תקשורת, ויסות ותיאום

נכתב ונערך ע"י אירית שדה

.

רעיונות מרכזיים: קליטת יחסי גומלין וקיום שיווי משקל דינמי -

גירויים ותגובה... – שילוב השפעת הסביבהגדילה והתפתחות

תקשורת ויסות ותיאום

נושא בחירה יח"ל, 5לתלמידי

שעות לימוד50כ-

.דוגמאות להתערבות האדם

ויהי אור

שינוי מלאכותי של אורך יום להגברת ההטלה בלולים

מועד השגת הבגרות המינית, מועדי ההטלה וכמות הביצים המוטלות מושפעים משינוי באורך היום.

--- בלוטות הרבייהFSHאור --- היפופיזה --- הורמון

יום מתארך פעילות רבה יותר של בלוטות הרבייה יותר ביצים

שימו . הדוגמאות חובה ללמד 8מתוך

דוגמה אחת בצמחים ודוגמה אחת בבעלי חיים.

.דוגמאות להתערבות האדם

ויהי אור

.שינוי מלאכותי של אורך יום להכוונת הפריחה

להבדיל משינויים יומיים ועונתיים בטמפרטורה, אורך היום משתנה באופן קבוע ומחזורי

= שינויים עונתיים של אורך היום.פוטו-פריודיות

לשינויים במשך שעות האור ביממה השפעה על תהליכים שונים בצמחים:

)זני חיטה, חסה, תרד, אפונה, צמחי יום ארוך צמחים הזקוקים ליום ארוך כדי לפרוח נקראים אירוס(

)חרצית, תות שדה, זני סויה, צמחי יום קצר צמחים הזקוקים ליום קצר כדי לפרוח נקראים אורז(

למרות השם המתייחס לאורך היום, המנגנון הביולוגי קשור בדר"כ לרצף שעות החושך הקודם לפריחה:

ולא משך משך שעות החושך הרציפותבמחקרים נמצא שהמשפיע על הפריחה הוא שעות האור

והפוך...צמח לילה קצרלמעשה... צמח יום ארוך הוא

על ידי שינוי משך שעות הארה ורצף ההארה )תוספת של הבזקי אור במשך הלילה(ניתן לתזמן מועד פריחה רצוי בהתאם לדרישות השוק.

השפעת אורך היום על מועדי הפריחה

מתוך - 'מערכות אקולוגיות, פרקים באקולוגיה והתערבות האדם בטבע' 200 המרכז להוראת המדעים נטע עורביד"ר

.דוגמאות להתערבות האדם

.שינוי מלאכותי של אורך יום להכוונת הפריחה ויהי אור"שעון" האור:

פיטוכרום

פיגמנט הנוצר בעלים ומצוי בחלקים שונים בצמח. חומר חלבוני המחליף את צבעו מכחול לסגול ובחזרה לכחול בהתאם לגלי האור שהוא קולט: הפיטוכרום בולע את

ננומטר( והאדום-רחוק )אינפרה אדום, 660קרינת השמש באורכי גל באזור האדום ) ננומטר(. 730

פרקים באקולוגיה

1995אמיר רות

.דוגמאות להתערבות האדם

ויהי אור

.שינוי מלאכותי של אורך יום להכוונת הפריחה "שעון" האור:

פיטוכרום

פיגמנט הנוצר בעלים ומצוי בחלקים שונים בצמח. חומר חלבוני המחליף את צבעו מכחול לסגול ובחזרה לכחול בהתאם לגלי האור שהוא קולט: הפיטוכרום בולע את

ננומטר( והאדום-רחוק )אינפרה אדום, 660קרינת השמש באורכי גל באזור האדום ) ננומטר(. 730

(. *Pr( וצורה בלתי פעילה )Pfr*הפיטוכרום מופיע בצמח בשתי צורות: צורה פעילה )נמצא כי האור האדום גורם להפיכתו לצורתו הפעילה והאור האדום רחוק )+גורמים

נוספים( מחזירו לצורה הלא-פעילה. אור אדום רחוק )לילה( השפעה על

פעילות פיטוכרום פעיל פעיל פיטוכרום שאינויצור ביולוגית

Pr )אור אדום )יום Pfrבצמח

חזרה למצב בלתי פעיל התפרקות הפיטוכרום העשרה*

פעילותו של הפיטוכרום בצמחים:

משפיע על מועדי הפריחה•

מעבר למצב תרדמה בזרעים מסויימים ושבירת תרדמה בזרעים אחרים, פקעות •ובצלים.

השפעה על תהליך יצירת חומרי צבע כמו כלורופיל ואנטוציאן.•

התפתחות כלורופלסטים •

מנגנון הפעולה כנראה קשור

בשינוי חדירות הקרומים בתאים בהם הוא נמצא,

לחומרים מסויימים

ועל ידי כך מאפשר השפעה של מווסתי צמיחה שונים.

רמות ארגון:פיטוכרום – חלבון

בתאמשפיע על

האורגניזם השלם

הורמוניםטיפול הורמונאלי בבעלי חיים במשק החקלאי להגברת ייצור החלב והבשר.

יש המוסיפים לפרות הורמונים )בעיקר הורמון גדילה*( במטרה להגביר את תנובת החלב.

תוספת הורמון הגדילה

*הורמון גדילה. ( הוא הורמון המופרש מבלוטת יותרת המוח GH - Growth Hormone )הורמון גדילה

ותפקידו בין היתר לווסת ייצור חלבונים ולהמריץ צמיחה. הורמון הגדילה מופרש במהלך כל שנות החיים, כאשר כמות ההפרשה יורדת עם הגיל. מחסור בהורמון זה יגרום לעצירת הגדילה, לקומה נמוכה ואף לגמדות. לחילופין, עודף בהורמון עלול לגרום

לקומה גבוהה וענקות.

,35%זרימת דם אל העטין גדלה ב-עקב כך מוגברת אספקת חומרי

המוצא לייצור החלב

מתגברים צריכת המזון וכושר הייצור של תאי העטין.

הורמון הגדילה מיוצר בהנדסה גנטית.!!! השימוש בהורמון הגדילה בקרב הרפתנים שנוי במחלוקת.

תנובת החלב עולה .20%בכ-

הורמונים צמחיים )מווסתי צמיחה(טיפולים הורמונאליים )מווסתי צמיחה( בצמחים *

– קבוצת הורמונים המבקרים והמווסתים את תהליכי הצמיחה הורמונים צמחייםוההתפתחות של הצמח העילאי. פעילות הורמונים אלה חיונית למהלך חייו התקין של

הצמח.דוגמאות:הורמון הבקרה העיקרי בצמח, והאחראי העיקרי לתקשורת בין הנצר לשורש. אוקסין –

האוקסין משפיע על:גדילת תאים, נטיית הצמח לצמוח לכיוון האור )פוטוטרופיזם(, התמיינות מערכת

ההובלה, על יצירת שורשים, התפתחות של פירות ובעל תפקיד בשלטון הקודקודי . מבקר יצירת הורמונים אחרים )גיברלין(

שימוש באוקסין בביוטכנולוגיהזירוז יצירת שורשים.

(. Parthenocarpyזירוז התפתחות הפרי, ליצירת פירות ללא זרעים, וללא צורך בהאבקה )מניעה של נשירת עלים ופירות.

זירוז הפריחה.

הידעת???

הורמונים צמחיים )מווסתי צמיחה(

מעודד צמיחה – התארכות הגבעול, עלים ושורשים. יברלין – 'ג * בחלק מהצמחים מעודד פריחה. בזרעי דגניים חשוב לתחילת הנביטה )שבירת

התרדמה(. יברלין בביוטכנולוגיה'שימוש בג

עידוד צמיחה. זירוז נביטה

זירוז הפריחה.

מווסת ומבקר הבשלת פירות. מעורב בתהליך נשירת עלים ופרות בסתיו. אתילן– * מעודד הזדקנות של רקמות מסויימות תוך עיכוב צמיחתן.

שימוש באתילן בביוטכנולוגיההבשלה והבחלה*.

– הבשלה של פרי המתבצעת לאחר הקטיף.הבחלה*

הידעת???

הידעת???

גרפים אלו ממחישים היטב

את השפעת האוקסין

והגיברלין

על התארכות הצמח.

ניתן להשתמש בשקף להוראה או

לשאלה

נלקח מ"צומח וצמחים" , או"פ,

עמוד 10יחידה 45.

הורמונים צמחיים )מווסתי צמיחה(טיפולים הורמונאליים בצמחים * דוגמאות ל

- גידול צמחים מקטעי ענפים, גבעולים או עלים.השרשת ייחורים השרשת ייחורים בתוספת אוקסין תזורז צמיחת השורשים.

גורמים חיצוניים משפיעים על מועד הפריחה: משך שעות האור, הכוונת הפריחה – יברלין יכול להחליף באופן 'יברלין. טיפול בג'טמפרטורה. גם גורמים פנימיים - הורמון הג

חלקי את השפעת האור או הקור. גם אתילן במינים מסוימים מזרז פריחה ובמינים אחרים – מעכב.

אתילן.- מושפע ממווסת הצמיחה- קצב ההבשלהויסות הבשלה של פירות. הפרי המבשיל משחרר אתילן שמשפיע על תהליכים בהבשלת הפרי עצמו ועל הבשלה

של פירות אחרים.

יברלין המשפיע על הצימוח ניתן לגדל צמחים 'בעזרת עיכוב יצירת הגנינוס צמחים* - ננסיים.

ויסות נשירת פירות ועלים )שילוך(.

ריסוס באוקסין או גיברלין על מינים מסוימים מעורר התפתחות פרי ללא הפריה.בננה, גפן ללא זרעים, אבטיח ללא זרעים.דוגמאות:

חומרים הפועלים כמעכבים ליצור ג'יברלין בצמח. חומרים מננסים - *

דוגמה לשאלות. לפניכם טבלה המציגה את אחוז הנביטה של זרעי החסה מזן מסוים 1

, 10בתנאי סביבה שונים )נתונים מהספר "צומח וצמחים", או"פ, יחידה (51עמוד

א. מה ניתן ללמוד מנתונים אלו לגבי רגישות זרעי החסה לאור?

ב. איזה חומר המצוי בצמח עשוי להסביר תוצאות אלו? הסבר תשובתך.

ג. חסה נחשבת לצמח יום ארוך. מה משמעות הדבר?

קיצור משך שעות האור על התפתחות / - מה תהייה ההשפעה של הארכת או החסה?

שימו לב ליחידות

– X ציר

סקלה לוגריתמית...

ניתן להוסיף:

מה •המשותף לאוקסין ואתילן?

ציין תפקוד • של נוסף

)כל( אחד מהחומרים,

בצמחים.

באיזו דרך חקלאי יכול לקבל צמחים ננסיים?

יברלין בצמח.'א. על ידי טיפול בחומרים מעכבים סינתזה של ג

ב. על ידי טיפול בחומרים מעכבים סינתזה של אתילן בצמח

יברלין.'ג. על ידי ריסוס הצמחים בג

ד. ע"י ריסוס הצמחים באתילן.

איזה מבין התהליכים הבאים אינו מווסת על ידי מווסתי צמיחה )הורמונים(?

א. מועד הפריחה

ב. עליית המים בגבעול

ג. נשירת העלים

. צמיחה לכיוון האור4

הבשלה, זירוז נביטה.../אפשר לבחור בתהליך שנלמד בכתה... למשל הבחלה

מתוך מבחן בגרות מדעי החיים והחקלאות, תשס"ז.

יש להפוך את השאלות לשאלות פתוחות או לבקש נימוק.

רשימת מקורות

. תקשורת ויסות ותיאום ביצורים חיים. המרכז 2000בכר, ח. וברנהולץ, ח. 1.להוראת המדעים. האוניברסיטה העברית, ירושלים.

:זרע, 10. צומח וצמחים. האוניברסיטה הפתוחה. יחידה 1992 גרדי, א. 2.נביטה וגורמי בקרה בהתפתחות צמחים.

. רבייה. באדם, בבעלי חיים וצמחים. משרד 1989כהנא, א. ומרקס, א. 3.החינוך והאוניברסיטה העברית, הפקולטה לחקלאות.

. מערכות אקולוגיות, פרקים באקולוגיה והתערבות האדם 2000עורבי, נ. 4.בטבע. המרכז להוראת המדעים.

.השבחה וטיפוח, מביות ועד ביוטכנולוגיה. 1988פיינשטיין, ב. )עורך(. 5.משרד החינוך, האגף לתוכניות לימודים.

.6http://www.edugal.org.il/hokrim/concept/mu337.htm)פיטוכרום(

.7http://www.amalnet.k12.il/sites/genetic/articles.asp?url=gar0048.htm&bid=7&tat=2#3הגברת תנובת חלב

.8http://www1.snunit.k12.il/heb_journals/mada/255256.html הורמונים צמחיים.

.9http://www.tau.ac.il/~ecology/virtau/7-itaymaza/index.htm הורמונים צמחיים - פרוט לגבי כל הורמון.