VIP ►◄ مقالات زیست ►◄

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

کاربردهای کشت بافتهای گیاهی


دید کلی
وقتی درباره کشت گیاه صحبت می‌شود، معمولا منظور کشت گیاهان در گلدان ، زیر پلاستیک (Frames) ، در گلخانه و یا مزرعه است. در تقسیم بندیهای رایج در کشاورزی ، کشت گیاهان به بخشهای مختلف شامل باغبانی ، زراعت مناطق گرمسیری ، جنگل‌داری و اصلاح نباتات تقسیم می‌گردد. در سال 1904 هانیگ ، روش جدیدی از کشت گیاهان به نام کشت جنین را ارائه نمود.

او جنین نابالغ تعداد زیادی از گیاهان تیره شب‌بو (cruci Ferae) را در شرایط کشت آزمایشگاهی (in Vitro) ایزوله کرد و از آنها ، گیاهچه‌های زنده بدست آورد. از سال 1920 انواع روشهای کشت بافت ، نظیر کشت آزمایشگاهی بذرهای ارکیده ، کشت کالوس ، کشت اندام مرسوم شد. بعد از سال 1945 ، به تمام روشهای مختلف کشت در آزمایشگاه ، کشت بافت گیاهی اطلاق گردید.

انواع کشت بافت

• کشت گیاه کامل: یک بذر ممکن است در شرایط آزمایشگاهی کشت شود و یک گیاهچه و در نهایت یک گیاه کامل تولید کند.
  
  
• کشت جنین: در این نوع کشت ، جنین جدا شده و پس از حذف پوسته بذر ، کشت می‌شود.
  
  
• کشت اندام گیاهی: در این کشت ، انواع مختلفی مثل کشت مریستم ، کشت ریشه ، کشت نوک ساقه قابل تشخیص هستند.
  
  
• کشت کالوس: اگر یک بافت تمایز یافته جدا شود و در شرایط آزمایشگاهی تولید یک توده سلولی تمایز نیافته به نام کالوس نماید، این پدیده را کشت کالوس می‌نامند.
  
  
• کشت سلول: کشت سلولهای منفرد که به کمک آنزیمها یا به روشهای مکانیکی از یک بافت گیاهی یا سوسپانسیون سلولی بدست می‌آیند.
  
  
• کشت پروتوپلاست: کشت پروتوپلاستهایی که در اثر هضم آنزیمی دیواره سلولی بوجود آمده‌اند، کشت پروتوپلاست نام دارد.

موارد کاربرد کشت جنین

• رفع موانع جوانه‌زنی بذر: در تعدادی از گونه‌های گیاهی ، جوانه زنی در شرایط خارج آزمایشگاه ، مطلقا امکان‌پذیر نیست. در این مورد استفاده از کشت جنین ، ضروری است.
  
  
• کوتاه کردن دوره اصلاح نبات: در تعدادی از گونه‌های گیاهی، خواب بذر وجود دارد که اغلب به علت پوسته بذر و یا آندوسپرم است. با حذف پوسته بذر ، جوانه‌زنی بلافاصله صورت می‌گیرد.
  
  
• جلوگیری از سقط جنین در درختان هسته‌دار زود رس.
  
  
• جلوگیری از سقط جنین در اثر ناسازگاری.
  
  
• تکثیر رویشی: مثلا در تیره گندم و تکثیر رویشی ، استفاده می‌شود.

تولید گیاهان عاری از ویروس
مبارزه با آلودگیهای داخلی که بوسیله ویروسها ، مایکوپلاسماها و قارچهای میکروسکوپی ایجاد می‌شود، بسیار مشکل می‌باشد. برخلاف آنچه که قبلا تصور می‌شد، ویروسها می‌توانند طی تکثیر جنـ*ـسی نیز منتقل شوند. حداقل 80 نوع از ویروسهای گیاهی می‌توانند از طریق بذر منتقل شوند. ویروسها باعث کاهش عملکرد و همچنین کاهش کیفیت تولیدات گیاهی می‌شوند.

بنابراین بسیار مهم است که مواد اولیه‌ای که برای تکثیر رویشی استفاده می‌شوند، عاری از ویروس باشند. پنج روش برای تولید گیاهان عاری از ویروس وجود دارد. استفاده از گرما ، کشت مریستم ، استفاده از گرما و سپس کشت مریستم ، تشکیل اندام هوایی نابجا و سپس کشت مریستم و پیوند مریستم روی پایه‌های عاری از ویروس که به آن ریز پیوندی نیز گفته می‌شود.

تولید گیاهان عاری از باکتری و قارچ بوسیله کشت مریستم
به نظر می‌رسد که تولید گیاهان عاری از باکتری و قارچ نیز بوسیله کشت مریستم امکان‌پذیر است. مهمترین جنسهای باکتری که بایستی حذف شوند، عبارتند از: Erwinia ، Pseudomonas و Bacillus و مهمترین جنس قارچها عبارتند از: Fusarium ، verticillium و Rhizoctonia. گاهی اوقات برای تعیین این که آیا گیاه عاری از باکتری یا قارچ است، یک محیط کشت غنی ، بکار می‌رود. اولین تحقیق از کشت مریستم میخک برای تولید گیاهان عاری از قارچ انجام گرفت. کشت مریستم بطور موفقیت آمیزی برای حذف باکتری Xanthomonas در گیاه بگونیا ، صورت گرفته است.
دست ورزی ژنتیکی
تا سال 1970 انتقال مواد ژنتیکی از یک موجود به موجود دیگر در گیاهان عالی فقط از طریق جنـ*ـسی بوسیله استخراج سلول تخمزا با هسته زایشی دانه گرده امکان داشت که حاصل آن تخم بارور بود که می‌توانست از آن موجودی با خصوصیات پدری و مادری بوجود آید. انتقال مواد ژنتیکی به صورت غیر جنـ*ـسی ، فقط از طریق استفاده از پروتوپلاست ، امکان‌پذیر است. دست ورزی ژنتیکی یک روش ژنتیک مولکولی انتقال مواد ژنتیکی از سلول (پروتوپلاست) دیگر در شرایط آزمایشگاهی بدون توجه به مرحله زایشی می‌باشد. انواع روشهای دست ورزی ژنتیکی شامل دو رگه‌گیری سوماتیکی ، دو رگه سیتوپلاسمی ، جذب و جابجایی هسته‌های ایزوله شده و کروموزومها و انتقال ژنتیکی.

بیوسنتز مواد در آزمایشگاه
مدت زمان طولانی است که در صنعت از کشت میکروارگانیسمها مثل پنی‌سیلین و استرپتومایسین که از نظر داروسازی مهم هستند، استفاده می‌شود. آنچه که متداول است، کاشت گیاهان دارویی و سپس استخراج ترکیبات فعال از آنهاست. این روش تولید با مشکلاتی روبه رو است که لازم است راههای دیگری بوجود آید. بدون شک بیوسنتز ترکیبات در روش آزمایشگاه (invitro) دارای مزایای زیادی است با این وجود هنوز مشکلات زیادی در این ارتباط وجود دارد.
چشم انداز
کاشت بافتهای گیاهی در آزمایشگاه ، ابزار مناسبی برای رسیدن به هدفهای ناممکن است که در شرایط خارج آزمایشگاه وجود دارد. نتایج کشت در آزمایشگاه دارای اهمیت زیادی در کشاورزی ، باغبانی و جنگلداری است. علاوه بر کاربرد عملی این تکنیک ، کشت سلول گیاهی ، بافت و اندام ، نقش زیادی را در بهبود آگاهی ما در رابـ ـطه با بیوتکنولوژی است و متخصصین در حال تلاش جهت رشد سلول گیاهی به منظور بدست آوردن فرآورده‌های صنعتی از متابولیتهای ثانویه هستند.

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

اسکلت سلولی

مقدمه
یاخته‌های واجد هسته مشخص اشکال متنوعی دارند. در جانوران که دیواره یاخته‌ای وجود ندارد، شکل یاخته دائما تغییر می‌کند. اگر به یاخته‌های در زیر میکروسکوپ بنگرید آن را زنده و متحرک خواهید یافت. سیتوپلاسم به هر طرف جاری است میتوکندریها در جریان سیتوپلاسمی غوطه‌ورند. بخشهایی از غشای پلاسمایی به بیرون یا داخل فرورفتگی دارد یا متورم شده است و این حفره‌ها به سمت بیرون یا داخل جدا می‌شوند و لبه‌های منظم تشکیل داده و تغییر شکل می‌دهند. در تمام این تظاهرات گوناگون یاخته‌های جانوری متحرک و زنده‌اند. امروزه مشخص شده است که اشکال متنوع سلولهای یوکاریوتی و نیز حرکات هماهنگ و منظم آنها به دلیل وجود اسکلت سلولی است. به اسکلت سلولی ماهیچه سلولی نیز گفته می‌شوند.
انواع رشته‌های اسکلت سلولی
دانشمندان توانسته‌اند با جداسازی اسکلت سلولی از سایر محتویات سیتوزول نشان دهند که این ساختار از سه نوع رشته‌های پروتئینی تشکیل شده است. ریز لوله‌ها ، ریز رشته‌ها و رشته‌های حد واسط. هر نوع رشته پروتئینی از زیر واحدهای متفاوتی تشکیل شده است و دارای پروتئینهای ضمیمه می‌باشند. پروتئینهای ضمیمه سرنوشت رشته‌ها را تعیین می‌کنند.
عملکرد پروتئینهای ضمیمه
پروتئینهای ضمیمه بعضی از این رشته‌های مختلف را به یکدیگر متصل می‌کنند. بعضی رشته‌ها را به سایر ساختارهای سلولی مثل غشای پلاسمایی وصل می‌کنند. دیگر تعیین کننده تجمع رشته‌ها در نقاط خاصی از سلول هستند و بعضی باعث حرکت مژه‌ها می‌شوند.

ریز لوله‌ها
ساختارهایی هستند که در سیتوزول تمام سلولهای یوکاریوتی از گلبولهای قرمز ممکن است استثنا باشند. جزئیات ساختاری ریز لوله‌ها در سلولهای موجودات مختلف بطور شگفت آوری یکسان است. ریز لوله‌ها رشته‌های بلند و توخالی هستند که درازای آنها به حداکثر 200 میکرومتر می‌رسد. قطر خارجی آنها 25 نانومتر و قطر داخلی‌شان 15 نانومتر می‌باشد. هر ریزلوله از 13 رشته به نام پیش رشته تشکیل شده است که به موازات محور طولی ریز لوله قرار گرفته‌اند.

پیش رشته‌ها از دو نوع پروتئین کروی مشابه به نام توبولین آلفا (α) و توبولین بتا (β) تشکیل شده‌اند. تشابه ردیف اسیدهای آمینه این دو توبولین حدود 50 درصد است. در واقع واحد تشکیل دهنده پیش رشته‌ها دایمر βα است و این دایمر نیز اصطلاحا توبولین خوانده می‌شود. در هر پیش رشته توبولین به صورت پشت سر هم یعنی αβ←αβ قرار گرفته‌اند. تنوع ریز لوله‌ها عمدتا به دلیل وجود پروتئینهای ضمیمه متفاوت در آنهاست و این پروتئینهای ضمیمه هستند که خصوصیات ویژه یک ریز لوله‌ها را تعیین می‌کنند.
خاصیت قطبی بودن ریز لوله‌ها
یک خصوصیت کلیدی ریز لوله‌ها قطبیت آنهاست. در شرایط درون شیشه ، دراز یا کوتاه شدن ریز لوله‌ها با اضافه یا حذف شدن توبولینها در دو انتهای ریز لوله صورت می‌گیرد.
نقش ریز لوله‌ها
ریز لوله‌های اسکلت سلولی در ترابری مواد نقش دارند. دوک میتوز ، تاژک و مژه مثالهایی از این گونه ساختارها هستند.

ریز رشته‌ها
ریز رشته‌ها که رشته‌های اکتین نیز خوانده می‌شوند زنجیره‌هایی به قطر هفت نانومتر هستند که در تمام سلولهای یوکاریوتی به وفور یافت می‌شوند. رشته‌های اکتین از واحدهای پروتئینی کروی به نام اکتین تشکیل شده‌اند که به صورت منظم به دنبال یکدیگر قرار گرفته‌اند. رشته‌های اکتین مانند ریز لوله قطبی هستند و سرعت اضافه و حذف شدن زیرواحدها در انتهای مثبت بیش از انتهای منفی است.

رشته‌های اکتین دستجات و شبکه‌های اکتینی را ایجاد می‌کنند. این رشته‌ها مانند ریز لوله‌ها در سلولهای مختلف ساختاری مشابه دارند و تنوع آنها به دلیل وجود پروتئینهای ضمیمه آنهاست. یکی از مهمترین پروتئینهای ضمیمه حرکت درون یاخته‌ای بوسیله تاثیر بر اکتین می‌باشد.
اهمیت اکتین
نقش اکتین در ریز پرزهای سلولهای پوششی روده ، حرکت آمیبی و فعال‌سازی پلاکتها و تقسیم سیتوپلاسم و در نهایت عملکرد ماهیچه نقش دارد.
رشته های حد واسط
رشته‌های حد واسط دسته سوم از رشته‌های پروتئینی اسکلت سلولی هستند قطر آنها 10 نانومتر ، ضخیمتر از رشته‌های اکتین و باریکتر از ریز لوله‌هاست. امروزه معتقدند که این رشته‌ها یکی از اجزای مهم ساختاری اکثر سلولها و بافتهای جانوری می‌باشند. این رشته‌های پروتئینی به مقدار زیاد در بافتهایی یافت می‌شوند که در معرض فشارهای مکانیکی قرار می‌گیرند. بنابراین یکی از نقشهای عمده آنها استحکام بخشیدن به بافتهاست.
رشته‌های حد واسط از نظر ساختاری
رشته‌های حد واسط از چند نظر بار ریز لوله‌ها و ریز رشته‌ها تفاوت دارند. از نظر ساختاری این رشته‌ها پلیمرهایی از پروتئینهای رشته‌ای هستند. در حالی که دو نوع رشته دیگر از زیر واحدهای کروی تشکیل شده‌اند. انواع رشته‌های حد واسط بسته به نوع سلول زیر واحدهای ساختاری متفاوت دارند. در حالی که زیر واحدهای ریز لوله‌ها و اکتینها در انواع سلولها مشابهند. در مقایسه با ریز لوله‌ها و اکتینها که دایما در حال تشکیل و تخریب هستند رشته‌های حد واسط پایدارترند و معمولا به صورت پلیمر باقی می‌مانند. تفاوت دیگر این است که رشته‌های حد واسط قطبیت ندارند.

انواع رشته‌های حد واسط
کراتینها یکی از مهمترین انواع رشته‌های حد واسط هستند که تا به حال 30 نوع از آنها ساخته شده است. کراتینها عمدتا در ساختارهایی مانند مو ، پشم و ناخن ساخته می‌شوند و جایگاه آنها در سیتوپلاسم است. وجود رشته‌های کراتین در سلول باعث استحکام آنها می‌شود. و یکی دیگر از رشته‌های حد واسط لامینها می‌باشند که ساختار صفحه‌ای بوجود می‌آورند. جایگاه آنها در زیر غشای داخلی هسته است و برخلاف کراتینها ناپایدارند. زیرا در آغاز تقسیم میتوز تخریب و در پایان آن مجددا تشکیل می‌شوند. لامینها ، اسکلت هسته را بوجود می‌آوردد.

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

رنگیزه‌های نوری در گیاهان

مقدمه
فتوسنتز پدیده‌ای است که در گیاهان سبز و جلبکهای سبز- آبی رخ می‌دهد. رنگ سبز این گیاهان به نوع واکنشهای فتوسنتزی آنها وابسته است. رنگدانه‌های مسئول این رنگها در این موجودات عامل اصلی جذب انرژی نوری خورشیدند. از مهمترین رنگدانه‌ها در فتوسنتز ، سبزینه موجود در گیاهان سبز است. در گیاهان انواع مختلف کلروفیل وجود دارد که بر حسب ساختارشان به نام کلروفیلهای c , b , a و غیره نامگذاری شده‌اند.

کاروتنوئیدها با رنگهای قرمز ، زرد و بنفش و فیکوبیلینها با رنگهای آبی و قرمز دو دسته مهم دیگر از رنگدانه‌های فتوسنتزی هستند. دو نوع کاروتنوئید در کلروپلاستها وجود دارد. کاروتنها پیش‌ساز ویتامین A در جانوران‌اند و گزانتوفیل. هر دو ساختار هیدروکربنی با پیوندهای مضاعف دارند. در فتوسنتز اکثرا انرژی خورشیدی جذب شده و بوسیله کاروتنوئیدها (در طول موج 470 تا 520 نانومتر) به کلروفیل انتقال داده می‌شود. همین رنگدانه‌ها اساس ساختار فتوسیستمهای II , I را تشکیل می‌دهند.

کلروفیلها
کلروفیلها رنگیزه‌های سبز و فعال فتوسنتزی موجود در کلروپلاست‌اند که به انواع متنوع c , b , a , e , d شناخته شده‌اند. تمام گیاهان فتوسنتز کننده دارای کلروفیل a هستند ولی وجود کلروفیل کمکی مثل d , c ,b بستگی به نوع گیاه دارد. در بعضی جلبکها کلروفیل b وجود ندارد و به عوض آن کلروفیل c یا d دیده می‌شود. کلروفیل a به رنگ آبی مایل به سبز و محلول خالص کلروفیل b به رنگ سبز متمایل به زرد است. طیف جذبی کلروفیل a با b تفاوت دارد و بر حسب نوع پروتئینی که با آنها ترکیب شده فرق می‌کند.
ساختار شیمیایی کلروفیل
ساختمان کلروفیل با بخش آهن‌دار هموگلوبین خون جانوران شباهت دارد. ساختار شیمیایی کلروفیل به این ترتیب است که در مرکز مولکول کلروفیل یک اتم منیزیم قرار دارد که به چهار شبکه کربنی موسوم به چهار حلقه پیرولی متصل است و قسمت حلقوی (پورفیرین) سر مولکول آن را تشکیل می‌دهد. در محل کربن شماره 7 این هسته پورفیرینی یک زنجیره بلند کربنی بنام زنجیر فیتولی اتصال دارد که قسمت دوم مولکول را می‌سازد. هسته چهار پیرولی یا سر مولکول کلروفیل قطب آب‌دوست و زنجیر فیتولی یا دم کلروفیل قطب آب گریز (یا چربی دوست) آن را تشکیل می‌دهد و به همین جهت کلروفیل و مولکولهای نظیر آن را ترکیبات دوپسند می‌نامند.
کاروتنوئیدها
کاروتنوئیدها ترکیباتی لیپیدی هستند که به مقدار زیاد در جانوران و گیاهان به رنگ نارنجی تا ارغوانی یافت می‌شوند.
کاروتن
نخستین ترکیبات کاروتنوئیدی که توسط واکنرود (در سال 1831) شناخته شد و از ریشه هویچ استخراج گردید، بتا β کاروتن است. β کاروتن وقتی به دو نیمه مساوی تقسیم شود دو مولکول ویتامین A می‌سازد که ویتامین A پس از اکسایش به رتینال یا رنگیزه گیرنده نور در چشم انسان تبدیل می‌گردد. الکترونهای رتینال موجود در یاخته‌های گیرنده شبکیه چشم با جذب غشای یاخته‌ها بوجود می‌آورد و منجر به تحـریـ*ک گیرنده‌های عصبی می‌شود. رتینال فوتونهایی را که انرژی متوسطی دارند و طول موج آنها بین 400 تا 700 نانومتر یعنی همان طیف نور مرئی است جذب می‌کنند.
گزانتوفیلها
کاروتنوئیدها از کربن و هیدروژن تشکیل شده‌اند. کاروتنوئیدها علاوه بر کربن و هیدروژن ، اکسیژن نیز دارند (فرم اکسید شده کاروتنوئیها) گزانتوفیل خوانده می‌شوند که خیلی بیش از کاروتنها و به میزان 2 برابر آنها در گیاهان یافت می‌شوند.

ساختار شیمیایی کاروتنوئیدها
هر مولکول کاروتنوئید یک زنجیره بلند هیدروکربنی اشباع نشده شامل دو نیمه یا دو قسمت است که توسط یک پیوند مضاعف بهم متصلند. هر نیمه مولکول از چهار واحد ایزوپرین تشکیل شده است. β (بتا) کاروتن دو حلقه آنیونی β یکسان در دوانتهای زنجیره هیدروکربنی دارد. در حالی که α کاروتن یک حلقه آنیونی α و یک حلقه آنیونی β (بتا) دارد.
اهمیت کاروتنوئیدها
علاوه بر نقش فیزیولوژی کاروتنوئیدها در ارتباط با ویتامین A وتاثیر آن در قوه بینایی جانوران ، امروزه اهمیت آنها در گیاهان روشن شده است. این رنگیزه‌ها در خارج از ماده زنده دارای فلوئورسانس نیستند ولی باعث ایجاد این پدیده در کلروفیل a می‌شوند. از این رو طول موجهایی از نور را که کلروفیل a قادر به جذب آنها نیست جذب نموده و به آن منتقل می‌سازند. از طرف دیگر بعضی از پژوهشگران معتقدند که کاروتنوئیدها طول موجهایی از نور را که باعث اکسایش نوری کلروفیل می‌شوند جذب می‌کنند و بدین ترتیب کلروفیل را محافظت می‌نمایند.
فیکواریترینها و فیکوسیانینها
فیکواریترینها و فیکوسیانینها از دیگر رنگیزه‌های کمکی هستند که به دسته‌ای از پروتئینهای مرکب به نام بیلی‌پروتئینها تعلق دارند.گروه پروستتیک این بیلی پروتئینها ، فیکوبیلین خوانده می‌شود که قویا به قسمت پروتئینی متصل است. این بخش در حلالهای آلی ، نظیر جلبکهای سرخ و فیکوسیانینها به رنگ آبی در جلبکهای آبی همراه با رنگیزه‌های کلروفیل و کاروتنوئید به انتقال انرژی به کلروفیل α کمک می‌کنند.

ساختار شیمیایی
این رنگیزه‌ها نیز مثل کلروفیل‌ها از چهار حلقه پیرولی تشکیل شده‌اند. اما چهار حلقه پیرول بطور زنجیره‌ای بهم متصل‌اند. از این گذشته فیتول و منیزیم ندارند. این رنگیزه‌ها در یاخته‌ها به پروتئین متصل‌اند. هر دو نوع فیکوبیلین فوق در جذب نور و فتوسنتز موثرند. فیکواریترین بویژه نور سبز را در جهت انجام فتوسنتز جذب می‌کند و بهمین علت نیز جلبکهای سرخ می‌توانند در ژرفای آبها زندگی کنند. زیرا نور سبز کمتر جذب مولکولهای آب می‌شوند و در نتیجه بیشتر نفوذ می‌کند.

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

بادمجان

دید کلی
در نواحی گرم و استوایی بوته بادمجان گیاهی است دائمی ولی در نواحی معتدل و معتدل سرد در اثر حساس بودن به سرما در فصل زمستان بوته خشک می‌شود. این گیاه از برگ بوته بادمجان پهن و کشیده و کنار آن کمی دندانه‌ای است گلها بطور خوشه و گاهی بطور تک گل در در طول ساقه ظاهر می‌شوند.

اصل و قدمت گیاه
اصل این گیاه در هندوستان می‌باشد و قدمت آن را به 1500 سال قبل یعنی قرن پنجم میلادی تخمین می‌زنند. قبل از اسلام به ایران وارد شده است.
آب و هوای مطلوب بادمجان
بادمجان حساس به سرما می‌باشد بنابراین برای حداکثر برداشت باید این گیاه را در نواحی گرمسیری و یا مناطقی که دارای تابستان طولانی می‌باشند کاشت ولی با کاشتن بذر بادمجان در نواحی سرد معتدل نیز می‌توان به کشت این گیاه اقدام کرد.
خاک مطلوب بادمجان
بادمجان را در هر خاکی می‌توان کاشت. ولی بهترین زمین برای کاشت این گیاه زمینهای دارای شن و رس که PH آن کمتر از 5/6 نباشد می‌باشد. تنها دو عامل در انتخاب زمین در زراعت بادمجان مهم است یکی نمدار بودن خاک یا قدرت نگاهداری رطوبت است و دیگری حاصلخیزی زیاد آن.
کود مورد استفاده در بادمجان
بادمجان احتیاج به کود فراوان دارد. اگر کود دامی موجود باشد در حدود 30 تن کود در هکتار با شخم اول به زمین می‌دهند و با این مقدار کود دامی 320 تا 500 کیلومتر سوپر فسفات 16 درصد اضافه می‌کنند. در صورتی که کود دامی موجود نباشد و یا استعمال آن از نظر قیمت مقرون به صرفه نباشد باید از کود شیمیایی به مقدار 50 تا 75 کیلوازت و 100 تا 150 کیلو فسفر و به همین اندازه پتاس برای تقویت زمین استفاده کرد. این مقدار کود شیمیایی همراه با کود سبز برای حفظ مواد آلی زمین بهترین نتیجه را می‌دهد.

کاشت بادمجان
بادمجان را بطور خطی می‌کارند و به طرز نشتی آبیاری می‌کنند. فاصله خطوط کاشت با نوع بادمجان تفاوت می‌کند. در زمین مرغوب نسبت به نوع کاشته شده فاصله خطوط 75 تا 100 سانتیمتر است و فاصله بین بوته‌ها روی خطوط در حدود 50 تا 60 سانتیمتر می‌باشد.
انواع بادمجان
بادمجان قلمی
بادمجان قلمی از قدیم در ایران کاشته می‌شده دارای میوه‌های باریک و بلند می‌باشد یعنی طول آن چندین برابر قطر میوه که از 3 تا 5 سانتیمتر تغییر می‌کند، می‌باشد.
بادمجان آمریکایی
بادمجان آمریکایی دارای 2 نوع است. در یکی که نوع معمولی است میوه قطور و طول آن تقریبا دو برابر قطر میوه می‌باشد و در دیگری قطر میوه خیلی زیاد و تقریبا برابر طول میوه است. در هر دو نوع بادمجان آمریکایی بوته کوتاه و پر شاخ و برگ است.
ازدیاد بادمجان
بادمجان را با کاشت بذر در خزانه زیاد می‌کنند. پس از آنکه بذر سبز شد و نهال جوان دارای 3 تا 4 برگ گردید آن را به محل اصلی منتقل می‌کنند. در نواحی سرد و یا نقاطی که فصل گرم برای حداکثر برداشت کوتاه است باید بذر یا بادمجان را دو تا دو ماه و نیم قبل از آنکه هوای بیرون به اندازه کافی گرم شود در گلخانه گرم کاشت زیرا در این صورت می‌توان انتظار محصول کافی از کاشت بادمجان در نواحی کوتاه فصل داشت.

خواص بادمجان
از این میوه در رژیم لاغری استفاده می‌شود. خاصیت درمانی بادمجان به علت باز کردن عروق است و به همین جهت رنگ رخسار را باز می‌کند. تقویت کننده معده است. ادرار را بیشتر می‌کند. خوردن بادمجان بوی عرق را در بدن از بین می‌برد. خاکستر بادمجان به صورت مخلوط با سرکه برای معالجه زخمهای جلدی موثر است.
مضرات بادمجان
بادمجان به علت داشتن یک ماده سمی به نام سولانین برای اشخاصی که سابقه حساسیت دارند خوب نیست. مخصوصا این افراد نسبت به نمونه‌های تخم‌دار بادمجان حساسیت داشته و بلافاصله بعد از خوردن دچار چشم درد شده و یا در بدنشان جوش پیدا می‌شود و دسته‌ای از افراد مبتلا به کهیر می‌شوند.

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

واکنشهای گلیکولیز


مقدمه
اکسایش تنفسی که منجر به تجزیه و اکسیداسیون مولکول آلی (گلوکز) و تبدیل آن به مولکولهای کوچکتر و سرانجام تولید آب ، دی‌اکسید کربن و انرژی به شکل ATP است، در طی سه مرحله انجام می‌گیرد. در مرحله اول که گلیکولیز خوانده می‌شود، گلوکز 6 کربنی به دو مولکول سه کربنی تجزیه شده و مقدار کمی انرژی بوجود می‌آید. در مرحله دوم مولکولهای سه کربنی حاصل به نوبه خود در طی یک سری واکنشهای زیست شیمیایی دورانی موسوم به چرخه کربس یا اسید سیتریک به تدریج کربن خود را به صورت دی‌اکسید کربن از دست داده و هیدروژن آزاد می‌کنند.

بالاخره در مرحله سوم یا مرحله نهایی تنفس الکترون به توسط یک سری مواد ناقل الکترون که بر حسب پتانسیل رودکس زنجیره‌وار به دنبال هم قرار دارند، گرفته شده و سرانجام به اکسیژن منتقل می‌شوند و آب را تولید می‌کنند. در ضمن احیا و اکسید شدن مواد ناقل به دنبال هم انتقال الکترونها ، مقداری انرژی الکترونها رها می‌شود که برای فعال کردن تلمبه‌های یونی (پروتونی) غشای درونی میتوکندری و در نهات تولید ATP به مصرف می‌رسد.

مراحل واکنشهای گلیکولیز
واکنشهای گلیکولیز به صورت خطی پیش می‌روند. بطوری که ترکیب اولیه پس از طی چند واکنش آنزیمی ترکیبی را می‌سازد که از لحاظ ماهیت با ترکیب اول کاملا تفاوت دارد. از این رو گفته می‌شود که گلیکولیز به صورت راه است. راه گلیکولیز به نام دو دانشمندی که در مشخص کردن این راه بسیار کوشیده‌اند به راه امبدن- میرهوف نیز معروف است. راه گلیکولیز اگر از گلوکز آغاز شود شامل 10 مرحله واکنش آنزیمی است.
فسفریلاسیون گلوکز
ورود D- گلوکز ، در راه گلیکولیز مستلزم فسفریل‌دار شدن آن به گلوکز 6- فسفات است که بوسیله آنزیم هگزوکیناز کاتالیز می‌شود. این آنزیم ، آنزیم اختصاصی است که گلوکز را در کربن ششم فسفریل‌دار می کند. بدین منظور ، مولکول ATP آبکافت شده و مقداری انرژی برابر 7.3- کیلوکالری بر مول آزاد می‌سازد. از این مقدار انرژی3.3- کیلو کالری آن به مصرف تشکیل پیوند فسفو گلوکز می‌رسد و بقیه ذخیره می‌شود در نتیجه مقدار انرژی آزاد شده 4- کیلو کالری بر مول است.
مرحله دوم
تبدیل گلوکز 6- فسفات به فروکتوز 6- فسفات است. این واکنش یک واکنش ایزومری شدن است که بوسیله آنزیم گلوکز فسفات ایزومراز کاتالیز می‌شود.
مرحله سوم
فسفریل‌دار شدن مجدد فروکتوز 6- فسفات بوسیله آنزیم 6- فسفوفروکتوکیناز است. در این حالت ، آنزیم گروه فسفات حاصل از آبکافت ATP را به مولکول فروکتوز 6- فسفات انتقال می‌دهد و در نتیجه فروکتوز 6،1- دی فسفات حاصل می‌شود.
مرحله چهارم
مرحله‌ای است که طی آن گلیسرآلدهید 3- فسفات ساخته می‌شود. مولکول فروکتوز 6،1 دی فسفات بوسیله آنزیم آلدولاز به دو ترکیب سه کربن دی‌هیدروکسی استون فسفات و گلیسرآلدهید 3- فسفات تخریب می‌شود. دی‌هیدروکسی استون فسفات به نوبه خود می‌تواند تحت تاثیر آنزیم تریوز فسفات ایزومر به گلیسرآلدهید 3- فسفات تبدیل گردد.
مرحله پنجم
به مرحله اکسایش گلیسرآلدهید 3- فسفات معروف است. در این مرحله ، گلیسرآلدهید 3- فسفات تحت تاثیرآنزیم گلیسرآلدهید 3- فسفات دهیدروژناز به 3،1- دی‌فسفوگلیسریک اسید تبدیل می‌گردد. این واکنش نیازمند کو آنزیم نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتید و فسفات کانی است. واکنش در دو مرحله انجام می‌گیرد که یکی انرژی‌زاد و دیگری انرژی خواه است. ابتدا گلیسرآلدهید 3-فسفات تحت تاثیر NAD+ اکسید شده و 1- فسفوگلیسریک اسید می‌دهد که واکنش انرژی‌زا است. سپس این ترکیب بوسیله فسفات کانی فسفریل‌دار شده و 3،1 _ دی‌فسفوگلیسریک اسید را می‌سازد که انرژی‌گیر است.
مرحله ششم
این مرحله یکی از مهمترین مراحل راه گلیکولیز است. زیرا نخستین مرحله‌ای است که طی آن یک مولکول پر انرژی از نوع ATP سنتز می‌شود. برای تشکیل مولکول ATP ، حداقل انرژی برابر 7.3- کیلوکالری بر مول لازم است. از برداشت گروه فسفات متصل به کربن شماره 1 ترکیب 7.3- کیلوکالری بر مول به مصرف تشکیل ATP و 4.5- کیلوکالری بر مول باقی می‌ماند.
مرحله هفتم
واکنش ساده‌ای است که بوسیله آنزیم فسفوگلیسرو موتاز کاتالیز می‌شود. در این حالت ، فسفات متصل به کربن شماره 3 ترکیب 3- فسفوگلیسرات به کربن شماره 2 منتقل شده 2- فسفوگلیسرات می‌دهد.

مرحله هشتم
این واکنش یک واکنش آبگیری از 2- فسفوگلیسرات است که توسط آنزیم آنولاز کاتالیز می‌شود. طی این واکنش ، 2- فسفوگلیسرات به فسفوانول پیرووات که ترکیبی پر انرژی است تبدیل می‌گردد.
مرحله نهم
این واکنش نیز یکی دیگر از واکنشهای مهم راه گلیکولیز است که طی آن دومین مولکول پر انرژی ATP سنتز می‌شود. آنزیم پیرووات کیناز واکنش را کاتالیز می‌کند. فسفات متصل به کربن شماره 2 فسفوانول پیرووات به مولکول ADP منتقل و ATP تشکل می‌شود. فسفوانول پیرووات ترکیب پر انرژی است و این انرژی در پیوند فسفات متصل به کربن شماره 2 نهفته است. در اثر برداشت این فسفات ، مقداری انرژی برابر 14.8- کیلوکالری بر مول تولید می‌شود که 7.3- کیلو کالری آن صرف ساخته شدن ATP شده و بقیه ذخیره می‌گردد.
مرحله آخر
آخرین مرحله راه گلیکولیز واکنشی است که طی آن پیرووات احیا شده و لاکتات تولید می‌شود. آنزیم لاکتات دهیدروژناز و کوآنزیم NADH واکنش را کاتالیز می‌کند.
نتیجه
راه گلیکولیز مکانیسم بیوشیمیایی است که از آن طریق انرژی شیمیایی گلوکز دوباره در سایر فرایندهای بیوشیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمع بندی ترکیبات مصرف شده و مواد تولید شده معلوم می‌شود که تا مرحله تولید گلیسرآلدهید 3- فسفات دو مولکول ATP مصرف می‌شود. از سوی دیگر در تبدیل دو مولکول گلیسرآلدهید 3- فسفات به پیرووات نیز چهار مولکول ATP تولید می‌گردد. با کم کردن تعداد ATP مصرف شده از تعداد تولید شده، میزان کل انرژی حاصل از راه گلیکولیز دو مولکول ATP خواهد بود.

در صورتی که گلیکوژن به عنوان منبع انرژی بکار رود مرحله اول گلیکولیز حذف می‌شود. بدین معنی که ابتدا گلیکوژن تحت اثر آنزیم فسفریلاز a به گلوکز 1- فسفات تبدیل می‌گردد و در مرحله بعد گلوکز 1- بوسیله آنزیم فسفوگلوکوموتاز ، به گلوکز 6- فسفات مبدل می‌شود. در این حالت گلوکز 6- فسفات راه گلیکولیز را طی می‌کند. بدین ترتیب تعداد ATP تولید شده برابر سه مولکول خواهد بود. تخریب گلوکز به این مرحله پایان نمی‌یابد. بلکه مراحل آن بوسیله پیرووات در میتوکندری ادامه پیدا می‌کند و طی آن بقیه انرژی نهفته در مولکول آزاد می‌شود.

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

نخود فرنگی


مقدمه
نخود فرنگی (Pisum satium) گیاهی است یکساله دارای ساقه نازک و رونده. برگ نخودفرنگی مرکب از سه برگچه است که برگچه انتهایی اغلب به یک پیچک منتهی می‌شود. علاوه بر این دمبرگ در این جنس اغلب نمو زیاد کرده و کاملا شبیه به یک برگچه می‌شود که دور ساقه می‌پیچید.

گل و میوه نخود فرنگی
گل نخود فرنگی شبیه به گل لوبیا است یعنی نسبت به یک سطح متقارن است و از پرچم و مادگی هر دو می‌باشد. میوه این گیاه از نظر شکل شبیه به میوه لوبیا می‌باشد با این تفاوت غلاف که همان میوه است در نخود فرنگی سفت و لیفی و بیشتر از انواع غیر قابل استفاده می‌باشد.
آب و هوایی که نخود فرنگی در آن بهتر رشد می‌کند
نخود فرنگی محصول آب و هوای خنک است و به سرما استقامت زیاد نشان می‌دهد. در نقاطی که دارای هوای مرطوب و گرم می‌باشند مقدار شاخ و برگ زیاد می‌شود و رشد رویش گیاه زیاد است ولی مقدار میوه کم می‌شود. از طرف دیگر خشکی زیاد در خاک نیز باعث کمی رشد و کم محصولی نخود فرنگی می‌گردد. بنابراین زمینی که این محصول در آن کاشته می‌شود بدون اینکه مرطوب باشد باید همیشه خاک اطراف ریشه نمدار و هوای مرطوب شاخ و برگ بوته خنک باشد تا حداکثر محصول بدست آید.

اصل و قدمت نخود فرنگی
اصل نخود فرنگی از اروپا و آسیای غربی می‌باشد. قدمت این گیاه به 1500 سال قبل از تولد مسیح می‌رسد. در اروپا این گیاه را قبل از قرون وسطی نیز می‌کاشته‌اند و در قرن یازدهم میلادی نخود فرنگی در انگلستان محصول نسبتا مهمی بوده است.
انواع نخود فرنگی
نخود فرنگی را به سه دسته بزرگ تقسیم می‌کنند که هر کدام در زبانهای خارجی نام خاص دارند. این سه گروه عبارتند از: نخود فرنگی که دانه‌های آن چروک است. نوعی که دانه آن صاف است و نخود فرنگی که دانه و غلاف یا پوست میوه هر دو قابل استفاده می‌باشد.
خاک مطلوب نخود فرنگی
نخود فرنگی را در هر نوع زمین به شرطی که مرطوب نباشد می‌توان کاشت. ولی بهترین و مناسب‌ترین خاک زمینهای لیمونی سبک یعنی رس و شن حاصلخیز می‌باشد. زمینهای کمی اسیدی تا کمی قلیایی یعنی خاکهایی که PH آنها بین 5/6 و 5/7 باشد برای کاشت نخود فرنگی مناسب است. زمینهایی که PH آنها معادل 5/5 باشد باید آنها را حتما بوسیله مقدار کافی آهک تا حد 5/6 یا 7 خنثی کرد.
کود مورد استفاده در نخود فرنگی
در کاشت نخود فرنگی برای تولید دانه خشک کود پتاسی و مخصوصا کودهای فسفردار مقدار محصول را زیاد می‌کند. ولی در پاره‌ای از اراضی ازت کاملا بی‌اثر است و در بعضی دیگر از خاکها به مقدار عملکرد می‌افزاید. بالاخره در برخی از زمینها برداشت محصول به مقدار کافی بدون کود ازت‌دار میسر نیست.

کاشت نخود فرنگی
نخود فرنگی محصول فصل سرد است بنابراین موقع کاشت نخود فرنگی از اوایل تا اواخر ماه دوم پاییز می‌باشد که محصول آن از اوایل بهار تا آخر ماه دوم یعنی اردیبهشت قابل مصرف می‌باشد. در نواحی کوهستانی که زمستان بسیار سرد و سخت است باید در اواخر زمستان و یا اوایل بهار به محض اینکه شرایط محیط از نظر گرما اجازه دهد اقدام به کاشت نخود فرنگی کرد.
آفات نخودفرنگی
پروانه ، مگسها ، سوسکها و شته‌ها. برای مبارزه با این آفات متنوع سموم مختلفی وجود دارد که از جمله آنها امولسیون و یا زیتون 60 درصد است که با استفاده از آن به نسبت یک در هزار نتیجه خوبی حاصل می‌شود.

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

رده مخروطیان


مقدمه
شاخه گیاهان دانه‌دار تحت نام پیدازادان یا گیاهان گلدار نیز نامیده می‌شوند. وجود دانه یکی از صفات مشخص کننده آنهاست. با تشکیل دانه نسل تازه‌ای از گیاه به نام رویان در درون آن شروع به رشد می‌کند. این شاخه به دو زیر شاخه بازدانگان و نهاندانگان تقسیم بندی می‌شوند. بازدانگان را به 3 رده پرفانروگامها ، مخروطیان و کلامیدواسپرمها تقسیم بندی می‌کنند. پرفانروگامها گیاهان ابتدایی هستند. کلامیدواسپرمها گیاهان حد واسط نهاندانگان و بازدانگان هستند. مخروطیان یا رده کاجها بازدانگان حقیقی را تشکیل می‌دهند.

مشخصات عمومی رده کاجها
مخروطیان گیاهان چوبی‌اند که تقسیمات فرعی شاخه‌های آنها گوناگون بوده و دو نوع شاخه ایجاد می‌کنند. شاخه‌های بلند که با داشتن جوانه‌‌های انتهایی مشخص شده و قادرند رشد سالیانه خود را ادامه دهند و شاخه‌های کوتاه یا شاخکها که فاقد جوانه انتهایی بوده و حاصل برگهای سوزنی و یا مخروطها می‌باشند. برگهای اکثر مخروطیان سوزنی شکل و تمامی آنها دارای برگهای ساده‌اند. کوتیکول مومی ضخیمی سطح برگها را پوشانیده است و گروهی دارای کانالهای رزینی هستند. غالبا گونه‌ها همیشه سبز و حتی در زمستان نیز فتوسنتز می‌کنند.

کامبیوم زیر پوستی آنها بسیار فعال بوده و موجب رشد قابل توجهی در برخی گونه‌های می‌شود. اغلب مخروطیان تک پایه‌اند و مخروطهای نر و ماده جدا از هم ولی در روی یک پایه ظاهر می‌شوند. میکروسپورانژها بر روی مخروطهای کوچک نر و معمولا در اوایل بهار ظاهر می‌شوند. مخروطهای ماده حاوی مگاسپورانژ بوده و مدت طولانی‌تری برروی درختان باقی می‌مانند تا رسیدن کامل دانه‌ها ، چوبی می‌شوند. گرده افشانی معمولا توسط باد صورت می‌گیرد و لقاح ممکن است یکسال بعد از گرده افشانی صورت گیرد. اسپرم مخروطیان فاقد تاژک است.

رده بندی مخروطیان

• راسته Lebaciales که دارای جنسهای جدا از هم بودند و امروزه به صورت فسیل در‌آمده‌اند.
• راسته Pinales که تیره کاج در این راسته قرار دارد.
• راسته Cuperssales که تیره سرو در این تیره قرار دارد.
• راسته Taxales که تیره سرخدار در این راسته قرار دارد.
• راسته Araucariales که تیره کاج مطبق در این راسته قرار دارد.
• راسته Podocarpales.

تیره کاج (pinaceace)
درختانی تک پایه با تنه مشخص و انشعابات فراهم یا متقابل ، برگها باریک و خطی و یا سوزنی شکل ، منفرد یا فراهم و با آرایش حلزونی در طول ساقه قرار دارند و حاوی کانالهای رزینی می‌باشند. مخروطها تک جنـ*ـسی و مرکب از پولکهای متعددی هستند که با آرایش حلزونی به دور محور مرکزی مخروط قرار گرفته‌اند.

مخروط نر در سطح زیرین هر پولک دارای دو کیسه گرده (میکروسپورانژ) و پولکهای مخروطهای ماده ، حاوی دو تخمک در سطح فوقانی است. مخروط ماده تا زمان رسیدن دانه به رشد خود ادامه داده و چوبی می‌شود و در این زمان دارای پولکهای پایا یا ریزان است.شکل پولکها و مخروطها ، از گونه‌ای به گونه دیگر متفاوت است. دانه‌ها فاقد یا واجد باله است و لپه‌ها به تعداد زیاد دیده می‌شوند.

جنسهای مختلف تیره کاج

• کاج حلب: که به نظر می‌رسد منشا آن شهر حلب در سوریه باشد.
• کاج الدار یا ایرانی: که منشا آن کشور گرجستان است و از آنجا به ایران مهاجرت کرده است.
• کاج اروپایی: بوسیله افراد اروپایی وارد ایران شده است و در نقاط مختلف ایران از جمله تهران به کشت آن اقدام کرده‌اند.
• کاج بادامی: که دانه‌های آن خوردنی است.
• از جنسهای دیگر می‌توان به نراد ، کاج نوئل و سدروس اشاره کرد.

تیره سرو
گیاهانی هستند به صورت درخت یا درختچه که شامل 18 جنس و 130 گونه هستند. پیدایش آنها را به دوره تریاس نسبت داده‌اند. و قدیمی‌ترین گیاهان رده مخروطیان هستند. دارای برگهای سوزنی و یا فلسی شکل هستند که دو به دو به حالت متقابل قرار دارند. دستگاه زایشی نر آنها به صورت مخروطهای کوچکی به حالت راسی قرار دارد. از گونه‌های این تیره در ایران می‌توان به سرو نقره‌ای ، سرو معمولی ، سرو کوهی و سرو خمره‌ای اشاره کرد.

آریل

تیره سرخدار
گیاهانی دو پایه هستند ک به صورت در ختچه‌هایی با برگهای سوزنی و گاهی کم و بیش باریک و دراز دیده می‌شوند که به صورت متناوب در سطح ساقه قرار دارند. از این تیره فقط گونه سرخدار در شمال ایران یافت می‌شود. دانه گیاه بوسیله پوشش ناقص قرمز رنگی که گوشتی است و از بهم پیوستن و گوشتی شدن براکته‌های اطراف گل ماده حاصل شده است پوشیده می‌شود. این پوشش آریل نامیده می‌شود. چوب این گیاه قرمز رنگ است و در صنعت حائز اهمیت است. ولی به علت داشتن آلکالوئید سمی به نام Taxin مورد توجه کشاورزان نیست. زیرا استفاده کودکان از پوشش دانه موجب مرگ کودکان می‌شود.
اهمیت اقتصادی مخروطیان
تقریبا تمامی گونه‌های خانواده کاج از اهمیت اقتصادی برخوردارند. چوب بسیاری از کاجها دارای مصارف عمده و گوناگون صنعتی از جمله در صنایع چوب و کاغذ است. بسیاری از گونه‌ها نیز به عنوان درختان زینتی در پارکها و فضای سبز شهرها و جنگل‌کاریها کاشته می‌شوند. رزین حاصل از گونه‌های مختلف کاج دارای مصارف صنعتی و دارویی است. دانه برخی کاجها نظیر Pinus Pinea به مصرف تغذیه انسان می‌رسد.

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

نهانزادان آوندی


مقدمه
همه گیاهان این شاخه آوند دارند. مرحله اسپوروفیت آنها، برخلاف بریوفیتها طولانی و مشخص بوده و همان گیاه اصلی است. این گیاهان را بر حسب ویژگیهایشان به پنجه گرگیان، دم اسبیان و سرخسها تقسیم می‌کنند. هیچیک از گیاهان این شاخه‌ها توانایی تولید دانه را ندارند. بدین جهت از گروه گیاهان دانه‌دار (پیدازادان) به خوبی تخشیص داده می‌شوند.

گیاهان آوندی را اغلب گیاهان ساکن خشکی می‌شناسند زیرا وجود سیستم آوندی باعث می‌شود که این گیاهان بتوانند در محیط خشک ـ آب و مواد کانی را از پایین‌ترین یاخته‌های ریشه به بالاترین نقطه پیکر خود برسانند و رشد کنند. غیر از گیاهان نهاندانه ، سایر گیاهان آوندی برای لقاح به آب نیاز دارند.

مشخصات شاخه پنجه گرگیان
اسپوروفیت این گیاهان کم و بیش با تقسیمات دو گانه می‌باشند. ریشه و ساقه در آنها کاملا تمایز یافته و مشخص هستند برگها به صورت میکروفیل و شامل یک رگبرگ غیر منشعب می‌باشند. سیستم آوندی از تراکئید و آبکش تشکیل یافته است. هاگدانها در نزدیکی یا در پای میکروفیلها ظاهر شده، جور هاگ یا ناجور هاگ هستند. گامتوفیت در روی سطح خاک و یا در زیر خاک تشکیل می‌گردد. این شاخه به 2 رده به اسامی لیکوپودیوپسیدا و ایزوتوپسیدا تقسیم می‌گردد.
رده لیکوپودیوپسیدا
گیاهان چند ساله ، خشکی‌زی یا اپی‌فیت با شاخه‌های کم و بیش مشخص و انشعابات دو گانه‌اند. برگها کوچک و ساده ، فاقد و یا واجد فقط یک رگبرگ و بدون لیگول می‌باشند. اعضای این رده جور هاگ بوده و هاگدان آنها در پای برگ ظاهر شده و مجموعا به صورت خوشه یا سنبله به نظر می‌آیند.

پروتال زیرزمینی و اغلب ساپروفیت و همراه با میکوریزهاست. گیاهان این رده در یک راسته به نام لیکوپودیالس که از یک خانواده به نام لیکوپودیاسه تشکیل یافته طبقه بندی می‌شوند. دو جنس لیکوپودیوم و مارزبان در این خانواده جای دارند. تاکنون هیچ یک از گیاهان متعلق به این رده در ایران شناخته نشده‌اند.
رده ایزوتوپسیدا
گیاهان چند ساله خشکی‌زی ، آبزی و یا اپی‌فیت هستند. ساقه‌های آنها با انشعابات دو گانه و راست یا گسترده در سطح زمین (مانند Selayginella) و یا کوتاه و تکمه مانند (نظیر Isoetes) می‌باشند. در جنس سلاژنیلا برگها کوچک و به صورت میکروفیلهای واجد یک رگبرگ میانی غیر منشعب و دارای لیگول هستند. در جنس Isoetes برگها طویل و باریک ، در قاعده قاشقی شک و دارای لبه غشایی و لیگول دارند.

این گیاهان ناجور هاگ بوده و هاگدانها در پای میکروفیلها قرار دارند. در جنس سلاژنیلا هاگدانها و اسپوروفیلها ایجاد استروبیل چهار وجهی نموده‌اند. اعضای این رده دو نوع پروتال ایجاد می‌کنند. پروتال حاصل از مگاسپور ایجاد آرکگون و پروتال حاصل از میکروسپور ایجاد آنتریدی می‌نمایند. همواره فقط یکی از آرکگونهای حاصل در پروتال ماده تلقیح و ایجاد زیگوت می‌نمایند.
ویژگیهای مهم پنجه گرگیان
در پنجه گرگیان ، هاگها در نزدیکی محور اسپوروفیلهای (برگها) یا روی آنها قرار دارند. اسپوروفیلها در انتهای شاخه‌های قائم جمع می‌شوند و اندام مخروطی (استروبیل) را بوجود می‌آورند و پنجه گرگیان جور هاگ و ناجور هاگ گامتوفیت پنجه گرگ ممکن است بی رنگ و زیرزمینی باشد ولی گامتوفیت انواع دیگر اتوتروف است. گامتوفیت سلاژنیل درون هاگ رشد می‌کند. هاگهای برخی انواع سلاژنیل انواع سلاژنیل تا مرحله رسیدن گامتوفیت و لقاح در استروبیل باقی می‌مانند. دستگاه آوندی ساقه پنجه گرگیان شبیه دستگاه آوندی ریشه نهاندانگان است.

سرخسها
سرخسها گروهی از گیاهان نهانزاد آوندی هستند. سرخسهای کنونی گروهی تکامل یافته‌ترین گیاهان از این گروه هستند. رشد برگ در سرخسها نسبتا کامل و مدوام و ریزوم آنها پایا است. در سرخسها مثل سایر نهانزادان آوندی تولید گیاه برگدار با تشکیل تخم آغاز می‌شود و بنابراین با اسپوروفیت مطابقت دارد.
دستگاه رویشی سرخسها
ریشه
ریشه سرخسها همیشه نابجا و نازک بوده، قطر آن از 2 تا 3 میلیمتر تجـ*ـاوز نمی‌کند. ریشه‌های نابجا علاوه بر سطح ریزوم روی دمبرگ سرخسها نیز می‌روید. در برش عرضی استوانه آوندی ریشه در سرخسها ، دو دسته |آوند آبکشی متناوب با دو دسته آوند چوبی به شکل مثلث که در پایه به یکدیگر متصل هستند و در بین آن دو فضایی برای پارانشیم مغزی وجود ندارد دیده می‌شود.
ساقه
سرخسها ریزوم دارند و ریزوم در سال یک ساقه هوایی تولید می‌کند که حامل برگهای بزرگی است. ساقه سرخسها ، به استثنای بعضی گونه‌های نادر مناطق حاره ، همیشه زیرزمینی و به صورت ریزوم است. ریزوم سرخس تریکومانس آلاتوم که سرخسی کوچک است، دارای ساقه نازک با ساختاری ساده و یک استوانه مرکزی است. در برش عرضی ریزوم این سرخس بخشهای زیر دیده می‌شود.
برگ
برگ سرخس فروند نامیده می‌شود. برگها نسبت به ساقه بزرگند و اثر برگی آنها که اهمیت زیاد دارد، در محل تشکیل در استوانه مرکزی ساقه یا حتی در قطعات آن چاله‌ای ایجاد می‌کند. برگ سرخسها دارای 2 ویژگی هستند. حالت پیچیده برگ قبل از باز شدن. برگ جوان به صورت دسته عصا پیچیده است و رشد نامحدود آن.

برگها در سرخسها مستقیما از ریزوم جدا شده و رشد و توسعه آنها معمولا چندین سال طول می‌کشد. رشد برگ بوسیله مریستمی که در نوک و راس آن قرار دارد صورت می‌گیرد.
چرخه زندگی و تولید مثل در سرخسها
در گیاهان آوندی تناوب نسلها به صورت گامتوفیت و اسپوروفیت دیده می‌شود. گیاهی که معمولا سرخس نامیده می‌شود در واقع اسپوروفیت است که بزرگ برگدار و سبز است و امکان دارد که در تمام سال باقی بماند. در فصلهای معینی از سال سلولهای سطح زیرین برگ سرخس هاگدانهای عدسی شکل پایه‌داری تولید می‌کنند. معمولا در یک نقطه برگ چند هاگدان باهم پدید می‌آیند. این دسته هاگدانها سور نامیده می‌شود. در بسیاری از موارد سورها دو ردیف منظم در دو ردیف رگبرگ اصلی برگ تشکیل می‌دهند.

در هاگدان محتوی سلولهای مادر هاگ است که پس از تقسیم میوز هاگهای هاپلوئید دارای پوشش محافظ تولید می‌کنند.سرانجام هاگدانها خشک شده و شکفته می‌شوند و هاگها بیرون می‌ریزند. بعدا این هاگها می‌رویند و گامتوفیتهای هاپلوئید را بوجود می‌آورند. اندامهای جنـ*ـسی آنتریدی و آرکگون در سطح زیرین گامتوفیت ایجاد می‌شوند. آنتریدی تولید گامت نر و آرکگون تولید گامت ماده را می‌کند که از لقاح آنها تخم ایجاد شده و از رشد تخم گیاه اسپوروفیت حاصل می‌شود. و به این ترتیب این چرخه ادامه می‌یابد.

دم اسبیان
امروزه فقط یک جنس از شاخه دم اسبیان به نام دم اسب باقی مانده است. این گیاه دارای ساقه ، برگهای پولک مانند و ریشه است. ساقه به دو صورت هوایی و زیرزمینی وجود دارد. هر دو نوع ساقه دارای برگهای پولک مانند ساقه هوایی دو نوع است. ساقه نازا و ساقه زایا که در انتهای آن استروبیل (هاگدان) تولید می‌شود. تولید مثل دم اسبیان به دو صورت رویشی و زایشی صورت می‌گیرد. تولید مثل رویشی در نتیجه از بین رفتن بخشهای هوای بر اثر شرایط نامساعد محیط و رویش ساقه‌های هوایی جدید از گروههای ریزوم صورت می‌گیرد.

هاگهای دم اسب درون استروبیل بوجود می‌آیند. چهار نوار به نقطه‌ای از سطح هاگ متصل است که آن را بطور مارپیچ پوشانیده اند و الاتر (بازو) نامیده است. یاخته‌های جنـ*ـسی روی یک گامتوفیت مشترک تولید می‌شوند. گامتوفیت می‌تواند قتوسنتز کننده و از نظر تغذیه نیز خود کفاست. اسپوروفیت دیپلوئید و یاخته‌های جنـ*ـسی هاپلوئیدند.

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

جلبک قرمز


مقدمه
جلبکها جزء ساده‌ترین موجودات واجد کلروفیل بشمار می‌آیند. برخلاف گیاهان عالی ، ساختار رویشی جلبکها فاقد ریشه ، ساقه و برگ است. به چنین ساختار ابتدایی تال می‌گویند. مانند گیاهان در اطراف اندامها یا ساختارهای زایشی جلبکها یاخته‌های محافظ وجود ندارد و جنین نیز در جلبکها دیده نمی‌شود. با آنکه گفته می‌شود جلبکها موجودات بسیار ساده‌ای هستند ولی این تعریف در مورد تمام آنها عمومیت ندارد.

در بعضی از موارد این موجودات نه تنها ساده نیستند بلکه از بسیاری از جهات پیشرفته ، تکامل یافته و دارای ساختار رویشی و زایشی بسیار پیچیده‌ای هستند. تعاریفی ، از جمله نداشتن یاخته‌های نازا و جنین ، درباره همه آنها صادق نیست. جلبکها را به زبان لاتین آلگی یا آلجی ، به معنی علف دریایی می‌گویند. علمی که به مطالعه و بررسی جلبکها می‌پردازد، به نام جلبک شناسی نامیده می‌شود.

رده بندی جلبکها
ویژگی بارزی که در جلبکها بیشتر نظر انسان را جلبک می‌کند رنگهای گوناگون آنهاست.در گذشته ، با استفاده از این ویژگی ، جلبکها را به چهار رده جلبکهای سبز-آبی ، سبز ، قهوه‌ای و قرمز تقسیم می کردند. در رده بندی جلبکها ، غیر از مطالعه انواع رنگیزه‌ها در کلروپلاست که یکی از بارزترین ویژگیهای آنهاست از ویژگیهای دیگری نظیر ساختار تال ، ساختار شیمیایی دیواره یاخته‌ای ، تعداد ونوع ومحل قرار گرفتن تاژک ، نوع مواد غذایی ذخیره در یاخته ، ساختار یاخته استفاده می‌شود. جلبکها را به 8 شاخه تقسیم می‌کنند: جلبکهای سبز-آبی یا سیانوفیتا ، جلبکهای سبز یا کلروفیتا ، اوگلنوفیتا ، کاروفیتا ، کریسوفیتا ، جلبکهای قهوه ای فئوفیتا ، جلبکهای قرمز یا رودوفیتا و دینوفیتا.
ویژگیهای جلبکهای قرمز
جلبکهای قرمز جزء زیباترین علفهای دریایی به شمار می‌آیند. تال آنها ، غیر از رنگ قرمز به انواع رنگها از جمله قرمز مایل به قهوه‌ای ، ارغوانی ، صورتی ، سبز زیتونی، سبز-آبی و بنفش دیده می‌شود. رنگهای گوناگون تال به علت وجود رنگیزه‌های موجود در کلروپلاستهای آنهاست. این رنگیزه‌ها شامل کلروفیل a و d ، کاروتن ، گزانتوفیل و دو نوع رنگیزه بیلی پروتئین به نامهای فیکواریترین و فیکوسیانین است. رنگیزه فیکواریترین ، قرمز رنگ و رنگیزه فیکوسیانین به رنگ سبز- آبی است.
زیستگاه جلبکهای قرمز
از انواع جلبهای قرمز در حدود 4000 گونه شناخته شده است که از میان آنها فقط چند گونه در آبهای شیرین و خاک و بقیه در آبهای شور دریاها و اقیانوسها زیست می‌کنند. اغلب جلبکهای قرمز در اعماق آبهای شور و دور از ساحل یافت می‌شوند. عمق آبها در پراکندگی و جمعیت جلبکها اثر مستقیم دارد. هر چه عمق آب بیشتر باشد از مقدار نور خورشید که می‌تواند به داخل آب نفوذ کند کاسته می‌گردد. مثلا در عمق 10 متری آب ، فقط 10% از نور سبز و آبی و 1% نور قرمز می‌تواند توسط گیاه جذب شود.

در نتیجه نورهایی از قبیل نور قرمز ، نارنجی ، زرد و سبز که قدرت نفوذ کمتری دارند نمی‌توانند به عمق بیش از ده متر برسند و فقط نورهای آبی و بنفش هستند که می‌توانند به اعماق آب نفوذ کنند. گیاهانی که فقط دارای کلروفیل هستند و رنگیزه سبز دارند توانایی جذب این نورها را ندارند و در نتیجه در عمق زیاد قادر به رشد نیستند.

تنها جلبکهای قرمز که دارای رنگیزه‌های فیکوسیانین و فیکواریترین هستند قادر به جذب نور آبی و بنفش می‌باشند. گاهی نیز در عمق بیش از صد متر هم دیده می‌شوند. این رنگیزه ها پس از جذب نور آن را به کلروفیل منتقل می‌کنند و با این عمل انرژی لازم برای فتوسنتز تامین می‌گردد. تعدادی از جلبکهای قرمز به سنگها ، اجسام و جلبکهای دیگر موجود در آب متصل می‌شوند.
تال در جلبکهای قرمز
تال اغلب جلبکهای قرمز به صورت ریسه‌ای یا پارانشیمی است. جلبکهای قرمز دارای تال کوچک و ظریف هستند و اندازه تال حداکثر ممکن است به یک متر برسد.
تولید مثل در جلبکهای قرمز
آنچه بیشتر در جلبکمهای قرمز جلب نظر می‌کند. نوع تولید مثل جنـ*ـسی آنهاست که بسیار اختصاصی است. اندام جنـ*ـسی نر به نام اسپرماتانژیا نامیده می‌شود که یاخته‌های منفرد و غیر متحرک به نام اسپرماتیا تولید می‌کند و اندام ماده به شکل بطری است که از یک بخش حجیم و یک بخش انتهایی دراز و باریک تشکیل شده است. اندام ماده را کارپوگونیوم می‌نامند. برای انجام عمل لقاح ، یاخته نر ابتدا به قسمت باریک و دراز (لوله مانند) اندام ماده متصل شده و پس نفوذ در آن از درون لوله عبور کرده و با هسته موجود در اندام ماده ترکیب می‌شود.

اهمیت اقتصادی جلبکهای قرمز
جلبکهای قرمز ، صرف نظر از اینکه به مصرف تغذیه جانوران آبزی می‌رسند، برای تهیه خوراک دام نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. انسان نیز از این مسئله مستثنی نیست و بسیاری از جلبکهای قرمز را به مصارف خوراکی می‌رساند. یکی از این جلبکهای قرمز که بیش از هم مورد توجه قرار گرفته است جلبکی است به نام پورفیرا که از نظر شکل ظاهری همانند اولوا یا کاهوی دریایی است ولی رنگ آن قرمز است. این جلبک ، که حاوی مقدار قابل ملاحظه‌ای پروتئین و دیگر مواد مورد نیاز بدن انسان است برای تهیه سوپ و نیز همراه با گوشت و برنج و دیگر استفاده می‌شود. همچنین از بعضی جلبکهای قرمز ماده‌ای به نام آگار استخراج می‌شود.

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

کلاژن


مقدمه
کلاژن یکی از پروتئینهای رشته‌ای است که در بافتهای همبند یافت می‌شود و دارای مقدار زیادی اسید آمینه‌های هیدروکسی پرولین و هیدروکسی لیزین و به مقدار بسیار کم اسیدهای آمینه سولفور‌دار است. در مهره داران عالی کلاژن تقریبا یک سوم پروتئین کل بدن را تشکیل می‌دهد. طرز قرار گرفتن رشته فیبرهای کلاژن بر حسب عملکرد آنها متفاوت است.

برای مثال در ماهیچه‌های ساق پا فیبرها به صورت کلافهای موازی قرار می‌گیرند و ساختار محکمی را تشکیل می‌دهند که خاصیت ارتجاعی‌شان بسیار کم است. ماده آلی موجود در قرنیه چشم از کلاژن خالص تشکیل شده است. کلاژن در استخوان ، غضروف ، دیسک بین مهره‌ها و غشای پایه یافت می‌شود. پیش از رنگ آمیزی به رنگ سفید و پس از رنگ آمیزی با هماتوکسیلین و ائوزین به رنگ قرمز دیده می‌شود.

تنوع کلاژن
حداقل 13 نوع کلاژن در انسان شناسایی شده‌اند که هر کدام در بافت خاصی وجود دارند. تنوع این کلاژنها به دلیل تفاوت در ماهیت پلی پپتیدهای تشکیل دهنده آنهاست. از کنار هم قرار گرفتن مارپیچهای کلاژن رشته‌های کلاژن بوجود می‌آیند. نحوه قرار گرفتن مارپیچها طوری است که انتهای مولکولهای مجاور روی هم قرار می‌گیرند. این نحوه قرار گیری باعث می‌شود که رشته‌های کلاژن قابلیت کشش زیادی داشته باشند. دستجات متراکم این رشته که در تاندون وجود دارند با قابلیت کشش خود می‌توانند نیروهای زیادی را تحمل کنند.
ساختار کلاژن
سه پلی پپتید مجزا به نام زنجیره‌های آلفا که تروپوکلاژن نامیده می‌شوند در ساختار کلاژن شرکت دارند. کلاژن شامل 35 درصد گلیسین ، 11 درصد آلانین ، 21 درصد پرولین و هیدروکسی پرولین و یک اسید آمینه غیر استاندارد است. محصول غذایی ژلاتین که از کلاژن مشتق می‌شود دارای ارزش غذایی کمی به عنوان یک پروتئین است.

زیرا از اسیدهای آمینه ضروری مورد نیاز در رژیم غذایی ، فوق‌العاده ضعیف می‌باشد. ریشه‌های اسید آمینه پرولین امکان پیچش تیز مارپیچ کلاژن را فراهم می‌آورد. توالی اسید آمینه و ساختمان چهارم ابر مارپیچی کلاژن ، بسته بندی بسیار نزدیک سه رشته پلی پپتید را ممکن می‌سازد.
معروف‌ترین انواع کلاژن

• کلاژن نوع I: این نوع کلاژن در استخوان و وتر وجود دارد و از تعداد زیادی دستجات فیبری ساخته شده است که به صورت امواج دریا قرار دارند.
  
  
• کلاژن نوع II: که در غضروف شفاف دیده می‌شود به شکل فیبریل است و فیبر تشکیل نمی‌شود.
  
  
• کلاژن نوع III: همان رشته شبکه‌ای است که در غشای پایه دیده می‌شود این نوع کلاژن از فیبرهای واحد ساخته شده است.
  
  
• کلاژنهای نوع V,IV: به صورت فیبریل نبوده و احتمالا غیر پلیمریزه هستند. کلاژن نوع IV در غشای پایه ونوع V در جدار رگهای خونی جنین یافت می‌شود.

فرآیند تخریب وبیوسنتز کلاژن
کلاژن سخت‌ترین رشته بافت پیوندی است و با آنزیم کلاژناز (حل کننده کلاژن) از بین می‌رود ترمیم آن بسیار سخت است و به زمان طولانی نیاز دارد. چون یک پروتئین است در درون سلول ساخته شده و به بیرون از سلول تراوش می‌شود. فیبروبلاست مسئول ساختن اسید آمینه و سپس زنجیر پلی پپتید و مولکول پروکلاژن است.

هر یک در مدت پنج تا شش دقیقه ساخته شده و سپس به خارج از سلول حمل می‌شوند. پروکلاژن تحت اثر آنزیم پروکلاژن پپتیداز به تروپوکلاژن تبدیل می‌شود. تروپوکلاژن پلیمریزه شده کلاژن را می‌سازد. اسید هیالورونیک که از انواع ماده زمینه بی‌شکل است از پراکنده شدن بیهوده کلاژن در بین سلولها جلوگیری می‌کنند.
اختلالات کلاژن
بعضی از نقصهای ژنتیکی انسان در ساختمان کلاژن ، ارتباط نزدیک بین توالی اسید آمینه و ساختمان سه بعدی موجود در این پروتئین را بیان می‌نماید. استئوژنز ایمپرفکتا با تشکیل غیر طبیعی استخوان در اطفال مشخص شده و سندرم اهلر_ دانلوس همراه با مفاصل شل می‌باشد. هر کدام از این حالات می‌توانند کشنده باشند.