انتاج المادة العضوية وتدفق الطاقة

التنافذ

مدخل لدراسة إنتاج المادة العضوية.

أهمية الماء والمواد المذابة بالنسبة للنباتات اليخضورية.

الية امتصاص الماء الاملاح المعدنية لدى للنباتات اليخضورية.

تعتبر النباتات الخضراء (اليخضورية) بداية السلاسل والشبكات الغذائية باعتبارها تشكل طبقة المنتجين، فهي قادرة على تششكبل مادتها العضوية بنفسها بدون الحاجة إلى التغذية على مواد عضوية جاهزة ولهذا فإننا نسميها ذاتية التغذية. يتطلب تركيب المادة العضوية من طرف النباتات توفر مجموعة من العناصر أهمها الماء والأملاح المعدنية من التربة، CO2 من الهواء والطاقةالضوئية لهذا نقول أنها ظاهرة التركيب الضوئي.

تساؤلات:

• كيف يتم امتصاص الماء والأملاح المعدنية من طرف النباتات الخضراء؟
• ما هي آليات التبادلات الغازیة الیخضوریة؟
• كيف يتم انتاج المادة العضوية وما هي أنواعها؟

 

 

الفصل الأول: الية امتصاص الماء و الاملاح المعدنية عند النباتات.

تعتمد النباتات في عملية انتاجها للمادة العضوية على التربة التي تأخذ منها الماء والأملاح المعدنية.

تساؤلات:

• هل تختلف آليات امتصاص الماء وآليات امتصاص الأملاح المعدنية عند النباتات اليخضورية؟
• ما هي البنيات المسؤولة عن امتصاص الماء والأملاح المعدنية عند النباتات اليخضورية؟

Iـ الكشف عن تبادلات الماء على مستوى الخلايا

1ـ ملاحظات بالعين المجردة

عندما نضع قطعا من درنات بطاطس متماثلة من حيث الحجم ونوزعها داخل انابيب اختبار تختلف من حيث تركيز السكروز داخلها فإننا نحصل على النتائج المبينة بالجدول التالي:

• تحليل :

- يتغير حجم قطع البطاطس بشكل تعاكسي مع قيمة تركيز السكروز بالوسط الخارجي. في غياب تركيز السكروز يصل حجم القطع أقصاه مما يؤكد دخول الماء إلى القطعة انطلاقا من الوسط الخارجي، بينما عند ارتفاع تركيز الوسط الخارجي يخرج الماء من القطعة.

استنتاج: تحدث تبادلات للماء بين الأنسجة والوسط الخارجي تبعا لتركيز هذا الأخير

2ـ ملاحظات مجهرية:

نضع قطعتين من بشرة البصل داخل وسطين مختلفين من حيث تركيز السكروز، الظروف التجريبية والنتائج مبينة بالوثيقة التالية:

تحليل:

• داخل الوسط الأول بدون سكروز : تحتل الفجوة حيزا كبيرا يحتل جل مساحة الخلية ويصبح اللون الأحمر فاتحا كما يغيب الحيز بين الغشاء السيتوبلازمي والجدار الهيكلي (الحيز البيغشائي).
• داخل الوسط الثاني : تحتل الفجوة حيزا ضعيفا نسبيا وتزداد قتامة اللون الأحمر كما يظهر الحيز البيغشائي

استنتاج:

• داخل الأوساط ناقصة التوتر (ذات التركيز الضعيف) يدخل الماء إلى الخلية مما يؤدي إلى ملإ كامل للفجوة : حالة الامتلاء
• داخل الأوساط مرتفعة التوتر يخرج الماء منن الخلية في اتجاه الوسط الخارجي: حالة البلزمة

خلاصة: يتحكم تركيز الوسط الخارجي في تبادل الماء بين الخلية والوسط الخارجي، ففي تركيز ضعيف يدخل الماء إلى الخلية بينما في تركيز قوي يغادر الماء الخلية في اتجاه الوسط الخارجي ونسمي هذه الظاهرة بالتنافذ أو الأسموزية.

   3 ـ تفسير الأسموزية (التنافذ)

• معطيات تجريبية:

داخل حوض نعزل وسطين مختلفين من حيث تركيز السكروز بواسطة غشاء نصف نفوذ يسمح بمرور الماء فقط، تبين الوثيقة التالية ظروف التجربة ونتائجها:

• تفسير:

تفسر ظاھرة التنافذ بانتقال الماء من الوسط الناقص التوتر الى الوسط المفرط التوتر وذلك لوجود قوة تختلف شدتها باختلاف التركيز(ترتفع بارتفاعه) وهذه القوة هي التي تجذب الماء بحثا عن التوازن وتسمى هذه القوة بالضغط التنافذي والذي يمكن حساب قيمته باستعمال الصيغة التالية:

بحيث:

 Π  : الضغط التنافذي بـ  Pa

R : ثابتة الغازات الكاملة 0.082

T درجة الحرارة المطلفة بـ K°  بحيث K=C+273

C  التركيز المولي للمادة المذابة mol/l

C=n/V   مع  n=m/M

 m  كتلة المادة المذابة و M الكتلة المولية و V الحجم

ملحوظة: بالنسبة للمحاليل المؤينة نضرب هذه القيمة في عدد الايونات المحصل عليها،مثل NaCl يتحلل الى أيونين +Na و -Cl

فتكون قيمة الضغط التنافذي:

 

الانتشار والنقل النشيط