۲۰ امتحان نهایی / نمونه سؤال زیست / گیاهی
آب، فشار، دهانه

نمونه سؤال روزنه و تعرق؛
هر پیکان علت پیکان بعدی باشد

در پاسخ شکل و سناریو، تغییر مواد حل‌شدهٔ یاختهٔ نگهبان را به حرکت آب، فشار تورژسانس و تغییر دهانهٔ روزنه وصل کن. سپس اثر آن را بر خروج بخار آب و ورود کربن‌دی‌اکسید جدا بنویس.

H₂O↗

زنجیرهٔ پایه

بازشدن روزنه در مدل آموزشی

افزایش مواد حل‌شده در یاختهٔ نگهبان ← کاهش پتانسیل آب ← ورود آب ← افزایش فشار تورژسانس ← تغییر شکل یاخته‌ها ← بازشدن دهانه

آموزش کامل در راهنمای روزنه و تعرق آمده است.

بخش اول؛ ساختار و حرکت آب

سؤال ۱

در یک شکل، دو یاختهٔ خمیده پیرامون یک شکاف دیده می‌شوند. هر جزء را نام ببر.

پاسخ تشریحی

دو یاخته، یاخته‌های نگهبان و شکاف میان آن‌ها دهانهٔ روزنه است. پاسخ باید ساختار سلولی و فضای میان آن‌ها را جدا کند.

سؤال ۲

اگر مقدار مواد حل‌شده در یاختهٔ نگهبان افزایش یابد، جهت حرکت آب را در مدل ساده پیش‌بینی کن.

پاسخ تشریحی

پتانسیل آب یاختهٔ نگهبان کاهش می‌یابد و آب از محیط با پتانسیل آب بالاتر به درون آن حرکت می‌کند؛ در نتیجه حجم و فشار تورژسانس افزایش می‌یابد.

سؤال ۳

چرا عبارت «ورود آب مستقیماً روزنه را می‌سازد» دقیق نیست؟

پاسخ تشریحی

روزنه از پیش یک ساختار شامل یاخته‌های نگهبان و دهانه است. ورود آب فشار و شکل یاخته‌های نگهبان را تغییر می‌دهد و اندازهٔ دهانه را تنظیم می‌کند.

سؤال ۴

کاهش فشار تورژسانس یاخته‌های نگهبان چه اثری بر دهانه دارد؟

پاسخ تشریحی

با کاهش آب و تورژسانس، شکل یاخته‌های نگهبان تغییر می‌کند و دهانه در مدل آموزشی بسته‌تر می‌شود.

بخش دوم؛ تعرق و تبادل گاز

سؤال ۵

بازشدن بیشتر روزنه، با ثابت‌بودن عوامل دیگر، چه دو پیامد متفاوتی دارد؟

پاسخ تشریحی

مسیر خروج بخار آب بازتر و تعرق بیشتر می‌شود؛ هم‌زمان ورود کربن‌دی‌اکسید برای فرایندهای فتوسنتزی آسان‌تر می‌شود. پاسخ باید سود تبادل گاز و هزینهٔ از دست‌دادن آب را کنار هم ببیند.

سؤال ۶

تعرق را با جذب آب از خاک یکی ندان. تفاوت مسیر چیست؟

پاسخ تشریحی

جذب آب ورود آب از محیط ریشه به گیاه است؛ تعرق خروج آب به صورت بخار، عمدتاً از اندام‌های هوایی و مسیرهایی مانند روزنه‌هاست. این دو فرایند می‌توانند به هم مرتبط باشند اما یکسان نیستند.

سؤال ۷

اگر رطوبت هوای اطراف برگ افزایش یابد و سایر عوامل ثابت باشند، شیب انتشار بخار آب و تعرق چه تغییری می‌کند؟

پاسخ تشریحی

اختلاف بخار آب میان فضای درونی برگ و هوا کمتر می‌شود؛ بنابراین شیب انتشار کاهش و تعرق معمولاً کمتر می‌شود.

سؤال ۸

باد ملایم چگونه می‌تواند با کنارزدن لایهٔ مرطوب نزدیک برگ بر تعرق اثر بگذارد؟

پاسخ تشریحی

هوای مرطوب نزدیک سطح را جابه‌جا می‌کند و اختلاف بخار آب میان برگ و محیط را حفظ یا بیشتر می‌کند؛ با ثابت‌بودن عوامل دیگر، تعرق می‌تواند افزایش یابد.

بخش سوم؛ کمبود آب و تحلیل نمودار

سؤال ۹

در کمبود آب، بسته‌شدن روزنه چه فایده و چه هزینه‌ای دارد؟

پاسخ تشریحی

فایده، کاهش خروج بخار آب و حفظ بیشتر آب است. هزینه، محدودشدن ورود کربن‌دی‌اکسید و احتمال کاهش فتوسنتز است.

سؤال ۱۰

نموداری نشان می‌دهد دهانه از صبح تا ظهر بزرگ و سپس کوچک شده است. بدون دادهٔ بیشتر چه چیزی را می‌توان گفت و چه چیزی را نه؟

پاسخ تشریحی

می‌توان روند افزایش و سپس کاهش اندازهٔ دهانه را توصیف کرد. علت دقیق این تغییر را بدون داده‌هایی مانند نور، آب، دما یا رطوبت نمی‌توان قطعی دانست.

سؤال ۱۱

در آزمایشی، گروه شاهد و گروه کم‌آب از یک نوع گیاه در نور و دمای یکسان‌اند. چرا ثابت نگه‌داشتن نور و دما مهم است؟

پاسخ تشریحی

این عوامل خود می‌توانند بر بازشدن روزنه یا تعرق اثر بگذارند. ثابت نگه‌داشتن آن‌ها کمک می‌کند تفاوت مشاهده‌شده با اطمینان بیشتری به وضعیت آب نسبت داده شود.

سؤال ۱۲

پاسخ «با بسته‌شدن روزنه، گیاه دیگر هیچ آبی از دست نمی‌دهد» را نقد کن.

پاسخ تشریحی

بسته‌شدن روزنه خروج آب از این مسیر را کاهش می‌دهد، اما عبارت «هیچ آبی» مطلق است و مسیرها یا نشت‌های دیگر را نادیده می‌گیرد. پاسخ دقیق باید از «کاهش» استفاده کند.

خودتصحیح زنجیره

  1. متغیر آغازین را مشخص کردم.
  2. جهت تغییر پتانسیل آب و حرکت آب را نوشتم.
  3. فشار و شکل یاختهٔ نگهبان را به دهانه وصل کردم.
  4. تعرق و ورود کربن‌دی‌اکسید را جدا تحلیل کردم.
  5. برای رطوبت، باد و کمبود آب عبارت «با ثابت‌بودن سایر عوامل» را رعایت کردم.

برای پیوند این موضوع با انتقال در گیاه، نمونه سؤال انتقال آب و مواد گیاه را حل کن.