جواب فعالیت‌های فصل ششم زیست‌شناسی دهم | از یاخته تا گیاه

پاسخ و حل سوال های فعالیت های گفتار 1 و 2 و 3 فصل ششم کتاب زیست شناسی 1 پایه دهم تجربی

جواب فعالیت های فصل 1 زیست دهم تجربی؛ در این مطلب به پاسخ و جواب سوالات فعالیت های صفحه ۸۱، ۸۲، ۸۳، ۸۴، ۸۵، ۸۷، ۸۹، ۹۱، ۹۲ و ۹۴ و ۹۵ گفتار ۱ و ۲ و ۳ فصل ۷ اول «از یاخته تا گیاه» کتاب زیست شناسی 1 پایه دهم رشته تجربی پرداخته ایم.

فصل از یاخته تا گیاه

فعالیت ۱ صفحه ۸۱ فصل ششم زیست دهم

فعالیت ۱

با استفاده از ابزار و مواد مناسب، نمونه ای از یاخته گیاهی بسازید. در این نمونه، لایه‌های دیواره و ارتباط بین یاخته‌های گیاهی را نیز نشان دهید.

فعالیت ۲ صفحه ۸۲ فصل ششم زیست دهم

فعالیت ۲

 تورژسانس و پلاسمولیز در یاخته‌های گیاه آب بر اساس اسمز می‌تواند از غشای پروتوپلاست و واکوئول، آزادانه و بدون صرف انرژی عبور کند.

الف) برای مشاهده تورژسانس و پلاسمولیز در یاخته گیاهی آزمایشی طراحی و اجرا کنید.

نام آزمایش:
مشاهده پدیده‌های تورژسانس (Turgescence) و پلاسمولیز (Plasmolysis) در سلول‌های گیاهی

هدف آزمایش:
آشنایی عمیق با دو پدیده‌ی فیزیولوژیک مهم در گیاهان، یعنی تورژسانس و پلاسمولیز، و درک چگونگی تأثیر غلظت محیط بر رفتار سلول‌های گیاهی.

وسایل مورد نیاز:
میکروسکوپ نوری، لام، لامل، شیشه ساعت، تیغ تیز یا اسکالپل، قطره‌چکان، آب مقطر، محلول آب‌نمک (NaCl)، و پیاز ترجیحاً بنفش رنگ.

مراحل انجام آزمایش:

در مرحله‌ی نخست، لایه‌ای از پیاز را جدا کرده و با دقت، اپیدرم (روپوست) آن را با کمک تیغ جدا می‌کنیم. سپس روی شیشه‌ی لام، یک قطره آب مقطر قرار داده و تکه‌ای از روپوست را روی آن می‌گذاریم. پس از آن، لامل را روی نمونه قرار داده و زیر میکروسکوپ نوری مشاهده می‌کنیم.
ابتدا از عدسی شیئی با بزرگنمایی ۴X برای یافتن تصویر استفاده کرده، سپس به‌ترتیب از عدسی‌های ۱۰X و ۴۰X بهره می‌گیریم. در این وضعیت، سلول‌ها در حالت طبیعی و پرآب خود دیده می‌شوند که بیانگر پدیده‌ی تورژسانس است؛ در این حالت غشای پلاسمایی کاملاً به دیواره‌ی سلولی چسبیده و سلول حالتی سخت و استوار دارد.

نکته: در محیط‌های آموزشی معمولاً از عدسی ۱۰۰X استفاده نمی‌شود مگر در مشاهدات تخصصی.

در مرحله‌ی دوم، برای مشاهده‌ی پدیده‌ی پلاسمولیز، با قطره‌چکان چند قطره آب‌نمک غلیظ روی لام می‌ریزیم. سپس تکه‌ای از روپوست پیاز را روی این قطرات قرار داده و پس از چند دقیقه، لامل را روی آن می‌گذاریم. مشاهده‌ی میکروسکوپی نشان می‌دهد که در اثر ورود سلول‌ها به محیطی پُرغلظت، آب از درون سلول به بیرون حرکت کرده و غشای پلاسمایی از دیواره‌ی سلولی جدا می‌شود. این پدیده را پلاسمولیز می‌نامند.

نکته: اگر در همین مرحله چند قطره آب خالص در کنار لامل اضافه کنیم، محیط اطراف سلول‌ها رقیق می‌شود و غشای پلاسمایی مجدداً به دیواره‌ی سلولی می‌چسبد. این بازگشت نشان‌دهنده‌ی تورژسانس مجدد است.

نتایج و مشاهدات:

در آزمایش نخست، سلول‌های گیاهی پرآب، متورم و سخت مشاهده می‌شوند. فشار درونی سلول (فشار تورژسانس) سبب چسبیدن کامل غشا به دیواره‌ی سلولی شده و سلول حالتی سفت و پایدار به خود می‌گیرد. این حالت موجب می‌شود اندام‌های گیاهی مانند برگ و ساقه حالت ایستاده و شاداب خود را حفظ کنند.

در آزمایش دوم، سلول‌هایی که در محیط آب‌نمک غلیظ قرار گرفته‌اند، آب درون خود را از دست داده و غشای پلاسمایی در برخی نواحی از دیواره جدا می‌شود. در نتیجه، سلول‌ها تردی و شادابی خود را از دست داده و حالتی چروکیده می‌یابند. این پدیده، برخلاف تورژسانس، همان پلاسمولیز است.

پرسش‌ها و پاسخ‌ها:

۱. چرا در آزمایش به‌جای پیاز بنفش از پیاز سفید استفاده نکردیم؟
می‌توان از پیاز سفید نیز استفاده کرد، اما در آن صورت برای مشاهده‌ی بهتر سلول‌ها باید یک مرحله‌ی رنگ‌آمیزی با محلول لوگل (Lugol) انجام داد تا سلول‌ها قابل رؤیت شوند. استفاده از پیاز بنفش به دلیل وجود رنگدانه‌ی طبیعی آنتوسیانین، این مرحله را حذف کرده و مشاهده را ساده‌تر می‌کند.

۲. برای مشاهده‌ی نمونه با عدسی ۱۰۰X چه باید کرد؟
در زمان استفاده از عدسی با بزرگنمایی ۱۰۰X باید از روغن ایمرسیون (Immersion oil) بهره گرفت. این روغن با کاهش پراکندگی نور و افزایش ضریب شکست، موجب وضوح بیشتر تصویر می‌شود. بدون استفاده از آن، پرتوهای نوری در هوا پراکنده شده و به عدسی نمی‌رسند.
همچنین وجود روغن ایمرسیون فاصله‌ی ایمن میان عدسی و نمونه را حفظ کرده و از آسیب‌دیدگی عدسی و نمونه جلوگیری می‌کند. پس از پایان کار، باید عدسی را با دقت و با گریس مخصوص یا پارچه‌ی نرم تمیز کرد تا روغن خشک‌شده به عدسی آسیب نرساند.

جمع‌بندی:
این آزمایش نشان می‌دهد که تعادل آب در سلول‌های گیاهی، کلید اصلی در حفظ شادابی و استحکام بافت‌های گیاهی است. پدیده‌ی تورژسانس نشانه‌ی سلامت و پرآبی سلول است، در حالی‌که پلاسمولیز نمایانگر از دست رفتن آب و بروز پژمردگی در سلول‌هاست. درک این دو پدیده برای شناخت عملکرد فیزیولوژیک گیاهان و سازوکار تنظیم اسمزی اهمیت بنیادین دارد.

ب) گفتیم که یاخته‌های گیاه براساس تفاوت فشار اسمزی پروتوپلاست و محیط اطراف، به حالت تورژسانس یا پلاسمولیز در می‌آیند.

آیا پلاسمولیز و تورژسانی یاخته‌ها، سبب تغییر در اندازه یا وزن بافت گیاهی می‌شود؟ چگونه با روش علمی به این پرسش پاسخ می‌دهید؟

نام آزمایش:
مشاهده پدیده‌های تورژسانس (Turgescence) و پلاسمولیز (Plasmolysis) در سلول‌های گیاهی

هدف آزمایش:
آشنایی عمیق با دو پدیده‌ی فیزیولوژیک مهم در گیاهان، یعنی تورژسانس و پلاسمولیز، و درک چگونگی تأثیر غلظت محیط بر رفتار سلول‌های گیاهی.

وسایل مورد نیاز:
میکروسکوپ نوری، لام، لامل، شیشه ساعت، تیغ تیز یا اسکالپل، قطره‌چکان، آب مقطر، محلول آب‌نمک (NaCl)، و پیاز ترجیحاً بنفش رنگ.

مراحل انجام آزمایش:

در مرحله‌ی نخست، لایه‌ای از پیاز را جدا کرده و با دقت، اپیدرم (روپوست) آن را با کمک تیغ جدا می‌کنیم. سپس روی شیشه‌ی لام، یک قطره آب مقطر قرار داده و تکه‌ای از روپوست را روی آن می‌گذاریم. پس از آن، لامل را روی نمونه قرار داده و زیر میکروسکوپ نوری مشاهده می‌کنیم.
ابتدا از عدسی شیئی با بزرگنمایی ۴X برای یافتن تصویر استفاده کرده، سپس به‌ترتیب از عدسی‌های ۱۰X و ۴۰X بهره می‌گیریم. در این وضعیت، سلول‌ها در حالت طبیعی و پرآب خود دیده می‌شوند که بیانگر پدیده‌ی تورژسانس است؛ در این حالت غشای پلاسمایی کاملاً به دیواره‌ی سلولی چسبیده و سلول حالتی سخت و استوار دارد.

نکته: در محیط‌های آموزشی معمولاً از عدسی ۱۰۰X استفاده نمی‌شود مگر در مشاهدات تخصصی.

در مرحله‌ی دوم، برای مشاهده‌ی پدیده‌ی پلاسمولیز، با قطره‌چکان چند قطره آب‌نمک غلیظ روی لام می‌ریزیم. سپس تکه‌ای از روپوست پیاز را روی این قطرات قرار داده و پس از چند دقیقه، لامل را روی آن می‌گذاریم. مشاهده‌ی میکروسکوپی نشان می‌دهد که در اثر ورود سلول‌ها به محیطی پُرغلظت، آب از درون سلول به بیرون حرکت کرده و غشای پلاسمایی از دیواره‌ی سلولی جدا می‌شود. این پدیده را پلاسمولیز می‌نامند.

نکته: اگر در همین مرحله چند قطره آب خالص در کنار لامل اضافه کنیم، محیط اطراف سلول‌ها رقیق می‌شود و غشای پلاسمایی مجدداً به دیواره‌ی سلولی می‌چسبد. این بازگشت نشان‌دهنده‌ی تورژسانس مجدد است.

نتایج و مشاهدات:

در آزمایش نخست، سلول‌های گیاهی پرآب، متورم و سخت مشاهده می‌شوند. فشار درونی سلول (فشار تورژسانس) سبب چسبیدن کامل غشا به دیواره‌ی سلولی شده و سلول حالتی سفت و پایدار به خود می‌گیرد. این حالت موجب می‌شود اندام‌های گیاهی مانند برگ و ساقه حالت ایستاده و شاداب خود را حفظ کنند.

در آزمایش دوم، سلول‌هایی که در محیط آب‌نمک غلیظ قرار گرفته‌اند، آب درون خود را از دست داده و غشای پلاسمایی در برخی نواحی از دیواره جدا می‌شود. در نتیجه، سلول‌ها تردی و شادابی خود را از دست داده و حالتی چروکیده می‌یابند. این پدیده، برخلاف تورژسانس، همان پلاسمولیز است.

پرسش‌ها و پاسخ‌ها:

۱. چرا در آزمایش به‌جای پیاز بنفش از پیاز سفید استفاده نکردیم؟
می‌توان از پیاز سفید نیز استفاده کرد، اما در آن صورت برای مشاهده‌ی بهتر سلول‌ها باید یک مرحله‌ی رنگ‌آمیزی با محلول لوگل (Lugol) انجام داد تا سلول‌ها قابل رؤیت شوند. استفاده از پیاز بنفش به دلیل وجود رنگدانه‌ی طبیعی آنتوسیانین، این مرحله را حذف کرده و مشاهده را ساده‌تر می‌کند.

۲. برای مشاهده‌ی نمونه با عدسی ۱۰۰X چه باید کرد؟
در زمان استفاده از عدسی با بزرگنمایی ۱۰۰X باید از روغن ایمرسیون (Immersion oil) بهره گرفت. این روغن با کاهش پراکندگی نور و افزایش ضریب شکست، موجب وضوح بیشتر تصویر می‌شود. بدون استفاده از آن، پرتوهای نوری در هوا پراکنده شده و به عدسی نمی‌رسند.
همچنین وجود روغن ایمرسیون فاصله‌ی ایمن میان عدسی و نمونه را حفظ کرده و از آسیب‌دیدگی عدسی و نمونه جلوگیری می‌کند. پس از پایان کار، باید عدسی را با دقت و با گریس مخصوص یا پارچه‌ی نرم تمیز کرد تا روغن خشک‌شده به عدسی آسیب نرساند.

جمع‌بندی:
این آزمایش نشان می‌دهد که تعادل آب در سلول‌های گیاهی، کلید اصلی در حفظ شادابی و استحکام بافت‌های گیاهی است. پدیده‌ی تورژسانس نشانه‌ی سلامت و پرآبی سلول است، در حالی‌که پلاسمولیز نمایانگر از دست رفتن آب و بروز پژمردگی در سلول‌هاست. درک این دو پدیده برای شناخت عملکرد فیزیولوژیک گیاهان و سازوکار تنظیم اسمزی اهمیت بنیادین دارد.

فعالیت ۳ صفحه ۸۳ فصل ششم زیست دهم

فعالیت ۳

غشای واکوئول مانند غشای یاخته، ورود مواد به واکوئول و خروج از آن را کنترل می‌کند. برگ کلم بنفش را چند دقیقه در آب معمولی قرار دهید، چه اتفاقی می‌افتد؟ اکنون آن را به مدت چند دقیقه بجوشانید. چه می‌بینید؟ مشاهده خود را تفسیر کنید.

تغییر رنگ آب در اثر قرار دادن برگ کلم بنفش در شرایط مختلف

وقتی برگ کلم بنفش برای چند دقیقه در آب معمولی قرار می‌گیرد، تغییر محسوسی در رنگ آب مشاهده نمی‌شود. این تغییر اندک تنها به دلیل آسیب مکانیکی به غشاهای زیستی (Biological membranes) هنگام برش کلم با چاقو است که سبب خروج مقدار کمی از رنگدانه‌ی آنتوسیانین (Anthocyanin) به درون آب می‌شود.

اما زمانی‌که برگ کلم را برای چند دقیقه در آب در حال جوش قرار دهیم، حرارت زیاد موجب تخریب گسترده‌ی غشاهای زیستی سلول و واکوئل‌ها (Vacuoles) می‌گردد. در نتیجه، مواد رنگی درون سلول آزاد شده و به درون آب نفوذ می‌کنند. ورود حجم زیادی از آنتوسیانین به محیط آبی باعث تغییر شدید رنگ آب می‌شود که به‌خوبی نشان‌دهنده‌ی نقش غشاهای سلولی در حفظ مواد درون‌سلولی است.

فعالیت ۴ صفحه ۸۴ فصل ششم زیست دهم

فعالیت ۴

مشاهده رنگ دیسه

وسایل و مواد لازم: تیغه و تیغک، میکروسکوپ نوری، تیغ، آب مقطر، پوست گوجه فرنگی.

روش کار: برای مشاهده رنگ دیسه، با استفاده از تیغ، سمت داخلی پوست گوجه فرنگی را خراش دهید و از آن نمونه میکروسکوپی تهیه و با میکروسکوپ مشاهده کنید.

گوجه فرنگی در ابتدا سبز رنگ و با گذشت زمان رنگ آن تغییر می‌کند. چه توضیحی برای این رویداد دارید؟ چگونه می‌توانید به طور تجربی، درستی توضیح خود را تأیید کنید؟

تغییر رنگ در گوجه‌فرنگی هنگام رسیدن

در فرآیند رسیدن گوجه‌فرنگی، ساختار سبزدیسه‌ها (Chloroplasts) دچار دگرگونی می‌شود و به رنگ‌دیسه‌ها (Chromoplasts) تبدیل می‌گردد. در این دگرگونی، سبزینه (Chlorophyll) که عامل رنگ سبز میوه‌ی نارس است، به تدریج تجزیه می‌شود. هم‌زمان، میزان کاروتنوئیدها (Carotenoids) مانند لیکوپن (Lycopene) افزایش می‌یابد و به میوه رنگ قرمز مایل به نارنجی می‌بخشد.

گاز اتیلن (Ethylene gas) به‌عنوان یک هورمون گیاهی (Plant hormone) در این فرآیند نقش کلیدی دارد؛ زیرا فعالیت آنزیم‌های تجزیه‌کننده‌ی کلروفیل و سنتزکننده‌ی کاروتنوئیدها را تحریک کرده و سرعت رسیدن میوه را افزایش می‌دهد.

فعالیت ۵ صفحه ۸۵ فصل ششم زیست دهم

فعالیت ۵

برگ بعضی گیاهان بخش‌های غیرسبز، مثلاً سفید، زرد، قرمز یا بنفش دارد. دیده می‌شود که کاهش نور در چنین گیاهانی، سبب افزایش مساحت بخش‌های سبز می‌شود. چه توضیحی برای این مشاهده دارید؟ این تغییر رنگ در برگ چه اهمیتی در ماندگاری گیاه دارد؟

سازگاری گیاهان سایه‌پسند با کمبود نور

گیاهان سایه‌پسند به دلیل کمبود نور (Light deficiency) در محیط زندگی خود، دچار محدودیت در انجام فتوسنتز (Photosynthesis) می‌شوند. به‌منظور ادامه‌ی حیات در چنین شرایطی، این گیاهان دچار سازگاری‌های فیزیولوژیکی و ساختمانی (Physiological and structural adaptations) ویژه‌ای شده‌اند.

یکی از مهم‌ترین این سازگاری‌ها، افزایش مساحت بخش‌های سبز گیاه است. در این فرایند، رنگ‌دیسه‌ها (Chromoplasts) به سبزدیسه‌ها (Chloroplasts) تبدیل می‌شوند و مقدار سبزینه (Chlorophyll) در سلول‌ها افزایش می‌یابد. در نتیجه، سطح جذب نور گسترش می‌یابد و کارایی فتوسنتز حتی در نور اندک نیز حفظ می‌شود.

فعالیت ۶ صفحه ۸۷ فصل ششم زیست دهم

فعّالیت ۶

سامانهٔ بافت زمینه‌ای در گیاهان آبزی از پارانشیمی ساخته می‌شود که فاصله فراوانی بین یاخته‌های آن وجود دارد. این فاصله‌ها با هوا پر شده‌اند. این ویژگی چه اهمیتی برای گیاهی دارد که در آب زندگی می‌کند؟

نقش هوا در اندام‌های گیاهان آبزی

هوا (Air) در بافت‌های گیاهان آبزی دو نقش اساسی ایفا می‌کند. از یک سو، وجود فضاهای هوایی درون بافت‌ها موجب سبک شدن اندام‌های گیاه (Lightness of plant organs) می‌شود و در نتیجه مقاومت آن‌ها در برابر جریان‌های آب (Water currents) کاهش می‌یابد؛ به همین دلیل اندام‌ها به‌آسانی بر سطح آب شناور می‌مانند.

از سوی دیگر، همین هوا منبعی برای تأمین اکسیژن (Oxygen supply) مورد نیاز یاخته‌ها (Cells) است و امکان تنفس سلولی در بافت‌های غوطه‌ور در آب را فراهم می‌سازد. این ویژگی نمونه‌ای از سازگاری‌های هوادارانه (Aerenchyma adaptations) در گیاهان آبزی است که بقای آن‌ها را در محیط‌های آبی تضمین می‌کند.

فعالیت ۷ صفحه ۸۹ فصل ششم زیست دهم

فعالیت ۷

الف) سه سامانه بافتی و انواع یاخته‌های سامانه بافت زمینه‌ای را با هم مقایسه کنید.

ب) مقدار بافت آوند چوبی در ساقه چوبی شده، به مراتب بیشتر از بافت آوند آبکشی است. این وضع چه اهمیتی برای گیاه دارد؟

برتری نقش آوند چوبی نسبت به آوند آبکش در گیاه

نیاز گیاه به آوندهای چوبی (Xylem vessels) بیش از آوندهای آبکش (Phloem vessels) است، زیرا وظیفه‌ی انتقال شیره‌ی خام (Raw sap)، یعنی آب و مواد معدنی جذب‌شده از خاک، بر عهده‌ی آوند چوبی است. عامل اصلی این انتقال، نیروی مکش تعرق (Transpiration pull) است که در نتیجه‌ی خروج آب از روزنه‌های سطح برگ‌ها به وجود می‌آید.

شدت این نیروی مکش به‌قدری زیاد است که در روزهای گرم، می‌تواند موجب کاهش جزئی قطر تنه‌ی درخت شود. هرچند این کاهش بسیار ناچیز است، اما نشان‌دهنده‌ی قدرت قابل‌توجه جریان تعرق است. اگر دیواره‌ی آوندهای چوبی استحکام کافی نداشت، این نیروی مکش می‌توانست سبب فروپاشی یا له شدن (Collapse) آن‌ها شود. بنابراین، وجود دیواره‌های ضخیم و تقویت‌شده در آوندهای چوبی، سازوکاری حیاتی برای حفظ جریان مداوم شیره‌ی خام در سراسر گیاه است.

فعالیت ۸ صفحه ۹۱ فصل ششم زیست دهم

فعالیت ۸

ساختار نخستین ساقه و ریشه

شکل‌های زیر، ساختار نخستین ساقه و ریشه را در نوعی گیاه تک لپه و نوعی گیاه دو لپه نشان می‌دهد. برای مشاهده چگونگی قرارگیری سه سامانه بافتی در ساختار نخستین گیاه، باید از ریشه و ساقه، برش تهیه کنیم.

الف) با توجه به تصاویر، ساختار نخستین این گیاهان را با هم مقایسه کنید.

مقایسه ساختار آوندها در گیاهان تک‌لپه و دولپه

سامانه‌ها و محل آوندها (Vascular system and location of vessels)

• ریشه دولپه (Dicot root):

  • محل آوندها: متمرکز و به شکل ستاره‌ای (Star-shaped) در وسط ریشه

  • آوند چوب (Xylem): در مرکز، احاطه شده توسط آوندهای آبکش (Phloem)

  • آوند آبکش (Phloem): بین شاخه‌های چوبی، به سمت خارج نسبت به آوند چوب قرار دارد

  • پوست و بافت زمینه (Cortex and Ground tissue): ضخیم و همه روپوست (Epidermis + Cortex)

• ریشه تک‌لپه (Monocot root):

  • محل آوندها: به شکل دایره‌ای (Ring-shaped) در اطراف مغز ریشه

  • آوند چوب: داخلی‌تر نسبت به آوند آبکش

  • آوند آبکش: اطراف آوند چوب و نزدیک پوست قرار دارند

  • پوست و بافت زمینه: مشابه ریشه دولپه

• ساقه دولپه (Dicot stem):

  • محل آوندها: در دسته‌های آوندی (Vascular bundles) که به شکل دایره‌ای در وسط ساقه قرار دارند

  • آوند چوب: به سمت داخل

  • آوند آبکش: به سمت خارج، نزدیک پوست

  • مغز و بافت زمینه (Pith and ground tissue): در مرکز ساقه، نقش انتقال شیره‌ها (Transport of sap) را دارد

• ساقه تک‌لپه (Monocot stem):

  • محل آوندها: پراکنده (Scattered) در سراسر ساقه، بدون دسته‌بندی دایره‌ای

  • آوند چوب و آبکش: در هر دسته آوندی کنار هم قرار دارند

  • پوست و بافت زمینه: در سراسر ساقه حضور دارند، تعداد آوندها بیشتر و نزدیک به هم

شباهت‌ها (Similarities):

• همه روپوست دارای بافت زمینه‌ای (Ground tissue) هستند

• همه آوندها نقش انتقال شیره‌های گیاهی (Transport of plant sap) را انجام می‌دهند

ب) برای مشاهده ساختار نخستین ریشه و ساقه در گیاهان، با استفاده از میکروسکوپ نوری روش زیر را به کار گیرید.

وسایل و مواد لازم: میکروسکوپ نوری دو چشمی، تیغه و تیغک، تیغ تیز، شیشه ساعت، آب مقطر، ساقه و ریشه گیاه.

روش کار: در شیشه ساعت مقداری آب مقطر بریزید. با استفاده از تیغ، برش‌های عرضی و نازک تهیه کنید و در شیشه ساعت قرار دهید. در استفاده از تیغ، نکات ایمنی را رعایت کنید!

برش‌ها را با میکروسکوپ مشاهده کنید. برای مشاهده، ابتدا از بزرگنمایی کم و سپس از بزرگنمایی بیشتر استفاده کنید. شکل برش عرضی را ترسیم و نام گذاری کنید.

برای مشاهده بهتر می‌توانید برش‌ها را با یک یا دو رنگ، رنگ آمیزی کنید. برای این کار به محلول رنگ بر، یا سفید کننده، استیک اسید یک درصد (یا سرکه سفید رقیق شده)، رنگ کارمن زاجی و آبی متیل نیاز دارید. برای رنگ آمیزی، برش‌ها را به ترتیب در هر یک از محلول‌های زیر قرار دهید.

آب مقطر، محلول رنگ بر (۱۵ تا ۲۰ دقیقه)، آب مقطر، استیک اسید رقیق (۱ تا ۲ دقیقه)، آب مقطر، آبی متیل (۱ تا ۲ دقیقه)، آب مقطر، کارمن زاجی (۲۰ دقیقه)، آب مقطر.

پ) هر یک از بافت‌های آوندی به چه رنگی در آمده‌اند؟

رنگ‌آمیزی آوندهای چوبی و آبکش

برای مشاهده‌ی آوندهای گیاهی (Plant vessels)، از روش‌های رنگ‌آمیزی (Staining techniques) استفاده می‌کنیم. در این روش، آبی متیل (Methylene blue) دیواره‌های چوبی (Xylem walls) را به رنگ آبی درمی‌آورد و بدین ترتیب، آوندهای چوبی به‌وضوح مشخص می‌شوند. از سوی دیگر، کارمن‌زاجی (Carmine alum) دیواره‌های سلولزی (Cellulose walls) را قرمز می‌کند و امکان مشاهده‌ی آوندهای آبکش (Phloem vessels) را فراهم می‌سازد.

با انجام این دو رنگ‌آمیزی، محدوده و جایگاه آوندهای چوبی و آبکش به‌صورت روشن و تفکیک‌شده نمایان می‌شود و مطالعه‌ی ساختمان داخلی گیاهان به‌سادگی امکان‌پذیر می‌گردد.

فعالیت ۹ صفحه ۹۴ فصل ششم زیست دهم

فعالیت ۹

الف) مریستم نخستین و پسین را بر اساس محل تشکیل و عملکرد با هم مقایسه کنید.

مریستم‌های گیاهی (Plant Meristems)

مریستم نخستین (Primary Meristem)

محل تشکیل:

• ریشه: نزدیک به نوک ریشه (Root tip)

• ساقه: عمدتاً در جوانه‌ها (Buds) حضور دارند و در دو گروه جوانه رأسی یا انتهایی (Apical buds) و جوانه جانبی (Axillary buds) تقسیم می‌شوند. علاوه بر جوانه‌ها، این مریستم‌ها در فاصله بین دو گره (Internodes) ساقه یا شاخه نیز یافت می‌شوند.

عملکرد:
فعالیت مریستم‌های نخستین موجب افزایش طول (Primary growth) و تا حدی افزایش قطر ساقه، شاخه و ریشه می‌شود. علاوه بر این، برگ‌ها و انشعاب‌های جدید ساقه و ریشه نیز از فعالیت این مریستم‌ها منشأ می‌گیرند.

مریستم پسین (Secondary Meristem)

محل تشکیل:

• کامبیوم آوندساز (Vascular cambium): بین آوندهای آبکش (Phloem) و چوب نخستین (Primary xylem) شکل می‌گیرد.

• کامبیوم چوب‌پنبه‌ساز (Cork cambium): در سامانه بافت زمینه‌ای (Ground tissue system) ساقه و ریشه ایجاد می‌شود.

عملکرد:

• کامبیوم آوندساز: منشاء تولید بافت‌های آوندی چوب (Secondary xylem) و آوندهای آبکش (Secondary phloem) است.

• کامبیوم چوب‌پنبه‌ساز: به سمت درون، یاخته‌های پارانشیمی (Parenchyma cells) و به سمت بیرون، یاخته‌هایی تولید می‌کند که دیواره‌ی آن‌ها به تدریج چوب‌پنبه‌ای (Corky) می‌شود.

این فعالیت‌ها موجب افزایش قطر ساقه و ریشه (Secondary growth) و تقویت سازه‌ی مکانیکی گیاه می‌گردند.

ب) در یک پژوهش گروهی، سه گیاه علفی در منطقه محل زندگی خود، انتخاب، ساختار ظاهری و بافتی آن‌ها را گزارش کنید.

فعالیت ۱۰ صفحه ۹۵ فصل ششم زیست دهم

فعالیت ۱۰

 الف) با مراجعه به منابع معتبر، درباره ویژگی‌های درخت حرّا، وضعیت جنگل‌های حرا در ایران، نقش این جنگل‌ها در حفظ گونه‌های جانوری و زندگی مردم محلی، به صورت گروهی گزارشی ارائه دهید.

درخت حرا (Avicennia) و جنگل‌های همیشه بهار

مشخصات عمومی:
درخت حرا، که نام جنس آن به فیلسوف ایرانی ابو علی سینا (Avicennia) نسبت داده شده، درختانی با ارتفاع ۳ تا ۶ متر و شاخ و برگ سبز روشن هستند. این درخت آب‌شورزی (Halophyte) است و هنگام مد آب دریا تا گلوگاه در آب فرو می‌رود. پوست درخت حرا دارای خاصیت تصفیه‌ای (Filtration property) است؛ بدین ترتیب که بخش شیرین آب دریا را جذب کرده و نمک را دفع می‌کند، بنابراین می‌توان حرا را یک کارخانه طبیعی آب شیرین‌کن (Natural desalination plant) در نظر گرفت.

زیستگاه و نقش اکولوژیک:
جنگل‌های حرا به دلیل شرایط مساعد اکولوژیک، محیطی امن برای پرندگان مهاجر (Migratory birds) از مناطق گرمسیری فراهم می‌کنند. این جنگل‌ها، که به دلیل سبز بودن دائم برگ‌ها به «جنگل‌های همیشه بهار» شهرت یافته‌اند، به عنوان ذخیره‌گاه زیست‌کره (Biosphere reserve) نیز اهمیت دارند.

ریشه‌ها و سازگاری با محیط:
ریشه‌های اصلی درخت حرا کوتاه و کم‌عمق هستند، اما از آن‌ها ریشه‌های فرعی و باریک، عمودی و اسفنجی به سمت بالا منشعب می‌شوند که به طور متوسط تا ۳۰ سانتی‌متر از سطح زمین بالاتر می‌روند. این ریشه‌های هوایی به تدریج دور درخت شبکه‌ای ایجاد می‌کنند که زیستگاه در محیط‌های باتلاقی (Swampy habitat) را ممکن می‌سازد و با کاهش شوری اطراف، گیاه را قادر می‌سازد از آب بسیار شور تغذیه کند.

برگ‌ها، میوه و گل‌ها:
برگ‌های درخت حرا بیضی شکل و دوکی (Elliptical-lanceolate) هستند، سطح رویی آن‌ها سبز و براق و سطح پشتی سفید یا خاکستری است، با طول حدود ۵ تا ۷/۵ سانتی‌متر. میوه بادامی شکل است و به یک خامه باریک (Narrow apex) منتهی می‌شود. گل‌های بسیار کوچک و نامحسوس، طلایی رنگ و دارای ۴ گلبرگ هستند که هر گلبرگ تنها چند میلی‌متر طول دارد و عطری شیرین و خنک تا چند متر اطراف پراکنده می‌کند.

سازگاری محیطی و نیازها:
جوامع جنگلی مانگرو (حرا) در طول میلیون‌ها سال توانسته‌اند سازگاری اعجاب‌انگیزی با آب شور و سواحل جزر و مدی پیدا کنند. این گیاهان قادر به تحمل دماهای کمتر از ۵ درجه سانتی‌گراد نیستند و رشد بهینه آن‌ها در شوری ۲۰ تا ۳۲ در هزار (Salinity 20–32 ppt) حاصل می‌شود.

اهمیت و اهداف کاشت:
از اهداف کاشت و تولید نهال حرا می‌توان به گسترش جنگل، ایجاد محیط مناسب برای تکثیر آبزیان (Aquatic fauna)، حفظ تنوع زیستی (Biodiversity)، حفاظت از خاک، تقویت زیستگاه پرندگان و حشرات، و حفاظت از سواحل در برابر امواج دریا (Coastal protection) اشاره کرد.

تکثیر و بذر:
بذر گونه حرا روی پایه مادری ریشه می‌زند و پس از رشد کافی از آن جدا می‌شود. اگر شرایط محیطی مناسب باشد، بذر همان‌جا رشد می‌کند و در غیر این صورت، با جریان جزر و مد به مکان دیگری منتقل شده و فرصت رشد پیدا می‌کند.

ب) در منطقه‌ای که زندگی می‌کنید، آیا گیاهانی وجود دارند که با شرایط خاص آن منطقه سازگاری‌هایی داشته باشند؟ در صورت وجود چنین گیاهانی، گزارشی به صورت گروهی از این سازگاری‌ها ارائه دهید.

هر دو فعالیت الف و ب با هدف جلب توجه دانش‌آموزان به حفظ محیط زیست (Environmental conservation) و حفاظت از ذخایر طبیعی (Natural resources) طراحی شده‌اند. این فعالیت‌ها علاوه بر ایجاد آگاهی محیط‌زیستی، زمینه‌ای برای تمرین پژوهش‌های علمی (Scientific research practice) فراهم می‌کنند، پژوهش‌هایی که زیست‌شناسان در مقیاس بزرگ‌تر (Larger-scale studies) و در شرایط واقعی محیط انجام می‌دهند.

بارم‌بندی زيست‌شناسی دهم