🌿 الدعامة في النبات

📚 محتويات المقال

  

الدعامة والحركة في الكائنات الحية

يحتاج النبات إلى وسائل وأجهزة دعامية تدعمه وتقيه وتحميه من المؤثرات الخارجية وتحافظ على شكله ‏ثابتا.

تعريف الدعامة في النبات:هي مجموعة الوسائل والأجهزة الدعامية التي تدعم النبات وتقيه وتحميه من المؤثرات الخارجية وتحافظ على شكله ثابتا (أو) هي الأنظمة والطرق المختلفة للحماية والحفاظ على شكل النبات (أو) هي التراكيب ‏المسئولة عن تدعيم النبات ووقايته وحمايته والمحافظة على شكله.

آلية أمتصاص الماء

ماهى ضرورة وجود الدعامة في النبات. ‏

لتدعيم النبات ووقايته وحمايته من المؤثرات الخارجية والمحافظة على شكله ثابتا فعند غياب الدعامة يضعف النبات ويصبح أكثر عرضة للخطر ويفقد شكله ويتعرض للهلاك كما أنها تساعد على التأمين على حياته.

ماهى وسائل الدعامة في النبات

وسيلة دعم فسيولوجية مؤقته	وسيلة دعم تركيبية دائمة
هي الوسيلة التي تتناول الخلية نفسها ككل نتيجة انتفاخها وكبر حجمها وتشمل الخلية نفسها ككل أي تعمل على نطاق الخلية النباتية فقط وأن تأثيرها واسع المدى. انتفاخها وكبر حجمها يكون نتيجة امتصاص الماء.     مع ملاحظة اعتماد هذه الوسيلة كليا على الماء وسنتعرف على ذلك بالتفصيل فيما يلي	هي الوسيلة التي تتناول جدر الخلايا أو أجزاء منها وقد تمتد لتشمل مواقع انتشارها وتضم جُدر الخلايا أي تعمل على نطاق جدران الخلايا النباتية فقط وأن تأثيرها محدود مقارنة بوسيلة الدعم الفسيولوجية. مواقع انتشارها أي مواقع انتشار الخلايا الدعامية وأماكن انتشارها

أنواع الدعامة في النبات

الدعامة الفسيولوجية 

‏1- هي دعامة وظيفية مؤقته تأثيرها كبير (أي أنها تظهر للقيام بوظيفة ما في وجود مؤثر كالماء)  ‏

‏2- تعريفها: ‏هي نوع من الدعامة في النبات تتناول الخلية نفسها ككل نتيجة انتفاخها وكبر حجمها

‏3- تظهر الدعامة الفسيولوجية في وجود المؤثر (امتلاء الخلية بالماء) ثم تختفي عند غياب المؤثر ‏

‏

آلية حدوثها:‏

‏ يدخل الماء إلى الخلية بالخاصية الأسموزية حتي يصل إلى الفجوة العصارية (العصير الخلوي) فيزداد ‏حجمها فتضغط على البروتوبلازم (السيتوبلازم + النواة) وتدفعه للخارج نحو الجدار الذي يتمدد نتيجة ‏الضغط عليه أي أن زيادة كمية الماء داخل الخلايا يزيد من تدعيمها وفقد الماء يقلل من تدعيمها.

التفسير في هذه الصورة

لاحظ أسهم دخول الماء إلى الفجوة العصارية ‏ولاحظ أيضا كبر حجم الفجوة العصارية

لاحظ الضغط على السيتوبلازم والنواة واندفاعهما للخارج نحو الجدار ‏

لاحظ أيضا تمدد الجدار الخلوي ولاحظ تدعيم الخلية النباتية ‏

‏نلاحظ أن انتشارها وتأثيرها واسع (لأنها تتناول الخلية نفسها ككل).‏

أمثلة للدعامة الفسيولوجية:‏

إذا وضعت الثمار أو البذور المنكمشة مثل الترمس والبازلاء في الماء تمتص الماء وتنتفخ وتكبر في ‏الحجم أما إذا تُركت الثمار الغضة مثل البسلة أو الفول في الشمس أو الهواء لمدة طويلة فإنها تفقد ‏الماء وتنكمش وتضمر ويزول انتفاخها  ‏

وكذلك سوق وأوراق النباتات العشبية عندما تعاني جفاف ترتخي نتيجة نقص الماء في التربة وإذا ‏رويت بالماء تستعيد استقامتها نتيجة لانتفاخ الخلايا والأنسجة الداخلية ‏

الصورة توضح أهمية الماء في تدعيم النبات

وهنا تكمن الاجابة على ماهى الاسباب التى أدت الى كل مما يأتى

للخاصية الأسموزية دور هام في المحافظة على شكل النبات؟ ‏

 لأن الدعامة الفسيولوجية والتي تحافظ على شكل النبات تعتمد على الخاصية الأسموزية حيث: ‏

‏يدخل الماء إلى الفجوة العصارية بالخلية بالخاصية الأسموزية وبالتالي يزداد حجم العصير الخلوي ‏ويزداد ضغطه. ‏

‏يضغط العصير الخلوي على البروتوبلازم ويدفعه للخارج نحو الجدار الذي يتمدد وبذلك تنتفخ ‏الخلية وتكسب الأعضاء النباتية شكلها. ‏

وضع ثمرة جافة في الماء يسبب انتفاخ خلاياها وتوترها؟ ‏

 بسبب الدعامة الفسيولوجية التي تحدث نتيجة امتصاص الماء فتنتفخ الخلايا بدخول الماء ‏لفجواتها العصارية بالأسموزية فيزداد حجم الماء ويزداد ضغطه على البروتوبلازم الذي يندفع للخارج ‏نحو الجدار فيتمدد . ‏

تنكمش وتضمر البذور الغضة عند تركها لفترة ؟ ‏

نتيجة لفقد خلاياها للماء وبالتالي يزيل عنها انتفاخها وتوترها . ‏

 الدعامة الفسيولوجية مؤقتة ؟ ‏

وذلك لأنها تزول بزوال المؤثر حيث أنها تعتمد على الخاصية الأسموزية حيث ينتقل الماء إلى داخل الفجوة  العصارية ‏ويؤدي ذلك إلى زيادة كل من الحجم والضغط داخل الخلية والذي يجعل الخلية في حالة انتفاخ . ‏

وعندما تواجه الخلية المنتفخة الجفاف يخرج الماء منها وتصبح ضامرة  ويصيبها الذبول (‏أي أنها تتأثر بالجفاف) ‏

تتناول الدعامة الفسيولوجية الخلية النباتية نفسها ككل ؟ ‏

حيث ينتقل الماء إلى داخل الفجوة العصارية ويؤدي ذلك إلى زيادة كل من الحجم ‏والضغط داخل الخلية والذي يجعل الخلية في حالة انتفاخ وعندما تواجه الخلية ‏المنتفخة الجفاف يخرج الماء منها وتصبح ضامرة ويصيبها الذبول (أي أنها ‏تتأثر بالجفاف) ‏

تتجعَّد خلايا النبات، مثل تلك الموجودة في البازلاء، وتنكمش عندما يقلُّ الماء المتوافر في المنطقة ‏المُحيطة بها. وهذا يؤدِّي إلى ذبول النبات. ومع زيادة توافر الماء الموجود خارج الخلايا، سينتقل الماء إلى ‏داخل النبات عبر الغشاء الخلوي من خلال الخاصية الأسموزية. والخاصية الأسموزية هي حركة جزيئات ‏الماء من منطقة ذات تركيز منخفض للمواد المُذابة إلى منطقة ذات تركيز مرتفع للمواد المُذابة‎.‎

الخاصية الأسموزية:هي حركة الماء من منطقة ذات تركيز منخفض للمواد المُذابة (الملح او السكر)لى ‏منطقة بها تركيز مرتفع للمواد المُذابة عبْر غشاء شبه مُنفِذ‎.‎

عندما يكون تركيز الماء منخفضًا داخل الخلايا في هذه الحالة، يكون تركيز المواد المُذابة مرتفعًا؛ لذلك ‏يَنتقل الماء من المنطقة المُحيطة بالخلية النباتية إلى داخل فجوتها العصارية. 

ونظرًا لأن الفجوة العصارية ‏تحتوي الآن على كمية أكبر من الماء، فإن حجمها يزداد؛ ومن ثَمَّ تُسبِّب ضغطًا امتلاء أكبر على الجدار ‏الخلوى يقابله ضغط الجدار الذى يسبب توتر الجدار و انتفاخ سيتوبلازم الخلية، وهو ما يَدفع الغشاء ‏الخلوي نحو الجدار الخلوي.‏

العلاقة بين التركيز و الضغط الاسموزى طرديا

العلاقة بين ضغط الامتلاء و ضغط الجدار الخلوي عكسيا

هذا يَجعل الجدار يبدو مُنتفخًا، ويصبح انتفاخ الخلية، في هذه المرحلة كبيرًا. ويُمكنك ملاحَظة تأثير ‏توافر الماء بكثرة خارج الخلايا على الخلية المُنتفخة في الشكل‎ .

ما هى الخلية المتوترة

الخليه المتوترة وعمليه انتفاخ الخلية هو الحالة التي يَندفع عندها الغشاء الخلوي نحو الجدار الخلوي، ‏هو ما يَجعل الخلية مُنتفخة وصُلبة، ويَحدث ذلك عادةً بسبب امتلاء الخلية بالسائل‎ ‎تعتبر هذه العملية ‏مؤقَّتة. ‏

وتُوضّح الصورة المرفقة ثلاث حالات للخلية النباتية، وهي أمثلة نموذجية لفهم آلية ‏الدعامة الفسيولوجية المرتبطة بتوافر الماء‎:‎

صورة توضح أثر الماء على الفجوات العصارية

خلية منكمشة

تحدث عندما تفقد الخلية الماء بسبب وجودها في وسط مالح أو جاف (تركيز الماء في ‏الخارج أقل من الداخل). نتيجة لذلك تنكمش الفجوة العصارية، ويتقلص ‏السيتوبلازم مبتعدًا عن الجدار الخلوي، وتذبل الخلية‎.‎

خلية في حالة طبيعية 

يوجد توازن في حركة الماء بين داخل وخارج الخلية. الفجوة العصارية ممتلئة بدرجة ‏معتدلة، مما يُبقي الغشاء الخلوي مشدودًا نحو الجدار الخلوي، فيحافظ النبات على ‏شكله‎.‎

خلية منتفخة  

هذه الخلية غارقة في ماء وفير (وسط منخفض التركيز للمواد المُذابة). يدخل الماء ‏بكثرة إلى الفجوة العصارية بالخاصية الأسموزية، مما يزيد من ضغط الامتلاء داخلها. ‏يدفع الغشاء الخلوي باتجاه الجدار الخلوي، مسبّبًا انتفاخ الخلية وتوتُّر الجدار. هذه ‏هي قمة الدعامة الفسيولوجية التي تحافظ على صلابة النبات‎.‎

العلاقة بين تركيز المواد المُذابة والضغط الأسموزي طردية، بينما العلاقة بين ضغط الامتلاء ‏وضغط الجدار الخلوي عكسية‎.‎

البلزمة وتفسيرها: 

إذا أُصيب النبات بالجفاف بسبب عدم حصوله على كمية كافية من الماء، ‏فستَفقد الخلايا الماء. ‏

ويؤدِّي فقدان الماء من الفجوة العصارية إلى ابتعاد الغشاء الخلوي عن الجدار الخلوي؛ حيث ‏يتعرَّض لضغط أقلَّ. ‏

وهذا الأمر يقلِّل من انتفاخ الخلية، وهو ما يَجعل الخلية تنكمش وتتجعَّد في النهاية، ‏

وعندما ينكمش العديد من خلايا النبات بهذه الطريقة، فإن هذا يتسبَّب في ذُبول النبات بالكامل، ‏وخاصَّةً أوراقه، كما هو موضَّح في الصورة.‎

أمثلة لعملية البلزمة : مثل العنب عندما ينكمش و يفقد الماء تماما ينكمش مبتعدا عن الجدار الخلوي و لا يعود ‏اطلاقا و هنا يفقد النبات الدعامى الفسيولوجية بصورة دائما متحولا الى زبيب و اسضا تحويل البلح الى رطب أو تمر.

‏ ما معنى قولنا أن الدعامة الفسيولوجية تعتمد على الخاصية الأسموزية ؟

 معنى ذلك أنها تعتمد على انتقال الماء من التربة إلى داخل الفجوة العصارية . ‏

 عندما تنسى أن تقوم بري نباتاتك المنزلية تذبل الأوراق وفي بعض الأحيان تصبح السيقان لينة ‏ورخوة  جدا .

‏ أ. ما الذي حدث للنباتات وتسبب في هذا التغيير في المظهر والملمس ؟ ‏

‏  خلال ساعات قليلة من تذكرك لري النباتات وبعد ريها تستعيد النباتات مظهرها الحيوي الطبيعي ‏

‏ ب. ماذا حدث داخل النباتات سبب هذه الاستعادة ؟  ‏

  

تحدث الدعامة الفسيولوجية بفقد الخلية للماء أو امتصاصها للماء

 تعتمد ‏الدعامة الفسيولوجية على فسيولوجية الخلية نفسها أي أنها تعتمد على وظيفة كل  جزء أو محتوى ‏من الخلية وبعض الظواهر التي تحدث بفعل هذا التركيب أو الوظيفة التي يقوم بها

العلاقة بين الخاصية الأسموزية والضغط الأسموزي والتركيز

أولا: هناك قواعد هامة

‏1.الأعلى في الضغط الأسموزي = زيادة تركيز الذائبات أو قلة تركيز الماء‏

‏2. الأقل في الضغط الأسموزي = قلة تركيز الذائبات أو زيادة تركيز الماء ‏

‏3.محلول قليل التركيز = قلة تركيز الذائبات أو زيادة تركيز الماء‏

‏4.محلول عالي التركيز = زيادة تركيز الذائبات أو قلة تركيز الماء‏

‏5. ينتقل الماء بالخاصية الأسموزية من الوسط الأقل قيمة للضغط الأسموزي إلى الوسط الأعلى ‏قيمة للضغط الأسموزي

‏6. يزداد الضغط الأسموزي في أي وسط بزيادة كمية الذائبات (أي زيادة تركيز المحلول) على حساب ‏كمية الماء (أي بقلة تركيز الماء) أي أن العلاقة طردية بين الضغط الأسموزي وتركيز المحلول

أهمية الماء في الدعامة الفسيولوجية

الدعامة التركيبية (أهداف الدعامة التركيبية)‏

 الحفاظ على أنسجة النبات الداخلية من الجفاف بمنع فقد الماء من خلال:  ‏

زيادة سمك جدر خلايا البشرة خاصة الخارجية أو يرسب عليها الكيوتين غير المنفذ للماء ‏

يحيط النبات نفسه بطبقة من خلايا فلينية مغلظة بمادة السيوبرين

 إكساب النبات الصلابة والقوة بترسيب السيليلوز أو اللجنين في جدر الخلايا أو في أجزاء منها مثل:‏

 الخلايا الكولنشيمية المغلظة بالسيليلوز ‏

الخلايا الاسكلرانشيمية (ألياف بها اللجنين ـ خلايا حجرية)‏

‏هي نوع من الدعامة في النبات التي تتناول جدر الخلايا أو أجزاء منها وقد تمتد لتشمل ‏مواقع انتشارها. ‏

الدعامة التركيبية للنبات هي التَرَسُّيب الدائم للبوليمرات مثل اللجنين أو السليلوز في الجدران الخلوية ‏للحفاظ على شكل النبات وخلاياه‎.‎

آلية حدوثها:  تترسب بعض المواد الصلبة القوية كالسيليلوز واللجنين على جدر خلايا النبات أو ‏في أجزاء منها وذلك  لـزيادة قدرتها على الحفاظ على أنسجة النبات الداخلية و منع فقد الماء من خلالها الى جانب إكساب النبات الصلابة والقوة (تدعيم النبات) ‏لكن تأثيرها محدود ( لأنها تتناول جدر خلايا النبات أو أجزاء منها )‏

 أمثلة:    ترسيب مادة الكيوتين غير المنفذة للماء على جدر خلايا البشرة.‏

الكيوتين (خارجي- خارجي) 

عبارة عن مادة شمعية توجد في الغشاء الخارجي للخلايا(الانسجة)‏الخارجية طاردة للماء تُوجَد في بشرة الساق والأوراق فقط في النبات‎ ومثل خلايا البشرة الخارجية في الورقة والكيوتين غير مُنفِذ للماء؛ لذلك فهو يَمنع الفقد الزائد للماء؛ ومن ثَمَّ يُحافِظ على شكل النبات. ‏

كما أنه يَزيد من فعالية هذا الحاجز المادي عن طريق زيادة سُمك الجدران الخلوية لذلك هو دعامة ‏تركيبية تحافظ على الدعامة الفسيولوجية‎.‎

اى ان الكيوتين يلعب دور مشترك بين الدعامه الفسيولوجيه والدعامه التركيبيه

علي سبيل المثال نلاحظ طبقة الكيوتين سميكة في الصبار والتفاح لتقليل فقد الماء بينما منعدم في ‏النباتات المائية.‏

زيادة سمك جدر خلايا البشرة في الساق والأوراق والثمار (خاصة الخارجية منها).‏

إحاطة النبات بطبقة من خلايا فلينية غير منفذة للماء مرسب فيها مادة السيوبرين .‏

‏   خارجى – داخلي  : اى توجد على الجدار الخارجي للخلايا الداخليه في الجذر ‏

السيوبرين مادة شمعية خارجية غير مُنفِذة تُوجَد في الخلايا الداخلية في الجدران الخلوية لأنسجة ‏النباتات الفلينية‎.‎

ما الفرق بين مادة السيليلوز أو اللجنين او السيوبرين او الكيوتين

السيليلوز	السيوبرين (خارجى - داخلي)
بوليمر من مادة صلبة حية تدخل في تركيب جميع جدر خلايا النبات كل أنواعها. تتكون من سكر عديد التسكر (وحدات من الجلوكوز) المنفذة للماء.  عندما تترسب فى بعض جدر الخلايا النباتية أوفى أجزاء منها على الأركان في الخلايا الابتدائيه او تغلظ داخل الخلايا الثانوية مثل الخلايا الكولنشيمية فتكسب النبات الصلابة والقوة والليونه كدعامة تركيبية داخل البقدونس والجرجير والكرفس (دعامة تركيبية) (وله دور فى المناعة).	السيوبرين بوليمر نسيج انشائي حي من مادة صلبه  تتكون من الليبيدات (وحدات من احماض دهنية) الغير منفذه للماء.  تترسب على الجدار الخارجي للخلايا الداخلية حيث ان السيوبرين يترسب في جدر الخلايا الفلينيه في الأشجار العالية فتجد ان النبات يحيط نفسه بطبقه من الخلايا الفلينيه التي يترسب فيها ماده السيوبرين خصوصا إذا تم قطع جزء من النبات.  (دعامة تركيبية) وله دور فى المناعة التي تتأثر بفصول السنة لان بعض الأوراق تتساقط في الخريف مثلا.
الكيوتين (خارجي - خارجي)	اللجنين داخلي - داخلي
بوليمر من مادة صلبة خارجية حية وتتكون من الليبيدات (وحدات من احماض دهنية) الغير منفذه للماء. تترسب على أجزاء من الخلايا الخارجية للنبات مثل خلايا البشرة في الساق والأوراق لتتحمل مسئولية الحفاظ على أنسجة النبات الداخلية وتمنع فقد الماء منها، ومستحيل وجودها في الجذور دعامة تركيبية تحافظ على الدعامة الفسيولوجية وله دور فى المناعة	بوليمر من مادة صلبة داخلية ميتة من وحدات كحول (فينولات) غير منفذه للماء تترسب داخل جدر الخلايا التوصيلية وتصبح خلايا ميتة من وحدات وخلايا الخشب فقط ومثل (الألياف الموجودة في البريسيكل التى تمنع التفاف الساق والخلايا الحجرية كقشور الجوز والقشرة الصلبه للمانجو والبذور الصلبة والمكسرات والكمثري والجوافة) بهدف إكساب النبات الصلابة والقوة (دعامة تركيبية) وله دور فى المناعة.

هناك ثلاثة أنواع من الأنسجة البسيطة ‏

أولا: النسيج البرنشيمي.

ثانيا النسيج الكولنشيمى : هي خلايا برانشيمية مغلظة بمادة السيليلوز ‏

الخلايا البارانشيمية	الخلايا الكولنشيمية
من مادة السيليلوز وليس لها دعامة حيث أنها تفقد صلابتها وقوتها وتحتوي خلايا النسيج البرنشيمي على جدران خلوية رقيقة بيضاوية او مستديرة ومتباعده، وعادةً ما تحتوي على العديد من البلاستيدات الخضراء من أجل البناء الضوئي تحتوي على فجوات عصارية كبيرة لتخزين الماء وبها مسافات بينيه واسعه للتهوية وهي رقيقة غير مغلظة	خلايا حية توجد في الانسجه الداخليه لها دعامة حيث يدخل فيها السليلوز لإكساب النبات الصلابه والمرونة

وتُقوَّى جدران خلايا النسيج الكولنشيمية بالمزيد من السليلوز الإضافي ومواد أخرى للتدعيم، وعادةً ما يَحدُث ذلك في السيقان الصغيرة لكونها أكثر مرونة من النسيج الإسكلرنشيمي. 

ووجود ‏الأشرطة المَرِنة والمطَّاطة في سيقان البقدونس و الجرجير مثالًا على ذلك.‏

النسيج الإسكلرنشيمي

وعلى سبيل المثال سيقان الهليون الغنية بالنسيج الإسكلرنشيمي، وهو ما يَمنحها صوت «طقطقة» مميَّزًا عند كسرها‎.‎

وعلى الرغم من أن غالبية الساق عبارة عن نسيج إسكلرنشيمي، وهو ما يَجعلها صُلبة ومقرمشة، فإن ‏النسيج الكولنشيمي يُشكِّل التركيب الأساسي للأوردة المَرِنة التي تمتدُّ على طول الساق‎.‎

تُقوَّى الجدران الخلوية للنسيج الإسكلرنشيمي عن طريق اللجنين والمزيد من السليلوز الإضافي. وتُوجَد ‏خلايا النسيج الإسكلرنشيمي بشكلٍ عامٍّ في الأجزاء غير النامية من النبات لإضافة دعامة تركيبية لها. ‏

على سبيل المثال، يُمكِن العثور على خلايا النسيج الإسكلرنشيمي التي تدعم الحزم الوعائية في الساق، ‏وتكون أنسجة النبات مسئولةً عن النقْل. ‏