گیاهان چگونه نفس می کشند
چقدر در مورد تنفس گیاهان اطلاع دارید. رشد و نمو گیاهان مانند هر موجود زنده دیگری به هوا، وابسته است. تنفس به عنوان یک پدیده فیزیولوژیکی با تغییرات عواملی که آن را کنترل می‌کنند، تغییر می‌کند و دارای شدت است. می‌توان شدت آن را به صورتهای مختلف تعریف کرد.
در فرآیند تنفس، مولکول های حاصل از فتوسنتز شکسته شده و انرژی آن در فعالیت های حیاتی دیگر که شامل ساختن مواد،جذب و شناسایی مواد محلول ، جنبش های سیتوپلاسمی و جنبش اندام های گیاهی ، بوجود آمدن پتانسیل الکتریکی و بطور کلی رشد و نمو می‌شود.
تنفس در سلول هایی صورت می‌گیرد که در شرایط هوازی قرار بگیرند. در جریان تنفس 3 گروه مواد مورد استفاده قرار می‌گیرند:
- کربوهیدرات ها
- پروتئین‌ها
- چربی‌ها.
تنفس به طور کلی در میتوکندری‌ها صورت می‌گیرد که شامل سه مرحله است:
- مرحله اول تنفس در سیتوپلاسم سلول ها صورت می‌گیرد. این مرحله گلیکولیز نامیده می‌شود که طی آن قند 6 کربنی مانند گلوکز شکسته شده و به دو مولکول 3 کربنی بنام اسید پیروویک تبدیل می‌شود.
- مرحله دوم واکنش ها در ماتریکس میتوکندری اتفاق می‌افتد که با حضور اسید پیروویک است. این واکنشها به صورت چرخه‌ای انجام می‌شوند که چرخه کربس نامیده می‌شود، در هر چرخه یک مولکول اسید پیروویک به 3 مولکول تبدیل شده و انرژی حاصل از شکسته شدن آن در ناقلهای انرژی مانند ذخیره می‌شود.
- مرحله سوم واکنش های تنفس در غشای میتوکندری انجام می‌شود که دارای سیستم ناقل الکترون است. بدین ترتیب که در اول زنجیره ناقلهای انرژی ، الکترون از دست داده و گیرنده نهایی این الکترونها ، اکسیژن است که در این فرایند انرژی به صورت ATP (آدنوزین تری فسفات) در می‌آید که انرژی قابل استفاده برای تمام اعمال سلولی است.
تبادل گازها در بخش های مختلف گیاه
در گیاهان اندام های ویژه‌ای جهت رساندن اکسیژن به سلول ها و انتقال دی‌اکسید کربن حاصل از تنفس آنها به خارج وجود ندارد. تبادل گازها از راه روزنه‌ها و عدسک‌ها ، انجام می‌شود. در بین سلول های تشکیل دهنده اندامهای گیاه وجود حفرات کوچک و بزرگ و اتاقک های زیر روزنه‌ای و سلولهای کروی با حفرات فراوان در زیر عدسک‌ها موجب می‌شوند که تبادلات گازی در گیاه به سهولت انجام شود. گازهای حاصل از فرایند فتوسنتز و تنفس برحسب قوانین انتشار گازها در گیاه بین اندامهای گیاه و محیط خارج مبادله می‌گردد.
در ریشه‌ها نیز عمل تنفس با استفاده از هوای موجود بین ذرات خاک انجام می‌شود و چنانچه برای مدت طولانی فضاهای موجود بین ذرات خاک از آب پر شود، بسیاری از گیاهان دچار خفگی ریشه شده و آثار آن پس از مدتی در بخش هوایی ظاهر می‌شود. از جمله این آثار بی رنگ شدن شاخه و برگ های نورسته ، ریزش اندام های تولید مثلی و توقف در رشد گیاه است.
شدت تنفس گیاهان
مقدار اکسیژن جذب شده و یا دی‌اکسید کربن دفع شده را در واحد زمان شدت تنفس گویند.
امروزه از دستگاههای فیزیکی مانند آنالیز مادون قرمز برای اندازه گیری شدت تنفس استفاده می‌گردد. این دستگاه ، دستگاهی است که می‌تواند مقدار را اندازه بگیرد، زیرا که مولکول های اشعه مادون قرمز را جذب می‌کنند، بنابراین با انجام تنفس ، مقدار در هوای خروجی افزایش می‌یابد و دستگاه جذب بیشتری را نشان می‌دهد.
شدت تنفس در گیاهان و در یک گیاه بر حسب اندامهای مختلف ، متفاوت است، ولی در هر حال در مقایسه با تنفس جانوران ، تنفس در گیاهان بسیار ضعیف است. در اندامهای در حال رشد و جوان و در دانه‌های در حال رویش ، میزان تنفس بالاست. همچنین در گل های در حال باز شدن و به ویژه در اندامهای تولید مثلی ، تنفس شدیدتر است.
تاثیر عوامل درونی و برونی در تنفس
فیزیولوژیست ها در پاسخ به اینکه آیا میزان تنفس گیاه در تاریکی و در روشنایی نسبت به هم متفاوت است یا خیر ، آزمایش های متعددی انجام داده‌اند، تا اینکه اخیرا مشخص شده که در بعضی از گیاهان ، روشنایی محرک افزایش تنفس است. به این پدیده ، تنفس نوری گفته می‌شود.
فرایند تنفس به شدت ، تحت تاثیر دمای محیط است، زیرا که در مراحل مختلف تجزیه قند ، آنزیمهایی دست‌اندرکارند و واکنشهای شیمیایی متعددی انجام می‌شود که همگی تحت تاثیر دمای محیط قرار دارند.
افزایش اکسیژن محیط موجب افزایش شدت تنفس است.
شدت تنفس بر حسب سن و نوع اندامهای مختلف گیاه ، متفاوت است.
افزایش رطوبت به ویژه در دانه‌ها ، عامل بسیار مهمی در افزایش تنفس و در افزایش فعالیتهای گیاه است.
چقدر این مطلب مفید بود؟ امتیاز بدهید!
دیدگاهتان را بنویسید