021473020ברוג מיכי 033560137 בוטבול עמיר

: הכוונת תנועת תאי הסגירה של הפיונית 3 ניסוי מספר : מבוא

? מהן הפיוניות אשר, של העלה אפידרמיסה שכבה העליונה של העלה- הן פתחים בStomata- פיוניות

.והאטמוספירהמים ופחמן דו חמצני( בין הצמח אדי-חילוף הגזים) תהליך את ותמווסת ,בצמוד לכל תא סגירה נמצאים תאי : תאי סגירה סוגים של תאיםהפיונית מורכבת משני

אפידרמיס הנבדלים משאר התאים ברקמה ונקראים: תאים מצרניים. כאשר תאי הסגירה קולטים הארגון הם מתנפחים באופן אסימטרי כתוצאה של לאחר שינוי הפוטנציאל האוסמוטי שלהם,מים

תפשטות תאים בכיוון הרוחבי ומאפשר אתלה מהכוון הרדיאלי של המיקרופיברילות שלהם התפשטות הדופן בציר האורך התאי. התפיחה האסימטרית גורמת להיווצרות פתח ביניהם, והוא

אורהפיונית. ישנם מס' גורמים שאחראים לכניסת מים לתאי הסגירה, החשוב ביניהם הוא באורך גל כחול. אור זה גורם לתאי השמירה לקלוט יוני אשלגן בהעברה פעילה ומים נכנסים

)בד"כיצירת לחץ טורגור. אורך הגל הכחול חזק ביותר בשעות הצהרייםעד לאחריהם באוסמוזה בתעלותאז יוני אשלגן יוצאים או ככל שהשמש שוקעת, דועך והשעות החמות של היממה(

המים והפיונית נסגרת. חריהם מהתאים ואייעודיות , כשההסבר לעיל )עצמות( שני סוגים עיקריים של פיוניות: דמוי כליה ובצורת ענבליםקיימים

תאי העליונים שלקצותה מתנפחים אך ורק ת העצםמתאים פיונית דמוי הכליה בעוד בפיונית דמוי.הסגירה שגורמים לכך שהדפנות במרכז יתרחקו אחת מהשנייה

להלן קישור להדגמה מהממת של תהליך הסגירה והפתיחה:http://science.cet.ac.il/science/transportation/transport7.asp

א' – מאזן המים של תאי הסגירה 3 ניסוי מטרת הניסוי:

.מדידה והשוואה של הפוטנציאל האוסמוטי בתאי הסגירה ותאי האפידרמיס של אשלגן בתאיהצטברות ובחושך לבין הפיוניות הפתוחות באור אחוזבדיקת הקשר שבין

.הסגירה על מהלך הפיוניות.ABA הורמון בדיקת השפעת

שיטה:

בניסוי זה בודקת את ריכוז המומסים בתאי האפידרמיס ותאי פיוניות באור ובחושך, ע"י השיטה בריכוזים שונים, ובדיקה מתי הרקמות מגיעות למצב סוכרוזהשריית רקמת האפידרמיס בתמיסות

פלסמוליזה.50%של

.) KCl ) mM20 עם ממסבהן תמיסות סוכרוז בריכוזים שוניםו מבחנות הוכנו מספר בחושך .שהוומעלים ש באורשהוש של קומלינהמכניסים פיסות אפידרמיס מעלים

ולמען צביעתהתאים הפיסות ב"אדום ניטרלי" לשם בדיקת חיוניות של התבצעה צביעה לצלחות פטרי שמכילות אתהכנסה, ולאחר מכן החללית וכך נוכל לעקוב אחר הפלסמוליזה

דקות.30 למשך בריכוזים השונים הסוכרוז התמיסות%( לפלסמוליזה.ב-) הגעה יחסיתומדידת בדיקה של כל אחת מהפיסות ביצוע

תוצאות:

להלן טבלה המסכמת את ממוצעי האחוזים שהתקבלו לקבוצות השונות במעבדה ע"פתנאי הניסוי שנקבעו לכל קבוצה )אור או חושך(.

: ריכוז תוצאות הפלסמוליזה בריכוזים שונים 1 טבלה מס'

אורחושך אחוז תאי

אפידרמיסבפלסמוליז

ה

אחוז פיוניות

בפלסמוליזה

אחוז תאי אפידרמיס

בפלסמוליזה אחוז פיוניותבפלסמוליזה

ריכוז תמיסהKCL

004.1600.14.1661.66500.222.335.663050.323.336.6653.331.660.431.6625.6662.673.330.558.3346.6696.66190.672.585.6610061.660.810010001001

אחוז תאי האפידרמיס הנמצאים בפלסמוליזה ביחס לריכוז 1 גרף מספר התמיסה:

אחוז תאי אפידרמיס בפלסמוליזה כפונקציה של ריכוז התמיסה

0

02

04

06

08

001

021

0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 1 1.1]M[ ריכוז התמיסה

םאי

תה

ז חו

א

אפידרמיסחושךאפידרמיס אור

.מוליזההתאים שמגיעים לפלס ניתן לראות ע"פ מגמת הגרף שככל שהריכוז עולה גדל % פלסמוליזה של תאי האפידרמיס באור דומה לזה50%ניתן לראות שהריכוז הגורם ל-

שבחושך

אחוז תאי הסגירה הנמצאים בפלסמוליזה ביחס לריכוז 2 גרף מספר התמיסה:

אחוז תאי סגירה בפלסמוליזה כפונקציה של ריכוז התמיסה

02-

0

02

04

06

08

001

021

0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 1 1.1]M[ ריכוז התמיסה

םאי

תז

חוא

סגירהחושךסגירה אור

.מוליזההתאים שמגיעים לפלס ניתן לראות ע"פ מגמת הגרף שככל שהריכוז עולה גדל % פלסמוליזה בתאי הסגירה באור גבוה מזה50%ניתן לראות שריכוז התמיסה שהביא ל

שבחושך

ואיפה ההשוואה בין תאי אפידרמיס ותאי הסגירה?

א' 3 דיון ומסקנות:ניסוי

מהשוואה בין התוצאות שהתקבלו בעלים השונים לגבי תאי האפידרמיס ניתן לראות כי התאים

(מאשר התאים בעליםM 0.2בעלים המוחשכים מתחילים פלסמוליזה מהר יותר )בסביבות ( .M 0.3 המוארים בריכוז עולה של תמיסות סוכרוז)בסביבות

מוליזה של התאים שטופלו באורסבהמשך המגמה מתחלפת וניתן לראות שקצב הכניסה לפל גורסתהגדול יותר מאשר אלו ששהו בחושך,דבר העולה בקנה אחד עם הנחות היסוד של ניסוי זה

,וזאת משום שבאור"תא אפידרמיס באור מכיל פחות מומסים מאשר המקביל שלו בחושך"כי ע"פ התהליכים שנלמדו בהרצאות )סיגנל אור כחול ו\או אדוםעוברים מומסים לתוך תאי הסגירה

וכו'(.וישנם עולההפוטנציאל הפחות מומסים מאחר כן אוסמוטי גם עולהומכאן שפוט' המים ,כך

קיממת תופעהבהםמאחר ו , בחושךדרמיס ששהושההגעה לפלס' מהירה יותר מאשר בתאי אפישל הסטיההפוכה לאחר השונים שבריכוזים לראות ניתן יותר,ובגרף גבוה מומסים ריכוז

)גרף התאים המוארים היהההתחלתית)ראה לעיל( אכן באור ההגעה לפלסמוליזה מהירה יותר צריך להתרומם ראשון(.

מהשוואה בין התוצאות שהתקבלו בעלים השונים לגבי תאי הסגירה ניתן לראות כי התאים בעלים ( מאשר תאי הסגירה בעלים המואריםM 0.4 המוחשכים מתחילים פלס' מהר יותר )בסביבות

(.M 0.5 )בסביבות בין השיפועיםהיחס נש ר לכל אורך הגרף והוא שתאי הסגירה מפיסות העלים שטופלו בחושךמ

מגיעים מהר יותר לפלסמוליזה מאשר אלו שנלקחו מעלים שטופלו באור וזאת בהתאם להנחת ומכאן"בעלים שטופלו באור, הפיוניות פתוחות עקב כניסת מים לתאי הסגירה"היסוד שגורסת ש

מאוחרהגעה שלהם לפלסמוליזה תתרחש ה )פוט' מים גבוהה יותר(,מיםבשמכיוון שהם מלאים לעומת ההגעה של תאי הסגירה שהיו בחושך בו רוב הפיוניות סגורות ובתאי הסגירה שלהןיותר

כמות מועטה של מים יחסית לתאי הסגירה בפיוניות פתוחות.

הבדליםל הצפי היה האפידרמיס בפיוניות לעומת תאי הסגירהמהשוואה בין סוגי התאים –תאי לכניסת מומסים מהאפידרמיס אל תאי נותן סיגנלפיסות שהוארו וזאת משום שהאור בתאים בין ה

יותרהסגירה ,מכאן שהגעה לפלסמוליזה תהיה בריכוז גבוה לגבי תאי הסגירה מאשר בתאי האפידרמיס.

לעומת זאת בתאים שטופלו בחושך נצפה לכך שסוגי התאים השונים יגיעו לפלסמוליזה בריכוזים קרובים וזאת עקב העובדה שבחושך משתווים ריכוזי המומסים בין תאי הסגירה לתאי האפי'/זהים

שמסביבם וזה מאפשר למים לצאת מתאי הסגירה ולפיוניות להיסגר,ואילו באור כאשר יש צמחנוצר באופן מלאכותי, ע"י השקעת אנרגיה, פוטנציאל מומסים שלילי , זקוק לפתיחת הפיוניות

.שמאפשר כניסת מומסים ובעקבות זאת מים לתאי הסגירה ופתיחת הפיוניותל ההגעה בין הבדל שיש לראות ניתן אלו לציפיות בהתאם תאי50%ואכן של באור פלס'

(.ואילוM 0.75 מתאי הסגירה )בסביבות ריכוז 50%(לעומת M 0.5אפידרמיס )בסביבות ריכוז 0.6 מתאי האפידרמיס מתרחשת בסביבות ריכוז 50% מתאי הסגירה ו 50%בחושך ההגעה של

M

ההסבר שלכם לא לגמרי ברור

האור: תפקיד יוני האשלגן השפעת ב' - 3 ניסוי שיטה

( ע"י-בראייהבדיקה איכותית בלבדב את ריכוז יוני האשלגן שבפיוניות )מודדתהשיטה בניסוי זה יםתוצריהן מעידאשר העברת רקמות אפידרמיס, שחלקן שהו באור וחלקן בחושך, סדרת תגובות

.על נוכחות גבוהה\נמוכה של אשלגן

כביקורת למס' בחומרים הנ"לכמו כן נבדקה פיסת עלה ששהתה באור ללא טיפול במנדף . במצב רגיל של העלההפיוניות הפתוחות מתוך כלל הפיוניות, באור

. K2 ]NaCo)NO2([6תגובה אחת יוצרת חומר ביניים בנוכחות יוני אשלגן

שוקע ונוכחותו מתבטאת כמשקעCoS והתוצר 2S(NH4)בתגובה השנייה חומר הביניים מגיב עם

שחור באזור התאים בהם ריכוז האשלגן הינו משמעותי..

ככל שריכוז האשלגן גבוה יותר, כך כמות המשקע תהיה גדולה יותר ונראה כתם כהה יותר באזור

. נדוןה

תוצאות

: ריכוז האשלגן בפיונית לעומת פתיחה\סגירה 2 טבלה מס'

דגימה

פיוניו ת

סגורות

פיוניותפתוחו

ת

יחספתוח\

סגור

11616ללא טיפול

2147אור+טיפול

חושך1820.11+טיפול

,לא בתאי הסגירה ולאמה הייתה הביקורת בניסויי הזה?? בביקורת לא נראו כתמים כהיםא ברור מה הטיפול? איזה טיפול הטבלה לבתאים שסביבם. ?

בדגימה שנחשפה לאור נצפו כתמים כהים-שחורים באזור תאי הסגירה )מעין שפתיים כהות( בדגימה שנשמרה בחושך רוב הצבע הכהה נצפה באזור התאים שסביב לפיונית-ולא בתאי

הניסוי פה לא ברור ולא מובן לי מה סיכמתם הסגירה עצמם.

דיון ומסקנות

בניסוי זה ניסינו לבדוק את הקשר בין רמת פתיחת הפיונית ובין כמות האשלגן הנמצאת בתאיהסגירה באותו שלב.

ההשערה המוצעת היא : ריכוז גבוה של יוני אשלגן בתאי הסגירה גורם לכניסת מים לתא וסידור)כתוצאה מהפרש פוטנציאלי המים( ולפתיחת הפיונית בשל המבנה המיוחד של הדפנות

.המיקרופיברילות הבדיקה עם ריאגנט קובלט איששה את ההשערה: בתאים שהיו באור, מצאנו גרגירי משקע של

משמע שהיה בהם ריכוז גבוה של יוני אשלגן. בתאים שהושמו קודם-התגובה עם הריאגנט הנ"ל כמעט ולא מצאנו משקעים של התגובה בתוך תאי הסגירה, אלא בעיקר,לכן בחושך, לעומת זאת

להם בצורה מפוזרת ולא מרוכזת. צהמחו

ומכאן שכניסת אשלגן לתאי הסגירה מביאה לפתיחת הפיוניות ויציאתו מביאה לסגירתן כך שניתן יותר בסביבה האפידרמלית העוטפת אותם.רחב ופיזור אשלגן בתאי הסגירה פחותלמצוא

ג':השפעת ההורמון הצמחי 3 ניסוי ABAעל פיוניותהקדמה:

ABAאחד מהורמוני הצמח המסונתזים על ידו בצורה טבעית. וא ה והוא מהווה למעשה סיגנל, ההורמון מופרש בד"כ במצב של עקה -מאזור השורש לכיוון הנצר

.לסגירת הפיוניות ע"מ שהצמח יצמצם את איבוד המים שלו בטרנספירציה )דיות( ההורמון מהווה גם מאיץ של תרדמת זרע \האטת תהליך הנביטה( וכן גורם להאטת קצב חלוקת

תאים. בעקת מים הנגרמת בשל טרנספירציה מוגברת, עולה קצב הגעת ההורמון מן השורשים אל החלק

העליון של הצמח, דבר הגורם להצטברות של ההורמון באזור העלווה. מפעיל שרשרת תהליכים, שהמשותף להם -העלאת יוני ABAעם קליטתו ע'י רצפטור, ההורמון

הסידן )שכאמור גורמת לסגירת הפיוניות(:א. עליה במי חמצן ובסופראוקסיד הגורמת לפתיחת תעלות סידן.

שפותח תעלות סידן בחללית.cADPr – הגורמת לעלייה ב NO –ב. עליה ב – המפרק פוספוליפיד מזורחן ,C שגורם לשפעול האנזים פוספוליפז ,G ג. עליה בכמות חלבוןPIP2 המכיל פוספטידיל-אינוזיטול. אחד מתוצרי הפירוק, אינוזיטול טריס פוספט )IP3( פועל כשליח משני הפותח תעלות סידן בקרומי מאגרים תוך תאיים בטונופלט ויתכן שגם ברשת

פעיל אף הוא בשחרור יוני סידן מתוך המאגרים – IP6 – האנדופלסמטית. תוצר פירוק נוסף.הפנימיים

:שיטה

( על סגירת הפיוניות. הבדיקהABAשיטה זו בודקת את השפעת ההורמון חומצה אבסיסית ).ABAנעשתה ע"י השריית פיסות אפידרמיס בתמיסת בופר עם

. ABAבקבוצת הביקורת השרינו פיסות אפידרמיס בתמיסת בופר ללא דקות עד לסגירת רוב הפיוניות בשדה10בדקנו את אחוז הפיוניות הפתוחות במרווחי זמן של

הנבחר בקבוצת הניסוי.

:תוצאות

: תוצאות אחוזי הפיוניות הפתוחות כפונקציה של הזמן, בנוכחות 3 טבלה מס' ABA

  אחוז תאים פתוחים

באור

זמן)דקות

)

תמיסתABA

0.1mM בבופר

בופרבלבד

השפעת ABA על פתיחת הפיוניות כפונקציה של זמן

0

20

40

60

80

100

120

0 5 10 15 20

זמן )דקות(

תיו

ונפי

הל

שה

חתי

פז

חוא

ABA + בופר

ABA בופר ללא

0100100

10100100

206.6688.88

: השפעת אבא על פתיחה לאורך הזמן 3 גרף מס

010

20

בופר בלבד

ABA+בופר

0

50

100

]Min[ זמן

אחוז הפיוניות

אחוז הפיוניות הפתוחות כפונקציה של הזמן

אבא זה רקניתן לראות שלאורך זמן יש ירידה בכמות הפיוניות הפתוחות בפיסות שטופלו בא.ב.א. .באנגלית מכוון שחומצה אבסיסית לא בדיוק יוצא א.ב.א

:דיון ומסקנות

על פתיחה וסגירה של הפיוניות בצמח. ABAהשפעת ABAבניסוי הודגמה סגירת פיוניות בנוכחות של ההורמון

בקבוצת הבקרה נשאר מספר הפיוניות הפתוחות ,שהושרו רק בבופר , כמעט באותו איזור ערכים. השפעה ודאית על מנגנון סגירת הפיוניות.ABAמכאן שלהורמון

השערת הניסוי: ההורמון הצמחי הנ"ל הינו גורם )סיגנל( לסגירת הפיוניות.

נצפה לראות כי תאי הסגירה של פיונית שהושמו קודם לכן באור )כלומר הפיוניות פתוחות(, והמשיכו להיות מוארים יסגרו. בעוד שתאים ששהו בחושך לפני כן לאABAהועברו לתמיסת

היות ורוב הפיוניות שלהן כבר סגורות.ABAיושפעו כמעט מ

גרמה לסגירת הפיוניות.ABAתוצאות הניסוי איששו את השערתנו ואכן כפונקציה של הזמן . ABAבבופר אחוז הפיוניות נשאר קבוע ולא השתנה לאורך הזמן – מעיד על השפעת

סיכום

המומסים תנועת שבעלה,לבין התאים למערך האור שנותן האות בין הקשר הודגם הנ"ל בניסוי ההבדלים על דגש תוך הפיונית של ופתיחה סגירתה ובעקבותם הסוגרים ומהתאים אל

השונים. התאים שבין הקרדינלייםהפיונית. וסגירת פתיחת עמם ויחד המים תנועת לבין האשלגן יוני נוכחות שבין הקשר הודגםהנ"ל. להורמון בתגובה פיוניות של סגירה והודגמה aba הצמחי ההורמון השפעת נבחנה לבסוף

עמיר מיכי93 ציונכם

בהצלחה!