plant physiology2 Biology undergraduate course shahid Beheshti university

2. ‫ی‬ ‫سیذ جىاد داورپناه شهری(٨٨٣١) دااگشنه شهیذ بهشتی - دادکشنه علىم سیستی – دوره کارشناسی سیست شناس‬
‫ىیان‬ ‫نشست نخست ٧١٫١١٫٨٨٣١ غیبت اکثزیت دانشج‬
‫ت دوم ١٫٢١٫٨٨٣١‬ ‫نشس‬

3. ‫باط:‬‫راههای ارت‬
‫‪ ‬حضْس دس کالط: ُش ؽٌبَ 8-01 صبح‬
‫‪ ‬اعتفادٍ اص پیام سعاى ایشاًی ای- عاُا‬
‫‪http://etaha.etaha.com/Pages/Index.aspx‬‬
‫پظ اص تؼشیف ؽٌاعَ کاسبشی ؽخصی، بشای افضّدى ًاهتاى پیاهی بَ ًام کاسبشی ‪ irbiologist‬با‬
‫هضوْى ًام ّ ًام خاًْادگی ّ ؽواسٍ داًؾجْیی بفشعتیذ تا بَ ػٌْاى داًؾجْی ایي دسط بَ‬
‫فِشعت افضّدٍ ؽْیذ.‬
‫‪ ‬هشاجؼَ بَ ّبالگ ‪http://irbiologist.blogfa.com‬‬
‫‪ ‬اعتفادٍ اص عایت هیکشّبالگیٌگ ایشاًی پیغاهک‬
‫‪http://www.peyghamak.com/home.aspx‬‬
‫پظ اص تؼشیف ؽٌاعَ کاسبشی ؽخصی، بشای افضّدى ًاهتاى پیاهی بَ ًام کاسبشی ‪ irbiologist‬با‬
‫هضوْى ًام ّ ًام خاًْادگی ّ ؽواسٍ داًؾجْیی بفشعتیذ تا بَ ػٌْاى داًؾجْی ایي دسط بَ‬
‫فِشعت افضّدٍ ؽْیذ.هی تْاًیذ اخباس کالط سا با دًبال کشدى ًام کاسبشی ‪ irbiologist‬پیگیشی کٌیذ.‬
‫‪ ‬تواط با ای هیل ‪ irbiologist‬دس جی هیل‬

4. :‫ع‬‫مناب‬
 1-Taiz L. and Zeiger E (eds) (2002) Plant physiology, 3rd ed., Sinauer Associates, Inc.,
Publishers, Sunderland, MA, U.S.A.
Web based 4th edition http://4e.plantphys.net
 2-Dennis T.D, Layzell D.B, Lefebvre D.D and Turpin D.H (eds) (1997) Plant metabolism,
2nd ed., Addison Wesley Longman Limited, Essex, England
 3-McDonald M.S( 2003) Photobiology of higher plants, John Wiley & Sons Ltd,
Chichester, England
 4-Raghavendra A.S(1997) Photosynthesis: a comprehensive treatise, Cambridge
University Press, Cambridge, UK
 5-Lawlor D.W(2001) Photosynthesis, 3rd ed., Speringer-Verlag
‫ؽبکَ جِاًی ّب‬
.‫عایش هٌابغ هْسد اعتٌاد دس صْست لضّم اسائَ خْاُذ ؽذ‬

5. ‫ل اه:‬ ‫سز فص‬
‫تؼذاد ّاحذ:‬
‫ًْع ّاحذ: ًظشی‬
‫پیؼ ًیاص: بیْؽیوی‬
‫الف- پدیده فتىسنتش‬
‫- هقذهَ ّ تاسیخچَ:اُویت فتْعٌتض دس گزؽتَ، حال ّ آیٌذٍ‬
‫- سّػ ُای بشسعی فتْعٌتضی: گیاٍ کاهل- قغؼات بشگ- کلشّپالعت جذا‬
‫- اؽاسٍ بَ اًشژی ًْساًی،اختصاصات فیضیکی ًْس ّ بشخْسد ًْس بَ هادٍ( فتْ ؽیوی)‬
‫- پیگواًِای فتْعٌتضی: عاختواى ؽیویایی کلشّفیل ّ عایش سًگیضٍ ُای فتْعٌتضی‬
‫- ًحٍْ ّسّد ّ جزب2‪ CO‬بَ داخل کلشّپالعت ُا‬
‫- بیْؽیوی تثبیت2‪ ّ CO‬تؾکیل هْاد قٌذی دس فتْعٌتض، اعتفادٍ اص هْاد سادیْاکتیْ‬
‫- گیاُاى 3‪ ،C4 ّC‬اُویت اقتصادی ّ کؾاّسصی گیاُاى خاًْادٍ تیپ کشاعْالعَ‪CAM‬‬
‫- تثبیت 2‪ CO‬اص ساٍ ُای غیشفتْعٌتضی دس گیاُاى‬
‫- تؾکیل هْاد غیشقٌذی دس پذیذٍ فتْعٌتض‬
‫- هکاًیغن تبذیل اًشژی ًْساًی بَ اًشژی ؽیویایی دس فتْعٌتض‬
‫- عیغتن ُای ًْسی دّگاًَ ّ ًقؼ ًاقالى الکتشّى دس دّ عیغتن فتْعٌتضی‬
‫- چگًْگی دخالت آب ّ تجضیَ آى عی هشحلَ ًْسی فتْعٌتض‬
‫- تؾکیل ‪ ّ NADPH ّ ATP‬اسصیابی ًیاص کْاًتْهی فتْعٌتض‬
‫- ّاحذ فتْعٌتضی ّ هکاًیغن ّاکٌؼ ُای ًْسی دس آًِا: پذیذٍ اهشعْى‬

6. ‫فتْعٌتض دس باکتشیِا، گیاُاى پغت ّ هقایغَ آى با گیاُاى ػالی‬ ‫-‬
‫اثش ػْاهل هختلف بش ؽذت فتْعٌتض‬ ‫-‬
‫پذیذٍ ؽیویْعٌتض دس هیکشّاسگاًیغن ُا ّ هقایغَ هکاًیغن آى با فتْعٌتض‬ ‫-‬
‫اًتقال فشاّسدٍ ُای فتْعٌتضی اص بشگِا بَ عایش اًذاهِای گیاُی‬ ‫-‬
‫پذیذٍ تٌفظ ًْسی(فتْسعپیشاعیْى): هؼشفی ّ هکاًیغن ایي پذیذٍ دس استباط با تٌفظ ّ‬ ‫-‬
‫فتْعٌتض- اُویت ایي پذیذٍ دس اقتصاد فتْعٌتضی‬
‫هکاًیغن اًتقال ؽیشٍ پشّدٍ: اعتفادٍ اص ‪14C‬دس هؼشفی هکاًیغن اًتقال ؽاس بَ عاختواى‬ ‫-‬
‫آًّذُای آبکؾی‬
‫ب- تٌفظ ّ تخویش:‬
‫-هقذهَ:تؼاسیف ّ اُویت:‬
‫-ساٍ ُای هبادلَ 2‪O2 ّ CO‬دس تٌفظ: بشخْسد تٌفظ ّ فتْعٌتض دس سّص- تٌفظ دس اًذاهِای‬
‫هختلف- تٌفظ دس دّسٍ ُای هختلف سؽذ گیاُاى- اثش ػْاهل فیضیکی ّ ؽیویایی بش ؽذت ّ‬
‫کغشتٌفغی دس گیاُاى – سّؽِای هغالؼَ تٌفظ دس اًذاهِا، داًَ ُا، هیتْکٌذسیِای جذا ؽذٍ ّ‬
‫کاهل‬
‫-کاتابْلیغن هْاد دس تٌفظ: کاتابْلیغن هْاد قٌذی ّ چشبی(اؽاسٍ بَ هِاس پٌتْصی هشاحل‬
‫گلیکْلیض، چشخَ کشبظ،ّاکٌؾِای بتااکغیذاعیْى اعیذُای چشب) تؾکیل اعیذ پیشّّیک ّ ساٍ‬
‫ُای تخویشی- تخویش دس اًْاع هیکشّاسگاًیغن ُا- اکغیذاعیْى تٌفظ ّ اخز اًشژی- اکغیذاعیْى‬
‫ُای هغتقین تٌفغی(کاتاالص ّ پشاکغیذاصُا)- هکاًیغن عیش الکتشّى دس دعتگاٍ عیتْکشّهی‬
‫تٌفظ ّ پذیذٍ فغفشیالعیْى اکغیذاتیْ- باصدٍ اًشژی دس تٌفظ- ًقؼ هْاد عوی دس اًتقال‬
‫الکتشّى( اثش عیاًْسُا، ‪.)... ّ CO‬‬

7. ‫و:‬‫چ‬‫اتریخ‬
‫‪ :1643-Jan van Helmont‬هیضاى جزب آب تْعظ دسختاى سا اًذاصٍ گیشی کشد.با تْجَ بَ افضایؼ ّصى‬ ‫‪‬‬
‫دسختاى ّ کاُؼ بغیاس ًاچیض ّصى خاک ًتیجَ گیشی کشد دسختاى جشم هادٍ خْد سا اص خاک بَ دعت ًوی‬
‫آّسًذ.‬
‫‪ :1771-Joseph Priestley‬با اعتفادٍ اص یک ظشف ؽیؾَ ای، یک ؽوغ ّ یک گیاٍ کؾف کشد کَ ؽوغ‬ ‫‪‬‬
‫دس حال عْختي یک گاص سا اص ُْای ظشف هی گیشد. گزاؽتي گیاٍ دس ؽیؾَ گاص سا بشهی گشداًذ. اّ ایي‬
‫گاص سا اکغیژى ًاهیذ ّ دسیافت کَ فشهْل هلکْلی آى 2‪ O‬اعت.‬
‫‪:1779-Jan Ingenhousz‬اکغیژى تْعظ گیاُاى آبی کَ دس ًْسًذ تْلیذ هی ؽْد ًَ دس تاسیکی.ًتیجَ ایي‬ ‫‪‬‬
‫کَ گیاُاى بَ ًْس خْسؽیذ بشای تْلیذ اکغیژى ًیاص داسًذ.‬
‫‪ :1845-Julius von Mayer‬گیاُاى فقظ دس حضْس ًْس، اکغیژى تْلیذ هی کٌٌذ. هایش پیؾٌِاد کشد کَ‬ ‫‪‬‬
‫گیاُاى اًشژی ًْسی سا بَ اًشژی ؽیویایی رخیشٍ ؽذٍ دس تشکیبات تبذیل هی کٌٌذ. ایي تشکیبات بیؾتش اص‬
‫09% ُوَ هْاد گیاُی سا تؾکیل هی دٌُذ.‬
‫قبل اص3981: ّاژٍ اعیویالعیْى )‪(assimilation‬بشای فشایٌذُای ّابغتَ بَ ًْس کَ تْعظ آى گیاُاى دس‬ ‫‪‬‬
‫اکغیذ کشبي سا بَ هْاد آلی احیا هی کٌٌذ ّ بَ عْس هؾتشک بشای هتابْلیغن آًابْلیکی دس جاًْساى بَ‬
‫کاس هی سفت.‬
‫‪ photosynthesis ّ photosyntax : 1893- Charles Barnes‬سا بشای فؼالیتِای بیْعٌتضی گیاُاى عبض‬ ‫‪‬‬
‫پیؾٌِاد داد.‬
‫‪ :1940’s Melvin Calvin‬کشبي سادیْ اکتیْ سا بشای سدیابی پیؾشفت فتْعٌتض اعتفادٍ کشد. با ػلن بَ ایي‬ ‫‪‬‬
‫کَ گیاُاى دی اکغیذ کشبي سا بشای فتْعٌتض اعتفادٍ هی کٌٌذ ًؾاى داد کَ هلکْلِای دی اکغیذ‬
‫کشبي ُْا بَ ُن هتصل هی ؽًْذ تا قٌذ 6‪ C6H12O‬سا بغاصًذ.‬
‫‪ H2O‬تْلیذ کٌٌذ.‬ ‫‪ :1950’s‬ؽکلی سادیْاکتیْ اص اکغیژى هْسد اعتفادٍ قشاس گشفت تا هلکْل آب ًؾاًذاس *‬ ‫‪‬‬
‫گیاُاًی کَ با ایي آب آبیاسی ؽذًذ اکغیژى ًؾاًذاس * 2‪ O‬بیشّى دادًذ.‬

8. ‫اًشژی خْسؽیذی هٌبغ هغلق اًشژی الصم بشای حیات دس کشٍ صهیي‬ ‫‪‬‬
‫فتْعٌتض: تٌِا فشایٌذ هِن صیغتی کَ هی تْاًذ اًشژی خْسؽیذی سا بشداؽت کٌذ‬ ‫‪‬‬
‫فتْعٌتض: عاختي (آهایؼ) بَ ّعیلَ ًْس (فشّؽ)‬ ‫‪‬‬
‫ًْسعاخت = فشّؽ آهایؼ یا فشّؽ آهایی‬ ‫‪‬‬

9. ‫ش‬ ‫فتىسنت‬
‫ارنژی‬
‫خىرشیذی‬
‫ورودی انزژی بزای جهان سنده‬

10. ‫س‬ ‫تنف‬
‫ارنژی‬

11. ‫س‬‫چرهخ فتىسنتش / تنف‬

16. ‫:‬‫واکنش اهی فتىسنتشی‬
‫‪Thylakoid (Light) reactions‬‬ ‫‪ّ -1 ‬اکٌؼ ُای تیالکْئیذی(ًْسی)‬
‫هحل ّاکٌؼ : تیالکْئیذ ُا (غؾاُای دسًّی کلشّپالعت)‬
‫ًیاص بَ ًْس : داسد‬
‫فشاّسدٍ ًِایی: تشکیبات پشاًشژی ‪ ATP, NADPH‬تْعظ صًجیشٍ اًتقال الکتشّى ّ ًیشّ‬
‫هحشکَ پشّتْى‬
‫‪Carbon Fixation reactions‬‬ ‫2- ّاکٌؼ ُای تثبیت کشبي(تاسیکی یا بی ًیاص اص ًْس)‬ ‫•‬
‫هحل ّاکٌؼ : اعتشّها (هٌغقَ آبی کلشّپالعت پیشاهْى تیالکْئیذُا)‬
‫ًیاص بَ ًْس : ًذاسد‬
‫فشاّسدٍ ًِایی: قٌذُا‬

17. ‫وژیگیهای نىر:‬
‫1-ًْس هْج اعت‬
‫-2ًْس رسٍ اعت(فْتْى ‪)photon‬‬
‫‪ ‬عْل هْج‪ :) )λ‬فاصلَ بیي دّ قلَ‬
‫هْج هتْالی‬
‫‪ ‬بغاهذ(‪ :)ν‬تؼذاد قلَ ُای هْجی‬
‫کَ اص یک ًاظش دس یک صهاى هؼیي‬
‫هی گزسد.‬
‫‪c= λ ν‬‬
‫1–‪C=3.0 × 108 ms‬‬
‫کْاًتْم: هیضاى اًشژی یک فْتْى‬
‫ًْس بَ صْست بغتَ ُای اًشژی هجضا هٌتقل هی ؽْد‬
‫‪E=hν‬‬
‫ثابت پالًک‪h= 6.626 × 10–34 J s‬‬

18. ‫نظریات رد مىرد نىر:‬
‫‪ً ‬یْتي)‪ًْ: (corpuscular theory‬س اص رسات کْچکی)‪ (corpuscle‬عاختَ ؽذٍ کَ اص‬
‫عشچؾوَ ًْس دس خظ هغتقین حشکت هی کٌٌذ.‬
‫‪ُChristiaan Huygens ‬لٌذی: ؽکغت ّ باصتاب ًْس بش اعاط هْجی بْدى ًْس بِتش‬
‫بیاى هی ؽْد‬
‫‪ Thomas Young‬اًگلیغی: هْجی بْدى ًْس سا اثبات کشد‬
‫‪ Jamaes Maxwell ‬اعکاتلٌذی: تْلیذ اهْاج الکتشّهغٌاعیغی داسای عشػت ًضدیک بَ‬
‫عشػت ًْس تْعظ هذاس الکتشیکی ًْعاًذاس => ًْس هْج اعت‬
‫‪ً :Albert Einstein ‬ظشیَ رسٍ ای بْدى ًْس‬
‫‪ :photoelectric emission‬تابؼ ًْس فشابٌفؼ بَ ّسقَ سّی باػث ایجاد باس هثبت دس‬
‫صفحَ هی ؽْد‬
‫ًْس هْج اعت: با افضایؼ ؽذت پشتْ ًْسی الکتشّى بیؾتشی جابجا هی ؽْد‬
‫باؽذت کوتش ّلی دس عْل هْج بحشاًی الکتشّى جابجا هی ؽْد ّلی با عْل هْج بیؾتش ّ ؽذت‬
‫بیؾتش ًَ!‬

19. ‫ی:‬ ‫طیف الکتزومغناطیس‬

22. ‫طیف خىرشیذی:‬
‫جذب ارنژی خىرشیذیتىسط‬
‫ملکىل اهی جى عمذات تىسط بخار آب‬

23. ‫جذب رپتىاهی خىرشیذی تىسط الهی اهی جى:‬
‫بَ عختی 2-‪ 1.3 K W m‬اًشژی تابؾی خْسؽیذ بَ صهیي هی سعذ‬

26. ‫:‬‫اسپکتزوفىتىمتزی‬
‫‪ ‬طیف جذبی)‪ : (absorption spectrum‬هقذاس اًشژی ًْساًی جزب ؽذٍ یا گشفتَ ؽذٍ‬
‫تْعظ یک هلکْل یا هادٍ بَ ػٌْاى تابؼی اص عْل هْج ًْس‬
‫‪ ‬عیف :)‪ً(Spectrum‬وْداس جزب )‪ (A‬دس بشابش عْل هْج)‪(λ‬‬

27. ‫ؽکغت ًْس‬
‫پشاػ ًْس‬
‫تذاخل:‬
‫1-عاصًذٍ‬
‫2-تخشیبی‬
‫کاسبشد ًْس تک سًگ(هثال):‬
‫‪ ‬هغالؼَ تٌذػ بزس‬
‫‪ ‬گلذُی‬
‫‪ ‬باص ّ بغتَ ؽذى سّصًَ ُا‬

28. ‫چنذ نکتو:‬
‫‪Intensity:brightness ‬ؽذت تابؼ )‪(radiation‬بَ تؼذاد فتًِْای گغیل ؽذٍ اص هٌبغ‬
‫ًْس دس ّاحذ صهاى بغتگی داسد‬
‫‪ ‬بش اعاط قاًْى اعتاسک – اًیؾتي ُش فْتْى ًْس صشف ًظش اص تشاص اًشژی آى فقظ یک‬
‫هلکْل سا فؼال هی کٌذ‬
‫‪ ‬هْل فْتْى ، هْل کْاًتا : ٣٢٠١* ٣٢٠٫٦ فْتْى = ُن اسص فْتْؽیویایی‬
‫‪ّ ‬اکٌؼ ُای فْتْ بیْلْژیک بیؾتش بَ تؼذاد فْتًِْای جزب ؽذٍ تْعظ یک عغح‬
‫بغتگی داسد تا هحتْی اًشژی ایي فْتًِْا‬
‫‪ :Lumens(lm) ‬ؽاسػ ًْسی بش ّاحذ عغح کَ ُوَ ًقاط آى دس ّاحذ هغافت اص یک‬
‫هٌبغ ًْس ًقغَ ای یکغاى بَ اًذاصٍ یک ؽوغ قشاس گشفتَ باؽٌذ.‬
‫‪ ‬ؽذت سّؽٌایی )‪:(illuminance‬‬
‫1-ؽوغ – فْت 2- ‪lm ft‬‬
‫2-لْکظ ) 2-‪lux (lm m‬‬
‫67.01 لىکس =1 شمع-فىت‬

29. ‫واژه شناسی:‬
‫وا ژه‬ ‫واحد‬ ‫تعزیف‬
‫‪Radiant energy‬‬ ‫‪J‬‬ ‫اًشژی بَ ؽکل تابؼ الکتشّ هغٌاعیغی‬
‫‪Radiant flux‬‬ ‫1-‪W=J s‬‬ ‫اًشژی تابؾی گغیل ؽذٍ یا جزب ؽذٍ‬
‫تْعظ ّاحذ عغح دس ّاحذ صهاى‬
‫‪Radiant flux density‬‬ ‫2-‪W m‬‬ ‫ؽاسػ تابؾی (هٌغقَ خاصی اص عْل‬
‫هْج) کَ بَ ّاحذ عغح بشخْسد هی کٌذ‬
‫‪Irradiance‬‬ ‫2-‪W m‬‬ ‫بشخْسدؽاسػ تابؾی بش ّاحذ عغح یک‬
‫صفحَ دس ّاحذ صهاى‬
‫‪Fluence‬‬ ‫2-‪mol m‬‬ ‫تؼذاد فْتًِْایی کَ بَ عشتاعش ّاحذ‬
‫عغح یک صفحَ بشخْسد هی کٌٌذ‬
‫)‪Photon flux density(PFD‬‬ ‫2-‪mol m‬‬ ‫ؽاسػ فْتْى دس ّاحذ عغح‬
‫1-‪s‬‬
‫‪Photosynthetically active‬‬ ‫تابؼ خْسؽیذی اص004 تا 007 ًاًْهتش‬
‫)‪radiation (PAR‬‬
‫‪Photosynthetic photon flux‬‬ ‫2-‪mol m‬‬ ‫ؽاسػ تابؼ خْسؽیذی اص 004 تا 007‬
‫)‪density (PPF‬‬ ‫ًاًْهتش‬
‫1-‪s‬‬