Bitkilerde Taşıma - İletim Demetleri from Ali DAĞDELEN
BİTKİLERDE TAŞIMA
Hücreler hayatlarını devam ettirebilmek için gerekli olan besin ve oksijeni dışarıdan almak, yine metabolizma sonucu oluşan azotlu artıkları ve karbondioksiti yapılarından uzaklaştırmak zorundadır. Gelişmiş yapılı canlılarda besin ve oksijenin bütün hücrelere ulaştırılması ve hücrelerde oluşan metabolizma artıklarının boşaltım organlarına taşınarak dışarıya atılmasını sağlayan sisteme taşıma ve dolaşım sistemi denir.
Suda yaşayan tek hücreli canlılarda, kolonilerde, alglerde, kara yosunları ve ciğer otları gibi damarsız tohumsuz bitkilerde dış ortamdan madde alış verişi hücre yüzeyinden osmoz, difüzyon ve aktif taşımayla gerçekleşir.
Yüksek yapılı bitki ve hayvanlarda vücudun iç kısımlarında bulunan hücrelere kolayca besin ve oksijenin ulaştırılması ve yine hücrede oluşan metabolik artıkların da basit bir pasif yada aktif taşıma yöntemiyle uzaklaştırılamayacağı açıktır. Gelişmiş yapılı canlılar bu problemi taşıma sistemleri oluşumlarıyla çözmüştür. Bu şekilde homeostasi de sağlanmış olur.
1.TEK HÜCRELİLERDE TAŞIMA
Tek hücreli canlılarda hücreyle ortam arasındaki madde alış verişi doğrudan pasif yada aktif taşımayla sağlanır. Hücre içerisinde bulunabilecek olan endoplazmik retikulum ve besin kofulu gibi yapılar ise hücre içi taşınımı sağlar.
2.BİTKİLERDE TAŞIMA
Gelişmiş, çok yıllık tohumlu bitkilerde taşıma sistemi odun(ksilem) ve soymuk(floem) borularından meydana gelir.
Ksilem; topraktan alınan su ve mineral gibi inorganik bileşiklerin fotosentezde kullanılmak üzere yapraklara kadar taşınmasından sorumludur. Taşıma tek yönlü ve hızlıdır. Gövdede merkeze yakın bulunur. Trake, trakeid, sklerankima(destek hücreleri) ve parenkima hücrelerinden oluşur. Parenkima haricindekiler ölüdür. Dikey yönde çeperler kaybolmuş yan çeperler ise kalınlaşıp boru şeklini almıştır. Taşıma sadece difüzyonla sağlanır. Fotosentez için gerekli olan CO2 ise yapraktaki stomalardan içeri alınır.
Floem; çift yönlü olarak fotosentez ürünü olan organik bileşikleri taşır. Taşıma ksileme göre daha yavaştır. Floem; bol sitoplazmalı arkadaş hücreleri, kalburlu hücreler(çekirdeksiz), sklerankima ve parenkima hücrelerinden oluşur. Asıl taşımanın yapıldığı kalburlu hücreler arasındaki dikey çeperler tam erimeyip yer yer delikli yapı gösterir. Hücreleri canlıdır. Gövdede kabuğa yakın bulunur. Taşıma difüzyon ve aktif taşıma şekilleriyle gerçekleştirilir.
2.1.YAPRAK
Genel anlamda yaprak; bitkilerde fotosentezin asıl yapıldığı birim olarak görev yapar. Fotosentezin substrat ve ürünü olan bileşikler yaprak içerisinde dallanmış olan iletim demetleriyle taşınır. Tek çenekli(monokotil) bitkilerin yaprakları şerit şeklinde ve paralel damarlıyken, çift çenekli(dikotil) bitkilerin yaprakları ise geniş ayalı ve ağsı damarlıdır.
Yaprağın yüzey genişliği, kütikula kalınlığı, stoma sayısı ve stomaların derinliği gibi faktörler bitkinin yaşamı için çok önemlidir ve bitkilerin yaşadığı coğrafyaya göre değişir. Çöl bitkilerinde yapraklar su kaybını önlemek için diken şeklini almıştır. Fotosentez gövde tarafından yapılır. Kurak bölgelerde yapraklar çamlarda olduğu gibi iğne şeklindedir. Kütikula tabakası kalın ve stomalar alt epidermisin içine gömülü halde bulunur. Bataklık ve su bitkilerinde ise su sorunu olmadığı için yapraklar geniş yüzeyli ve parçalıdır, kütikula tabakası ince stomalar alt ve üst epidermiste yüzeye yakın bulunur. Az nemli ortamlarda su kaybı stomalardan terleme yoluyla gerçekleşir. Çok nemli ortamlarda ise su kaybı yaprak kenarlarında bulunan hidatod denilen gözeneklerdendamlama(gutasyon) ile olur.
Yaprağın anatomik yapısına baktığımızda üstten alta doğru sırasıyla şu yapılar bulunur; Kütikula, üst epidermis, mezofil (palizat parenkiması, sünger parenkiması) ve alt epidermis. İletim demetleri de genel olarak sünger parenkimasına gömülü olarak bulunur. Kütikula tabakası epidermisin salgıladığı; yaprağın yüzeyini örten; cansız, mumsu, saydam bir yapıdadır. Epidermis tabakası yaprağın alt ve üst yüzeylerinde tek sıra halinde dizilmiş klorofilsiz hücrelerden oluşur. Stoma ve hidatodlar burada bulunur. Mezofil tabakası fotosentezin yapıldığı tabakadır. Üst epidermisin altında silindirik hücreli palizat parenkiması bulunur. Burası fotosentezin en hızlı yapıldığı yerdir. Alt epidermisin üstünde yer alan sünger parenkiması ise hücreler arası geniş boşluklara sahiptir. O2, CO2 ve su buharı alış verişinde bu boşluklar önemli rol oynar.
Yaprakta terleme ve gaz alış verişinden sorumlu epidermis hücrelerine stoma denir. Stomalar fasulye şeklinde iki hücreden(bekçi hücresi) meydana gelmiştir. Stoma hücrelerinin bir birlerine bakan(ventral) çeperleri kalın, dış(dorsal) çeperleri ise incedir. Temel olarak açılıp kapanmayı bu kalınlık farkı sağlar. Stomaların açılmasında iki faktör etkilidir. Bunlar; CO2 miktarı ve turgor basıncıdır. Bekçi hücrelerde fotosentez yapıldıkça glikoz yoğunluğu artar. Bu da osmotik basıncı artırır ve bu sayede hücrelere su girişi olur. Su girişiyle artan turgor basıncı ince çeperleri daha fazla gerer ve kalın çeperlerin bir birinden uzaklaşmasını sağlar. Bu şekilde stoma açılmış olur. Yine fotosentez yapıldıkça CO2 miktarı azalır. CO2 azaldıkça pH yükselir. Yükselen pH fosforilaz enzimini harekete geçirir. Nişasta, glikoz fosfata dönüşür ve osmotik basınç artar. Su girişiyle birlikte stoma açılır. Daha çok ışık yokluğuna bağlı olarak bu mekanizmaların ters yönde çalışmasıyla da stomalar kapanır.
Fotosentez ve solunumun yanı sıra yaprağın bir diğer önemli görevi terlemedir. Terlemeyle su buharı stomalardan dışarıya verilir. Terlemeyle; topraktan emici tüylere su girişi olur, bitkinin vücut sıcaklığı düzenlenir ve su buharı ile birlikte bazı atık maddeler uzaklaştırılmış olur. Terleme hızına etki eden en önemli faktör rüzgardır. Bir diğer önemli etken ise havanın nemidir.
Not: 1-Nişasta suda çözünmediği için osmotik değeri yoktur. 2-Stoma çok nemli ortamlarda üst durumludur yani epidermis seviyesinin üzerine çıkmıştır. Normal nemli ortamlarda epidermis seviyesindedir. Kurak ortam bitkilerinde ise alt durumludur yani epidermisin derinliklerine gömülmüştür. Bu son durumdaki stomaların üzerinde su kaybını önlemek amacıyla ayrıca tüy, hava boşluğu gibi farklılaşmalar da görülür. 3-Stomalar genellikle; dik duran yapraklarda(soğan gibi) her iki yüzeyde, eğik duran yapraklarda(kiraz gibi) alt yüzeyde ve su ile temas halinde olan yapraklarda(nilüfer gibi) da üst yüzeyde bulunur.
2.2.GÖVDE
Gövde; gelişmiş bitkilerde temel olarak kök ve yapraklar arasında iletimi sağlamakla görevli organdır. Gövdeler, tek çenekli(monokotil) ve çift çenekli(dikotil) bitkilerde farklı anatomiye sahiptir. Monokotillerde iletim demetleri kambiyumsuz ve dağılışları düzensizdir. Bu tip iletim demetlerine kapalı demet denir. Dikotillerde ise iletim demetinde floemle ksilem arasında kambiyum dokusu bulunur ve dağılışları düzenlidir. Bu tip iletim demetlerine de açık demet denir. Dikotil bitki gövdelerini otsu ve odunsu olarak da sınıflandırabiliriz. Kambiyum meristematik özellikte olup bölünmelerle floem ve ksilemin yenilenmesini(yaş halkaları), gövdenin ence büyümesini sağlar.
Odunsu gövdelerde kabukta yer alan bazı hücrelerin meristematik özellik kazanmasıyla mantar kambiyumu oluşur. Mantar kambiyumu, koruyucu mantar dokuyu oluşturur. Mantar kambiyumundaki bazı hücreler özelleşerek gaz alış verişini sağlayan lentisel adı verilen boşluklara dönüşürler. Lentiseller yapraktaki stomaların karşılığıdır.
2.3.KÖK
Temel görevi bitkiyi toprağa bağlamak ve topraktaki su ve mineralleri gövdeye iletmek olan organdır. Kök ucu,kaliptra(kök şapkası) denilen yüksük şeklindeki bir yapı ile dış etkenlerden korunur. Dikotil bir bitkinin kökünde dıştan içe doğru sırasıyla; epidermis, korteks(kabuk), endodermis ve iletim silindiri(öz bölgesi) kısımları görülür. Epidermis emici tüy hücrelerini oluşturur ve kütikula içermez. Parenkima hücrelerinden meydana gelmiş olan korteks temel olarak nişasta depolar ve epidermisten gelen su ve mineralleri iç tabakalara iletir. Daha içeride korteks ile merkezi silindiri birbirinden ayıran endodermis tabakası yer alır. Endodermis hücreleri arasında boşluk bulunmaz ve çeperlerinde gaspari şeriti denilen ve suya geçirgen olmayan kalınlaşmalar görülür. Su ve minerallerin iç kısımlara iletilmesi ise çeperleri kalınlaşmadan kalan ve geçit hücreleri denilen bazı canlı hücreler tarafından sağlanır. Daha altta yer alan periskl tabakası meristematik özellik kazanarak yan kökleri ve kök kambiyumunu oluşturur. Nihayet kökün merkezinde ksilem ve floemin bulunduğu öz bölgesi yer alır.
İNORGANİK MADDELERİN TAŞINMASI
İnorganik maddelerin taşınması ksilemler vasıtasıyla kökten yapraklara doğru olur. Su ve suda çözünmüş olan mineraller kökteki emici tüylerle alınır. Su emici tüylere osmoz ve difüzyon kurallarına göre geçer(hücrelerin madde yoğunluğu toprak suyundaki madde yoğunluğundan fazladır). Toprakta su yetersiz olunca aktif taşımayla alınır. Emici tüylere giren su osmoz kurallarına göre hücreden hücreye geçerek ksileme ulaşır.
Suyun kökten yapraklara kadar taşınmasında etkili olan faktörler şunlardır: Kök basıncı: Daha önce de belirtildiği gibi emici tüy hücrelerinin osmotik basıncı toprağa göre çok daha fazladır. Bu basınç farkı kök basıncını oluşturur. Bu, topraktan köke su çeken bir kuvvettir. Bu yolla su birkaç metre yükselebilir. Kılcallık olayı: İnce boru çeperlerinin su moleküllerini çekmesi olayıdır(adhezyon). Bu, suya has bir özelliktir ve boru ne kadar inceyse o kadar yükseğe çıkar fakat yavaşça. Terleme: Yaprakta fotosentez ve terlemeyle tüketilen su osmotik basıncı artırır. Bu durum bitkinin üst kısımlarında bir emme kuvveti oluşturur. Böylece su kökten yukarılara doğru emilir. Kohezyon: Polar yapıdaki su molekülleri arasında oluşan çekim kuvvetidir. Bu sayede su, kökten yapraklara kadar kesintisiz taşınır. Terleme ve kohezyon etkileşimiyle su 100 metreden daha yükseklere taşınabilir.
ORGANİK MADDELERİN TAŞINMASI
Fotosentez sonucu yapraklarda oluşan sakkaroz ve aminoasit gibi organik maddelerin köklere; köklerde oluşan azotlu organik bileşiklerin de yapraklara doğru çift yönlü taşınımı floemlerde gerçekleşir. Taşınım sıvı basıncı farklılığına dayanır. Yani yapraklarda üretilen glikoz önce nişastaya daha sonra da sakaroza dönüştürülür. Floem hücrelerindeki sakaroz yoğunluğu artınca komşu hücrelerden su çeker ve sıvı basıncı artar. Oluşan bu basınçla maddeler aşağı yönde taşınmış olur.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder