پارامسی جلوه ای ازطراحی خلقت در دنیای میکروسکوپی

تنش به هر گونه تغییر گویند که موجب کاهش نامطلوب رشد و عملکرد گیاه شود. چنانچه تنش های محیطی حادث نمی شدند عملکردهای واقعی باید برابر با عملکرد های پتانسیل گیاهان می بود. د ر حالی که در بسیاری از گیاهان زراعی متوسط عملکرد واقعی گیاهان 10-20 درصد عملکرد پتانسیل آنان است. در نقاط خاصی از کره زمین به دلیل موقعیت خاص جغرافیایی، عوامل تنش زا در تولید محصولات کشاورزی تأثیر منفی بیشتری دارند و کشاورزی در آن مناطق با تحمل هزینه بیشتر و بازده کمتر صورت می گیرد. کشورما یکی از این مناطق است.در یک تقسیم بندی کلی می توان تنشها را به دو گروه تقسیم کرد.

External Factors Affecting photosynthesis-1 (عوامل خارجی مؤثر بر فتوسنتز ).

شدت فتوسنتز به میزان کربن دی‌اکسید هوا، دما و شدت نور بستگی‌دارد. این نتیجه‌گیری حاصل پژوهش‌های دونفر با نام‌های بلکمن و اسمیت بوده‌است.

شدت فتوسنتز به میزان کربن دی‌اکسید هوا، دما و شدت نور بستگی‌دارد. این نتیجه‌گیری حاصل پژوهش‌های دونفر با نام‌های بلکمن و اسمیت بوده‌است.

شدت نور

وجود انرژی نورانی خورشید برای انجام عمل فتوسنتز، امری ضروری است و بدون وجود نور، فتوسنتز انجام نمی‌گیرد. طیف نوری (760- 380 نانومتر) در فتوسنتز نقش دارد . میزان فتوسنتز در نور قرمز و آبی حداکثر است. اگر گیاه فقط در معرض نور آبی قرار گیرد رشد کاهش و اندام های گیاه سفت و تیره می شود و اگر گیاه در معرض نور قرمز قرار گیرد رشد گیاه افزایش و اندام های گیاه نرم و لطیف می شود . برای انجام فتو سنتز تمامی طول موج های نور لازم است.

منحنى‌هاى واکنش برگ نسبت به نور نشان داده است. با افزايش تدريجى شدت نور، ميزان فتوسنتز تا رسيدن به نقطه موازنه نورى يا تعادل نوري (Light compersational level)، افزايش مى‌يابد. نقطه موازنه نوری (Light compensation point) : نقطه ای است که در آن شدت فتوسنتز برابر شدت تنفس است . در این نقطه تمامی مواد تولید شده در فتوسنتز در تنفس به مصرف می رسد .

واکنش گونه‌هاى مختلف نسبت به شدت نور با همديگر تفاوت دارد. بسيارى از گونه‌هاى4C قادر هستند حتى در سطح نورى معادل نور کامل خورشيد بر شدت فتوسنتز خود بيافزايند. حال اينکه اغلب گياهان 3C قبل از رسيدن به نور کامل خورشيد به اشباع نورى مى‌رسند.

شدت گاز دی‌اکسید کربن در فتوسنتز

یکی از مهم‌ترین عوامل مؤثر در میزان و شدت فتوسنتز، مقدار گاز دی‌اکسید کربن است .هرچه میزان دی‌اکسید کربن هوا افزایش یابد، شدت فتوسنتز نیز افزایش می‌یابد. به‌طور کلی سرعت فتوسنتز با افزایش شدت نور، تا حدی که همهٔ رنگیزه‌ها مورد استفاده قرار گیرند، زیاد می‌شود و در این حالت فتوسنتز به نقطهٔ اشباع خود می‌رسد اما این افزایش محدودیت نیز دارد؛ زیرا رنگیزه‌ها در این حالت نمی‌توانند نور بیشتری جذب کنند

دما

برای انجام عمل فتوسنتز، آنزیمهای متعددی فعالیت می‌کنند که سرعت آن را تا حد زیادی افزایش می‌دهند. کاهش دما تا ۱۵ درجهٔ سلسیوس، سبب می‌شود سرعت واکنش‌های آنزیمی درون سلول‌ها کاهش یابد و در نتیجه، فتوسنتز آهسته‌تر صورت گیرد. در دماهای بالاتر از ۳۵ درجهٔ سلسیوس نیز سرعت فتوسنتز کاهش می‌یابد، زیرا آنزیم‌ها در این دما، ساختار سه‌بعدی خود را از دست داده و آسیب می‌بینند. در دمای ۳۵ درجهٔ سلسیوس، شدت فتوسنتز به حداکثر می‌رسد.

آب

آب یکی از مواد اولیه برای انجام واکنش فتوسنتز است و بدون وجود آن، فتوسنتز هرگز صورت نمی‌گیرد. آب با نفوذ به درون ریشه گیاه، وارد برگها می‌شود یا بخار آب، از راه روزنه درون برگ‌ها نفوذ می‌کند.

2- Internal factors affecting photosynthetic (عوامل داخلی مؤثر بر فتوسنتز)

سطح برگ ، میزان کلروفیل و و فتوسنتز

برگ به‌عنوان اندام اصلى فتوسنتز در گياهان عالى، اندام‌ های پهن و سبز رنگی هستند که با نظم و ترتیب ویژه‌ای بر روی ساقه گیاهان قرار دارند و دارای دو بخش اصلی پهنک و دمبرگ هستند. لايه مسطح و عريض پهنک سطح تماس برگ و محیط را زیاد کرده و امکان تجمع حداکثر نور در واحد حجم را فراهم و انتقال از سطح برگ به کلروپلاست را به حداقل مى‌رساند.. پهنک به علت نازک بودن دو نقش فتوسنتز و تعرق را به خوبی انجام می‌دهد. برگ هر گیاه معمولاً ویژگی‌های ظاهری خاص خود را دارا است. این ویژگی در درجه اول مربوط به خصوصیات ارثی گیاه و در درجه دوم مربوط به عوامل محیطی مانند نور، رطوبت و دما است.

دقیقا زیر اپیدرم یا بشره همان خارجی ترین لایه سلولها در بدنه گیاهان واقع شده اند ، تولیدکنندگان اصلی غذای گیاه هستند.

سلولهای طویل نرده ای با کلروپلاست های سبز که فتوسنتز را انجام میدهند احاطه میشوند.

سلولهای نامنظم و بی قاعده اسفنجی هم کلروپلاست دارند.

فضاهای هوای بین سلولها با دی اکسیدکربن، بخار آب و گازهای دیگر پر شده اند

. کلروپلاست

بسیاری از سلولهای برگها حاوی ارگانلها یا اندامکهای عدسی شکل ریزی به نام کلروپلاست هستند. همچنین اینها میتوانند در داخل سلولها به اطراف و در جهت نور خورشید حرکت کنند. کلروپلاستها حاوی یک رنگدانه سبز گیرنده نور به نام کلروفیل هستند. کلروپلاستها از توده ای از غشاهای دیسک مانند ریزی به نام گرانا تشکیل شده اند که در داخل توده متراکمی از مواد که به نام استروما شناخته میشوند نگهداری میشوند.

گرانا

جایی است که در آن آب با استفاده از مقادیری انرژی نورانی خورشید که به وسیله کلروفیل دریافت میشود به هیدروژن و اکسیژن تجزیه میشود. بقیه انرژی نورانی در استروما مورد استفاده قرار میگیرد. تا هیدروژن را با دی اکسید کربن ترکیب کند و گلوکز بسازد.

بشره برگ

بشره برگ به‌دليل داشتن لايه‌هاى مومى به ‌نام کوتيکول مانع تبادلات گازى بين برگ و هوا مى‌گردد که براى جلوگيرى از اتلاف زيادى آب اهميت دارد. قسمت عمده تبادلات گازى از طريق روزنه‌ها انجام مى‌گيرد. در سطح برگ روزنه‌هاى زيادى وجود دارد و هنگامى‌که روزنه‌ها باز هستند حداکثر 2CO وارد برگ مى‌شود. سلول‌هاى محافظ که منفذ روزنه‌ها را احاطه کرده‌اند باز و بسته شدن آنها را کنترل مى‌کنند. وقتى که آب کم باشد روزنه‌ها بسته مى‌شوند که اين امر براى جلوگيرى از کاهش آب اهميت دارد. در اين حالت عمل جذب2Co براى فتوسنتز هم محدود مى‌شود. بسيارى از گياهان زراعى که تحت شرايط نور مستقيم خورشيد رشد مى‌کنند در دو سطح برگ داراى روزنه هستند و ليکن روزنه‌هاى بسيارى از گونه‌هائى که در سايه رشد مى‌کنند فقط در سطح زيرين برگ قرار گرفته‌اند