برگ گیاهان چیست؟ – توضیح ساختار برگ – به زبان ساده
برگ گیاهان، اندامهای بسیار مهمی برای حفظ حیات این موجودات به شمار میآیند. وظیفه اصلی این بخش، انجام فتوسنتز و تبدیل انرژی نور خورشید به انرژی موجود در ترکیبات آلی برای استفاده خود و دیگر موجودات است. این اندام از بافتهای اصلی روپوست، پوست و آوندهای چوبی و آبکش تشکیل میشود و بر اساس نیاز گیاه شکلها متفاوتی به خود میگیرد. در این مطلب از مجله فرادرس ساختار برگ و شکلها مختلف آن را بررسی میکنیم.


ساختار برگ
در مطلب «گیاهان و انواع آنها — به زبان ساده» از مجله فرادرس در مورد گیاهان صحبت کردیم. برگ گیاهان در اندازه و شکلهای مختلفی وجود دارد. بیشتر برگها صاف و سبزرنگ هستند و عرض زیادی دارند. شکل برگ بر اساس محل و شرایط زندگی گیاه و رسیدن به بیشترین میزان فتوسنتز سازگار میشوند. ساختار پایه برگ در گیاهان گلدار از سه بخش اصلی شده است.
- «پهنک» (Blade): قسمت پهن برگ را پهنک برگ میگویند که از بخشهای زیر تشکیل شده است.
- «نوک برگ» (Apex): بخش بالایی برگ و دورترین ناحیه از ساقه است.
- «حاشیه» (Margin): ناحیه اطراف برگ است که به چند شکل صاف، پیچخورده، دندانهداندانه یا بخشبخش وجود دارد.
- «رگبرگ» (Veins): آوندهای موجود در برگ که آب و مواد غذایی را منتقل میکنند. آرایش رگبرگها در گیاهان دولپهای منشعب و در گیاهان تکلپهای موازی است.
- «رگبرگ میانی» (Midrib): آوند مرکزی که از آوندهای ثانویه منشعب شده است.
- «انتهای برگ» (Base): ناحیه انتهای برگ که تیغه را به دم برگ متصل میکند.

آرایش رگبرگها در گیاهان دولپهای (چپ) و گیاهان تکلپهای (راست)
- «دم برگ» (Petiole): ساقه باریکی که برگ را به ساقه اصلی متصل میکند.
- «گوشوارک» (Stipules): ساختاری شبیه به برگ، در انتهای برگ است.

انواع برگ گیاهان کدام اند ؟
از نظر شکل ظاهری، برگها در دو گروه اصلی ساده و مرکب قرار میگیرند و هر گروه بر اساس اندازه، شکل، آرایش آنها روی ساقه و دیگر ویژگیهای ظاهری به گروههای فرعی تقسیم میشوند.
- برگ ساده: در این نوع برگ، یک پهنک به وسیله دمبرگ به ساقه متصل میشود.
- برگ مرکب یا ترکیبی: در این نوع برگ، یک یا چند پهنک منشعب بهوسیله یک دمبرگ به ساقه متصل میشوند. این برگها در دو دسته قرار میگیرند.
- برگهای پنجهای: در این نوع آرایش، پهنکها به وسیله یک دمبرگ به ساقه اصلی متصل میشوند.
- برگهای سوزنی: در این نوع آرایش، هر کدام از پهنکها با یک دمبرگ به شاخه و سپس به ساقه اصلی متصل میشوند.

عوامل موثر بر شکل برگ در گیاهان مختلف
زندگی برگ با یک جوانه کوچک در گیاه شروع میشود و در دوره رشد اندازه و شکل آن تغییر میکند. شکل و اندازه برگ بهوسیله عوامل محیطی و زیستی تغییر میکند.
- عوامل محیطی یا «غیر زیستی» (Abiotic): این عوامل شامل نور، آب، باد، باران و دمای هوا میشوند.
- نور: گیاهانی که با شرایط نور زیاد سازگار شدهاند، برگهای کوچک و نازکی دارند که برای کاهش سطح جذب نور پیچ میخورند.
- آب: آبرسانی به همه سلولها در برگهای باریک و سوزنی یا برگهایی که آوندهای آن با ساختاری ساده به هم متصل میشوند، راحتتر انجام میشود.
- دمای هوا: برگهای کوچکتر، نسبت سطح به حجم کمتری دارند و در هوای بسیار سرد برای حفظ گرما جمع میشوند. از طرفی قسمتبندیهای برگ، از اتلاف انرژی جلوگیری میکند.
- عوامل زیستی: برگ بسیاری از گیاهان برای فرار از جانوران گیاهخوار و همزیست رنگ و ساختار ویژهای دارند که این حیوانات را فراری دهند.

آرایش برگ روی ساقه
آرایش برگها روی ساقه «فیوتاکسی» (Phyllotaxy) نام دارد و به سه شکل دیده میشود.
- یکیدرمیان: در این آرایش از هر گره ساقه یک برگ میروید.
- مخالف هم: در این آرایش برگها در دو طرف یک گره میروید.
- مارپیچی: در این آرایش از هر گره بیشتر از دو برگ میروید.

بافت برگ گیاهان
بافت برگ گیاهان از سه لایه سلولهای گیاهی تشکیل شده است. این بافت شامل یک لایه مروفیل میشود که بین دو لایه اپیدرم یا روپوست قرار گرفته است و آوندها در این لایه قرار دارند.
- «اپیدرم» (Epidermis) یا روپوست: لایه خارجی برگ روپوست نام دارد. این لایه، کوتیکول - مادهای از جنس موم - ترشح میکند که سطح روپوست را میپوشاند و در حفظ آب گیاه نقش دارد. این بخش دو ساختار تمایزیافته را در خود جای داده است.
- روزنه یا «استوماتا» (Stomata): روزنه، منافذ موجود در روپوست برگ است که تبادل گازهای ، و تبخیر آب از راه آن انجام میشود.
- سلولهای نگهبان: این سلولها در دو طرف روزنه قرار دارند و باز و بسته شدن آن را به کمک تغییرات فشار اسمزی کنترل میکنند. این سلولها تنها سلولهای دارای کلروپلاست در اپیدرم هستند.
- «تریکوم» (Trichomes) یا کرک: کرکها، زوائد خارجی روپوست هستند که بهوسیله محدود کردن حرکت حشرات روی برگ یا ذخیره مواد شیمیایی سمی، از برگ در برابر گیاهخواران محافظت میکنند. این زوائد با مسدود کردن جریان هوا، سرعت تبخیر را کنترل میکنند.

کرک برگ گیاه اسطوخدوس (سمت راست) و برگ زیتون (سمت چپ) زیر میکروسکوپ نوری
- «مزوفیل» (Mesophyll): این لایه از بافت پارانشیمی، به دو قسمت تیغهبندی شده و اسفنجی تقسیم میشود.
- «بخش تیغهبندی شده» (Palisade Mesophyll): این بخش از سلولهای استوانهای با تعداد زیادی کلروپلاست تشکیل شده است که فضای زیادی بین آنها وجود دارد. جذب نور در این سلولها زیاد است و بیشتر فتوسنتز در این سلولها انجام میشود. در مناطقی که شدت نور زیاد است، مزوفیل استوانهای تا ۵ لایه میرسد اما در گیاهانی که پوشش کوتیکول دارند، مزوفیل استوانهای تکلایه است.
- «بخش اسفنجی» (Spongy Mesophyll): این بخش زیر لایه تیغهای قرار دارد و از سلولهای دایرهای با کلروپلاست کم تشکیل شده است. سامانه بافت آوندی و روزنهها در این قسمت دیده میشوند. در گیاهان آبزی، هوای موجود در فضای خالی بین سلولها در این بخش به شناور ماندن گیاه در آب کمک میکند.

تصویر لایههای برگ زیر میکروسکوپ الکترونی
- «بافت آوندی» (Vascular Tissue): رگبرگها، آوندهای چوبی و آبکشی هستند که مسیر انتقال آب و مواد غذایی در برگ را به وجود میآورند.

بافت برگ گیاهان سوزنی
گیاهان مخروطی در شرایط آبوهوایی بسیار سرد زندگی میکنند و برگ آنها با این شرایط سازگار شده است. برگ این گیاهان کوچک و سوزنیشکل است. به علاوه، مساحت سطح کمتر و روزنههای فرورفته دارند که تبخیر آب را کاهش میدهند.
شکل زیر برش عرضی از برگ سوزنی کاج را نشان میدهد. بافتهای این برگ، مثل برگ گیاهان گلدار از لایه روپوست با روزنهها، مزوفیل فتوسنتزکننده و بافت آوندی تشکیل شده است. تفاوت این دو برگ در بافتها نیست، بلکه در لایه روپوست دولایه، کوتیکول ضخیمتر، بافت آوندی مرکزی و کانال رزینی است که در پاسخ به آسیب برگ، رزین ترشح میکند.

برگ کاکتوس
در بیشتر گونههای کاکتوس، برگ جای خود را به تیغهایی داده است که برگهای بسیار تخصصیافته هستند. تیغها علاوه بر نقش محافظتی، با کاهش جریان هوا، تبخیر آب را کاهش میدهند و سایه ایجاد میکنند. فتوسنتز این گیاهان در ساقه انجام میشود.
برگ گیاهان ابلق
گیاهان ابلق یا دو رنگ، یکی از رنگهای زرد، کرم یا سفید را در کنار رنگ سبز برگ دارند. رنگ غیر سبز، معمولا نوراهایی در حاشیه برگها، رگبرگها، نقطهها یا لکههای نامنظم روی برگ تشکیل میدهند. در این مناطق کلروفیل وجود ندارد و فتوسنتز انجام نمیشود. در این لکههای سفید، رنگدانه آنتوسیانین جای کلروفیل را میگیرد. ابلق شدن برگ گیاهان به دلیل جهش ژنتیکی یا عوامل محیطی به وجود میآید.
- جهش ژنتیکی: این گیاهان در نور کم برای جبران کمبود فتوسنتز، کلروفیل بیشتری میسازند و بخش سبزرنگ گیاه افزایش مییابد.
- عوامل محیطی: اگر این رنگ، واکنشی به تغییر نور خورشید یا دما باشد، با افزایش نور خورشید و تغییر دما بخشهای سفید کلروفیل میسازند و برگ گیاه سبز میشود.

ساختار برگ گیاهان زیر میکروسکوپ
ساختار برگ نیز مثل هر ساختار چندسلولی دیگر، از لایهها و سلولهای متفاوت تشکیل شده است. به کمک میکروسکوپ میتوان سلولهای موجود در برگ و آرایش آنها را مشاهده و بررسی کرد.
مشاهده تریکوم و رگ برگها
به کمک «استریو میکروسکوپ» (Stereomicroscope) میتوان زوائد «مو شکل» در سطح روپوست و رگ برگهای موجود در برگ را بهراحتی و بدون نیاز به رنگآمیزی مشاهده کرد.
مشاهده روزنه های سطح پشتی برگ گیاهان زیر میکروسکوپ
به کمک میکروسکوپ نوری و با بزرگنمایی ۵۰ تا ۱۰۰، بهراحتی میتوان روزنههای برگ را مشاهده کرد. برای این کار به مواد زیر نیاز دارید.
- برگ
- لام و لامل
- میکروسکوپ
مراحل زیر را دنبال کنید.
- یک برگ گیاه به دلخواه انتخاب کنید.
- بهوسیله یک تیغ تیز (کاتر یا تیغ جراحی) برش بسیار نازک و کوچکی از پشت برگ جدا کنید.
- نمونه را روی لام قرار دهید و یک قطره آب به آن اضافه کنید.
- لام، لامل و نمونه را زیر میکروسکوپ قرار دهید و روزنهها را مشاهده کنید.

آزمایشهای ساده برگ گیاهان
برگ گیاهان یکی از اندامهایی است که عملکردهای متفاوتی انجام میدهد و در بقای گیاه نقش بسیار مهمی دارد. در این بخش آزمایشهایی را توضیح میدهیم که به کمک آنها میتوان فعالیتهایی مثل تعریق، فتوسنتز و تولید اکسیژن را در برگ مشاهده کرد.
آزمایش تبخیر آب از روزنه
تعریق فرایندی است که تعادل آب در گیاه را حفظ و به انتقال آب از ریشه به برگ کمک میکند. تعریق و تبخیر آب از روزنه را میتوان با آزمایشی ساده، بررسی کرد. برای انجام این آزمایش به وسایل زیر نیاز دارید.
- برگ گیاه
- کاغذ کبالت کلرید ()
- گیره کاغذ
- لام
آزمایش را در مراحل زیر انجام دهید.
- برگ را کاملا تمیز کنید.
- دو کاغذ کبالت کلرید در دو طرف برگ قرار دهید.
- لام را روی کاغذها بگذارید و با گیره دفتر روی برگ محکم کنید.
- زمان صرف شده برای تغییر رنگ کاغذ از آبی به صورتی برای دو طرف برگ را یادداشت کنید.

نتیجهگیری: سرعت تغییر رنگ کاغذ کبالت در سطح زیری برگ، بیشتر خواهد بود. این پدیده نشان میدهد تعریق بیشتر از پشت برگ اتفاق میافتد و روزنههای موجود در این سطح بیشتر است.
آزمایش انجام فتوسنتز در برگ
انرژی اضافی که از فرایند فتوسنتز در برگ گیاهان تولید میشود، به شکل نشاسته در بافتهای مختلف ذخیره خواهد شد. نشاسته، کربوهیدراتی سفید و پودری است و از کنار هم قرار گرفتن مولکولهای گلوکز تشکیل شده میشود. پس وجود نشاسته در برگ، یکی از نشانههای فتوسنتز به حساب میآید. برای طراحی آزمایش وجود نشاسته در برگ، به وسایل زیر نیاز دارید.
برای شروع، یکی از گیاهان را به مدت ۲۴ ساعت در تاریکی و گیاه دیگر را در نور کافی قرار دهید و سپس مراحل زیر را دنبال کنید.
- بشر را از اتانول پر کنید.
- بشر اتانول را داخل بشری بزرگتر و پر از آب قرار دهید.
- بشرها را گرم کنید تا اولین حبابهای جوش در اتانول مشاهده شود.
- بشر را از روی چراغ بردارید.
- هر برگ را به مدت ۶۰ ثانیه و به کمک پنس در آب غوطهور کنید.
- هر برگ را به مدت دو دقیقه در بشر اتانول قرار دهید. (برگ در این مرحله تقریبا سفید میشود.)
- هر برگ را در یک پتریدیش جدا قرار دهید و سطح آن را با محلول ید کامل بپوشانید.

نتیجهگیری: گرما دیواره سلولی و ساختار اندامکهای سلول گیاهی را از بین میبرد و الکل با شکستن ساختار کلروفیل، برگ را بیرنگ میکند. پس از رنگآمیزی با محلول ید یکی از برگها به رنگ قهوهای مایل به قرمز و دیگری آبی تیره دیده میشود. برگی که رنگ آن به آبی تیره تغییر میکند، برگ گیاهی است که در نور کافی قرار گرفته و فتوسنتز انجام داده است. در نتیجه نشاسته حاصل از فتوسنتز با ید واکنش میدهد و برگ گیاه آبیرنگ میشود.
آزمایش تولید اکسیژن در فتوسنتز
دیاکسیدکربن موجود در هوا، منبع کربن گیاهان برای فتوسنتز و تولید ترکیبات قندی است. اکسیژن یکی از محصولات جانبی فتوسنتز است که میتوان با آزمایشی ساده آن را مشاهده کرد. برای انجام این آزمایش وسایل زیر را آماده کنید.
- لیوان شیشهای یا بشر
- برگ سالم گیاه
- ذرهبین
- سنگ کوچک
مراحل زیر را برای بررسی تولید اکسیژن در فرایند فتوسنتز انجام دهید.
- لیوانها را از آب پر کنید و در هر لیوان یک برگ قرار دهید. سپس یک لیوان را در نور کافی و دیگری را در تاریکی بگذارید.
- روی هر برگ یک سنگ کوچک قرار دهید تا کامل در آب غوطهور شود.
- پس از ۲۰ دقیقه با ذرهبین اطراف برگ داخل لیوان را مشاهده کنید.
- نتیجه را برای دو لیوان و هر ۳۰ دقیقه یادداشت کنید.
نتیجهگیری: حبابهای کوچک هوا در اطراف برگ، اکسیژن حاصل از فرایند فتوسنتز است. فتوسنتز یک تا دو ساعت پس از جدا شدن برگ از ساقه ادامه خواهد داشت و حبابهای ایجاد شده در لیوان قرار گرفته در تاریکی کمتر از لیوان دیگر است.

چرخه دیاکسید کربن و اکسیژن در فتوسنتز برگ گیاه
اگر شمعی روشن را زیر محفظهای قرار دهیم که ارتباطی با محیط اطراف نداشته باشد، پس از مدتی به دلیل اینکه اکسیژن محیط تمام میشود، شمع خاموش خواهد شد. اما اگر همراه شمع، گیاهی در محفظه قرار دهیم، گیاه دیاکسیدکربن موجود در محیط را در فرایند فوتوسنتز به اکسیژن مورد نیاز برای سوختن شمع تبدیل میکند. در این حالت شمع برای مدتی روشن میماند و گیاه پژمرده نمیشود. اما اگر شمعی زیر محفظه نباشد، گیاه پژمرده میشود، چون کربندیاکسید کافی در اختیار آن قرار نمیگیرد.
چرا برگ گیاهان می ریزد؟
بسیاری از گیاهان در فصلهای خاصی برگ خود را از دست میدهند. ریزش برگ معمولا قبل از شروع فصل سرما، زمستانهای خشک و خشکسالیها اتفاق میافتد. این پدیده بهوسیله هورمونهای گیاهی اتیلن، اکسین و آبسیزیکاسید تنظیم میشود. ریزش برگ، در گیاهان برگریز و همیشه سبز متفاوت است.
- «گیاهان برگریز» (Deciduous Leaves): در انتهای برگ این درختان سلولهایی وجود دارد که در زمان ریزش برگ، دیواره سلولی آنها میشکند و برگ از ساقه رها میشود.
- «گیاهان همیشه سبز» (Evergreen Plants): برگ این گیاهان با یک الگوی نامنظم و در فصلهای مختلف میریزد. اما هیچوقت تمام برگهای خود را از دست نمیدهند.
تغییر رنگ گیاهان
برگ در فصل بهار و تابستان، کارخانه غذاسازی گیاهان است که انرژی نور خورشید را بهوسیله فتوسنتز، به انرژی شیمیایی پیوندهای موجود در کربوهیدراتها تبدیل میکند. کلروفیل رنگدانه مهمی است که نقش اصلی در فتوسنتز دارد و دلیل رنگ سبز برگ گیاهان است. در پاییز، فتوسنتز گیاهان متوقف میشود و مولکول کلروفیل به دلیل تغییر دما و طول نور در روز میشکند و تولید آن کاهش مییابد. در این شرایط، رنگدانههای زیستی کاروتن و گرانتوفیل نور خورشید را جذب میکنند و برگ گیاهان به رنگهای زرد، نارنجی و قرمز دیده میشود.

برگ تخصص یافته
همه ما میدانیم برگ گیاهان برای فتوسنتز تخصصیافته است. اما برگها فعالیتهای مهم دیگری ازجمله محافظت و دفاع از گیاه و ذخیره مواد غذایی هم دارند. در این نوع برگ، بخشی به ساختار برگ اضافه میشود یا عملکرد بخشهای قبلی تغییر میکند. هر یک از برگهای تخصصیافته زیر، وظیفه خاصی در گیاهان بر عهده دارند.
- برگ ذخیرهکننده: برگ گیاهان مناطق خشک و خانواده «کراسوآسه» (Crassulaceae) برگهای ضخیم دارند که آب را برای مدت طولانی ذخیره میکنند. آب در واکوئلهای بزرگ بافت پارانشیمی برگ ذخیره میشود.
- پیچک برگ: در گیاهانی که ساقه ضعیفی دارند و گیاهان رونده، برگ به رشتههای باریکی تبدیل میشود که با اتصال به دیوار یا اجسام سخت اطراف به استحکام گیاه کمک میکند.

- برگ تیغدار: در تعداد کمی از گونههای گیاهی، برگ به تیغ تبدیل شده است. تیغها از گیاه محافظت میکنند و تعریق را کاهش میدهند.
- برگ پولکی: برگهای پولکی، ساختارهای غشایی، بدون ساقه و به رنگ قهوهای یا بیرنگ هستند.
- برگ قلابدار: در بعضی گیاهان، انتهای برگ به ساختارهایی شبیه به قلاب تمایز پیدا میکند که به بالا رفتن گیاه از اجسام سخت کمک میکند.

- ریشه برگ: در بعضی از گیاهان یکی از برگهای متصل به گره به ریشه تمایز مییابد که به شناور ماندن گیاه روی آب کمک میکند.

- برگچه: در بعضی از گیاهان دمبرگ پهن و شبیه به برگ میشود. به این ساختار «برگچه» (Phyllode) میگوییم.

- برگ شکارچی یا حشرهخوار: گیاهان گوشتخوار برگهای ویژهای دارند که در به دام انداختن حشرات نقش دارند. در «گیاه حشرهخوار ونوس» (Venus Flytrap) برگها مثل دهان گیاه عمل میکنند. در این گیاهان پس از بهدام افتادن حشره بهوسیله برگها، آنزیمهایی ترشح میشود که حیوان را هضم میکند.
- برگ گیاه شکارچی ونوس
«برگ گیاهان پیچر» (Pitcher Plants) به شکل پارچ هستند و رنگ جذابی دارند که حشرات را جذب میکند. دیواره داخلی برگها با پولکهای مومی پوشیده شده است که سطح برگ را لغزنده میکند. حشرهای که روی برگ قرار میگیرد، به انتهای آن سُر میخورد و بهوسیله آنزیمها هضم میشود.

- برگ گیاه پیچر (پارچ شکل)
عملکرد برگ گیاهان
برگ گیاهان، در چهار عملکرد اصلی شرکت میکنند.
- فتوسنتز: فتوسنتز فعالیت اصلی برگ گیاهان است. گیاهان بهوسیله فتوسنتز کربندیاکسید، اشعه UV، آب و نور خورشید را به گلوکز و اکسیژن تبدیل میکنند.
- تنظیم آب در گیاه: آب موجود در گیاه بهوسیله تبخیر از روزنههای روپوست و آوندهای چوبی در حاشیه برگ تنظیم میشود.
- ذخیره مواد غذایی: گلوکز تولید شده در فرایند فتوسنتز، به شکل نشاسته در برگ ذخیره میشود و برگ بعضی از گیاهان برای ذخیره آب تخصصیافتهاند.
- دفاع: برگ بعضی گونهها برای محافظت از گیاه در برابر گیاهخواران به تیغ تبدیل شدهاند و در بعضی دیگر، رنگهایی دارند که برای حشرات علامت خطر است.
بیماری های برگ
برگ گیاهان بیشتر از سایر اندامهای گیاه درگیر بیماری میشود. قارچها و باکتریها دو عامل اصلی این بیماریها هستند.
- قارچها: بیماری و انتقال آن بین گیاهان، با ورود اسپور قارچ به یکی از اندامها شروع میشود. اسپور برای رشد نیاز به محیط مرطوب دارد. به همین دلیل، بیماریهای قارچی در فصلها و مناطقی بیشتر دیده میشوند که رطوبت هوا بیشتر است.
- باکتریها: باکتریها تکسلولیهای بیماریزایی هستند که از راه باد، پاشیدن آب، حشرات و ماشینآلات کشاورزی بین گیاهان منتقل میشوند.
بیماریهای زیر، پنج بیماری شایع برگ گیاهان هستند.
- لکههای برگ: این لکهها رنگ، شکل و اندازههای متفاوتی دارند. در بعضی موارد اطراف این لکههای باکتریایی یا قارچی، حلقهای زردرنگ ایجاد میشود.

- پژمردن: لکههای ایجاد شده از این بیماری معمولا بزرگتر از لکههای قارچی و نامنظم است و در نتیجه بههمپیوستن تعدادی از لکهها ایجاد میشود.

- پوسیدن: این بیماری گاهی لکههایی شبیه به لکههای باکتریایی و قارچی ایجاد میکند. تاولهای پوسیدگی معمولا زرد روشن، قرمز-نارنجی، قهوهای مایل به قرمز یا سیاه رنگ هستند. این تاولها روی سطح برگ بهوجود میآیند و اگر با پارچه سفیدی برگ را تمیز کنید، پارچه رنگ تاول را به خود میگیرد. در موارد شدید، برگ سریع خشک و از ساقه جدا میشود.
- «کپک پودری» (Powdery Mildew): کپک پودری، قارچی سفیدرنگ یا خاکستری بسیار روشن است که روی سطح برگ رشد میکند. برگهای آلوده به این قارچ، معمولا زرد، خشک و از ساقه جدا میشوند.
- «کپک کرکی» (Downy Mildew): کپک کرکی، بیماری قارچی است که لکههایی به رنگ زرد-سبز روشن، زرد، خاکستری روشن تا خاکستری-بنفش روی سطح زیری برگ ایجاد میکند.

- تفاوت بیماری کپک پودری و کپک و کپک کرکی
جمعبندی
در این مطلب از مجله فرادرس در مورد برگ گیاهان صحبت کردیم. برگ گیاهان یکی از اندامهای مهم و حیاتی این موجودات است که بر اساس نیاز گیاه و اکوسیستمی که در آن زندگی میکند ساختار، شکلها و عملکرد متفاوتی دارد. وظیفه اصلی این اندام، تامین مواد غذایی گیاه در فرایند فتوسنتز است اما بر اساس نیاز گیاه در حفظ آب، دفاع در برابر حشرات و ذخیره مواد غذایی هم شرکت دارد.
آزمون سنجش یادگیری
۱. در برگ گیاهان، کدام بخش بیشترین جذب نور و انجام عمده فتوسنتز را بر عهده دارد و این نقش چه اثری بر بقای گیاه میگذارد؟
اپیدرم برگ سطح خارجی را میپوشاند و آب را حفظ میکند.
مزوفیل (Mesophyll) محل تجمع سلولهای فعال برای جذب نور و فتوسنتز اصلی است.
آوندها وظیفه انتقال آب و مواد را دارند و فتوسنتز انجام میدهند.
تریکومها (Trichome) سطح برگ را پوشانده و از برگ در برابر حشرات محافظت میکنند.
بخش مزوفیل برگ که شامل سلولهای تیغهای و اسفنجی است، محل اصلی جذب نور و انجام فتوسنتز اصلی بوده و موجب تولید انرژی و مواد غذایی مورد نیاز گیاه میشود. این عملکرد مزوفیل باعث رشد و بقای گیاه است، در حالی که «اپیدرم» تنها نقش حفاظتی داشته، «آوندها» صرفا انتقال را انجام میدهند و «تریکومها» در محافظت شرکت دارند، نه در جذب نور یا ساخت مواد غذایی.
۲. در شرایطی که گیاه در معرض نور بسیار زیاد قرار داشته باشد، برگهای آن معمولا چگونه تغییر میکنند و علت این پدیده چیست؟
برگها رگبرگهای بیشتر و روزنههای بیشتری ایجاد میکنند.
برگها ضخیمتر و عریضتر میشوند تا نور بیشتری جذب کنند.
برگها لایه مزوفیل (Mesophyll) بیشتری تشکیل میدهند برای ذخیره آب بیشتر
برگها نازکتر و کوچکتر میشوند تا از تعرق بیش از حد جلوگیری کنند.
هنگامی که گیاه در محیطی با نور زیاد رشد میکند، برگهای گیاه معمولا نازکتر و کوچکتر میشوند. این تغییر به هدف کاهش سطح تماس با نور شدید و جلوگیری از افزایش تبخیر آب و تعرق رخ میدهد. بنابراین، «برگها نازکتر و کوچکتر میشوند تا از تعرق بیش از حد جلوگیری کنند» صحیح است. گزینههایی مانند افزایش ضخامت، عریض شدن برگ یا گسترش لایه مزوفیلی با هدف جذب بهتر نور یا ذخیره آب، نشانه سازگاری با محیط کمنور یا خشک است و نه نور بسیار زیاد. همچنین افزایش تعداد رگبرگ یا روزنه باعث مصرف و هدررفت بیشتر آب شده و برای این شرایط مفید نیست.
۳. بر اساس ساختار برگ، تفاوت اصلی رگبرگهای گیاهان دولپهای و تکلپهای چیست و این تفاوت چه تاثیری بر انتقال مواد در برگ دارد؟
رگبرگهای تکلپهای ضخیمترند و انتقال مواد کندتر انجام میشود.
هر دو نوع گیاه رگبرگهای مارپیچی دارند که انتقال مواد را تصادفی میکند.
رگبرگهای دولپهای و تکلپهای تفاوتی در ساختار و انتقال مواد ندارند.
رگبرگهای دولپهای به صورت منشعب و رگبرگهای تکلپهای موازیاند که باعث انتقال منظمتر آب و مواد است.
رگبرگهای گیاهان دولپهای به صورت منشعب و رگبرگهای گیاهان تکلپهای به شکل موازی دیده میشوند. این آرایش، باعث انتقال منظمتر آب و مواد معدنی در برگ دولپهای شده و ارتباط رگبرگها با بافتهای مختلف را بهبود میبخشد. در حالی که گزینههای «رگبرگهای مارپیچی» و «رگبرگهای ضخیمتر» در متن ذکر نشده و نادرستاند، همچنین عبارت «تفاوتی وجود ندارد» مخالف توضیحات ساختار برگ در مطلب است.
۴. چه ساختارهایی در برگ سوزنی کاج باعث کاهش تبخیر آب میشوند؟
پهناوری زیاد سطح پهنک برگ
وجود روزنههای فراوان در سطح برگ
اپیدرم دوتایی همراه با کوتیکول ضخیم
رگبرگهای منشعب مرکزی زیاد
«اپیدرم دوتایی همراه با کوتیکول ضخیم» باعث میشود سطح برگ در گیاهان سوزنی مانند کاج کمتر آب از دست بدهد زیرا این ساختار حفاظتی میزان نفوذپذیری آب را پایین میآورد. «وجود روزنههای فراوان در سطح برگ» برعکس باعث افزایش تبخیر میشود. «پهناوری زیاد سطح پهنک برگ» باعث افزایش سطح تماس با هوا و در نتیجه افزایش تبخیر خواهد شد. «رگبرگهای منشعب مرکزی زیاد» نقشی مستقیم در کاهش تبخیر ندارند و بیشتر با جابجایی آب و مواد غذایی مرتبطاند.
۵. اگر بخشهایی از برگ گیاه به رنگ زرد یا سفید دیده شوند اما بقیه قسمتها سبز باشند، علت آن چیست و چه اثری بر فتوسنتز دارد؟
در این بخشها کلروفیل (Chlorophyll) وجود ندارد و فتوسنتز انجام نمیشود.
در این بخشها رگبرگها مسدود شدهاند و انتقال آب مختل است.
در این بخشها روزنه بسته مانده و تبادل گاز مختل میگردد.
در این بخشها فقط آنتوسیانین وجود دارد و به جای کلروفیل وظیفه فتوسنتز را دارد.
وقتی بخشهایی از برگ زرد یا سفید و بخشهای دیگر سبز هستند، کلروفیل (Chlorophyll) در قسمتهای زرد یا سفید وجود ندارد و این نواحی عمل فتوسنتز را انجام نمیدهند؛ رنگدانه دیگری جای کلروفیل را در این نقاط میگیرد. برخلاف پاسخهایی که مسدود شدن رگبرگها یا بسته بودن روزنه را دلیل این وضعیت دانستهاند یا تصور کردهاند آنتوسیانین بتواند جایگزین فعالیت کلروفیل شود، فقط نبود کلروفیل علت نبود فتوسنتز در این رنگهاست.
۶. سه الگوی اصلی آرایش برگ روی ساقه چه نام دارند و چگونه بر دسترسی به نور تاثیر میگذارند؟
آرایش خوشهای موجب جذب نور حداکثری، مدل موازی نور را متمرکز میکند و حالت اریب باعث افت نور میشود.
یکیدرمیان بودن برگها باعث پخش متعادل نور، آرایش مخالف هم باعث روبهرویی منظم و مارپیچی موجب بیشترین دریافت نور میشود.
آرایش تکی در یک سطح برگها را میپوشاند، دستهای بودن جذب نور را کاهش میدهد و مدل عمودی به ساقه محدود است.
چرخشی بودن برگها نور را به ریشه انتقال میدهد، آرایش متقارن مانع جذب نور میشود و ایستاده بودن برگها محافظت میکند.
آرایش یکیدرمیان، مخالف هم و مارپیچی به عنوان سه الگوی اصلی فیوتاکسی (Phyllotaxy) باعث افزایش کارایی نورگیری برگ میشوند. در آرایش یکیدرمیان، برگها با فاصله مناسب توزیع میشوند تا از سایهافکنی یکدیگر جلوگیری شود. آرایش مخالف هم کمک میکند دو برگ روبهروی هم نور بیشتری دریافت کنند. حالت مارپیچی نیز با چرخش چند برگ در یک گره، حداکثر استفاده از نور را ممکن میکند. عباراتی مانند «آرایش خوشهای»، «چرخشی بودن برگها نور را به ریشه انتقال میدهد» یا «دستهای بودن جذب نور را کاهش میدهد» در متن وجود ندارد یا ارتباطی با نقش فیوتاکسی ندارد.
۷. چه تفاوت عملی میان برگ تیغدار کاکتوس و برگ معمولی باعث بقای بهتر کاکتوس در مناطق خشک میشود؟
برگ تیغدار کمتر آب را تبخیر میکند و سایه ایجاد میکند.
برگ معمولی دارای رگبرگهای ضخیمتر و انتقال آب بهتر است.
برگ تیغدار فتوسنتز بیشتری نسبت به برگ معمولی انجام میدهد.
برگ معمولی مقاومت بیشتری در برابر سرما دارد.
در برگ تیغدار کاکتوس، کاهش تبخیر آب و ایجاد سایه موجب حفظ آب در محیط خشک میشود، در حالی که برگ معمولی چنین سازگاری ندارد. در کاکتوس، فتوسنتز عمدتا توسط ساقه انجام میشود و تیغها وظیفه دفاع و کاهش تبخیر را دارند. بنابراین «برگ تیغدار کمتر آب را تبخیر میکند و سایه ایجاد میکند» دلیل اصلی بقای این گیاهان در مناطق خشک است. گزینههایی مانند انجام فتوسنتز بیشتر، مقاومت به سرما یا انتقال آب بهتر ویژگی برگ تیغدار نیستند یا نقش اصلی در بقای کاکتوس ندارند.
۸. کدام مورد به عنوان یک علت اصلی ریزش برگ در گیاهان و نقش یک هورمون موثر بر آن شناخته میشود؟
آلودگی باکتریایی و نقش هورمون آبسیزیک اسید در برگریزی
کاهش دما و تاثیر هورمون اتیلن در ریزش برگ
افزایش نور و تاثیر هورمون جیبرلین در برگریزی
کمبود مواد مغذی و تاثیر هورمون سیتوکینین در برگریزی
«کاهش دما و تاثیر هورمون اتیلن در ریزش برگ» صحیح است زیرا ریزش برگ بیشتر پیش از سرما رخ میدهد و هورمونهایی مثل اتیلن نقش تنظیم آن را دارند. سایر موارد، مانند نقش جیبرلین یا سیتوکینین در ریزش برگ ذکر نشده یا اطلاعات کافی درباره آنها در متن وجود ندارد. نقش هورمون آبسیزیک اسید هم به تنهایی بدون ارتباط مستقیم با آلودگی باکتریایی در زمینه ریزش برگ بیان نشده است.
۹. اگر برگی را مدتی در تاریکی کامل نگه داریم و سپس با محلول ید تست کنیم، چه نتیجهای انتظار میرود و دلیل آن چیست؟
برگ کاملا سیاه رنگ میشود به دلیل تجمع نشاسته
برگ تیره نمیشود چون نشاستهای تولید نشده است.
برگ فقط نواحی کلروفیلدارش تیره میشوند.
برگ شفاف و بدون تغییر باقی میماند.
در آزمایش با محلول ید، تیره شدن برگ نشانه وجود نشاسته و در نتیجه انجام فتوسنتز است. اگر برگ کاملا در تاریکی باشد، فتوسنتز متوقف میشود و نشاستهای ساخته نمیشود، بنابراین برگ تیره نمیشود. سایر موارد درست نیستند چون نشاسته فقط در نور تولید میشود و در شرایط تاریکی برگ رنگ خود را به علت فقدان نشاسته تغییر نمیدهد.












