Transcript اضغط هنا
Chapter 32 Plant Nutrition and Transport الباب الثاني والثالثون التغذية والنقل في النبات PowerPoint Lectures for Biology: Concepts & Connections, Sixth Edition Campbell, Reece, Taylor, Simon, and Dickey Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. Lecture by Richard L. Myers Translated by Nabih A. Baeshen THE UPTAKE AND TRANSPORT OF PLANT NUTRIENTS امتصاص ونقل المواد الغذائية للنبات Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 32.1 Plants acquire their nutrients from soil and air تحصل النباتات على ما تحتاجه من المواد الغذائية من التربة والهواء Plants take up carbon dioxide from the air to produce sugars via photosynthesis; oxygen is produced as a product of photosynthesis ; يمتص النبات ثاني أكسيد الكربون من الهواء إلنتاج السكر عبر عملية البناء الضوئي وينتج األكسجين من هذه العملية Plants obtain water, minerals, and some oxygen from the soil وبعض األكسجين من التربة, المعادن, يحصل النبات على الماء Using simple sugars as an energy source and as building blocks, plants convert the inorganic molecules they take up into the organic molecules of living plant tissue يقوم النبات بتحويل, وباستخدام السكاكر البسيطة كمصدر للطاقة ووحدات بناء الجزيئات غير العضوية التي يمتصها إلى الجزيئات العضوية المكونة لألنسجة النباتية الحية Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 32.1 Plants acquire their nutrients from soil and air تحصل النباتات على ما تحتاجه من المواد الغذائية من التربة والهواء Inorganic molecules taken up by plants ما يمتصه النبات من الجزيئات غير العضوية CO2 ثاني أكسيد الكربون – Carbon dioxide – Nitrogen النيتروجين – Magnesium الماغنسيوم – Phosphorus الفسفور Organic molecules produced by plants ما ينتجه النبات من الجزيئات العضوية Minerals O2 – Carbohydrates الكربوهيدرات – Lipids الليبيدات – Proteins البروتينات H2O – Nucleic acids األحماض النووية Uptake of nutrients by a plant امتصاص النبات للمواد الغذائية 32.2 The plasma membranes of root cells control solute uptake يتحكم الغشاء البالزمي للخاليا الجذرية في امتصاص المواد الذائبة Minerals taken up by plant roots are in a watery solution المعادن التي تمتصها جذور النبات تكون في محلول مائي Water and minerals are absorbed through the epidermis of the root and must be taken up by root cells before they enter the xylem تمتص بشرة الجذر الماء والمواد المعدنية والتي يجب أن تمتصها الخاليا الجذرية قبل دخولها إلى نسيج الخشب Selective permeability of the plasma membrane of root cells controls what minerals enter the xylem تتحكم النفاذية االنتقائية للغشاء البالزمي للخاليا الجذرية فيا يدخل إلى نسيج الخشب من معادن Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 32.2 The plasma membranes of root cells control solute uptake يتحكم الغشاء البالزمي للخاليا الجذرية في امتصاص المواد الذائبة There are two pathways by which water and minerals enter the xylem يوجد مساران يدخل بهما الماء والمعادن إلى نسيج الخشب – Intracellular route: water and solutes are selectively taken up by a root epidermal cell, usually a root hair, and transported from cell to cell through plasmodesmata بعملية, والتي عادة ما تكون شعيرة جذرية,– المسار بين الخلوي – تقوم خلية البشرة الجذرية وتنقلها من خلية إلى خلية عبر الخيوط البالزمية,االمتصاص االنتقائي للماء والمواد الذائبة – Extracellular route: water and solutes pass into the root in the porous cell walls of root cells; they do not enter any cell plasma membrane until they reach the root endodermis – المسار خارج الخلوي – يمر الماء والمواد الذائبة إلى الجذر في الجدران الخلوية المثقبة ال تدخل عبر أي غشاء بالزمي خلوي حتى تصل إلى البشرة الداخلية للجذر: للخاليا الجذرية Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 32.2 The plasma membranes of root cells control solute uptake يتحكم الغشاء البالزمي للخاليا الجذرية في امتصاص المواد الذائبة The cells of the endodermis contain a waxy barrier called the Casparian strip تحتوي خاليا البشرة الداخلية على حاجز شمعي يسمي شريط كاسبار – Water and solutes that have entered the root without crossing a cell plasma membrane are blocked يتم احتجاز الماء والمواد الذائبة التي دخلت إلى الجذر دون عبورها بالغشاء البالزمي الخلوي – Specialized cells of the endodermis take up water and minerals selectively وتقوم الخاليا المتخصصة من البشرة الداخلية بامتصاص الماء والمعادن بصورة انتقائية – – – The Casparian strip regulates uptake of minerals that enter the root via the extracellular route خلوي-ينظم شريط كاسبار امتصاص المعادن التي تدخل الجذر عبر المسار الخارج Animation: Transport in Roots Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. – Root hair Epidermis Cortex Phloem Key Dermal tissue system Ground tissue system Vascular tissue system Xylem Casparian strip Endodermis Root hairs of radish seedling شعيرات جذرية لبادرة الفجل Extracellular route, via cell walls; stopped by Casparian strip Casparian strip Xylem Root hair Plasmodesmata Routes of water and solutes from soil to root xylem مسارات الماء والمواد الذائبة من التربة لنسيج الخشب في الجذر Intracellular route, via cell interiors, through plasmodesmata Epidermis Endodermis Cortex 32.3 Transpiration pulls water up xylem vessels النتح يسحب الماء إلى أعلى أوعية نسيج الخشب Xylem sap is the solution carried up through a plant in tracheids and vessel elements عصارة نسيج الخشب هي المحلول ينتقل إلى أعلي النبات بالقصيبات والعناصر الوعائية Xylem sap is pulled up through roots and shoots to the leaves يتم سحب عصارة نسيج الخشب إلى أعلى الجذور والسيقان ومنها إلى األوراق Evaporation of water from the surface of leaves, called transpiration, is the driving force for the movement of xylem sap وهي القوة المحركة لعصارة نسيج الخشب,يسمي تبخر الماء من سطح األوراق بعملية النتح Water’s cohesion and adhesion allow water to be pulled up to the top of the highest trees القوة التماسكية والتالصقية للماء تسمح بسحب الماء إلى قمة أطول األشجار Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 32.3 Transpiration pulls water up xylem vessels النتح يسحب الماء إلى أعلى أوعية نسيج الخشب Transpiration-cohesion-tension mechanism آلية النتح – التماسك – التوتر السطحي – Water’s cohesion describes its ability to stick to itself تصف القوة التماسكية للماء قدرته على االتصاق ببعضه البعض – Water’s adhesion describes its ability to stick to other surfaces; water adheres to the inner surface of xylem cells ويصف تالصق الماء قدرته على االلتصاق باألسطح األخرى; يلتصق الماء بالسطح الداخلي لخاليا نسيج الخشب – – A steep diffusion gradient pulls water molecules from the surface of leaves into much drier air يسحب تدرج االنتشار شديد االنحدار جزيئات الماء من سطح األوراق إلى الهواء األكثر جفافا ً منها – – – The air’s pull on water creates a tension that pulls on water in the xylem; since water is cohesive, it is pulled along, much as when a person sucks on a straw تخلق عملية سحب الهواء للماء توتر سطحي والذي يسحب بدوره الماء في نسيج الخشب; وحيث أن الماء بنفس طريقة سحب االنسان للسوائل عبر المصاص, فإنه يتم سحبه بصورة مستمرة,متماسك Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. – عصارة نسيج الخشب Xylem sap خاليا النسيج الوسطي Mesophyll cells Air space within leaf فراغ هوائي في الورقة ثغر Stoma هواء خارجي Outside air 1 Water molecule جزيء الماء 2 Cohesion by Hydrogen bonding التماسك بالروابط الهيدروجينية Xylem Cells خاليا نسيج الخشب Cohesion in the xylem التماسك في نسيج الخشب 3 شعرة جذرية Root hair حبيبات التربة Soil particle الماء Water Water uptake from soil امتصاص الماء من التربة 32.4 Guard cells control transpiration تتحكم الخاليا الحارسة في عملية النتح Plants must open pores in leaves called stomata to allow CO2 to enter for photosynthesis يجب أن يفتح النبات مسام في األوراق والتي تسمي الثغور لتسمح بدخول ثاني أكسيد الكربون لعملية البناء الضوئي Water evaporates from the surface of leaves through stomata يتبخر الماء من سطح األوراق عبر الثغور Paired guard cells surround each stoma يحاط كل ثغر بخليتين حارسة Guard cells can regulate the amount of water lost from leaves by changing shape and closing the stomatal pore تستطيع الخاليا الحارسة تنظيم كمية الماء المفقود من األوراق بتغيير شكلها وإغالق مسام الثغر Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 32.4 Guard cells control transpiration تتحكم الخاليا الحارسة في عملية النتح Stomata open when guard cells take up water تنفتح الثغور عندما تمتص الخاليا الحارسة الماء – Potassium is actively taken up by guard cells from nearby cells تمتص الخاليا الحارسة البوتاسيوم من الخاليا المجاورة بعملية النقل النشط – – The bowing of the guard cells causes the pore of the stoma to open يتسبب انحناء الخاليا الحارسة في فتح ثقب الثغر – Uneven cell walls of guard cells causes them to bow when water is taken up سمك في انحناء الخاليا الحارسة عند امتصاصها للماء ُ وتتسبب الجدران غير المتساوية ال – – This creates an osmotic gradient and water follows ويخلق ذلك تدرج أوزموزي ويتدفق الماء – – When guard cells lose K+ ions, the guard cells become flaccid and the stoma closes عندما تفقد الخاليا الحارسة أيونات البوتاسيوم فإنها تصبح مترهلة وتغلق الثغور Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. الثغر مفتوح Stoma opening الثغر مغلق Stoma closing Less K+ inside guard cell نقص البوتاسيوم داخل الخلية الحارسة Night time أثناء الليل High CO2 زيادة ثاني أكسيد الكربون Natural Rhythms إيقاعات طبيعية Guard cells H2O الثغر Stoma H2O More K+ inside guard cell زيادة البوتاسيوم داخل الخلية الحارسة Day time أثناء النهار Low CO2 نقص ثاني أكسيد الكربون Natural Rhythms إيقاعات طبيعية الخاليا الحارسة Guard cells H2O H2O H2O الثغر Stoma H2O H2O K+ Vacuole فجوة عصارية H2O H2O H2O How guard cells control stomata كيف تتحكم الخاليا الحارسة في الثغور 32.5 Phloem transports sugars ينقل اللحاء السكاكر Phloem transports the products of photosynthesis throughout the plant يقوم اللحاء بنقل منتجات البناء الضوئي في جميع أجزاء النبات – Phloem is composed of long tubes of sieve tube members stacked end to end – يتألف اللحاء من أنابيب غربالية طويلة متراصة فوق بعضها البعض الواحدة تلو األخرى – Phloem sap moves through sieve plates in sieve tube members – تتحرك عصارة اللحاء خالل الصفائح الغربالية في األنابيب الغربالية – Phloem sap is composed of sucrose and other solutes such as ions, amino acids, and hormones األحماض األمينية والهرمونات,– وتتكون عصارة اللحاء من سكر القصب وبعض المواد الذائبة مثل األيونات – Sugars are carried through phloem from sources to sinks – يتم حمل السكاكر خالل اللحاء من مصادر االنتاج إلى أعضاء استهالكها أو تخزينها Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 32.5 Phloem transports sugars ينقل اللحاء السكاكر A sugar source is a plant organ that is a net producer of sugar via photosynthesis or breakdown of starch مصدر السكر هو عضو نباتي يقوم بإنتاج السكر بواسطة عملية البناء الضوئي أو بتحليل النشا – Leaves produce sugars via photosynthesis تقوم األوراق بإنتاج السكر بواسطة عملية البناء الضوئي – – Roots and other storage organs produce sugar via breakdown of starch تنتج الجذور و أعضاء التخزين األخرى السكر بواسطة تحليل النشا – A sugar sink is a plant organ that is a net consumer of sugar or one that stores starch حوض السكر هو عضو نباتي يستهلك السكر أو يقوم بتخزين النشا – Growing organs use sugar in cellular respiration تستخدم األعضاء النامية السكر للقيام بعملية التنفس الخلوي – – Roots and other organs store unused sugars as starch تختزن الجذور واألعضاء األخرى السكر غير المستهلك على هيئة نشا Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. – 32.5 Phloem transports sugars ينقل اللحاء السكاكر The pressure flow mechanism آلية تدفق الضغط – At sources, sugars are actively loaded into sieve tube members يتم تحميل السكر بعملية النقل النشط في األنابيب الغربالية,– في المصادر – High solute concentration caused by the sugar in sieve tubes causes water to rush in from nearby xylem cells – التركيز العالي للمواد الذائبة الذي يسببه السكر في األنابيب الغربالية يؤدي إلى اندفاع الماء إليها من خاليا نسيج الخشب المجاورة – Flow of water into sieve tubes increases pressure at sources – يزيد تدفق الماء في األنابيب الغربالية الضغط في المصادر – At sinks, sugars are unloaded from sieve tubes and solute concentration decreases; water is lost and pressure is low يتم تفريغ السكر من األنابيب الغربالية مما يؤدي على انخفاض تركيز المواد الذائبة,– في األحواض ومن ثم يتم فقدان الماء وينخفض الضغط – The pressure gradient drives rapid movement of sugars from sources to sinks – ويقود تدرج الضغط حركة سريعة للسكر من المصادر إلى األحواض Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. تركيز سكر عالى تركيز ماء عالى مصدر السكر High sugar concentration High water pressure Sugar source Xylem الخشب Phloem اللحاء 1 Sugar 2 سكر Water ماء Source cell خلية مصدر Sieve plate صفيحة غربالية تدفق الضغط في لحاء النبات من مصدر السكر إلى حوض السكر (وعودة الماء إلى المصدر عبر )الخشب Sugar sink Sink cell حوض السكر خلية حوضية 3 Sugar سكر Low sugar Concentration تركيز سكر منخفض Low water pressure تركيز ماء منخفض 4 Water ماء Pressure flow in plant phloem from a sugar source to a sugar sink (and the return of water to the source via xylem) PLANT NUTRIENTS AND THE SOIL المواد الغذائية للنبات وعالقتها بالتربة Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 32.6 Plant health depends on a complete diet of essential inorganic nutrients تعتمد صحة النبات على نظام غذائي كامل من المواد الغذائية غير العضوية الضرورية Essential elements are those that a plant must obtain to complete its life cycle of growth and reproductive success العناصر الضرورية هي تلك المواد التي يجب للنبات الحصول عليها ليكمل دورة حياته من النمو والتكاثر الناجح There are 17 elements essential to plant growth and reproduction عنصر ضروري لنمو وتكاثر النبات17 هناك – Macronutrients—plants require relatively large amounts of these elements – المواد الغذائية الكبري – يحتاج النبات كميات كبيرة نسبيا ً من هذه العناصر – Micronutrients—plants require relatively small amounts of these elements – المواد الغذائية الصغري – يحتاج النبات كميات صغيرة نسبيا ً من هذه العناصر Both types of nutrients have vital functions يؤدي كال النوعين وظائف حيوية في النبات Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 32.6 Plant health depends on a complete diet of essential inorganic nutrients تعتمد صحة النبات على نظام غذائي كامل من المواد الغذائية غير العضوية الضرورية Macronutrients—components of organic molecules المواد الغذائية الكبري – هي مكونات الجزيئات العضوية – Carbon الكربون – Hydrogen الهيدروجين – Oxygen األكسجين Make up 98% of plant dry weight – Nitrogen النيتروجين من الوزن الجاف للنبات%98 تمثل – Sulfur الكبريت – Phosphorus الفسفور – Potassium البوتاسيوم – Calcium الكالسيوم – Magnesium الماغنسيوم Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 32.6 Plant health depends on a complete diet of essential inorganic nutrients تعتمد صحة النبات على نظام غذائي كامل من المواد الغذائية غير العضوية الضرورية Micronutrients—often act as cofactors المواد الغذائية الصغري – غالبا ً ما تقوم بدور العوامل المرافقة – Chlorine الكلورين – Iron الحديد – Manganese المنجنيز – Boron البورون – Zinc الزنك – Copper النحاس – Nickel النيكل – Molybdenum المولبدينم Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 32.8 Fertile soil supports plant growth تدعم التربة الخصبة نمو النبات Soils are affected by geography and climate تتأثر التربة بالعوامل الجغرافية والمناخية Soil horizons are layers of soil with different characteristics إن آفاق التربة هي طبقات التربة ذات السمات والخصائص المختلفة – A horizon—topsoil subject to weathering; layer contains humus (decayed organic matter) and many soil organisms – الطبقة العلوية للتربة ُمعرضة لعوامل التعرية;هي الطبقة التي تحتوي علىA – األفق الدُبال (مادة عضوية متحللة) والعديد من الكائنات الحية التي تحيا بالتربة – B horizon—clay and dissolved elements – طين وعناصر ذائبةB – األفق – C horizon—rocks of the “parent material” from which soil is formed صخور ”الطبقة األم“ التي تتكون منها التربة-C – األفق Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. Animation: How Plants Obtain Minerals from Soil A B C Three soil horizons visible beneath grass طبقات التربة الثالثة كما ترى تحت الحشائش PLANT NUTRITION AND SYMBIOSIS التغذية النباتية والتكافل Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 32.12 Most plants depend on bacteria to supply nitrogen تعتمد معظم النباتات على البكتيريا لمدها بما تحتاجه من النيتروجين Most of the nitrogen in the biosphere is in the atmosphere as N2 gas إن معظم النيتروجين الموجود في المحيط الحيوي يكون على هيئة غاز النيتروجين في الغالف الجوي Plants can only absorb nitrogen as ammonium or nitrates from the soil; they cannot absorb it from air يمكن للنبات أن يمتص النيتروجين على هيئة األمونيوم أو النيترات فقط من التربة;إال أنه ال يستطيع ذلك من الهواء Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 32.12 Most plants depend on bacteria to supply nitrogen تعتمد معظم النباتات على البكتيريا لمدها بما تحتاجه من النيتروجين Soil bacteria can convert N2 gas from the air into forms usable by plants via several processes إن بكتيريا التربة باستطاعتها تحويل غاز النيتروجين من الهواء إلى هيئات يمكن للنبات أن يستخدمها بعدة عمليات – Nitrogen fixation—N2 is converted to ammonia – تثبيت النيتروجين –تحويل النيروجين إلى األمونيا – Amonification—conversion of organic matter into ammonium – التأميُن – تحويل المادة العضوية إلى أمونيوم – Nitrification—conversion of ammonium to nitrates, the form most often taken up by plants وهي الهيئة التي يمتصها النبات في أغلب األحيان,– النترتة – تحويل األمونيوم إلى نترات Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. Atmosphere الغالف الجوي N2 Soil التربة The roles of bacteria in supplying nitrogen to plants دور البكتيريا في إمداد النبات بالتيروجين Amino acids, etc. N2 الخ,أحماض أمينية Nitrogen-fixing Bacteria البكتريا المثبتة للنيتروجين NH4+ H+ NH3 مادةOrganic عضويةmaterial Ammonifying Bacteria بكتريا التأميُن NH4+ (ammonium) األمونيوم Nitrifying Bacteria بكتريا النترتة NO3– (nitrate) النترات Root جذر 32.14 The plant kingdom includes epiphytes, parasites, and carnivores تشتمل المملكة النباتية على النباتات المعالقة والطفيلية وأكالت اللحوم Epiphytes – Grow anchored on other plants – Absorb water and minerals from rain Parasites النباتات المعالقة تنمو مثبتا ً على النباتات األخري تمتص الماء والمواد المعدنية من المطر- النباتات الطفيلية Roots tap into the host plant’s vascular system تخترق جذورها الجهاز الوعائي للبنات العائل– Incapable of photosynthesis غير قادرة على البناء الضوئي– Absorb organic molecules from host plant تمتص الجزيئات العضوية من النبات العائل- Carnivores النباتات آكالت اللحوم – Trap and digest small animals such as insects تصطاد وتهضم الحيوانات الصغيرة مثل الحشرات– Absorb inorganic elements from prey تمتص العناصر الغير عضوية من الفريسة– Found in nutrient poor environments توجد في البيئات الفقيرة للمواد الغذائيةCopyright © 2009 Pearson Education, Inc. النباتات المعالقة Epiphytes النباتات الطفيلية Parasites Orchids, a type of epiphyte, growing on the trunk of a tree نبات أراشيد ،أحد أنواع النباتات المعالقة ،ينمو على جذع شجرة النباتات آكالت اللحوم Carnivores Dodder growing on a pickleweed نبات الهالوك ينمو على العشب الحمضي A Venus’ flytrap digesting a fly مصيدة حشرات نبات الفينوس تقوم بهضم الحشرة التي اصطادتها Chapter 21 Nutrition and Digestion الباب الحادي والعشرون التغذية و الهضم PowerPoint Lectures for Biology: Concepts & Connections, Sixth Edition Campbell, Reece, Taylor, Simon, and Dickey Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. Lecture by Richard L. Myers Translated by Nabih A. Baeshen OBTAINING AND PROCESSING FOOD الحصول على الطعام وكيفية التعامل معه Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 21.1 Animals ingest their food in a variety of ways تتناول الحيوانات طعامها بعدة طرق Most animals have one of three kinds of diets تتبع معظم الحيوانات احدى طرق الطعام الثالث – Herbivores, plant-eaters—cattle, snails, sea urchins قنافذ البحر, الحلزونات, اكالت النباتات – مثل االبقار, – اكالت االعشاب – Carnivores, meat-eaters—lions, hawks, spiders العناكب, الصقور, – اكالت اللحوم – االسود – Omnivores, eating both plants and other animals—humans, roaches, raccoons, crows الغربان, الراكونات, الصراصير, تأكل كال من النبات و الحيوان – االنسان, – مزدوجة التغذية Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 21.1 Animals ingest their food in a variety of ways تتناول الحيوانات طعامها بعدة طرق Animals obtain and ingest their food in different ways تتناول الحيوانات و تحصل على طعامها بعدة طرق – Suspension feeding التغذية بالعوالق – Substrate feeding التغذية مما يحيط به ويعيش عليه – Fluid feeding التغذية بالسوائل – Bulk feeding التغذية بكتل ضخمة Feces البراز A substrate feeder: a caterpillar eating its way through the soft green tissues inside an oak leaf. متغذي مما يحيط به ويعيش يرقة فراش تأكل االنسجة:عليه الخضراء الرقيقة داخل ورقةCaterpillar يرقة الفراش:اليسروع شجرة البلوط اثناء زحفها Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. A suspension feeder: a tube worm filtering food from the surrounding water through its tentacles. الدودة االنبوبية ترشح: متغذي بالعوالق طعامها من الماء المحيط بها بواسطة اللوامس A fluid feeder: a mosquito sucking blood. متغذي بالسوائل :بعوض اثناء امتصاصه للدم A bulk feeder: a grey heron preparing to swallow a fish head first and the rest next. متغذي بالكتل الضخمة :مالك الحزين الرمادي يستعد البتالع رأس السمكة اوال ومن ثم البقية 21.2 Overview: Food processing occurs in four stages يتم التعامل مع الطعام ومعالجته في اربعة مراحل:نظرة شاملة Food is processed in four stages يتم التعامل مع الطعام ومعالجته في اربعة مراحل – Ingestion التناول – Digestion الهضم – Absorption االمتصاص – Elimination الطرد خارج الجسم Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. Mechanical digestion breaks food down into smaller pieces ) الهضم االلي (باألسنان مثال يجزئ الطعام الى قطع صغيرة Chemical digestion breaks down large organic molecules into their components يحلل الهضم الكيميائي الجزيئات العضوية الكبيرة الى مكوناتها Macromolecule الجزيئ الكبير Proteindigesting enzymes Protein البروتين انزيمات هضم البروتين المكونات Components احماض امينية Amino acids سكريات متعددة Polysaccharide Disaccharide سكريات ثنائية الحامض النووي Nucleic acid Carbohydratedigesting enzymes انزيمات هضم الكربوهيدرات سكاكر احادية Monosaccharides نيوكليوتيدات Nucleic aciddigesting enzymes انزيمات هضم االحماض النووية Nucleotides Fat-digesting enzymes الدهن Fat انزيمات هضم الدهونGlycerol Fatty acids احماض دهنية الجلسرول 21.3 Digestion occurs in specialized compartments يحدث الهضم في اجزاء متخصصة Sponges digest food in vacuoles تهضم االسفنجيات الطعام في الفجوات Cnidarians and flatworms have a gastrovascular cavity with a single opening, the mouth الكنيداريات (الجوفمعويات قديم) و الديدان المفلطحة لها جوف معدي وعائي بفتحة وهي الفم, واحدة Most animals have an alimentary canal with معظم الحيوانات لها قناه هضمية مكونة من – Mouth الفم – Anus الشرج – Specialized regions مناطق (اجزاء) متخصصة Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. HUMAN DIGESTIVE SYSTEM الجهاز الهضمي في االنسان Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 21.4 The human digestive system consists of an alimentary canal and accessory glands يتكون الجهاز الهضمي في االنسان من القناة الهضمية وملحقاتها من الغدد Alternating waves of contraction and relaxation by smooth muscle in the walls of the canal move food along in a process called peristalsis الموجات المتعاقبة من االنقباض واالنبساط للعضالت الملساء في جدران القناة الهضمية تحرك الطعام بطريقة يطلق عليها االنقباضات التموجية Sphincters control the movement of food into and out of digestive chambers تتحكم العضالت العاصرة في حركة الطعام الى وخارج اجزاء القناة الهاضمة The pyloric sphincter العضلة العاصرة البوابية – Regulates the passage of food from the stomach to the small intestine – تنظم انتقال الطعام من المعدة الى االمعاء الدقيقة – Limits the upward movement of acids into the esophagus – تحد من صعود االحماض الى المرئ Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. Oral cavity تجويف الفم Tongue اللسان Salivary glands Mouth Mouth الفم Pharynx البلعوم Salivary glands الغدد اللعابية Esophagus المريء Esophagus Liver Gallbladder Esophagus Stomach Sphincter Stomach Small intestine Liver Pancreas Large intestine Rectum Anus A schematic diagram of the human digestive system Sphincter Gall bladder الحوصلة الصفراوية Pancreas البنكرياس Small intestine األمعاء الدقيقة Small intestine Large intestine األمعاء الغليظة Rectum المستقيم Anus الشرج The human digestive system الجهاز الهضمي في االنسان 21.5 Digestion begins in the oral cavity يبدأ الهضم في التجويف الفمي Teeth break up food, saliva moistens it تجزئ االسنان الطعام ويبلله اللعاب – Salivary enzymes begin the hydrolysis of starch – تبدأ انزيمات اللعاب بحلمأة (تحليل بالماء ) النشاء – Buffers neutralize acids تحييد ومعادلة االحماض – Antibacterial agents kills some bacteria ingested with food – تقتل العوامل المضادة للبكتريا بعض البكتريا المتناولة مع الطعام The tongue tastes, shapes the bolus of food, and moves it toward the pharynx كما يشكل لقمة الطعام ويحركه باتجاه البلعوم، يتذوق اللسان الطعام Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. The human oral cavity التجويف الفمي لإلنسان Teeth السن Incisors القواطع Canine الناب Premolars الطواحن Molars االضراس “Wisdom” Tooth سن العقل اللسان Tongue Salivary glands الغدد اللعابية Opening of a salivary gland duct فتحة قناة الغدد اللعابية 21.6 After swallowing, peristalsis moves food through the esophagus to the stomach يتحرك الطعام بفعل االنقباضات التموجية الى المرئ ومنه الى المعدة, بعد البلع العضلة العاصرة ) للمرئ (منقبضة Esophageal sphincter (contracted) The trachea conducts air to the lungs تقوم القصبة الهوائية بتوصيل الهواء الى الرئتين The esophagus conducts food from the pharynx to the stomach في حين ان المرئ يقوم بتوصيل الطعام من البلعوم الى المعدة Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. Bolus of Food لقمة الطعام Bolus of Food لقمة الطعام Muscles relax, allowing passageway to open ترتخي العضالت فتسمح بفتح الممر Stomach المعدة Muscles contract, constricting passageway and pushing bolus down فيتقلص الممر،تنقبض العضالت دافعا اللقمة الى االسفل Peristalsis moving a food bolus down the esophagus يحرك االنقباض التموجي لقمة الطعام الى اسفل المرئ 21.8 The stomach stores food and breaks it down with acid and enzymes تخزن المعدة الطعام كما تحلله بالحامض واالنزيمات Acid الحامض االس الهيدروجيني 2 – pH 2 – Parietal cells secrete hydrogen and chloride ions, which combine to make HCl – تفرز خاليا جدار المعدة ايونات الهيدروجين و الكلور التي تتحدد مع بعضها البعض حامض الهيدروكلوريك – Acid kills bacteria and breaks apart cells in food – يقتل الحامض البكتريا كما يجزئ الطعام Pepsinogen and HCl produce pepsin ينتج انزيم الببسينوجين و حامض الهيدروكلوريك انزيم الببسين – Pepsin production activates more pepsinogen production—positive feedback – انتاج الببسين من شانه ان يحفز انتاج المزيد من الببسينوجين – استرجاع ايجابي – Pepsin begins the chemical digestion of proteins – يبدأ الببسين الهضم الكيميائي للبروتينات – Acidic gastric juices mix with food to produce acid chyme – تختلط العصارة المعدية الحامضية الطعام وتنتج الكيموس الحامضي (مادة لبية يتحول اليها الطعام بفعل العصارة المعدية) Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 21.8 The stomach stores food and breaks it down with acid and enzymes تخزن المعدة الطعام كما تحلله بالحامض و االنزيمات What prevents the gastric juices from digesting the walls of the stomach? لما ال تهضم العصارة المعدية جدار المعدة؟ – Mucus helps protect against HCl and pepsin – يساعد المخاط على الوقاية من حامض الهيدروكلوريك وانزيم الببسين – New cells lining the stomach are produced about every 3 days – كما يتجدد انتاج الخاليا المبطنة للمعدة كل ثالثة ايام تقريبا Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 21.10 The small intestine is the major organ of chemical digestion and nutrient absorption تعتبر االمعاء الدقيقة العضو الرئيسي لعملية الهضم الكيميائي و امتصاص الغذاء Small intestine is named for its smaller diameter—it is about 6 meters long امتار6 سميت االمعاء الدقيقة بذلك االسم لدقة قطر تجويفها – اال ان طولها يصل حوالي Alkaline pancreatic juice neutralizes acid chyme and its enzymes digest food تقوم العصارة البنكرياسية القاعدية بمعادلة الكيموس الحامضي و طعامه المهضوم باإلنزيمات Bile, made in the liver and stored in the gall bladder, emulsifies fat for attack by pancreatic enzymes وهي تقوم باستحالب, يتم تكوين العصارة الصفراوية في الكيد ومن ثم تخزن في الحوصلة الصفراوية الدهون الن تهضم باإلنزيمات البنكرياسية Enzymes from cells of the intestine continue digestion تواصل انزيمات خاليا االمعاء عملية الهضم Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. العصارة الصفراويةBile Liver الكبد GallBladder الحوصلة الصفراوية Stomach المعدة Pancreas البنكرياس Acid chyme الكيموس الحامضي Pancreatic juice العصارة البنكرياسية The small intestine and related digestive organs االمعاء الدقيقة واألعضاء الهاضمة المرتبطة بها االنزيمات المعوية Intestinal enzymes Duodenum of small intestine االثنى عشر لألمعاء الدقيقة 21.10 الجدول 21.10 الكربوهيدرات النشا البروتينات عديد الببتيدات االحماض النووية دنا و رنا الدهون حبيبات دهنية الهضم االنزيمي في االمعاء الدقيقة مالتيز ,ثنائي السكريز, الكتيز وهكذا اميليز البنكرياس سكر الشعير (وسكاكر ثنائية اخرى) تربسين وكيموتربسين نيوكليوزيزات امالح صفراوية امينو ببتيديز ,كاربوكسي ببتيديز ,ثنائي الببتيديز عديد ببتيدات اصغر نيوكليوتيدات نقيطات دهنية (مستحلبة) انزيمات اخرى الاليبيز سكاكر احادية احماض امينية قواعد نتروجينية ,سكاكر ,فوسفات االحماض الدهنية والجلسرول 21.10 The small intestine is the major organ of chemical digestion and nutrient absorption تعتبر االمعاء الدقيقة العضو الرئيسي لعملية الهضم الكيميائي و امتصاص الغذاء Surface area for absorption is increased by تزداد مساحة سطح االمتصاص بالتالي – Folds of the intestinal lining – Fingerlike villi طيات بطانة االمعاء خمالت تشبه االصابع Nutrients pass across the epithelium and into blood تعتبر المواد الغذائية طبقة الخاليا الطالئية الى الدم Blood flows to the liver where nutrients are processed and stored يتدفق الدم المحمل بالمواد الغذائية الى الكبد حيث يتم معالجتها وتخزينها Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 21.11 One of the liver’s many functions is processing nutrient-laden blood from the intestines احدى وظائف الكبد العديدة هي معالجة ما يحمله الدم من مواد غذائية اتية اليه من االمعاء Blood from the digestive tract drains to the liver يصب الدم االتي من القناة الهضمية في الكبد The liver performs many functions يقوم الكبد بعدة وظائف – Glucose in blood is converted to glycogen and stored in the liver – يتحول سكر العنب (الجلوكوز) الموجود في الدم الى نشا حيواني ويخزن في الكبد – Liver synthesizes many proteins including blood clotting proteins and lipoproteins that transport fats and cholesterol – يقوم ببناء البروتينات مثل بروتينات تجلط الدم و البروتينات الليبدية التي تقوم بنقل الدهون و الكلسترول – Liver changes toxins to less toxic forms – يحول الكبد السموم الى هيئات اقل سمية – Liver produces bile – ينتج الكبد العصارة الصفراوية Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. The hepatic portal system. الجهاز الوريدي الكبدي البابي Heart القلب Kidneys الكليتان Hepatic portal Vein وريد كبدي بابي يقوم هذا الجهاز بنقل الدم المحمل بالغذاء مباشرة من االمعاء الى الكبد ليتمكن من معالجتها و التعامل معها Liver الكبد Intestines االمعاء 21.12 The large intestine reclaims water and compacts the feces تسترد (تمتص الى الجسم) االمعاء الغليظة الماء كما تقوم بتكوين البراز Diarrhea occurs when too little water is reclaimed يحدث االسهال عندما يمتص قليل من الماء من االمعاء الغليظة Constipation occurs when too much water is reclaimed ويحدث القبض عندما يمتص الكثير من الماء من االمعاء الغليظة Feces are stored in the rectum يخزن البراز في المستقيم Colon bacteria produce vitamins—biotin, vitamin K, B vitamins فيتامين ك وفيتامينات ب, بكتريا القولون تنتج الفيتامينات مثل البايوتين Appendix – – الزائدة الدودية Located near the junction of the small intestine and colon تقع بالقرب من التقاء االمعاء الدقيقة بالقولون Makes a minor contribution to immunity تقوم بمساهمة ثانوية في مناعة الجسم Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. – – Largeاالمعاء الغليظة ( intestineالقولون) )(colon االمعاء Small الدقيقة intestine العضلة العاصرة Sphincter المستقيم Rectum Anus الشرج المادة الغذائية Unabsorbed الغير ممتصة food material The relationship of the small and large intestine. العالقة بين االمعاء الدقيقة والغليظة End of small intestine نهاية االمعاء الدقيقة Appendix الزائدة الدودية Cecum المصران االعور NUTRITION التغذية Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 21.14 Overview: A healthy diet satisfies three needs التغذية الصحية تستوفي ثالث احتياجات:نظرة شاملة Fuel to power the body الوقود لمد الجسم بالقوة (الطاقة) الالزمة Organic molecules to build molecules الجزيئات العضوية لبناء الجزيئات Essential nutrients—raw materials that animals cannot make for themselves المواد الغذائية االساسية – المواد االولية التي ال تستطيع الحيوانات صنعها بنفسها Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 21.15 Chemical energy powers the body تمد الطاقة الكيمائية الجسم بالقوة (الطاقة) الالزمة Nutrients are oxidized inside cells to make ATP تتأكسد المواد الغذائية داخل الخاليا إلنتاج ثالثي فوسفات االدينوسين Proteins, carbohydrates, and fats are the main sources of calories تعتبر البروتينات ,الكربوهيدرات و الدهون المصادر االساسية للسعرات الحرارية Basal metabolic rate (BMR): energy a resting animal requires each day معدل االيض االساسي هو نسبة ما يحتاجه الحيوان الساكن من الطاقة في اليوم Metabolic rate: BMR plus the energy needed for physical activity معدل االيض هو معدل االيض االساسي مضاف اليه الطاقة الالزمة للقيام باألنشطة الحيوية Excess energy is stored as glycogen or fat تخزن الطاقة الفائضة على هيئة نشا حيواني او دهني Our metabolic rates typically decrease throughout adulthood معدالتنا االيضية تنخفض بصورة نموذجية اثناء مرحلة البلوغ Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 21.16 An animal’s diet must supply essential nutrients ينبغي للنظام الغذائي في الحيوان ان يحتوي على المواد الغذائية الضرورية Essential nutrients cannot be made from any raw material ) المواد الغذائية الضرورية ال يمكن صنعها من أي مواد اولية (في الحيوان Undernourishment—not enough calories سعرات حرارية غير كافية- قلة التغذية Malnourishment—missing essential nutrients فقدان المواد الغذائية الضرورية- سوء التغذية Animals cannot produce eight of the 20 amino acids named essential amino acids حامض اميني تسمى احماض امينينة ضرورية20 ال يمكن للحيوانات انتاج ثمانية من الـ These eight amino acids must come from the diet ينبغي ان يحتوي النظام الغذائي على هذه الثمانية االحماض االمينية Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 21.18 A healthy diet includes 13 vitamins and many essential minerals فيتامين و العديد من المعادن الضرورية13 يحتوي نظام الغذاء الصحي على Essential vitamins and minerals – Required in minute amounts – Extreme excesses can be dangerous الفيتامينات و المعادن الضرورية الحاجة اليها بكميات ضئيلةالزيادة المفرطة فيها قد تكون خطيرة- – Excess water-soluble vitamins can be eliminated in urine – الفائض من الفيتامينات التي تذوب في الماء يمكن التخلص منها عن طريق البول – Excess fat-soluble vitamins accumulate to dangerous levels in body fat – الفائض من الفيتامينات التي تذوب في الدهون تتراكم بمستويات خطيرة في االنسجة الدهنية للجسم Minerals are simple inorganic nutrients usually required in small amounts المعادن هي مواد غذائية غير عضوية بسيطة يحتاج الجسم اليها بكميات قليلة – Calcium and phosphorus are required in larger amounts – إال ان الجسم يحتاج الى الكالسيوم والفسفور بكميات كبيرة – Most people ingest more salt than they need – ويتناول معظم الناس الملح بأكثر مما يحتاجه الجسم Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 21.22 CONNECTION: What are the health risks and benefits of weight loss plans? ما هي المخاطر و الفوائد الصحية ألنظمة انقاص الوزن؟: رابطة تطبيقية Weight loss diets االنظمة الغذائية إلنقاص الوزن – May help individuals lose weight – قد تساعد االشخاص على انقاص وزنهم – May have health risks leading to malnourishment – قد يكون لها مخاطر صحية تؤدي الى سوء التغذية Diets fail because people return to old eating habits فشل انظمة الحمية يكون بسبب عودة الناس الى عادات االكل القديمة The most effective diets combine يتألف نظام الحمية االكثر تأثير من – Increased exercise المزيد من التمارين الرياضية – Limited balanced diet of about 1200 calories per day – سعرة حرارية في اليوم1200 نظام حمية متوازن ومحدد بحوالي Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 21.23 CONNECTION: Diet can influence cardiovascular disease and cancer رابطة تطبيقية :يمكن لنظام الغذائي ان يؤثر في امراض االوعية القلبية والسرطان A healthy diet may reduce the risk of cardiovascular disease and cancer ان النظام الغذائي الصحي قد يقلل من مخاطر االصابة بامراض االوعية القلبية والسرطان يوجد نوعان من الكلسترول Two main types of cholesterol – LDL : contributes to blocked blood vessels and higher blood pressure – كلسترول منخفض الكثافة – يساهم في انسداد االوعية الدموية وارتفاع الضغط – HDL : tends to reduce blocked blood vessels – الكلسترول عالي الكثافة – يؤدي الى خفض نسبة انسداد االوعية الدموي Exercise increases HDL levels التمارين الرياضية تزيد من مستويات الكلسترول عالي الكثافة Smoking decreases HDL levels يخفض التدخين من مستويات الكلسترول عالي لكثافة Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. You should now be able to ما ينبغي عليك معرفته بعد االنتهاء من هذا الباب 1- Describe the four stages of food processing صف المراحل االربع التي يعالج بها الطعام-1 2- Describe the main components of the human digestive tract and their functions صف المكونات الرئيسية للقناة الهضمية في االنسان ووظائفها-2 3- Explain how teeth and saliva help us swallow اشرح كيف تعمل االنسان و اللعاب على المساعدة في البلع-3 4- Describe the Heimlich maneuver صف ممارسة تقنية هيمليك-4 5- Explain why the stomach does not digest itself اشرح كيف ال تقوم المعدة بهضم نفسها-5 6- Describe the causes and treatment of heartburn, GERD, and gastric ulcers صف اسباب االصابة بحرقة فم المعدة و االرتداد المريئي المعدي و القرح المعدية وكيفية معالجتها-6 7- Compare the structures and functions of the small and large intestines قارن بين تركيب ووظائف االمعاء الدقيقة و الغليظة-7 8- Compare the digestive tracts of carnivores and herbivores قارن بين القناة الهضمية ألكالت اللحوم واكالت االعشاب-8 9- Distinguish between undernourishment and malnourishment فرق بين قلة التغذية وسوء التغذية-9 10- Describe the types of information found on food labels صف انواع المعلومات الموجودة في البيانات المعلنة على اوعية االغذية-10 11- Explain how a healthy diet and exercise promote good health اشرح كيف يساعد النظام الغذائي الصحي و التمارين الرياضية على التمتع بصحة جيدة-11 Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. If you want to learn more about vitamins you can refer to the following tables لو ترغب في المزيد من المعلومات عن الفيتامينات بإمكانك الرجوع إلى الجداول التالية A Vitamin Requirements of Humans احتياجات الناس من الفيتامينات الجدول 18أ21. احتياجات االنسان من الفيتامينات اعراض النقصان الفيتامين المصادر الغذائية الرئيسية الوظائف في الجسم و اعراض الزيادة المفرطة الفيتامينات المذابة في الماء فيتامين ب( ,1الثايمين ) لحم الخنزير ,البقوليات ,اللوز ,الحبوب الكاملة مرافق انزيمي يستخدم في نزع ثاني اكسيد الكربون من المركبات العضوية البيري بيري (اعتالالت عصبية ,النحول ,فقر الدم ) فيتامين ب( ,2الرايبوفالفين) مشتقات االلبان ,اللحوم ,الحبوب , الخضروات احد مكونات مرافق االنزيم ( )FAD تشققات الجلد كما في التمزقات التي تحدث في اركان الفم فيتامين ب( ,3النياسين) المكسرات ,اللحوم ,الحبوب احدى مكونات مرافق االنزيم ( (NAD+و ( (NADP+ تشققات الجلد و القناة الهضمية ,واعتالالت عصبية ,وتلف الكبد فيتامين ب,6 (البايريدوكسين) اللحوم ,الخضروات ,والحبوب الكاملة مرافق انزيمي يستخدم في ايض االحماض االمينية الهيجان ,التشنج ,الوخز العضلي,فقر الدم , فيتامين ب( ,5حامض البانتوثينيك) معظم االطعمة :اللحوم ,مشتقات االلبان , الحبوب الكاملة , احد مكونات مرافق االنزيم A التعب .الخدران ,وخز االيدي والقدم فيتامين ب( ,9حامض الفوليك (الفوالسين)) الخضروات الخضراء ,البرتقال , مرافق انزيمي في ايض االحماض النووية فقر الدم ,مشاكل في الجهاز الهضمي المكسرات ,البقوليات والحبوب الكاملة واألحماض االمينية يساعد في تكون قد يخفي اعراض نقص فيتامين ب12 المشية الغير مستقرة ,خدران الرجل , ,عدم القدرة على التنسيق االنبوبة العصبية في الجنين فيتامين ب12 اللحوم ,البيض ,مشتقات االلبان مرافق انزيمي في ايض االحماض النووية . نضوج كرات الدم الحمراء فقر الدم ,اعتالالت الجهاز العصبي البيوتين البقوليات ,الخضروات االخرى ,اللحوم مرافق انزيمي في تكوين وبناء الدهون و النشا الحيواني و االحماض االمينية التهابات جلدية حرشفية ,اعتالالت عصبية عضلية فيتامين ج ( ,حامض االسقربوط) الفواكه و الخضروات وبالذات الموالح او يستخدم لبناء وتكوين الكوالجين(للعظام و الغضروف واللثة) مضاد لألكسدة يساعد على التخلص من السموم ويحسن امتصاص الحديد داء االسقربوط (تأكل الجلد واألسنان واألوعية الحوامض البروكلي ,الملفوف .طماطم , الفلفل االخضر الدموية ,الضعف ,بطء التئام الجروح ,ضعف المناعة ووجع القناة الهضمية الجدول 18أ) 21.تابع) احتياجات االنسان من الفيتامينات الفيتامين المصادر الغذائية الرئيسية اعراض النقصان الوظائف في الجسم و اعراض الزيادة المفرطة الفيتامينات التي تذوب في الدهون فيتامين أ (الريتنول) الخضروات الخضراء الداكنة و البرتقالية و الفواكه و مشتقات االلبان احد مكونات صبغات الرؤية , المحافظة على االنسجة الطالئية ,مضاد لألكسدة , يساعد في منع تلف اغشية الخلية مشاكل في الرؤية :جلد جاف وحرشفي ,الصداع ,الهيجان , التقيؤ ,فقدان الشعر ,تشوش في الرؤية ,تلف الكبد و العظام فيتامين د مشتقات االلبان ,صفار البيض (يكون ايضا في جلد االنسان بوجود ضوء الشمس ) يساعد في امتصاص و استخدام الكالسيوم و الفسفور ,ويشجع على نمو العظام داء الكساح ( تشوه العظام ) في االطفال ,ليونة العظام في البالغين ,تلف الدماغ ,واألوعية القلبية و الكلى فيتامين هـ (توكوفيرول ) زيوت الخضروات , المكسرات ,البذور مضاد لألكسدة ,ويساعد في منع تلف اغشية الخلية ال توجد معلومات موثقة , واحتمال فقر الدم فيتامين ك الخضروات الخضراء , الشاي ,تنتجه ايضا بكتريا القولون مهم في عملية تجلط او تخثر الدم عدم تخثر الدم او تجلطه تلف الكبد و فقر الدم