up
Search      menu
گیاه شناسی :: مقاله برگ گياه PDF
QR code - برگ گياه

برگ گياه

فيزيک در برگ گياه

● روش کوآنتومي گياهان براي افزايش کارايي
مقدار کل انرژي خورشيدي که به زمين مي رسد بسيار زياد است. گياهان نزديک به ۹۵ درصد از ۱۰۱۷ ژول انرژي خورشيدي را که در هر ثانيه به زمين مي رسد، جذب مي کنند.
تبديل انرژي خورشيدي به کربوهيدرات ها در يک ميليارديم ثانيه صورت مي گيرد و بدين ترتيب از هدر رفتن انرژي به شکل گرما جلوگيري مي شود. تا مدت ها قبل هنر گياهان در مهار انرژي خورشيدي در پرده اي از ابهام بود. اما هم اکنون زيست فيزيکدان هاي دانشگاه کاليفرنياي برکلي نشان داده اند که گياهان براي جذب قسمت اعظم انرژي خورشيدي از اصل محاسبات کوآنتومي استفاده مي کنند (اين اصل به پاسخ هاي مختلف در يک زمان اشاره مي کند) تا کارايي خود را به حداکثر مقدار ممکن برسانند.
«جورج انگل» زيست فيزيکدان و هم گروهي هايش، باکتري سولفور سبز («Chlorobium tepidum» يکي از قديمي ترين فتوسنتزکنندگان روي زمين) را در ۷۷ درجه کلوين (منهاي ۳۲۱ درجه فارنهايت) فريز کرده و در ادامه فوراني از نور ليزر را در مدت زمان کوتاهي به آن تاباندند. پژوهشگران توانستند با دستکاري اين امواج ليزر، جريان انرژي را درون سيستم فتوسنتزي اين باکتري رديابي کنند.
«انگل» در اين باره مي گويد؛ «ما هميشه دوست داشتيم بفهميم پس از ورود انرژي به سيستم فتوسنتز گياه چه بر سرش مي آيد. هنگامي که شما در ميان بوته ها حرکت مي کنيد ممکن است به سمت چپ يا راست منحرف شويد، اما گياهان اينگونه عمل نمي کنند. آنها بدون اينکه کوچک ترين برخوردي با يکديگر داشته باشند مرتباً به سمت چپ يا راست منحرف شده و در آن واحد مي توانند در هر دو جهت حرکت کنند و با کارايي بالا مسيرهاي مختلفي را کشف کنند.»
از طرف ديگر، گياهان از اصول مکانيسم هاي کوآنتومي براي انتقال انرژي از يک کروموفور (مولکول فتوسنتزکننده) به کروموفور ديگر استفاده مي کنند. انرژي خورشيد با کمک اين کروموفورها جابه جا شده و در نهايت به جايي مي رسد که مرکز واکنش ناميده مي شود. عمل فتوسنتز در مرکز واکنش انجام مي شود.
ذرات انرژي همانند امواج رفتار مي کنند. انگل مي گويد؛ «ما به شواهد بسيار قانع کننده اي از حرکت موجي شکل انرژي در ميان اين ترکيب هاي فتوسنتزکننده دست يافتيم.» نتايج اين تحقيقات در شماره اخير مجله نيچر چاپ شده است.
به کارگيري اين فرآيندها به گياهان امکان مي دهد با کارايي بسيار بالايي انرژي نور خورشيد را جذب کنند. لازم به يادآوري است که تمامي گياهان از اين مکانيسم براي انتقال انرژي استفاده مي کنند. پژوهشگراني که درصدد تقليد عمل فتوسنتز در محيط آزمايشگاه هستند، قادر خواهند بود با کمک اين مکانيسم فتوسنتز را شبيه سازي کنند.
چنين چيزي قبلاً نيز در مورد سلول هاي فتوولتائيک صورت گرفته است. اين سلول ها قادرند با انرژي خورشيدي الکتريسيته توليد کنند. لازم به ذکر است که با استفاده از اين روش انتقال انرژي با کارايي بسيار بالاتري صورت خواهد گرفت. اما اينکه چگونه اين کار صورت مي گيرد سوالي است که به راحتي نمي توان به آن جواب داد.
● سلول فتوولتائيک
فتوولتائيک اصطلاحي است عمومي براي فناوري هايي که انرژي خورشيد را با استفاده از يک ماده جامد نيمه هادي مستقيم به الکتريسيته تبديل مي کنند. اين سيستم ها از سلول هاي خورشيدي از جنس سيليسيوم يا مواد ديگر (از قبيل آرسنيد گاليوم) و قطعات الکترونيکي حالت جامد استفاده مي کنند و در آنها شمار اجزاي متحرک کم يا هيچ است.
اين سلول ها از بخش هاي استانداردي تشکيل شده است که مي توان آنها را در يکديگر ادغام کرد و سيستم هايي با اندازه هاي متفاوت ساخت. بنابراين مي توان بازده نيرو را با موارد استفاده دلخواه تطابق داد. وقتي آفتاب به سلول مي تابد موجب جريان الکترون در سيستم هاي برق شده و الکتريسيته توليد مي کند.
● سازگاري براي کارايي
با توجه به موارد گفته شده تنها سوالي که باقي مي ماند چگونگي انجام اين واکنش در ساختمان پروتئيني گياه است. ساختمان پروتئيني گياه مي بايست براي نقل و انتقال انرژي ميان کروموفورها سازگاري لازم را پيدا کند تا از هدر رفتن انرژي به صورت گرما جلوگيري شود. اينکه چگونه اين سازگاري صورت مي گيرد و چگونه کنترل مي شود، مبحثي است که در حال حاضر چيز زيادي درباره آن نمي دانيم. در داخل هر برگ بهاره سيستمي وجود دارد که گياه را قادر مي سازد از محاسبات کوآنتومي سريع و کارا بهره گرفته و نقش کليدي را در ذخيره انرژي زمين بازي کند.

همانند معماري منحصر به فرد و آميخته با نظم باغ ايراني، گونه‌هاي گياهي موجود در آن نيز منحصر بفرد بوده‌اند. در باغ ايراني همچنانكه معماري با اصول و قوا ...

capparis spinosal يا caperbush يک گياه مفيد و زيبا در خانواده capparidaceae است. (۲)spinosa به جفت اسپين هاي قلابي در قاعده هر ساقه اطلاق مي شود. (۳) ...

مينوز لکه گرد و مينوز لکه تاولي مينوز لکه گرد Leucopterascitella مينوز لکه گرد (Lep: Lyontiidae) اين حشره تاکنون در استانهاي تهران، مرکزي، گرگان، منطق ...

زوفا يکي از مهمترين گياهان دارويي و ادويه اي به شمار مي رود . از دم کرده پيکر رويشي اين گياه براي درمان بيماريهاي مربوط به دستگاه تنفس مانند سرفه ، سي ...

گياه سيب (Malus domestica) از اعضاي زيرخانواده پوموييده و تيره گل سرخ است. گلابي، به و ازگيل نيز همانند سيب در همين تيره قرار مي گيرند. جنس مالوس دست ...

گياه سيب (Malus domestica) از اعضاي زيرخانواده پوموييده و تيره گل سرخ است. گلابي، به و ازگيل نيز همانند سيب در همين تيره قرار مي گيرند. جنس مالوس دست ...

گياه بامبوي خوش يمن، طي مدت کوتاهي توانسته است جايگاه ارزشمندي بين فروشگاه هاي گياهان آبي بادي و دوستداران آنها بازکند. اگر هنوز موفق به خريدن اين گي ...

گياه صبر زرد با نام علمي (آلوئه ورا) Aloevera از جمله با ارزش ترين گياهان نادر دنياست. که صدها سال پيش از ميلاد مورد توجه و استفاده بشر بوده است. از د ...

دانلود نسخه PDF - برگ گياه