دراسة العوامل المحددة
| English | العربية |
|---|---|
| limiting factor/ˈlɪmɪtɪŋ ˈfæktə/ | عامل محدود |
| light intensity/laɪt ɪnˈtensɪti/ | شدة الضوء |
| denature/ˈdenətʃə/ | denature |
| greenhouse/ˈɡriːnhaʊs/ | بيت زجاجي |
ما الذي يعيق عملية البناء الضوئي؟
- تعتمد سرعة البناء الضوئي على الظروف.
- العامل المحدد هو العامل الأقل توافراً الذي يحدّ من السرعة.
- أهم ثلاثة عوامل: شدة الضوء وتركيز CO₂ ودرجة الحرارة.
العامل المحدد هو:
العامل المحدد هو أي متطلب أقل توفرًا، مما يحدد المعدل الكلي.
يمكن لزيادة ثاني أكسيد الكربون رفع معدل البناء الضوئي عندما يكون CO₂ هو العامل المحدد.
فقط العامل الأقل توفرًا يحدّ من المعدل، لذا فإن زيادته يُسرّع العملية.
قراءة الرسم البياني
- زيادة الضوء تسرع البناء الضوئي — حتى يصبح عامل آخر محدداً.
- زيادة CO₂ تسرعه — حتى يصبح عامل آخر محدداً.
- زيادة درجة الحرارة تسرعه — لكن فقط حتى المنحنى المثالي؛ فالحرارة الزائدة تُدمّر الإنزيمات.
- أثناء ارتفاع الخط، يكون الضوء عاملاً محدداً. حيث يتسطح الخط، يكون هناك عامل آخر (CO₂ أو درجة الحرارة).
العوامل المحددة
يرتفع المعدل، ثم يستقر
اسحب المفاتيح. زيادة الضوء تُسرّع البناء الضوئي — حتى CO₂ أو درجة الحرارة تحدد الحد الأقصى له (مرحلة الاستقرار).
في رسم بياني للمعدل مقابل شدة الضوء، حيث يصبح الخط أفقيًا:
بينما يرتفع المعدل، الضوء هو المحدد؛ بمجرد استقراره، يكون الضوء وفيرًا ويحدّ شيء آخر من المعدل.
لماذا تؤدي زيادة درجة الحرارة إلى تسريع البناء الضوئي حتى نقطة معينة فقط؟
تزيد درجة الحرارة سرعة تفاعلات الإنزيمات حتى الوصول للمستوى الأمثل؛ وما بعده، تنكس الإنزيمات ويقل المعدل.
صل كل عامل بدوره في البناء الضوئي.
الضوء يطوّر تفاعلات الضوء، ويزود CO₂ دورة كالفن، وتتحكم درجة الحرارة في الإنزيمات — الأقل توفراً يحدد المعدل.
قياس المعدل
- استخدم مؤشراً للأكسدة والاختزال (DCPIP / أزرق الميثيلين) مع معلق من البلاستيدات الخضراء: يفقد الصبغة لونها أثناء عملها — جرب شدة ضوئية أو أطوال موجية مختلفة.
- مع نبات مائي كامل، عد فقاعات الأكسجين المنطلقة لمقارنة الظروف.
أحد الطرق البسيطة لقياس معدل البناء الضوئي هو عدّ ______ المنبعثة من نبات مائي.
الأكسجين هو منتج للبناء الضوئي؛ يعدّ (أو يجمع) الفقاعات لتتبع المعدل.
استخدام العوامل المحددة تجارياً
- يرفع المنتجون الغلة عن طريق إزالة العامل المحدد في الصوبات الزراعية: بإضافة الضوء، والحرارة، وكميات إضافية من CO₂.
مثال محلل. في يوم مشمس ودافئ، غالبًا ما يكون CO₂ عاملاً محدوداً. يقوم المزارع بضخ كميات إضافية من CO₂ إلى الصوبة الزجاجية، فتزداد معدل البناء الضوئي - وإنتاجية المحصول -.
لقد فهمت الأمر
- العامل المحدد = هو العامل الأقل توفراً الذي يحدد السرعة القصوى
- ثلاثة عوامل: شدة الضوء، تركيز CO₂، درجة الحرارة
- في الرسم البياني للسرعة مقابل الضوء: الصعود = الضوء عامل محدود؛ التسطح = عامل آخر؛ ارتفاع الحرارة الشديد → تتلف الإنزيمات
- قياسه باستخدام DCPIP/أزرق الميثيلين + البلاستيدات الخضراء، أو بعد فقاعات O₂ من نبات مائي