۱۰۰ هزار تومان هدیهٔ ثبت‌نام، تا ۱ میلیونبا ثبت‌نام گردونهٔ هدیه را بچرخان: دست‌کم ۱۰۰٬۰۰۰ تومان و تا ۱٬۰۰۰٬۰۰۰ تومان اعتبار هدیه، بدون کارت بانکیگردونهٔ هدیه۱ میلیون برای تو، ۱ میلیون برای دوستتدوستانت را دعوت کن: برای هر دوستی که فعال شود ۱٬۰۰۰٬۰۰۰ تومان اعتبار هدیه می‌گیری و خودش هم ۱٬۰۰۰٬۰۰۰ تومانجوایز
1xAi
زیست‌شناسی ۱ · فصل ۷

خلاصه درس فصل ۷ زیست دهم؛ درسنامه و نکات مهم

«جذب و انتقال مواد در گیاهان»، فصل ۷ کتاب زیست‌شناسی ۱، صفحهٔ ۹۷ تا ۱۱۴، پایهٔ دهم: ۳ درس، هر کدام با توضیح مفاهیم، مثال حل‌شده و نکات مهم.

این درسنامه را هوش مصنوعی 1xAi از روی صفحه‌های همان درس در کتاب درسی نوشته است (برچسب «تولید هوش مصنوعی»). کنار توضیح‌ها شمارهٔ صفحهٔ کتاب آمده تا با کتاب مقایسه کنی، و مثال حل‌شدهٔ هر درس یک بار دیگر جداگانه حل و بررسی شده؛ مثالی که درست درنیامده حذف شده است.

نمونه سوال این فصل با جواب

درس ۱ · صفحهٔ ۹۷ تا ۱۰۲ · حدود ۱۵ دقیقه · تولید هوش مصنوعی

گفتار ۱: تغذیهٔ گیاهی

در این درس یاد می‌گیری گیاهان مواد مغذّی را چگونه از محیط می‌گیرند و چرا شکل مواد، ویژگی‌های خاک و روش اصلاح آن بر رشد گیاه اثر می‌گذارند.

پیش از شروع

دو گلدان فسفات یکسانی دارند، اما فقط یکی از گیاهان نشانهٔ کمبود فسفر نشان می‌دهد؛ چطور چنین چیزی ممکن است؟

وجود یک ماده در خاک، لزوماً به معنی در دسترس بودن آن برای ریشه نیست. مثلاً فسفات ممکن است به ترکیبات خاک محکم متصل شود؛ پس در تغذیهٔ گیاه، هم مقدار ماده مهم است و هم امکان جذب آن.

خاک؛ محیط زندهٔ تغذیه

گیاه با فتوسنتز مواد آلی می‌سازد، اما برای رشد فقط به فتوسنتز وابسته نیست؛ آب و عناصر معدنی را هم باید از محیط بگیرد. کربن مورد نیازش بیشتر از کربن‌دی‌اکسید هوا تأمین می‌شود که از روزنه‌ها وارد فضاهای بین‌یاخته‌ای می‌شود. مقداری هم پس از حل‌شدن در آب، به شکل بیکربنات جذب می‌شود.

خاک فقط سنگ‌ریزه نیست؛ مواد آلی، ذرات غیرآلی و ریزجانداران دارد. گیاخاک، بخش سطحی و غنی از بقایای در حال تجزیهٔ جانداران، با بارهای منفی خود یون‌های مثبت را نگه می‌دارد و از شسته‌شدنشان می‌کاهد؛ همچنین خاک را برای نفوذ ریشه اسفنجی‌تر می‌کند.

ذرات غیرآلی از هوازدگی سنگ‌ها به وجود می‌آیند: یخ‌زدن و ذوب‌شدن می‌تواند سنگ را خرد کند؛ اسیدهای تولیدشده به‌وسیلهٔ جانداران هم می‌توانند آن را از نظر شیمیایی تغییر دهند. تفاوت ترکیب خاک‌ها باعث تفاوت در نگهداری آب، هوای خاک و مواد معدنی می‌شود.

کتاب درسی، صفحهٔ ۹۸

نیتروژن؛ فراوان اما نه آماده

نیتروژن و فسفر در ساختار پروتئین‌ها و مولکول‌های وراثتی شرکت دارند؛ بنابراین تأمین آنها برای گیاه مهم است. اما گیاه نمی‌تواند هر شکلی از این عناصر را جذب کند.

بخش بزرگی از هوا نیتروژن مولکولی، یعنی N2\mathrm{N_2}، است؛ بااین‌حال گیاهان نمی‌توانند همین شکل را مستقیماً جذب کنند. شکل‌های اصلی نیتروژن مصرفی آنها یون آمونیوم، NH4+\mathrm{NH_4^+}، و یون نیترات، NO3−\mathrm{NO_3^-}، هستند.

تبدیل نیتروژن جو به شکل قابل‌استفادهٔ گیاه را تثبیت نیتروژن می‌نامیم. بخشی از این کار را باکتری‌های آزادِ خاک یا همزیست با گیاهان انجام می‌دهند. نیتروژن تثبیت‌شده با دفع مواد از این باکتری‌ها یا پس از مرگشان در دسترس گیاه قرار می‌گیرد. پس فراوانی نیتروژن در هوا، تضمین‌کنندهٔ تغذیهٔ نیتروژنی گیاه نیست؛ شکل قابل‌جذب آن اهمیت دارد.

کتاب درسی، صفحهٔ ۹۹

فسفر؛ مقدار یا دسترسی؟

گیاهان فسفر را به شکل یون‌های فسفات از خاک می‌گیرند. کمبود فسفر می‌تواند رشد را محدود کند، حتی وقتی مقدار کل فسفات خاک زیاد است. علت چیست؟ بخشی از فسفات چنان محکم به ترکیبات معدنی خاک متصل می‌شود که ریشه به‌آسانی به آن دسترسی ندارد.

بعضی گیاهان برای جبران این دشواری، شبکهٔ ریشه‌ای گسترده‌تر یا ریشه‌هایی با تارهای کشندهٔ بیشتر ایجاد می‌کنند. با این تغییر، تماس ریشه با خاک بیشتر و امکان جذب افزایش می‌یابد. تصور کن برای پیدا کردن چیزهای پراکنده، به‌جای جست‌وجوی یک گوشه، محدودهٔ بزرگ‌تری را بگردی. نکتهٔ اصلی این است: مقدار کل عنصر در خاک با مقدار قابل‌جذب آن یکسان نیست.

کتاب درسی، صفحهٔ ۹۹

کود مناسب، به اندازهٔ نیاز

برای اصلاح خاکِ کمبوددار می‌توان کود افزود، اما ابتدا باید نیاز گیاه را شناخت. پژوهشگران با پرورش گیاه در محلول مغذّی دارای مقدار معین عناصر، اثر کمبود یا افزایش یک عنصر را بررسی می‌کنند. نیتروژن، فسفر و پتاسیم در بسیاری از خاک‌ها محدودند؛ به همین دلیل در بیشتر کودها وجود دارند.

کود آلی از بقایای در حال تجزیهٔ جانداران است و مواد معدنی را آهسته آزاد می‌کند؛ مصرف زیادش آسیب کمتری دارد، اما ممکن است عامل بیماری‌زا داشته باشد. کود شیمیایی مواد معدنی را سریع در اختیار گیاه می‌گذارد، ولی مصرف بیش‌ازحدش به خاک و محیط‌زیست آسیب می‌زند. کود زیستی حاوی باکتری‌های مفیدی است که با فعالیت و تکثیر خود مواد معدنی خاک را افزایش می‌دهند و معمولاً همراه کود شیمیایی مصرف می‌شود.

کود شسته‌شده ممکن است وارد آب شود و رشد باکتری‌ها، جلبک‌ها و گیاهان آبزی را زیاد کند؛ پیامد آن کاهش دسترسی به نور و اکسیژن کافی و آسیب به جانوران آبزی است.

کتاب درسی، صفحهٔ ۱۰۰

گاهی باید مواد را کم کرد

بهبود خاک همیشه به معنی اضافه‌کردن مواد نیست؛ گاهی باید مقدار مواد اضافی را کم کرد. همان‌طور که کمبود عناصر به گیاه آسیب می‌زند، فزونی بعضی مواد هم می‌تواند مسمومیت ایجاد کند و رشد را کاهش دهد.

بعضی گیاهان توانایی نگهداری ایمن مقدار زیادی از مواد را دارند. مثلاً نوعی سرخس آرسنیک را در خود جمع می‌کند. گل ادریسی هم می‌تواند آلومینیم را ذخیره کند؛ تجمع آن در خاک اسیدی با آبی‌شدن گل‌ها همراه است، درحالی‌که گل‌ها در خاک خنثی و قلیایی صورتی‌اند.

برخی گیاهان نیز نمک‌ها را از خاک می‌گیرند و در پیکر خود ذخیره می‌کنند. با کاشت و برداشت پی‌درپی آنها در چند سال، بخشی از نمک از زمین خارج می‌شود و شوری کاهش می‌یابد. پس اصلاح خاک ممکن است به افزودن ماده یا خارج‌کردن ماده نیاز داشته باشد.

کتاب درسی، صفحهٔ ۱۰۱

مثال حل‌شده

چگونه آزمایشی طراحی کنیم تا اثر کاهش یا افزایش فسفات بر رشد گیاه را بررسی کنیم؟

  1. چند گروه از گیاهان هم‌نوع، هم‌سن و با اندازهٔ اولیهٔ مشابه انتخاب می‌کنیم؛ در هر گروه چند گیاه می‌گذاریم تا نتیجه به ویژگی یک گیاه وابسته نباشد.

  2. برای گروه شاهد، محلول مغذّی با مقدار معمول فسفات و برای گروه‌های دیگر، محلول‌هایی با فسفات کمتر و بیشتر آماده می‌کنیم؛ مقدار سایر عناصر یکسان می‌ماند.

  3. نور، دما، حجم محلول، هوادهی و مدت آزمایش را برای همهٔ گروه‌ها یکسان نگه می‌داریم تا تفاوت رشد را بتوان به مقدار فسفات نسبت داد.

  4. در آغاز و پایان، شاخصی مانند طول ریشه یا ارتفاع ساقه را به روشی یکسان اندازه می‌گیریم و میانگین تغییر آن را در هر گروه به دست می‌آوریم.

  5. رشد گروه‌ها را با شاهد مقایسه می‌کنیم؛ نتیجه را از داده‌ها می‌گیریم و از پیش فرض نمی‌کنیم که فسفات بیشتر حتماً رشد بیشتری ایجاد می‌کند.

جواب: چند گیاه مشابه را در محلول‌های مغذّی با مقدارهای متفاوت فسفات و شرایط دیگر یکسان پرورش می‌دهیم؛ سپس رشد آنها را با گروه دارای مقدار معمول فسفات مقایسه می‌کنیم.

نکات مهم

  • خاک منبع مهم مواد مغذّی است و گیاخاک به نگهداری یون‌های مثبت و مناسب‌شدن خاک برای نفوذ ریشه کمک می‌کند.
  • گیاهان بیشتر نیتروژن را به شکل آمونیوم یا نیترات و فسفر را به شکل فسفات جذب می‌کنند و فراوانی ماده لزوماً به معنی دسترسی به آن نیست.
  • اصلاح خاک باید متناسب با کمبود یا فزونی مواد باشد و می‌تواند شامل کوددهی سنجیده یا کاشت و برداشت گیاهان انباشته‌کنندهٔ نمک باشد.

تمرین تعاملی این درس (رایگان)تمرین تعاملی این درس

درس ۲ · صفحهٔ ۱۰۲ تا ۱۰۵ · حدود ۱۵ دقیقه · تولید هوش مصنوعی

گفتار ۲: جانداران مؤثر در تغذیۀ گیاهی

در این درس یاد می‌گیری چگونه قارچ‌ها و باکتری‌های همزیست به تغذیۀ گیاهان کمک می‌کنند و روش تغذیۀ گیاهان حشره‌خوار و انگل چه تفاوتی با این همکاری‌ها دارد.

پیش از شروع

اگر گیاهی فتوسنتز می‌کند، چرا ممکن است حشره شکار کند؟ آیا نور و آب و خاک برای همۀ نیازهایش کافی نیستند؟

فتوسنتز مواد آلی می‌سازد، اما نیاز گیاه به عناصری مانند نیتروژن را به‌تنهایی برطرف نمی‌کند. بعضی گیاهان با کمک قارچ‌ها و باکتری‌ها مواد مورد نیازشان را به دست می‌آورند و بعضی دیگر سراغ شکار جانوران کوچک یا گرفتن مواد از گیاهان دیگر می‌روند.

قارچ‌ریشه‌ای؛ تبادل سودمند

ریشه به مواد معدنی خاک دسترسی دارد، اما محدودۀ تماس آن با خاک بی‌نهایت نیست. حالا قارچی را تصور کن که رشته‌های بسیار ظریفش پیرامون ریشه گسترش یافته‌اند؛ این رشته‌ها با بخش بیشتری از خاک تماس دارند و می‌توانند مواد معدنی بیشتری جذب کنند.

در قارچ‌ریشه‌ای، گیاه و قارچ از این همکاری سود می‌برند: قارچ از گیاه مواد آلی می‌گیرد و در مقابل، برای گیاه مواد معدنی، به‌ویژه فسفات فراهم می‌کند. بخشی از رشته‌های قارچ به درون ریشه می‌روند و در تبادل مواد شرکت می‌کنند. پس قارچ فقط مهمان ریشه نیست؛ مانند یک شبکۀ جمع‌آوری گسترده، به دسترسی گیاه به مواد خاک کمک می‌کند.

کتاب درسی، صفحهٔ ۱۰۲

ریزوبیوم؛ همکار درون گرهک

نخود، سویا و یونجه از گیاهان تیرۀ پروانه‌واران‌اند. روی ریشۀ این گیاهان برجستگی‌هایی به نام گرهک دیده می‌شود که محل زندگی باکتری ریزوبیوم است. ریزوبیوم نیتروژن را تثبیت می‌کند و به تأمین نیاز گیاه به این عنصر کمک می‌کند؛ گیاه هم مواد آلی مورد نیاز باکتری را فراهم می‌کند.

این همکاری فقط برای گیاه زنده اهمیت ندارد. پس از مرگ گیاه یا برداشت بخش‌های هوایی آن، گرهک‌ها در خاک می‌مانند و در ایجاد گیاخاک غنی از نیتروژن نقش دارند. به همین دلیل، کشت پی‌درپی گیاهان زراعی مختلف، یا تناوب کشت، با استفاده از این گیاهان می‌تواند به تقویت خاک کمک کند. محل زندگی ریزوبیوم را با نقش آن اشتباه نگیر: گرهک «محل» است و تثبیت نیتروژن «کار» باکتری.

کتاب درسی، صفحهٔ ۱۰۳

سیانوباکتری‌ها؛ همکاری فراتر از ریشه

ریزوبیوم تنها باکتری همکار گیاهان نیست. سیانوباکتری‌ها باکتری‌های فتوسنتزکننده‌اند و بعضی از آن‌ها توانایی تثبیت نیتروژن هم دارند. گیاه آبزی آزولا از نیتروژن تثبیت‌شدۀ سیانوباکتری همزیست خود استفاده می‌کند.

در گونِرا، سیانوباکتری‌ها درون ساقه و دمبرگ زندگی می‌کنند. آن‌ها نیتروژن تثبیت می‌کنند و از محصولات فتوسنتزی گیاه بهره می‌برند؛ این همکاری رشد گیاه را در محیط فقیر از نیتروژن توضیح می‌دهد. پس محل همزیستی همیشه ریشه نیست!

یک احتیاط محیط‌زیستی هم مهم است: آزولا برای تقویت مزارع برنج وارد شمال ایران شد، اما رشد سریع آن به کاهش اکسیژن آب و آسیب به آبزیان انجامید. سود تغذیه‌ای یک گونه، به‌تنهایی دلیل کافی برای وارد کردن آن به محیطی تازه نیست.

کتاب درسی، صفحهٔ ۱۰۳

حشره‌خواری؛ جبران کمبود نیتروژن

حالا به پرسش آغاز درس برگردیم: چرا یک گیاه فتوسنتزکننده شکار می‌کند؟ گیاهان حشره‌خوار در محیط‌هایی زندگی می‌کنند که نیتروژن کمی دارند. آن‌ها همچنان فتوسنتز می‌کنند، اما با شکار و گوارش جانوران کوچک، به تأمین نیاز خود به نیتروژن کمک می‌کنند. بنابراین شکار، جای فتوسنتز را نگرفته است.

در این گیاهان، بعضی برگ‌ها تغییر شکل یافته‌اند و نقش شکار و گوارش را دارند. برای نمونه، توبره‌واش در تالاب‌های شمال ایران می‌روید و حشرات و لارو آن‌ها را به‌سرعت به بخش کوزه‌مانند خود می‌کشد و گوارش می‌دهد. نکتۀ اصلی این است که تأمین مواد آلی با فتوسنتز را از تأمین عنصر نیتروژن جدا ببینی.

کتاب درسی، صفحهٔ ۱۰۴

انگل‌ها؛ دریافت مواد از میزبان

همۀ ارتباط‌های تغذیه‌ای گیاهان، همکاری سودمند برای دو طرف نیستند. گیاهان انگل همه یا بخشی از آب و مواد غذایی خود را از گیاهان فتوسنتزکننده می‌گیرند. برخلاف قارچ‌ریشه‌ای، در اینجا نباید انتظار تبادل سودمند برای هر دو طرف داشته باشیم.

سس ساقه‌ای زرد یا نارنجی و فاقد ریشه تولید می‌کند که دور گیاه میزبان می‌پیچد. اندام‌های مکنده‌اش به درون آوندهای میزبان نفوذ می‌کنند و مواد لازم را می‌گیرند. گل جالیز نیز اندام مکنده دارد، اما آن را به ریشۀ گیاهان جالیزی وارد می‌کند. برای تشخیص این دو نمونه، هم محل اتصال را به یاد داشته باش و هم راه دریافت مواد را: مکنده به بافت میزبان نفوذ می‌کند؛ خبری از شکار حشره نیست.

کتاب درسی، صفحهٔ ۱۰۴

مثال حل‌شده

دانش‌آموزی می‌گوید: «نخود، گونرا و توبره‌واش همگی برای تأمین نیتروژن به باکتری‌های گرهک ریشه وابسته‌اند.» با مقایسۀ روش این سه گیاه، درستی ادعای او را بررسی کن.

  1. ابتدا ادعا را به سه بخش تقسیم می‌کنیم؛ داشتن نیاز مشترک به نیتروژن لزوماً به معنی داشتن روش یکسان نیست.

  2. در نخود، گرهک ریشه محل زندگی ریزوبیوم است؛ باکتری نیتروژن را تثبیت می‌کند و گیاه مواد آلی فراهم می‌کند.

  3. در گونرا، همزیست تثبیت‌کنندۀ نیتروژن از سیانوباکتری‌هاست و در ساقه و دمبرگ زندگی می‌کند، نه در گرهک ریشه.

  4. توبره‌واش گیاهی حشره‌خوار و فتوسنتزکننده است؛ شکار و گوارش جانوران کوچک به تأمین نیتروژن آن کمک می‌کند.

  5. نتیجه می‌گیریم که تنها بخش مربوط به نخود درست است و نمی‌توان روش آن را به دو گیاه دیگر تعمیم داد.

جواب: ادعای دانش‌آموز درست نیست: در نخود، ریزوبیومِ ساکن گرهک نیتروژن را تثبیت می‌کند؛ در گونرا، سیانوباکتری‌های ساقه و دمبرگ این کار را انجام می‌دهند؛ توبره‌واش نیز با شکار و گوارش جانوران کوچک به تأمین نیتروژن خود کمک می‌کند.

نکات مهم

  • در قارچ‌ریشه‌ای، قارچ مواد آلی می‌گیرد و به جذب مواد معدنی، به‌ویژه فسفات، برای گیاه کمک می‌کند.
  • ریزوبیوم‌ها و بعضی سیانوباکتری‌های همزیست با تثبیت نیتروژن به تأمین نیاز گیاه به این عنصر کمک می‌کنند.
  • گیاهان حشره‌خوار در کنار فتوسنتز جانوران کوچک را شکار می‌کنند، اما گیاهان انگل با اندام مکنده از میزبان مواد می‌گیرند.

تمرین تعاملی این درس (رایگان)تمرین تعاملی این درس

درس ۳ · صفحهٔ ۱۰۵ تا ۱۱۳ · حدود ۱۵ دقیقه · تولید هوش مصنوعی

گفتار ۳: انتقال مواد در گیاهان

در این درس یاد می‌گیری مسیر ورود و جابه‌جایی آب، مواد معدنی و مواد آلی را توضیح بدهی و نقش درون‌پوست، تعرق، روزنه‌ها و اختلاف فشار را در این انتقال‌ها تشخیص دهی.

پیش از شروع

درختی بلند را تصور کن که هیچ قلبی ندارد؛ آب چگونه از ریشه به بالاترین برگ‌هایش می‌رسد؟

بخش مهمی از پاسخ، در خروج بخار آب از برگ‌هاست: این خروج، آب درون آوندهای چوبی را به بالا می‌کشد. ریشه هم می‌تواند فشار ایجاد کند، اما برای رساندن آب به بالای بیشتر درختان بلند، نقش اصلی با مکش تعرقی است.

سه راه و یک ایست بازرسی

سفر آب را از خاک دنبال کنیم. در فاصله‌های کوتاه، جابه‌جایی در حد یک یا چند یاخته است؛ انتشار و انتقال فعال در این مقیاس نقش دارند. بعضی غشاها نیز پروتئین‌های تسهیل‌کنندهٔ عبور آب دارند که سرعت عبور آن را بالا می‌برند و هنگام کم‌آبی، ساختشان بیشتر می‌شود.

در عرض ریشه سه راه وجود دارد:

  • عرض غشایی: مواد از غشای یاخته عبور می‌کنند.
  • سیمپلاستی: مواد از پروتوپلاست یک یاخته، از راه پلاسمودسم، به یاختهٔ کناری می‌روند؛ این ارتباط حتی امکان عبور بعضی مولکول‌های بزرگ را می‌دهد.
  • آپوپلاستی: حرکت در دیواره‌ها و فضاهای بین یاخته‌هاست.

در درونی‌ترین لایهٔ پوست، یعنی درون‌پوست، نوار کاسپاریِ چوب‌پنبه‌ای راه آپوپلاستی را می‌بندد. مثل ایست بازرسی، مواد این مسیر را وادار به عبور از غشا می‌کند تا ورودشان کنترل شود؛ همچنین به جلوگیری از برگشت مواد کمک می‌کند. پس از درون‌پوست، حرکت در هر سه مسیر ممکن است. ورود مواد به آوند چوبی، بارگیری چوبی است.

در بعضی ریشه‌ها، چوب‌پنبه بخش بیشتری از دیواره را می‌پوشاند؛ در آن‌ها یاخته‌های معبر، بدون نوار کاسپاری، راه انتقال به آوندها هستند.

کتاب درسی، صفحهٔ ۱۰۶

هل دادن از پایین، کشیدن از بالا

برای رساندن آب به بالای درخت، انتشار بسیار کند است. در مسیر بلند، آب و مواد همراهش به شکل جریان توده‌ای جابه‌جا می‌شوند؛ یعنی مجموعه‌ای از مواد با هم حرکت می‌کند. شیرهٔ خام، شامل آب و مواد معدنی، در آوند چوبی جابه‌جا می‌شود.

فشار ریشه‌ای از پایین هل می‌دهد: یاخته‌های زنده، یون‌ها را فعالانه به آوند چوبی می‌فرستند؛ فشار اسمزی بالا می‌رود، آب وارد می‌شود و فشار افزایش می‌یابد. این سازوکار معمولاً فقط برای چند متر صعود کافی است.

نیروی اصلی از بالاست: خروج بخار آب از اندام‌های هوایی، یعنی تعرق، مکش ایجاد می‌کند. بیشتر این خروج از روزنه‌های برگ است، هرچند پوستک و عدسک‌ها هم سهم دارند. هم‌چسبی مولکول‌های آب به یکدیگر و دگرچسبی آن‌ها به دیواره، به پیوستگی ستون آب کمک می‌کنند. دیوارهٔ محکم آوند چوبی نیز در برابر این مکش مقاومت می‌کند. پس ریشه بیشتر «هل می‌دهد» و تعرق «می‌کشد».

کتاب درسی، صفحهٔ ۱۰۷

دریچه‌هایی با نگهبان زنده

روزنهٔ هوایی را دریچه‌ای میان دو یاختهٔ نگهبان تصور کن. وقتی مواد محلول در این یاخته‌ها بیشتر شود، فشار اسمزی افزایش می‌یابد و آب وارد آن‌ها می‌شود. تورژسانس حاصل، با کمک ساختار ویژهٔ دیواره‌ها، روزنه را باز می‌کند؛ خروج آب روند بسته‌شدن را پیش می‌برد.

چرا پرآب‌شدن به بازشدن می‌انجامد؟ رشته‌های سلولزیِ شعاعی، گسترش عرضی را محدود می‌کنند، اما اجازهٔ افزایش طول می‌دهند. دیوارهٔ پشتی هم نازک‌تر است و بیشتر کش می‌آید. در نتیجه، یاخته‌های نگهبان خمیده می‌شوند و فاصلهٔ میانشان باز می‌شود.

نور می‌تواند انباشت ساکارز و یون‌های پتاسیم و کلرید را تحریک کند. افزایش نور و دما و کاهش کربن‌دی‌اکسید، تا حد معین به بازشدن کمک می‌کنند؛ ولی افت شدید رطوبت هوا باعث بسته‌شدن می‌شود. آبِ درون گیاه و هورمون‌ها هم دخالت دارند.

پس «نور همیشه روزنه را باز می‌کند» درست نیست: بعضی کاکتوس‌ها روزها روزنه‌هایشان را بسته نگه می‌دارند. کاهش تعداد روزنه‌ها یا تعداد و سطح برگ‌ها نیز به صرفه‌جویی در آب کمک می‌کند.

کتاب درسی، صفحهٔ ۱۰۸

قطره با بخار فرق دارد

قطره‌های لبهٔ برگ را دیده‌ای؟ اگر این قطره‌ها از درون گیاه خارج شده باشند، ممکن است نتیجهٔ تعریق باشند، نه تعرق. در تعرق، آب به شکل بخار خارج می‌شود؛ در تعریق، آب به صورت مایع بیرون می‌آید.

شب یا هوای بسیار مرطوب، تعرق را کاهش می‌دهد، اما انتقال یون‌ها در ریشه می‌تواند ادامه داشته باشد. اگر فشار ریشه‌ای بیش از آبِ ازدست‌رفته با تعرق، آب به برگ برساند، در بعضی گیاهان علفی قطره تشکیل می‌شود. خروج از روزنه‌های آبی در نوک یا لبهٔ برگ است؛ این روزنه‌ها همیشه بازند.

شبنم داستان دیگری دارد: بخار آبِ هوا روی سطح برگ مایع می‌شود. بنابراین دیدن قطره به‌تنهایی برای تشخیص تعریق کافی نیست؛ باید منشأ آب را در نظر گرفت.

کتاب درسی، صفحهٔ ۱۰۹

از منبع به محل مصرف

آب و مواد معدنی تنها مسافران گیاه نیستند؛ ترکیبات آلی نیز در آوند آبکشی جابه‌جا می‌شوند. بخشی که این مواد را برای بخش‌های دیگر فراهم می‌کند منبع و بخشی که آن‌ها را می‌گیرد و مصرف یا ذخیره می‌کند محل مصرف است. برگ بالغ معمولاً منبع است؛ یک اندام ذخیره‌ای هنگام ذخیره‌کردن، محل مصرف و هنگام آزادکردن ذخیره، منبع می‌شود. بنابراین جهت حرکت همیشه رو به بالا نیست.

در الگوی جریان فشاری مونش، زنجیره را این‌طور دنبال کن:

  • در منبع، مواد آلی با انتقال فعال وارد آبکش می‌شوند: بارگیری آبکشی.
  • افزایش مواد محلول، فشار اسمزی را بالا می‌برد و آب وارد آبکش می‌شود.
  • فشار افزایش می‌یابد و شیره به‌صورت توده‌ای به سمت محل مصرف با فشار کمتر می‌رود.
  • در محل مصرف، مواد آلی با انتقال فعال خارج و مصرف یا ذخیره می‌شوند: باربرداری آبکشی.

این مسیر از یاخته‌های زنده می‌گذرد و از حرکت شیرهٔ خام کندتر و پیچیده‌تر است. شیرهٔ پرورده را می‌توان از خرطوم بریدهٔ شته نمونه‌برداری کرد. همچنین کم‌کردن تعداد میوه‌های جوان، سهم مواد آلیِ میوه‌های باقی‌مانده را بیشتر می‌کند.

کتاب درسی، صفحهٔ ۱۱۰

مثال حل‌شده

در آزمایش کتاب، حلقه‌ای از پوست تنه شامل آوند آبکشی جدا می‌شود، اما آوند چوبی باقی می‌ماند. پس از مدتی، مواد آلی بالای حلقه جمع می‌شوند و تورم ایجاد می‌کنند. این مشاهده دربارهٔ مسیر شیرهٔ پرورده چه می‌گوید؟

  1. نخست مشخص کن چه مسیری قطع شده است: آوند آبکشیِ ناحیهٔ حلقه، نه آوند چوبی.

  2. مواد آلیِ ساخته‌شده در برگ‌های بالاتر، برای رسیدن به محل‌های مصرف پایین حلقه باید از این ناحیه بگذرند.

  3. با قطع آبکش، این عبور مختل می‌شود و مواد آلی بالای محل برش تجمع پیدا می‌کنند.

  4. اگر آوند چوبی مسیر شیرهٔ پرورده بود، باقی‌ماندن آن باید عبور این مواد را ممکن می‌کرد؛ پس مشاهده از انتقال شیرهٔ پرورده در آبکش پشتیبانی می‌کند.

جواب: تجمع مواد آلی بالای حلقه نشان می‌دهد مسیر اصلی شیرهٔ پرورده، آوند آبکشیِ بخش جداشده بوده است، نه آوند چوبیِ باقی‌مانده.

نکات مهم

  • در مسیر کوتاه، مواد از راه‌های عرض غشایی، سیمپلاستی و آپوپلاستی حرکت می‌کنند و درون‌پوست ورود آن‌ها را کنترل می‌کند.
  • مکش تعرقی عامل اصلی صعود شیرهٔ خام است، روزنه‌های هوایی آن را تنظیم می‌کنند و تعریقِ قطره‌ای نشانهٔ فشار ریشه‌ای است.
  • شیرهٔ پرورده در آبکش از منبع به محل مصرف می‌رود و بارگیری مواد آلی با ایجاد اختلاف فشار به این جریان کمک می‌کند.

تمرین تعاملی این درس (رایگان)تمرین تعاملی این درس

حالا خودت را بسنج: نمونه سوال این فصل با جواب (فصل ۷ زیست دهم)

درس‌های فصل ۷ را تعاملی بخوان

در پنل یادگیری 1xAi هر کدام از این درس‌ها قدم به قدم پیش می‌رود: بعد از هر بخش یک سوال کوتاه، بعد مثال حل‌شده و در پایان برگهٔ خروج. جوابت ثبت می‌شود و سوال‌های هر درس در روزهای بعد برای مرور برمی‌گردند. درس‌های تعاملی رایگان‌اند؛ فقط تصحیح پاسخ کوتاه سهمیهٔ روزانهٔ رایگان دارد.

ساختن حساب رایگان است و بعد از ثبت‌نام مستقیم به همین بخش از پنل برمی‌گردی.

فصل ۷ زیست دهم · رایگان