معلومة

A3. نقل السكريات - علم الأحياء

A3. نقل السكريات - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

اللاكتوز - يمكن نقل اللاكتوز إلى E. يتم إنشاء التدرج البروتوني بواسطة مركب نقل الإلكترون في الغشاء الذي يثبطه السيانيد ، والذي يذكرنا بمركب السيتوكروم C أوكسيديز في أوكسفوس.

الشكل: نقل اللاكتوز

الجلوكوز - يمكن نقل الجلوكوز إلى خلايا حدود الفرشاة المبطنة للأمعاء الدقيقة التي يتم تشغيلها بواسطة ناقل متحرك للصوديوم.

الشكل: نقل الجلوكوز

المساهمون

  • البروفيسور هنري جاكوبوسكي (كلية سانت بنديكت / جامعة سانت جون)

A3. نقل السكريات - علم الأحياء

  • ASU الصفحة الرئيسية
    • الأخبار و الأحداث
    • أكاديميون
    • بحث
    • ألعاب القوى
    • الخريجين
    • إعطاء
    • رئيس
    • حول جامعة ولاية أريزونا
    • الآداب والعلوم
    • عمل
    • التصميم والفنون
    • تعليم
    • هندسة
    • العقود الآجلة العالمية
    • متخرج
    • الحلول الصحية
    • مرتبة الشرف
    • الصحافة
    • قانون
    • التمريض والابتكار الصحي
    • الخدمة العامة والحلول المجتمعية
    • الكلية الجامعية
    • مدرسة ثندربيرد للإدارة العالمية
    • خريطة
    • تيمبي
    • غرب
    • كلية الفنون التطبيقية
    • وسط مدينة فينيكس
    • عبر الإنترنت وممتدة
    • بحيرة هافاسو
    • SkySong
    • حديقة البحوث
    • واشنطن العاصمة.
    • الصين
    • بت علم الأحياء
    • مكتشف الطيور
    • مستودع الجسم
    • صفحات التلوين
    • التجارب والأنشطة
    • الألعاب والمحاكاة
    • كيف
    • الألغاز
    • الإختبارات
    • اختبارات في لغات أخرى
    • الواقع الافتراضي (VR)


    تحرير جينوم كريسبر / كاس وتربية النباتات بدقة في الزراعة

    كونلينج تشين ، يانبينج وانج ، روي زانج ، هواوي زانج ، كايكسيا جاو
    المجلد. 70 ، 2019

    الملخص

    هناك حاجة ماسة للإنتاج الزراعي المحسن من خلال تكنولوجيا التربية المبتكرة لزيادة الوصول إلى الأطعمة المغذية في جميع أنحاء العالم. تتيح التطورات الحديثة في تحرير الجينوم CRISPR / Cas إمكانية التعديل الفعال المستهدف في معظم المحاصيل ، وبالتالي فهي واعدة. اقرأ أكثر

    الشكل 1: مقارنة بين طرق التربية المستخدمة في الزراعة الحديثة. التربية الخليطة: تحسين سمة (على سبيل المثال ، مقاومة المرض) من خلال عبور خط متلقي النخبة مع خط المانح والانتقاء.

    الشكل 2: أنظمة كريسبر / كاس لتحرير الجينوم والتلاعبات الأخرى. (أ) نظامان CRISPR / Cas مستخدمان لهندسة جينوم النبات: Cas9 و Cpf1. (ب) يمكن تحرير الجينوم باستخدام أنظمة CRISPR / Cas.

    الشكل 3: آليات تحرير القاعدة. (أ) استراتيجية تحرير قاعدة C-to-T بوساطة البنك المركزي المصري. تشمل حالات نزع الأمين rAPOBEC1 و hAID و PmCDA1 و hA3A. (ب) استراتيجية تحرير قاعدة A-to-G بوساطة ABE. الدمينة.

    الشكل 4: إستراتيجيات تسليم أنظمة CRISPR / Cas إلى المصانع. (أ) طرق التوصيل التقليدية لـ CRISPR / Cas DNA مقترنة بمبيدات الأعشاب أو اختيار المضادات الحيوية. يمكن الحصول على نباتات خالية من الجينات.

    الشكل 5: نظرة عامة على التطبيقات المحتملة القائمة على كريسبر / كاس لتربية النباتات. يركز تحسين سمات المحاصيل بوساطة كريسبر / كاس بشكل أساسي على المحصول والجودة والمقاومة الحيوية وغير الحيوية. (أ) CR.

    الشكل 6: استراتيجيات التسليم المثالية. (اللوحات العلوية) تحسينات في أنظمة التوصيل الحالية وتنظيم الجينات التطورية للتغلب على قيود الأنواع وتسريع خطوة زراعة الأنسجة.


    A3. نقل السكريات - علم الأحياء

    تُظهر الرسوم المتحركة "بيولوجيا النبات" ثلاث عمليات رئيسية في بيولوجيا النبات - التنفس والبناء الضوئي ، ونمو الخلايا والتمايز ، ونقل السكر والماء - في سياق كائن حي كامل. نشعر أن هذه الرسوم المتحركة لها قيمة خاصة في تذكير الطلاب بأن العمليات المختلفة التي تحدث في المصنع مترابطة. ومع ذلك ، إذا كنت تفضل ذلك ، يمكنك مشاهدة الرسوم المتحركة الفردية عبر الروابط أدناه.

    نقل الماء والسكر في النباتات

    تغطي هذه الرسوم المتحركة نقل النبات ، وتوضح كيفية انتقال الماء عبر النبات ، وكيفية توزيع السكريات حول النبات. يمكن أن يكون هذا مرتبطًا بالرسوم المتحركة الثانية ، حول التمثيل الضوئي والتنفس.

    التنفس والتركيب الضوئي

    تغطي هذه الرسوم المتحركة الموضوعات الرئيسية المتعلقة بالبناء الضوئي والتنفس ، مع التركيز بشكل خاص على التغلب على بعض المفاهيم الخاطئة الشائعة بين طلاب علم الأحياء في المرحلة الثانوية وما بعد 16. يمكن أن يكون هذا مرتبطًا بالرسوم المتحركة الأولى ، حول النقل في النباتات.

    النمو والانقسام والتمايز في النباتات

    يوضح هذا الرسم المتحرك عمليات النمو في النباتات على المستوى الخلوي. يوضح كيف يحدث النمو في مناطق معينة داخل النبات ، وكيف تنقسم الخلايا عن طريق الانقسام ، وكيف تصبح الخلايا متخصصة في الأنسجة المختلفة (التمايز).


    ناقلات الأدوية في تطوير مقاومة الأدوية المتعددة في سرطان القولون والمستقيم

    عائلة الناقل ABC

    ناقلات شرائط ربط ATP (ABC) هي عائلة كبيرة وواسعة الانتشار من البروتينات في جميع الكائنات الحية من الميكروبات إلى البشر. إنهم ينقلون ركائزهم إما داخل الخلايا أو خارجها ، من خلال العمل كمستوردين ومصدرين ، على التوالي. في حين أن ناقلات ABC بدائية النواة يمكن أن تعمل إما كمستوردين أو مصدرين ، فإن ناقلات ABC حقيقية النواة هي في الغالب من المصدرين. في البشر ، تكون ناقلات ABC عبارة عن ناقلات دفق تعتمد على الطاقة ، والتي تستخدم ATP في عملية النقل لتنظيم المستويات الخلوية للهرمونات ، والدهون ، والأيضات ، والغريب الحيوي ، والجزيئات الصغيرة الأخرى عن طريق ضخها خارج الخلايا عبر غشاء الخلية [ 13]. تحتوي جميع ناقلات ABC على بنية أساسية تتكون من مجالين عبر الغشاء (TMDs) للتعرف على الركيزة وتسهيل الانتقال ومجالين ربط للنيوكليوتيدات (NBDs) لربط ATP لتوفير الطاقة. في حقيقيات النوى ، توجد ناقلات ABC إما كناقلات كاملة مع جميع المجالات الأربعة الموجودة على بولي ببتيد واحد أو نصف ناقلات حيث يحتوي كل من البولي ببتيدات على TMD و NBD شريك لتشكيل homo- أو مغاير. تم تقديم نظام تسمية موحد في أوائل عام 2000 لتسمية وترقيم جميع ناقلات ABC. في هذا النظام ، يتم تجميع جينات الناقل ABC في سبع عائلات فرعية ، والتي تستند إلى التشابه في بنية الجينات ، وتماثل التسلسل وترتيب NBDs و TMDs (http://nutrigene.4t.com/humanabc.htm) [ 14 ، 15].

    بالنظر إلى أن هذه الناقلات تلعب أدوارًا فسيولوجية حاسمة ، فمن المعروف أن فقدان وظيفة ناقل ABC معين عن طريق طفرة السلالة الجرثومية يسبب عددًا من الأمراض الوراثية [16] ، بما في ذلك التليف الكيسي (ABCC7) ، الورم الكاذب المرن (ABCC6) ، سيتوستيروليميا (ABCG5 و ABCG8) ، والتنكس البقعي Stargardt (ABCA4) ، ومرض طنجة (ABCA1) ، وحثل الغدة الكظرية المرتبط بالكروموسوم X (ABCD1 و ABCD2).


    العمليات العضوية والاستقلابية

    مارك هانيكين. باتريس هامل ، في The Chlamydomonas Sourcebook ، 2009

    أ. مقدمة

    تشكل ناقلات ABC عائلة كبيرة وواسعة الانتشار من الناقلات التي تشارك في مجموعة واسعة من العمليات الفسيولوجية. يتم تنشيط عملية النقل بواسطة ATP (تمت المراجعة في Holland et al. ، 2003). يمكن تقسيم ناقلات ABC إلى عدة عائلات فرعية بناءً على أوجه التشابه البنيوية (Decottignies and Goffeau، 1997 Sánchez-Fernández et al.، 2001 Dean et al.، 2003 Rea، 2007). هنا ، عرض كلاميدوموناس ستقتصر العائلة الفائقة لنقل ABC على أعضاء العائلات الفرعية MRP و ATM / HMT لأن أفراد هذه العائلات الفرعية يساهمون في نقل المعادن في النباتات و S. cerevisiae. كلاميدوموناس يشفر أيضًا أحد أقارب بروتينات ABC بدائية النواة (Eitinger et al. ، 2005 Rodionov et al. ، 2006).


    يزيد ABA و GA3 تخصيص الكربون في أعضاء مختلفة من نباتات العنب عن طريق إحداث تراكم الكربوهيدرات غير الهيكلية في الأوراق ، وتعزيز منطقة اللحاء والتعبير عن ناقلات السكر

    تعتمد جودة العنب في صناعة النبيذ على تراكم السكر والتمثيل الغذائي في التوت. تم الإبلاغ عن حمض الأبسيسيك (ABA) والجبريلين (GAs) للتحكم في تخصيص السكر في المحاصيل المهمة اقتصاديًا ، على الرغم من أن الآليات المعنية لا تزال غير معروفة. اختبرت الدراسة الحالية ما إذا كان ABA و gibberellin A3 (GA3) يعززان تخصيص الكربون في ثمار العنب عن طريق تعديل تحميل اللحاء ومنطقة اللحاء والتعبير عن ناقلات السكر في الأوراق والتوت. Vitis vinifera cv. تم رش نباتات Malbec بمحلول ABA و GA3. تم فحص كمية السكريات الذائبة في الأوراق والتوت المتعلقة بالتمثيل الضوئي في ثلاث نقاط من نمو التوت: ما قبل الطحالب ، والطيور الكاملة ، وما بعد الطحينة. تم فحص مستويات النشا ونشاط الأميليز في الأوراق ، والتعبير الجيني لناقلات السكر في الأوراق والتوت وتشريح اللحاء. تم تسريع تراكم الجلوكوز والفركتوز في التوت في النباتات المعالجة بـ ABA في مرحلة الطحال الكامل ، والذي ارتبط بتعزيز Vitis vinifera HEXOSE TRANSPORTER 2 (VvHT2) و Vitis vinifera HEXOSE TRANSPORTER 6 (VvHT6) التعبير الجيني ، وزيادة اللحاء المساحة ومحتوى السكروز في الأوراق. من ناحية أخرى ، زاد GA3 من كمية المواد المدمجة الضوئية التي يتم تسليمها إلى الساق وبالتالي زيادة نمو نسيج الخشب. في الختام ، كان تحفيز نقل السكر بواسطة ABA و GA3 إلى التوت والسيقان ، على التوالي ، بسبب تراكم الكربوهيدرات غير الهيكلية في الأوراق ، والتعديلات في أنسجة اللحاء والتعديل في التعبير الجيني لناقلات السكر.


    محتويات

    يشارك نظام إنزيم الفوسفوتانسفيراز في نقل العديد من السكريات إلى البكتيريا ، بما في ذلك الجلوكوز والمانوز والفركتوز والسيلوبيوز. نقاط يمكن أن تختلف السكريات بين المجموعات البكتيرية ، مما يعكس أنسب مصادر الكربون المتاحة في البيئة التي نشأت فيها كل مجموعة. في الإشريكية القولونية، هناك 21 ناقلًا مختلفًا (أي بروتينات IIC ، يتم دمجها أحيانًا في بروتينات IIA و / أو IIB ، انظر الشكل) والتي تحدد خصوصية الاستيراد. من هؤلاء ، 7 ينتمون إلى عائلة الفركتوز (Fru) ، و 7 ينتمون إلى عائلة الجلوكوز (Glc) ، و 7 ينتمون إلى عائلات PTS Permease الأخرى. [5]

    مجموعة الفوسفوريل على PEP يتم نقله في النهاية إلى السكر المستورد عبر عدة بروتينات. يتم نقل مجموعة الفسفوريل إلى إنزيم E I (إي) ، بروتين الهيستيدين (HPr, بروتين مستقر للحرارة) وإنزيم E II (EII) إلى بقايا الهيستيدين المحفوظة ، بينما في الإنزيم E II B (EIIB) عادةً ما يتم نقل مجموعة الفسفوريل إلى بقايا السيستين ونادرًا ما يتم نقلها إلى الهيستيدين. [6]

    في عملية الجلوكوز نقاط نقل البكتيريا المعوية ، PEP ينقل الفوسفوريل إلى بقايا الهيستيدين إي. إي بدوره الفوسفات إلى HPr. من عند HPr يتم نقل الفوسفوريل إلى EIIA. EIIA خاص بالجلوكوز وينقل كذلك مجموعة الفسفوريل إلى غشاء جوكستامبراني EIIB. أخيرا، EIIB فسفوريلات الجلوكوز لأنه يعبر غشاء البلازما من خلال إنزيم الغشاء II C (EIIC) ، وتشكيل الجلوكوز 6 فوسفات. [6] تكمن فائدة تحويل الجلوكوز إلى جلوكوز 6 فوسفات في أنه لن يتسرب خارج الخلية ، وبالتالي توفير تدرج تركيز أحادي الاتجاه للجلوكوز. ال HPr أمر شائع في أنظمة نقل الفوسفوتراز للركائز الأخرى المذكورة سابقًا ، كما هو الحال في المنبع إي. [7]

    البروتينات المصب HPr تميل إلى الاختلاف بين السكريات المختلفة. إن نقل مجموعة الفوسفات إلى الركيزة بمجرد استيرادها من خلال ناقل الغشاء يمنع الناقل من التعرف على الركيزة مرة أخرى ، وبالتالي الحفاظ على تدرج التركيز الذي يفضل استيراد المزيد من الركيزة من خلال الناقل.

    النوعية. في العديد من البكتيريا ، توجد أربع مجموعات مختلفة من بروتينات IIA و IIB و IIC ، كل منها خاص بسكر معين (الجلوكوز ، المانيتول ، المانوز ، اللاكتوز / الشيتوبيوز). لجعل الأمور أكثر تعقيدًا ، يمكن دمج IIA مع IIB لتشكيل بروتين واحد مع مجالين ، أو قد يتم دمج IIB مع IIC (الناقل) ، أيضًا مع مجالين. [8]

    اللائحة. مع نظام نقل الجلوكوز الفوسفوترياز ، فإن حالة الفسفرة هي EIIA يمكن أن يكون لها وظائف تنظيمية. على سبيل المثال ، في تركيزات منخفضة من الجلوكوز فسفرة EIIA يتراكم وهذا ينشط إنزيم أدينيلات المرتبط بالغشاء. ترتفع مستويات AMP الحلقية داخل الخلايا ومن ثم تنشط قبعة (بروتين منشط catabolite) ، والذي يشارك في نظام قمع الهدم ، المعروف أيضًا باسم تأثير الجلوكوز. عندما يكون تركيز الجلوكوز مرتفعًا ، EIIA يتم نزع الفسفرة منه في الغالب وهذا يسمح له بتثبيط إنزيم الأدينيلات ، الجلسرين كيناز ، نفاذية اللاكتوز ، ونفاذية المالتوز. وهكذا ، وكذلك PEP يعتبر نظام النقل الجماعي وسيلة فعالة لاستيراد الركائز إلى البكتيريا ، كما أنه يربط هذا النقل بتنظيم البروتينات الأخرى ذات الصلة.

    تم حل الهياكل ثلاثية الأبعاد لأمثلة لجميع المجمعات السيتوبلازمية القابلة للذوبان من PTS بواسطة G. عناصر هيكلية مختلفة تمامًا ، مع الاستفادة من أسطح الربط الكبيرة ذات التكرار الجوهري ، واستغلال اللدونة التوافقية للسلسلة الجانبية. [8]


    خصائص وتكوين السائل الدماغي النخاعي الطبيعي

    بوليولات

    البوليولات عبارة عن كحول سكري منتشر في كل مكان ، يتكون عن طريق تقليل الألدوز والكيتوز أثناء التمثيل الغذائي للكربوهيدرات الوسيط. ميو- يشارك إينوزيتول في نقل الإشارة عند إطلاقه من الفوسفوليبيدات مثل إينوزيتول-1،4،5-تراي فوسفات ، والمانيتول والسوربيتول عبارة عن أوسموليت عضوي. إن وظيفة polyols الأخرى في أنسجة الثدييات غير معروفة بخلاف ذلك ، على الرغم من أن الدراسات قد بذلت جهودًا كبيرة لتحديدها في البلازما البشرية العادية و CSF. شيتي وآخرون. أبلغت عن تركيزات البوليول التالية في السائل الدماغي الشوكي لـ 12 من البالغين الأصحاء: ميو-ينوزيتول ، 23.97 ± 3.90 ميكروغرام / مل 1.5-أنهيدروسوربيتول ، 15.32 ± 3.54 ميكروغرام / مل أرابيتول ، 3.72 ± 0.87 ميكروغرام / مل ريبيتول ، 0.57 ± 0.11 ميكروغرام / مل غالاكتيتول ، 0.33 ± 0.12 ميكروغرام / مل سوربيتول ، 2.37 ± 0.64 ميكروغرام / مل ومانيتول ، 0.84 ± 0.24 ميكروغرام / مل. تم الإبلاغ عن 97 تركيزات مماثلة CSF في دراسات أخرى. 96 علاوة على ذلك ، تحتوي كل هذه المركبات على CSF: نسب تركيز البلازما أكبر من 1.0 (معظمها أعلى من 5.0) 97 وهذا يشير إلى أنه يتم نقل البوليولات بسرعة إلى CSF ، أو على الأرجح يتم إنتاجها داخل الدماغ أو في الضفيرة المشيمية . فيما عدا ميو-inositol ، تتشكل البوليولات في خطوة واحدة لتخفيض السكريات المقابلة لها ، مما يعني أن سلائفها تنقلب بسرعة كبيرة في الدماغ. تم مؤخرًا وصف خطأ فطري في عملية التمثيل الغذائي يسبب ارتفاع مستويات السائل النخاعي والبوليول في الدماغ واعتلال بيضاء الدماغ. 98


    أدخل الفيزياء

    المخاليط Racemic هي خليط 50/50 من الأيزومرين. ولكن هناك سبب للاعتقاد بأنه في نظامنا النجمي ، يوجد في الواقع تفضيل طفيف للطاقة لأحد الأيزومرات على الآخر. لفهم هذا التفضيل ، علينا أن نتعمق في درب التبانة.

    مجرتنا لها دوران لولبي واتجاه مغناطيسي. يؤدي هذا إلى قيام الغبار الكوني باستقطاب الضوء بشكل دائري في اتجاه واحد. أساسًا ، نظرًا لأن الضوء عبارة عن موجة ثنائية الأبعاد ، فسوف ينتشر في شكل حلزون. يتسبب الغبار الكوني في دوران هذا اللولب بشكل تفضيلي في اتجاه واحد.

    هذا الضوء المستقطب دائريًا يحلل الأحماض الأمينية D أكثر من الأحماض الأمينية L ، لذا فإن الأحماض الأمينية L أكثر استقرارًا. ويدعم ذلك دراسات النيازك والمذنبات. تفضل المادة الكونية ، على الأقل في مجرة ​​درب التبانة ، الأحماض الأمينية L بسبب الاستقطاب الدائري للضوء.

    تفسير مادي آخر لتفضيل أيزومر على الآخر له علاقة بالقوة الكهروضعيفة. هناك أربع قوى أساسية تحكم الفيزياء: الجاذبية ، والكهرومغناطيسية ، والقوة النووية القوية ، والقوة الكهروضعيفة (المعروفة أيضًا باسم القوة النووية الضعيفة). الثلاثة الأولى هي achiral: فهي تؤثر على أيزومرات L و D بنفس الطريقة. ومع ذلك ، تتأثر القوة الكهربية الضعيفة بالكرالية. تتحكم القوة الكهروضعيفة في التحلل الإشعاعي للذرات والجزيئات. في هذا الاضمحلال ، لا يتم الحفاظ على التكافؤ في الكون دائمًا. أثناء تحلل بيتا ، تفضل الإلكترونات المنبعثة نوعًا واحدًا من السبين. يؤدي دوران الإلكترونات مرة أخرى إلى تحلل الأحماض الأمينية D أكثر من الأحماض الأمينية L ، مما يتسبب في تحول توازن الجزيئات لصالح L-isomer.

    يساهم كل من الضوء المستقطب والاضمحلال الكهروضعيف في تفضيل طفيف لأحد الأيزومرات على الآخر في مجرتنا. ومع ذلك ، في المخطط الكبير للأشياء ، لا يكفي هذا التناقض لشرح سبب استخدام كل شكل من أشكال الحياة للسكريات D والأحماض الأمينية فقط. يجب أن يكون هناك شيء أكثر. الأمر الذي يقودنا إلى ...


    A3. نقل السكريات - علم الأحياء

    مختبر مسبق : اقرأ المواد التالية:

    مقدمة
    أحد الأحداث المرتبطة بالربيع هو إنتاج شراب القيقب من نسغ شجرة القيقب السكر (أيسر سكاروم اهوار.). هذه العملية ، التي اكتشفها الأمريكيون الأصليون في الأصل ، هي واحدة من المحاصيل القليلة نسبيًا الفريدة من نوعها في أمريكا الشمالية وهي واحدة من أقدم المحاصيل الأمريكية (ويليتس ، 1958). صنع رهبان القديس يوحنا شرابًا منذ عام 1942 ، عندما قام الرهبان ، بسبب نقص السكر أثناء الحرب ، بقطع 150 شجرة وجمع 1440 جالونًا من النسغ وغليها في محل الشموع لصنع أول 45 جالونًا. من شراب القيقب النقي. استمر تقليد الربيع هذا حتى الوقت الحاضر. خلال معمل اليوم سوف نزور عملية سانت جون للسكر القيقب ونتعلم المزيد عن هذه الطقوس الرهبانية.

    كيمياء النسغ
    عندما يتم استغلال شجرة قيقب السكر ، يتدفق النسغ من الحفرة. ستنتج الحنفية الواحدة حوالي 10 جالونات من النسغ لكل منها وتنتج ما يقرب من ربع جالون من الشراب الجاهز. يحتوي النسغ على السكروز وكمية ضئيلة من السكريات القليلة بما في ذلك رافينوز (ويليتس ، 1958). عادة ما يكون تركيز السكروز في النسغ 2-3 ٪ ، على الرغم من أنه يمكن أن يتراوح من 0.5 - 10 ٪ (Kozlowski & amp Pallardy ، 1997). يمكن أن تؤثر الظروف البيئية على محصول السكر. الأشجار المزروعة بالرطوبة والأسمدة الكافية تنتج غلات أعلى من الأشجار في التربة غير الخصبة والظروف الجافة. يكون محصول النسغ أقل أيضًا إذا تم نزع الأوراق في الموسم السابق. تنتج الأشجار ذات التاج المكشوف كميات أكبر من النسغ مقارنة بالأشجار المزروعة في ظروف مزدحمة - ويفترض أن ذلك يرجع إلى الميزة الناتجة عن التمثيل الضوئي (Kozlowski & amp Pallardy ، 1997).

    تشمل المركبات العضوية الأخرى في النسغ الأحماض العضوية والأحماض الأمينية والأميدات والأمونيا والببتيدات. الأحماض العضوية في النسغ تشمل الماليك (0.21٪) ، الستريك (0.002٪) ، وآثار من السكسينيك والفوماريك والعديد من الأحماض الأخرى. إجمالي محتوى الرماد (المعدني) للعصارة هو 0.66٪. تشمل المعادن الشائعة البوتاسيوم (0.26٪) والكالسيوم (0.07٪) وأكسيد السيليكون (0.02٪) وكميات أقل من المنجنيز والصوديوم والمغنيسيوم (ويليتس ، 1958).

    صنع الشراب
    لصنع شراب القيقب ، تتركز النسغ عن طريق الغليان لإنتاج محلول يجب أن يحتوي بشكل قانوني على 66.7٪ سكر أو كثافة محددة تبلغ 66.5 درجة بريكس أو 36 درجة باوم. في الممارسة العملية ، يستخدم صانع الشراب مقياس كثافة السوائل لقياس كثافة الشراب. طريقة بديلة هي مراقبة درجة الحرارة - ينتهي الشراب عندما يغلي عند 7 فهرنهايت فوق نقطة غليان الماء.

    يستغرق حوالي 40 جالونًا من النسغ لإنتاج جالون واحد من الشراب. وبالتالي ، هناك نسبة 40 إلى واحد من العصارة إلى الشراب. كلما قلت هذه النسبة كان ذلك أفضل لأنه يعني أن هناك حاجة لغليان أقل لإنتاج جالون من الشراب. في سانت جون ، يبلغ متوسط ​​نسبة العصارة / الشراب 40 بالضبط تقريبًا. ومع ذلك ، في بداية الموسم تكون نسبة العصارة / الشراب أعلى قليلاً (50 أو 60 إلى 1) ولكنها تنخفض مع نهاية الموسم. سبب حدوث ذلك هو أن تركيز السكر في النسغ يختلف باختلاف الموسم.

    لتقدير عدد جالونات النسغ اللازمة لإنتاج جالون من الشراب (نسبة النسغ إلى الشراب) ، يمكن لصانع الشراب استخدام قاعدة 86 (ويليتس ، 1958) التي يتم التعبير عنها رياضيًا على النحو التالي:

    المعادلة 1 : جالون من النسغ لكل جالون من الشراب = 86 / [تركيز سكر النسغ]

    هذه المعادلة مشتقة من حقيقة أن الشراب الجاهز يحتوي على 86.3٪ مواد صلبة. وهكذا ، لحساب كمية النسغ المطلوبة لإنتاج جالون واحد من الشراب ، قسّم 86 على تركيز السكر في النسغ. على سبيل المثال ، عادةً ما يكون تركيز السكر في الأشجار في سانت جون 2.0٪. وبالتالي ، وفقًا لقاعدة 86 ، سيستغرق الأمر حوالي 43 جالونًا من النسغ (86/2 = 43) لصنع جالون واحد من الشراب. أو بعبارة أخرى ، يجب أن تغلي 42 جالونًا من الماء لتترك جالونًا واحدًا من شراب القيقب (ويليتس ، 1958).

    يمكننا إعادة ترتيب المعادلة 1 لاستخدامها لتقدير تركيز السكر في النسغ على النحو التالي:

    المعادلة 2: [تركيز سكر النسغ] = 86 / (جالون ساب / جال شراب)

    على سبيل المثال ، إذا وجدنا أننا طهينا 40 جالونًا بالضبط من النسغ لإنتاج جالون واحد من الشراب ، فسنعلم أن تركيز السكر في النسغ كان حوالي 2.15٪ ([سكر النسغ] = 86/40).

    عصارة القيقب لها القليل من نكهة القيقب. النكهة المميزة للشراب ناتجة عن التسخين الذي يغير بعض المواد الكيميائية النيتروجينية في النسغ (كرامر ، 1983). يرجع جزء من نكهة شراب القيقب إلى الفانيلين والفيورانون ، وكلما كان الشراب أكثر قتامة كلما زاد الفورانون وقوة الطعم.

    أثناء عملية الغليان ، تشكل المعادن والمواد الأخرى غير القابلة للذوبان رواسب ، تسمى السكر والقطرات ، والتي يجب تصفيتها وإزالتها من الشراب النهائي. المكون الرئيسي لرمل السكر هو مالات الكالسيوم (ويليتس ، 1958).

    تدفق النسغ
    يتطلب تدفق النسغ ليالٍ باردة (أقل من درجة التجمد) تليها أيام دافئة. في وسط مينيسوتا ، يتدفق النسغ عادةً بشكل أفضل من منتصف مارس إلى منتصف أبريل على الرغم من أنه يمكن أن يتدفق في أي وقت تكون فيه الأشجار نائمة من أكتوبر إلى أواخر أبريل (كرامر وكوزلوفسكي ، 1960). يتوقف تدفق النسغ عندما تتوسع البراعم وتتطور الأوراق (مارفن ، 1958). سيتوقف التدفق أيضًا إذا كانت درجة الحرارة أعلى أو أقل من درجة التجمد باستمرار أو إذا لم تعد درجات الحرارة ليلا أقل من درجة التجمد (كرامر وكوزلوفسكي ، 1960). في الليل هناك القليل من تدفق النسغ. مع ارتفاع درجة حرارة اليوم ، يبدأ تدفق النسغ. بحلول الظهيرة ، حدث ما يقرب من 60 ٪ من التدفق وبدأ التدفق في الانخفاض (كرامر ، 1983). يبدو أن درجة حرارة الليلة السابقة هي أحد أهم عوامل التدفق (مارفن ، 1958).

    شرح فسيولوجي لتدفق النسغ
    أولاً ، دعنا نتصدى لمفهوم خاطئ شائع حول تدفق النسغ. منذ المدرسة الابتدائية ، علمنا أن نسيج الخشب ينقل الماء من الجذور إلى الأجزاء الهوائية من النبات بينما ينقل اللحاء السكريات والمواد العضوية الأخرى. على الرغم من أن هذا صحيح ، فقد أدى إلى فكرة خاطئة مفادها أن عصارة القيقب الغنية بالسكروز تتم إزالتها من اللحاء - وهذا خطأ. تأتي عصارة القيقب التي تقطر من فوضى في الشجرة من نسيج الخشب. في الواقع ، هذه هي المرة الوحيدة خلال العام التي يكون فيها السائل في نسيج الخشب غنيًا بالسكروز وهو استثناء للحكمة التي حصلنا عليها في المدرسة الابتدائية.

    سبب تدفق نسغ القيقب معقد وفهمنا للعملية حديث نسبيًا. لا يرتبط تدفق النسغ بالعملية العادية (نظرية التماسك والتوتر) التي يتم من خلالها نقل المياه في السيقان خلال موسم النمو (Kozlowski & amp Pallardy ، 1997). وفقًا لنموذج التماسك والتوتر ، يُسحب الماء بشكل أساسي ويُسحب من خلال النبات أثناء تبخره (النتح) من أسطح الأوراق. من الواضح أن هذا لا يمكن أن يكون مهمًا لتدفق نسغ القيقب نظرًا لأن: (1) تفتقر أشجار القيقب إلى الأوراق خلال الفترة الزمنية التي يتدفق فيها النسغ و (2) نسيج الخشب في الأشجار التي تنضح وتنقل المياه تحت ضغط سلبي (أو توتر) ، ليس ضغطًا إيجابيًا كما يتم قياسه في سيقان القيقب أثناء تدفق النسغ.

    لا يرتبط تدفق النسغ بضغط الجذر. النباتات علبة تولد ضغوطًا كبيرة للجذر يمكن أن تلعب دورًا في حركة المياه. في بعض الأنواع ، مثل البتولا (بيتولا sp.) والعنب (فيتيس sp.) ، العصارة التي تتدفق من الجروح أو الجروح في الساق في الربيع هي نتيجة لضغط الجذر. يزيد ضغط الجذر من ضغط الساق مما يؤدي إلى تدفق النسغ. ومع ذلك ، ضغط الجذر ليس مسؤول عن تدفق نسغ القيقب (Marvin، 1958 Kramer، 1983 Kozlowski & amp Pallardy، 1997). ضغط الجذر غائب في أشجار القيقب ، حتى عندما يكون هناك ضغط ساق (Kozlowski & amp Pallardy ، 1997).

    لذا ، إذا لم يتم تضمين ضغط الجذر وآليات نقل المياه العادية ، فما الذي يسبب تدفق النسغ؟ يبدو أن العامل الحاسم مرتبط بالملاحظة القديمة بأن تدفق النسغ يتطلب أيامًا دافئة وليالٍ باردة. يجب أن تمر السيقان بدورة تجميد-تذويب لتدفق النسغ. عندما تُعطى قطع من سيقان القيقب مصدرًا للمياه ثم توضع في دورة تجميد ذوبان الجليد ، فإنها تظهر تدفق النسغ. خلال فترة البرد ، ينخفض ​​ضغط الساق ويمتص الساق الماء (Kozlowski & amp Pallardy ، 1997).

    عندما تبرد درجة الحرارة ، تذوب الغازات الموجودة في نسيج الخشب ويقل الضغط. هذا يسحب الماء من الخلايا المجاورة والتي بدورها يتم إعادة تعبئتها بواسطة الماء الذي يمتص من الخلايا المجاورة وفي النهاية من الجذر. مع استمرار انخفاض درجة الحرارة ، يتجمد الماء على طول الجدران الداخلية لخلايا نسيج الخشب المجوف وفي الفراغات بين الخلايا. يتشكل الجليد الإضافي مع تبخر الماء من الخلايا المحيطة ، مثل تكوين الصقيع في صباح شتوي ضبابي. عند اكتمال تكوين الجليد ، يتم ضغط الغازات المتبقية في الجذع وحبسها في الجليد. مع ارتفاع درجة الحرارة ، يذوب الجليد وتتوسع الغازات المضغوطة بالثلج مما يجبر النسغ على الخروج من الساق (Tyree ، 2001).

    تشرح هذه الفرضية سبب الحاجة إلى درجات حرارة التجميد والذوبان ولماذا يتبع تدفق النسغ دائمًا إعادة امتصاص الماء (مارفن ، 1958). ومع ذلك ، فإنه لا يفسر لماذا يتطلب تدفق النسغ: (1) السكروز في النسغ ، و (2) الخلايا الحية. من الممكن أن يكون كلاهما ضروريًا للتنفس الخلوي الذي ينتج عنه ثاني أكسيد الكربون. قد يكون هذا الغاز هو المكون الرئيسي للغازات التي تخضع للتمدد والانكماش الحراري أثناء دورة تجميد الذوبان (مارفن ، 1958 كرامر ، 1983).

    السكريات الموجودة في النسغ مشتقة من الكربوهيدرات التي تراكمت في الساق خلال الموسم السابق (كرامر وكوزلوفسكي ، 1960). يتم تحويلها إلى نشا عندما يصبح الطقس بارداً في الخريف. يتحلل النشا الموجود في خلايا الأشعة الحية إلى السكروز مع ارتفاع درجة الحرارة في الربيع. ثم يتم دفع النسغ السكرية في نسيج الخشب (ميلبورن ، 1979).

    لماذا القيقب؟
    يعد إنتاج عصارة الربيع ظاهرة نادرة نسبيًا ، وتحدث في القيقب (جنس ايسر) وعدد قليل من الآخرين. إذن ، ما هو حول القيقب؟ وفقا للدكتور ميل تايري (2001) فإن توزيع النسغ والغاز في سيقان القيقب هو العامل الحاسم. الأنواع مثل سكر القيقب والجوز (Juglans cinerea) التي تحتوي على خلايا ليفية مملوءة بالهواء وأوعية مملوءة بالماء سوف تحلب النسغ. في المقابل ، الأنواع التي لا تحلب النسغ ، مثل الصفصاف (ساليكس) ، أسبن (حور) ، الدردار (أولموس) ، الرماد (فراكسينوس) والبلوط (Quercus) ، تحتوي على أوعية مملوءة بالغاز وألياف مملوءة بالماء.

    شراب / عصارة من الأنواع الأخرى
    كما ذكرنا سابقًا ، عندما يتم تقليم العنب أو البتولا في أواخر الربيع ، فإنها ستخرج منه نسغًا. هذه العملية لا تعتمد على درجة الحرارة كما هو الحال بالنسبة لإنتاج النسغ من أشجار القيقب ويرجع ذلك إلى ضغط الجذر. بسبب كمية النزيف التي يمكن أن تحدث ، يجب تجنب تقليم كروم العنب في أواخر الربيع. يمكن صنع الشراب من خشب البتولا ، وهو منتج مهم تجاريًا في بعض المناطق.

    شراب هيكوري هو شراب سكري منكه بمستخلص لحاء شجبارك هيكوري (كاريا أوفاتا). يتم جمع اللحاء واستخراجه وتصفيته وتعتيقه.

    تغير المناخ
    تشير الدلائل بقوة إلى أن المناخ العالمي يتغير. تشير النماذج المناخية إلى أن الشتاء في منطقة البحيرات العظمى من المرجح أن يكون أكثر دفئًا ورطوبة. تتمثل إحدى مزايا هذا الاتجاه في الاحتباس الحراري في أنه يمكن أن يمتد منطقة إنتاج شراب القيقب إلى الغرب في الولاية. تقع مينيسوتا حاليًا على الطرف الغربي من نطاق أشجار القيقب السكري.

    • كيف يرتبط تدفق النسغ بدرجة الحرارة؟
    • ما أنواع الملوثات الميكروبية التي تنمو في النسغ؟
    • ما هي أنواع الحشرات التي تنجذب إلى النسغ؟
    • هل تختلف الأشجار المختلفة في تدفق النسغ؟
    • هل تختلف الأشجار في مدة تدفق النسغ؟
    • هل تختلف درجات الحرارة التي يحدث فيها التدفق؟
    • هل يحتوي النسغ على خلايا؟
    • ما هي الأنواع التي تنتج النسغ مع أعلى تركيز للسكر؟
    • هل معدل تدفق النسغ يختلف باختلاف الأنواع؟
    • هل تركيز السكر في النسغ أعلى في الأشجار الكبيرة أم الصغيرة؟
    • هل تركيز السكر أكبر في الجذع أم في الأغصان؟
    • هل يؤثر ارتفاع الشجرة على تركيز السكر أو تدفق النسغ؟
    • هل تركيز السكر في النسغ أو معدل تدفق النسغ منتظم على طول ارتفاع الشجرة؟
    1. اطبع وأكمل الاختبار عبر الإنترنت.
    2. أكمل تمرين القيقب
    3. قم بإعداد ملخص للتجربة المصغرة التي نجريها في الميدان.


    استشهد الأدب والمراجع :

    • بار ، جيسي. إنتاج شراب القيقب في جامعة سانت جون. التاريخ والاستدامة (ملف pdf العملي للدراسات البيئية)
    • كليفلاند ، مارك (1987) شراب القيقب في الفناء الخلفي الخاص بك. متطوعة في مينيسوتا. مارس - أبريل ، ص 9 - 14.
    • Coons ، CF (1975) إدارة شجر السكر لمنتجي شراب القيقب. وزارة الموارد الطبيعية ، أونتاريو.
    • Davis، MB، K Walker، S Sugita (2001) تغير المناخ وسكر القيقب. مين ميبل نيوز ، ديسمبر ، ص 6-7.
    • هاربورن ، ج. ب. (1973) طرق الكيمياء النباتية. تشابمان وهال ، نيويورك.
    • Holan، F. (1986) Sugaring Made Simple. مجلة الدولة13: 38- 45.
    • هيوستن دي آر ، ألن دي سي ، لاشانس دي (1990) إدارة شوغاربوش: دليل للحفاظ على صحة الأشجار. محطة التجارب الحرجية الشمالية الشرقية ، التقرير الفني العام NE - 129.
    • Kozlowski، TT and Pallardy، SG. (1997) فسيولوجيا النباتات الخشبية. المطبعة الأكاديمية ، نيويورك.
    • والتر كيففر ، OSB - كيف نصنع شراب القيقب في سانت جونز
    • كرامر ، ب.ت.كوزلوفسكي (1960) فسيولوجيا الأشجار. ماكجرو هيل ، نيويورك.
    • كرامر ، ب. (1983) العلاقات المائية للنباتات. المطبعة الأكاديمية ، نيويورك.
    • مارتن ، ج. (1958) فسيولوجيا تدفق نسغ القيقب. في فسيولوجيا أشجار الغابات. ك. ثيمان ، أد. رونالد برس ، نيويورك.
    • ميلبورن ، ج. (1979) تدفق المياه في النباتات. Longman Group Ltd. ، لندن.
    • يقترب ، H. and S. Nearing (1970) كتاب سكر القيقب. كتب شوكن ، نيويورك.
    • ريتشاردسون ، م. (1968) النقل في النباتات. إدوارد أرنولد ، لندن.
    • روس ، سي (1974) دليل مختبر فسيولوجيا النبات. وادزورث للنشر ، كاليفورنيا.
    • Saupe ، SG (2005) & quot The Maple Syrup Crystal Ball & quot مواسم ساجاتاجان 8: 4 (ربيع)
    • Saupe، SG (2005) تم نشر صورة فوتوغرافية (جمع شراب القيقب) آبي بانر المجلد 5 (2): 19.
    • Saupe، SG (2006) ببليوغرافيا بالمقالات حول عملية شراب القيقب في سانت جون. على الخط: http://www.employees.csbsju.edu/ssaupe/essays/maple_bibliography.htm
    • Saupe، S.G. (2006) صنع شراب القيقب في سانت جونز: السجلات تظهر التحولات في "الأعمال اللزجة". & quot منابع. مجلة كلية CSB / SJU 23:25 - 38. (pdf)
    • Saupe، SG (2006) هل يتدفق النسغ بشكل أفضل خلال الأسبوع المقدس؟ شراب القيقب، 18 أ (3): 29 - 33. (pdf)
    • Saupe، SG (2006) شراب القيقب: أحلى تقاليد سانت جون في فصل الربيع. ارسلت الى فهم الوطن. (بي دي إف)
    • Tyree، M (2001) الفصل 3. تدفق المياه في النباتات. مخطوطة غير منشورة.
    • شراب بنكهة الفانيليا ومرق اللحم البقري. أخبار العلوم 143: 158.
    • فوجت ، سي. شراب القيقب محلي الصنع. خدمة تمديد جامعة مينيسوتا.
    • فوجت ، سي. تحديد أشجار القيقب لإنتاج العصير. جامعة. من خدمة تمديد مينيسوتا
    • Willits ، CO (1958) دليل منتجي Maple-Sirup. وزارة الزراعة الأمريكية. دليل الزراعة 134.
    • دليل منتجي شراب القيقب - جامعة ولاية أوهايو
    • موقع ويب جامعة سانت جون شراب القيقب
    • جامعة فيرمونت - مركز أبحاث بروكتور مابل
    • ملحق فيرمونت الزراعى - موقع ويب مابل بيدجز
    • ورقة جمع بيانات Maple Sap - 2001
    • ورقة جمع بيانات القيقب ساب - 2002

    آخر تحديث: 01/07/2009 حقوق الطبع والنشر لشركة SG Saupe


    شاهد الفيديو: الأحياء إثرائي - صف 10 - السكريات المتعددة (قد 2022).