Dr.Rodsari
03-11-2010, 09:33 PM
بیوشیمی گیاهی شاخه*ای از بیوشیمی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A8%DB%8C%D9%88%D8%B4%DB%8C%D9%8 5%DB%8C) است. دانشی است تجربی که هدف آن بررسی طبیعت و مکانیسم واکنشهای شیمیای ویژه*ای است که در گیاهان روی می*دهند. این شاخه از علوم ، دانشی نو*ظهور است که در حال تکامل می*باشد.دید کلی گیاهان که منبع غذاها ، داروها و تعداد بیشماری از مواد آلی گوناگون هستند، در حقیقت گنجینه*ای عظیم از ثروت پنهانی بشمار می*روند که پیوسته تجدید می*شوند. گیاهان علاوه بر آنکه نقش تلمبه آب بی*اندازه پرتوانی را میان خاک و جو ایفا می*کنند. با بقایای فسیلی خود منشا منابع لازم برای تمدن کنونی هستند. سلول گیاهی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B3%D9%84%D9%88%D9%84+%DA%AF%DB% 8C%D8%A7%D9%87%DB%8C) آزمایشگاه بنیادی این کارخانه شگرف ترکیبات آلی است. مهم آن است که تعیین شود گیاه با چه فرآیندهایی (فتوسنتز (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%81%D8%AA%D9%88%D8%B3%D9%86%D8%A A%D8%B2) ، تعرق (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%AA%D8%B9%D8%B1%D9%82) و (واکنشهای متابولیسمی|متابولیسم))) دگرگونی*های متعددی را باعث می*شود که از چند ماده ساده آغاز می*شوند و به تعداد بیشماری از پیچیده*ترین مواد آلی حاصل از متابولیسم گیاهی می*رسند.
برخی از فرآیندها مانند فتوسنتز یا چرخه*های تحولات نیتروژن (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%86%DB%8C%D8%AA%D8%B1%D9%88%DA%9 8%D9%86) و گوگرد (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%DA%AF%D9%88%DA%AF%D8%B1%D8%AF) ، خصلتی عام دارند که به مولکولهای ساده متابولیسم اولیه مانند قندها (<A) و آمینو اسیدها (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%D8%B3%DB%8C%D8%AF+%D8%A2%D9% 85%DB%8C%D9%86%D9%87) و ... که در همه گیاهان مشترک هستند منجر می*شوند. فرایندهای دیگر ، برعکس ، اختصاصی*تر هستند و به فرآورده*های متابولیسم ثانویه حاصل از استفاده مواد متابولیسم اولیه ، می*انجامد. چنین است قلمرو بیکران و هیجان *انگیز بیوشیمی گیاهی که هدف آن پاسخ به این پرسش معقول است که پدیده*ها چگونه روی می*دهند، بی*آنکه بخواهد به پرسش غایت*گرانه چرا پاسخ دهد. مباحثی که در بیوشیمی گیاهی بحث می*شوند، در زیر شرح داده می*شوند.
نقش آب در گیاهان آب (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A2%D8%A8) لازمه زندگی است. زندگی در دریاها تولد *یافته و واکنشهای متابولیسمی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%85%D8%AA%D8%A7%D8%A8%D9%88%D9%8 4%DB%8C%D8%B3%D9%85) ، مانند ساختارهایی که پایه و اساس این واکنشها هستند فقط در محیط آبکی انجام *پذیر هستند. آب در گیاهان علفی و اندامهای جوان در نگهداری حالت تورژسانس (<A) دخالت دارد. آب به عنوان متابولیت در تهیه هیدروژن لازم برای ساختن زنجیره*های هیدروکربنی دخالت دارد. آب در پدیده فتوسنتز نقش کلیدی دارد. آب از طریق تارهای کشنده ریشه (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%85%D9%88%D8%B1%D9%81%D9%88%D9%8 4%D9%88%DA%98%DB%8C+%D8%B1%DB%8C%D8%B4%D9%87) جذب شده و از طریق آوندهای چوبی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A8%D8%A7%D9%81%D8%AA+%D9%87%D8% A7%D8%AF%DB%8C) به تمام قسمت*های گیاه منتقل شده و اعمال خود را انجام می*دهد.
فتوسنتز فتوسنتز که در کلروپلاست*ها (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%DA%A9%D9%84%D8%B1%D9%88%D9%BE%D9%8 4%D8%A7%D8%B3%D8%AA) صورت می*گیرد عبارت است از تشکیل قندها از H2O و CO2 به کمک انرژی نوری جذب شده بوسیله کلروفیل (<A) و رنگیزه*های فرعی. مباحثی که در مورد فتوسنتز در بیوشیمی گیاهی بحث می*شود به صورت زیر است. شرایط فتوسنتز ، مراحل مختلف اخذ انرژی نوری و تبدیل آن به انرژی شیمیایی ، احیای CO2 به قند سه کربنی و در نهایت تشکیل قندهای مختلف از قند اولیه است. بازده فتوسنتز چه از ساخت قندها و چه از نظر میزان انرژی تولیدی در گیاهان مختلف ، متفاوت است.
تنفس در گیاهان پدیده*های تنفس با مصرف اکسیژن (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%DA%A9%D8%B3%DB%8C%DA%98%D9%8 6) و دفع دی*اکسید کربن (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%AF%DB%8C%E2%80%8C%D8%A7%DA%A9%D 8%B3%DB%8C%D8%AF+%DA%A9%D8%B1%D8%A8%D9%86) همراه هستند، این پدیده*ها شامل تجزیه متابولیت*های کربن*دار است که سرانجام پس از اکسایش به H2O و CO2 تبدیل می*شوند. این اکسایش همراه با آزاد کردن انرژی است که به صورت ATP ذخیره می*شود. در گیاهان دو نوع تنفس دیده می*شود: تنفس در همه موجودات زنده مشترک است و در تاریکی و روشنایی انجام می*شود و تنفس نوری (<A) که فقط در روشنایی انجام می*شود.
[center:fec465e370]http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh_up/1/1c/b.phyt.1.jpg[/center:fec465e370]
تغذیه نیتروژنی گیاهان در گیاهان ، ترکیبات نیتروژن*دار که از مواد اساسی سازنده موجودات زنده هستند، از مولکولهای کانی ساده ساخته می*شوند. مشتقات نیتروژندار از دو نظر حائز اهمیت هستند، از نظر کمی که ترکیبات نیتروژندار 30 - 6 درصد وزن خشک گیاهان را تشکیل می*دهند و از نظر کیفی که نیتروژن در ساخت بسیاری از ترکیبات اساسی متابولیسم مانند آنزیمها (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A2%D9%86%D8%B2%DB%8C%D9%85) ، اسیدهای نوکلئیک (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%D8%B3%DB%8C%D8%AF+%D9%86%D9% 88%DA%A9%D9%84%D8%A6%DB%8C%DA%A9) و ... شرکت دارد. مباحثی که در این مورد در بیوشیمی گیاهی وجود دارد شامل منابع نیتروژن ، استفاده گیاهان از نیتروژن هوا ، شکلهای مختلف ازت و ... است.
تغذیه گوگردی گیاهان ترکیبات گوگردی بسیار فراوان هستند و در همه موجودات زنده یافت می*شوند، ولی تنها گیاهان و میکروارگانیزم*ها می*توانند از یونهای سولفات خاک استفاده کرده و آنها را احیا کنند. مباحثی که در بیوشیمی گیاهی درباره این تغذیه مطرح می*شود شامل منابع گوگرد ، استفاده از سولفات*ها ، احیای سولفات فعال ، ورود سولفورها در ترکیبات آلی و ... می*باشد.
بیومولکولها تمام بیومولکولها (<A) از جمله کربوهیدراتها (<A) ، پروتئینها (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%BE%D8%B1%D9%88%D8%AA%D8%A6%DB%8 C%D9%86) ، لیپیدها (<A) و اسیدهای نوکلئیک (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%D8%B3%DB%8C%D8%AF+%D9%86%D9% 88%DA%A9%D9%84%D8%A6%DB%8C%DA%A9) در بیوشیمی گیاهی بحث می*شوند. که شامل شکل و ساختمان این ترکیبات و مشتقات مختلف آنها ، وظایف و نقش آنها در گیاه و متابولیسم این مواد می*باشد.
ترکیبات معطر بیوسنتز حلقه معطر یکی از فرایندهای اساسی در بیوشیمی گیاهی است. از مهمترین ترکیبات معطر می*توان لیگنین (<A) (ماده سازنده چوب) و همچنین بسیاری از اسانسها ، فلاونها ، آنتوسیانها و اسیدهای آمینه واجد حلقه*های معطر (فنیل آلانین (<A) و ترپیتوفان (<A)) و ... اشاره کرد. مواردی مانند تشکیل حلقه معطر ، انواع حلقه معطر ، نقش و متابولیسم آنها در بیوشیمی گیاهی بحث می*شوند.
ترپنها و آلکالوئیدها تنوع قابل توجه انواع که در گیاهان دیده می*شود، نمونه تازه*ای از امکانات شیمیایی کارخانه گیاهی است. ترپنوئیدها (<A) با آلکالوئیدها (<A) و افلانوئیدها (<A) جزو مواد ثانویه متابولیسم قرار داده می*شوند. بعضی از ترپنوئیدها در پدیده فتوسنتز شرکت می*کنند و چند هورمون گیاهی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B7%D8%A8%D9%82%D9%87+%D8%A8%D9% 86%D8%AF%DB%8C+%D9%87%D9%88%D8%B1%D9%85%D9%88%D9%8 6%D9%87%D8%A7%DB%8C+%DA%AF%DB%8C%D8%A7%D9%87%DB%8C ) ، ساختار ترپنی دارند. در حال حاضر بیش از 2000 آلکالوئید شناخته شده*اند و به علت خواصشان مورد توجه داروسازان قرار گرفته*اند. مواردی مانند ساختمان این ترکیبات ، چگونگی سنتز و متابولیسم این مواد در بیوشیمی گیاهی بحث می*شوند.
بیوشیمی رشد و نمو گیاهی مجموعه پدیده*هایی که با افزایش طول گیاه همراه است نمو نامیده می*شود. نمو اندامهای گیاهی مانند نمو گیاه کامل با افزایش نمایی مشخص می*گردد و بعد هر چه گیاه به حد بلوغ نزدیک می*شود به همان نسبت نمو اندامهای کاهش می یابد. مواردی مانند سنتیتک رشد ، تروپسیم*ها (<A) ، انواع هورمونهای گیاهی و ساختار و نقش فیزیولوژیک آنها در گیاهان ، تشکیل گل (<A) و مکانیسمهای موثر بر آن و ... در بیوشیمی گیاهی بحث می*شوند.
ارتباط بیوشیمی گیاهی با سایر علوم بیوشیمی گیاهی با بسیاری از علوم از جمله فیزیولوژی گیاهی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%81%DB%8C%D8%B2%DB%8C%D9%88%D9%8 4%D9%88%DA%98%DB%8C+%DA%AF%DB%8C%D8%A7%D9%87%DB%8C ) ، زیست شناسی سلولی و مولکولی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B2%DB%8C%D8%B3%D8%AA+%D8%B4%D9% 86%D8%A7%D8%B3%DB%8C+%D8%B3%D9%84%D9%88%D9%84%DB%8 C) ، ژنتیک (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%DA%98%D9%86%D8%AA%DB%8C%DA%A9) و بیوشیمی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A8%DB%8C%D9%88%D8%B4%DB%8C%D9%8 5%DB%8C) ارتباط دارد.
برخی از فرآیندها مانند فتوسنتز یا چرخه*های تحولات نیتروژن (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%86%DB%8C%D8%AA%D8%B1%D9%88%DA%9 8%D9%86) و گوگرد (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%DA%AF%D9%88%DA%AF%D8%B1%D8%AF) ، خصلتی عام دارند که به مولکولهای ساده متابولیسم اولیه مانند قندها (<A) و آمینو اسیدها (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%D8%B3%DB%8C%D8%AF+%D8%A2%D9% 85%DB%8C%D9%86%D9%87) و ... که در همه گیاهان مشترک هستند منجر می*شوند. فرایندهای دیگر ، برعکس ، اختصاصی*تر هستند و به فرآورده*های متابولیسم ثانویه حاصل از استفاده مواد متابولیسم اولیه ، می*انجامد. چنین است قلمرو بیکران و هیجان *انگیز بیوشیمی گیاهی که هدف آن پاسخ به این پرسش معقول است که پدیده*ها چگونه روی می*دهند، بی*آنکه بخواهد به پرسش غایت*گرانه چرا پاسخ دهد. مباحثی که در بیوشیمی گیاهی بحث می*شوند، در زیر شرح داده می*شوند.
نقش آب در گیاهان آب (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A2%D8%A8) لازمه زندگی است. زندگی در دریاها تولد *یافته و واکنشهای متابولیسمی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%85%D8%AA%D8%A7%D8%A8%D9%88%D9%8 4%DB%8C%D8%B3%D9%85) ، مانند ساختارهایی که پایه و اساس این واکنشها هستند فقط در محیط آبکی انجام *پذیر هستند. آب در گیاهان علفی و اندامهای جوان در نگهداری حالت تورژسانس (<A) دخالت دارد. آب به عنوان متابولیت در تهیه هیدروژن لازم برای ساختن زنجیره*های هیدروکربنی دخالت دارد. آب در پدیده فتوسنتز نقش کلیدی دارد. آب از طریق تارهای کشنده ریشه (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%85%D9%88%D8%B1%D9%81%D9%88%D9%8 4%D9%88%DA%98%DB%8C+%D8%B1%DB%8C%D8%B4%D9%87) جذب شده و از طریق آوندهای چوبی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A8%D8%A7%D9%81%D8%AA+%D9%87%D8% A7%D8%AF%DB%8C) به تمام قسمت*های گیاه منتقل شده و اعمال خود را انجام می*دهد.
فتوسنتز فتوسنتز که در کلروپلاست*ها (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%DA%A9%D9%84%D8%B1%D9%88%D9%BE%D9%8 4%D8%A7%D8%B3%D8%AA) صورت می*گیرد عبارت است از تشکیل قندها از H2O و CO2 به کمک انرژی نوری جذب شده بوسیله کلروفیل (<A) و رنگیزه*های فرعی. مباحثی که در مورد فتوسنتز در بیوشیمی گیاهی بحث می*شود به صورت زیر است. شرایط فتوسنتز ، مراحل مختلف اخذ انرژی نوری و تبدیل آن به انرژی شیمیایی ، احیای CO2 به قند سه کربنی و در نهایت تشکیل قندهای مختلف از قند اولیه است. بازده فتوسنتز چه از ساخت قندها و چه از نظر میزان انرژی تولیدی در گیاهان مختلف ، متفاوت است.
تنفس در گیاهان پدیده*های تنفس با مصرف اکسیژن (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%DA%A9%D8%B3%DB%8C%DA%98%D9%8 6) و دفع دی*اکسید کربن (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%AF%DB%8C%E2%80%8C%D8%A7%DA%A9%D 8%B3%DB%8C%D8%AF+%DA%A9%D8%B1%D8%A8%D9%86) همراه هستند، این پدیده*ها شامل تجزیه متابولیت*های کربن*دار است که سرانجام پس از اکسایش به H2O و CO2 تبدیل می*شوند. این اکسایش همراه با آزاد کردن انرژی است که به صورت ATP ذخیره می*شود. در گیاهان دو نوع تنفس دیده می*شود: تنفس در همه موجودات زنده مشترک است و در تاریکی و روشنایی انجام می*شود و تنفس نوری (<A) که فقط در روشنایی انجام می*شود.
[center:fec465e370]http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh_up/1/1c/b.phyt.1.jpg[/center:fec465e370]
تغذیه نیتروژنی گیاهان در گیاهان ، ترکیبات نیتروژن*دار که از مواد اساسی سازنده موجودات زنده هستند، از مولکولهای کانی ساده ساخته می*شوند. مشتقات نیتروژندار از دو نظر حائز اهمیت هستند، از نظر کمی که ترکیبات نیتروژندار 30 - 6 درصد وزن خشک گیاهان را تشکیل می*دهند و از نظر کیفی که نیتروژن در ساخت بسیاری از ترکیبات اساسی متابولیسم مانند آنزیمها (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A2%D9%86%D8%B2%DB%8C%D9%85) ، اسیدهای نوکلئیک (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%D8%B3%DB%8C%D8%AF+%D9%86%D9% 88%DA%A9%D9%84%D8%A6%DB%8C%DA%A9) و ... شرکت دارد. مباحثی که در این مورد در بیوشیمی گیاهی وجود دارد شامل منابع نیتروژن ، استفاده گیاهان از نیتروژن هوا ، شکلهای مختلف ازت و ... است.
تغذیه گوگردی گیاهان ترکیبات گوگردی بسیار فراوان هستند و در همه موجودات زنده یافت می*شوند، ولی تنها گیاهان و میکروارگانیزم*ها می*توانند از یونهای سولفات خاک استفاده کرده و آنها را احیا کنند. مباحثی که در بیوشیمی گیاهی درباره این تغذیه مطرح می*شود شامل منابع گوگرد ، استفاده از سولفات*ها ، احیای سولفات فعال ، ورود سولفورها در ترکیبات آلی و ... می*باشد.
بیومولکولها تمام بیومولکولها (<A) از جمله کربوهیدراتها (<A) ، پروتئینها (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%BE%D8%B1%D9%88%D8%AA%D8%A6%DB%8 C%D9%86) ، لیپیدها (<A) و اسیدهای نوکلئیک (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%D8%B3%DB%8C%D8%AF+%D9%86%D9% 88%DA%A9%D9%84%D8%A6%DB%8C%DA%A9) در بیوشیمی گیاهی بحث می*شوند. که شامل شکل و ساختمان این ترکیبات و مشتقات مختلف آنها ، وظایف و نقش آنها در گیاه و متابولیسم این مواد می*باشد.
ترکیبات معطر بیوسنتز حلقه معطر یکی از فرایندهای اساسی در بیوشیمی گیاهی است. از مهمترین ترکیبات معطر می*توان لیگنین (<A) (ماده سازنده چوب) و همچنین بسیاری از اسانسها ، فلاونها ، آنتوسیانها و اسیدهای آمینه واجد حلقه*های معطر (فنیل آلانین (<A) و ترپیتوفان (<A)) و ... اشاره کرد. مواردی مانند تشکیل حلقه معطر ، انواع حلقه معطر ، نقش و متابولیسم آنها در بیوشیمی گیاهی بحث می*شوند.
ترپنها و آلکالوئیدها تنوع قابل توجه انواع که در گیاهان دیده می*شود، نمونه تازه*ای از امکانات شیمیایی کارخانه گیاهی است. ترپنوئیدها (<A) با آلکالوئیدها (<A) و افلانوئیدها (<A) جزو مواد ثانویه متابولیسم قرار داده می*شوند. بعضی از ترپنوئیدها در پدیده فتوسنتز شرکت می*کنند و چند هورمون گیاهی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B7%D8%A8%D9%82%D9%87+%D8%A8%D9% 86%D8%AF%DB%8C+%D9%87%D9%88%D8%B1%D9%85%D9%88%D9%8 6%D9%87%D8%A7%DB%8C+%DA%AF%DB%8C%D8%A7%D9%87%DB%8C ) ، ساختار ترپنی دارند. در حال حاضر بیش از 2000 آلکالوئید شناخته شده*اند و به علت خواصشان مورد توجه داروسازان قرار گرفته*اند. مواردی مانند ساختمان این ترکیبات ، چگونگی سنتز و متابولیسم این مواد در بیوشیمی گیاهی بحث می*شوند.
بیوشیمی رشد و نمو گیاهی مجموعه پدیده*هایی که با افزایش طول گیاه همراه است نمو نامیده می*شود. نمو اندامهای گیاهی مانند نمو گیاه کامل با افزایش نمایی مشخص می*گردد و بعد هر چه گیاه به حد بلوغ نزدیک می*شود به همان نسبت نمو اندامهای کاهش می یابد. مواردی مانند سنتیتک رشد ، تروپسیم*ها (<A) ، انواع هورمونهای گیاهی و ساختار و نقش فیزیولوژیک آنها در گیاهان ، تشکیل گل (<A) و مکانیسمهای موثر بر آن و ... در بیوشیمی گیاهی بحث می*شوند.
ارتباط بیوشیمی گیاهی با سایر علوم بیوشیمی گیاهی با بسیاری از علوم از جمله فیزیولوژی گیاهی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%81%DB%8C%D8%B2%DB%8C%D9%88%D9%8 4%D9%88%DA%98%DB%8C+%DA%AF%DB%8C%D8%A7%D9%87%DB%8C ) ، زیست شناسی سلولی و مولکولی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B2%DB%8C%D8%B3%D8%AA+%D8%B4%D9% 86%D8%A7%D8%B3%DB%8C+%D8%B3%D9%84%D9%88%D9%84%DB%8 C) ، ژنتیک (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%DA%98%D9%86%D8%AA%DB%8C%DA%A9) و بیوشیمی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A8%DB%8C%D9%88%D8%B4%DB%8C%D9%8 5%DB%8C) ارتباط دارد.