Tıpkı hayvanlar gibi bitkiler de karmaşık yapılar ve sistemlerden oluşur. Bitkileri anlamak için öncelikle temel kısımlarını ve dokularını tanımamız gerekiyor.
Fen liseleri taban puanları ve yüzdelik dilimleri için sayfamızı takip ediniz.
Bitkilerin Yapısı
Çiçekli bir bitkiyi gözlemlediğimizde iki ana kısım dikkatimizi çeker:
- Sürgün Sistemi (Toprak Üstü): Gövde ve dallardan oluşur. Yapraklar, çiçekler, tomurcuklar ve meyveler bu sistem üzerinde yer alır. Tomurcuklar, bitkinin yeni büyüme noktalarıdır ve yeni dal, yaprak veya çiçekleri oluşturabilirler.
- Kök Sistemi (Toprak Altı): Bitkinin toprağa tutunmasını sağlar ve topraktan su ile mineralleri emer.
Bitkisel Dokular
Bitkilerde farklı görevleri yerine getirmek üzere özelleşmiş hücre topluluklarına doku diyoruz. Yüksek yapılı bitkilerde dört temel doku tipi bulunur:
- Meristem Doku (Bölünür Doku): Bitkinin büyüme bölgelerinde yer alır ve sürekli olarak bölünme yeteneğine sahip hücrelerden oluşur. Bu sayede bitki büyür ve gelişir.
- Uç (Apikal) Meristem: Kök ve gövde uçlarında bulunur, bitkinin boyca uzamasını sağlar.
- Ara (İnterkalar) Meristem: Sürekli dokular arasında bulunur, bulunduğu organın boyca büyümesine katkıda bulunur.
- Yanal (Lateral) Meristem: Çevreye paralel bölünerek bitki organlarının enine kalınlaşmasını sağlar.
- Primer Meristem: Embriyonik dönemden beri bölünme yeteneğini koruyan meristem hücreleridir.
- Sekonder Meristem: Normalde bölünme yeteneğini kaybetmiş parankima hücrelerinin hormon etkisiyle tekrar bölünme yeteneği kazanmasıyla oluşur.
- Temel Doku: Bitki gövdesinin büyük bir kısmını oluşturur ve farklı görevlere sahip üç çeşidi bulunur:
- Parankima: İnce çeperli, çok yönlü hücrelerden oluşur. Fotosentez (özümleme parankiması), gaz alışverişi (havalandırma parankiması), madde iletimi (iletim parankiması) ve besin depolama (depo parankiması) gibi çeşitli görevleri vardır.
- Kollenkima: Kalınlaşmış hücre çeperleri sayesinde bitkiye mekanik destek ve esneklik sağlar. Canlı hücrelerden oluşur.
- Sklerenkima: Çok kalınlaşmış çeperli hücrelerden oluşur, bitkiye sertlik ve dayanıklılık verir. Genellikle olgunlaştıklarında ölürler. Taş hücreleri ve lifler olmak üzere iki tipi vardır.
- İletim Dokusu: Bitkide madde taşınmasını sağlar. İki temel tipi vardır:
- Ksilem (Odun Borusu): Topraktan alınan su ve mineralleri bitkinin diğer kısımlarına taşır. Cansız hücrelerden oluşur ve taşınma genellikle tek yönlüdür (aşağıdan yukarıya).
- Floem (Soymuk Borusu): Fotosentez sonucu üretilen organik maddeleri (şekerler, amino asitler vb.) bitkinin ihtiyaç duyan tüm bölgelerine taşır. Canlı hücrelerden oluşur ve taşınma çift yönlü olabilir.
- Örtü Doku: Bitkinin dış yüzeyini kaplayarak koruma sağlar. İki temel tipi vardır:
- Epidermis: Genellikle tek kat hücreden oluşur. Dış yüzeyinde su kaybını önleyen kütikula tabakası bulunabilir. Stoma (gaz alışverişi sağlayan açıklıklar), hidatod (fazla suyun atılmasını sağlayan yapılar), tüy ve emergens (diken benzeri çıkıntılar) gibi özelleşmiş hücreleri içerebilir.
- Peridermis: Odunsu bitkilerin kök ve gövdelerinde epidermisin yerini alır. Üzerinde gaz alışverişini sağlayan lentisel adı verilen açıklıklar bulunur.
Bitkilerde Taşıma: Suyun ve Organik Maddelerin Yolculuğu
Bitkilerde hayati fonksiyonların devamlılığı için maddelerin taşınması çok önemlidir. Bu taşıma işlemleri ksilem ve floem dokuları aracılığıyla gerçekleşir.
Su ve Minerallerin Taşınması (Ksilem ile)
Topraktan kökler aracılığıyla alınan su ve mineraller, ksilem boruları sayesinde bitkinin yukarı kısımlarına taşınır. Bu taşınmayı destekleyen temel faktörler şunlardır:
- Kılcallık Olayı (Adezyon): Su moleküllerinin ksilem çeperlerine tutunma eğilimidir. İnce borularda suyun yükselmesine yardımcı olur.
- Kök Basıncı: Kök hücrelerindeki yoğunluk farkından dolayı suyun kökten yukarı doğru itilmesidir. Özellikle küçük bitkilerde etkilidir.
- Kohezyon Kuvveti: Su moleküllerinin hidrojen bağlarıyla birbirine tutunma özelliğidir. Terleme ile oluşan çekme kuvveti sayesinde suyun kesintisiz bir sütun halinde yukarı doğru taşınmasında en etkili faktördür.
- Terleme (Transpirasyon): Yapraklardaki stomalar aracılığıyla suyun buharlaşmasıdır. Bu durum yapraklarda bir çekme kuvveti oluşturur ve suyun yukarı doğru hareketini sağlar.
Organik Maddelerin Taşınması (Floem ile)
Fotosentez sonucu yapraklarda üretilen şekerler (glikoz gibi) ve diğer organik maddeler, floem boruları aracılığıyla bitkinin diğer kısımlarına (kökler, meyveler, genç sürgünler vb.) taşınır. Bu taşınma işlemi basınç-akış teorisi ile açıklanır:
- Kaynak Hücreler: Üretilen organik maddeler aktif taşıma ve difüzyonla floeme yüklenir. Bu durum floemin osmotik basıncını artırır.
- Yükleme: Floem, ksilemden ozmoz yoluyla su çeker ve hidrostatik basıncı artırır.
- Taşıma: Oluşan basınç farkı sayesinde organik madde çözeltisi, kaynak hücrelerden havuz hücrelere doğru hareket eder.
- Boşaltma: Havuz hücrelerde (depo organları veya büyüme bölgeleri) organik maddeler boşaltılır. Bu durum floemin osmotik basıncını düşürür ve su tekrar ksileme geçer.
Bitkilerde Beslenme: Yaşam İçin Gerekli Maddeler
Bitkiler, yaşamlarını sürdürebilmek için çeşitli maddelere ihtiyaç duyarlar. Ototrof canlılar olarak kendi besinlerini fotosentez yoluyla üretirler, ancak bu süreç için de bazı inorganik maddelere ihtiyaçları vardır.
Minerallerin Alınması
Bitkiler, karbon, hidrojen ve oksijeni su ve karbondioksit aracılığıyla alırken, diğer gerekli mineralleri kökleri aracılığıyla topraktan emerler. Bu minerallerin bitki tarafından alınabilir hale gelmesi, topraktaki mikroorganizmaların faaliyetine ve çevresel koşullara bağlıdır.
Bitkilerin ihtiyaç duyduğu mineraller miktarlarına göre iki gruba ayrılır:
- Makro Elementler: Bitkilerin büyük miktarlarda ihtiyaç duyduğu elementlerdir. Örnekler: Azot (N), Potasyum (K), Kalsiyum (Ca), Magnezyum (Mg), Fosfor (P), Karbon (C), Hidrojen (H), Oksijen (O), Kükürt (S).
- Azot: Proteinlerin, nükleik asitlerin ve klorofilin yapısına katılır, büyümeyi teşvik eder.
- Potasyum: Su dengesinin düzenlenmesinde ve enzim aktivitesinde rol oynar.
- Magnezyum: Klorofilin yapısında bulunur ve fotosentez için gereklidir.
- Mikro Elementler: Bitkilerin çok az miktarlarda ihtiyaç duyduğu elementlerdir. Örnekler: Demir (Fe), Mangan (Mn), Bakır (Cu), Çinko (Zn), Bor (B), Molibden (Mo), Klor (Cl), Nikel (Ni). Bu elementler genellikle enzimlerin yapısında kofaktör olarak görev yaparlar.
Minimum Yasası: Bir bitkinin büyümesi, ortamda en az bulunan ve bitki için gerekli olan besin elementi tarafından sınırlanır.
Beslenme ile İlgili Kavramlar
- Gübre: Bitkilerin ihtiyaç duyduğu mineralleri içeren doğal veya sentetik maddelerdir. Topraktaki besin eksikliğini gidermek için kullanılır.
- Mikoriza: Bazı mantarların bitki kökleriyle oluşturduğu mutualist (iki tarafın da fayda sağladığı) bir ilişkidir. Mantarlar bitkiye su ve mineral alımında yardımcı olurken, bitkiden organik besin sağlarlar.
- Nodüller: Özellikle baklagillerin köklerinde bulunan ve azot bağlayıcı bakterileri (Rhizobium) barındıran şişkinliklerdir. Bu bakteriler atmosferdeki serbest azotu bitkinin kullanabileceği forma dönüştürürler.
Büyüme ve Hareket: Bitkilerin Yaşam Döngüsü
Bitkiler de diğer canlılar gibi büyür, gelişir ve çevrelerine karşı çeşitli hareketler sergilerler.
Büyüme
Bitki büyümesi, hücre bölünmesi ve hücrelerin hacimce artmasıyla gerçekleşir. Bu süreçte genetik faktörlerin yanı sıra çevresel faktörler de önemli rol oynar.
Bitki Büyümesini Etkileyen Faktörler:
- Çevresel Faktörler:
- Sıcaklık: Enzim aktiviteleri için uygun sıcaklık aralığı bitki türüne göre değişir.
- Işık: Fotosentez, klorofil sentezi ve diğer fizyolojik olaylar için gereklidir.
- Su: Fotosentezin hammaddesidir, madde taşınması ve turgor basıncı için önemlidir.
- Toprak: Besin maddeleri, su ve hava sağlar, köklerin tutunması için ortam oluşturur.
- Atmosferdeki Gazlar: Karbondioksit fotosentez için gereklidir, kirleticiler büyümeyi olumsuz etkileyebilir.
- Yer Çekimi: Köklerin aşağı, gövdenin yukarı doğru büyümesini etkiler.
- Bitkisel Hormonlar (Büyüme Düzenleyiciler): Bitkilerde büyüme, gelişme ve çeşitli fizyolojik olayları kontrol eden kimyasal sinyallerdir. Beş ana grup incelenir:
- Oksinler: Hücre uzamasını, kök oluşumunu, apikal dominansiyi (uç tomurcuğunun baskınlığı) ve fototropizmayı (ışığa yönelme) sağlar.
- Sitokininler: Hücre bölünmesini, farklılaşmayı ve yaşlanmayı geciktirmeyi teşvik eder.
- Giberellinler: Gövde uzamasını, tohum çimlenmesini ve meyve gelişimini uyarır.
- Etilen: Meyve olgunlaşmasını hızlandırır ve stres tepkilerinde rol oynar.
- Absisik Asit (ABA): Stomaların kapanmasını sağlar, tohum dormansisini (uyku hali) sürdürür ve kuraklık stresine karşı tepkileri düzenler.
Bitkilerde Hareket
Bitkilerde aktif yer değiştirme hareketi görülmez, ancak çeşitli uyaranlara karşı durum değiştirme hareketleri sergilerler. Bu hareketler tropizma ve nasti olmak üzere ikiye ayrılır.
- Tropizma: Uyaranın yönüne bağlı olarak gerçekleşen yönelme hareketleridir.
- Fototropizma: Işığa doğru (pozitif) veya tersi yönde (negatif) yönelme.
- Geotropizma: Yer çekimine doğru (pozitif kök) veya tersi yönde (negatif gövde) yönelme.
- Haptotropizma: Dokunmaya karşı sarılma gibi tepkiler.
- Kemotropizma: Kimyasal maddelere doğru veya tersi yönde büyüme.
- Travmatropizma: Yaralanmaya karşı uzaklaşma hareketi.
- Hidrotropizma: Suya doğru büyüme.
- Nasti: Uyaranın yönüne bağlı olmayan, turgor basıncı değişimleriyle oluşan hareketlerdir.
- Fotonasti: Işık şiddetine bağlı olarak çiçeklerin açılıp kapanması.
- Termonasti: Sıcaklık değişimlerine bağlı hareketler.
- Sismonasti: Dokunma veya sarsıntıya karşı hızlı hareketler (küstüm otu).
Bitkilerde Üreme: Yeni Nesillerin Oluşumu
Bitkilerde eşeyli ve eşeysiz olmak üzere iki temel üreme şekli bulunur. Çiçekli bitkilerde eşeyli üreme çiçekler aracılığıyla gerçekleşir.
Çiçekli Bitkilerde Eşeyli Üreme
Çiçek, tohumlu bitkilerin üreme organıdır ve temel kısımları şunlardır:
- Çiçek Sapı: Çiçeği gövdeye bağlar.
- Çiçek Tablası: Çiçek organlarının bağlandığı genişlemiş uç kısım.
- Çanak Yapraklar: Genellikle yeşil renklidir ve çiçeğin iç kısımlarını korur.
- Taç Yapraklar: Genellikle renkli ve kokuludur, böcekleri çekerek tozlaşmaya yardımcı olur.
- Erkek Organ (Stamen): Sapçık ve başçıktan oluşur. Başçıkta polen keseleri bulunur ve burada polen (çiçek tozu) adı verilen erkek üreme hücreleri üretilir.
- Dişi Organ (Pistil veya Karpel): Tepecik, dişicik borusu ve yumurtalıktan oluşur. Yumurtalık içinde tohum taslağı bulunur ve burada yumurta adı verilen dişi üreme hücresi gelişir.
Eşeyli üreme iki temel aşamada gerçekleşir:
- Tozlaşma: Erkek organda üretilen polenlerin çeşitli yollarla (rüzgar, su, böcekler vb.) dişi organın tepeciğine taşınmasıdır.
- Çapraz Tozlaşma: Bir çiçeğin polenlerinin aynı türden başka bir çiçeğin tepeciğine taşınmasıdır. Genetik çeşitliliği artırır.
- Kendi Kendine Tozlaşma: Bir çiçeğin polenlerinin kendi tepeciğine taşınmasıdır. Genetik çeşitlilik daha azdır.
- Döllenme: Polen tepeciğe ulaştıktan sonra çimlenerek polen tüpü oluşturur. Polen tüpü dişicik borusundan aşağı doğru ilerleyerek yumurtalığa ulaşır. Polen tüpü içinde bulunan sperm çekirdeklerinden biri yumurta hücresiyle birleşerek zigotu (2n) oluşturur. Çift döllenme sadece çiçekli bitkilere özgüdür; diğer sperm çekirdeği ise tohum taslağındaki polar çekirdeklerle birleşerek endospermi (3n) oluşturur. Endosperm, tohumun gelişimi sırasında embriyoyu besleyecek olan besin dokusudur.
Tohum ve Meyve Oluşumu
Döllenmeden sonra tohum taslağı tohuma dönüşürken, yumurtalık çeperleri genellikle meyveyi oluşturur.
- Tohum: Embriyo, besi doku (endosperm veya çenekler) ve tohum kabuğundan oluşur. Embriyo, yeni bitkiyi oluşturacak olan yapıdır.
- Meyve: Tohumları korur ve yayılmalarına yardımcı olur. Farklı şekil ve özelliklerde olabilir. Bazı meyveler sadece yumurtalıktan oluşurken (gerçek meyve), bazılarına çiçeğin diğer kısımları da katılabilir (yalancı meyve).
Meyve Çeşitleri
- Basit Meyve: Tek bir yumurtalıktan oluşur (kiraz, erik).
- Bileşik Meyve: Birden fazla yumurtalıktan oluşur (böğürtlen).
- Çoklu Meyve: Birden fazla çiçeğin yumurtalıklarının birleşmesiyle oluşur (ananas).
- Etli Meyveler: Sulandırılmış perikarpa sahiptir (domates, üzüm).
- Kuru Meyveler: Kuru ve sert perikarpa sahiptir (fasulye, buğday).
Bitkilerde Çimlenme: Yeni Bir Yaşamın Başlangıcı
Çimlenme, tohumdaki embriyonun uygun koşullar altında tohum kabuğunu çatlatarak dışarı çıkması ve yeni bir bitkiyi oluşturmak üzere büyümesidir.
