تبلیغات
گیاهان دارویی-طب سنتی - اکولوژی (بخش 6)
گیاهان دارویی-طب سنتی
وبلاگ تخصصی گیاهان دارویی و خرید و فروش گیاهان دارویی و داروهای گیاهی
به فروشگاه بزرگ گیاهان دارویی و محصولات طب سنتی شفای سبز ایران خوش آمدید

بازدید : مرتبه
تاریخ : چهارشنبه 21 اردیبهشت 1390
ادامه مباحث اکولوژی

 

اکولوژی (بخش 6)

 

منشاء تمام انرژی های جاری در كره ی زمین خورشید است مثل سوخت های مختلف، مواد غذایی، نور لامپ همه انرژی هستند و منشاء تمام آنها نور خورشید است. در اینجا لازم است قوانین ترمودینامیك را یاد آور شویم:

 قانون اول :  انرژی نه بوجود می آید و نه از بین می رود بلكه از حالتی به حالت دیگر تبدیل می شود.

قانون دوم : در این تبدیل مقداری انرژی به صورت گرما هدر می رود انرژی در حال هدر رفتن است.

انرژی تنها سوخت نیست تمام مواد غذایی كه می خوریم همه انرژی دارند كه انرژی آنها در غالب مواد آلی است .در بدن موجود زنده ناقل انرژی ATP می باشد.

همان طور كه می دانیم آنتروپی یعنی حركت به سمت بی نظمی . تمام موجودات زنده و غیر زنده هر گاه درجه ی بی نظمی آنها زیاد شود رو به زوال می روند. موجود زنده ی سالم آنتروپی بدن خود را مهار می كند اما وقتی فردی بیمار می شود سیستم بدن وی به سمت بی نظمی پیش می رود و با مصرف دارو آنتروپی بدن وی دوباره كاهش می یابد.

دانشمندی آلمانی به نام " كلوزیوس " گفت : وقتی انرژی از حالتی به حالت دیگر تبدیل می شود مقداری انرژی تلف می شود كه این را پراكنده شدن می نامیم . طبق گفته ی  وی قانون اول را می توان به این صورت تعریف كرد كه:

مقدار انرژی در جهان ثابت است و آنتروپی آن به سمت بیشینه گرایش دارد ( انرژی در حال از بین رفتن و پراكنده شدن است حتی انرژی نورانی خورشید كه در آینده محدودیت ها یی برای آن نیز به وجود می آید.)

و اما قانون دوم را نیز به صورت :مجموعه ی ماده و انرژی در جهان ثابت است بیان كرد.

در این قسمت مثالی برای كاربرد علم ریاضی در اكولوژی بیان می كنیم : می خواهیم بدانیم كل انرژی كه خورشید ساطع می كند چقدر است؟ و چقدر آن به زمین می رسد؟ و چقدر آن توسط گیاهان مصرف می شودو برای فتوسنتز و تولید مواد آلی بكار برده می شود؟برای پاسخ به این سئوالات درارتفاعات بالاو فراتر از اتمسفر Cm22 را در نظر گرفتند و آزمایشی انجام دادند تا معلوم شود این سطح چقدر نور یا انرژی دریافت می كند؟ با اندازه گیری سطح جانبی یا داخلی كره وایجاد تناسب اینکه در

 یک دقیقه سطح Cm­21چقدر نور دریافت می کند؟

Cm­21 سطح در مدت یک دقیقه ،Cal 2 انرژی آفتاب می گیرد.

با توجه به فرمول (r2ח4= سطح جانبی کره) می توان حساب کرد که زمین چقدر نورجذب می کند:

                                   4×3.14×(150×106×1000×100)2 = 2.8×1027 cm2

انرژی خارج شده از خورشید در مدت یک دقیقه:            2.8×1027×2cal = 5.6×1027

میزان نیاز سالیانه انسان به انرژی:هر فرد در طول یک روز 3000- 2500 کیلو کالری انرژی مصرف می کند که در یک سال 365×3000 که معادل1095000 کیلو کالری می شود.حال که عمر زمین 5.5میلیارد سال می باشد پس باید این طور محاسبه شود:1011×60225=109×5.5×1095000

انرژی خارج شده از خورشید در مدت یک دقیقه می تواند انرژی لازم یک میلیارد کره دیگر مثل زمین را تامین کند و یا از نظر غذایی کفایت کند.این آزمایش مثالی برای کاربرد ریاضی در اکولوژی است.

این انرژی در کره زمین وارد پدیده های مختلف نظیر:زیستی،شیمیایی،فیزیکی و حرارتی می شود.

در اولین قدم برای اینکه مبدل ها صورت بگیرد باید انرژی به نحوی وارد کالبد شود مثل فرآیند های اتوتروفی ، تثبیتN2 ، فتوسنتز و تثبیت CO2است که می توان گفت تمام این مراحل مربوط به کلروفیل می باشد.در کل پیشرفت بشر مربوط به کلرفیل می باشد. کلروفیل انرژی خورشید را گرفته و طی آن تثبیت CO2 انجام می دهد.محل انجام فتوسنتز در یوکاریوتهای اتوتروفی(جلبک ها،گیاهان سبزوآغازیان) داخل کلروپلاست می باشد.

کلروپلاست حاوی سه فضای بسته می باشد:1) فضای بین دو غشاء 2) ماده زمینه استروما یا بستره 3)فضای داخل تیلاکوئید

واکنش های تاریکی فتوسنتز:به طورمستقیم نیازبه نورندارد ولی به طورغیرمستقیم وابسته به مرحله نوری می باشد.

واکنش های نوری فتوسنتز:نور در غشاء تیلاکوئید توسط رنگیزه ها جذب می شود سپس توسط مجموعه فتوسیستم ها گرفته شده و آب داخل تیلاکوئید ها یونیزه می شود(فتولیز).این واکنش ها به نور نیاز دارد تا پدیده یونیزه صورت گیرد همچنین این پدیده به آنزیم نیز نیاز دارد تا الکترون آزاد کند.الکترون های آزاد شده در زنجیر انتقال الکترون که در غشاء تیلاکوئید قرار دارند جابه جا می شوند که این دست به دست شدن الکترون سبب تولید ATP and NADPH,H+ می شود.

CO2 هم از طریق روزنه گیاه جذب می شود و از طریق فضاهای بین سلولی وارد کلروپلاست می شود.داخل کلروپلاست CO2 با یک مولکول آغازگر  چرخه  کالوین  یا با ریبولوزبیس فسفات تولید مولکول3کربنه را می دهد که با چرخش این 3 کربنه درچرخه کالوین ، مولکول 6کربنی (گوکز) تولید می شود.

حاملین و ناقلین و پذیرنده چرخه کالوین به این ترتیبند:

FADH2=حامل هیدروژن می باشد و چون بار ندارد لذا الکترون نمی گیرد.

ATP= ناقل انرژی

NADPH,H+=حامل الکترون و انرژی

NADP+= پذیرنده الکترون

ATP and NADPH,H+ در مرحله نوری تولید و در مرحله تاریکی مصرف می شوند.

تجزیه آب یک تجزیه آنزیمی می باشد که در حضور آب صورت می گیرد.

برخی از آنزیم های چرخه کالوین برای فعال شدن به نور نیاز دارند.در کل طی این واکنش ها هیدراتهای کربن تولید می شود. لیپید ها، پروتئین ها و اسید های آمینه از گلوکز و قند های حاصله ی طی فرآیند فتوسنتز ساخته می شوند.پروتئین ها چون نیتروژن دارند لذا گیاهان باید از زمین  NO­3 و NH+­4 جذب کنندکه به این ترتیب پیش ساخته ها برای ساخت پروتئین ها در دسترس بوده و پس از آن پروتئین در ریبوزوم ها ساخته می شود.

اهمیت فتوسنتز فراهم کردن زمینه برای ساخت  مواد آلی از روی قندها می باشد.

انرژی نورانی که وارد گیاه می شود به انرژی شیمیایی تبدیل می شود.

در واکنش های تنفسی در میتوکندری (در سیتوپلاسم طی فرآیند گلیکولیز 2 تا ATP تولید می شود)ATP حاصل می شود.برای فعالیت موجود زنده وجود ATP‌ضروری است.

یک زنجیره غذایی ممکن است کوتاه یا دراز باشد. اولین حلقه هر زنجیره ی غذایی یک تولید کننده یا اتوتروف می باشد.

مکانیسم های اتوتروفی فتوسنتز و شیمیو سنتز می باشد:

در فتوسنتز موجود مستقل است و خود برای تولید ماده فعالیت می کند و ممکن است حلقه های دیگر زنجیره یا حلقه از این تولیدات یا از ثمرات آن به طور مستقیم یا غیر مستقیم استفاده کنند ولی در شیمیو سنتز ماده تولید شده توسط جاندار فقط کفاف خودش را می کند و به حلقه های دیگر نمی رسد. انرژی در قالب مواد آلی از حلقه ای به حلقه دیگر می رود.

تمام انرژی که در مرحله اول فتوسنتز تولید می شود به مصرف کننده نمی رسد بلکه مقداری از آن انرژی صرف فعالیت های فتوسنتزکننده می رسد. فرضا مقداری از انرژی را برای صرف باز کردن روزنه ها می کند، یا مقداری از انرژی برای بزرگ شدن خود صرف می کند.بقیه انرژی باقی مانده یا به مصرف کننده های دیگر می رسد یا در بدن گیاه باقی مانده و بعد از مرگ گیاه وارد زمین می شود.

پروتئینی که از گیاه گرفته شده از اسید آمینه ساخته شده که توسط آنزیم پروتئاز لوزالمعده و شیره معده و در لیزوزوم های سلول و ... تجزیه شده و آمینو اسید آزاد می شود و پروتئین جدید ساخته می شود که انرژی حاصل از این پروتئین صرف دویدن،صحبت کردن و... می شود.همچنین مقدار انرژی باقی مانده توسط مواد زاید از بدن خارج می شود و از بدن دفع می شود.در واقع اگر فرضا گیاه 10 کالری انرژی داشته باشد 9 کالری از آن به مصرف کننده اول و 8 کالری به مصرف کننده دوم و همین طور روند کاهشی ادامه می یابد که به آن هرم انرژی یا هرم ماده گویند چون انرژی در قالب ماده تولید می شود.در کل مقدار ماده و انرژی کم می شود.

 هرم تعداد: یعنی تعداد افراد حلقه از اولین حلقه تا آخر کم می شود و جثه بزرگتر می شود.وقتی موجودی می میرد زنجیره تمام می شود.میکروارگانیسم ها را می توان به عنوان آخرین حلقه زنجیر در نظر گرفت یا اینکه می توان اصلا در نظر نگرفت.

هرم ماده:ماده در قالب انرژی ظاهر می شود.

امروزه در بحث های اکولوژیکی مسئله تولید مواد غذایی گیاهی و جانوری مهم است.تولید مواد سالم و جلوگیری از آلودگی.اهداف دیگر  افزایش مقدار تولید از نظر کمیت (چقدر گوشت ،علوفه ،مواد گیاهی و..داریم که همه آنها مستلزم داشتن زمین زراعی،کشاورزی و پوشش گیاهی خوب می باشد) است که تمام این توجهات سبب افزایش مقدار تولید می شود.

تمام موجودات ،موجود در حلقه های زنجیره برای طبیعت لازم و ضروری هستند.

فرضاً در چرخه بالا خارج شدن عقاب از چرخه سبب افزایش تعداد مارها می شود که این افزایش مارها خود عواقب بدی بدنبال خواهد داشت.برای مثال حمله مارها

تعادل پایدار یا ثبات (EQUILIBRIUM & HOMEOSTASIS)

هر گاه مقدار یون H+ یا   HCO-­­3  در انسان افزایش یا کاهش یابد مقدار اسید خون نیز افزایش یا کاهش می یابد که این فرآیند مضر می باشد و باید در حد تعادل باشد که عمل تنظیم آن توسط خون انجام می شود.

اما برخی از فرآیند ها وجود دارد که PH خون را به هم می زند که اگر میزان PH‌ کاهش یابد سبب می شود مقداری H+ از لوله های نفرون دفع شود و یا سبب باز جذب   HCO-­­3 به خون می شود که به این فرآیند هموستازی گویند.

نبود هموستازی سبب افزایش آنتروپی بدن موجود زنده شده که آنهم سبب از بین رفتن موجود می شود ولی بدن بهترین و کاراترین سیستم در بین موجودات زنده را دارامی باشد.  برای مثال در زنجیره بالا از بین رفتن تمام گونه های عقاب سبب ایجاد ناهنجاری های بزرگ و افزایش آنتروپی زنجیره می شود.




طبقه بندی: اکولوژی، 
برچسب ها: اکولوژی، هموستازی، تعادل پایدار یا ثبات، EQUILIBRIUM، HOMEOSTASIS، میزان نیاز سالیانه انسان به انرژی، قوانین ترمودینامیك،
ارسال توسط علی محمدی
آرشیو مطالب
نظر سنجی
از مطالب exsirplantsراضی بودید؟





پیوند های روزانه