نحوهٔ عمل علف‌کش‌ها(۲)

ممانعت‌کننده‌هاى فتوسنتز (Photosynthetic inhibitors)

محل عمل ممانعت‌کننده‌هاى فتوسنتز، کلروپلاست است. اين ترکيبات را به‌عنوان ممانعت‌کننده‌هاى واکنش‌هاى هيل (Hill reactions) نيز تعبير کرده‌اند، که طى آن در اثر نور، مولکول آب تجزيه شده و توليد اکسيژن و انرژى به‌صورت الکترون مى‌کند. به‌وسيلهٔ تکنيک‌هاى آناليزورى جديد، مى‌توان بخش خاصى از واکنش‌هاى نورى را که تحت تأثير ترکيباتى همچون تريازين قرار مى‌گيرند، تفسير کرد (شکل زير). اين علف‌کش‌ها در انتقال الکترون‌ها بين الکترون‌پذير اوليه (Prinary electron acceptor - فئوفيتين) و فتوسيستم يک اختلال ايجاد مى‌کنند. تريازين‌ها (مثل آترازين) در محل QB يک پروتئين را قبضه مى‌کند. لذا QB از پذيرش و انتقال الکترون‌ها به پلاستوکينين (Plasto Quinone) جلوگيرى مى‌کند (آرنتسن و همکاران ۱۹۸۳).

ممانعت از فتوسنتز از تشکيل شيرهٔ پرورده جلوگيرى مى‌کند؛ با اين وجود اثرات علف‌کش (زردى و خشک شدن برگ‌ها) بسيار سريع اتفاق مى‌افتد و نمى‌توانيم آن را از اثرات گرسنگى گياه بدانيم. زرد شدن برگ به‌علت رفتن کلروفيل توسط نور (Photodestruction) است. دليل اين امر اين است که الکترون‌ها چون نمى‌توانند از طريق سيستم انتقال الکترون عبور کنند و از طرفى رنگدانه‌هاى کاروتنوئيد (Carotenoid) هم در اثر اين علف‌کش‌ها اکسيده شده‌اند، انرژى اين الکترون‌ها از کلروفيل به اکسيژن منتقل شده و اين باعث تشکيل راديکال‌هاى اکسيژن (Oxygen radicles) مى‌شود که براى غشاء‌هاى گياهى بسيار کشنده است (شکل - تشکيل راديکال‌هاى اکسيژن) (دودج و ۱۹۸۲). به اين طريق محتويات داخل سلول خارج شده و بافت‌هاى گياه خشک مى‌شوند.

موادى که بر نفوذپذيرى سلول اثر مى‌گذارند

اين ترکيبات بازدارندهٔ فتوسنتز، گياهان را سريعاً خشک و زرد مى‌کنند. در بعضى موارد اثر اين ترکيبات، يک ساعت پس از استفاده مشاهده مى‌شود. اکثراً از اين علف‌کش‌هاى تماسى استفاده مى‌شود. در اثر خسارت به غشاء پلاسما، محتويات سلول خارج شده و گياه شديداً پژمرده و خشک مى‌شود.

ترکيباتى که در چربى‌ها محلول هستند مثل چربى‌هاى آروماتيک پتروليوم (Aromatic petroleum Oil)، غشاء پلاسما را حل مى‌کنند. گروهى ديگر از ترکيبات موقع حضور در سلول‌هاى زنده، به‌صورت راديکال آزاد (Rree radical) درمى‌آيند. مثلاً علف‌کش‌هاى باى پيريديليوم از سيستم انتقال الکترون در فتوسنتز، الکترون دريافت داشته و به‌صورت راديکال‌هاى آزاد درمى‌آيند. اين راديکال‌ها پايدار نبوده و الکترون‌ها را به ترکيبات ديگر منتقل مى‌کنند و در نتيجه پراکسيد هيدروژن و راديکال‌هاى سوپر اکسيد به‌وجود مى‌آيند که باعث از بين رفتن غشاء مى‌شوند. به‌نظر مى‌رسد دى فنيل اترهاى جايگزين شده با ترکيبات نيترو همچنين باعث توليد راديکال‌هاى آزاد مخرب غشاء مى‌شود. بسيارى از اين ترکيبات براى فعاليت‌ علف‌کشى خود احتياز به نور دارند.

سومين گروه علف‌کش‌هاى تماسى که باعث پژمردگى سريع مى‌شوند، دى نيترو فنل‌ها (Dinitrophenols) هستند. اين ترکيبات از اکسيداتيو فسفوريلاسيون چرخشى جلوگيرى کرده و در نتيجه از توليد انرژى ذخيره‌اى يعنى ATP در گياه ممانعت به‌عمل مى‌آورند. به‌علت فعاليتى خود علف‌کش و يا به‌علت عدم تشکيل ATP، غشاء پلاسما صدمه ديده و محتويات سلول خارج مى‌شوند.

مواد بازدارندهٔ ميتوز (Disruptors of mitosis)

اين ترکيبات با تأثير بر روى رشته‌هاى شعاعى دوک، از تشکيل يا عمل صحيح آنها جلوگيرى مى‌کنند و به اين ترتيب در مراحل تقسيم ميتوز (پروفاز، متافاز، آنافاز، تلوفاز) اختلال ايجاد مى‌کنند.

علف‌کش‌هاى گروه دى نيتروآنيلين و پروناميد از تشکيل رشته‌هاى شعاعى دوک در سلول‌هاى ريشه جلوگيرى مى‌کنند (شکل - الف- ترتيب طبيعى ميتوز و ب- اثر يک علف‌کش دى‌نيتروآنيلين بر ترتيب ميتوز در سلول‌هاى ريشه). پروفاز به‌طور طبيعى انجام مى‌شود؛ اما بدون حضور رشته‌هاى دوک کروموزوم‌ها قادر به رفتن مرحلهٔ متافاز نمى‌باشد. و کروموزوم‌هاى دخترى نيز نمى‌توانند به قطب‌هاى مخالف حرکت کنند (آنافاز). پس از مدتى ماندن در حالت پروفاز، کروموزوم‌ها در وسط سلول به‌هم مى‌پيچند و غشاء هسته مجدداً ساخته مى‌شود و سلول به‌صورت پلى پلوئيد در مى‌آيد. بدون توزيع صحيح کروموزوم‌ها به سلول‌هاى دختري، توليد سلول‌هاى جديد و بالاخره رشد، انجام نمى‌شود.

پروفام (Propham) و کلروپروفام (Chloropropham) از علف‌کش‌هاى کاربامات (Carbamates) هستند که باعث عمل ناکامل رشته‌هاى دوک مى‌شوند. پروفاز به‌طور طبيعى انجام مى‌شود، اما اسپيندل‌ها باعث مى‌شوند که کروموزوم‌ها به‌جاى اينکه بر صفحهٔ متافازى قرار گيرند، در سلول پخش شوند. بنابراين چون کروموزوم‌ها نمى‌توانند به محل صحيح خود در آنافاز حرکت کنند تقسيم سلول‌ انجام نمى‌گيرد. DCPA ترکيب ديگرى است که از تقسيم ميتوز جلوگيرى مى‌کند.