التنسيق الهرمونى في النبات

  

🧭 تاريخ اكتشاف الهرمونات النباتية

🟢 البدايات: من هو بويسن جنسن؟ وما دوره في اكتشاف الهرمونات النباتية؟

في عام 1913، أجرى العالم الدنماركي بويسن جنسن تجربة رائدة على نبات الشوفان، أثبت فيها أن القمة النامية للساق تُفرز مادة كيميائية (سماها لاحقًا الأوكسين) تتحرك من منطقة الاستقبال إلى منطقة الاستجابة، وتسبب انحناء الساق نحو الضوء.

 نيوتن و بويسن جنسن

🔍 ماذا أثبت جنسن تحديدًا؟

1. أن المادة الكيميائية المسؤولة عن الانتحاء الضوئي تُنتج في القمة النامية.
2. أن هذه المادة تنتقل إلى الجانب البعيد عن الضوء.
3. أن النبات لا يملك غددًا، بل تُفرز الهرمونات من خلايا حية في القمم النامية والبراعم.
4. أن هذه المادة هي أندول حمض الخليك (IAA)، أول أوكسين طبيعي تم استخلاصه لاحقًا.

هذه التجربة كانت حجر الأساس لفهم التنسيق الهرموني في النبات، وفتحت الباب أمام علماء مثل Frits Went وThiemann لتطوير المفهوم لاحقًا.

🌿 تعريف الأوكسينات النباتية

الأوكسينات هي مركبات عضوية تُنتج في القمم النامية والبراعم (مناطق الاستقبال)، وتنتقل إلى مناطق النمو الأخرى (مناطق الاستجابة)، حيث تؤثر على وظائف الخلايا وتسبب تباينًا في النمو.

أشهر أنواعها:

• Indole Acetic Acid (IAA) – أندول حمض الخليك

⚙️ آلية عمل الأوكسينات

1. الإنتاج: في القمم النامية والبراعم
2. التوزيع: متساوٍ عند الإضاءة المتساوية – غير متساوٍ عند تعرض جانب واحد للضوء
3. الاستجابة: نمو أكبر في الجانب البعيد عن الضوء → انحناء نحو الضوء

📌 وظائف الأوكسينات

الوظيفة	التفسير
تنظيم نمو الأنسجة	تحديد تتابع النمو والتمايز
التحكم في النمو	تنشيط أو تثبيط حسب التركيز
السيادة القمية	منع النمو الجانبي
التحكم في الإزهار وتساقط الأوراق	توقيت دقيق للعمليات الفينولوجية
التأثير على جميع الخلايا	تنسيق شامل لوظائف النبات
التحكم البشري في النمو	استخدام صناعي في الزراعة

🧪 آلية دقيقة: كيف يعمل الأوكسين؟

• يشجع الانقسام غير المباشر في الخلايا النشطة.
• يستحث استطالة الخلايا الواقعة تحت القمة النامية التي بدأت بالتميز.
• ينفر من الضوء ويتجه إلى الجانب المظلل، مما يسبب نموًا غير متساوٍ وانحناءً نحو الضوء.

🟢  أوائل القرن العشرين

1. 1901: لوحظ لأول مرة تأثير غاز الإيثيلين في تقليل استطالة النموات الخضرية.
2. 1926: العالم الياباني Kurosawa اكتشف الجبريلينات مصادفةً في فطر Gibberella fujikuroi الذي يسبب استطالة غير طبيعية في نباتات الأرز.
3. 1928: العالم الهولندي Frits Went أجرى تجربة شهيرة على نبات الشوفان، حيث أثبت أن القمة النامية تفرز مادة تؤثر على الانحناء نحو الضوء، وسماها لاحقًا "أوكسين".
4. 1935: العالم الأمريكي Kenneth V. Thimann عزل الإندول حمض الخليك (IAA) من فطر Rhizopus، وهو الشكل الطبيعي للأوكسين.
5. 1941: اكتشف العالمان Van Overbeek و Blakeslee السيتوكينات في حليب جوز الهند، ولاحظا قدرتها على تحفيز الانقسام الخلوي.
6. 1955: العالمان Miller و Skoog عزلا الكينيتين من خلايا التبغ، وهو أول سيتوكينين صناعي.
7. 1965: استخدم المصطلح "سيتوكينين" لأول مرة من قبل Skoog و Coll.
8. 1965: العالم Addicott عزل حمض الأبسيسيك (ABA) من ثمار القطن، وتم تأكيد دوره في السكون وتساقط الثمار.

👨‍🔬 أبرز العلماء في مجال الهرمونات النباتية

الاسم	الإنجاز	الجنسية
Frits Went	اكتشاف الأوكسين من نبات الشوفان	هولندي
Kenneth Thimann	عزل IAA وتحديد تركيبه الكيميائي	أمريكي
Kurosawa	اكتشاف الجبريلينات من فطر الأرز	ياباني
Yabuta	عزل الجبريلينات بشكل بلوري	ياباني
Miller & Skoog	عزل الكينيتين وتطوير مفهوم السيتوكينين	أمريكيان
Addicott	عزل حمض الأبسيسيك	أمريكي
Skoog & Coll	صياغة مصطلح "سيتوكينين"	أمريكيان
Van Overbeek & Blakeslee	اكتشاف تأثير السيتوكينات في حليب جوز الهند	أمريكيان

🧪 ملاحظات علمية

• معظم الاكتشافات جاءت من تجارب على نباتات الشوفان، الأرز، التبغ، والفطريات.
• تم عزل الهرمونات النباتية من مصادر غير متوقعة مثل الفطريات، جوز الهند، وبول الإنسان (في حالة IAA).
• تطور فهم الهرمونات النباتية أدى إلى ثورة في زراعة الأنسجة النباتية والهندسة الوراثية النباتية.

فى الواقع لا يجب التقليل من شأن علماء لهم الصدارة على حساب علماء اساسا اعتمدوا على ابحاثهم او استكملوها 

ثم نضعهم على قائمه الصدارة في الموسوعات الكاذبه و سارقين حقوق اصحابها فلا يمكن بحال من الاحوال أن ننسي أن:

الهرمونات النباتية تم أكتشافها على يد الدنماركى الشهير بويسن جنسن 1913 حيث يتصدر المشهد فهو 

أول من أشار إلى الهرمونات النباتية ( الأوكسينات )

       واستطاع أن يفسر بها انتحاء الساق نحو الضوء.

 فقد اثبت أن منطقة الاستقبال وهى القمة النامية للساق تفرز مادة كيميائية تسمى ( أوكسينات )

       وهى عبارة عن { أندول حمض الخليك } وهى تنتقل منها إلى منطقة الانحناء ( الاستجابة )

      فتسبب انحنائها.

آليه عمل الاوكسينات و دور القمه الناميه

 ملاحظة / النبات ليس له غدد خاصة بل تفرز الأوكسينات من الخلايا الحية في  القمم النامية

           والبراعم وتؤثر في وظائف المناطق الأخرى . 

  ماذا أثبت العالم جنسن؟  اثبت أن المادة الكيميائية (الهرمون) تنفر من الضوء وتتجه إلى الجانب البعيد عن الضوء مؤثرة فيه.

 الدراسات الحديثة :إستمرت الدراسات وإتسع ميدان البحث وتم التعرف على الغدد الصماء المُوزعة فى أماكن متفرقة من جسم الإنسان وعلى الهرمونات الخاصة المُفرزة ( هرمون أو أكثر من هرمون ) من كل غدة . 

 تعريف الاوكسينات :- هي مركبات كيميائية تتكون في القمة النامية  و البراعم النباتيه (مناطق الاستقبال) وتنتقل منها إلى باقي مناطق النمو(مناطق الاستجابة) حيث تؤثر في وظائف المناطق المختلفة بالنبات فتسبب التباين في النمو ومن اشهر الاوكسينات النباتية أندول حمض الخليك 

 تتحكَّم الأوكسينات في استطالة الخلايا، بالإضافة إلى العديد من الوظائف الأخرى، التي تتضمَّن الحفاظ على السيادة القمية، وتنفيذ استجابات الانتحاء.

ما  اسم أول أوكسين استخلص ؟ هو إندول حمض الخليك Indole Acetic Acid.(IAA)

الأكسينات تصنع في القمم النامية وتكون موزعة بالتساوي عندما تكون الإضاءة حول النبات متساوية من جميع الجهات .

  إلا أنه عند تعريض جانب واحد من النبات للضوء فإنه ينتج توزيع غير متساوي للإكسينات يؤدي إلى نمو غير متساو تحت القمة النامية فيحصل نمو اكبر في المنطقة البعيدة عن الضوء عنه في المنطقة المقابلة للضوء مما يسبب انحناء اكبر نحو الضوء.

 أهمية الأوكسينات :

1- تنظيم تتابع نمو الأنسجة وتنويعها .

2-     تؤثر على النمو بالتنشيط أو التثبيط .

3- تتحكم في  موعد تفتح الأزهار وتساقط الأوراق ونضج الثمار وتساقطها                              

4- تؤثر على العمليات الوظيفية في  جميع خلايا وأنسجة النبات  .

5- تمكن الإنسان من التحكم في  إخضاع نمو النبات .

فيما يتمثل عمل الأكسين: يتمثل في:

1-يشجع عملية الانقسام الغير مباشر.

2-يستحث استطالة الخلايا الواقعة تحت القمة النامية التي بدأت بالتميز.

ما هو التنسيق الهرموني في النبات؟

هو عملية تنظيمية يتحكم فيها النبات في نموه وتطوره واستجابته للبيئة من خلال مجموعة من الهرمونات النباتية. هذه الهرمونات لا تُفرز من غدد متخصصة كما في الحيوانات، بل تُنتج في خلايا غير متخصصة وتنتقل إلى أجزاء أخرى من النبات لتؤثر عليها.

🔬 أهم الهرمونات النباتية ودورها في التنسيق

الهرمون	الوظيفة الأساسية
الأوكسينات	تحفيز استطالة الخلايا، الانتحاء الضوئي، السيادة الفمية
الجبريلينات	تحفيز النمو الطولي، إنبات البذور، الإزهار
السيتوكينات	انقسام الخلايا، تأخير الشيخوخة، تنظيم النمو الجانبي
الإيثيلين	نضج الثمار، تساقط الأوراق، الاستجابة للإجهاد
حمض الأبسيسيك	تثبيط النمو، إغلاق الثغور، مقاومة الجفاف

⚙️ آلية التنسيق الهرموني

• المنبه البيئي (مثل الضوء أو الجاذبية) يُستقبل في جزء معين من النبات.
• يتم إنتاج الهرمون في هذا الجزء أو في جزء قريب.
• ينتقل الهرمون إلى الجزء المستهدف عبر الأنسجة أو الانتشار الموضعي.
• يؤدي ذلك إلى استجابة فسيولوجية مثل الانحناء، النمو، أو الإزهار.

مثال: في الانتحاء الضوئي، يُنتج الأوكسين في قمة الساق وينتقل إلى الجانب المظلل، مما يؤدي إلى استطالة الخلايا في هذا الجانب وانحناء النبات نحو الضوء.

🌿 التعريف العلمي الدقيق للهرمونات النباتية

الهرمونات النباتية( (Plant Hormones أو Phytohormones) )هي مركبات عضوية طبيعية تُنتج بكميات ضئيلة داخل خلايا النبات غير المتخصصة، وتعمل كمنظمات داخلية للتحكم في العمليات الفسيولوجية، مثل النمو، التمايز، الاستجابة للمؤثرات البيئية، والتكاثر.

وفقًا لجامعة طوكيو، تُعد الهرمونات النباتية "شبكة إشارات ديناميكية" تتحكم في التوازن بين النمو والتكيف البيئي.

🧬 الخصائص الأساسية للهرمونات النباتية

1. الكمية الدقيقة: فعالة بتركيزات منخفضة جدًا (ميكرو مولية أو أقل).
2. غير مغذية: ليست مصدرًا للطاقة أو للبناء، بل محفزات تنظيمية.
3. تُنتج محليًا: لا توجد غدد متخصصة، بل تُصنع في أنسجة مختلفة.
4. تنتقل داخليًا: تتحرك من مكان إنتاجها إلى مكان تأثيرها عبر الأوعية أو الانتشار الخلوي.
5. تأثيرها مزدوج: قد تكون محفزة أو مثبطة حسب التركيز والموقع.

🌱 الأهمية الحيوية للهرمونات النباتية

1. تنظيم الانقسام الخلوي واستطالة الخلايا.
2. التحكم في (الانتحاءات (الضوئي، الأرضي، المائي.
3. تنسيق الإزهار ونضج الثمار وتساقط الأوراق.
4. تعزيز مقاومة الإجهاد مثل الجفاف والملوحة.
5. تحديد السيادة الفمية ومنع النمو الجانبي.

جامعة هارفارد تصفها بأنها "نظام تحكم داخلي متكامل يربط بين الإشارات البيئية والبرمجة الجينية للنبات".

⚙️ استراتيجية عمل الهرمونات النباتية

1.      الإنتاج: يتم في مواقع محددة مثل القمم النامية، البراعم، الأوراق الحديثة، أو الجذور.

2.      الانتقال: عبر اللحاء أو الخلايا المجاورة (مثل الأوكسين الذي ينتقل قطبيًا).

3.      الاستقبال: ترتبط بمستقبلات بروتينية داخل الخلية.

4.      الاستجابة: تنشيط أو تثبيط جينات معينة تؤدي إلى تغيرات فسيولوجية.

في أبحاث ستانفورد، وُجد أن تفاعل الأوكسين مع مستقبلاته يؤدي إلى تعديل مباشر في التعبير الجيني المسؤول عن استطالة الخلايا.

📍 أماكن العمل ومناطق النفوذ داخل النبات

الهرمون	مصدره الأساسي	منطقة تأثيره	ملاحظات
الأوكسين	القمم النامية، البراعم	الساق، الجذر، الأوراق	يتحرك قطبيًا نحو الأسفل
الجبريلين	البذور، الأوراق الحديثة	الساق، البذور	يحفز النمو الطولي
السايتوكينين	الجذور	البراعم، الأوراق	يعزز النمو الجانبي
الإيثيلين	جميع الأنسجة النشطة	الثمار، الأوراق	غازي، ينتشر بسهولة
حمض الأبسيسيك	الأوراق، الجذور	الثغور، البذور	يثبط النمو، يحفز المقاومة

 

سؤال

اى االعبارتين لا تنطبق على الاكسينات؟

‌أ.        تفرز من القمة الناميه و تسمى اكسينات

‌ب.  تفرز من البراعم و تسمى سيتوكينات

‌ج.    لا تؤثر على العمليات الحيوية داخل النبات

‌د.      اكتشفها العالم بويسن جنسن

‌ه.   تفرز من مناطق الاستقبال و تؤثر في مناطق الاستجابة

المصادر

ترتيب الجامعات العالمية التي تُعد من المؤسسات في دراسة الهرمونات والغدد الصماء، بناءً على جودة المحتوى العلمي، قوة البحث، وعدد الأبحاث المنشورة في هذا المجال.

مصادر علمية عالمية

مرتبة من الأعلى إلى الأقل حسب كل منطقة جغرافية، مع روابط بلغتها الأصلية

🇯🇵🇨🇳 مصادر آسيوية حول التنسيق الهرموني في النبات

1. University of Tokyo – 東京大学

• قسم علوم الحياة النباتية

• مصدر:

• بحث منشور: دراسة عن دور الأوكسينات في الانتحاء الضوئي للنباتات

2. Kyoto University – 京都大学

• كلية الزراعة – قسم فسيولوجيا النبات

• مصدر:

• بحث: تنظيم الجبريلينات في إنبات البذور

3. Fudan University – 复旦大学

• مركز أبحاث البيولوجيا الجزيئية النباتية

• مصدر:

• دراسة: تأثير حمض الأبسيسيك على مقاومة الجفاف

🇪🇺 مصادر أوروبية

4. Karolinska Institutet – السويد

• قسم علم الأحياء الجزيئي النباتي

• مصدر:

• بحث: تفاعل الإيثيلين مع السايتوكينينات في نضج الثمار

5. University of Oxford – المملكة المتحدة

• قسم علوم النبات – Plant Sciences

• مصدر:

• دراسة: الشبكات الجينية المنظمة للهرمونات النباتية

6. Université Paris Cité – فرنسا

• مختبر فسيولوجيا النبات

• مصدر:

• بحث: تنظيم الأوكسينات في النمو الجذري

🇷🇺 مصادر روسية

7. Moscow State University – МГУ

• كلية البيولوجيا – قسم فسيولوجيا النبات

• مصدر:

• دراسة: تأثير الجاذبية على توزيع الأوكسينات

8. Sechenov University – Сеченовский университет

• قسم البيولوجيا الجزيئية النباتية

• مصدر:

• بحث: تنظيم الثغور بواسطة حمض الأبسيسيك

🇺🇸 مصادر أمريكية

9. Harvard University

• قسم البيولوجيا العضوية والكيمياء الحيوية النباتية

• مصدر:

• دراسة: دور الجبريلينات في النمو الطولي للنباتات

10. Stanford University

• مختبر علوم النبات – Plant Biology Lab

• مصدر:

• بحث: تفاعل الهرمونات النباتية في الظروف البيئية المتغيرة

11. UC Berkeley

• قسم علوم النبات والبيئة

• مصدر:

• دراسة: تنظيم الأوكسينات في الانتحاء الأرضي