İÇİNDEKİLER GİRİŞ...XVII BİTKİ HÜCRESİ...1 BİTKİ HÜCRESİ VE SU...13 VII BÖLÜM 1

Transkript

1 İÇİNDEKİLER GİRİŞ...XVII BÖLÜM 1 BİTKİ HÜCRESİ...1 HÜCRE ÇEPERİ... 1 Orta Lamel... 1 Primer Çeper... 2 Sekonder Çeper... 3 HÜCRE ZARI (PLAZMALEMMA)... 5 Zarın Bileşenleri... 5 Zarın Yapısı... 7 HÜCRE ORGANELLERİ... 8 Vakuol... 8 Çekirdek... 8 Endoplazmik Retikulum... 8 Diktiyozom (Golgi Aygıtı)... 9 Mitokondri...10 Plastidler...10 Mikrocisimcikler...10 Ribozomlar...11 Hücre İskeleti BÖLÜM BİTKİ HÜCRESİ VE SU...13 SU VE HİDROJEN BAĞI ÇÖZÜCÜ OLARAK SU SUYUN ADHEZYONU VE KOHEZYONU SUYUN HAREKETİ Kütle Akışı Difüzyon Osmoz (Suyun Difüzyonu) Plazmoliz VII

2 3. BÖLÜM BİTKİ-SU İLİŞKİSİ...19 TRANSPİRASYON...19 Transpirasyona Etki Eden Etmenler...20 Nem...20 Sıcaklık...20 Rüzgâr...20 Stoma...20 Stomaların İşlev Görmesini Etkileyen Etmenler...21 Stomanın Açılıp Kapanma Mekanizması...23 Suyun Taşınması...25 Kök Basıncı...25 Kapilarite...26 Kohezyon Teorisi...26 Mineral Besinler...26 İnorganik Besin Elementleri...28 Toprak Çözeltisi ve Bitki Besin Elementlerinin Yarayışlılığı...30 Toprak ve Genel Özellikleri...32 Mineral Tuzların Alınması...35 Pasif ve Aktif Taşınma...38 İyon Taşınmasında H + Pompasından Yararlanılması...41 Proteinler Gibi Büyük Moleküllerin Organeller Tarafından Alınması...43 Mineral Tuzların Alınmasında Kök ve Gövde Organları Arasındaki İlişki...43 FLOEMDE TAŞINMA...44 Floemde Basınç Akış Mekanizması...44 Sukrozun Floeme Aktarılması BÖLÜM METABOLİZMA VE ENZİMLER...49 ENZİMLERİN HÜCRE İÇİ DAĞILIMLARI...49 ENZİMLERİN ÖZELLİKLERİ VE YAPILARI...49 Oksidoredüktazlar...50 Transferazlar...50 Hidrolazlar...51 Liyazlar...51 İzomerazlar...51 Sentetazlar (Ligazlar)...52 ENZİMLERİN KİMYASAL YAPISI...52 Prostetik Grup, Koenzim ve Vitaminler...52 İzoenzimler...53 ENZİMLERİN ETKİ MEKANİZMASI...53 Allosterik Enzimler ve Son Ürün İnhibisyonu...54 VIII

3 5. BÖLÜM CANLI ORGANİZMALARDA ENERJİ DÖNÜŞÜMÜ - BİYOENERJETİK...57 ENERJİNİN KORUNUMU...57 KİMYASAL DENGE...58 OKSİDASYON-REDÜKSİYON MEKANİZMALARININ SERBEST ENERJİLERİ...59 REDOKS POTANSİYELİ BÖLÜM BİTKİ VE AZOT...63 AZOT DEVRİ...63 Amonifikasyon, Nitrifikasyon ve Denitrifikasyon...63 Biyolojik Azot Fiksasyonu...64 Azot Fiksasyonunun Fizyolojisi ve Biyokimyası...67 Amonyum Asimilasyonu...69 Nitrat Asimilasyonu...71 Azot Döngüsü BÖLÜM FOTOSENTEZ...73 FOTOSENTETİK BAKTERİLER...73 YEŞİL BİTKİLERDE FOTOSENTEZ...74 Işık Tepkimeleri...76 Işık Alıcıları...76 Işık Absorpsiyonu...79 Tilakoid Zarının Dört Temel Kompleksi...80 Fotosentetik Birimlerin Tilakoid Zarlarındaki Yerleşimleri...83 Suyun PS-II Tarafından Oksidasyonu...83 Fotofosforilasyon...86 CO 2 Bağlama Basamakları (Karanlık Tepkimeler)...88 Karboksilasyon...89 Redüksiyon...89 Yenilenme...89 Rubisco Aktivitesinin Düzenlenmesi...91 Diğer Calvin Devri Enzimlerinin Düzenlenmesi...92 C-4 Bitkileri ve C-4 Metabolizması...92 Crassulaceae Asit Metabolizması (CAM)...96 Işık Solunumu (Fotorespirasyon)...97 IX

4 Fotosentez Ürünlerinin Sentezi ve Depolanmaları...99 Nişasta Sentezi...99 Sukroz Sentezi Fruktanların Oluşumu FOTOSENTEZİ ETKİLEYEN ETMENLER Işık CO Sıcaklık Besin Elementleri Yaprak Faktörleri BÖLÜM SOLUNUM SOLUNUM KATSAYISI NİŞASTANIN VE SUKROZUN PARÇALANMASI SOLUNUMUN BİYOKİMYASI Glikoliz Fermentasyon Sitrik Asit Devri (Krebs Devri ) ve Elektron Taşıma Sistemi (ETS) Krebs Devri Elektron Taşıma Sistemi (ETS) OKSİDATİF FOSFORİLASYON Bitkilerde ve Hayvanlarda Glikoliz Sonucu Oluşan NADH+H + ların Mitokondriye Giriş Yolları OKSİDATİF PENTOZ FOSFAT METABOLİK YOLU (PPP) GLİOKSİLAT DÖNGÜSÜ SOLUNUM VE DİĞER MOLEKÜLLERİN SENTEZİ BİTKİ VE BİTKİ ORGANLARINDAKİ SOLUNUM BÖLÜM BİTKİ LİPİTLERİ YAĞ ASİTLERİ Gliserolipitler Yağ Asitlerinin Biyosentezi Depo Lipitlerinin Taşınması Yağ Asitlerinin Oksidasyonu X

5 10. BÖLÜM PROTEİNLER GENOM ORGANİZASYONU, GEN EKSPRESYONU VE PROTEİN SENTEZİ Genom Organizasyonu Çekirdek Genom Organizasyonu Plastid Genom Organizasyonu Mitokondriyal Genom Organizasyonu Gen Ekspresyonu Protein Sentezi Protein Sentezinin Başlaması Zincir Uzaması Proteinin Salıverilmesi BÖLÜM BİTKİ GELİŞİMİNİN KURALLARI BÜYÜME Büyümenin Özellikleri Hücrenin Büyüme ve Gelişme Basamakları Hücre Bölünmesi Hücre Genişlemesi Hücrenin Büyümesi HÜCRELERİN FARKLILAŞMASI Farklılaşmayı Sağlayan Etmenler Polarite Asimetrik Hücre Bölünmesi ve Farklılaşma GELİŞME Bitki Büyüme ve Gelişmesini Düzenleyen Faktörler Elektrik Akımı Bitki Büyüme Düzenleyicileri (BBD) Konumun Denetlenmesi Biyofiziksel Kontroller Genetik Kontrol Gelişme Sinyallerine Hücrelerin Cevap Verme Yeteneği Komşu Hücreler Gelişme Sinyallerinin Zamanı FARKLILAŞMANIN TEMEL KURALLARI BÜYÜME KİNETİKLERİ Büyüme Eğrileri: S Şeklinde Büyüme Eğrisi BİTKİ ORGANLARININ GELİŞMESİ Tohumun Yapısı Tohumun Depo Maddeleri XI

6 Karbohidratlar Yağlar Proteinler Fitin Diğer Kimyasal Maddeler Tohumun Çimlenmesi KÖK GELİŞİMİ Genç Kökün Organizasyonu Yan (Lateral) Köklerin Oluşumu Kökün Radyal Büyümesi GÖVDE GELİŞİMİ YAPRAK GELİŞİMİ Fillotaksi ÇİÇEK GELİŞİMİ Polen Oluşumu ve Döllenme Polen Gelişimi Embiryo Kesesinin Gelişimi Tozlaşma ve Döllenme TOHUM VE MEYVE GELİŞİMİ Meyve ve Tohumların Büyümesi Sırasında Meydana Gelen Kimyasal Değişiklikler VEJETATİF VE GENERATİF BÜYÜME ARASINDAKİ İLİŞKİ MORFOGENEZ: JÜVENİLİTE MORFOGENEZ: TOTİPOTENSİ BÖLÜM BİTKİ BÜYÜME DÜZENLEYİCİLERİ HORMONLARIN ETKİ TARZI VE BİYOKİMYASI Hormonların Çalışma Prensipleri Bitkilerde Hormon Reseptörü Olarak Görev Yapan Proteinler Bitkilerdeki İkinci Haberciler Kalsiyum Fosfoiyonizitler Hormonların Gen Aktivitesi Üzerine Etkileri BİTKİ BÜYÜME DÜZENLEYİCİLERİ (BBD) Oksinler Doğal ve Sentetik Oksinler Oksin Biyosentezi ve Metabolizması Oksinlerin Taşınması İndol Asetik Asitin Oksidasyonu Oksinlerin Fizyolojik Etkileri XII

7 Oksin ve Ca Oksinlerin Ticari Uygulamaları Gibberellinler Gibberellik Asit Sentezi Gibberellik Asitin Taşınması Gibberellik Asitin Büyüme Üzerine Etkisi Tohumun Çimlenmesi Çiçeklenme Sitokininler Sitokininlerin Biyosentezleri Sitokininlerin Fizyolojik Etkileri Absisik Asit (ABA) Absisik Asitin Biyosentezi Absisik Asitin Fizyolojik Rolleri Etilen Etilenin Biyosentezi Etilenin Fizyolojik Özellikleri Brassinostreoidler Brassinostreoidlerin Fizyolojik Rolleri Poliaminler Poliaminlerin Biyosentezi Poliaminlerin Fizyolojik Etkileri BÖLÜM FOTOMORFOGENEZ FİTOKROM Fitokromun Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri Fitokromun Fizyolojik Etkileri Düşük Işık Yoğunluğunun Neden Olduğu Değişiklikler Çok Düşük Işık Yoğunluğunun Neden Olduğu Değişiklikler Yüksek Işık Yoğunluğu Reaksiyonları Yeşil Bitkilerde Fitokrom Fitokrom ve Genler Kriptokromlar ve Mavi Işığa Cevap UV-B Reseptörleri VEJETATİF BÜYÜME ÜZERİNE FOTOMORFOGENİK ETKİLER BÖLÜM FOTOPERİYODİZM FOTOPERİYODİZM Bitkilerde Fotoperiyodik Davranış Çeşitleri Kısa Gün Bitkileri XIII

8 Uzun Gün Bitkileri Nötr Gün Bitkileri Ara Gün Bitkileri KRİTİK GÜN UZUNLUĞU FOTOPERİYODİZMİN ÇİÇEKLENMEYİ UYARMASI KARANLIK PERİYODUN ETKİSİ FOTOPERİYODİK SİNYALİN ALINMASI FOTOPERİYODİZM VE FİTOKROM ÇİÇEKLENMENİN FOTOPERİYODİZM İLE KONTROLÜ FOTOPERİYODİZM VE ÇİÇEKLENME HORMONLARI BİYOLOJİK SAAT BÖLÜM SICAKLIK VE BİTKİ GELİŞİMİ BİTKİ VE ÇEVRE SICAKLIĞI BİTKİLERİN DAĞILIŞI VE BÜYÜMESİ ÜZERİNE SICAKLIĞIN ETKİSİ SICAKLIĞIN GELİŞME ÜZERİNE ETKİSİ Sıcaklık ve Çiçeklenme Vernalizasyonda Etkili Sıcaklık Vernalizasyon Uyarıcısının Yapısı Dormansi Tomurcuk Dormansisi Tohum Dormansisi ve Çimlenme Ozmotik ve Kimyasal İnhibitörler Ön Soğuklama (Stratifikasyon) Sıcaklık Değişikliklerine Cevap BÖLÜM HAREKET FİZYOLOJİSİ TROPİZMA HAREKETLERİ (YÖNELİM HAREKETLERİ) Fototropizma Işık Uyartısının Algılanması Fototropizmada Uyarının Aktarılması Fototropizmada Sinyale Cevap Oluşturma Yaprak Mozaikleri Skototropizma Gravitropizma (Jeotropizma) Köklerde Gravitropizma Gövde ve Koleoptillerde Gravitropizma Oksinlerden Başka Maddelerle Uyarı Aktarımı Diğer Tropizma Hareketleri XIV

9 NASTİK HAREKETLER Niktinasti (Uyku Hareketleri) Tigmonasti Hidronasti TURGORİNLER (NASTİK HAREKETLERİ KONTROL EDEN BBD) TİGMOMORFOGENEZ BÖLÜM STRES FİZYOLOJİSİ STRES NEDİR? BİTKİLERİN STRES KOŞULLARINA KARŞI VERDİKLERİ CEVAPLAR Submoleküler (Elektron) Düzeyde Stres Cevapları Moleküler Düzeyde Stres Cevapları Sekonder Bileşikler Polisakkaritler Proteinler Subselüler Düzeyde Stres Cevapları Hücre Çeperleri Zarlar STRESE KARŞI OLUŞAN CEVAPLARIN BİTKİDEKİ DÜZENİ STRES FAKTÖRLERİNİN HİYERARŞİSİ STRESTEN ÇAPRAZ KORUNMA STRES ÇEŞİTLERİ Su Stresi Su Stresi ve Zarlar Su Stresi ve Fotosentez Su Stresi ve Stoma Hareketleri Osmotik Düzenleme Sürgün ve Kök Büyümesi Üzerine Su Eksikliğinin Etkisi Sıcaklık Stresi Düşük Sıcaklık Stresi Yüksek Sıcaklık Stresi Tuz Stresi Çevre Kirleticileri Ağır Metaller Toksik Gazlar BÖLÜM BİTKİ FİZYOLOJİSİNDE BİYOTEKNOLOJİ BİTKİ BİYOTEKNOLOJİSİNDE KULLANILAN YÖNTEMLER XV

10 Bitki Doku ve Hücre Kültürü Mikroçoğaltma Virüsten Arındırma Sentetik Tohumlardan Bitki Üretimi Protoplast Füzyonu Rekombinant DNA Teknolojisi Agrobacterium ile Hücrelere Gen Transferi Protoplastlara Gen Transferi Somaklonal Varyasyonlar Bitki Hücre Kültürleriyle Sekonder Bileşiklerin Üretimi Bitkilerin Korunması Herbisitlere Karşı Dirençli Bitkilerin Oluşturulması Böceklere ve Hastalıklara Karşı Direnç BÖLÜM BİTKİ FİZYOLOJİSİNDE KULLANILAN ULUSLARARASI BİRİMLER KAYNAKÇA XVI