گفتار 3 فصل 7 زیست دهم [آموزش و تدریس ویدیویی]

گفتار 3 فصل 7 زیست دهم را با آموزش و تدریس ویدیویی و توضیح به بهترین شکل یاد بگیرید. تدریس به‌روز این گفتار همراه با آموزش ویدیویی «دکتر الهه بنام» را در سایت آموزش زیست، رایگان ببینید.

در دو گفتار قبلی یاد گرفتیم که گیاهان چگونه مواد مغذی مورد نیاز خود را به دست می‌آورند. در این میان، بعضی از جانداران نیز با گیاهان همزیستی دارند. سوالی که پیش می‌آید این است که این مواد، چگونه در گیاهان منتقل می‌شوند؟ حال نوبت آن است که به آموزش سومین گفتار از هفتمین فصل زیست 10 بپردازیم.

در ابتدا، ویدیوی آموزشی این بخش را مشاهده می‌کنیم.

فیلم تدریس گفتار 3 فصل 7 زیست دهم

آموزش ویدیویی بخشی از «گفتار سوم فصل هفتم زیست دهم» را در پایین قرار داده‌ایم. مدرس این قسمت، خانم دکتر الهه بنام، رتبه 37 کنکور تجربی هستند.

در ابتدا به بررسی جابجایی مواد در مسیر کوتاه و سپس، انتقال آنها در مسیرهای بلند می‌پردازیم. در ادامه با عوامل موثر در باز و بسته شدن روزنه‌ها آشنا می‌شویم. تعریق و حرکت شیره پرورده، دو مبحث دیگری است که به آنها خواهیم پرداخت.

بیشتر بدانید: آموزش فصل هفتم زیست دهم

انتقال مواد در گیاهان از خاک به برگ؛ گفتار سوم فصل هفتم زیست دهم

آب و مواد مورد نیاز گیاهان، از طریق خاک اطراف ریشه‌ها جذب می‌شود. مواد و آب مورد نظر، در مسیرهایی به ساقه و برگ می‌رود. بخش زیادی از آب جذب‌شده، از سطح برگ‌ها به هوا تبخیر می‌شود. به خروج آب به‌صورت بخار از سطح اندام‌های هوایی گیاه، تعرق می‌گویند. تعرق، سازوکار لازم را برای جابجایی آب و مواد معدنی به برگ فراهم می‌کند.

جابجایی مواد در گیاهان را می‌توان در دو مسیر کوتاه و بلند بررسی کرد. در مسیر کوتاه، این جابجایی در سطح یاخته یا چند یاخته است. این در حالی است که در مسیرهای بلند، جابجایی مواد گاه در بعضی درختان به بیش از 100 متر می‌رسد.

در هر دو مسیر، آب، نقش اساسی را در انتقال مواد بر عهده دارد.

جابجایی مواد در مسیر کوتاه

مواد در مسیرهای کوتاه، بین یک یا چند یاخته نهایتا جابجا می‌شوند. انتقال آب و مواد در این حالت را می‌توان در عرض ریشه هم مورد بررسی قرار داد.

انتقال مواد در سطح یاخته‌ای

در این حالت، جابجایی مواد با فرایندهای فعال و غیرفعال و در حد یاخته انجام می‌شود. انتشار و انتقال فعال دو نمونه از این روش‌هاست که قبلا با آنها آشنا شدید.

بعضی پروتئین‌ها می‌توانند سرعت جریان آب را افزایش دهند. برای نمونه، می‌توان به دو مورد زیر اشاره کرد:

• انتقال آب در عرض غشای بعضی یاخته‌های گیاهی و جانوری
• جابحایی آب در غشای واکوئول بعضی یاخته‌های گیاهی

هنگام کم آبی، ساخت این پروتئین‌ها شدت پیدا می‌کند.

انتقال مواد در عرض ریشه گفتار 3 فصل 7 زیست دهم

آب و مواد محلول معدنی در عرض ریشه به سه روش «عرض غشا»، «سیمپلاستی» و «آپوپلاستی» انتقال پیدا می‌کنند.

انتقال از عرض غشا

در انتقال عرض غشایی، مواد از طریق عرض غشای یاخته جابجا می‌شوند.

انتقال سیمپلاستی

به پروتوپلاست همراه با پلاسمودسم‌ها، سیمپلاست می‌گویند. در انتقال سیمپلاستی، مواد از پروتوپلاست یک یاخته به یاخته مجاور از راه پلاسمودسم‌ها حرکت می‌کنند. آب و بسیاری از مواد محلول، قادرند از فضای پلاسمودسم به یاخته‌های دیگر بروند.

منافذ پلاسمودسم به قدری بزرگ است که پروتئین‌ها، نوکلئیک اسیدها و حتی ویروس‌های گیاهی از آن عبور می‌کنند.

انتقال آپوپلاستی

مواد محلول در مسیر آپوپلاستی، از فضاهای بین یاخته‌ای و دیواره یاخته‌ای حرکت خود را انجام می‌دهند.

درون پوست (آندودرم)

آب و مواد محلول در عرض ریشه، در نهایت به درونی‌ترین لایه پوست می‌رسند. این لایه که درون‌پوست (آندودرم) نام دارد، استوانه‌ای ظریف از یاخته‌هاست. یاخته‌های آندودرم کاملا به هم چسبیده‌اند و سدی را در مقابل آب و مواد محلول ایجاد می‌کنند.

با ادامه گفتار 3 فصل 7 زیست دهم همراه بایوبنام باشید.

نوار کاسپاری

یاخته‌های درون‌پوست در دیواره جانبی خود، نواری از جنس چوب‌پنبه (سوبرین) به نام نوار کاسپاری دارند. بنابراین، آب و مواد محلول نمی‌توانند از طریق مسیر آپوپلاستی وارد یاخته‌های درون‌پوست شوند.

یاخته‌های درون‌پوست انتقال مواد را کنترل می‌کنند. این لایه در ریشه، مانند صافی عمل می‌کند. با این حساب، مانع از ورود مواد ناخواسته یا مضر مسیر آپوپلاستی به درون گیاه می‌شوند. درون‌پوست از برگشت مواد جذب شده به بیرون از ریشه نیز جلوگیری می‌کند.

بارگیری چوبی

حرکت آب و مواد بعد از درون‌پوست، در هر سه مسیر ادامه پیدا می‌کند. آنها با انتقال به آوندهای چوبی، برای جابجایی در مسیرهای طولانی‌تر آماده می‌شوند. به این فرایند، بارگیری چوبی می‌گویند.

یاخته معبر

نوار کاسپاری در ریشه بعضی گیاهان علاوه بر دیواره‌های جانبی درون‌پوست، دیواره پشتی را نیز می‌پوشاند. از این‌رو، انتقال مواد از این یاخته‌ها را غیرممکن می‌کند. این یاخته‌ها در برش عرضی و زیر میکروسکوپ نوری، ظاهر نعلی یا U شکل دارند.

در این گیاهان، یاخته‌های درون‌پوستی ویژه‌ای به نام یاخته معبر وجود دارند. این یاخته‌ها در اطراف خود، نوار کاسپاری ندارند. به دلیل این ساختار، انتقال مواد به آوندها از طریق آنها انجام می‌شود.

بیشتر بدانید: تدریس گفتار یک فصل هفت زیست دهم

انتقال آب و مواد معدنی در مسیرهای بلند

شیره خام در گیاهان، گاه تا فواصل بسیار طولانی جابجا می‌شود. انتشار، نمی‌تواند پاسخگوی فواصل طولانی باشد. جریان توده‌ای، جابجایی مواد در مسیرهای طولانی را بر عهده دارد. سرعت انتشار آب و مواد در گیاه، چند میلی‌متر در روز است. این در حالی است که در جریان توده‌ای، سرعت انتقال تا چندین متر در روز می‌رسد.

جریان توده‌ای در آوندهای چوبی تحت اثر دو عامل، همراه با خواص ویژه آب انجام می‌شود. در ادامه گفتار 3 فصل 7 زیست دهم، با این دو آشنا می‌شویم.

فشار ریشه‌ای

یاخته‌های درون‌پوست و یاخته‌های زنده پیرامون آوندهای ریشه، با انتقال فعال، یون‌های معدنی را به درون آوندهای چوبی منتقل می‌کنند. در این فرایند، سه کار به ترتیب انجام می‌شود:

• افزایش مقدار یون‌های معدنی
• بالا رفتن فشار اسمزی
• و در نهایت ورود آب به درون آوند چوبی

در اثر تجمع آب و یون‌ها، فشار در آوندهای چوبی ریشه افزایش می‌یابد. این امر، باعث ایجاد فشار ریشه‌ای می‌شود. فشار ریشه‌ای، شیره خام را به سمت بالا هل می‌دهد. با این حال در بیشتر گیاهان، نقش کمی داشته و شیره خام را نهایتا چند متر به بالا می‌فرستد.

تعرق گفتار 3 فصل 7 زیست دهم

تعرق، عامل اصلی انتقال شیره خام است. در این فرایند، تعرق ایجاد شده از سطح برگ، باعث به وجود آمدن مکش می‌شود. علت تعرق نیز حرکت آب از محل دارای آب بیشتر به محل با آب کمتر است. ستون آب درون آوندهای چوبی، پیوسته است. این پیوستگی، به علت ویژگی‌های هم‌چسبی و دگرچسبی مولکول‌های آب است.

بیشتر تعرق گیاهان، از روزنه‌های برگ انجام می‌شود. نیروی مکش تعرق ممکن است در یک روز گرم، منجر به کاهش قطر تنه یک درخت شود. با این حال، این کاهش اندک است. اگر دیواره آوندهای چوبی استحکام کافی نداشت، به‌راحتی در اثر مکش تعرق، له میشد.

تعرق در گیاهان از طریق روزنه‌های هوایی، پوستک و عدسک‌ها امکان‌پذیر نیست. بیشتر تبادل گازها و در نتیجه تعرق برگ‌ها از منفذ (روزن) بین یاخته‌های نگهبان روزنه هوایی انجام می‌شود.

زونه‌های هوایی با باز و بسته شدن، قادرند مقدار تعرق را تنظیم کنند. باز و بسته شدن روزنه به‌دلیل ساختار خاص یاخته‌های نگهبان روزنه و تغییر فشار تورژسانس آنهاست. جذب آب به دنبال انباشت مواد محلول در یاخته‌های نگهبان روزنه انجام می‌شود.

عوامل محیطی و عوامل درونی گیاه، باز و بسته شدن روزنه‌ها را تنظیم می‌کنند. نور، یکی از این عوامل است که در یاخته نگهبان، انباشت ساکارز و یون‌های ^–Cl و ⁺K را تحریک می‌کند. در اثر این تحریک، فشار اسمزی یاخته‌ها افزایش یافته و آب از یاخته‌های مجاور، به یاخته‌های نگهبان روزنه وارد می‌شود.

با ورود آب به یاخته‌های نگهبان، آنها دچار تورژسانس شده و به علت ساختار ویژه‌ای که دارند، روزنه باز می‌شود. بسته شدن روزنه‌ها هم، به علت خروج آب از یاخته‌های نگهبان روزنه انجام می‌شود.

ساختار یاخته‌های نگهبان روزنه

دیواره یاخته‌های نگهبان روزنه با جذب آب، افزایش طول پیدا می‌کنند. یکی از دلایل آن، آرایش شعاعی رشته‌های سلولزی است. آنها مانند کمربندی دور دیواره یاخته‌های نگهبان روزنه قرار دارند. این کمربندهای سلولزی، هنگام تورژسانس یاخته، مانع از گسترش عرضی یاخته می‌شوند. با این حال، جلوی افزایش طول یاخته را نمی‌گیرند.

عامل دیگر، اختلاف ضخامت در دیواره یاخته‌های نگهبان روزنه است. دیواره پشتی یاخته به علت ضخامت کمتر، هنگام تورژسانس، بیشتر منبسط می‌شود. این دو ویژگی کمک می‌کنند که هنگام جذب آب و تورژسانس، یاخته‌ها خمیدگی پیدا کنند و روزنه هوایی باز شود. در این حالت، امکان تبادل گازها فراهم می‌شود و باید آن را به خوبی در گفتار 3 فصل 7 زیست دهم یاد بگیرید.

عوامل موثر بر باز و بسته شدن روزنه‌ها

از مهم‌ترین عوامل محیطی موثر بر حرکات روزنه‌های هوایی گیاهان، تغییرات زیر است:

• مقدار نور
• دما
• رطوبت
• کربن دی اکسید

عوامل درونی نیز در این زمینه تاثیر گذارند. از آنها می‌توان به مقدار آب و هورمون‌های گیاهی اشاره کرد.

افزایش مقدار نور، دما و کاهش کربن دی اکسید، تا حدی معین، باعث باز شدن روزنه گیاهان می‌شود. برعکس آن، کاهش شدید رطوبت هوا، منجر به بسته شدن روزنه‌ها می‌گردد.

رفتار روزنه‌ای برخی گیاهان نواحی خشک در حضور نور متفاوت است. مثلا روزنه بعضی کاکتوس‌ها در طول روز بسته است تا از هدر رفتن آب جلوگیری شود. گیاهان مناطق بیابانی، سازگاری‌های دیگری نیز دارند. از این سازگاری‌ها، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کاهش تعداد روزنه‌ها
• کاهش تعداد یا سطح برگ‌ها

فعالیت 3 صفحه 109 زیست دهم (مشاهده روزنه‌های سطح پشتی برگ)

الف) یک برگ شاداب تره را انتخاب کرده و سطح پشتی و رویی آن را مشخص کنید.

ب) برگ را از محل رگبرگ میانی به بیرون شکسته ولی روپوست را پاره نکنید. هر نیمه را به نحوی به طرفین بکشید تا روپوست نازک آن از بافت‌های زیرین جدا شود. این کار اگر با دقت انجام شود، روپوست غشایی و بی‌رنگ را جدا می‌کند.

پ) نمونه را در یک قطره آب، روی تیغه شیشه‌ای قرار دهید و با تیغک بپوشانید. یاخته‌های روپوست و نگهبان روزنه را در بزرگ‌نمایی‌های مختلف مشاهده کنید. آیا می‌توانید سبزدیسه‌ها را در این یاخته‌ها ببینید؟

ت) تعداد روزنه‌های موجود در میدان دید را شمارش کنید. تعداد روزنه را در واحد سطح برگ تعیین کنید.

ث) با استفاده از تیغ تیز و با احتیاط، نمونه‌های روپوست پشتی را از برگ گیاهان میخک، شمعدانی و برگ بیدی تهیه و زیر میکروسکوپ مشاهده کنید. یاخته‌های روپوست و نگهبان روزنه را در این گیاهان و تره مقایسه کنید.

جواب فعالیت 3 صفحه 109 گفتار 3 فصل 7 زیست دهم

پ) بله، اندامک‌های درشت قابل مشاهده هستند.

ت) تعداد روزنه‌ها از 3 تا 9 عدد متغیر است. با توجه به بزرگ‌نمایی میکروسکوپ می‌توان مساحت میدان دید و تعداد روزنه‌ها را در واحد سطح (معمولا میکرومتر مربع) محاسبه کرد.

ث) روزنه هوایی و روپوست برگ بیدی ← چهار یاخته همراه دوبه‌دو بر هم عمودند. دو یاخته کوچک‌تر موازی با دو یاخته بعدی قرار دارند. همچنین، دو یاخته همراه بزرگ‌تر بر این چهار یاخته عمودند.

تعریق

تعرق در دو حالت کاهش پیدا می‌کند:

• هنگام شب
• در هوای بسیار مرطوب

با این حال، یاخته‌های درون‌پوست همچنان به پمپ کردن یون‌های معدنی به درون استوانه آوندی ادامه می‌دهند. مقدار آبی که در اثر فشار ریشه‌ای به برگ‌ها می‌رسد، ممکن است از مقدار تعرق آن از سطح برگ بیشتر باشد. در این صورت، آب به شکل قطراتی از انتها یا لبه برگ‌های بعضی گیاهن علفی خارج می‌شود. به این فرایند، تعریق می‌گوییم.

شرایط محیطی ایجادکننده تعریق، درست مشابه شرایط ایجاد شبنم است. با این حال، نباید آنها را با همدیگر اشتباه بگیریم. «تعریق» از ساختارهای ویژه‌ای به نام روزنه‌های آبی انجام می‌شود و نشانه فشار ریشه‌ای است. این روزنه‌ها همیشه باز هستند و محل آنها در انتها یا لبه برگ‌هاست.

فعالیت 4 صفحه 110 زیست دهم (مشاهده باز و بسته شدن روزنه‌های هوایی)

الف) همانند فعالیت قبل، روپوست تره یا کاهو را تهیه کنید و درون محلول‌های 0.5 درصد KCl، آب خالص و آب نمک 4 درصد در روشنایی قرار دهید. مشابه این نمونه‌ها را تهیه و در تاریکی قرار دهید.

ب) پس از 15 دقیقه، روپوست را در یک قطره از همان مایعی که درون آن قرار دارد، زیر میکروسکوپ مشاهده کنید. در کدام محلول‌ها روزنه‌ها باز و در کدام بسته‌اند؟ آیا میزان باز یا بسته بودن روزنه‌ها یکسان است؟ چرا؟

پ) پس از 15 دقیقه نمونه‌های تاریکی را به سرعت زیر میکروسکوپ مشاهده کنید. چرا باید به سرعت آنها را مشاهده کنیم؟ وضعیت روزنه‌ها را با مرحله قبل مقایسه کنید.

جواب فعالیت 4 صفحه 110 گفتار 3 فصل 7 زیست دهم

ب) میزان باز و بسته شدن روزنه‌ها تابع عوامل بیرونی و درونی است و اگر همه شرایط به جز یکی ثابت باشد، می‌توان نتیجه گرفت که آن متغیر، عامل رفتار روزنه‌هاست. دهانه روزنه‌هایی که در محلول KCl و آب خالص قرار دارند، باز و روزنه‌هایی که در نمک 4درصد قرار دارند، بیشتر بسته هستند.

میزان باز و بسته بودن روزنه‌ها، یکسان نیست. روزنه‌های تیمار تاریکی همگی بسته‌اند. در محلول‌های روشنایی میزان باز و بسته بودن وابسته به غلظت مواد محلول است. روزنه‌های درون آب مقطر در حالت تورژسانس زیاد قرار داشته و بیشتر باز هستند. روزنه‌های درون محلول KCl تورژسانس کمتری انجام داده و دهانه آنها کمتر باز است.

پ) بیشتر روزنه‌ها به علت عملکرد پمپ‌های پتاسیم و کلر در مجاورت نور و نیز تجمع بعضی از قندها در یاخته‌های نگهبان روزنه بسته می‌شوند. نور، محرک باز شدن روزنه‌هاست.

بیشتر بدانید: تدریس گفتار دو فصل هفت زیست دهم

حرکت شیره پرورده

شیره پرورده، درون آوندهای آبکشی حرکت می‌کند. حرکت شیره پرورده در همه جهات، امکان‌پذیر است. به بخشی از گیاه که ترکیبات آلی مورد نیاز بخش‌های دیگر گیاه را تامین می‌کند، محل منبع می‌گویند. محل مصرف، بخشی از گیاه است که ترکیبات آلی به آنجا رفته و ذخیره (مثلا ریشه) یا مصرف (گل) می‌شوند.

برگ‌ها، از مهم‌ترین محل‌های منبع هستند. بخش‌های ذخیره‌کننده مواد آلی، هنگام ذخیره این مواد، محل مصرف و هنگام آزادسازی آن، محل منبع به شمار می‌آیند.

برای تعیین سرعت و ترکیب شیره پرورده، می‌توان از شته‌ها استفاده کرد.

چگونگی حرکت شیره پرورده

حرکت شیره پرورده از طریق سیتوپلاسم یاخته‌های زنده آبکشی و از یاخته‌ای به یاخته دیگر انجام می‌شود. با این حساب، حرکت شیره پرورده از شیره خام، کندتر و پیچیده‌تر است.

الگوی جریان فشاری

ارنست مونش گیاه‌شناس آلمانی، برای جابجایی شیره پرورده، الگوی جریان فشاری را ارائه داده است. این الگو متشکل از 4 مرحله زیر است:

1. قند و مواد آلی در محل منبع، به روش انتقال فعال، وارد یاخته‌های آبکش می‌شوند. به این عمل، بارگیری آبکشی می‌گویند.
2. با افزایش مقدار مواد آلی و به ویژه ساکارز، فشار اسمزی یاخته‌های آبکشی افزایش پیدا می‌کند. در نتیجه، آب از یاخته‌های مجاور آوندهای چوبی به آوند آبکش وارد می‌شود.
3. در یاخته‌های آبکشی، فشار افزایش یافته و در نتیجه محتویات شیره پرورده به صورت توده‌ای از مواد به سوی محل دارای فشار کمتر (محل مصرف) به حرکت درمی‌آید.
4. در محل مصرف، مواد آلی شیره پرورده، با انتقال فعال، باربرداری (باربرداری آبکشی) و آنجا مصرف یا ذخیره می‌شوند.

تولید و مصرف مواد آلی در گیاهان

گیاهان، مواد آلی را به‌صورت تنظیم‌شده، تولید و مصرف می‌کنند. ممکن است در گل‌دهی یا تولید میوه، گاهی تعداد محل‌های مصرف بیش از حد باشند. این امر تا جایی پیش می‌رود که محل‌های منبع نمی‌توانند مواد غذایی آنها را فراهم کنند. در چنین مواردی احتمال دارد که گیاه، بعضی گل‌ها، دانه‌ها و یا میوه‌های خود را حذف کند. اینگونه، مقدار کافی مواد قندی به محل‌های مصرف باقی مانده می‌رسد.

در باغبانی، از این روش به نحوی اصولی بهره می‌برند. باغبان‌ها برای داشتن میوه‌های درشت‌تر، تعدادی از گل‌ها یا میوه‌های جوان را می‌چینند. در این صورت، درختان میوه‌هایی کمتر، ولی درشت‌تر به‌بار می‌آورند.

جمع بندی گفتار 3 فصل 7 زیست دهم

در ابتدای این مقاله از سایت بایوبنام، آموزش ویدیویی گفتار سه فصل هفت زیست 10 را ارائه دادیم. مدرس این ویدیوی آموزشی، سرکار خانم دکتر الهه بنام، رتبه 37 کنکور تجربی هستند. پس از آن سعی کردیم با دسته‌بندی درست و بیانی شیوا، تمام مطالب و نکات زیست دهم فصل هفتم گفتار سوم را پوشش دهیم.

لازم به ذکر است که جواب فعالیت‌های کتاب درسی را نیز در این مقاله آورده‌ایم. چنانچه نظر و پیشنهادی دارید، از طریق بخش نظرات با ما در میان بگذارید.

سعید نوراللهی

من سعید نوراللهی هستم، متخصص تولید محتوا و سئو با بیش از یک دهه تجربه در حوزه آموزش و کنکور. سال‌ها در زمینه بهینه‌سازی و مدیریت محتوای سایت‌های آموزشی فعالیت کرده‌ام و تمرکزم روی ارائه محتوای علمی و کاربردی برای دانش‌آموزان و داوطلبان کنکور است.