مشروع بحثي "لماذا يتغير لون الأوراق في الخريف." مشروع "لماذا تغير النباتات لونها؟" لماذا يتغير لون أوراق الأشجار في الخريف؟

في الخريف، تغير الغابات والحدائق المتساقطة لون أوراقها. يتم استبدال ألوان الصيف الرتيبة بمجموعة واسعة من الألوان الزاهية.

تصبح أوراق شعاع البوق والقيقب والبتولا صفراء فاتحة، والبلوط - أصفر بني، والكرز، والروان والبرباريس - قرمزي أحمر، وكرز الطيور - أرجواني، وprivet و euonymus - أرجواني، أسبن - برتقالي، ألدر - بني-أخضر باهت. مسحة.

ومع ذلك، لا يقتصر التغير في لون الأوراق في الخريف على الأشجار والشجيرات فحسب، بل يمتد أيضًا إلى الأعشاب منخفضة النمو. أوراق الشجر من الأعشاب الصغيرة والشجيرات الصغيرة، وخاصة الشجيرات القزمية التي تشكل سجادًا أشعثًا، تكتسب درجات اللون الأحمر والأرجواني والأصفر مع جميع الظلال الانتقالية، وليست أقل سطوعًا من الزهور الحية.

يرجع التغير في اللون إلى التغيرات العميقة في النشاط الحيوي لأنسجة الأوراق مع اقتراب فصل الشتاء غير المواتي. في فصلي الربيع والصيف، يتم توزيع البلاستيدات الخضراء بشكل متساوٍ تقريبًا في طبقة جدار البروتوبلازم. هذا يسبب اللون الأخضر الساطع للأوراق. مع بداية برد الخريف، تتجمع البلاستيدات الخضراء في كتل مدمجة، ووفقًا لبعض العلماء، تنفصل البروتوبلازم عن جدران الخلايا. يؤدي هذا إلى تغير الأوراق من اللون الأخضر الفاتح إلى اللون الداكن والباهت. يتم ملاحظة مثل هذه التغيرات الموسمية في لون الإبر بوضوح في الصنوبريات دائمة الخضرة لدينا: شجرة التنوب والصنوبر والعرعر وما إلى ذلك.

وفي الغالبية العظمى من الأشجار والشجيرات في المناطق الباردة والمعتدلة، اتجه التكيف مع فصل الشتاء مع صقيعه نحو تكوين أشكال متساقطة الأوراق تتساقط أوراقها لفصل الشتاء. ألوان الخريف للأشجار المتساقطة هي نتيجة لموت أوراق الشجر المرتبطة بهذا الموسم. في الأوراق، جنبا إلى جنب مع الصباغ الأخضر - الكلوروفيل، هناك دائما أصباغ صفراء - زانثوفيل، كاروتين وغيرها، وهي غير مرئية خلف الكلوروفيل، الذي يحتوي على سطوع أكبر. في الخريف، في الأنواع المتساقطة، أثناء تحضير الأوراق للسقوط، يتم تدمير الكلوروفيل، وتصبح الأصباغ الصفراء، التي كانت ملثمة سابقًا بالكلوروفيل، مرئية. وفي هذه الحالة فإن الصبغات الصفراء لا تتغير كيميائيا.

يختلف الوضع مع ألوان أوراق الشجر الحمراء والزرقاء وغيرها. هنا، يتم تدمير الكلوروفيل بالطريقة المعتادة، ولكن هذا يرافقه أيضًا تكوين صبغة تلوين جديدة، الأنثوسيانين.

التغيير في لون الأوراق يتبعه سقوطها - سقوط أوراق الخريف. يعد سقوط الأوراق أحد أهم وسائل التكيف ضد ظروف الشتاء غير المواتية للنبات.

تعتبر الأوراق المتساقطة من سمات جميع الأشجار والشجيرات وتنبع من خصائص نمو هذه المجموعة من النباتات. تصبح الأوراق القديمة مظللة بشكل متزايد مع نمو التاج. واحتمال استيعابهم يتضاءل بشكل متزايد. الأوراق القديمة تموت تدريجيا وتسقط. وفي المناخ الاستوائي الرطب، يحدث هذا التغير في الأوراق بشكل تدريجي، ولا يقتصر على وقت محدد من السنة. غالبًا ما تكون كل ورقة قادرة على العيش والاستيعاب لعدة سنوات. الأشجار والشجيرات في المناطق الاستوائية الرطبة عادة ما تكون دائمة الخضرة. في مناخنا الشمالي، تعيش الأشجار وتتطور أثناء التغير السنوي في الصيف والشتاء القاسي. في ظل هذه الظروف، طور الانتقاء الطبيعي دورية موسمية صارمة في توقيت سقوط الأوراق، مع تساقط سنوي لجميع أوراق الشجر مرة واحدة في السنة - في الخريف. وهكذا نشأ النفضية. تكمن الأهمية الرئيسية لتساقط أوراق الخريف في أنه من خلال فقدان الأوراق، يتم حفظ النباتات من الجفاف، الأمر الذي قد يؤدي إلى الموت الحتمي. توفر الأوراق سطحًا ضخمًا لتبخر الرطوبة الموجودة في النبات. في الموسم الدافئ، يتم تجديد فقدان الرطوبة هذا بالتساوي من خلال تدفقها من التربة، حيث تمتصها الجذور. ولكن عندما تبرد التربة، يتناقص نشاط شفط الشعيرات الجذرية؛ إنه يتناقص كثيرًا لدرجة أنه على الرغم من انخفاض تبخر الرطوبة من الأوراق بسبب انخفاض درجة الحرارة أيضًا، إلا أنه لم يعد من الممكن تعويض فقدان الماء بواسطة النبات.

يمكن أن تتحرك المياه من الجذور إلى تيجان الأشجار حتى عند درجات حرارة أقل من الصفر. ولكن بالفعل عند -6.-7°، تصبح سرعة هذه الحركة وكمية الماء الممتص ضئيلة. مع انخفاض إضافي في درجة الحرارة، تتجمد الفروع تماما، ويتوقف تدفق المياه تماما، وتفقد البراعم الرطوبة من التبخر (بتعبير أدق، تسامي الجليد) تتوقف عن تجديدها. تكمن أهمية سقوط أوراق الخريف في المقام الأول في الانخفاض الحاد في سطح التبخر خلال فصل الشتاء، وبالتالي فقدان النبات للمياه.

من خلال فقدان أوراقها، تفقد النباتات الكثير من المواد العضوية التي تكونت خلال فصل الصيف. ومع ذلك، يتم إزالة أثمنها، كما رأينا، من الأوراق إلى الأجزاء الداخلية للنبات.

لا تترك الأوراق العناصر الغذائية الاحتياطية مثل النشا والسكر والدهون (الزيوت) فحسب، بل تترك أيضًا العناصر الأكثر أهمية - المواد البروتينية - التي كانت تتحلل سابقًا إلى مواد أبسط قابلة للذوبان. حتى المعادن الأكثر قيمة (على سبيل المثال، مركبات الفوسفور)، كما يتضح من التحليل الكيميائي للأوراق الذي تم إجراؤه قبل سقوط الورقة، تتم إزالتها من الأوراق. ولكن إلى جانب هذا، تتم أيضًا إزالة بعض المنتجات غير المناسبة. وهكذا، بحلول نهاية الصيف، يتراكم عدد كبير من بلورات أكسالات الجير في الأوراق. هذه المادة هي نتاج النفايات من عملية التمثيل الغذائي. في ضوء ذلك، يمكن أيضًا اعتبار تساقط أوراق الخريف بمثابة وظيفة إخراجية للنبات، تحدث مرة واحدة في السنة، ولكن على نطاق واسع.

هناك اتجاه آخر للتكيف أدى إلى تساقط الأوراق، وهو التكيف لتحمل موسم الجفاف الحار. أعلى تطوريكتسب هذا النوع من الأوراق المتساقطة في المناطق الاستوائية - في السافانا. ولكن حتى داخل رابطة الدول المستقلة في المناطق الصحراوية وشبه الصحراوية، فإن سقوط أوراق الصيف في بداية فترة الجفاف الحار له أهمية كبيرة. ويلاحظ أيضا سقوط أوراق الصيف في العديد من الشجيرات الفرعية، على سبيل المثال، في الشيح وعدد من Solyankas. في الخريف، إذا كان هناك مطر، يتم استئناف تكوين الأوراق في هذه النباتات. الأهمية البيولوجيةتساقط أوراق الصيف هو نفس تساقط أوراق الخريف - مما يحمي النبات من الجفاف.

آلية سقوط الأوراق هي على النحو التالي. قبل سقوط الأوراق، تظهر طبقات من الخلايا الخاصة ذات الجدران الرقيقة عند قاعدة أعناقها. هذه هي ما يسمى طبقات الفصل. وبسبب تكاثر هذه الخلايا بسرعة في الخارج، مقابل الطبقة الفاصلة، يظهر انتفاخ يختلف عن الأنسجة القديمة الخشنة في لون أفتح وبعض الشفافية. وعندما تصل الطبقات المنفصلة إلى السمك المناسب، تنفصل خلاياها ذات الجدران الرقيقة عن بعضها البعض، ولا تتمزق الأصداف أو تتلف في أي مكان. في جميع الاحتمالات، يتم إذابة المادة بين الخلايا التي تربطها بالأحماض العضوية، مما يؤدي إلى انتهاك الاتصال بين الخلايا وسقوط الأوراق. وهذا يحدث حتى من تلقاء نفسه، في غياب الأسباب الخارجية المحفزة.

في بعض الأحيان لا تتشكل الطبقة المنفصلة في الجزء السفلي من السويقات، ولكنها تقع بحيث تبقى بقايا صغيرة الحجم من السويقات، والتي تعمل كحماية للبرعم الذي يتطور في إبطها، على سبيل المثال، في الياسمين. في الأوراق المعقدة، تظهر الطبقة المنفصلة، ​​بالإضافة إلى قاعدة السويقة الرئيسية، في مستوى أدنى من كل ورقة. السطح في موقع فصل السويقات مغطى بطبقة من الفلين ويكون دائمًا ناعمًا وذو شكل محدد لكل نوع من النباتات.

تتطلب الخلايا التي تشكل الطبقة الفاصلة درجة حرارة معينة لتتكاثر بيئة خارجية. يمكن للصقيع المبكر والمفاجئ في بعض السنوات أن يمنع ظهور طبقات مقسمة، ثم تتجمد الأوراق قبل أن يتاح لها الوقت للتساقط. في مثل هذه السنوات، تبقى الأوراق البنية الجافة على العديد من الأشجار طوال فصل الشتاء.

وتبين أن وقت ظهور الطبقة الفاصلة يعتمد على طول فترة النهار: فكلما كانت أقصر، كلما ظهرت الطبقة الفاصلة بشكل أسرع. وبالتالي فإن قصر النهار في الخريف يعد من العوامل التي تحفز تساقط الأوراق.

من خلال التغيرات في الأنسجة المشابهة لتلك الموصوفة، يتم أيضًا فصل بتلات الزهور والأسدية والزهور نفسها التي تظل غير ملقحة، والفواكه الناضجة، وأعناق الأوراق، إذا تمزقت الشفرات منها، وما إلى ذلك في بعض الأحيان. وبالتالي، يكون سقوط الأوراق فقط حالة خاصة من عدد من الظواهر المتجانسة.

مدة سقوط الأوراق أشجار مختلفةليس نفس الشيء. لذلك، في الجنكة، يستمر سقوط الأوراق بضعة أيام فقط، وفي البوق والبلوط - لعدة أسابيع، وفي الخريف يسقط جزء فقط من أوراق هذه الأشجار، والباقي يسقط فقط في نهاية فصل الشتاء. وهناك أيضا اختلاف في الصدد التالي. وفي بعض الأشجار، تبدأ الفروع الخارجية بالانكشاف عن الأوراق، ومن هنا يصل تساقط الورقة تدريجياً إلى القاعدة؛ للآخرين لديه غير إتجاه. ومن أمثلة الرتبة الأولى أشجار الدردار والبندق والزان، ومن أمثلة الرتبة الثانية الزيزفون والصفصاف والحور والكمثرى.

9. تأثير العوامل اللاأحيائية على نمو النبات وتطوره

درجة حرارة

تطورت ملامح تطور النبات في السلالة على مدى آلاف السنين تحت التأثير المستمر للعوامل البيئية. سمة مميزة للمناخ المنطقة المعتدلةهو وجود فترة باردة من السنة تقطع موسم نمو النباتات. في معظم النباتات، الخصائص البيولوجيةالتي تطورت في مناخ معتدل، والحد الأدنى لدرجة الحرارة للتنمية يقترب من 5 درجات. ويمكن التعبير عن العلاقة بين معدل تطور هذه النباتات ودرجة حرارة الهواء بالمعادلة: ن(ر – 5°) = أ،أين ف -عدد الأيام في فترة معينة، ر –متوسط ​​درجة حرارة الهواء لهذه الفترة. مقاس (ر – 5°) ويسمى متوسط ​​درجة الحرارة الفعالة لهذه الفترة، و5° هو الحد الأدنى لدرجة الحرارة الفعالة للنباتات في المناخات المعتدلة، أ -مجموع درجات الحرارة الفعالة لفترة ما أو مجموع الفروق بين متوسط ​​درجة الحرارة اليومية ودرجة الحرارة الفعالة الصفرية.

يتم حساب مجموع درجات الحرارة الفعالة لفترة معينة على النحو التالي: لكل يوم من الفترة، يتم تدوين متوسط ​​درجات حرارة الهواء اليومية ويتم طرح 5 درجات من كل قيمة، ويتم تلخيص الاختلافات الناتجة.

يعتمد المستوى الذي تقع فيه درجة الحرارة الأولية لتطور النبات على الظروف التي تطورت فيها خصائصها البيولوجية خلال فترة طويلة جدًا من تطور أشكال النباتات تحت تأثير التغيرات في الظروف الحرارية للوجود. وبالتالي، فإن الحدود الدنيا لدرجة الحرارة الفعالة للنباتات التي تطورت في المناخات الاستوائية وشبه الاستوائية تكون عند مستوى مرتفع نسبيًا: الطماطم - 15 درجة، نباتات الحمضياتوالأرز -10°، والقطن - حوالي 13°، إلخ.

إن تسارع نمو النبات مع زيادة درجة الحرارة له حدوده. عند درجة حرارة معينة تصل أعلى سرعةومع تطور هذه العملية، تحافظ المحطة على هذه السرعة، على الرغم من الزيادة الإضافية في الضغط الحراري للبيئة. على سبيل المثال، مع متوسط ​​درجة حرارة يومية تبلغ 18 درجة مئوية، تصل الفترة من زرع البذور إلى الإنبات إلى أربعة أيام في الجاودار الشتوي، أما بالنسبة للقمح الشتوي والربيعي فهي 5 أيام. عند درجات حرارة أعلى من 18 درجة، لم تعد مدة هذه الفترة تتناقص.

إذا توافرت الظروف اللازمة للنمو، تكون بداية المراحل المبكرة من التطور النباتات العشبيةيحدث اعتمادا على درجة حرارة البيئة. بعد الانتهاء من المرحلة الضوئية وتأسيس الإزهار الجنيني، تعتمد مدة فترة التكاثر بأكملها وأجزائها على درجة الحرارة فقط. يعتمد تكوين الأذن في المحاصيل الشتوية على الحفاظ على الأوراق وبراعم الساق بعد فترة الشتاء. عندما يتم الحفاظ على الأوراق وبراعم الجذع الرئيسية، يبدأ تكوين الأذن (الظهور في الأنبوب) بعد وقت قصير من استئناف موسم النمو.

الجدول 5. قيم مجاميع درجات الحرارة الفعالة للحبوب

تؤثر وتيرة التطور على إنتاجية النبات. ومع زيادة مدة الفترة من التوجه إلى النضج الشمعي للحبوب يزداد حجم الحبة ووزنها. لذلك، مع مدة هذه الفترة للقمح الربيعي وبعض أصناف القمح الطري الأخرى 23 يومًا، تزن 1000 حبة في حالة الجفاف الهوائي حوالي 23 جرامًا، ومع مدة 50 يومًا - حوالي 50 جرامًا.

باستخدام مجموع درجات الحرارة الفعالة كمؤشرات للعلاقة بين معدل نمو النبات ودرجة الحرارة، يمكن للمرء الحكم على مدة أهم فترات الطور البيني، وتحديد مسار نمو النبات، سواء للفترات الماضية أو القادمة، و إجراء حسابات أخرى.

الأشجار والشجيرات

في معظم أراضي روسيا، تبدأ النباتات الخشبية المتساقطة التي نشأت في المناخات المعتدلة في النمو بعد فترة طويلة من نهاية فترة السكون العميق. في الأيام الأولى، عندما تتجاوز درجة حرارة الهواء 5 0، تبدأ البراعم في الانتفاخ. نظرًا لأن تطور الأعضاء المضمنة في البراعم يحدث بسبب المواد الاحتياطية المتراكمة في العام السابق، فإن معدل نمو الأعضاء الخضرية في الربيع وتطور الأعضاء المزهرة يعتمد على درجة الحرارة المحيطة.

الجدول 6. قيم مجاميع درجات الحرارة الفعالة

للنباتات الخشبية

وهذا هو السبب في أن مجموعات درجات الحرارة الفعالة المتراكمة وقت الإزهار أو تطور الأوراق الأولى لكل نوع من الأشجار تظل ثابتة للغاية سواء في منطقة معينة في سنوات مختلفة أو في ظروف مادية وجغرافية مختلفة.

أنواع النباتات (الأنظمة النباتية)
وأنواع تأثير درجة الحرارة على نمو النبات

الفانيروفيت عبارة عن نباتات وأشجار وشجيرات طويلة الساق، وتقع براعمها الموجودة على البراعم عالياً فوق سطح التربة والغطاء الثلجي. تعتمد بداية موسم نموها في الربيع في المقام الأول على درجة حرارة الهواء. وتشمل هذه النباتات البتولا والبلوط والصنوبر وغيرها.

نباتات شامية ، أو نباتات وشجيرات قزمة ، تقع براعمها المريحة فوق سطح التربة ، ولكنها تقضي الشتاء تحت الثلج (على سبيل المثال ، التوت الأزرق ، التوت البري ، الخلنج).

الفطريات الكيميائية. تقضي البراعم الشتاء تحت الغطاء الثلجي والأجزاء الميتة من النباتات (على سبيل المثال، الخبز الشتوي، الفراولة، الراوند، أنف العجل، زهرة الربيع، إلخ). وترتبط بداية موسم النمو بذوبان الغطاء الثلجي وارتفاع درجة حرارة طبقات الهواء السطحية.

Cryptophytes هي نباتات معمرة. البراعم تقضي الشتاء في التربة في المصابيح والدرنات.

Therophytes هي نباتات سنوية تقضي فترة الشتاء على شكل بذور. وتشمل هذه معظم النباتات المزروعة. تبدأ الكريبتوفيتات والنباتات الثيروفيتية في الإنبات عند تسخينها بدرجة كافية الطبقات العلياتربة.

تتأثر المراحل الفردية من التطور بتغيرات الطقس الموسمية. وهكذا، في الأشجار والشجيرات المزهرة المبكرة، تتشكل براعم الزهور في الصيف السابق، والتي تؤثر الظروف الجوية على تطورها. يعتمد تطور النباتات التي تزدهر في الربيع بشكل أساسي على درجة حرارة الفترة السابقة للإزهار. من الممكن تمامًا تطبيق قاعدة مجموع درجات الحرارة عليهم. بالنسبة للإزهار الصيفي، بالإضافة إلى مجموع درجات الحرارة، فإن توزيع رطوبة الهواء مهم. مخزون العناصر الغذائيةفي النباتات أيضا ذات أهمية كبيرة. تكون النباتات الخشبية والبصلية التي تحتوي على احتياطيات غذائية كبيرة أقل تأثراً الظروف الخارجية.

فقط من خلال مراعاة الخصائص النباتية للنباتات، يمكن حل مسألة العلاقة بين درجة الحرارة والظروف المناخية الأخرى مع نمو النباتات وتطورها.

ضوء الشمس هو مصدر الطاقة للنباتات أثناء تخليق المواد العضوية. الشرط الضروري لذلك هو وجود درجة حرارة معينة. الإشعاع المكثف تحت نفس ظروف درجة الحرارة يعزز التوليف ويسرع التطور. في المناطق التي تختلف في مدة وشدة أشعة الشمس، لوحظ نمو النبات المتسارع.

بالنسبة للإشعاع، كما هو الحال بالنسبة لدرجة الحرارة، يمكن حساب القيمة الإجمالية لفترات معينة من تطور النبات.

درس جيسلين التأثير اشعاع شمسيعلى نمو النبات فيما يتعلق بدرجة الحرارة. وقدم مفهوم ثابت الحرارة الشمسية، وهو دالة لدرجة الحرارة والإشعاع. ونظرًا لنقص بيانات قياس الإشعاع، استخدم طول اليوم كمؤشر للإشعاع. مثل هذه العلاقة بين الإشعاع ودرجة الحرارة في دراسة عمليات تطور النبات تعطي نتائج أفضل من تأثير مجموعات درجات الحرارة أو مجموعات الإشعاع المأخوذة بشكل منفصل.

ليس فقط شدة الإشعاع الشمسي، ولكن أيضًا طول الفترة الضوئية له أهمية كبيرة بالنسبة للكائنات الحية. تسمى استجابة الكائنات الحية للتغيرات الموسمية في طول اليوم بالدورة الضوئية (تم اقتراح هذا المصطلح في عام 1920 من قبل دبليو غارنر وه. ألارد). لا يعتمد مظهر الفترة الضوئية على شدة الإضاءة، ولكن فقط على إيقاع تناوب فترات الظلام والضوء من اليوم.

إن التفاعل الضوئي الدوري للكائنات الحية له أهمية تكيفية كبيرة، وذلك استعدادًا للتجربة ظروف غير مواتيةأو، على العكس من ذلك، يتطلب نشاط الحياة الأكثر كثافة قدرا كبيرا من الوقت. القدرة على الاستجابة للتغيرات في طول اليوم تضمن حدوث تغييرات فسيولوجية مبكرة وتكيف الدورة مع التغيرات الموسمية في الظروف. يعمل إيقاع النهار والليل كإشارة للتغيرات القادمة في العوامل المناخية التي لها تأثير مباشر قوي على الكائن الحي (درجة الحرارة والرطوبة وما إلى ذلك). على عكس العوامل البيئية الأخرى، يؤثر إيقاع الإضاءة فقط على سمات فسيولوجيا ومورفولوجية الكائنات الحية التي تعد تكيفات موسمية في دورة حياتها. بالمعنى المجازي، الفترة الضوئية هي رد فعل الجسم للمستقبل.

على الرغم من أن الدورة الضوئية تحدث في جميع المجموعات النظامية الكبيرة، إلا أنها ليست مميزة لجميع الأنواع. هناك العديد من الأنواع ذات الاستجابة الضوئية الدورية المحايدة، حيث لا تعتمد التغيرات الفسيولوجية في دورة التطور على طول اليوم. وقد طورت هذه الأنواع طرقًا أخرى للتنظيم دورة الحياة(على سبيل المثال، تحمل النباتات لفصل الشتاء)، أو أنها لا تحتاج إلى تنظيمها الدقيق. على سبيل المثال، في حالة عدم وجود تغيرات موسمية واضحة، فإن معظم الأنواع لا تظهر عليها الفترة الضوئية. يمتد التزهير والإثمار وموت الأوراق في العديد من الأشجار الاستوائية مع مرور الوقت، وتوجد كل من الأزهار والثمار على الشجرة في نفس الوقت. في المناخات المعتدلة، فإن الأنواع التي تمكنت من إكمال دورة حياتها بسرعة والتي لا توجد عمليًا في حالة نشطة خلال المواسم غير المواتية من العام، لا تظهر أيضًا تفاعلات دورية ضوئية، على سبيل المثال، العديد من النباتات سريعة الزوال.

هناك نوعان من الاستجابة الضوئية: اليوم القصير واليوم الطويل. ومن المعروف أن طول النهار، بالإضافة إلى الوقت من السنة، يعتمد على الموقع الجغرافي للمنطقة. تعيش أنواع النهار القصير وتنمو بشكل رئيسي في خطوط العرض المنخفضة، بينما تعيش أنواع النهار الطويل وتنمو بشكل رئيسي في خطوط العرض المعتدلة والعالية. في الأنواع ذات النطاقات الواسعة، قد يختلف الأفراد الشماليون في نوع الفترة الضوئية عن الأفراد الجنوبيين. وبالتالي، فإن نوع الفترة الضوئية هو سمة بيئية وليست سمة منهجية للأنواع.

في الأنواع طويلة النهار، تؤدي زيادة أيام الربيع وأوائل الصيف إلى تحفيز عمليات النمو والتحضير للتكاثر. يؤدي تقصير أيام النصف الثاني من الصيف والخريف إلى تثبيط النمو والاستعداد لفصل الشتاء. وبالتالي، فإن مقاومة الصقيع للبرسيم والبرسيم تكون أعلى بكثير عندما تزرع النباتات في أيام قصيرة مقارنة بالأيام الطويلة. تواجه الأشجار التي تنمو في المدن بالقرب من مصابيح الشوارع أيام خريف أطول، ونتيجة لذلك، يتأخر سقوط الأوراق وتكون أكثر عرضة للمعاناة من قضمة الصقيع.

أظهرت الدراسات أن نباتات اليوم القصير حساسة بشكل خاص لفترة الضوء، حيث أن طول اليوم في موطنها يختلف قليلاً على مدار العام، ويمكن أن تكون التغيرات المناخية الموسمية مهمة للغاية. في الأنواع الاستوائية، تعمل الاستجابة الضوئية على إعدادها لمواسم الجفاف والمطر. بعض أصناف الأرز في سريلانكا، حيث يكون إجمالي التغير السنوي في طول اليوم أقل من ساعة، تلتقط اختلافات دقيقة في إيقاع الضوء، وهو ما يحدد موعد ازدهارها.

يُطلق على طول فترة النهار، التي تضمن الانتقال إلى المرحلة التالية من التطوير، طول اليوم الحرج لهذه المرحلة. ومع زيادة خط العرض الجغرافي، يزداد طول اليوم الحرج (الجدول 7). غالبًا ما يكون طول اليوم الحرج بمثابة عائق أمام الحركة العرضية للكائنات الحية وإدخالها.

الجدول 7. الاعتماد على طول اليوم الحرج

من خط العرض

خط العرض الجغرافي	براعم الشوفان	تزهر الجاودار الشتاء
48 0	12.46	15.27
54 0	14.26	16.45

الفترة الضوئية هي خاصية وراثية ثابتة ومحددة وراثيا. ومع ذلك، فإن التفاعل الضوئي يتجلى فقط تحت تأثير معين من العوامل البيئية الأخرى، على سبيل المثال، في نطاق درجة حرارة معينة. في ظل مجموعة معينة من الظروف البيئية، من الممكن الانتشار الطبيعي للأنواع إلى خطوط عرض غير عادية، على الرغم من نوع الفترة الضوئية. وهكذا، يوجد في المناطق الاستوائية الجبلية العالية العديد من نباتات النهار الطويل الأصلية في المناخات المعتدلة.

ولأغراض عملية، يختلف طول ساعات النهار عند زراعة المحاصيل أرض مغلقة. يتم تحديد متوسط ​​فترات تطور الكائنات الحية على المدى الطويل، أولاً وقبل كل شيء، من خلال مناخ المنطقة، حيث يتم تكييف تفاعلات الفترة الضوئية معها. يتم تحديد الانحرافات عن هذه التواريخ حسب الظروف الجوية. عندما تتغير الظروف الجوية، قد يتغير توقيت المراحل الفردية ضمن حدود معينة. وبالتالي، فإن النباتات التي لم تصل إلى الكمية المطلوبة من درجات الحرارة الفعالة لا يمكنها أن تزدهر حتى في ظل ظروف الفترة الضوئية التي تحفز الانتقال إلى الحالة التوليدية. على سبيل المثال، في منطقة موسكو، تزدهر أشجار البتولا في المتوسط ​​في 8 مايو عندما يصل مجموع درجات الحرارة الفعالة إلى 75 درجة مئوية. ومع ذلك، في الانحرافات السنوية، يختلف توقيت ازدهارها من 19 أبريل إلى 28 مايو.

ينقسم تأثير الضوء على النبات إلى التمثيل الضوئي والتنظيمي الضوئي والحراري. يعمل الضوء على النمو من خلال عملية التمثيل الضوئي، الأمر الذي يتطلب مستويات عاليةطاقة. تنمو النباتات بشكل سيء في الإضاءة المنخفضة. ومع ذلك، يحدث النمو على المدى القصير حتى في الظلام، على سبيل المثال أثناء الإنبات، وهو ما له أهمية تكيفية. إن تمديد ساعات الإضاءة اليومية في البيوت المحمية يعزز نمو العديد من النباتات. بالنسبة لشدة الضوء، تنقسم النباتات إلى محبة للضوء ومتسامحة مع الظل.

لا يحدد الضوء الفترة الضوئية فحسب، بل يحدد أيضًا العديد من الظواهر البيولوجية الضوئية الأخرى: التشكل الضوئي، والانجذاب الضوئي، والتوجه الضوئي، والتصوير الضوئي، وما إلى ذلك. وتنظم الأشعة الحمراء والبنفسجية الزرقاء النمو بشكل أكثر نشاطًا.

التشكل الضوئي هو العمليات التي تعتمد على الضوء لنمو النبات وتمايزه والتي تحدد شكله وبنيته. خلال عملية التكوّن الضوئي، يكتسب النبات الشكل الأمثل لامتصاص الضوء في ظل ظروف نمو محددة. وبالتالي، في الضوء الشديد، يتناقص نمو الجذع. تنمو الأوراق بشكل أكبر في الظل عنها في الضوء، مما يدل على تأثير الضوء المؤخر على النمو. تم العثور على نظامين من صبغات المستقبلات الضوئية في النباتات - فيتوكروم، الذي يمتص الضوء الأحمر، وكريبتوكروم، الذي يمتص الضوء الأزرق، والذي يتم من خلاله تحفيز تفاعلات التشكل الضوئي. تمتص هذه الأصباغ جزءًا صغيرًا من الإشعاع الشمسي الساقط، والذي يستخدم لتبديل المسارات الأيضية.

نظام الضوء الأحمر/الأحمر العالي.ضوئي
يحدث التأثير الكيميائي للضوء الأحمر على النبات من خلال الفيتوكروم. فيتوكروم هو بروتين كروموبروتين ذو لون أزرق-أخضر. الكروموفور الخاص به هو رباعي البيرول مفتوح. يتكون الجزء البروتيني من فيتوكروم من وحدتين فرعيتين. يوجد الفيتوكروم في النباتات في شكلين (F 660 وF 730)، يمكن أن يتحول أحدهما إلى الآخر، مما يغير نشاطها الفسيولوجي. عند تشعيعها بالضوء الأحمر (KS - 660 نانومتر)، يتحول الفيتوكروم F 660 (أو F k) إلى الشكل F 730 (أو F dk). يؤدي التحول إلى تغييرات عكسية في تكوين الكروموفور وسطح البروتين. النموذج F 730 نشط فسيولوجيا، ويتحكم في العديد من التفاعلات والعمليات التشكلية في النبات النامي، ومعدلات الأيض، ونشاط الإنزيمات، وحركات النمو، ومعدلات النمو والتمايز، وما إلى ذلك. ويتم إزالة تأثير الضوء الأحمر عن طريق وميض قصير من الضوء الأحمر البعيد (DCR - 730 نانومتر). يقوم تشعيع DCS بتحويل الفيتوكروم إلى الشكل غير النشط (المظلم) F 660. الشكل النشط F 730 غير مستقر ويتحلل ببطء في الضوء الأبيض. في الظلام، يتم تدمير F dk أو، تحت تأثير الضوء الأحمر البعيد، يتحول إلى F c. وهكذا، فإن النظام

يشكل مجموعة معقدة من ردود الفعل الناجمة عن الانتقال من الظلام
أنت نحو النور. تعتمد التفاعلات الأيضية النباتية التي يتحكم فيها الفايتوكروم على تركيز F730 ونسبة F730/F660. وتبدأ عادةً عندما يتم تمثيل 50% من الفيتوكروم بالشكل F 730.

يوجد الفيتوكروم في خلايا جميع الأعضاء، على الرغم من أنه أكثر وفرة في الأنسجة المرستيمية. في الخلايا، يبدو أن الفيتوكروم يرتبط بالبلازما والأغشية الأخرى.

ويشارك فيتوكروم في تنظيم العديد من جوانب الحياة النباتية: إنبات البذور الحساسة للضوء، وفتح الخطاف واستطالة تحت فلقة الشتلات، ونشر الفلقات، وتمايز البشرة والثغور، وتمايز الأنسجة والأعضاء، والتوجيه. البلاستيدات الخضراء في الخلية، وتخليق الأنثوسيانين والكلوروفيل. يمنع الضوء الأحمر الانقسام ويعزز استطالة الخلايا، وتمتد النباتات وتصبح ذات سيقان رفيعة (غابة كثيفة، محاصيل كثيفة). يحدد فيتوكروم الاستجابة الضوئية للنباتات، وينظم بداية الإزهار، وسقوط الأوراق، والشيخوخة والانتقال إلى حالة نائمة. في البيوت الزجاجية، يعزز الضوء الأحمر تكوين المحاصيل الجذرية في اللفت وسماكة سيقان الكرنب. ويشارك فيتوكروم في تنظيم استقلاب الهرمونات النباتية في أعضاء النبات المختلفة.

تأثير الضوء الأزرق على نمو النبات.ينظم الضوء الأزرق أيضًا العديد من التفاعلات الضوئية والتمثيل الغذائي في النباتات. تعتبر الفلافينات والكاروتينات مستقبلات ضوئية للضوء الأزرق. الصباغ الأصفر الريبوفلافين، الذي يستشعر الضوء الأزرق القريب من الأشعة فوق البنفسجية، والذي يسمى الكريبتوكروم، موجود في جميع النباتات. في الجزء فوق البنفسجي من الطيف (320-390 نانومتر)، من المحتمل أن يعمل نظام مستقبلات آخر، بما في ذلك مشتقات البيرازينو بيريميدين، أو البترينات. تخضع المستقبلات لتحولات الأكسدة والاختزال، وتنقل الإلكترونات بسرعة إلى مستقبلات أخرى. يتم تحديد التوجه الضوئي للنبات من خلال مجمع المستقبلات في قمة الجذع، والذي يتضمن على ما يبدو الكريبتوكروم والكاروتينات. توجد مستقبلات الضوء الأزرق في خلايا جميع الأنسجة وتتمركز في البلازما والأغشية الأخرى.

تحفز الأشعة الزرقاء والبنفسجية انقسام الخلايا ولكنها تؤخر استطالة الخلايا. لهذا السبب، عادة ما تكون نباتات مروج جبال الألب العالية قصيرة النمو، وغالبًا ما تكون على شكل وردة. يحفز الضوء الأزرق الانحناء الضوئي للشتلات وأعضاء النبات المحورية الأخرى عن طريق تحفيز نقل الأوكسين الجانبي. النباتات التي تعاني من نقص من اللون الأزرقفي المحاصيل والمزروعات الكثيفة يمتدون ويستلقون. تحدث هذه الظاهرة في المحاصيل والمزروعات الكثيفة وفي البيوت الزجاجية التي يحجب زجاجها الأشعة الزرقاء والبنفسجية الزرقاء. تسمح الإضاءة الإضافية بالضوء الأزرق بالحصول على الدفيئات الزراعية ارتفاع العائدأوراق الخس وجذور الفجل. يؤثر الضوء الأزرق أيضًا على العديد من العمليات الأخرى: فهو يمنع إنبات البذور، وفتح الثغور، وحركة السيتوبلازم والبلاستيدات الخضراء، وتطور الأوراق، وما إلى ذلك. الأشعة فوق البنفسجيةعادة ما تؤخر النمو، ولكن بجرعات صغيرة يمكن أن تحفزه. الأشعة فوق البنفسجية الصلبة (أقصر من 300 نانومتر) لها تأثير مطفر وحتى مميت، وهو أمر مهم فيما يتعلق بترقق طبقة الأوزون على الأرض.

آلية عمل المستقبلات الضوئية.تم اقتراح عدة فرضيات حول آلية التأثير التنظيمي للضوء على النباتات.

التأثير المباشر على الجهاز الوراثي.تعمل المستقبلات الضوئية، عندما يتم تحفيزها بالضوء، بشكل مباشر على الجهاز الوراثي للنباتات، مما يعزز التخليق الحيوي للبروتينات الضرورية. وهكذا، في النواة والبلاستيدات الخضراء، ينظم الفيتوكروم تخليق الوحدات الفرعية الصغيرة والكبيرة من كربوكسيلاز RDP، على التوالي. في الجينوم النووي، يعمل الضوء الأزرق على تسريع التعبير عن جينات مركب إنزيم اختزال النترات.

تنظيم مستوى ونشاط الهرمونات النباتية.مع الأخذ في الاعتبار أن الهرمونات النباتية هي إحدى الروابط في السلسلة الأيضية الأقرب إلى الفيتوكروم، مما يضمن نمو النبات وتشكله، ويفترض التسلسل التالي لعناصر السلسلة: الضوء -> الفيتوكروم -> الجينوم -> الهرمونات النباتية -> الروابط الأيضية العامة
أماه -> النمو والتشكل. في معظم الحالات، CS، يتزايد في
مستويات الأنسجة من الجبرلينات والسيتوكينينات تقلل من محتوى الأوكسين والإيثيلين. هذا الإجراء من الضوء الأحمر يزيل DCS. في أوراق القمح والشعير، يزيد CS من مستوى الجبرلينات نتيجة لتخليقها أو إطلاقها من الإيتيوبلاست. DKS يزيل هذا العيب في CS.

التأثير على النشاط الوظيفي للأغشية.التأثير الرئيسي للضوء الأحمر هو تنظيم وظائف الغشاء. تتغير الخصائص الكهربائية لأغشية الخلايا والأنسجة للأعضاء النباتية المشععة بسرعة أكبر تحت تأثير الضوء، مما يؤدي على ما يبدو إلى تأثير فسيولوجي معين، بما في ذلك التكوين الجديد للهرمونات النباتية وتفعيل جينات معينة.

التأثير المباشر للضوء على نشاط الإنزيم.يتجلى ذلك في حقيقة أن جزيء الصباغ، وهو جزء من الإنزيم، متحمس بكمية خفيفة، مما يسبب تغييرا في تشكيل الجزء البروتيني من الإنزيم، وبالتالي نشاطه.

بدء عمليات نقل الإلكترون.يقوم الضوء بتشغيل المستقبلات الضوئية ويبدأ عمليات نقل الإلكترون الأيضي في الأغشية، والتي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بحركة البروتونات. بعد ذلك، يتم تشكيل المركبات التي تؤدي إلى الاستجابة الفسيولوجية النهائية - وهو التأثير على نمو النبات وتشكله. يمكن استخدام الإلكترونات المتولدة أثناء أكسدة الركيزة في تفاعلات الاختزال، بما في ذلك النترات، وتحمض البروتونات جدار الخلية أو تبقى في الخلية.

نهاية العمل -

هذا الموضوع ينتمي إلى القسم:

محاضرات في فسيولوجيا النبات

جامعة موسكو الحكومية الإقليمية.. نعم كليماتشيف.. محاضرات في فسيولوجيا النبات موسكو كليماتشيف نعم..

اذا احتجت مواد اضافيةحول هذا الموضوع، أو لم تجد ما كنت تبحث عنه، ننصحك باستخدام البحث في قاعدة بيانات الأعمال لدينا:

ماذا سنفعل بالمواد المستلمة:

إذا كانت هذه المادة مفيدة لك، فيمكنك حفظها على صفحتك على الشبكات الاجتماعية:

سقسقة

جميع المواضيع في هذا القسم:

موسكو – 2006
نشر بقرار من قسم علم النبات وأساسيات الزراعة. كليماتشيف د. محاضرات في فسيولوجيا النبات. م.: دار النشر MGOU، 2006. – 282 ص.

وأهم اتجاهات البحث
في المحيط الحيوي، يحتل عالم النبات المركز المهيمن، وهو أساس الحياة على كوكبنا. يتمتع النبات بخاصية فريدة - القدرة على تجميع الطاقة الضوئية في المواد العضوية

طبيعة ووظائف المكونات الكيميائية الرئيسية للخلية النباتية
تحتوي القشرة الأرضية والغلاف الجوي على أكثر من مائة عنصر كيميائي. ومن بين كل هذه العناصر، لم يتم اختيار سوى عدد محدود أثناء التطور لتكوين عنصر معقد عالي التنظيم

التكوين الأولي للنباتات
النيتروجين - جزء من البروتينات، والأحماض النووية، والدهون الفوسفاتية، والبورفيرينات، والسيتوكرومات، والإنزيمات المساعدة (NAD، NADP). يدخل النباتات على شكل NO3-، NO2

الكربوهيدرات
الكربوهيدرات هي مركبات عضوية معقدة تتكون جزيئاتها من ذرات ثلاثة عناصر كيميائية: الكربون والأكسجين والهيدروجين. الكربوهيدرات هي المصدر الرئيسي للطاقة للأنظمة الحية. كر

أصباغ نباتية
الأصباغ عبارة عن مركبات ملونة طبيعية عالية الوزن الجزيئي. من بين مئات الأصباغ الموجودة في الطبيعة، فإن أهمها من وجهة نظر بيولوجية هي البورفيرينات المعدنية والفلافينات.

الهرمونات النباتية
من المعروف أن حياة الحيوانات يتحكم فيها الجهاز العصبي والهرمونات، لكن لا يعلم الجميع أن حياة النباتات تتحكم فيها أيضًا الهرمونات، والتي تسمى الهرمونات النباتية. ينظمون

فيتوالكسينات
الفيتوأليكسينات عبارة عن مواد مضادة للجراثيم ذات وزن جزيئي منخفض من النباتات العليا والتي تنشأ في النبات استجابةً للتلامس مع مسببات الأمراض النباتية. عندما يتم الوصول إلى تركيزات مضادات الميكروبات بسرعة، يمكن تحقيق ذلك

غشاء الخلية
يمنح غشاء الخلية قوة ميكانيكية للخلايا والأنسجة النباتية، ويحمي الغشاء البروتوبلازمي من التدمير تحت تأثير الضغط الهيدروستاتيكي المتطور داخل الخلية

فجوة عصارية
الفجوة عبارة عن تجويف مملوء بعصارة الخلية ومحاط بغشاء (تونوبلاست). عادةً ما تحتوي الخلية الصغيرة على عدة فجوات صغيرة (فجوات). أثناء نمو الخلايا، يتكون o

البلاستيدات
هناك ثلاثة أنواع من البلاستيدات: البلاستيدات الخضراء - الخضراء، البلاستيدات الملونة - البرتقالية، البلاستيدات البيضاء - عديمة اللون. يتراوح حجم البلاستيدات الخضراء من 4 إلى 10 ميكرون. عدد البلاستيدات الخضراء عادة

الأعضاء والأنسجة والأنظمة الوظيفية للنباتات العليا
السمة الرئيسية للكائنات الحية هي أنها أنظمة مفتوحة تتبادل الطاقة والمادة و

تنظيم نشاط الانزيم
يتم تنفيذ التنظيم المتساوي لنشاط الإنزيم على مستوى مراكزها الحفزية. تعتمد تفاعلية واتجاه عمل المركز الحفاز بشكل أساسي على

نظام التنظيم الجيني
يشمل التنظيم الجيني التنظيم على مستوى التكرار والنسخ والمعالجة والترجمة. الآليات الجزيئيةاللوائح هنا هي نفسها (الرقم الهيدروجيني، النونونات، تعديل الجزيئات، تسجيل البروتينات

تنظيم الغشاء
يحدث تنظيم الغشاء من خلال التحولات في نقل الغشاء، أو ربط أو إطلاق الإنزيمات والبروتينات التنظيمية، وعن طريق تغيير نشاط إنزيمات الغشاء. كل المتعة

التنظيم الغذائي
التفاعل من خلال العناصر الغذائية هو أبسط وسيلة للتواصل بين الخلايا والأنسجة والأعضاء. في النباتات، تعتمد الجذور والأعضاء الأخرى غير المتجانسة على توريد المواد المشابهة.

التنظيم الكهربي
الكائنات النباتية، على عكس الحيوانات، ليس لديها جهاز عصبي. ومع ذلك، تلعب التفاعلات الفيزيولوجية الكهربية للخلايا والأنسجة والأعضاء دورًا مهمًا في التنسيق الوظيفي

أوكسينات
تم إجراء بعض التجارب الأولى حول تنظيم النمو في النباتات بواسطة تشارلز داروين وابنه فرانسيس، وتم توضيحها في كتاب "قوة الحركة في النباتات"، الذي نُشر عام 1881.

السيتوكينينات
تسمى المواد اللازمة للحث على انقسام الخلايا النباتية السيتوكينينات. لأول مرة، تم عزل عامل انقسام الخلايا في شكله النقي من إعداد الحمض النووي للحيوانات المنوية المعقم.

جيبريلينز
اكتشف الباحث الياباني إي. كوروساوا في عام 1926 أن سائل استزراع الفطريات المسببة للأمراض النباتية Gibberella fujikuroi يحتوي على مادة كيميائية، تعزيز الاستطالة القوية للساق

الإبسيسينات
في عام 1961، قام في. ليو وه. كارنز بعزل مادة في شكل بلوري من كرات القطن الجافة الناضجة والتي تعمل على تسريع سقوط الأوراق، وأطلقوا عليها اسم أبسيسين (من أبسيسين الإنجليزية - فصل، أوبا

براسينستيرويدات
لأول مرة، تم اكتشاف مواد ذات نشاط تنظيم النمو وتسمى النحاس في بذور اللفت وحبوب لقاح ألدر. وفي عام 1979 تم عزل المادة الفعالة (البراسينوليد) وتحديد كيميائيتها

مبادئ الديناميكا الحرارية لاستقلاب الماء النباتي
إن إدخال مفاهيم الديناميكا الحرارية في فسيولوجيا النبات جعل من الممكن وصف وشرح الأسباب الرياضية التي تسبب كلاً من تبادل الماء في الخلايا ونقل الماء في نظام التربة النباتية.

امتصاص وحركة الماء
مصدر المياه للنباتات هو التربة. يتم تحديد كمية المياه المتاحة للنبات حسب حالته في التربة. أشكال رطوبة التربة: 1. مياه الجاذبية – تملأ التربة

النتح
أساس استهلاك الماء من قبل الكائن النباتي هو عملية التبخر الفيزيائية - انتقال الماء من الحالة السائلة إلى حالة البخار، والذي يحدث نتيجة ملامسة أعضاء النبات

فسيولوجيا حركات الفم
تعتمد درجة فتح الثغور على شدة الضوء، ومحتوى الماء في أنسجة الأوراق، وتركيز ثاني أكسيد الكربون في المساحات بين الخلايا، ودرجة حرارة الهواء وعوامل أخرى. اعتمادا على العامل، ابدأ

طرق تقليل معدلات النتح
إحدى الطرق الواعدة لتقليل مستويات النتح هي استخدام مضادات التعرق. وفقا لآلية عملها، يمكن تقسيمها إلى مجموعتين: المواد التي تسبب إغلاق الثغور؛ شيء

تاريخ عملية التمثيل الضوئي
قديماً، كان الطبيب مطالباً بمعرفة علم النبات، لأن الكثير من الأدوية يتم تحضيرها من النباتات. ليس من المستغرب أن يقوم الأطباء في كثير من الأحيان بزراعة النباتات وإجراء تجارب مختلفة عليها.

ورقة كعضو في عملية التمثيل الضوئي
خلال تطور النباتات، تم تشكيل عضو متخصص في عملية التمثيل الضوئي، وهو الورقة. لقد تم تكيفه مع عملية التمثيل الضوئي في اتجاهين: إمكانية امتصاص وتخزين الإشعاعات بشكل أكثر اكتمالًا

البلاستيدات الخضراء والأصباغ الضوئية
ورقة النبات هي العضو الذي يوفر الظروف اللازمة لحدوث عملية التمثيل الضوئي. من الناحية الوظيفية، يقتصر التمثيل الضوئي على عضيات متخصصة - البلاستيدات الخضراء. البلاستيدات الخضراء من أعلى

الكلوروفيل
يوجد حاليا العديد من المعروفة أشكال مختلفةالكلوروفيل، والتي يُشار إليها بالأحرف اللاتينية. البلاستيدات الخضراء نباتات أعلىتحتوي على الكلوروفيل أ والكلوروفيل ب. تم التعرف عليهم من قبل الروس

الكاروتينات
الكاروتينات هي أصباغ قابلة للذوبان في الدهون ذات ألوان صفراء وبرتقالية وحمراء. وهي جزء من البلاستيدات الخضراء والبلاستيدات الملونة للأجزاء غير الخضراء من النباتات (الزهور والفواكه والجذور). باللون الأخضر ل

تنظيم وعمل أنظمة الصباغ
يتم دمج أصباغ البلاستيدات الخضراء في مجمعات وظيفية - أنظمة صبغية، حيث يتم توصيل مركز التفاعل - الكلوروفيل أ، الذي يقوم بالحساسية الضوئية، عن طريق عمليات نقل الطاقة مع

الفسفرة الضوئية الدورية وغير الدورية
الفسفرة الضوئية، أي تكوين ATP في البلاستيدات الخضراء أثناء التفاعلات المنشطة بالضوء، يمكن أن تحدث في مسارات دورية وغير دورية. فوتوفوسفو دوري

المرحلة المظلمة من عملية التمثيل الضوئي
منتجات المرحلة الخفيفة من عملية التمثيل الضوئي هي ATP و NADP. يستخدم H2 في المرحلة المظلمة لتقليل ثاني أكسيد الكربون إلى مستويات الكربوهيدرات. ردود فعل الاسترداد تحدث الآن

مسار التمثيل الضوئي C4
مسار استيعاب ثاني أكسيد الكربون، الذي أنشأه M. Calvin، هو المسار الرئيسي. ولكن هناك مجموعة كبيرة من النباتات، بما في ذلك أكثر من 500 نوع من كاسيات البذور، منتجاتها الأولية ثابتة

استقلاب CAM
توجد دورة Hatch and Slack أيضًا في النباتات النضرة (من أجناس Crassula وBryophyllum وما إلى ذلك). ولكن إذا تم تحقيق التعاون في مصانع C4 بسبب الفصل المكاني بين اثنين من qi

التنفس الضوئي
التنفس الضوئي هو امتصاص الأكسجين الناتج عن الضوء وإطلاق ثاني أكسيد الكربون، والذي يتم ملاحظته فقط في الخلايا النباتية التي تحتوي على البلاستيدات الخضراء. كيمياء هذه العملية مهمة

السابروتروفس
حاليا، تصنف الفطريات كمملكة مستقلة، ولكن العديد من جوانب فسيولوجيا الفطريات قريبة من فسيولوجيا النباتات. على ما يبدو، هناك آليات مماثلة تكمن وراء تغايرها

النباتات آكلة اللحوم
حاليًا، من المعروف أن أكثر من 400 نوع من كاسيات البذور تصطاد الحشرات الصغيرة والكائنات الحية الأخرى، وتهضم فرائسها وتستخدم منتجات تحللها كمكملات غذائية.

تحلل السكر
تحلل السكر هو عملية توليد الطاقة في الخلية التي تحدث دون امتصاص O2 وإطلاق ثاني أكسيد الكربون. ولذلك يصعب قياس سرعته. الوظيفة الرئيسية لتحلل السكر مع

سلسلة نقل الإلكترون
لا يشارك الأكسجين الجزيئي في تفاعلات دورة كريبس ويتم أخذ تحلل السكر بعين الاعتبار. تنشأ الحاجة إلى الأكسجين من أكسدة الناقلات المختزلة NADH2 وFADH2

الفسفرة التأكسدية
السمة الرئيسية للغشاء الداخلي للميتوكوندريا هي وجود البروتينات الحاملة للإلكترون فيه. وهذا الغشاء غير منفذ لأيونات الهيدروجين، وبالتالي يتم نقل الأخير عبر الغشاء

فوسفات البنتوز انهيار الجلوكوز
غالبًا ما تسمى دورة فوسفات البنتوز أو تحويلة أحادي الفوسفات السداسي بالأكسدة الأبوتية، على عكس دورة تحلل السكر، التي تسمى ثنائية التفرع (تقسيم السداسي إلى ثلاثيات). خاص

الدهون والبروتينات كركيزة تنفسية
يتم إنفاق الدهون الاحتياطية على تنفس الشتلات النامية من البذور الغنية بالدهون. يبدأ استخدام الدهون بتحللها المائي بواسطة الليباز إلى جلسرين وأحماض دهنية

العناصر الضرورية لجسم النبات
النباتات قادرة على استيعاب جميع عناصر الجدول الدوري تقريبًا من البيئة D.I. مندليف. علاوة على ذلك فإن العديد من العناصر المنتشرة في القشرة الأرضية تتراكم في النباتات بدرجة كبيرة.

علامات مجاعة النبات
في كثير من الحالات، عندما يكون هناك نقص في عناصر التغذية المعدنية، تظهر على النباتات أعراض مميزة. في بعض الحالات، يمكن أن تساعد علامات الجوع هذه في تحديد وظائف عنصر معين، و

العداء الأيوني
من أجل الأداء الطبيعي لكل من الكائنات النباتية والحيوانية، يجب أن تكون هناك نسبة معينة من الكاتيونات المختلفة في بيئتها. المحاليل النقية للأملاح من نوع معين

امتصاص المعادن
نظام الجذرتمتص النباتات الماء والمواد المغذية من التربة. كلتا هاتين العمليتين مترابطة، ولكن يتم تنفيذها على أساس آليات مختلفة. وقد أظهرت العديد من الدراسات

النقل الأيوني في النبات
اعتمادًا على مستوى تنظيم العملية، يتم تمييز ثلاثة أنواع من نقل المواد في النبات: داخل الخلايا، وقصير المدى (داخل العضو)، وبعيد المدى (بين الأعضاء). داخل الخلايا

الحركة الشعاعية للأيونات في الجذر
من خلال عمليات التمثيل الغذائي والانتشار، تدخل الأيونات جدران خلايا الأديم الجذري، ثم يتم توجيهها من خلال حمة القشرة إلى الحزم الموصلة. من الممكن الوصول إلى الطبقة الداخلية من قشرة الأديم الباطن

النقل التصاعدي للأيونات في النبات
يتم تنفيذ التيار الصاعد للأيونات بشكل رئيسي من خلال أوعية الخشب الخالية من المحتويات الحية جزء لا يتجزأأبوبلاست النبات. آلية نقل الخشب - الكتلة ر

امتصاص الأيونات بواسطة الخلايا الورقية
يمثل النظام الموصل حوالي ربع حجم أنسجة الورقة. يصل الطول الإجمالي لفروع الحزم الموصلة في 1 سم من نصل الورقة إلى 1 متر، وهذا التشبع في أنسجة الورقة موصل

تدفق الأيونات من الأوراق
يمكن لجميع العناصر تقريبًا، باستثناء الكالسيوم والبورون، أن تتسرب من الأوراق التي وصلت إلى مرحلة النضج وبدأت في التقدم في السن. من بين الكاتيونات في إفرازات اللحاء، المكان المهيمن ينتمي إلى البوتاسيوم، على

تغذية النباتات بالنيتروجين
الأشكال الرئيسية القابلة للاستيعاب من النيتروجين للنباتات العليا هي أيونات الأمونيوم والنترات. تم تطوير مسألة استخدام النترات ونيتروجين الأمونيا بواسطة النباتات بشكل كامل بواسطة الأكاديمي D.N.P

استيعاب النترات النيتروجين
يتم تضمين النيتروجين في المركبات العضوية فقط في شكل مخفض. لذلك، فإن إدراج النترات في عملية التمثيل الغذائي يبدأ بتخفيضها، والذي يمكن أن يحدث في الجذور وفي الداخل

استيعاب الأمونيا
يتم امتصاص الأمونيا المتكونة أثناء اختزال النترات أو النيتروجين الجزيئي، وكذلك دخول النبات أثناء تغذية الأمونيوم، بشكل أكبر نتيجة الأمينة الاختزالية للكيتا

تراكم النترات في النباتات
غالبًا ما يتجاوز معدل امتصاص نترات النيتروجين معدل استقلابه. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن تطور النباتات على مدى قرون قد حدث في ظل ظروف نقص النيتروجين وتم تطوير الأنظمة بدونها

الأساس الخلوي للنمو والتطور
أساس نمو الأنسجة والأعضاء والنبات بأكمله هو تكوين ونمو خلايا الأنسجة المرستيمية. هناك meristems القمية والجانبية والمقحمة (intercalary). ميريس القمي

قانون فترة النمو الطويلة
معدل النمو (الخطي والكتلي) في تكوين الخلية والأنسجة وأي عضو ونبات ككل ليس ثابتًا ويمكن التعبير عنه بمنحنى سيني (الشكل 26). ولأول مرة كان نمط النمو هذا

التنظيم الهرموني لنمو وتطور النبات
ويشارك النظام الهرموني متعدد المكونات في التحكم في عمليات النمو والتشكل للنباتات، في تنفيذ البرنامج الوراثي للنمو والتنمية. في التولد في ساعات فردية

تأثير الهرمونات النباتية على نمو النبات وتشكله
إنبات البذرة. في البذرة المنتفخة، يكون مركز تكوين أو إطلاق الجبرلينات والسيتوكينينات والأوكسينات من الحالة المرتبطة (المقترنة) هو الجنين. من س

استخدام الهرمونات النباتية والمواد الفعالة من الناحية الفسيولوجية
حددت دراسة دور المجموعات الفردية من الهرمونات النباتية في تنظيم نمو النبات وتطوره إمكانية استخدام هذه المركبات ونظائرها الاصطناعية وغيرها من المواد الفعالة من الناحية الفسيولوجية

فسيولوجيا سكون البذور
يشير سكون البذور إلى المرحلة النهائية من الفترة الجنينية للتكوين. العملية البيولوجية الرئيسية التي تتم ملاحظتها أثناء السكون العضوي للبذور هي نضجها الفسيولوجي، يليه

العمليات التي تحدث أثناء إنبات البذور
أثناء إنبات البذور، تتميز المراحل التالية. امتصاص الماء - تمتص البذور الجافة الموجودة في حالة الراحة الماء من الهواء أو أي ركيزة قبل الحالة الحرجة

سكون النبات
نمو النبات ليس عملية مستمرة. تمر معظم النباتات من وقت لآخر بفترات من التباطؤ الحاد أو حتى التوقف الكامل تقريبًا لعمليات النمو - فترات السكون.

فسيولوجيا شيخوخة النبات
مرحلة الشيخوخة (الشيخوخة والموت) هي الفترة من التوقف الكامل للإثمار إلى الموت الطبيعي للنبات. الشيخوخة هي فترة الضعف الطبيعي للعمليات الحيوية، من

تأثير الكائنات الحية الدقيقة على نمو النبات
العديد من الكائنات الحية الدقيقة في التربة لديها القدرة على تحفيز نمو النبات. يمكن للبكتيريا المفيدة أن تمارس تأثيرها مباشرة عن طريق تزويد النباتات بالنيتروجين الثابت، والخلخلة

حركات النبات
النباتات، على عكس الحيوانات، مرتبطة ببيئتها ولا يمكنها التحرك. ومع ذلك، فهي تتميز أيضا بالحركة. حركة النبات هي تغيير في موضع أعضاء النبات في هذه العملية

التوجهات الضوئية
من بين العوامل التي تسبب ظهور المناطق المدارية، كان الضوء هو أول من اهتم الناس بعمله. وصفت المصادر الأدبية القديمة التغيرات في موضع أعضاء النبات

التوجهات الجيولوجية
وإلى جانب الضوء، تتأثر النباتات بالجاذبية التي تحدد موقعها في الفضاء. القدرة المتأصلة لجميع النباتات على إدراك الجاذبية والاستجابة لها

مقاومة البرد للنباتات
تنقسم مقاومة النبات لدرجات الحرارة المنخفضة إلى مقاومة البرد ومقاومة الصقيع. تشير مقاومة البرد إلى قدرة النباتات على تحمل درجات حرارة موجبة تصل إلى عدة درجات.

مقاومة الصقيع للنباتات
مقاومة الصقيع - قدرة النباتات على تحمل درجات الحرارة أقل من 0 درجة مئوية ودرجات الحرارة السلبية المنخفضة. يمكن للنباتات المقاومة للصقيع أن تمنع أو تقلل من تأثيرات انخفاض الحرارة

صلابة الشتاء للنباتات
إن التأثير المباشر للصقيع على الخلايا ليس هو الخطر الوحيد الذي يهدد النباتات العشبية المعمرة والأشجار والنباتات الشتوية خلال فصل الشتاء. بالإضافة إلى التأثير المباشر للصقيع

تأثير الرطوبة الزائدة في التربة على النباتات
يعد التشبع بالمياه الدائم أو المؤقت أمرًا معتادًا في العديد من مناطق العالم. وغالبًا ما يتم ملاحظته أيضًا أثناء الري، خاصة عندما يتم ذلك عن طريق الفيضانات. يمكن للمياه الزائدة في التربة

مقاومة الجفاف للنباتات
أصبح الجفاف أمرًا شائعًا في العديد من مناطق روسيا ودول رابطة الدول المستقلة. الجفاف هو فترة طويلة غير ممطرة مصحوبة بانخفاض في رطوبة الهواء النسبية ورطوبة التربة وما إلى ذلك.

تأثير قلة الرطوبة على النباتات
يحدث نقص الماء في أنسجة النبات نتيجة استهلاك الماء الزائد للنتح قبل دخوله من التربة. غالبا ما يتم ملاحظة ذلك في الطقس الحار طقس مشمسبحلول منتصف بعد الظهر. حيث

الخصائص الفسيولوجية لمقاومة الجفاف
تعد قدرة النباتات على تحمل عدم كفاية إمدادات الرطوبة خاصية معقدة. يتم تحديده من خلال قدرة النباتات على تأخير الانخفاض الخطير في محتوى الماء في البروتوبلازم (تجنب

المقاومة الحرارية للنباتات
مقاومة الحرارة (تحمل الحرارة) - قدرة النباتات على تحمل الحركة درجات حرارة عالية، ارتفاع درجة الحرارة هذه سمة محددة وراثيا. هناك مجموعتان على أساس مقاومة الحرارة

تحمل النبات للملوحة
وعلى مدى الخمسين عاما الماضية ارتفع مستوى المحيط العالمي بمقدار 10 سم، وهذا الاتجاه، وفقا لتوقعات العلماء، سيستمر. والنتيجة هي النقص المتزايد مياه عذبة، و قبل

المصطلحات والمفاهيم الأساسية
المتجه عبارة عن جزيء DNA ذاتي التكرار (على سبيل المثال، البلازميد البكتيري) يستخدم في الهندسة الوراثية لنقل الجينات. جينات فير

من الأجرعية المورمية
بكتيريا التربة Agrobacterium tumefaciens هي مسببات الأمراض النباتية التي تحول الخلايا النباتية خلال دورة حياتها. يؤدي هذا التحول إلى تكوين مرارة التاج - o

أنظمة المتجهات المعتمدة على Ti-plasmids
إن أبسط طريقة لاستخدام القدرة الطبيعية للبلازميدات Ti على تحويل النباتات وراثيًا تتضمن إدخال تسلسل النيوكليوتيدات الذي يهم الباحث في T-DNA

الطرق الفيزيائية لنقل الجينات إلى الخلايا النباتية
تعمل أنظمة نقل الجينات التي تستخدم بكتيريا Agrobacterium tumefaciens بشكل فعال فقط مع أنواع معينة من النباتات. على وجه الخصوص، أحاديات الفلقة، بما في ذلك الحبوب الأساسية (الأرز،

القصف بالجسيمات الدقيقة
يعد قصف الجسيمات الدقيقة، أو البيولوجيا، الطريقة الواعدة لإدخال الحمض النووي في الخلايا النباتية. جزيئات كروية من الذهب أو التنغستن يبلغ قطرها 0.4-1.2 ميكرون تغطي الحمض النووي، o

الفيروسات ومبيدات الأعشاب
نباتات مقاومة للآفات الحشرية إذا الحبوبيمكن هندستها وراثيا لإنتاج مبيدات حشرية وظيفية، كان من الممكن أن نفعل ذلك

الآثار والشيخوخة
على عكس معظم الحيوانات، لا تستطيع النباتات حماية نفسها من التأثيرات البيئية الضارة: الضوء العالي، والأشعة فوق البنفسجية، ودرجات الحرارة المرتفعة.

تغير في لون الزهرة
يحاول مزارعو الزهور دائمًا إنشاء نباتات تتمتع أزهارها بمظهر أكثر جاذبية ويتم الحفاظ عليها بشكل أفضل بعد قطعها. استخدام طرق التهجين التقليدية

التغيرات في القيمة الغذائية للنبات
على مر السنين، قطع المهندسون الزراعيون والمربون خطوات كبيرة في تحسين الجودة وزيادة إنتاج مجموعة واسعة من المحاصيل. لكن الطرق التقليديةاخراج جديدة

النباتات كمفاعلات حيوية
تنتج النباتات كمية كبيرة من الكتلة الحيوية، وزراعتها ليست صعبة، لذا كان من المعقول محاولة إنشاء نباتات معدلة وراثيا قادرة على تصنيع البروتينات والمواد الكيميائية ذات القيمة التجارية.

لماذا يتغير لون الأوراق في الخريف؟ لماذا يأتي الخريف؟ لون مختلف؟ أوراق النبات ملونة اللون الاخضرلاحتوائها على الكلوروفيل، وهي الصبغة الموجودة فيها زرع الخلايا. الصباغ هو أي مادة تمتص الضوء المرئي. يمتص الكلوروفيل ضوء الشمس ويستخدم طاقته لتركيب العناصر الغذائية. وفي الخريف تفقد أوراق النباتات لونها الأخضر الزاهي، فمثلاً تصبح أوراق الحور ذهبية اللون، وتبدو أوراق القيقب وكأنها تومض باللون الأحمر. تبدأ بعض التحولات الكيميائية في الأوراق، أي يحدث شيء ما للكلوروفيل. مع قدوم فصل الخريف، تستعد النباتات لفصل الشتاء. تنتقل العناصر الغذائية ببطء من الأوراق إلى الفروع والجذع والجذور ويتم تخزينها هناك أثناء الطقس البارد الشديد. عندما يأتي الربيع، تستخدم النباتات الطاقة المخزنة لنمو أوراق خضراء جديدة. عندما يتم استنفاد طاقة العناصر الغذائية المخزنة، يتوقف تخليق الكلوروفيل. يتفكك الكلوروفيل المتبقي في الأوراق جزئيًا، وتتشكل أصباغ ذات لون مختلف. تظهر أصباغ صفراء وبرتقالية في أوراق بعض النباتات. تتكون هذه الأصباغ في الغالب من الكاروتينات، وهي المواد التي تعطي الجزر لونه البرتقالي. على سبيل المثال، تصبح أوراق البتولا والبندق صفراء زاهية مع تحلل الكلوروفيل، وتكتسب أوراق بعض الأشجار الأخرى درجات مختلفة من اللون الأحمر. يرجع اللون الأحمر والكرزي الداكن والأرجواني لبعض الأوراق إلى تكوين صبغة الأنثوسيانين. هذه الصبغة تلون الفجل والملفوف الأحمر والورود وإبرة الراعي. تحت تأثير برد الخريف، تبدأ التفاعلات الكيميائية في الأوراق، حيث يتحول الكلوروفيل إلى مركبات حمراء صفراء. على عكس الكاروتينات والأصباغ الصفراء الأخرى، فإن الأنثوسيانين غائب بشكل عام في الأوراق الخضراء. يتشكل فيها فقط تحت تأثير البرد. لون اوراق الخريف، مثل لون شعر الإنسان، يتم تحديده وراثيا في كل نوع من النباتات. ولكن ما إذا كان هذا اللون سيكون باهتًا أو ساطعًا يعتمد على الطقس. تحدث الألوان الأكثر سطوعًا وثراءً للأوراق في الخريف، عندما يستمر الطقس البارد والجاف والمشمس لفترة طويلة (عند درجات حرارة من 0 إلى 7 درجات مئوية، يزداد تكوين الأنثوسيانين). الوان جميلةتحدث فضلات الأوراق في أماكن مثل فيرمونت في الخريف. ولكن، على سبيل المثال، في بريطانيا العظمى، حيث يكون المناخ ممطرًا والطقس غائمًا طوال الوقت تقريبًا، غالبًا ما تكون أوراق الخريف صفراء أو بنية باهتة. يمر الخريف، ويأتي الشتاء. جنبا إلى جنب مع الأوراق، تفقد النباتات أيضا ألوانها الملونة. يتم ربط الأوراق بالفروع بواسطة قصاصات خاصة. مع بداية برد الشتاء، يتفكك الاتصال بين الخلايا التي تتكون منها القطع. وبعد ذلك تظل الأوراق متصلة بالفرع فقط عن طريق أوعية رقيقة يدخل من خلالها الماء والمواد المغذية إلى الأوراق. يمكن أن يؤدي هبوب رياح خفيفة أو قطرة مطر إلى كسر هذا الارتباط سريع الزوال، وسوف تسقط الأوراق على الأرض، مما يضيف لمسة أخرى من الألوان إلى السجادة السميكة متعددة الألوان من الأوراق المتساقطة. تخزن النباتات طعامها لفصل الشتاء، مثل السنجاب والسناجب، لكنها لا تتراكمه في الأرض، بل في الأغصان والجذوع والجذور. الأوراق التي يتوقف الماء عن التدفق إليها، تجف، وتتساقط من الأشجار، وتعلقها الرياح. تدور في الهواء لفترة طويلة حتى تستقر على مسارات الغابات، وتبطنها بمسار واضح. قد يستمر اللون الأصفر أو الأحمر للأوراق لعدة أسابيع بعد سقوطها. ولكن مع مرور الوقت، يتم تدمير الأصباغ المقابلة. الشيء الوحيد المتبقي هو التانين (نعم، هذا هو ما يلون الشاي).

ما أهمية تساقط الأوراق في حياة النبات؟ كبير. لقد قامت الأوراق بعملها في توفير العناصر الغذائية للشجرة طوال فصلي الربيع والصيف ويمكنها الآن المغادرة.

ما أهمية تساقط الأوراق في حياة النبات؟ مهم. إذا بقيت الأوراق على الأشجار أو الشجيرات، فإنها سوف تسبب موتها.

ما أهمية تساقط الأوراق في حياة النبات؟ فلسفي. تموت الأوراق وتفسح المجال لبراعم جديدة.

ما أهمية تساقط الأوراق في حياة النبات؟ جمالي. تساقط الأوراق هي أجمل ظاهرة في عالم الأشجار.

خريف

يتغير لون أوراق معظم الشجيرات والأشجار وتتساقط. يبدو أنهم يتنافسون في الجمال. لكن في نباتات مثل ألدر وحور الشباب والأرجواني، لا يتغير لون الأوراق حتى الصقيع وتبقى خضراء. وفي أول تساقط للثلوج يتحولون إلى اللون الأسود.

بعض الممثلين العشبيين - زهور الثالوث، محفظة الراعي، البلو جراس السنوية - تتفتح حتى أواخر الخريف.

تحدث الظواهر الدورية مثل الإزهار أو سقوط الأوراق في النباتات بسبب التغيرات الموسمية.

شتاء

مع بداية فصل الخريف، تستعد جميع الكائنات الحية لفصل الشتاء. تتجمد الحياة النباتية أيضًا. خلال فصل الشتاء يكونون في حالة من الراحة - لا ينموون، ولا يتغذىون، ولا يعيشون بشكل كامل، لكنهم موجودون. ومع بداية الربيع وبداية تدفق النسغ، تحصل النباتات على قوة جديدة وتولد من جديد. البقاء على قيد الحياة لفترة طويلة من السكون يصبح ممكنا بفضل احتياطيات العناصر الغذائية، التي يتم "العناية بها"، بما في ذلك الأوراق. مع بداية الطقس البارد، تصبح غير ضرورية للنباتات. علاوة على ذلك، فإنها يمكن أن تسبب وفاتهم.

تتبخر الأوراق الرطوبة في الصيف ويمكن أن تفعل ذلك في الشتاء (مثل تجفيف الملابس في البرد). وبالتالي فإنهم سوف يجففون الشجرة وستكون محكوم عليها بالفناء. سقوط الأوراق أمر حيوي في حياة النباتات. ولحماية نفسها من الجفاف والموت، تتخلص الأشجار والشجيرات من الأجزاء الميتة حتى قبل بداية الطقس البارد.

اوراق الخريف

قبل السقوط، يعيدون إلى النبات. تتشكل سدادة عند قاعدة سويقات الورقة وتموت. ثم ينفصل عن الفرع تحت ثقله أو بسبب هبوب الريح. من الصعب المبالغة في تقدير أهمية سقوط الأوراق في الحياة النباتية. بدونها، سيموت جزء كبير من النباتات، ولم يتبق سوى العينات الصنوبرية والاستوائية.

دائمة الخضرة

تتميز بلون أوراق ثابت. هذا لا يعني أنهم يعيشون إلى الأبد. في المحاصيل دائمة الخضرة، يسمح سقوط الأوراق للنباتات بتجديد نفسها باستمرار. وتتساقط الأجزاء الميتة طوال موسم النمو، مثل شعر الإنسان. في النباتات دائمة الخضرة، تتساقط الأوراق القديمة. الأصغر سنا تبقى دون تغيير في اللون.

تتميز النباتات الاستوائية دائمة الخضرة بأوراقها التي يستمر موسم نموها عدة سنوات أو أشهر. على الرغم من وجود عينات أيضًا تبقى مع جذوع عارية لفترة قصيرة.

كم من الوقت تعيش الأوراق؟

يختلف عمرها الافتراضي ويمكن أن يتراوح من 14 يومًا إلى 20 عامًا. الأوراق تعيش أقل بكثير مقارنة بالجذور والسيقان. يتم تفسير ذلك بحقيقة أنهم يعملون بنشاط كبير وليس لديهم القدرة على التحديث.

في النباتات دائمة الخضرة في وسط روسيا، مثل شجرة التنوب والصنوبر، تتساقط الإبر بعد 5-7 سنوات للأول وبعد 2-4 سنوات للثانية.

تختلف مدة سقوط الأوراق أيضًا. بالنسبة للبتولا، تستمر هذه الفترة حوالي شهرين، لكن الزيزفون يكفي لمدة أسبوعين فقط.

لماذا لا يترك تغير اللون

حقيقة أن الشجرة تستعد لفصل الشتاء يمكن رؤيتها من خلال التغير في لون الأوراق. إنها رائعة في تلاشيها - الأصفر والأحمر والبني والبرتقالي مع انتقالات وظلال مختلفة. ويصبح الأمر محزنًا عندما يتطاير كل هذا الجمال ويغطي الأرض بسجادة متواصلة.

سقوط الأوراق هو عملية بيولوجية متأصلة في حياة النبات وتطوره. تنخفض شدة جميع العمليات داخل الخلايا (التمثيل الضوئي والتنفس)، وينخفض ​​​​محتوى العناصر الغذائية (حمض الريبونوكلييك ومركبات النيتروجين والبوتاسيوم). يبدأ التحلل المائي في السيطرة على تخليق المواد، وتتراكم الخلايا منتجات الاضمحلال، وتنتقل المركبات البلاستيكية والمعدنية الأكثر قيمة من الأوراق إلى احتياطيات النبات.

تتحول معظم الشجيرات والأشجار إلى اللون الأرجواني والأصفر في الخريف. تنتج الظلال الحمراء عن تراكم صبغة الأنثوسيانين في الخلايا، والتي تتفاعل مع الحمض ويتغير لونها إلى اللون الأرجواني. في بيئة قلوية فإنه يتحول إلى اللون الأزرق المزرق.

يعتمد اللون الأصفر للأوراق على الأصباغ (الكاروتين، الزانثوفيل) وعصارة الخلايا (الفلافونات). هذه هي الطريقة التي يتم بها شرح جمال غابة الخريف بشكل مبتذل للغاية.

سماد

دور سقوط الأوراق في حياة النبات مهم للغاية. يحمي الجذور من التجمد. إن فضلات الغابات المورقة بسبب رخائها ووجود كمية كبيرة من الهواء تقلل من التوصيل الحراري للتربة وتمنع تجميدها العميق في الشتاء.

بالإضافة إلى ذلك، فهو كثيف الرطوبة، وهو أمر مهم للنباتات. تعمل الأوراق المتساقطة كمواد تغطية وتحمي التربة من التآكل وتمنع تكوين القشرة. عندما تتعفن، فإنها تعمل على تحسين بنية التربة وتجذب ديدان الأرض.

الأوراق المتساقطة هي سماد عضوي قيم يحتوي على الفوسفور والبوتاسيوم والكالسيوم والمواد النيتروجينية والعناصر الدقيقة المفيدة. هذا يخلق الظروف المواتية للنباتات. تنمو الأشجار الضخمة في الغابات دون استخدام أي أسمدة.

الأوراق المتساقطة في الحديقة

البستاني الحديث لا يقدر تجربة الفلاحين في السنوات الماضية. يقوم كل عام بحرق ما يكفي من الأسمدة والمواد الإنشائية لصنع السماد والنشارة. بعض البستانيين لا يحفظون الأوراق جهلاً والبعض الآخر يخشى انتشار العدوى. ولكن إذا تعاملت مع هذه القضية بحكمة، فإن كل مخاوفهم تذهب سدى.

والحقيقة هي أن مسببات الأمراض تموت عندما ينضج السماد ويتم معالجته بواسطة ديدان الأرض. لذلك يُنصح بوضع أوراق محاصيل الفاكهة للحصول على الدبال وترك وسادة صحية من تحت خشب البتولا والزيزفون والكستناء والقيقب وما إلى ذلك للتغطية لفترة الصيف التالية.

سيكون المأوى من هذا النوع بمثابة خلاص للنباتات القيمة في فصول الشتاء الخالية من الثلوج. على سبيل المثال، للفراولة، النرجس البري، المزارع الجديدة.

في الربيع، يمكن استخدام الأوراق الجافة المتساقطة لتغطية مزارع الفلفل والباذنجان والطماطم في البيوت الزجاجية والدفيئات الزراعية. تتطلب هذه المحاصيل هواء جاف وتربة رطبة. ستخلق طبقة سميكة من الأوراق الجافة المناخ المحلي اللازم، وسوف تمنع نمو الأعشاب الضارة، وسوف تسعدك طوال الصيف في دفيئة منفصلة.

الحصاد المبكر

يمكن استخدام الخصائص القيمة لسقوط الأوراق في النمو الحصاد المبكرالخضار (الخيار والبطاطس والملفوف والكوسة وغيرها) أو للزراعة السريعة لشجيرات الفراولة والزهور. في الخريف، يتم إعداد الخنادق الضحلة المثبتة على المجرفة. ثم يتم ملؤها بالأوراق المتساقطة الصحية وسكبها بمحلول من الملاط. يتم وضع أوراق الملفوف العصير في الأعلى، وقمم الخضروات الجذرية، وما إلى ذلك، ويتم ترك الخنادق في هذا الشكل لفصل الشتاء. يتم ترك التربة المحفورة في مكان قريب على شكل سلسلة من التلال.

خلال فصل الشتاء، سوف تستقر محتويات الخندق، وتصبح مشبعة بالمياه الذائبة وتصبح مضغوطة. سوف تذوب الأرض الموجودة في التلال تحت أشعة الشمس الساطعة وتسخن بشكل أسرع. بمجرد أن تسمح التربة بذلك، يتم تجميع الأسطوانة في الخندق وزرعها الخضروات المبكرة. يمكنك بناء نفق فيلم صغير فوق النباتات الصغيرة لحمايتها من الصقيع.

وزارة التعليم والعلوم والشباب في جمهورية القرم

المسابقة الجمهورية لمشاريع التاريخ الطبيعي لأطفال المدارس الإعدادية “الرائد”

القسم: "النباتات من حولنا"

لماذا تغير الأوراق لونها في الخريف؟

انتهى العمل:

زيلينسكايا داريا سيرجيفنا،

طالب في الصف الرابع

خزينة البلدية

مؤسسة تعليمية

"متوسط ​​خولموفسكايا

مدرسة شاملة»

منطقة بخشيساراي

جمهورية القرم

مشرف:

كوليسنيكوفا سفيتلانا نيكولاييفنا,

معلمة في مدرسة ابتدائية

خزينة البلدية

مؤسسة تعليمية

"متوسط ​​خولموفسكايا

مدرسة شاملة"

منطقة بخشيساراي

جمهورية القرم

سيمفيروبول - 2015

محتوى

مقدمة____________________________________________________3

مراجعة الأدبيات________________________________________________5

1. أسباب تغير لون أوراق الأشجار والشجيرات________5

   العلماء حول تغير لون الأوراق__________________________________6

   ملامح تساقط الأوراق في الأشجار المتساقطة والشجيرات _______7

طرق ونتائج البحث _______9

2.1. دليل على وجود صبغة الكلوروفيل في الورقة__________________9

2.2. دليل على وجود صبغة الأنثوسيانين في الورقة __________________9

2.3. دليل على وجود الكاروتين والزانثوفيل في الورقة______________10

2.4. تحضير الدهانات المائية بمحلول الأنثوسيانين والكلوروفيل____11

الاستنتاجات _____________________________________________________12

قائمة المراجع ومصادر الإنترنت __________________________________________________ 14

التطبيقات

مقدمة

« إنه وقت حزين! اوه سحر!

يعجبني جمالك الحزين

أنا أحب الاضمحلال الخصب للطبيعة ،

الغابات ترتدي اللون القرمزي والذهبي..."

/أ.س.بوشكين/

لقد كنا دائمًا مهتمين بمعرفة من أين يأتي الخريف بألوانه الزاهية والمتنوعة. بعد كل شيء، في الصيف جميع الأوراق خضراء. لماذا يتغير لون أوراق الشجر في الخريف بالضبط، وتصبح الأوراق صفراء وحمراء وقرمزية. العام الماضي في الصف " العالم"لقد درسنا التغيرات الموسمية في الطبيعة. لقد أحضروا الكثير من الأوراق الملونة من الرحلة.كنا مهتمين باستكشاف:لماذا تتحول أوراق الأشجار إلى ألوان مختلفة في الخريف؟

الهدف من العمل: دراسة أسباب تغير لون أوراق الأشجار والشجيرات قبل سقوط الأوراق.

ولتحقيق هذا الهدف تم وضع ما يلي:مهام:

1. دراسة الأدبيات حول هذا الموضوع.

2. مراقبة لون الأشجار والشجيرات المتساقطة في الخريف.

3. اكتشف سبب تغير لون أوراق الأشجار والشجيرات في الخريف.

4. إجراء البحوثفي عزل الصبغات الملونة من الأوراق وإيجاد تطبيقات لها.

4. اكتشف سبب تساقط أوراق الأشجار والشجيرات لفصل الشتاء.

5. استخلاص النتائج.

موضوع الدراسة: الأوراق المتساقطة من الأشجار والشجيرات.

موضوع الدراسة: تغير في لون أوراق الأشجار والشجيرات.

فرضية: أفترض أن الأوراق تتغير لونها على الأشجار والشجيرات لأن الشجرة مريضة والأوراق تخاف من البرد.

طرق البحث. تحليل الأدبيات العلمية والتجارب.

عرض الادب

1. أسباب تغير لون أوراق الأشجار والشجيرات

وبعد دراسة الأدبيات العلمية، اكتشفنا أن الأوراق تحتوي في البداية على مواد مثل الكلوروفيل والزانتوفيل والكاروتين والأنثوسيانين.

المادة الخضراء الموجودة في أوراق الأشجار تسمى الكلوروفيل. في الصيف، يعمل الكلوروفيل وضوء الشمس معًا لمساعدة الأشجار على معالجة مصدر غذائها الرئيسي - ثاني أكسيد الكربون. لذا، فإن ضوء الشمس والكلوروفيل هما "السكين والشوكة" التي تساعد الأشجار على امتصاص الهواء الذي نزفره، والذي بدوره يساعد الأشجار على النمو بشكل كبير وقوي. يتم تدمير الكلوروفيل بسهولة. ولكن في الصيف، تحت تأثير أشعة الشمس، فإنه يتعافى بسرعة. عندما يأتي الخريف ويصبح الضوء أقل وأقل، يتم تدمير الكلوروفيل وليس لديه وقت لاستعادته. تفقد الأوراق صبغتها الخضراء ويظهر لونها الحقيقي لفترة من الوقت.
مادة الزانثوفيل تعطي الأوراق اللون الأصفر والكاروتين - البرتقالي. تعطي أصباغ الأنثوسيانين الأوراق ظلالاً حمراء وقرمزية زاهية.
في الصيف لا تكون هذه الصبغات مرئية، فنحن نرى فقط الكلوروفيل الأخضر. مع بداية الطقس البارد، تدخل العناصر الغذائية المجمعة في أوراق الشجرة إلى الفروع والجذع. وبما أن إنتاج المواد الغذائية يتوقف في الشتاء، فإن الكلوروفيل يتحلل. ومع اختفائها، تصبح الصبغات الأخرى التي كانت موجودة دائمًا في الورقة مرئية. ونستمتع بتنوع ألوان الأشجار.

1. العلماء حول تغير لون الأوراق

مرة أخرى في القرن الثامن عشر. تساءل قس جنيف جان سينبير: لماذا هذا العالم الأخضر أخضر؟ وبعد دراسة تأثير ضوء الشمس، بين أنه بفضل عملية تكوين الأكسجين وامتصاص ثاني أكسيد الكربون التي تحدث في الورقة الخضراء، يتغذى النبات، ومن خلالها عالم الحيوان. وهكذا تم تحقيق أحد أعظم الاكتشافات. لكن مسألة اللون الأخضر للأوراق ظلت مفتوحة.[ 1; 7 ]

كان علماء الطبيعة في جميع أنحاء العالم يبحثون عن إجابة. كرس العالم الروسي الكبير كليمنت أركاديفيتش تيميريازيف أكثر من 35 عامًا لدراسة الورقة الخضراء التي تخزن أشعة الشمس لاستخدامها في المستقبل. تم اكتشاف الدور الأهم لصبغة الكلوروفيل في عملية التمثيل الضوئي وأهمية النباتات على الأرض.

وعلى الإنترنت وجدنا حقائق جديدة حول هذه القضية.توصل البروفيسور وعالم الأحياء بجامعة إمبريال كوليدج لندن توماس دورينج أثناء بحثه حول التغير في لون أوراق الخريف إلى استنتاج مفاده أن النباتات تحاول من خلال ذلك حماية نفسها من عدد من الآفات الخطيرة. من خلال دراسة الألوان التي "تفضلها" الآفات الحشرية، وخاصة حشرات المن، وجد العالم أنها تتجنب النطاق الأحمر عند وضع البيض في الخريف. في هذه الحالة، تفضل الآفات الألوان الخضراء والصفراء. علاوة على ذلك، وجد دورينغ أنه مع زيادة تركيز الآفات، يمكن أن تتحول الأوراق إلى اللون الأحمر حتى على تلك الأشجار التي عادة ما تكون موجودة أوراق الشجر الصفراء. تقليديا، اللون الأحمر في الطبيعة يدل على الخطر. لكن علماء من جامعة نورث كارولينا في شارلوت، بقيادة إميلي هوبينك، وجدوا أن الأمر كله يتعلق بالتربة. إذا كانت التربة منخفضة في النيتروجين، ستنتج الأوراق المزيد من الصبغة الحمراء. بمساعدتها، ستبقى أوراق الشجر على الفروع لفترة أطول، وستكون الشجرة قادرة على تناول المزيد من المواد المفيدة منها. وبالتالي، فإنه سوف يعوض على الأقل قليلا عن نقص النيتروجين. ولكن عندما لا تحتاج الشجرة إلى مثل هذا الغذاء، تترك الطبيعة أوراقها صفراء. وبفضل هذا الاكتشاف من قبل العلماء، سيكون من الممكن الآن تحديد نوعية التربة من خلال لون الأوراق. إذا تحولت الغابة في الخريف إلى نغمات حمراء جميلة، فهذا يعني أنه ليس كل شيء على ما يرام مع التربة في هذه الأماكن.[ 4 ]

لذلك،هناك نظريات أخرى للعلماء حول تغير لون الأوراق في الخريف. ومن المثير للاهتمام أن نعرف!

1. ملامح تساقط الأوراق في الأشجار والشجيرات المختلفة

من أكثر الظواهر المميزة لقدوم الخريف سقوط أوراق الشجر. لماذا تتساقط الأشجار والشجيرات المتساقطة أوراقها كل عام؟ ومن الضروري معرفة ما إذا كان تساقط الأوراق هو ظاهرة بيولوجية للأشجار والشجيرات النفضية، أو ما إذا كان ذلك بسبب تغير المناخ. إذا تم زرع شجرة متساقطة الأوراق في غرفة دافئة، فسوف تتساقط أوراقها على الرغم من ظروف درجة الحرارة الجيدة. وهذا يعني أن سقوط الأوراق ليس نتيجة لظروف غير مواتية للأشجار والشجيرات، بل هو دورة من تطور النبات. يمكنك أن ترى أن هناك "وسادة أوراق" حيث تلتصق الورقة بفرع شجرة متساقطة الأوراق. عندما يبدأ سقوط الأوراق، تنفصل الأوراق بسهولة عن الشجرة وتبقى معلقة على الحزم الوعائية التي تربط الورقة بالشجرة. إنها تعمل على إمداد المواد من جذر الشجرة المتساقطة إلى الأوراق. عندما ينقطع هذا الاتصال بين أوراق الشجر والشجرة، تفقد أغصان الشجرة المتساقطة زخرفتها.

سقوط الأوراق هو تكيف الأشجار والشجيرات المتساقطة مع الظروف القاسية. إذا بقيت شجرة متساقطة الأوراق بأوراق خضراء في الشتاء فإنها تموت من قلة الرطوبة. تتجلى أهمية تساقط الأوراق في حياة الأشجار المتساقطة بشكل خاص عند مقارنتها بالصنوبريات. تتحمل الأشجار الصنوبرية (خاصة الصنوبر والتنوب) الجفاف جيدًا. بالإضافة إلى ذلك، تبخر الإبر كمية قليلة جدًا من الماء مقارنة بأوراق الأشجار المتساقطة. لذلك، يمكن أن تظل الأشجار الصنوبرية خضراء طوال العام. كمية الرطوبة التي تتبخرها الصنوبريات أقل بعشر مرات من تلك الموجودة في الأشجار المتساقطة. لكن الصنوبر يتصرف مثل شجرة متساقطة الأوراق وتبخر الرطوبة 5 مرات أكثر من شجرة التنوب و 10 مرات أكثر من الصنوبر. قدرة الأشجار الصنوبريةيتم توفير الرطوبة من خلال إبر الصنوبر. تحتوي الإبر على العديد من الأجهزة للاحتفاظ بالرطوبة: جلد سميك، طلاء شمعي. تفتقر أوراق الأشجار المتساقطة إلى تكيفات مقاومة للجفاف.

بالإضافة إلى أن الأشجار متساقطة الأوراق تحفظ من الجفاف بسبب تساقط أوراقها، فإنها في الشتاء تحفظها من التساقط. في الشتاء، حتى أغصان الأشجار العارية تتكسر تحت وطأة الثلج. ماذا سيحدث لو استقر الثلج على الأوراق العريضة للأشجار المتساقطة؟

عندما تتساقط أوراقها تتخلص الأشجار متساقطة الأوراق من الأملاح المعدنية الزائدة التي تصبح ضارة بالأشجار والشجيرات. مع تقدم عمر أوراق الشجر، يزداد محتوى الرماد. يحدث تراكم المعادن في الأشجار المتساقطة بسبب تبخر أوراق الشجرة للكثير من الماء. يتم استبداله برطوبة جديدة تحتوي على معادن. يذهب بعضهم لإطعام الشجرة المتساقطة، والباقي يبقى في الأوراق. يعد سقوط أوراق الشجرة المتساقطة حالة طبيعية للنمو الطبيعي وتطور النبات. لا تحتاج الأشجار الصنوبرية إلى التخلص من إبرها بهذه الطريقة، لأن أشجار الصنوبر والتنوب والصنوبريات الأخرى تتبخر بكمية قليلة جدًا من الرطوبة. تبخر الصنوبر الرطوبة إلى مستوى الأشجار المتساقطة، لذلك في مناخ رطب يتم إلقاء الإبر الناعمة. [4 ]

تثبت كل هذه الحقائق أن سقوط الأوراق لا يعتمد فقط على الظروف الخارجية، ولكنه ضروري أيضًا للحياة الطبيعية للأشجار والشجيرات المتساقطة والصنوبرية.

أناI. طرق ونتائج البحث

2.1. دليل على وجود صبغة الكلوروفيل في الورقة

ضع ورقة خضراء في أنبوب اختبار به كحول وقم بتسخينها فوق مصباح كحول. بعد مرور بعض الوقت، يجب أن يتحول الكحول إلى اللون الأخضر وستكون الورقة عديمة اللون.

وهكذا تحول الكحول بالفعل إلى اللون الأخضر، وأصبحت الورقة عديمة اللون، وهذا يثبت وجود صبغة خضراء في الورقة - الكلوروفيل.

2.2. دليل على وجود صبغة الأنثوسيانين في الورقة

هناك عدة طرق للتحقق من وجود الأنثوسيانين في الأوراق.

أولاً: تحتاج إلى غلي الأوراق الحمراء وإسقاط الخل في هذا المحلول. سوف يتحول لون المحلول إلى اللون الوردي والأحمر.

ثانياً: تطحن الأوراق الحمراء في الهاون مع كمية قليلة من الرمل ويضاف إليها 5 مل من الماء وتصفى.

بناء على هذا،لون المحلول في التجربتين الأولى والثانية يقنعنا بأن الأنثوسيانين عبارة عن أصباغ حمراء قابلة للذوبان في الماء موجودة في الأوراق.

2.3. دليل على وجود الكاروتين والزانثوفيل في الورقة

أضف 5 مل إلى الأوراق الخضراء المفرومة الكحول الإيثيلي، الطباشير على طرف السكين وطحنه في ملاط ​​​​الخزف حتى يصبح ناعمًا، حتى يتحول الكحول إلى اللون الأخضر. أضع قطرة من السائل الناتج على الورق بقضيب زجاجي.

بالإضافة إلى ذلك، بعد 3 - 5 دقائق، تتكون على الورقة دوائر ملونة متحدة المركز: أخضر في الوسط، أصفر برتقالي من الخارج، مما يدل على وجود صبغة خضراء - الكلوروفيل، صبغة صفراء - زانثوفيل، برتقالي - كاروتين في الورقة .

2.4. تحضير الدهانات المائية من محلول الأنثوسيانين والكلوروفيل.[ 1 ]

قررنا استخدام المحاليل التي تم الحصول عليها خلال التجارب للحصول على الدهانات. للقيام بذلك، قمنا بإعداد محاليل الأنثوسيانين والكلوروفيل التي تختلف في اللون.عن طريق إضافة الماء. قمنا بإذابة قطع من الصمغ (غراء جذوع الأشجار) في كمية صغيرة من الماء. تم سكب محلول العلكة في قوالب الطلاء. تمت إضافة المحاليل الناتجة إلى كل قالب. أثار. الدهانات جاهزة.

لقد رسمت زهرة بهذه الألوان.

لذا، باستخدام المحاليل التي تم الحصول عليها من أوراق الخريف ذات الألوان المختلفة والماء والعلكة، يمكنك تحضير دهانات مائية بظلال مختلفة واستخدامها في الرسم.

الاستنتاجات

أروع علامات الخريف: تغير لون الأوراق.على سبيل المثال، من لم يعجب بألوان المرج المزهر، وحافة الغابة، وهدايا الحديقة والحقل؟ ولكن لا يعلم الجميع من أين تحصل الطبيعة على مثل هذه اللوحة الغنية من الألوان.

لماذا يتغير لون الأوراق في الخريف؟ وبعد دراسة الأدبيات العلمية، اكتشفنا أن الأوراق تحتوي في البداية على مواد مثل الكلوروفيل والزانتوفيل والكاروتين والأنثوسيانين. يعطي الكلوروفيل الأوراق اللون الأخضر، والزانتوفيل يعطيها اللون الأصفر، والأنثوسيانين يعطيها الصبغة الحمراء، والكاروتين يعطيها الصبغة البرتقالية. في الخريف، يتحلل الكلوروفيل وتستمر الصبغات البرتقالية والصفراء والحمراء وتصبح مرئية.

وبعد إجراء الأبحاث، اقتنعنا بأن الأوراق تحتوي بالفعل على أصباغ ملونة.وإذا كانت موجودة هناك، فما الذي يفعله التربة أو آفات خطيرة?

فرضيتنا الأولى، وهي أن الأشجار تمرض في الخريف وبالتالي تغير لون أوراقها، لم يتم تأكيدها. لكننا أدركنا أن لون أوراق الخريف يعتمد على الصبغة الموجودة في الأوراق إلى جانب الكلوروفيل.

بعد العمل مع مصادر مختلفة، علمنا أن تساقط الأوراق هو التساقط الطبيعي لأوراق الأشجار والشجيرات المرتبطة بالتحضير لفصل الشتاء.

وهكذا، فإن فرضيتنا الثانية، وهي أن الأوراق تخاف من البرد وبالتالي تطير بعيدًا في الخريف، لم يتم تأكيدها أيضًا. لكننا وجدنا أنه من المفيد للأشجار والشجيرات أن تتخلص من أوراقها من أجل البقاء على قيد الحياة في فصل الشتاء البارد.

لذلك، تحتوي الأوراق في البداية على مواد تلوين مختلفة. يعطي الكلوروفيل الأوراق اللون الأخضر، والزانتوفيل يعطيها اللون الأصفر، والأنثوسيانين يعطيها الصبغة الحمراء، والكاروتين يعطيها الصبغة البرتقالية. في الخريف، يتحلل الكلوروفيل وتستمر الصبغات البرتقالية والصفراء والحمراء وتصبح مرئية.

المراجع ومصادر الإنترنت

1. باتوريتسكايا إن بي، فينتشوك تي دي "تجارب مذهلة مع النباتات"، مينيسوتا، "Nar.asveta"، 1991، ص. 5-8، 14-16

2. ديتريش أ. "لماذا"، م. "سلوفو"، 1990، ص 314

3. موسوعة “أبطال التاريخ الروسي”، م، “المدينة البيضاء”، 2006، ص395.

ما يترك لون الأصباغ بألوان مختلفة.

على مدار العام، يلعب كوكبنا بألوان مختلفة. وكل ذلك بفضل النباتات الغنية بها. وربما كان لدى الكثير من الناس هذا السؤال: لماذا تكون الأوراق بلون أو بآخر؟ وهذا مثير للاهتمام بشكل خاص لأطفالنا الذين يحبون طرح الأسئلة. ومن أجل الإجابة عليها بشكل صحيح، عليك أن تفهمها جيدًا بنفسك.

ما هي ألوان الصباغ يترك الأخضر والأحمر؟

في المناهج الدراسية، تغطي دروس علم الأحياء دائمًا موضوعًا مشابهًا. ربما يكون البعض قد نسي بالفعل، والبعض الآخر لا يزال لا يعرف ذلك. لكن الصبغة المسؤولة عن اللون الأخضر للأوراق هي الكلوروفيل.دعونا ننظر أكثر قليلا في هذا الجانب.

لون الورقة الخضراء:

• الكلوروفيل مادة تمتص ضوء الشمس وبمساعدة الماء وثاني أكسيد الكربون تنتج مواد مفيدة للنباتات. المواد العضوية. أو كما يقولون في اللغة العلمية يحول المواد غير العضوية إلى مواد عضوية.
• هذا الصباغ هو الأساسي في عملية التمثيل الضوئي. وبفضله، تتلقى جميع الكائنات الحية الأكسجين. نعم، هذه المعلومات معروفة لأي تلميذ. لكن القليل من الناس فكروا في كيفية تحول الكلوروفيل إلى أوراق الشجر باللون الأخضر.

• نعم، العنصر نفسه أخضر أيضًا. وبما أنه يسود في النباتات، فإن اللون يعتمد عليه. ويمكنك رسم علاقة مباشرة بين لون أوراق الشجر وكمية الكلوروفيل.
• ولكن هذا ليس كل شيء. إذا قمت بالخوض في موضوع مماثل بمزيد من التفاصيل، فيمكنك معرفة المزيد. والحقيقة هي أن الكلوروفيل يمتص أطياف الألوان مثل الأزرق والأحمر. هذا هو السبب وراء رؤيتنا للأوراق الخضراء.

لون الورقة الحمراء:

• بناءً على الأسباب المذكورة أعلاه، يمكنك العثور على إجابة عن سبب تحول الأوراق إلى اللون الأحمر. حتى لو كنت لا تأخذ في الاعتبار دورة علم الأحياء. ومن وجهة نظر منطقية، فإن اللون الأحمر أيضًا، إلى حد ما، يعتمد على الكلوروفيل. أو بالأحرى من غيابه.
• الصبغة المسؤولة عن اللون الأحمر في الورقة هي الأنثوسيانين.هذا العنصر مسؤول أيضًا عن اللون الأزرق والأرجواني للأوراق والزهور والفواكه.

• يمتص الأنثوسيانين، مثل الكلوروفيل، أطيافًا لونية معينة. وفي هذه الحالة يكون لونه أخضر.
• وبالمناسبة، هناك نباتات ليس لها أوراق خضراء أو زهور. هذا يعتمد على حقيقة أنها تفتقر إلى الكلوروفيل. وفي مكانه الأنثوسيانين.

كيف يمكننا تفسير تغير لون أوراق الأشجار في الخريف؟

كم هو جميل الخريف هنا. على الرغم من الأمطار والسماء الملبدة بالغيوم، فهي جميلة بطريقتها الخاصة. إنه الخريف الذي تتلون فيه الأشجار ألوان مختلفة. بالطبع يعتمد ذلك على الطقس وطبيعة الشجرة. لكن الجميع لاحظ أنه حتى على ورقة واحدة يمكن أن يكون هناك عدة ظلال أو ألوان.

• في السابق، كان يعتقد أن جميع الأصباغ كانت موجودة باستمرار في أوراق الشجر. وعندما تقل كمية الكلوروفيل تظهر ألوان أخرى. لكن هذا الخيار ليس صحيحا تماما. يشير على وجه التحديد إلى الأنثوسيانين.
• يبدأ هذا الصباغ في الظهور في الأوراق فقط بعد أن تبدأ مستويات الكلوروفيل في الانخفاض.
• دعونا ننظر إلى هذه العملية بمزيد من التفصيل. في الخريف، لم تعد الشمس دافئة، مما يعني أن الكلوروفيل أقل. وبما أنه هو المسؤول عن العناصر الغذائية في النباتات، فإن كميتها تقل أيضًا. هكذا تبدأ الأوراق في الاستعداد للطقس البارد.
• هذه العملية دقيقة للغاية ومدروسة. كل هؤلاء مادة مفيدةالتي تراكمت في النبات خلال فصل الصيف، تتحرك ببطء إلى الفروع والجذور. سيبقون هناك طوال موسم البرد. وفي الربيع سوف يستخدمون هذا المخزون حتى تظهر أوراق خضراء جديدة.

• لكن تلوين الأوراق بالإضافة إلى الطبيعي العمليات الطبيعية، يؤثر الطقس أيضًا. عادة، في الطقس المشمس، يكون الأنثوسيانين أكثر هيمنة. إذا كان الخريف غائما وممطرا، فسيكون هناك المزيد من اللون الأصفر في الأشجار.
• ولكن هذا ليس كل شيء. يعتمد لون الأوراق أيضًا على سلالة النبات نفسه. لقد لاحظ الجميع أن أوراق القيقب غالبًا ما تكون حمراء، لكن الزيزفون والبتولا دائمًا ما يكون لهما لون ذهبي.
• قبل فصل الشتاء مباشرة، عندما يتم تدمير جميع أصباغ التلوين بالكامل، تتحول الأوراق إلى اللون البني. لم يعد هناك أي مواد مغذية، والأوراق تجف وتسقط. في هذه المرحلة، تصبح جدران خلايا الأوراق مرئية.

ما هي المادة التي تلون أوراق الشجر باللون الأصفر : أصباغ النبات

اللون الأصفر جميل جدًا في فصل الخريف، خاصة في يوم صافٍ ودافئ. ليس من قبيل الصدفة أن يسمى الخريف ذهبيًا. يتغير لون أي نبات تقريبًا بدءًا من اللون الأصفر. نعم، بالنسبة للبعض هو اللون الوحيد، والبعض الآخر لديه فقط كلون إضافي.

• صبغة محددة مسؤولة عن كل لون. كاروتين- هذه الصبغة تعطي النباتات لونها الأصفر. الكلمة مألوفة ويمكن سماعها غالبًا في الإعلانات. وربما لم يعرف الكثيرون معناها. أو أنهم لم يفكروا حتى في ما كان عليه الأمر.
• ينتمي هذا الصباغ إلى مجموعة الكاروتينات. توجد في جميع الأوراق والنباتات. هو في نفوسهم باستمرار. كل ما في الأمر هو أن الكلوروفيل يهيمن على الكاروتين، وبالتالي فإن الأوراق خضراء في الغالب. وبعد انهياره، يبدأون في اتخاذ ألوان مختلفة.

• يتم استخدام هذا الصباغ النباتي كصبغة طبيعية. يتم استخراجه كيميائيا، ولكن حصرا من المواد الخام الطبيعية. ويستخدم على نطاق واسع في صناعة المواد الغذائية وغيرها من المجالات.
• بيتا كاروتين، الذي طغى ببساطة على الأعمال الإعلانية، ينطبق أيضًا على الكاروتينات. الحقيقة هي أن هناك حوالي 600 نوع فرعي. تحتوي جميع الخضروات والفواكه الصفراء والحمراء والبرتقالية وحتى الخضراء تقريبًا على هذه المادة. على سبيل المثال، البصل الأخضر، الطماطم، اليقطين، البرسيمون، التوت، حميض، الجزر. انها طويلة جدا لإدراجها. كما أنه مهم جدًا لجسم الإنسان.

ما هي المادة التي تلون أوراق الشجر باللون البرتقالي: أصباغ نباتية

اللون البرتقالي، مثل الأصفر، موجود باستمرار في الأوراق، فهو ببساطة يطغى عليه الكلوروفيل. وبالتالي جعل النباتات خضراء. ويبدأ اللون البرتقالي أيضًا في الظهور عندما يتم تدمير نفس الكلوروفيل.

• الصباغ المسؤول عن اللون البرتقالي هو زانثوفيل.كما أنه ينتمي إلى فئة الكاروتينات، مثل الكاروتين. بعد كل شيء، هذه الألوان على خط رفيع بين بعضها البعض.
• أود أن أشير إلى أن هذا الصباغ هو الذي يلون الجزر. أنه يحتوي على معظمها. وبالتالي فإن هذا الصباغ هو المسؤول عن اللون البرتقالي لجميع الفواكه.
• الزانثوفيل، مثل الكاروتينات الأخرى، ضرورية إلى جسم الإنسان. الكائنات الحية الأخرى أيضا. لأنهم لا يستطيعون تصنيعه بمفردهم، بل يمكنهم الحصول عليه فقط من الطعام.

• ليس سراً أن الجزر غني بفيتامين أ. وعليه فإن كل هذه الأصباغ هي الناقل الرئيسي لهذا الفيتامين. بتعبير أدق، أسلافه.
• ومن الجدير بالذكر أيضًا أنها مضادات الأكسدة في أجسامنا. كل فتاة تعرف عن هذا الجانب. بعد كل شيء، فإن ظهور الشعر والأظافر والجسم ككل يعتمد بشكل مباشر على هذا.

أقوى الأصباغ الطبيعية البرتقالية

واجهت كل ربة منزل مشكلة في المطبخ، على سبيل المثال، بعد تناول البنجر، تحولت يديها إلى اللون الأحمر. إذا قمت ببشر الجزر كثيرًا، فقد يحدث نفس الشيء. اللون ليس غنيًا، لذا فهو ليس ملحوظًا. أيضًا، بعد قطف زهرة معينة، يمكنك طلاء يديك باللون المناسب.

• تستخدم الأصباغ الطبيعية على نطاق واسع في الطبخ وصباغة الأقمشة والطب والتجميل.
• يتم إنتاج أصباغ التلوين بواسطة البكتيريا والمرجان والفطريات والطحالب والنباتات. وبطبيعة الحال، اللون المقابل. بالطبع، أكثر النباتات التي يمكن الوصول إليها هي النباتات.
• يمكنك الحصول عليها بنفسك، والشيء الرئيسي هو اتباع التكنولوجيا. تحتاج أيضًا إلى معرفة المكونات المناسبة لهذه الأغراض.

• جزرة
• أوراق وأزهار بقلة الخطاطيف
• اليوسفي وقشر البرتقال
• فلفل أحمر
• قشر البصل
• يقطين

كما ترون، جميع المنتجات متوفرة وتقريبا كلها برتقالية. يمكنك أيضًا الحصول على هذه الصبغة عن طريق مزج اللونين الأصفر والأحمر.

في أي مجموعة من الأشجار تتحول أوراقها إلى اللون الأحمر في الخريف؟

ربما لاحظ الكثير من الناس أنه ليست كل الأشجار حمراء في الخريف. ولكن ما هو الجمال الذي تنتجه الطبيعة؟ خاصة مع الزهور الصفراء والبرتقالية. يبدو كما لو أن الغابة مغطاة بملابس احتفالية. ولكن ما هي الأشجار التي لها لون أحمر؟ دعونا ننظر إلى هذه المسألة بمزيد من التفصيل.

• هذا اللون غير موجود بشكل دائم في الأوراق، ولكن يبدأ إنتاجه فقط بعد تحلل الكلوروفيل.
• عادةً ما تتحول الأشجار التي تنمو في تربة فقيرة غير غنية بالمعادن إلى اللون الأحمر.
• حقيقة مثيرة للاهتمام: تستخدم الأشجار هذا اللون لصد الحشرات والآفات.
• يساعد الأنثوسيانين، الذي يؤدي وجوده إلى تحول أوراق الشجر إلى اللون الأحمر، على مقاومة الصقيع وتجنب انخفاض حرارة الجسم.
• في كثير من الأحيان وجدت في الأشجار مثل القيقب والرماد الجبلي والكرز والحور الرجراج

يعد اللون المتغير للأشجار معجزة حقيقية للطبيعة ومن الممتع مشاهدتها. إرضاء نفسك بمشاعر ممتعة في الخريف، لأنها أحاسيس ممتعة لا تنسى.

فيديو: لماذا يتغير لون الأوراق؟