دروس مشترك و اصلي رشته علوم گياهي
	تعداد واحد	نام درس
شیمی آلی	3	مبانی بیوشیمی
آز شیمی آلی	1	آز مبانی بیوشیمی
مبانی بیوشیمی	4	زیست شناسی سلولی و مولکولی
آز مبانی بیوشیمی	1	آززیست سلولی و مولکولی
زیست شناسی سلولی و مولکولی ، آمار	3	ژنتیک 1
آززیست سلولی و مولکولی	1	آز ژنتیک 1
ژنتيک1	3	ژنتيک 2
شیمی آلی	3	میکروبیولوژی عمومی
آز شیمی آلی	1	آز میکروبیولوژی
زیست شناسی سلولی و مولکولی، ژنتیک 1	2	ویروس شناسی
زیست شناسی سلولی و مولکولی ، فيزيک، رياضي	2	زیست پرتوی
زیست شناسی سلولی و مولکولی ، فيزيک	2	بیو فیزیک
	3	اکولوژی عمومی
اکولوژی عمومی هم نياز	1	اکولوژی عملی
ژنتيک1	2	تکامل موجودات زنده
اصول و روشهاي رده بندی	2	قارچ شناسی
آز تشریح و مورفولوژی 1	1	آز قارچ شناسی
	2	تشریح و مورفولوژی 1
	1	آز تشریح و مورفولوژی 1
اصول رده بندی وتشريح و مرفولوژی 2	2	سیستماتیک 1
آز تشريح و مرفولوژی 2	1	آز سیستماتیک 1
سیستماتیک 1	2	سیستماتیک 2
آز سیستماتیک 1	1	آز سیستماتیک 2
مبانی بیوشیمی	2	فیزیولوژی گیاهی 1
آز مبانی بیوشیمی	1	آز فیزیولوژی گیاهی 1
فیزیولوژی گیاهی 1 هم نياز	2	فیزیولوژی گیاهی 2
آز فیزیولوژی گیاهی 1 هم نياز	1	آز فیزیولوژی گیاهی 2
فیزیولوژی گیاهی2  هم نياز	2	رشد و نمو
مبانی بیوشیمی	4	مبانی فیزیولوژی جانوری
آز مبانی بیوشیمی	1	آز فیزیولوﮊی جانوری
	3	جانور شناسی 1
	1	آز جانور شناسی 1
جانور شناسی 1	2	جانور شناسی 2
آز جانور شناسی 1	1	آز جانور شناسی 2
زبان عمومي	2	زبان تخصصی
اصول و روشهاي رده بندی	2	جلبک شناسی
	68	جمع کل

  

تعرق:

 

تعرق فر‌‌ایندی در گیاهان است که طی آن رطوبت از ریشه‌ها تا منافذ کوچکی در سطح زیرین برگ حمل می‌شود.  این رطوبت تبدیل به بخار شده و در اتمسفر آزاد می‌شود. تعرق ذاتاً  تبخیر آب از برگهای  گیاه است.

تعرق همچنین شامل فر‌‌ایندی بنام guttation نیز می‌شود که از دست دادن آب به شکل مایع از  برگ یا ساقه‌ی گیاهان اساسا از میان روزنه‌های آبی است. مطالعات نشان داده که حدود 10 درصد از رطوبت موجود در اتمسفر توسط گیاهان طی عمل تعرق آزاد شده است . 90درصد باقیمانده را اساسا تبخیر از سطح اقیانوس‌ها، دریاها و آبهای دیگر ( دریاچه‌ها، رورخانه‌‌ها و ...) تشکیل می‌دهد.

 

تعرق و برگهای گیاه:

گیاهان ریشه‌هایشان را در خاک فرو می‌کنند تا از طریق آن آب و مواد غذایی جذب کرده و به ساقه‌ها و برگها برسانند. مقداری از این آبها طی پدیده‌ی تعرق به هوا بر می‌گردد. تعرق تا حد زیادی به شرایط آب و هوایی بستگی دارد مانند: درجه حرارت ، رطوبت، وجود روشنایی و شدت آن، تراکم بخار، نوع خاک و اشباع بودن آن، باد، شیب زمین، آب بکار برده شده .

در طول دوره‌های خشکی تعرق باعث از دست دادن رطوبت در منطقه‌ی بالایی خاک می‌شود که می‌تواند روی گیاهان و محصولات غذایی زمین اثر بگذارد.

 

چه میزان آب در گیاهان بخار می‌شود؟

تعرق گیاه نسبتا نامریی است از آنجایی که آب از سطح برگها بخار می‌شود شما نمی‌توانید خارج شدن آن را ببینید و فقط نم برگها را می‌بینیم. تنها به این دلیل که شما نمی‌توانید آب را ببینید دلیل بر این نیست که وارد هوا نمی‌شود. در طول دوره رشد فصلی یک برگ بیشتر از وزن خودش آب بخار می‌کند یک acre ذرت در هر روز حدود  4000-3000 گالن ( 400/11- 15100 لیتر ) آب آزاد می‌کند. و یک درخت بلوط می‌تواند هر سال 40000 گالن ( 151000 لیتر) آب تبخیر کند.

 

فاکتورهای جوی تاثیر‌گذار روی فتو سنتز:

 

فاکتورهایی وجود دارد که تعرق را نسبتا محدود می‌کنند:

درجه حرارت: تعرق با بالا رفتن درجه حرارت بالا می‌رود مخصوصا در دوره‌ی رشد فصلی وقتی که هوا در نتیجه تابش شدید خورشید گرم می‌شود. درجه حرارت بالا باعث می‌شود که سلول‌های گیاهی که روزنه‌‌ها را کنترل و آب را به اتمسفر آزاد می‌کنند باز شوند اما درجه حرارت سرد باعث بسته شدن روزنه‌ها می‌شود.

رطوبت نسبی: با بالا رفتن رطوبت نسبی اطراف گیاه تعرق نسبتا پایین می‌آید برای گیاه تبخیر کردن آب در هوای خشک آسانتر از هوای اشباع شده است.

باد و حرکت هوا : با افزایش حرکت هوای اطراف گیاه تعرق نیز بیشتر می شود. این پدیده تا اندازه‌ای به رطوبت نسبی هوا وابسته است با تبخیر شدن آب توسط گیاه آب اشباع در هوای اطراف برگ باقی می‌ماند. اگر هیچ بادی نیاید یعنی هوای اطراف برگ حرکت زیادی نداشته باشد رطوبت نسبی بالا می‌رود. باد هوای اطراف را حرکت می‌دهد که در نتیجه‌ی آن هوای اطراف برگ در حالت مرطوب‌تری محاصره می‌گردد.

میزان رطوبت خاک: وقتی رطوبت کاهش می‌یابد گیاهان پیر می‌شوند ( در هنگام پیر شدن که نتیجه‌ی آن از دست دادن برگ است) و در نتیجه آب کمتری از دست می‌دهند.

نوع گیاه: گیاهان تعرق را با سرعتهای مختلفی انجام می‌دهند بعضی گیاهان که در مناطق خشک زندگی می‌کنند نظیر cacti و succulents با خروج کمتر آب از طریق تعرق با مشکل کم آبی مبارزه می‌کنند.

تعرق و آب زمین:  در خیلی از مناطق لایه‌ی بالایی خاک جایی که ریشه‌ی گیاهان در آب قرار دارد و اغلب خیس به نظر می‌آید اما کاملا اشباع نیست. خاک بالای آب زمانی خیس می‌شود که طی باران آب از بالا به آن برسد اما اگر مدام به آن آب نرسد خشک می‌شود. اگرچه زیر ریشه‌های گیاهان آبهای زیرزمینی قرار دارد ولی گیاهان با راهکارهایی از این آب استفاده نمی‌کنند در مناطقی که سطح آب زیر زمینی به سطح زمین نزدیک است ( مثل کنار دریاچه‌ها و اقیانوس‌ها ریشه‌ی گیاهان می‌تواند به آن ناحیه نفوذ کند و برای گیاه این امکان را فراهم کند که به طور مستقیم آبی را که از سیستم آب زیرزمینی است با عمل تعرق از خود خارج کند.)

این آب شامل مواد معدنی محلول است که از طریق ریشه‌ها وارد گیاه شده و از طریق آوندهای  چوبی در گیاه بالا آمده تا به روزنه‌‌های موجود در برگها برسد و طی این عمل مواد معدنی به مناطقی که به آنها نیاز دارند می‌رسد برای تعیین شدت حرکت می‌توان از شدت خروج بخار آب از برگ به سمت اتمسفر استفاده کرد. وقتی آب از برگها بخار می‌شود ریشه نیز برای جبران آب بیشتری را طی مکش می‌کشد.

بیشتر میزان آبی که به اتمسفر بخار می‌شود اصلا وارد سلول‌ها نشده است. در یک روز گرم برگهای یک بلوط جوان و بزرگ می‌توانند طی تعرق 200 لیتر ( 53 گالن) در ساعت آب از دست بدهد در یک هکتار از یک جنگل گرمسیری این رقم به 200000 لیتر ( 53000 گالن) می رسد این رقم 20 برابر سرعت بخار آب از دریاچه یا دریا می باشد.تعرق بخش عظیمی از آبی که به زمین وارد شده به اتمسفر آزاد می‌کند و نقش بسیار مهمی در چرخه‌ی عمومی آب در کره زمین را به عهده دارد. چون آب معمولا دارا ی منابع محدودی است اغلب گیاهان تعرق خود را کنترل می‌کنند سطح یک برگ، اپیدرم دارای یک پوشش ضد آب و موم مانند است ( کوتیکول) که میزان تعرق را کاهش می‌دهد داخل برگ دارای لایه‌های اسفنجی از سلول‌ها و فضاهای هوایی می‌باشد در واقع کمبود آب در این مکان صورت می‌گیرد چنان که آب از سطح سلول به درون فضای هوا تبخیر می‌شود و سپس به صورت بخار آب بدرون سوراخ‌های میکروسکوپی یا روزنه‌ها در اپیدرم وارد می‌شوند هر روزنه توسط 2 سلول خاص بنام های سلول‌های نگهبان احاطه شده است. دیواره داخلی سلول‌های نگهبان ( به سمت روزنه) ضخیم‌تر و سفت‌تر از دیواره به سمت خارج هستند.

  زمانیکه گیاه بر اثر تعرق فراوان پژمرده می‌شود سلولهای نگهبان به دلیل کمبود آب چروکیده می‌شوند و همین امر، باعث می‌شود که روزنه بسته شود حال تعرق به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد. گیاه جذب آب را از ریشه  ادامه می‌دهد و در این حین سلولهای گیاه متورم می‌شوند. با متورم شدن سلولهای نگهبان دیواره نازکتر بیرونی آنها راحت تر از دیواره داخلی کشیده و به همین خاطر دیواره داخلی ضخیم، خمیده می‌شود روزنه بین 2 سلول باز و پهن‌تر می‌شود. بخار آب زیادی از این روزنه‌ها خارج می‌شود تا زمانیکه گیاه دوباره شروع به پژمرده شدن کند. این سیستم متعادل کننده، بوسیله تعرق کمبود آب گیاه را تنظیم می‌‌کند. غلظت هورمون آبسیزیک اسید زمانیکه گیاه پژمرده می‌شود افزایش می‌یابد و این هورمون سبب می‌شود که سلولهای نگهبان، روزنه را ببندند. از روزنه‌ها بخار آب خارج می‌شود و در عوض دی‌اکسید کربن اتمسفر هوا برای عمل فتوسنتز از این طریق به گیاه وارد می‌شود روزنه‌های بسته تعرق را کاهش می‌دهند و فتو‌سنتز را محدود می‌کنند، بنابراین گیاه باید بین دو عمل تعادل ایجاد کند. بیشتر گیاهان فقط در سطح زیرین برگ روزنه دارند بنابراین گیاهان نسبت به گیاهانی که در سطح رویی خود دارای روزنه هستند آب کمتری را از دست می‌دهند. همچنین روزنه‌ها برای تبادل گاز در شبها و صبح باز می‌شوند ظهر هنگام و بعد‌ازظهر کوچکتر می‌شوند.

گیاهان در مکانهایی که باد می‌ورزد، خشک و یا گرم هستند برای کاهش تبخیر و تعرق سازگاری‌های فراوانی را کسب کرده‌اند بعضی‌ها مانند بوته‌ها دارای برگهای پیچ خورده هستند و روزنه‌ها در درون این پیچ‌ها قرار گرفته‌اند، جاییکه باد تقریبا نفوذ نمی‌کند ( کرکها ) برگ عمل بادشکنهای کوچک را انجام می‌دهند و باعث کاسته شدن عمل تبخیر می‌شوند. برگهای گیاهان دامنه کوه نزدیک به زمین می‌رویند و از بادهای خشک در امان‌اند.

کاکتوسهای بیابان دارای کوتیکولهای ضخیم و مومی هستند و مقدار کمی روزنه فرورفته دارند. بعضی از آنها روزنه‌های خود را در شبهای خنک برای کاهش تعرق باز می‌کنند و اجازه می‌دهند که دی‌ اکسید کربن وارد شود که این گازها به فرمهای شیمیایی ذخیره می‌ شوند تا در روز بعد مورد استفاده قرار بگیرند در مقایسه با برگهای مناطق گرمسیری مشابه، کاکتوس تنها 30/1 آب خود را از دست می‌دهد.

در زمستان، آب بدلیل اینکه خاک یخ زده است کمتر در دسترس قرار می‌گیرد. درختان برگ ریز تعرق ( و فتو سنتز) را با از دست دادن برگهای خود متوقف می‌سازنند. برگهای سوزنی تیره مخروطیان دارای کوتیکول ضخیم و مومی هستند و همچنین روزنه‌ها در شیارهای عمیق فرو رفته‌اند تا تبخیر کاهش یابد. این سازگاری به مخروطیان این توانایی را داده است تا برگهای سوزنی خود را حتی در زمستان حفظ کنند. 

الله توکلی، محمد نیا، پهلوان نشان

 

نشاسته ها

 نشاسته ها درمجموعه بسيار متفاوتي از گياهان وعمدتا در اندام هاي ذخيره مثل غده ها و دانه ها يافت مي شوند . نشاسته عنصر اصلي و مهم  غذاي مصرفي انسانها و حيوانات مي باشد . بدليل وجود گليكوزيد سيانوژني در نشاسته ، همه آنها بدون پخته شدن قابل خوردن نمي باشند ( مانند كاساوا ) .  حدود چهار پنجم غذاي مصرفي جهان، با احتساب ميزان كالري موجود در هر يك ، از طريق سه محصول دانه اي شكل يعني ذرت ، گندم و برنج و سه محصول غده دار ( سيب زميني معمولي ، سيب زميني شيرين و كاساوا ) تامين مي گردد .  نشاسته به نسبت وزن خود جزء مهمي از بخش هاي خوراكي اين محصولات را تشکیل مي دهد بطوريكه 60 تا 90% از ظرفيت خالص آنها را تشكيل مي دهد . نشاسته علاوه بر فوايد خود در رابطه با علم تغذيه ، يكي از اجزاي مهم در توليد زنجيره وسيعي از محصولات صنعتي نظير كاغذ ، منسوجات و مصالح ساختماني مي باشد . علاوه بر موارد فوق ، نشاسته تغيير يافته از نظر ساختمان شيميايي ،  و نيز مشتقات نشاسته در صنعت كاربرد فراوان دارند . ذرت در سرتاسر جهان بعنوان يك منبع اصلي نشاسته در امر تجارت معرفي گرديده است در حاليكه نشاسته گندم از اهميت ناچيزي در اين صنعت برخوردار مي باشد . نشاسته در بيشتر گياهان مهم نقش بسيار موثري دارد زيرا بعنوان يك ماده نگهدارنده اصلي مواد غذايي عمل مي نمايد . اين ماده بعنوان يك دانه نامحلول در آب ، بشكل مخلوطي از آميلوز و آميلوپكتين در ته ظرف ته نشين مي شود . در طول فتوسنتز در برگ گياهان ، نشاسته بعنوان يك ذخیره موقت در بخش متابوليسمي جداگانه اي كه  كلروپلاست  ناميده مي شود انباشته مي شود . در هنگام تاريكي شب نشاسته بار ديگر خود را سازماندهي مي كند .

 در برخی از مراحل رشد گياه ، ذخيره طولاني تر نشاسته در اندام هاي ذخيره ای صورت مي گيرد اما در ساير موارد از نشاسته براي رشد و نمو گياه استفاده مي شود . در گياهان غله اي نشاسته در درون بافت آندواسپرم دانه گياه قرار مي گيرد.در سيب زميني اندام ذخيره غده هاي آن مي باشند . در گوجه فرنگي مانند ساير ميوه ها نشاسته كمي پيش از رسيده شدن ميوه بطور موقت در درون آن قرار مي گيرد . درزمان رسيدن گوجه فرنگي نشاسته بتدريج تجزيه شده و به  ساكارز تبديل مي گردد . در بافت ذخيره ای گياه همانند دانه هاي غله اي در حال رشد ، آخرين مراحل بيوسنتز به يك مكان متابوليسمي جداگانه در درون تك ياخته محدود مي گردد . اين اندام درون سلولي آميلوپلاست نام دارد و شامل يك دانه نشاسته اي است كه اطراف آن را پلاستيد استروما محصور شده بوسيله يك پرده غشايي دو لايه فرا گرفته است .

  الهام بزکان، حدیث محبعلی، مریم یاسینی

طیف جذبی رنگیزه ها

 

يكى از مولكول هاى بسيار مهم براى عملكرد گياه رنگیزه ها هستند. رنگیزه هاى گياهى شامل انواع متنوعى از مولكول ها هستند.از جمله پورفيرين ها ،كاروتنوئيدها و آنتوسيانين ها .همه رنگیزه هاى بيولوژيكى به طور انتخابى طول موج هاى نورى متنوعى را جذب و طول موجى ديگر را منعكس مى كنند. نوري كه جذب مى شود بايد توسط گياه براى عكس العمل هاى قوى شيميايى استفاده شود در حالى كه طول موج هاى نورى منعكس شده رنگ رنگیزه را تعيين مى كند كه به چشم دیده مى شود. رنگیزه ها همچنين براى جذب گرده افشان ها استفاده مى شوند. كلروفيل رنگیزه ابتدايى در گياهان است كه  يك پورفيرين است كه طول موج هاي قرمز و آبى را جذب مى كند و سبز را باز مى تاباند. تعداد زيادى از انواع كلروفيل ها وجود دارند. اما همه آنها در يك گياه به صورت يكجا حضور ندارند. در بسيارى از گياهان كلروفيل ِِa واغلب b وجود دارند. كلروفيل هاى ديگر عبارتند از كلروفيل c1 ،كلروفيل  c2 وكلروفيل d. كلروفيل ها در قسمتهايى كه فتوسيستم ناميده مى شوند قرار دارند، فتوسيستم ها درغشاى تيلاكوئيدى كلروپلاست ها هستند. وظيفه اصلى كلروفيل جذب انرژى نورانى و انتقال آن به مركز فعاليت كلروفيل مربوط به فتوسيستم است. كلروفيل a تقريبا بيشترين جذب را در طول موج هاى 465 تا 665 نانومتر دارد.

رنگیزه هاى فرعى ،نوع ديگرى از رنگیزه ها هستند كه قادرند نور را جذب كنند. كلروفيل a وb سبز هستند و بيشترين جذب را در طول موج هاى 450 نانومتر (بنفش-آبى ) و 650 نانومتر (قرمز) از طيف نور دارند. به همين دليل برگها رنگ هاى سبز،زرد و بخش هاى نارنجى از طيف را استفاده نمى كنند.به همين دليل گياهان رنگیزه هاى اضافى دارند تا بتوانند طول موج هاى مختلف از نور را كه كلروفيل آنها را جذب نمى كند جذب كنند.كاروتنوئيدها تترا ترپنوئيدهای قرمز و پرتقالى يا زرد هستند آنها به عنوان رنگیزه هاى ضرورى در گياهان عمل مى كنند وبه فرآيند فتوسنتز با جمع آورى طول موج هاى نورى كمك مي كنند البته نه آنهايى كه توسط كلروفيل جذب مى شوند.

 لوتئین (رنگیزه زرد كه در ميوه ها و سبزى ها پيدا شده ) و ليكوپن (رنگیزه قرمز در گوجه فرنگى)هستند. كاروتنوئيدها نشان داده اند كه  عمل آنتى اكسيدانى دارند و  قدرت بينائى را در انسان بالا مى برند. كاروتن يك رنگیزه نارنجى است كه قادر به فتوسنتز است .اين  رنگیزه انرژى نور را به كلروفيل انتقال مى دهد. همچنين هنگام فتوسنتز اين رنگیزه ها در مقابل نور خيلى زياد اثر محافظت کنندگی دارند يعنى از فتواکسیداسیون جلوگيرى مى كنند. فئوفتين a به رنگ قهوه اى-خاكسترى و فئوفتين b  به رنگ قهوه اى-زرد هستند.گزانتوفيل ها  رنگیزه هاى زرد رنگى در گروه كاروتنوئيدها هستند به نظر مى رسد كه اين رنگیزه ها در طول موج 400-530 نانومتر بيشترين جذب را دارند. اين ها در فتوسنتزبا كلروفيل درگير هستند. كلروفيل اغلب خيلى بيشتر از گزانتوفيل ها است و به همين دليل برگ ها سبز ديده مى شوند. هنگام پاييز برگ ها تغيير رنگ مى دهند كلروفيل از بين مى رود و گزانتوفيل ها باعث مى شوند تا رنگ زرد معلوم شود. رنگیزه هاى آنتوسيانين اغلب قرمز ارغوانى يا آبى هستند. اين رنگیزه ها در مقابل  نور فرابنفش و آبى-سبز از گياه حفاظت مى كنند.

 

طيف سنجى در اصل مطالعه اثر متقابل بين پرتوها و ماهيتى مثل عملكرد طول موج است. در حقيقت از نظر تاريخى طيف سنجى به استفاده از تجزیه نور مرئى بر  اساس طول موج هاى آن به وسيله يك منشور برمى گردد. اخيرا اين مفهوم توسعه داده شده و هر اندازه گيرى كمي مثل عملكرد طول موج يا فركانس را شامل مى شود. بنابراين طيف سنجى همچنين مى تواند به پاسخ در ميدان متناوب يا تنوع فركانس برگردد. براى توسعه اين حوزه، مفهوم انرژى به عنوان يك متغير اضافه مى شود . رابطه E=hʋ  يكى از نزديكترين روابط براى فوتون ها شناخته شده است. پاسخ به عملكرد طول موج يا به طور معمول فركانس به طيف بينى برمى گردد.

 

لیلا پرویزی، مژگان بهزادی، لیلا احمدی

 

انتشار

  

انتشار زمانی اتفاق می‌افتد که در سیستم توازن برقرار نباشد به عنوان مثال، تصور کنید شما قطره‌ای جوهر را در ظرف آبی وارد کنید در لحظه اول تمام مولکول‌های جوهر در مکان کوچکی قرار دارند و سپس درمسیرهای نا‌منظمی شروع به حرکت می‌کنند آنها در خطوط مستقیمی حرکت می‌کنند و فقط زمانی مسیر خود را تغییر می‌دهند که با یکدیگر یا با مولکول‌‌های آب برخورد کنند بعضی از مولکول‌های جوهر که نزدیک لبه‌های قطره هستند از وسط قطره فرار می‌کنند. می‌توان گفت که اغلب مولکول‌ها از مرکز قطره در مسیرهای مختلفی حرکت می‌کنند حتی گاهی در مسیر برگشت به مرکز قرار می‌گیرند اگرچه تعداد آنهایی که در مسیر رفت قرار دارند بیشتر از آنهایی هستند که بر‌می‌گردند تا جایی که به شیشه‌های ظرف برسند. سپس آنها نیز دوباره در مسیر برگشت قرار می‌گیرند. این کار ادامه می‌یابد تا تعداد مولکول‌های مسیر رفت‌ و ‌برگشت با هم برابر شود در این لحظه انتشار متوقف می‌شود که این یک تعادل پویا می‌باشد به طوری که مولکول‌ها حرکت ندارند سر جای خود می‌لرزند.

عوامل مختلفی در سرعت انتشار یک مولکول موثرند اولین عامل انرژی Kinetic است که میزان آنرا درجه حرارت تعیین می‌کند. مولکول‌ها در سیستمی با درجه حرارت بالاتر انرژی  بالاتری دارند و سریع‌تر حرکت می‌کنند و بنابراین سریعتر نیز انتشار می‌یابند. اندازه‌ی مولکول نیز بر روی سرعت انتشار آن اثر می‌گذارد. در دمای برابر مولکول‌های کوچکتر سریعتر حرکت می‌کنند. زیرا حرکت مولکول بزرگتر نیازمند انرژی بیشتری نیز می‌باشد. سایر عوامل مانند بار ذره ( مثبت یا منفی ) و ماهیت ماده نیز موثر است.

انتشار در غشای سلول نیز اتفاق می‌افتد. غشاء به مولکول‌های کوچک امکان می‌دهد که به راحتی از آن عبور کنند ( مانند H₂O ، O₂ ، CO₂ و ...) یعنی نسبت به آنها تراواست. اگر یک سلول در حلالی مثل آب ( نظیر آنچه در اقیانوس‌ها حاکم است ) که دارای اکسیژن می‌باشد قرار گیرد، مولکول‌های اکسیژن به سمت سلول حرکت می‌کنند و همین‌طور می‌توانند با سرعت ثابتی از آن خارج شوند تا یک تعادل پویا را ایجاد کند. به هر حال اگر سلول از این اکسیژن‌هایی که به طرفش می‌آیند تعدادی را استفاده کند اکسیژن‌های بیشتری به سمت آن می‌‌آیند و میزان کمتری از آن خارج می‌شود. لذا اکسیژن از جایی‌‌که غلظت بالاتری دارد به ناحیه‌ای با غلظت پایین‌تر حرکت می‌کند (  انتشار ).

 

اسمز:

اسمز نوع خاصی از انتشار است . در این شرایط مولکول بزرگی در آب حل می‌شود. این مولکول آن قدر بزرگ است که نمی‌تواند از سوراخهای غشای سلولی عبور کند لذا نمی‌تواند از یک سمت غشاء به سمت دیگر آن انتشار یابد اما مولکول‌های آب  قادرند این کار را انجام دهند به همین دلیل به این غشاء نیمه نفوذ‌پذیر می‌گویند. به هر حال در یک طرف غشاء که حل‌شونده وجود دارد آنها به مولکول‌های در حال حرکت آب برخورد می‌کنند و تمایل دارند مانع حرکت آنها شوند، بنابراین مولکول‌های آب بیشتری به سمت حل‌شونده حرکت می‌کنند و مولکول‌های کمتری از آن دور می‌شوند. اگر حل‌شونده در یک سلول باشد نیز همین مسئله اتفاق می‌افتد. اگر آب زیادی وارد سلول شود غشای سلول شبیه به بادکنک می‌شود و سلول می‌ترکد لذا سلول‌ها مکانیسم‌هایی برای جلوگیری از ورود بیش از حد آب به داخل دارند.

 

اسمز انتقال آب خالص از میان یک غشاء نیمه تراوا است که به خاطر اختلاف غلظت محلول به   یک سو رانده می‌شود. یک مدل این مسئله را روشن می‌کند: در زمان T₀ دو حجم  برابر ( V₁,V₂ ) از ماده حل شده موجود است. غلظت C₁ در حجم V₁ و غلظت C₂ در حجم V₂ داریم. اجازه بدهید فرض کنیم که C₁ ،2 برابر C₂ است و دو حجم توسط یک غشاء انعطاف‌پذیر که نسبت به آب تراوا اما نسبت به ماده‌ی حل شده نا‌تراواست از هم جدا شده اند. در زمان T₁ می‌خواهیم چگونگی جنبش غشاء را مشاهده کنیم غلظت C₁ می‌خواهد با C₂ برابر شود از آنجایی که آب قادر است به راحتی از غشاء عبور کند حجم V₁ پس از تعادل دو برابر حجم V₂ می‌شود. محلول با غلظت بیشتر حجم بیشتری دریافت می‌کند که به علت نیروی اسمز است که جریان خالص آب را از محلول با یک پتانسیل آب بالا به پتانسیل آب پایین‌تر ایجاد می کند. پتانسیل آب (Psi ) اینگونه توصیف می‌شود که جریان آب خالص از محلول با غلظت کمتر به محلول با غلظت بیشتر برقرار می شود. آب تنها در جهت پتانسیل پایین‌تر جریان می‌یابد یا به عبارت دیگر در طول کاهش شیب پتانسیل. این فرایند نیاز به انرژی ندارد.

اسمز فشار هیدروستاتیکی روی غشاء ایجاد می‌کند، فشار اسمزی یا پتانسیل اسمز که اندازه‌‌اش atm یا Bar است به غلظت محلول بستگی دارد. فشار اسمزی فقط به تعداد ذرات حل‌شده بستگی دارد ( نه نوع آن ) که مولاریته است. یک محلول که توسط غشاء نیمه تراوا از محلول دیگر جدا می‌شود می‌تواند سه حالت اسمزی داشته باشد:

ایزوتونیک: در یک محلول ایزوتونیک فشار در دو طرف غشاء یکسان است.

یک محلول هیپوتونیک تعداد کمتری ذرات حل شده نسبت به محلولی دارد که با آن مقایسه می‌شود در حالی که یک محلول هیپرتونیک تعداد ذرات حل شونده بیشتری دارد.

در  حالت تعادل محلول همیشه ایزوتونیک است.

 

اسمز غشاهای بیولوژیکی:

هر سلولی دائما با پدیده‌ی فشار اسمزی درگیر است. سلول‌های درون دیواره که در محلول‌‌های آبی زندگی می‌کنند معمولا هیپرتونیک‌اند. آنها در معرض جریان مداوم آب هستند که منتج به فشار روی قسمت داخلی غشاء می‌شود.

بعضی از مژک‌داران ( مانند پارامسی ) و تاژک‌داران ( اوگلنا ) ارگان مخصوص به نام واکوئل ضربان‌دار دارند که آب را دوباره به خارج پمپ می‌کند و نیاز به تامین انرژی دارد. اطراف سلول‌های قرمز خون ( اریتروسیت‌ها ) ایزوتونیک است ( پلاسمای خون ) اگر خون با آب رقیق شود از آنجایی که غشاهایشان نمی‌تواند فشار اسمزی داخل سلول‌ها را تحمل کند سلول می‌ترکد. بنابراین خون همیشه با یک محلول ایزوتونیک  Nad ( % 9/0 ) رقیق شده است.

موقعیت سلول‌های گیاهی متفاوت است آنها توسط یک دیواره سلولی سخت احاطه شده‌اند. در محلول هیپوتونیک آنها تنها می‌توانند تا جایی آب جذب کنند که پتانسیل آب خارج و داخل برابر شود. محلول در داخل سلول‌های گیاهی در معرض فشار هیدروستاتیک اضافی است. سلول‌های گیاه یونها- قندها- اسیدهای آلی و اسیدهای آمینه و مواد دیگر را در غلظت نسبتا بالایی در واکوئل ‌هایشان ذخیره می‌کنند. مواد حل ‌شونده باعث جریان آب می‌شوند در این روش سلول‌های گیاهی می‌توانند یک  فشار درونی مثبت و بزرگی به نام فشار اسمزی ایجاد کنند که روی حفظ استحکام و سختی بافت‌های گیاهی اثر قطعی دارد. هر سلول روی سلول‌های مجاورش یک فشار ایجاد می‌کند این فشار‌ها کشش بافت بزرگ را زیاد می‌کنند گیاهانی که آب از دست می‌دهند پژمرده خواهند شد چون فشار اسمزی کاهش می‌یابد و استحکام بافتها نمی‌تواند حفظ شود اگر سلول‌ها هنوز زنده باشند می‌توانند با فشار اسمزی دوباره ثابت شوند که یک پدیده‌ی متداول در زندگی هر روزه است. پژمرده شدن گیاهان با آب دادن از بین می‌رود. اگر سلول‌های گیاهی در یک محلول هیپوتونیک قرار بگیرند ( در محلول 5% پتاسیم نیترات ) آب از پروتوپلاسم خارج می‌شود این پدیده پلاسمولیز نام دارد. در پروسه‌ی معکوس سلول‌ها را در محلول هیپوتونیک قرار می‌دهیم ( دپلاسمولیز)

 

الله توکلی، محمد نیا، پهلوان نشان

 

کود های فسفری

 

فسفر نقش مهمي در سلامتي ريشه و توانايي گياهان براي بهتر عمل كردن در برابر بيماري‌هاي خاك از جمله پوسيدگي ريشه در گياه آووكادو بازي مي‌كند . ريشه‌ها وقتي كه فسفر كافي وجود دارد رشد مي‌كنند .

فسفر يكي از 17 عامل شيميايي مورد نياز جهت رشد و ترميم گياه است كه اغلب به نام energetiveماده انرژی زا تعریف مي‌شود زيرا اين عنصر به ذخيره و انتقال انرژي در طول فتوسنتز كمك مي‌كند  تمام گياهان در طول دوره‌ رشد سريع خود به فسفر نياز دارند . اغلب گياهان يكساله ( گياهاني كه رشد ، ترميم و مرگ آنها طي يكسال است )‌ از زمان شروع رشد خود به مقادير زيادي از فسفر نياز دارند. گياهاني مانند کاهو كه در هواي سرد مي‌رويند و ريشه هاي آنها محدود و رشد بخش هوايي آنها سريع است نيز به مقادير بالايي فسفر نياز دارند. حبوبات نيز نياز وافری به فسفر دارند . بوته ها و درخت مو به خصوص آنهايي كه در مناطق گرم با تابستان طولاني رشد مي‌كنند به مقادير محدودي از كود فسفري نياز دارند.

استخراج فسفر :

فسفر در خاك اغلب به صورت ترکیبات شيميايي وجود دارد كه نمي‌تواند به سرعت به وسيله‌ي گياه جذب شود لذا كشاورزان همگي فسفر را به خاك اضافه مي‌كنند .

منبع اصلي براي دست يابي به كود فسفري صخره هايي فسفاته است (سنگ معدن فسفات كلسيم كه در لايه هاي زمين يافت مي‌شود) صخره هاي فسفاته خرد و آسياب مي‌گردند سپس تحت تأثير موادي چون سولفور، فسفر يا نيتريك اسيد قرار مي‌گيرند تا فسفات هاي محلول متنوعي حاصل شود كه به عنوان كود مصرف می گردد . هم چنين موادي چون مونوآمونيوم فسفات ، دي آمونيوم فسفات و سوپرفسفات نيز توليد مي‌گردد .

انواع ، فرم ها و نوع جذب توسط گياه :

همه‌ي گياهان فسفر را نياز دارند . گياهان بيشتر اوقات فسفر را به فرم H₂PO₄^- و گاهي HPO₄^2- جذب مي‌كنند . فرم يوني كه جذب مي‌شود بستگي به  PH‌خاك دارد .  H₂PO₄^- در خاك‌هاي با PH پايين آسانتر جذب مي‌شود و HPO₄^2- در خاك‌هايي با  PH‌بالا جذب مي‌شود بهترين محدوده جذب فسفر بين ۵/۶ تا ۵/۷  است . اين يون‌هاي فسفاته به سهولت با خاك واكنش داده و بخشي از اجزاي آن در تثبيت مي‌گردند . تثبيت از شستشوی( Leaching ) فسفات جلوگيري مي‌كند اما البته آن را فرمي تغيير مي‌دهد كه گياهان نمي‌توانند از آن استفاده كنند . در كشاورزي سعي می شود تا وضعيت توليد گياهان از نظر مقدار فسفر مناسب باشد .

فسفر در كودها به فرم  P₂O₅ وجود دارد ،‌ اين شکل يکی از سه نوع كود صنعتي است که به دو فرم مايع و گرانولار وجود دارند ، كودهاي آلي مثل manure حاوی مقادير محدودی از فسفر هستند. كشاورزان اغلب فسفر را در اطراف ناحيه‌ي ريشه اضافه مي‌كنند ، ‌اين كار فسفر را براي جذب شدن در درسترس گياه قرار مي‌دهد. آنها اغلب فسفر را زماني در خاك مخلوط مي‌كنند كه گياهان به صورت نشا هستند يا از جاي ديگري انتقال داده شده‌اند.

 

 عملكرد فسفر :

ــ رشد سريع ، ريشه زايي و رشد عادي را تحريك مي‌كند.

ــ براي تقسيم سلولي و تشكيل RNA , DNA  ضروري است .

ــ توانايي گياه را در جهت جذب آب و عناصر غذايي ديگر افزايش مي‌دهد .

ــ رشد نشا و توليد گل در گياه را تحريك مي‌كند .

ــ اندازه ي گياه و توانايي تحمل شرايط نامساعد محيطي را در آنها افزايش مي‌دهد .

ــ به فتوسنتز و توليد غذا كمك مي‌كند

ــ با ذخيره وانتقال انرژی ارتباط مستقيم دارد و سبب ايجاد ميوه‌هاي با كيفيت و مقاوم در برابر بيماري‌ها مي‌گردد .

نشانه هاي كمبود :

رشد كند ، ضعف و توقف رشد گياهان و ارغواني شدن برگ‌هاي مسن ، چون فسفر جزء عناصر الزامي در گياهان است . عنصري سيال است لذا نشانه هاي كمبود ابتدا در اندام هاي مسن اتفاق مي‌افتد.

میثاق الله توکلی، فهیمه محمد نیا، ساغر پهلوان نشان

 

کود های فسفری

 

فسفر نقش مهمي در سلامتي ريشه و توانايي گياهان براي بهتر عمل كردن در برابر بيماري‌هاي خاك از جمله پوسيدگي ريشه در گياه آووكادو بازي مي‌كند . ريشه‌ها وقتي كه فسفر كافي وجود دارد رشد مي‌كنند .

فسفر يكي از 17 عامل شيميايي مورد نياز جهت رشد و ترميم گياه است كه اغلب به نام energetiveماده انرژی زا تعریف مي‌شود زيرا اين عنصر به ذخيره و انتقال انرژي در طول فتوسنتز كمك مي‌كند  تمام گياهان در طول دوره‌ رشد سريع خود به فسفر نياز دارند . اغلب گياهان يكساله ( گياهاني كه رشد ، ترميم و مرگ آنها طي يكسال است )‌ از زمان شروع رشد خود به مقادير زيادي از فسفر نياز دارند. گياهاني مانند کاهو كه در هواي سرد مي‌رويند و ريشه هاي آنها محدود و رشد بخش هوايي آنها سريع است نيز به مقادير بالايي فسفر نياز دارند. حبوبات نيز نياز وافری به فسفر دارند . بوته ها و درخت مو به خصوص آنهايي كه در مناطق گرم با تابستان طولاني رشد مي‌كنند به مقادير محدودي از كود فسفري نياز دارند.

استخراج فسفر :

فسفر در خاك اغلب به صورت ترکیبات شيميايي وجود دارد كه نمي‌تواند به سرعت به وسيله‌ي گياه جذب شود لذا كشاورزان همگي فسفر را به خاك اضافه مي‌كنند .

منبع اصلي براي دست يابي به كود فسفري صخره هايي فسفاته است (سنگ معدن فسفات كلسيم كه در لايه هاي زمين يافت مي‌شود) صخره هاي فسفاته خرد و آسياب مي‌گردند سپس تحت تأثير موادي چون سولفور، فسفر يا نيتريك اسيد قرار مي‌گيرند تا فسفات هاي محلول متنوعي حاصل شود كه به عنوان كود مصرف می گردد . هم چنين موادي چون مونوآمونيوم فسفات ، دي آمونيوم فسفات و سوپرفسفات نيز توليد مي‌گردد .

انواع ، فرم ها و نوع جذب توسط گياه :

همه‌ي گياهان فسفر را نياز دارند . گياهان بيشتر اوقات فسفر را به فرم H₂PO₄^- و گاهي HPO₄^2- جذب مي‌كنند . فرم يوني كه جذب مي‌شود بستگي به  PH‌خاك دارد .  H₂PO₄^- در خاك‌هاي با PH پايين آسانتر جذب مي‌شود و HPO₄^2- در خاك‌هايي با  PH‌بالا جذب مي‌شود بهترين محدوده جذب فسفر بين ۵/۶ تا ۵/۷  است . اين يون‌هاي فسفاته به سهولت با خاك واكنش داده و بخشي از اجزاي آن در تثبيت مي‌گردند . تثبيت از شستشوی( Leaching ) فسفات جلوگيري مي‌كند اما البته آن را فرمي تغيير مي‌دهد كه گياهان نمي‌توانند از آن استفاده كنند . در كشاورزي سعي می شود تا وضعيت توليد گياهان از نظر مقدار فسفر مناسب باشد .

فسفر در كودها به فرم  P₂O₅ وجود دارد ،‌ اين شکل يکی از سه نوع كود صنعتي است که به دو فرم مايع و گرانولار وجود دارند ، كودهاي آلي مثل manure حاوی مقادير محدودی از فسفر هستند. كشاورزان اغلب فسفر را در اطراف ناحيه‌ي ريشه اضافه مي‌كنند ، ‌اين كار فسفر را براي جذب شدن در درسترس گياه قرار مي‌دهد. آنها اغلب فسفر را زماني در خاك مخلوط مي‌كنند كه گياهان به صورت نشا هستند يا از جاي ديگري انتقال داده شده‌اند.

 

 عملكرد فسفر :

ــ رشد سريع ، ريشه زايي و رشد عادي را تحريك مي‌كند.

ــ براي تقسيم سلولي و تشكيل RNA , DNA  ضروري است .

ــ توانايي گياه را در جهت جذب آب و عناصر غذايي ديگر افزايش مي‌دهد .

ــ رشد نشا و توليد گل در گياه را تحريك مي‌كند .

ــ اندازه ي گياه و توانايي تحمل شرايط نامساعد محيطي را در آنها افزايش مي‌دهد .

ــ به فتوسنتز و توليد غذا كمك مي‌كند

ــ با ذخيره وانتقال انرژی ارتباط مستقيم دارد و سبب ايجاد ميوه‌هاي با كيفيت و مقاوم در برابر بيماري‌ها مي‌گردد .

نشانه هاي كمبود :

رشد كند ، ضعف و توقف رشد گياهان و ارغواني شدن برگ‌هاي مسن ، چون فسفر جزء عناصر الزامي در گياهان است . عنصري سيال است لذا نشانه هاي كمبود ابتدا در اندام هاي مسن اتفاق مي‌افتد.

میثاق الله توکلی، فهیمه محمد نیا، ساغر پهلوان نشان

 

اسمز و آنتروپی

اسمز ممكن است زمانى اتفاق بیافتد كه يك غشاى نيمه تراوا وجود دارد مثل يك غشاى سلولى.

زمانى كه  يك  سلول در يك  محيط پر از آب قرار بگيرد مولكول هاى اب از بين غشاى سلولى از ناحيه اى كه غلظت ماده ى حل شده كم است (بيرون سلول) به ناحيه اى كه غلظت ماده بيشتر است (درون سلول) عبور مى كنند اين فرايند اسمز ناميده مى شود. غشاى سلول نفوذ پذيرى انتخابى دارد بنابراين فقط به مواد ضرورى اجازه ورود به سلول داده مى شود و مواد ظاهرا غیر ضرروری از سلول خارج مى شود زمانى كه غشا از دو سمت داخل و بيرون با آب خالص محصور باشد مو لكول هاى آب در هر سمت به يك ميزان عبور مى كنند و شبكه اصلى گردش آب در بين غشاها وجود ندارد اما اگر در يك طرف ماده ى حل شونده وجود داشته باشد و در طرف ديگر اب خالص وجود داشته باشد  غشا به همان ميزان مورد برخورد مولكول ها از دو طرف قرار مى گيرد اما بعضى از مولكول هايى كه به غشا برخورد مى كنند مولكول هاى حل شونده خواهند بود كه قادر به عبور از غشا نيستند بنابراين مولكول هاى اب از بين غشا از يك طرف به آرامى عبور مى كنند اين باعث گردش آب به سمت مواد حل شونده خواهد شد و با فرض سالم بودن غشا اين شبكه گردشى آرام تر شده و سرانجام متوقف خواهد شد و فشار در دو طرف مواد حل شونده متناسب می شود به طوری كه حركت در هر دو سمت برابر است (تعادل حركتى). اين مسئله مى تواند ناشى از برابر بودن پتانسيل آب دردو طرف غشا باشد يا ناشى از عوامل ممانعت کننده ای مثل پتانسيل فشار يا فشار اسمزى باشد.

اسمز همچنين مى تواند با استفاده از نظريه آنتروپى توضيح داده شود همان طور كه در بالا ذكر شد مي توان فرض كرد كه يك غشاى نفوذپذير دو محيط برابر را از هم جدا كرده است يكى حلال خالص و ديگرى محلول از آنجايى كه محلول نسبت به حلال خالص آنتروپى خيلى زيادى دارد طبق قانون دوم ترموديناميك مولكول هاى حلال در داخل محلول پخش مي شود تا زمانى كه آنتروپى سيستم تركيب شده به ماكزيمم مقدار خود برسد. زمانى كه اين اتفاق مى افتد حلال آنتروپي از دست مى دهد و محلول آنتروپى به دست مى آورد و تعادل يا همان آنتروپى ماكزيمم زمانى ايجاد مي شود كه شيب آنتروپى صفر شود. 

سلول هاى گياهى يك ديواره سلولى قوى دارند هنگامى كه جذب آب از طريق فرآيند اسمز انجام مى شود آنها شروع به متورم شدن مى كنند اما ديواره سلولى از تركيدن آنها جلوگيرى مى كند. تورژسانس به معني تورم كرده و سفت است. وقتی فشار داخل سلول آنقدر زياد مى شود كه هيچ آبى نمى تواند وارد سلول شود اين فشار مايعى يا هيدروستاتيك عكس اسمز عمل مى كند  تورژسانس براى گياهان خيلى مهم است چون كه بخش هاى سبز گياه را در برابر نور خورشيد  مقاوم مى سازد.

هنگامى كه سلول  گياهى در محلول هاى غليظ قندی قرار مى گيرند از طريق فرايند اسمز آب از دست مى دهند و چروكيده مي شوند اين دقيقا مخالف تورژسانس است  اگر شما سلولهاى گياهى را در محلول هاى غليظ  قرار دهيد و آنها را زير ميكروسكوپ ببينيد مشاهده خواهيد كرد كه جسم سلولها كوچك شده و از ديواره ى سلولى فاصله مى گيرند كه گفته مى شود آنها پلاسموليزه هستند  پلاسموليز فقط در شرايط استثنايى رخ مي دهد. در آزمايشگاه به وسيله قرار دادن سلول ها در محلول غليظ  نمك يا شكر تحريك مى شود كه باعث خارج شدن آب مي شود. اغلب از گياهان كوچك يا سلول هاى اپيدرمى پياز استفاده مي شود، دراين گياهان شيره گياهى رنگى شده و در نتيجه قابل رويت مى باشد. پلاسموليز مى تواند دو نوع باشد: به صورت پلاسموليز محدب و مقعر، پلاسموليز محدب اغلب غير قابل برگشت است در حالي كه پلاسموليز مقعر معمولا قابل برگشت است. بعد از عمل پلاسموليز وقتى سلول ها به يك محلول هيپوتونيك منتقل شوند دپلاسموليز رخ ميدهد.

 هنگامى كه سلول هاى گياهى در محلولى كه واقعا نيروى اسمزي آن شبيه سلول است قرار بگيرند، آنها در يك حالت بينابينى تورژسانس و پلاسموليز قرار مى گيرند که آن را پلاسموليز ابتدايى مى گويند.

 

لیلا پرویزی، مژگان بهزادی فر، لیلا احمدی

 

 

پتاسیم

پتاسیم به طور عمده بخش بزرگی از محتویات هیچ گیاهی را تشکیل نمی دهد ولی در فرایند های متعدد فیزیولوژی رشد گیاه نقش کلیدی دارد، از سنتز پروتئین گرفته تا تعادل و پیوستگی آب در گیاه. کاهش k موجب کمبود رشد گیاه و یا زردی و سوختگی انتهای برگ می شود. همچنان که پتاسیم در گیاه جریان دارد علائم کمبود ابتدا در برگهای پیر ظاهر می شود. از دیگر علائم کمبود پتاسیم در گیاه کاهش استحکام ساقه ی گیاه است که مشکلات بعدی در حمل و نقل مواد را بوجود می آورد و همچنین موجب کمبود مقاومت گیاه در برابر بیماری می شود. بطور کلی پتاسیم در سلولهای گیاهی نقشهای مهمی بر عهده دارد که مختصرا به آنها اشاره می کنیم:

1.  فعالیت آنزیمی: آنزیمها کاتالیستهایی برای انجام واکنشهای شیمیایی هستند که در حین واکنش مصرف نمی شوند. پتاسیم حداقل 60 آنزیم متفاوت را که در رشد گیاه موثرند فعال می کند. به این ترتیب که شکل ظاهری آنزیم را تغییر می دهد و آنرا وارد عمل می کند. همچنین آنیونهای معدنی و دیگر ترکیبات گیاه را از نظر تغذیه ای قابل مصرف می کند. پتاسیم کمک می کند تا Ph بین 7و8 باقی بماند که اپتیمم عمل بسیاری از آنزیمهاست. میزان k در سلول مشخص می کند که چند آنزیم می تواند فعال شود و نسبت فعالیت شیمیایی در آنها چگونه است. بنابراین نسبت انجام واکنش در سلول بستگی به میزان ورود k در سلول دارد.

2.  فتوسنتز: نقش k در فتوسنتز پیچیده است. نقش پتاسیم در فعالیت آنزیمی و تولید ATP در تنظیم سرعت فتوسنتز مهمتر از نقش آن در فعالیت روزنه ای است. وقتی انرژی خورشیدی به ترکیب CO2 و H2O و در نتیجه تشکیل قند منجر می شود، اولین محصول پر انرژی ATP است که به عنوان منبع انرژی در بسیاری از واکنشهای شیمیایی مصرف می شود. بار الکتریکی لازم برای تولید ATP با یون K⁺ تامین می شود. وقتی میزان K در گیاه کم باشد میزان فتوسنتز و تولید ATP نیز کم می شود و همه ی فرایندها ی وابسته به ATP کاهش می یابد. برعکس آن تنفس سلولی افزایش می یابد که باعث کاهش رشد و نمو در گیاه می شود.

3.  ترابری قندی: قندی که در فتوسنتز ساخته می شود باید در میان آوندها و قسمتهای دیگر گیاه برای مصرف و ذخیره شدن ترابری شود. سیستم ترابری مواد با استفاده از انرژی به فرم  ATP کار می کند. اگر میزان K کم شود میزان ATP نیز کم می شود و سیستم انتقال مواد نیز از کار می افتد.

4.  ترابری آب و مواد غذایی: K همچنین نقش بزرگی در نقل و انتقال آب و مواد غذایی درون آوند آبکشی دارد. وقتی میزان K کاهش یابد جابجایی نیترات و فسفات و کلسیم و منیزیم و آمینواسیدها کاهش می یابد. نقش پتاسیم در انتقال شیره ی پرورده در آوند آبکشی اغلب با آنزیمهای مخصوص و هورمونهای رشد گیاهی تداخل دارد.

5.  سنتز پروتئین: K در سنتز پروتئین ضروری است. خواندن رمزهای ژنتیکی در سلول گیاهی برای ساخت پروتئین و آنزیم که تمام فرایندهای رشد گیاه را تنظیم می کند بدون میزان کافی از پتاسیم غیر ممکن است. وقتی گیاه با کمبود این یون مواجه می شود با وجود مقدار زیاد نیتروژن قابل دسترس پروتئین نمی سازد! بجای آن تراکم مواد خام پروتئین مثل آمینواسیدها و آمیدها و نیتراتها زیاد می شود. آنزیم " نیترات ردو کتاز " ساختار پروتئین را می شکند و پتاسیم مسئول فعالیت و سنتز آن می باشد.

6.  سنتز نشاسته: آنزیمهای دخیل در سنتز نشاسته با پتاسیم فعال می شوند. پس با کاهش میزان K نشاسته کاهش می یابد در حالیکه کربوهیدراتهای قابل حل و ترکیبات نیتروژن افزایش می یابد. همچنین پتاسیم در تنظیم فعالیت فتوسنتزی و تنظیم نسبت تبدیل قند به نشاسته موثر است. در حضور پتاسیم  به اندازه ی کافی و سطوح بالای قند  نشاسته به طرف اندامهای ذخیره ای حرکت می کند.  

 

 حدیث محبعلیُ.  مریم یاسینیُ الهام بزکان

 

چرا خاکستر گیاهی تهیه می شود؟

 

دانشمندان با سوزاندن گیاه و وزن کردن خاکستر آن و با استفاده از تجربیات زراعی خود می توانند میزان تقریبی نیاز هر گیاه به عناصر معدنی را تخمین بزنند. برای مثال: گیاهان جالیزی برای رشد خود به پتاسیم نیاز دارند و سبزیجات نیاز به ازت بیشتری دارند و گیاهان دانه دار فسفر بیشتری در خود ذخیره می کنند.خاکستر گیاهی همیشه حاوی درصدی از عناصر مهم نظیر پتاسیم- کلسیم- منیزیم- فسفر- گوگرد وآهن است که جزئی ازترکیبات آلی را می سازند. در یک محلول مناسب غذائی با در نظر گرفتن احتیاجات هر گیاه و مراحل مختلف زندگی آنان نسبت عناصر تعیین می گردد. در این محاسبات باید شرایط محیطی که تاثیر فزاینده یا کاهنده ای بر احتیاجات دار.را نیز به حساب آورد.

 روشهای خاکستر کردن:

 انتخاب روش خاکستر کردن به نوع عنصر بستگی دارد و روش تهیه خاکستر خشک راحت تر و کم هزینه تر است.

    1) روش مرطوب : در این روش نمونه را مستقیم در داخل کوره می گذارند و پس از خاکستر شدن حدود 10 تا 20 میلی لیتر اسید به آن اضافه می کنند. برای اندازه گیری ازت در گیاه حتما از روش مرطوب استفاده می شود.

    2) روش خشک: در این روش اسید اضافه نمی شود. برای اندازه گیری( بر) از روش خشک استفاده می شود.

 حال برای به کمک روش استاندارد و دستگاههای مختلف، شیمیایی غلظت عناصر در خاکستر تهیه شده اندازه گیری می شود. مثلا فسفر با دستگاه اسپکتروفتومتر و سدیم و پتاسیم با دستگاه فیم فتومتر و عناصر کم مصرف را با دستگاه جذب اتمی و ازت را با دستگاه کجلدال اندازه گیری می کنند .

 خاکستر پوسته ی برنج :

 بهترین و در عین حال اقتصادی ترین حالت برای تولید خاکستر مناسب همگن و با کیفیت بالا از پوسته برنج حالتی است که عمل سوزاندن آن در دمای بین 500 تا650 درجه در مدت 2 ساعت صورت گیرد. اگر دمای سوختن زیر 500 یا بالای 650 باشد باعث بوجود آمدن سیلس های بی شکل و غیر بلوری می شود و از طرفی در دماهای بالاتر هوا (اکسیژن) کافی برای سوختن کامل پوسته و تولید خاکستر با کارایی مناسب در محیط وجود نخواهد داشت و نیز تخلیه گازهای تولید شده در شرایط سخت تری انجام می شود. بلوری و غیر بلوری بودن خاکستر تولید شده به کمک اشعه ایکس و با شیوه پراش سنجی مشخص می شود. متناسب با افزایش دمای سوختن رنگ خاکستر روشن تر و سفید تر می شود اما اگر هوای کافی موجود نباشد رنگ خاکستر تیره می شود تا جایی که در دمای 900 درجه رنگ آن سیاه می شود. 

شیوا شایقی - حدیثه رضازاده- الهه آله داغلو- فائزه حمزه خانی