Borna66
07-14-2009, 04:42 PM
بيوشيمي گياهي
بيوشيمي گياهي شاخه‌اي از بيوشيمي است. دانشي است تجربي که هدف آن بررسي طبيعت و مکانيسم واکنشهاي شيمياي ويژه‌اي است که در گياهان روي مي‌دهند. اين شاخه از علوم ، دانشي نو‌ظهور است که در حال تکامل مي‌باشد.
ديد کلي
گياهان که منبع غذاها ، داروها و تعداد بيشماري از مواد آلي گوناگون هستند، در حقيقت گنجينه‌اي عظيم از ثروت پنهاني بشمار مي‌روند که پيوسته تجديد مي‌شوند. گياهان علاوه بر آنکه نقش تلمبه آب بي‌اندازه پرتواني را ميان خاک و جو ايفا مي‌کنند. با بقاياي فسيلي خود منشا منابع لازم براي تمدن کنوني هستند. سلول گياهي آزمايشگاه بنيادي اين کارخانه شگرف ترکيبات آلي است. مهم آن است که تعيين شود گياه با چه فرآيندهايي (فتوسنتز ، تعرق و (واکنشهاي متابوليسمي|متابوليسم))) دگرگوني‌هاي متعددي را باعث مي‌شود که از چند ماده ساده آغاز مي‌شوند و به تعداد بيشماري از پيچيده‌ترين مواد آلي حاصل از متابوليسم گياهي مي‌رسند.
برخي از فرآيندها مانند فتوسنتز يا چرخه‌هاي تحولات نيتروژن و گوگرد ، خصلتي عام دارند که به مولکولهاي ساده متابوليسم اوليه مانند قندها و آمينو اسيدها و ... که در همه گياهان مشترک هستند منجر مي‌شوند. فرايندهاي ديگر ، برعکس ، اختصاصي‌تر هستند و به فرآورده‌هاي متابوليسم ثانويه حاصل از استفاده مواد متابوليسم اوليه ، مي‌انجامد. چنين است قلمرو بيکران و هيجان انگيز بيوشيمي گياهي که هدف آن پاسخ به اين پرسش معقول است که پديده‌ها چگونه روي مي‌دهند، بي‌آنکه بخواهد به پرسش غايت‌گرانه چرا پاسخ دهد. مباحثي که در بيوشيمي گياهي بحث مي‌شوند، در زير شرح داده مي‌شوند.
نقش آب در گياهان
آب لازمه زندگي است. زندگي در درياها تولد يافته و واکنشهاي متابوليسمي ، مانند ساختارهايي که پايه و اساس اين واکنشها هستند فقط در محيط آبکي انجام پذير هستند. آب در گياهان علفي و اندامهاي جوان در نگهداري حالت تورژسانس دخالت دارد. آب به عنوان متابوليت در تهيه هيدروژن لازم براي ساختن زنجيره‌هاي هيدروکربني دخالت دارد. آب در پديده فتوسنتز نقش کليدي دارد. آب از طريق تارهاي کشنده ريشه جذب شده و از طريق آوندهاي چوبي به تمام قسمت‌هاي گياه منتقل شده و اعمال خود را انجام مي‌دهد.
فتوسنتز
فتوسنتز که در کلروپلاست‌ها صورت مي‌گيرد عبارت است از تشکيل قندها از h2o و co2 به کمک انرژي نوري جذب شده بوسيله کلروفيل و رنگيزه‌هاي فرعي. مباحثي که در مورد فتوسنتز در بيوشيمي گياهي بحث مي‌شود به صورت زير است. شرايط فتوسنتز ، مراحل مختلف اخذ انرژي نوري و تبديل آن به انرژي شيميايي ، احياي co2 به قند سه کربني و در نهايت تشکيل قندهاي مختلف از قند اوليه است. بازده فتوسنتز چه از ساخت قندها و چه از نظر ميزان انرژي توليدي در گياهان مختلف ، متفاوت است.
تنفس در گياهان
پديده‌هاي تنفس با مصرف اکسيژن و دفع دي‌اکسيد کربن همراه هستند، اين پديده‌ها شامل تجزيه متابوليت‌هاي کربن‌دار است که سرانجام پس از اکسايش به h2o و co2 تبديل مي‌شوند. اين اکسايش همراه با آزاد کردن انرژي است که به صورت atp ذخيره مي‌شود. در گياهان دو نوع تنفس ديده مي‌شود: تنفس در همه موجودات زنده مشترک است و در تاريکي و روشنايي انجام مي‌شود و تنفس نوري که فقط در روشنايي انجام مي‌شود.
تغذيه نيتروژني گياهان
در گياهان ، ترکيبات نيتروژندار که از مواد اساسي سازنده موجودات زنده هستند، از مولکولهاي کاني ساده ساخته مي‌شوند. مشتقات نيتروژندار از دو نظر حائز اهميت هستند، از نظر کمي که ترکيبات نيتروژندار 30 - 6 درصد وزن خشک گياهان را تشکيل مي‌دهند و از نظر کيفي که نيتروژن در ساخت بسياري از ترکيبات اساسي متابوليسم مانند آنزيمها ، اسيدهاي نوکلئيک و ... شرکت دارد. مباحثي که در اين مورد در بيوشيمي گياهي وجود دارد شامل منابع نيتروژن ، استفاده گياهان از نيتروژن هوا ، شکلهاي مختلف ازت و ... است.
تغذيه گوگردي گياهان
ترکيبات گوگردي بسيار فراوان هستند و در همه موجودات زنده يافت مي‌شوند، ولي تنها گياهان و ميکروارگانيزم‌ها مي‌توانند از يونهاي سولفات خاک استفاده کرده و آنها را احيا کنند. مباحثي که در بيوشيمي گياهي درباره اين تغذيه مطرح مي‌شود شامل منابع گوگرد ، استفاده از سولفات‌ها ، احياي سولفات فعال ، ورود سولفورها در ترکيبات آلي و ... مي‌باشد.
بيومولکولها
تمام بيومولکولها از جمله کربوهيدراتها ، پروتئينها ، ليپيدها و اسيدهاي نوکلئيک در بيوشيمي گياهي بحث مي‌شوند. که شامل شکل و ساختمان اين ترکيبات و مشتقات مختلف آنها ، وظايف و نقش آنها در گياه و متابوليسم اين مواد مي‌باشد.
ترکيبات معطر
بيوسنتز حلقه معطر يکي از فرايندهاي اساسي در بيوشيمي گياهي است. از مهمترين ترکيبات معطر مي‌توان ليگنين (ماده سازنده چوب) و همچنين بسياري از اسانسها ، فلاونها ، آنتوسيانها و اسيدهاي آمينه واجد حلقه‌هاي معطر (فنيل آلانين و ترپيتوفان) و ... اشاره کرد. مواردي مانند تشکيل حلقه معطر ، انواع حلقه معطر ، نقش و متابوليسم آنها در بيوشيمي گياهي بحث مي‌شوند.
ترپنها و آلکالوئيدها
تنوع قابل توجه انواع که در گياهان ديده مي‌شود، نمونه تازه‌اي از امکانات شيميايي کارخانه گياهي است. ترپنوئيدها با آلکالوئيدها و افلانوئيدها جزو مواد ثانويه متابوليسم قرار داده مي‌شوند. بعضي از ترپنوئيدها در پديده فتوسنتز شرکت مي‌کنند و چند هورمون گياهي ، ساختار ترپني دارند. در حال حاضر بيش از 2000 آلکالوئيد شناخته شده‌اند و به علت خواصشان مورد توجه داروسازان قرار گرفته‌اند. مواردي مانند ساختمان اين ترکيبات ، چگونگي سنتز و متابوليسم اين مواد در بيوشيمي گياهي بحث مي‌شوند.
بيوشيمي رشد و نمو گياهي
مجموعه پديده‌هايي که با افزايش طول گياه همراه است نمو ناميده مي‌شود. نمو اندامهاي گياهي مانند نمو گياه کامل با افزايش نمايي مشخص مي‌گردد و بعد هر چه گياه به حد بلوغ نزديک مي‌شود به همان نسبت نمو اندامهاي کاهش مي يابد. مواردي مانند سنتيتک رشد ، تروپسيم‌ها ، انواع هورمونهاي گياهي و ساختار و نقش فيزيولوژيک آنها در گياهان ، تشکيل گل و مکانيسمهاي موثر بر آن و ... در بيوشيمي گياهي بحث مي‌شوند.
ارتباط بيوشيمي گياهي با ساير علوم
بيوشيمي گياهي با بسياري از علوم از جمله فيزيولوژي گياهي ، زيست شناسي سلولي و مولکولي ، ژنتيک و بيوشيمي ارتباط دارد.
بيوشيمي گياهي شاخه‌اي از بيوشيمي است. دانشي است تجربي که هدف آن بررسي طبيعت و مکانيسم واکنشهاي شيمياي ويژه‌اي است که در گياهان روي مي‌دهند. اين شاخه از علوم ، دانشي نو‌ظهور است که در حال تکامل مي‌باشد.
ديد کلي
گياهان که منبع غذاها ، داروها و تعداد بيشماري از مواد آلي گوناگون هستند، در حقيقت گنجينه‌اي عظيم از ثروت پنهاني بشمار مي‌روند که پيوسته تجديد مي‌شوند. گياهان علاوه بر آنکه نقش تلمبه آب بي‌اندازه پرتواني را ميان خاک و جو ايفا مي‌کنند. با بقاياي فسيلي خود منشا منابع لازم براي تمدن کنوني هستند. سلول گياهي آزمايشگاه بنيادي اين کارخانه شگرف ترکيبات آلي است. مهم آن است که تعيين شود گياه با چه فرآيندهايي (فتوسنتز ، تعرق و (واکنشهاي متابوليسمي|متابوليسم))) دگرگوني‌هاي متعددي را باعث مي‌شود که از چند ماده ساده آغاز مي‌شوند و به تعداد بيشماري از پيچيده‌ترين مواد آلي حاصل از متابوليسم گياهي مي‌رسند.
برخي از فرآيندها مانند فتوسنتز يا چرخه‌هاي تحولات نيتروژن و گوگرد ، خصلتي عام دارند که به مولکولهاي ساده متابوليسم اوليه مانند قندها و آمينو اسيدها و ... که در همه گياهان مشترک هستند منجر مي‌شوند. فرايندهاي ديگر ، برعکس ، اختصاصي‌تر هستند و به فرآورده‌هاي متابوليسم ثانويه حاصل از استفاده مواد متابوليسم اوليه ، مي‌انجامد. چنين است قلمرو بيکران و هيجان انگيز بيوشيمي گياهي که هدف آن پاسخ به اين پرسش معقول است که پديده‌ها چگونه روي مي‌دهند، بي‌آنکه بخواهد به پرسش غايت‌گرانه چرا پاسخ دهد. مباحثي که در بيوشيمي گياهي بحث مي‌شوند، در زير شرح داده مي‌شوند.
نقش آب در گياهان
آب لازمه زندگي است. زندگي در درياها تولد يافته و واکنشهاي متابوليسمي ، مانند ساختارهايي که پايه و اساس اين واکنشها هستند فقط در محيط آبکي انجام پذير هستند. آب در گياهان علفي و اندامهاي جوان در نگهداري حالت تورژسانس دخالت دارد. آب به عنوان متابوليت در تهيه هيدروژن لازم براي ساختن زنجيره‌هاي هيدروکربني دخالت دارد. آب در پديده فتوسنتز نقش کليدي دارد. آب از طريق تارهاي کشنده ريشه جذب شده و از طريق آوندهاي چوبي به تمام قسمت‌هاي گياه منتقل شده و اعمال خود را انجام مي‌دهد.
فتوسنتز
فتوسنتز که در کلروپلاست‌ها صورت مي‌گيرد عبارت است از تشکيل قندها از h2o و co2 به کمک انرژي نوري جذب شده بوسيله کلروفيل و رنگيزه‌هاي فرعي. مباحثي که در مورد فتوسنتز در بيوشيمي گياهي بحث مي‌شود به صورت زير است. شرايط فتوسنتز ، مراحل مختلف اخذ انرژي نوري و تبديل آن به انرژي شيميايي ، احياي co2 به قند سه کربني و در نهايت تشکيل قندهاي مختلف از قند اوليه است. بازده فتوسنتز چه از ساخت قندها و چه از نظر ميزان انرژي توليدي در گياهان مختلف ، متفاوت است.
تنفس در گياهان
پديده‌هاي تنفس با مصرف اکسيژن و دفع دي‌اکسيد کربن همراه هستند، اين پديده‌ها شامل تجزيه متابوليت‌هاي کربن‌دار است که سرانجام پس از اکسايش به h2o و co2 تبديل مي‌شوند. اين اکسايش همراه با آزاد کردن انرژي است که به صورت atp ذخيره مي‌شود. در گياهان دو نوع تنفس ديده مي‌شود: تنفس در همه موجودات زنده مشترک است و در تاريکي و روشنايي انجام مي‌شود و تنفس نوري که فقط در روشنايي انجام مي‌شود.
تغذيه نيتروژني گياهان
در گياهان ، ترکيبات نيتروژندار که از مواد اساسي سازنده موجودات زنده هستند، از مولکولهاي کاني ساده ساخته مي‌شوند. مشتقات نيتروژندار از دو نظر حائز اهميت هستند، از نظر کمي که ترکيبات نيتروژندار 30 - 6 درصد وزن خشک گياهان را تشکيل مي‌دهند و از نظر کيفي که نيتروژن در ساخت بسياري از ترکيبات اساسي متابوليسم مانند آنزيمها ، اسيدهاي نوکلئيک و ... شرکت دارد. مباحثي که در اين مورد در بيوشيمي گياهي وجود دارد شامل منابع نيتروژن ، استفاده گياهان از نيتروژن هوا ، شکلهاي مختلف ازت و ... است.
تغذيه گوگردي گياهان
ترکيبات گوگردي بسيار فراوان هستند و در همه موجودات زنده يافت مي‌شوند، ولي تنها گياهان و ميکروارگانيزم‌ها مي‌توانند از يونهاي سولفات خاک استفاده کرده و آنها را احيا کنند. مباحثي که در بيوشيمي گياهي درباره اين تغذيه مطرح مي‌شود شامل منابع گوگرد ، استفاده از سولفات‌ها ، احياي سولفات فعال ، ورود سولفورها در ترکيبات آلي و ... مي‌باشد.
بيومولکولها
تمام بيومولکولها از جمله کربوهيدراتها ، پروتئينها ، ليپيدها و اسيدهاي نوکلئيک در بيوشيمي گياهي بحث مي‌شوند. که شامل شکل و ساختمان اين ترکيبات و مشتقات مختلف آنها ، وظايف و نقش آنها در گياه و متابوليسم اين مواد مي‌باشد.
ترکيبات معطر
بيوسنتز حلقه معطر يکي از فرايندهاي اساسي در بيوشيمي گياهي است. از مهمترين ترکيبات معطر مي‌توان ليگنين (ماده سازنده چوب) و همچنين بسياري از اسانسها ، فلاونها ، آنتوسيانها و اسيدهاي آمينه واجد حلقه‌هاي معطر (فنيل آلانين و ترپيتوفان) و ... اشاره کرد. مواردي مانند تشکيل حلقه معطر ، انواع حلقه معطر ، نقش و متابوليسم آنها در بيوشيمي گياهي بحث مي‌شوند.
ترپنها و آلکالوئيدها
تنوع قابل توجه انواع که در گياهان ديده مي‌شود، نمونه تازه‌اي از امکانات شيميايي کارخانه گياهي است. ترپنوئيدها با آلکالوئيدها و افلانوئيدها جزو مواد ثانويه متابوليسم قرار داده مي‌شوند. بعضي از ترپنوئيدها در پديده فتوسنتز شرکت مي‌کنند و چند هورمون گياهي ، ساختار ترپني دارند. در حال حاضر بيش از 2000 آلکالوئيد شناخته شده‌اند و به علت خواصشان مورد توجه داروسازان قرار گرفته‌اند. مواردي مانند ساختمان اين ترکيبات ، چگونگي سنتز و متابوليسم اين مواد در بيوشيمي گياهي بحث مي‌شوند.
بيوشيمي رشد و نمو گياهي
مجموعه پديده‌هايي که با افزايش طول گياه همراه است نمو ناميده مي‌شود. نمو اندامهاي گياهي مانند نمو گياه کامل با افزايش نمايي مشخص مي‌گردد و بعد هر چه گياه به حد بلوغ نزديک مي‌شود به همان نسبت نمو اندامهاي کاهش مي يابد. مواردي مانند سنتيتک رشد ، تروپسيم‌ها ، انواع هورمونهاي گياهي و ساختار و نقش فيزيولوژيک آنها در گياهان ، تشکيل گل و مکانيسمهاي موثر بر آن و ... در بيوشيمي گياهي بحث مي‌شوند.
ارتباط بيوشيمي گياهي با ساير علوم
بيوشيمي گياهي با بسياري از علوم از جمله فيزيولوژي گياهي ، زيست شناسي سلولي و مولکولي ، ژنتيک و بيوشيمي ارتباط دارد.