الغربالية .

آلية النقل في اللحاء : ( نظرية الانسياب السيتوبلازمي ):-

1- يتحرك السيتوبلازم حركة دائرية داخل الأنابيب الغربالية لتنقل المواد العضوية من طرف الخلية إلى الطرف الآخر و ينتقل إلى أنبوبة غربالية مجاورة عن طريق الخيوط السيتوبلازمية .
- تمكن العالمان ثاين و كانى من رؤية هذه الخيوط السيتوبلازمية
2- يمكن تفسير آلية انتقال المواد العضوية في اللحاء على أساس الانسياب السيتوبلازمي
3- عملية النقل في اللحاء تحتاج إلى طاقة (ATP ) وهذه المركبات توجد في الخلايا المرافقة
4- تنتقل مركبات ATP عبر البلازموديزما (تصل بين سيتوبلازم الأنابيب الغربالية والخلايا المرافقة ) وثبت أن النقل في اللحاء يصبح بطئ عند خفض درجة الحرارة أو نقص الأكسجين مما يبطئ من حركة السيتوبلازم وانسيابه في الأنابيب الغربالية