BİTKİLERDE TAŞIMA SİSTEMLERİ

Bitkilerde Taşıma Sistemleri
 Bitkiler, taşıma sistemlerinin yapısına göre damarsız bitkiler ve damarlı bitkiler olarak iki grupta incelenir.

A. DAMARSIZ BİTKİLERDE TAŞIMA
Çiçeksiz bitkilerden su yosunları, kara yosunları ve ciğer otlarında, hem taşıma sistemi hem de gerçek kök bulunmaz. Bu bitkilerde kök görevini yapan rizoit (köksü) denilen yapılar bulunmaktadır. Su yosunları, metabozlizmalarının devamı için gerekli olan her türlü madde alış verişlerini bütün vücut yüzeyinden gerçekleştirebilir. Vücut içine alınan maddelerin gerekli yerlere iletimi difüzyon ile olur. Kara yosunları daha çok ormanların nemli kısımlarında ve sulak bölgelerde yaşarlar. Tek yıllık olan bu bitkilerde rizoitler yardımıyla topraktan su ve minerallerin alınması ve yukarılara taşınması difüzyonla gerçekleştirilir.

B. DAMARLI BİTKİLERDE TAŞIMA
Eğrelti otu, atkuyruğu ve kibrit otu gibi çiçeksiz bitkilerde ise inorganik maddelerin alınması ve taşınması çiçekli bitkilerdeki gibi olur. Bitkilerde taşıma sistemine ilk olarak eğrelti otlarında rastlanır.

Çiçekli bitkilerde topraktan kökteki emici tüyler yardımıyla alınan su ve mineral gibi organik maddelerle, yapraklarda fotosentez sonucu üretilen organik maddeler ilgili kısımlara iletim doku tarafından taşınır. İletim doku bitkinin kök ucu ile yaprakları arasında uzanan ince borulardan oluşmuştur. Taşıma sistemi kök ile yapraklar arasında madde iletimini sağlayan demetlerinden meydana gelmiştir. İletim demetlerinden odun borularında (ksilem) inorganik maddelerin, soymuk borularında (floem) ise organik maddeler taşındığı, dokular bölümünde anlatılmıştı.

Çiçekli bitkilerden, tek çeneklilerde iletim demetini oluşturan odun ve soymuk boruları arasında kalınlaşmayı sağlayan kambiyum dokusu yoktur. Bu çeşit iletim demetlerine kapalı iletim demeti denir. Tek çenekli bitkiler çoğunlukla tek yıllık olan bitkilerdir ve kalınlaşma göstermezler. Çift çenekli bitkilerin odun ve soymuk demetleri arasında ise kambiyum dokusu bulunmaktadır. Bu tip demetlere de açık iletim demetleri adı verilir. Kapalı demetler bitkinin kök ve gövdesinde düzensiz ve dağınık bir diziliş gösterirler. Açık iletim demetleri incelendiğinde kambiyumun iç tarafında odun boruları, dış tarafında ise soymuk borularının bulunduğu görülmektedir.

İletim demetleri bitkinin kalınlaşmış olan kök ve gövde gibi kısımlarında kabuğu yakın olarak bulunur. Yaşlı ağaçların gövdelerinin iç kısımları ölü hücrelerden oluşmuştur ya da eriyerek boşalmıştır.

Kara bitkilerinin tamamında su bitkilerinin ise bir kısmında bitkinin dış ortamla arasındaki gaz alışverişi, yapraklardaki gözenekler (stoma) tarafından gerçekleştirilir.

Yaprağın Yapısı ve Özellikleri
Yapraklar bitki gövdesinin yeni tomurcuklarından gelişir. Gövde ve dallarda bulunan yapraklar canlı kaldığı sürece yeşil renge sahiptir. Bitkilerin dış ortamla irtibatında çok önemli rol oynayan yaprakların görevleri genel olarak şu şekilde sıralanabilir:
– Fotosentez ve oksijenli solunum için gerekli olan oksijen ve karbondioksit değişimini sağlamak.
– Taşıdığı kloroplastlar sayesinde fotosentezle organik madde sentezini gerçekleştirmek.
– Terlemeye yardımcı olmak. Terleme olayı bitkilerde vücut ısısının düzenlenmesine yardımcı olur. Ayrıca terleme topraktan su ve minerallerin alınması ve yukarılara taşınmasında da etkilidir.
– Artık maddeleri vücuttan uzaklaştırarak boşaltımı gerçekleştirmek.

Yapraklar, yaprak yapısı ve yaprak sapı olarak iki kısımda incelenir. Yaprak sapı, yaprağı bitki gövdesine bağlar. Sapın gövdeye bağlandığı şişkin yere yaprak kını adı verilir. Yaprak ayasının sahip olduğu geniş yüzey, daha fazla güneş ışığı ve karbondioksitin tutulması için önemlidir. Yaprak ayasının geniş olması aynı zamanda bitkinin terleme yüzeyini de artırır. Terleme ile aşırı su kaybını önlemek için yaprak ayasının genişliği bitkinin yaşadığı ortama göre farklılıklar gösterir. Kaktüs gibi çöl bitkilerinde yapraklar diken şekline dönüşmüştür ve fotosentez yapamazlar. Bu yüzden bu tür çöl bitkilerinde fotosentez olayı kloroplast bulunduran gövde tarafından gerçekleştirilir. Kurak bölge bitkilerindeki yapraklar terleme yüzeyini azaltmak için iğne şeklindedir ve yüzeyleri tüylerle örtülüdür. Bataklık ve su bitkilerinin su kaybı problemi olmadığından yaprak ayası geniş yüzeyli ve parçalı bir yapıya sahiptir.

Yaprağın içinde bulunan iletim demetleri yaprak damarlarını meydana getirir. Yaprak sapından dallara ayrılan damarlar yaprak ayasını değişik şekillerde dağılmıştır. Yapraklardaki damarlanma şekli bitki grubuna göre bazı farklılıklar gösterirler. Tek çenekli bitkilerde yaprak ayası şerit şeklinde, uzun ve düz kenarlı olduğu için paralel bir damarlanma söz konusudur. Çift çenekli bitkilerde ise yaprak ayası farklı şekillere sahiptir. Yaprak kenarları dilimli veya dişli olan bu bitkilerin yapraklarında ise ağsı damarlanma görülür.

Yapraklarda genel olarak ikincil meristem doku bulunmadığı için ömürleri kısadır. Yapraklar çoğunlukla birkaç hafta ile birkaç ay canlı kalmakla beraber bazı iğne yapraklı bitkiler gibi 3-4 yıl yaşayabilen yapraklara sahip bitki türleri de vardır.

Yaprakların şekil ve görünüşleri çok çeşitli olmasına rağmen mikroskobik yapıları birbirine çok benzerlik gösterir. Yapraklar, enine kesit alınıp incelendiğinde en dışta kütikula denilen mumsu bir tabaka ile örtülü olduğu görülür. Kütikulanın altında ise yaprağı alt ve üstten saran epidermis tabakası bulunur. Saydam bir renge sahip olan kütikula ışığın geçmesine engel olmaz. Su geçirgenliği çok az olduğu için bitkinin terleme ile fazla su kaybına uğramasına engel olur. Kurak bölge bitkilerinde kalın olan kütikula nemli ortam bitkilerinde ise oldukça incedir. Bazı su bitkilerinin yapraklarında çok ince bazılarında ise  kütikula tabakası bulunmaz. Kütikula tabakası epidermis hücrelerinin dışarıya salgıladığı bir çeşit salgıdan oluşur.

2000px-Yaprak_kesit.svg
                         Yaprağın enine kesiti

Yaprağın alt ve üst yüzeyini saran epidermis dokusu çoğunlukla tek sıralı hücre dizisinden oluşur. Ancak bazı bitkilerde çok sıralı hücre dizisinden oluşan epidermis dokusu da görülür. Epidermis hücreleri, kloroplast taşımadığı için fotosentez yapamazlar. Epidermis hücrelerinden bazıları farklılaşarak yaprağın dışarıya açılan delikleri olan stomaları (gözenek) oluştururlar. Epidermis hücrelerinin arasında boşluk yoktur ve hücreler birbirine yapışık olarak dizilmişlerdir.

Alt epidermis ve üst epidermis arasında kalan yaprak gövdesindeki parankima hücrelerine mezofil denir. Mezofilde, palizat ve sünger parankiması olmak üzere iki farklı hücre grubu vardır. Bu hücrelerde fotosentezle organik besin sentezi gerçekleştirilir. Yaprağın gövdesinde mezofil tabakasındaki prankima hücrelerinden başka iletim demetleri de bulunmaktadır. Yapraklarda iletim demelerinin oluşturduğu damarlar, yapraklara su ve mineral taşırken, yapraklarda üretilen besin maddelerini de diğer kısımlara iletir.

Stomanın Yapısı ve Özellikleri
Epidermis hücrelerinin bazılarının farklılaşmasıyla oluşan stomalar çok sayıda kloroplast bulunduran iki stoma hücresinden meydana gelmiştir. Fasulye tanesi şeklinde olan stoma hücrelerine bekçi hücreleri veya stoma kapatma hücreleri de denilmektedir. Stoma hücrelerinin arasında kalan boşluğa stoma açıklığı (stoma poru) denir. Stoma hücrelerinin stoma açklığına bakan iç çeperleri dış çeperlere göre daha kalın bir yapıya sahiptir. Bu durum turgor basıncının artması durumunda stoma açıklığının açılmasına yardımcı olur. Stoma açıklığının açılmasına yardımcı olur. Stoma açıklığının hemen altında mezofil tabakası içinde solunum boşluğu mezofil tabakasındaki hücrelerle stoma açıklığı arasındaki gaz difüzyonunu hızlandırmaktadır.

Stomalar daha çok yaprak yüzeyinde bulunmakla beraber bitkilerin canlı ve genç olan yeşil kısımlarında da görülmektedir. 1 mm² lik bir yaprak yüzeyinde yaklaşık 50-500 kadar stoma bulunur. Stomalar açılıp kapanma özelliğine sahiptir. Günün belirli saatlerinde açılıp kapanabilen stomalar, aktif olarak gaz ve su buharı değişimini sağlarlar. Oksijen ve karbondioksit değişimi ile terleme şeklindeki suyun boşaltımı stoma açıklığı tarafından gerçekleştirilir.

Bitkilerin yaşadığı ortamın sıcaklık ve nem durumuna göre stomaların yaprak yüzeyindeki ve dağılımı farklılık gösterir. Tamamıyla su içinde yaşayan bitkilerin yapraklarında stoma bulunmaz. Bir yüzeyi su ile temas halinde olan yapraklarda (nilüfer gibi) stomalar sadece üst epidermiste bulunur. Kara bitkilerinde ise yaprağın duruşuna göre stomaların dağılımı farklıdır. Dik duran yapraklarda stomalar hem alt hem de üst epidermiste yaklaşık eşit olarak bulunur. Eğik duran yapraklarda ise stomalar daha çok alt epidermiste yoğunlaşmıştır. Bu durum aşırı güneşten ve terlemeden korunmaya yardımcı olur.

Çöllerde ve kurak ortamlarda yaşayan bitkilerin yapraklarındaki stomalar epidermis seviyesinin altında bulunur. (Stoma alt durumlu). Bu durum aşırı normal nemli olan ılıman ortam bitkilerinin stomaları epidermis seviyesinde yer alır. (Stoma normal durumlu). Çok nemli ortamlarda yaşayanlarda ve su bitkilerinde ise stomalar yaprak yüzeyine yakın hatta epidermisin de üzerinde bir çıkıntı şeklinde bulunur. (Stoma üst durumlu)

Stomaların açılıp kapanması
Stoma açıklığının açılıp kapanması, stoma hücrelerinin hareketi ile sağlanır. Stoma hücrelerinde ışıklı ortamlarda fotosenteze bağlı olarak değişen turgor basıncının değişimi stoma açıklığının büyümesine veya küçülmesine neden olur. Fotosentezin yapılmadığı karanlık ortamlarda stoma açıklığı çoğunlukla kapalıdır.

Stoma hücrelerinde fotosentezle üretilen glikoz miktarı ve nişastanın glikozlara dönüşümü arttıkça stoma hücrelerinin yoğunluğu artar. Yoğunluğun artması osmotik basıncın artmasına neden olur. Sonuçta stoma hücrelerine komşu epidermis hücrelerinden su girişi olur. Fazla miktarda su alındığında stoma hücrelerinin turgor basıncı artar. Zamanla artan turgor basıncı, stoma hücrelerinin ince olan dış çeperlerini dışarıya doğru gerginleştirir ve stoma açıklığı açılmış olur. Stoma hücrelerinin boşluğa bakan iç çeperlerinin kalın olması artan turgor basıncına bağlı olarak stoma porunun açılmasını sağlar. Açılan stoma porundan terleme ile su buharı atıldığı gibi oksijen ve karbondioksit değişimide yapılır.

Karanlıkta fotosentez yapılamadığı için glikoz üretimi durur. Aynı zamanda glikozlar nişastaya dönüştürüldüğü için stoma hücrelerinin serbest glikoz miktarı azalır. Suyun stoma hücrelerinden komşu hücrelere geçmesi stoma hücrelerinin turgor basıncını azaltır. Bunun sonucu olarak stoma hücreleri gerginliğini kaybeder ve hücreler birbirine yaklaşarak stoma açıklığı kapatılmış olur.

1851515_orig
          Stomaların açılıp kapanması

Stoma açıklığının açılıp kapanmasında iklim şartlarının da önemli etkisi vardır. Havanın kuru, fazla sıcak ve rüzgarlı olduğu veya toprakta yeterli suyun bulunmadığı zamanlarda bitkinin topraktan aldığı su mikarı azalır. Ayrıca stoma hücreleri terleme yaparak kaybettiği suyu karşılayamadığı için turgorlu durumunu koruyamaz. Sonuçta stoma hücreleri birbirine yaklaşır ve stoma açıklığı kapanır. Bu durum bitkinin çok az miktarda aldığı suyun korunmasına yardımcı olur. Ancak stomaların kapanması dışarıdan karbondioksitin alınmasını engeller. Stomaların bu durumu fotosentezi ve glikoz üretimini azaltır veya durdurabilir.

Topraktan Su ve Minerallerin Alınması
Bitkiler topraktaki su ve mineralleri köklerindeki emici tüyleri yardımıyla alırlar. Kök epidermis hücrelerinin dışarıya doğru uzamasıyla oluşan emici tüyler toprakla bağlantı kurar ve su emme yüzeyini genişletir. 1 mm² lik kök yüzeyinde yüzlerce emici tüy bulunur. Bu sayede toprak ile kök arasında çok geniş emilim yüzeyi oluşturulur. Emici tüyler çok kısa ömürlü olup büyük kısmını koful oluşturur. Suyun ve içindeki minerallerin topraktan emici tüylere alınması osmoz ve difüzyon kurallarına göre gerçekleşir. Emici tüylerde glikoz gibi organik maddelerin miktarı fazladır. Bu durum emici tüylerin toprak suyuna göre daha yoğun olmasını sağlar. Kök hücrelerinin ve emici tüylerin osmotik basıncının yüksek olması topraktaki su ve minerallerin enerji harcanmadan bitkiye alınmasını sağlar.
Toprağın osmotik basıncının, bitki kökünün osmotik basıncı ile aynı veya daha yüksek olması durumunda kök hücreleri aktif taşıma yaparak topraktan mineral alırlar ve yoğunluklarını artırırlar. Böylece su yine ozmozla alınmış olur. Bu durumun uzun süre devam etmesi bitkinin ölmesine neden olabilir. Çöl, kurak bölge ve tuzlu topraklarda yaşayan bitkilerin emici tüy hücrelerindeki osmotik basınç çok daha yüksektir.
Emici tüylerle alınan su ve mineraller önce kabuk bölgesindeki ince çeperli parankima hücrelerine alınır ve odun borularına kadar yine osmoz ve difüzyon kurallarına göre iletir. Odun borularına giren su daha sonra yapraklarına ve diğer kısımlara taşınır.

Bitkilerde Alınan Suyun Taşınması
Topraktan kök emici tüyleriyle alınan su ve minerallerin taşınması odun boruları ile yapılır. Odun boruları, canlılıklarını kaybetmiş olan bu hücrelerden yan çeperleri kalınlaşırken ara çeperleri ise eriyerek tamamen kaybolmuştur. Çok ince ve mikroskobik olan odun boruları emici tüylerden aldığı su ve mineralleri tek yönlü olarak yukarıya doğru taşırlar. Dokulara gelen su ve mineraller fotosentez ve diğer metabolizma olaylarında kullanılır. Odun borularında geniş çaplı olanlara trake, küçük çaplı olanlara ise trakeit adı verilir.

Floem-ksilem-madde-tasinimi
                      Odun borusunun yapısı

Su ve minerallerin hava basıncı ve yerçekimine ters yönde yukarıya doğru taşınması basit bir olay değildir. 100 m den daha yüksek ağaçlarda taşınmanın gerçekleşmesi için 30 atmosfer kadar basınç gereklidir. Bitkilerde odun borularında su ve minerallerin taşınması üç temel olayın etkisiyle gerçekleşir.

Kök Basıncı
Bitkilerin kök emici tüy hücrelerindeki sıvının yoğunluğu toprak sıvısına göre daha fazladır. Bu yoğunluk farkından kaynaklanan osmotik basınç topraktaki suyun bitkiye alınmasını sağlar. Bitki kökündeki  osmotik basınç, kök basıncının oluşmasına neden olur. Kök basıncı öncellikle topraktan kök emici tüylerine su çeken bir kuvvettir. Aynı zamanda kökten yukarıya doğru itici güç oluşturan kök basıncı, odun borularına alınan suyun belirli bir yüksekliğe kadar taşınmasına da etki eder.
Bitkinin yüksekliğine bağlı olmakla beraber yapılan deneyler kök basıncının yaklaşık 6-10 atmosfer kadar basınç oluşturduğunu göstermiştir.

Terleme – Kohezyon Teorisi
Terleme – kohezyon teorisi suyun çok yükseklere kadar taşınmasını açıklayan bir teori olarak kabul edilmektedir. Yapraklarda terleme ile kaybedilen su yaprak hücrelerindeki osmotik basıncın artmasına neden olur. Bu durum bitkinin yaprak ve üst kısımlarında yüksek bir çekme (emme) kuvvetinin oluşmasını sağlar. Bu emme kuvveti hava basıncından 30 kat daha fazladır. Böylece yaprak hücreleri ve odun borularının üst kısımlarından eksilen su, emici tüylerle topraktan alınarak karşılanır. Bunun sonucunda odun borularında bulunan su, kökten yapraklara kadar kopmaya bir sütun halinde taşınır. Odun borusu içinde su moleküllerinin kopmaması kohezyon kuvvetiyle sağlanır. Kohezyon kuvveti ise su moleküllerinin hidrojen bağları ile birbirini çekmesinden kaynaklanır. Terlemenin durması veya odun borularına hava girmesi suyun yükselmesini engellediği gibi topraktan su ve minerallerin alınmasına da engel olur.

Kılcallık Olayı
Odun borularının gözle görülemeyecek kadar mikroskobik olması alınan suyun taşınmasına yardımcı olur. Kılcallık olayı odun borusu çeperinin su moleküllerini çekmesidir. Bu olaya adhezyon kuvveti denir. Bu durum suya has bir özelliktir. Kılcallık olayının suyun taşınmasına etkisi çok azdır.

             37
                    Kılcallıkla suyun yükselmesi

Su dolu bir kaba boru koyulduğunda boru içindeki su seviyesi kaptaki sıvı seviyesinden daha yükseğe çıkar. Boru ne kadar ince ise içindeki su seviyesi o kadar yüksek olur.

Bitkilerde Organik Moleküllerin Taşınması
Organik moleküllerin taşınması soymuk boruları (floem) ile yapılır. Yapraklarda fotosentezle üretilen glikoz gibi organik moleküller bitkinin kök ve diğer kısımlarına doğru taşınır.
Soymuk borularında ayrıca köklerde oluşturulan amino asitler gibi azotlu organik bileşikler de yukarıya doğru taşınır. Soymuk boruları canlı hücrelerden oluştuğu ve içinde iki yönlü madde iletimi olduğu için, içindeki moleküllerin hareketi odun borusuna göre çok yavaştır. Soymuk borusu hücrelerinin yan çeperleri odun borularında olduğu gibi kalınlaşmıştır. Ancak hücrelerin ara çeperlerinde erimeye bağlı olarak delikler oluşmuştur. Hücreden hücreye yapılan madde taşınması bu delikler sayesinde gerçekleştirilir.
Odun borularında madde taşınmasında etkili kök basıncı, terleme – kohezyon teorisi ve kılcallık olayı gibi faktörler soymuk borularındaki madde taşınmasında etkili değildir. Soymuk borularındaki taşıma işlemi içindeki sıvı basıncının farklılığına bağlıdır. Organik madde yoğunluğunun fazla olduğu hücrelerden soymuk borusu hücrelerine difüzyon kurallarına göre madde geçişi olur. Bu maddeler soymuk borusu hücrelerinde aynı esasa göre bir hücreden diğerine iletilerek ilgili dokulara kadar taşınır. Köklerde meydana gelen azotlu bileşiklerin taşınması da aynı şekilde yukarıya doğru gerçekleştirilir. Soymuk borularındaki madde taşınmasında ihtiyaç olduğunda aktif taşıma da etkili olur.

Kaynak: Fem Yayınları Konu anlatım Kitabı (Syf:201, 202, 203, 204, 205, 206, 207)

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Şu HTML etiketlerini ve özelliklerini kullanabilirsiniz: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>