دخول الطاقة الضوئية في العالم الحي

 دخول الطاقة الضوئية في العالم الحي

التذكير بمكتسبات السنة أولى متوسط المتعلقة بتغذية النبات الأخضر ومسار النسغ من نمذجة مسار النسغ في النبات الأخضر.

تم التطرق في السنة أولى متوسط إلى أن متطلبات تغذية النبات الأخضر هي الماء والأملاح المعدنية (النسغ الخام) والضوء و CO₂

طرح مشكل يتعلق بالبنيات النسيجية المتخصصة في امتصاص ونقل النسغ الخام

ماهي البنيات النسيجية المتخصصة في امتصاص ونقل النسغ الخام؟

التعرف على الخصائص البنيوية للبنيات المتخصصة في امتصاص ونقل النسغ الخام انطلاقا من الوثيقة 2 ص 68 والوثيقة 5 ص 69

الوثيقة 2 ص 68

تظهر الصورة بعض خلايا البشرة التي تبدو متطاولة تتمثل في الأوبار الماصة.

الوثيقة 5 ص 69

تظهر الصورة مجموعة من الأوعية 1، 2  و3 متزايدة القطر من المحيط نحو المركز تتمثل في أوعية الخشب.

الربط:

يتم امتصاص النسغ الخام (الناقص) من التربة عن طريق الأوبار الماصة الموجودة في الجذور، وهي خلايا من البشرة تتميز بوجود امتدادات هيولية تتوغل في التربة لتصل لأماكن أبعد فيها الماء والأملاح المعدنية وأيضا لزيادة مساحة الامتصاص. وبهذا يصبح النسغ الخام داخل جسم النبات.

بعد أن يُمتص النسغ الخام يأتي دور أوعية الخشب التي تنقله من الجذور إلى الأوراق مرورا بالساق، ووعاء الخشب عبارة عن خلايا الخشب المتوضعة فوق بعضها البعض، وتكون ميتة نتيجة ترسب مادة الخشبين (اللجنين) على جدرانها الجانبية الداخلية، ثم تزول الجدران التي تفصل خلايا الخشب لتشكل وعاء متواصل.  

استرجاع مكتسبات السنة أولى متوسط المتعلقة بتعريف النبات الأخضر كمنتج للمادة العضوية.

يقوم النبات الأخضر بتركيب النشاء بالإضافة إلى السكريات البسيطة والبروتينات والدسم. وكلها مواد تحتوي على الكربون.

طرح مشكل حول مصدر الكربون العضوي في المادة العضوية المركبة من قبل النبات الأخضر

ما هو مصدر الكربون العضوي في المادة العضوية المركبة من قبل النبات الأخضر؟

اقتراح فرضيات حول مصدر الكربون العضوي في المادة العضوية المركبة من قبل النبات الأخضر.

يتمثل مصدر الكربون العضوي في المادة العضوية المركبة من قبل النبات الأخضر هو CO₂

يتمثل مصدر الكربون العضوي في المادة العضوية المركبة من قبل النبات الأخضر هو الماء والأملاح المعدنية

اقتراح بروتوكول تجريبي لاختبار صحة الفرضيات المقترحة.

يتضمن البروتوكول التجريبي الذي يختبر صحة الفرضية "يتمثل مصدر الكربون العضوي في المادة العضوية المركبة من قبل النبات الأخضر هو CO₂" تحضير تركيبين تجريبيين يحتويان نبات أخضر أحدهما يعرض للـ CO₂ والآخر لا يعرض له.

يتضمن البروتوكول التجريبي الذي يختبر صحة الفرضية " يتمثل مصدر الكربون العضوي في المادة العضوية المركبة من قبل النبات الأخضر هو الماء والأملاح المعدنية" تحضير تركيبين تجريبيين يحتويان نبات أخضر أحدهما نوفر له الماء والأملاح المعدنية والآخر لا نوفرهما له.

إثبات أن غاز الفحم هو مصدر كربون المادة العضوية مصادقا على صحة إحدى الفرضيات انطلاقا من الوثائق 1 و 2 و 3 ص 70 والوثيقة 5 ص 71.

الوثيقة 1 ص 70

يوضح التركيب التجريبي مضخة هواء تضخ الهواء عبر أنبوب ليتفرع إلى أنبوبين، أحدهما يمر عبر القارورة 1 التي تحتوي على الماء الذي لا يمتص  CO₂ليصب في كيس الأوراق 1، أما الأنبوب الثاني فيمر عبر القارورة 2 التي تحتوي محلول البوتاس الذي يمتص CO₂، ثم يمر عبر القارورة 3 التي تحتوي ماء الجير الذي من خصائصه التعكر في وجود CO₂، وفي هذه التجربة لا يتعكر وبالتالي الهواء لا يحتوي CO₂ ، ليصب في كيس الأوراق 2.

تكون أكياس الأوراق 1 و 2 شفافة لتسمح للضوء بالوصول إلى الأوراق.

الوثيقتين 2 و 3 ص 70

يعود تلون الورقة المأخوذة من الكيس 1 بالأزرق البنفسجي عند معاملتها بماء اليود إلى أن النشاء موجود نتيجة تركيبه من طرف الورقة.

يعود عدم تلون الورقة المأخوذة من الكيس 2 بالأزرق البنفسجي عند معاملتها بماء اليود إلى أن النشاء غير موجود نتيجة عدم تركيبه من طرف الورقة.

ومنه وجود CO₂ ضروري لتركيب المادة العضوية

الوثيقة 5 ص 71

تُظهر الصورة تركز الإشعاع في الورقة الموضوعة في الحيز الذي يحتوي على CO₂ مشع الكربون وهذا راجع إلى تثبيته في المادة العضوية. كما يظهر الإشعاع في الساق والأفرع والجذور نتيجة انتقال المادة العضوية (النسغ الكامل) المشعة المركبة من طرف الورقة الموضوعة في الحيز عبر الأنابيب الغربالية اللحائية. لا يظهر الإشعاع في باقي الأوراق بسبب أن CO₂ الذي يصلها عادي وليس مشع الكربون.

الربط:

في وجود CO₂ تقوم أوراق النبات الأخضر المعرضة للضوء بدمجه في المادة العضوية التي تركبها لتنتقل إلى كامل أجزاء النبات في شكل نسغ كامل من أجل تغذيته. ومنه الفرضية الصحيحة هي "يتمثل مصدر الكربون العضوي في المادة العضوية المركبة من قبل النبات الأخضر هو CO₂"

طرح مشكل حول منافذ CO₂ إلى داخل الأنسجة الورقية

ماهي منافذ CO₂ إلى داخل الأنسجة الورقية؟

اقتراح فرضية وجود فتحات على مستوى البشرة الورقية.

توجد فتحات على مستوى بشرة الورقة تسمح للـ CO₂ بالنفاذ إلى داخل الورقة.

اثبات وجود منافذ للـ CO₂ ويصادق على صحة الفرضية انطلاقا من الوثيقتين 1 و 2 ص 72 والوثائق 3 و 4 و 5 ص 73

الوثيقة 1 ص 72

تظهر الصورة خليتين بشكل كلوي هما الخليتان الحارستان للثغر الورقي، تتركان بينهما فتحة ولونهما أخضر وتحيط بهما خلايا بأشكال عشوائية وكبيرة هي خلايا البشرة وهي ليست خضراء.

الوثيقة 2 ص 72

تظهر الصورة الخليتين الحارستين وتحتهما حيز يمثل الغرفة تحت الثغر.

الوثيقة 3 ص 73

في الصورة أ يكون الثغر مفتوح وهذا خلال النهار أما في الصورة ب فيكون الثغر مغلق وهذا خلال الليل.

الوثيقة 4 ص 73

تكون نسبة انفتاح الثغور على الخامسة صباحا حوالي 10% وبمرور الساعات تتزايد لتصل إلى 70%على الساعة التاسعة صباحا، تتراوح بين 70 و45% حتى الساعة الواحدة زوالا ثم تتناقص إلى أن تنعدم تقريبا على الساعة السادسة مساءا.

نستنتج أن الضوء يتسبب في انفتاح الثغور.

الوثيقة 5 ص 73

تكون نسبة CO₂ المدمجة في المادة العضوية حوالي 5% عند الساعة الخامسة صباحا، وتزداد لتصل إلى 35% عند الساعة الثامنة صباحا، ثم تتراوح بين 35 و 40% إلى غاية الحادية عشر صباحا، ثم تتناقص إلى 15% عند الساعة الثانية زوالا، ثم تتزايد إلى 30% عند الخامسة مساءا لتتناقص من جديد إلى أن تنعدم تقريبا عند الساعة السادسة مساءا.

نستنتج أن الضوء يتسبب في دمج CO₂ في المادة العضوية.

الربط:

عند طلوع الشمس يسقط الضوء على أوراق النباتات الخضراء، فتفتح الثغور الورقية مما يسمح للـ CO₂ بالنفاذ إلى داخل الأوراق حيث يدمج في المادة العضوية، وتبلغ العملية ذروتها خلال منتصف النهار ومع حلول المساء يقل الضوء تدريجيا نتيجة غروب الشمس مما يؤدي إلى غلق الثغور فيتوقف نفاذ CO₂ إلى الأوراق فيتوقف دمجه في المادة العضوية. ومنه الفرضية "توجد فتحات على مستوى بشرة الورقة تسمح للـ CO₂ بالنفاذ إلى داخل الورقة" صحيحة.أوراق أوراق

 

تعديل المقال