GÖVDE Yapraklar, çiçekler ve meyveler için bir destek olarak görev yapar ve aynı zamanda bu organlar ve kökler arasında bir iletim yolu sağlar. Gövde Otsu Koruyucu doku epidermistir. Sar l c gövde Örn: Sarma k Sürünücü gövde Örn: Karpuz Depo gövde Örn: Patates Odunlu Koruyucu doku mantar dokudur. Açıklama : Tek çenekli otsu bitkilerde kambiyum bulunmadığı için enine büyüme (sekonder büyüme) görülmez. Parankima hücreleri Epidermis Floem Ksilem Parankima hücreleri Epidermis Floem Ksilem Kambiyum Öz bölgesi Açıklama : Çit çenekli odunlu bitkilerde kambiyum bulunduğu için enine büyüme (sekonder büyüme) görülür. Öz bölgesi V Kabuk IV Aç k iletim demeti Kambiyum tabakas Floem (soymuk borusu) Ksilem (odun borusu) III II I Ksilem Öz odun Periderm Floem (kabuk) Kambiyum 28
Açıklama : Çok yıllık odunlu bitkilerde yaş halkaları ilkbahar ve sonbaharda oluşur. İlkbaharda oluşan yaş halkalarının hücreleri büyük, hücre duvarları ince (açık renkte), sonbaharda oluşan yaş halklarının hücreleri küçük hücre duvarları kalındır (koyu renkte). Açıklama : Bitki dokularının tümünde primer büyüme görülür. çiçeksiz bitkilerde, tek çeneklilerde ve bazı otsu çift çenekli bitkilerde sadece primer büyüme görülür. Açıklama : Çok yıllık odunlu bitkilerde primer ve sekonder büyüme görülür. Büyüme Öz Vasküler demet kambiyumu Primer floem Büyüme Korteks Floem olu umu Öz Primer floem Primer ksilem olu umu Sekonder ksilem Vasküler demet kambiyumu Büyüme Skonder floem Mantar kambiyumu Mantar kambiyumu Kabuk Periderm Mantar doku 29
YAPRAK Yapraklar genellikle bitkilerin en görünen kısımlarıdır. Kloroplast yönünden zengindirler. Yaprak ayası şekillerine göre yayvan, iğnemsi, şeritsi, dilsi, eliptik, oval, böbreksi, üçgen vs. gibi şekillerde olabilirler. Damarlar Aya Sap Yapraklar yaprak ayasının kenarlarına göre düz, testere, dişli, oymalı, girintili, vs. gibi olabilir. Yaprak Basit Bile ik Basit yaprak Bileşik yaprak Çift bileşik yaprak Yaprak sapı: Yaprağı taşıyan ve yaprak ayasını ışığın yönüne göre hareket ettiren kısımdır. Açıklama: Tek çeneklilerde yapraklar paralel damarlı, çift çeneklilerde ise yapraklar ağsı damarlıdır. 30
Yapraklar birbirini örtmeyecek şekilde dizilim gösterir. Nemli bölgelerden kurak bölgere doğru gidildikçe yaprak yüzeyi daralır. Nedeni ise su kaybını azaltmaktır. Sıcak nemli bölgelerden soğuk nemli bölgelere doğru gidildikçe yaprak yüzeyi daralır. Nedeni ısı kaybını azaltmaktır. Yaprak yüzeyi genişledikçe diğer şartlar ideal olmak kaydıyla fotosentez hızı artar. Nemli bölgelerden kurak bölgelere doğru gidildikçe yapraktaki damarlanma azalır. Nemli bölgelerden kurak bölgelere doğru gidildikçe yapraktaki kütiküla kalınlığı artar. Nemli bölgelerden kurak bölgelere doğru gidildikçe yapraktaki tüylenme artar. Kloroplast Stoma Soymuk Odun borusu borusu Epidermis Sünger parankimas Palizat parankimas Kütikula Hava bo lu u Açıklama: Kütikula ve epidermis ışığa karşı geçirgendir. Su ve Minerallerin Taşınması : Su emici tüylerden osmoz yoluyla topraktan köklere alınır. Mineraller difüzyon ve aktif taşıma ile topraktan köklere alınır. Köke gelen su ve mineraller odun borularına geçer. Odun borularından taşınım tek yönlüdür. Odun borularında suyun taşınmasında iten ve çeken kuvvetler etkilidir. (Kohezyon gerilim ve kılcallık çeken kuvvet, kök basıncı iten kuvvettir. su buhar gözenek terleme ksilem oksijen ksilem su su kök tüyü karbondioksit mineraller ksilem 31
letim Perisk l Endoderm ve kaspari eridi Kabuk Epidermis Kök emici tüyleri Apoplast su hareketi (Çeperler aras geçi ) Simplast su hareketi (Hücreler aras sitoplazmik geçi ) Köke Gelen Suyun Yapraklara Taşınmasında Etkili Olan Kuvvetler: 1.Kök Basıncı: Köke gelen suyun yaptığı itme kuvvetidir. 2.Kılcallık (Adezyon Kuvvet): İnce cansız dar boruların iç çeperlerinde meydana gelen çekme kuvvetidir. 3.Kohezyon Gerilim: Yapraklar terledikçe osmotik basınçları artar. Yapraklarda emme kuvveti artınca su moleküllerini kendilerine doğru çekerler. Her bir su molekülü de beraberinde diğer su molekülünü çeker. Bu yöntemle su kesintisiz bir şekilde yapraklara doğru çekilir. Kohezyon > Kök bas nc > K lcall k Suyun ta nmas nda kohezyon gerilim, kök bas nc ve k lcall k etkili olmu tur. Suyun ta nmas nda kök bas nc ve k lcall k etkili olmu tur. Suyun ta nmas nda k lcall k etkili olmu tur. 32
Su buhar Terleme Atmosfer Osmotik bas nç artar. Emme kuvveti artar. Terleme gece ve gündüz devam eder. Terleme h z Su moleküllerinin ta n m Terleme h z Zaman Atmosfer neme doymu ise terleme olmaz damlama artar. Terlemede amaç s düzenleme ve yeni minerallerin al nmas n sa lamakt r. Terleme ile su kayb olur. Terleme ile tuz kayb olmaz. Atmosfer nemi Terleme h z Stoma aç kl Nedeni: S cakl k S cakl k Terleme h z Stoma aç kl Nedeni: Rüzgar Rüzgar 33
Bitkilerde Fotosentez Ürünlerinin Taşınım Mekanizması: Bir bitkide en üstteki yapraklar fotosentez sonucu ürettikleri besinleri genç dallara ve yetersiz fotosentez yapan genç yapraklara gönderir. Bitkinin alt bölgesindeki yapraklar fotosentez sonucu ürettikleri besinleri köklere gönderirler, ortada kalan yapraklar fotosentez ürünlerini aşağıya ve yukarıya doğru gönderir. Floemde oran olarak en çok bulunan sudur. Suyun içerisinde karbonhidratlar başta olmak üzere, çözünmüş maddelerde taşınır. Floemde taşınan karbonhidratlar içerisinde sükroz önemli bir yer teşkil eder. Floemde azotlu organik bileşikler taşınır. Floemde inorganik iyonlarda taşınırlar. Floemde taşınım çift yönlüdür. Fakat tek bir kalburlu borudan eş zamanlı çift yönlü taşınım olmaz. kaynak arkada hücresi kalburlu borular odun borular : glikoz : sükroz : su havuz Floemdeki besin taşınımı sıvı basıncı farklılığına dayanır. Buna basınç akış teorisi denir. Basınç akış teorisine göre kaynaktan floeme difüzyon ve aktif taşıma ile glikoz, sükroz aktarımı yapılır. Bunun sonucunda floemin osmotik basıncı artar, odun borularından floeme su emilir. Floeme gelen suyun oluşturduğu basınç ile besinler havuza doğru (kök ya da besin) akmaya başlar. Floemdeki besinler aktif taşıma ile havuza aktarıldığı zaman, floemin osmotik basıncı azalır, içerisindeki su tekrar odun borularına geçer. Bitkilerde Beslenme : Genel olarak bitkilerin beslenmesinde inorganik maddeler etkilidir. Bitkiler, ağırlık artışına en çok katkı sağlayan karbondioksiti atmosferden difüzyon kurallarına göre alır. Bitkiler mineral ihtiyacını köklerden difüzyon ve aktif taşımayla alırlar. 34
Bitkilerin fazla oranda ihtiyaç duyduğu minarellere makro besleyici mineraller, bitkilerin az ihtiyaç duyduğu minerallere mikro besleyici mineraller denir. Bitkiler havanın serbest azotundan doğrudan faydalanamazlar. İhtiyaç duydukları azot mineralini Nitrat _ NO 3 i tuzları şeklinde alırlar. ¾ Bitkiler su ihtiyacını kökleri ile topraktan osmoz kurallar na göre karfl lar. CO 2 Su buhar O 2 O 2 Su buhar CO 2 GECE GÜNDÜZ CO 2 O 2 Böcekçil bitkiler azot tuzlarını böceklerden karşılarlar. Böcekçil bitkiler yakaladığı böceklerin proteinlerini aminoasitlerine ayrıştırarak aminoasitleri hücrelerine difüzyon ve aktif taşıma ile alırlar. ¾ Yarı parazit bitkilerde ( Örnek: Ökse otu) kök olmadığı için su ve mineral ihtiyacını üzerinde yaşadığı konak bitkinin odun borular ndan karfl lar. Tam parazit bitkilerde kök ve kloroplast olmadığı için su, mineral ve organik besin ihtiyacını konak bitkinin odun ve soymuk borular ndan karşılar. Bitkilerde mineral eksikliğinde gelişim bozuklukları ortaya çıkar. Azot mineralin eksikliğinde klorofil sentezi yeterli oranda yapılamaz. Yapraklar sararır. Klor fotosentezde suyun fotoliz basamağında su dengesinde görev alır. Magnezyum mineralinin eksikliğinde klorofil sentezi yeterli oranda yapılamaz. Kalsiyum eksikliğinde hücre çeperinin yapımında azalma ve hücre zarının geçirgenliğinde bozulmalar başlar. Potasyum eksikliğinde tahıl saplarının sertleşmesinde azalma, meyvelerde dayanıksızlık, meyveye özgü renk, tad ve kokunun azalması gibi belirtiler ortaya ç kar. Açıklama: Demir bitkilerde çok az oranda bulunur, klorofil sentezinde rol oynar ve sitokromların yapısına katılır. Açıklama: Çinko birçok enzimin aktifleşmesinde ve klorofilin sentezinde rol oynar. Minimum Kuralı: Sınırlayıcı abiyotik faktörlerden nitrat, diğer faktörler sınırlayıcı düzeyde olmamak koşuluyla verim miktarını tayin etmektedir. Buna göre; belli bir durumda bir organizmanın gelişebilmesi için bazı mineralleri belirli oranlarda alması gerekir. Buna minimum kuralı denir. 35
Hoşgörü Kuralı: Bir organizmanın bir yerde bulunması ve iyi bir şekilde gelişebilmesi kompleks koşulların tam olmasına bağlıdır. Bir organizmanın bir yerde bulunuşu ya da gelişmesi bir çok faktörün nicel ve nitel olarak bulunmayışı ya da fazla bulunmasının hoşgörü sınırına yakın bulunması nedenine bağlıdır. Geniş hoşgörü gösteren canlılar, geniş alanlara yayılırlar. Bitki Gelişiminde çevresel Faktörler : y Sıcaklık y Işık y Su y Toprak y Atmosferdeki gazlar y Yer çekimi Madensel Tuzların Bitki Yaşamındaki Genel Rolleri: Hücre çeperi ve sitoplazmanın yapısına katılır. Bitki hücresindeki osmotik basıncı artırır. Bitki hücrelerindeki ph değişimlerine neden olurlar. Hücre zarının geçirgenliğinde görev alırlar. Yüksek konsantrasyonda zehir etkisi yaparlar. ¾ Antagonostik etki yaparlar. NaCI zarın diğer zarlara geçirgenliğini artırırken ortama CaCI zarın geçirgenliği azalır. 2 ilave edilince Bitki Gelişiminde Toprağın Rolü: Toprak suyunun miktarı Toprak sıcaklığı Toprak havası Toprağın ph yapısı Toprağın mineral içeriği Topraktaki su konsantrasyonu Bitki Gelişiminde Gübrenin Rolü : Zirai alanda gelişmiş ülkeler endüstriyel işlemlerle elde edilmiş gübreleri kullanırlar. Bu gübreler toprakta genellikle eksik olan azot, fosfor ve potasyum bakımından çok zengindirler. Organik içeriği fazla olan gübrelerden bitkinin faydalanabilmesi için parçalanması gerekir. Suni gübrelerdeki mineraler toprakta uzun süre tutulması zordur. Sulama sularıyla birlikte yer altı sularına karışarak su kirliliğini artır r. 36
Bitki Beslenmesinde Mantarların Rolü: Mikorhiza: Mantarlar ve bitki köklerinin simbiyotik ilişkisi sonucu değişime uğrayan mantara ait yapılardır. Mikorhiza mantarı hif adı verilen tüp şeklindeki hücrelerden oluşur. Mantar ile bitki arasında mutualist (karşılıklı fayda) ilişki vardır. Organik besin Mantar Bitki Zararl bakterilere kar korur. Su emilimi için yüzey alan art r r. Bitkinin mineral al m n kolayla t r r. Kökün geli mesi için kimyasal madde salg lar. Mikorhizalar tüm bitkiler taraf ndan olu turulur. Mikorhizalar bitkinin karaya uyumunda ortaya ç kan evrimsel bir adaptasyondur. Mikorhiza olu umu gerçekle meyen topraklarda bitki geli imi yava lar. Mikorhiza Ektomikorhiza Endomikorhiza Kökleri d tan sarar. Kök hücrelerinin içine uzant verir. Köklerde nodül oluşumun erken evrelerinde aktifleşen nodül hücre genlerinin endomikorhizan n erken gelişim evrelerinde aktifleşen genlerle aynı olduğu gözlenmiştir. Baklagil köklerindeki nodülün genlerindeki mutasyon, nodül ve mikorhizanın gelişimini durdurmaktadır. Kök nodülleri mikorhizadan gönderilen kimyasal sinyaller sayesinde oluşmuştur. Bitkilerde Sinyal İletimi: Bitki yaşamının her döneminde, çevreye karşı duyarlılıkları vardır. Bitkinin bir bölgesinden diğer bölgelerine doğru sinyaller gönderilmektedir. Bitkiler dışarıdan gelen bazı uyarıları alma ve iletme özelliklerine sahiptir. Bu uyarıları alma ve iletmede hücresel reseptörleri kullanırlar. Bitkilerdeki yeşillenme sinyal alımı ve iletimine en güzel örneklerden birisidir. I k Fitokrom adl reseptör Aktif reseptör Çekirdek Ye illenmeden sorumlu protein Ribozom Translasyon mrna 37
Bitki Büyümesinde Hormonların Rolü: 1.Oksin Hormonu: Gövde ucunda üretilir kök ucuna doğru taşınır. Oksin taşınmasında yerçekiminin etkisi yoktur. Oksinli sünger Oksinsiz sünger Oksinsiz sünger Oksinli sünger G K G K K G K G Oksinsiz sünger Oksinli sünger Oksinli sünger Oksinsiz sünger Oksin ta n m köke do ru Oksin ta n m köke do ru Oksin ta n m yok Oksin ta n m yok Kök ve gövdenin boyuna büyümesinde etkilidir. Hücre uzamasında etkilidir. Oksin sekonder büyümede de etkilidir. Oksin hormonunun afl r salg lanmas büyümeyi durdurucu etki yapar. Oksin hormonunun konsantrasyon oran kök ve gövdede farkl büyüme h z na neden olur. Büyüme h z Kök Gövde Oksin konsantrasyonu Oksin hormonu ışığın tersi yönünde salgılanır. Bu sayede ışığa yönelim adaptasyonu ortaya çıkar. Karanl k ortam Aç klama : Uç k s mda salg lanan oksin her tarafta e it oldu u için simetrik büyüme görülür. Koleoptil (filiz ucu) 38
I k A B Aç klama : Oksin üretimi A bölgesinde yo unla t için mitoz hücre bölünmesi A bölgesinde artar. Bu sayede a yönelim ortaya ç kar. Aç klama : Koleoptilin uç k sm kesilip at ld nda büyüme olmaz. Nedeni; Oksin üretiminin olmamas d r. Mika Aç klama : Koleoptilin uç k sm ile gövdesi aras na yerle tirilen mika uç k s mda üretilen oksinin a a ya geçmesine engel oldu u için büyüme olmaz. I k Agar Aç klama : Koleoptilin uç k sm kesilerek gövdeyle uç aras na yerle tirilen agar oksinin geçmesine engel olmam t r. Karanl k ortam A B Aç klama : Koleoptilin uç k sm kayd r larak bir yerle im sa lan rsa, oksin hormonu B bölgesinde birikir. Koleoptil (filiz ucu) 39
I k A B Aç klama : Koleoptilin uç k sm kayd r larak ekildeki gibi yerle tirildi inde, oksin birikimi B bölgesinde olaca ndan yönelim de n tersi yönünde gerçekle ir. I k A B Mika Aç klama : Oksin A bölgesinde üretilir, fakat mikadan dolay a a ya geçemedi inden büyüme olmaz. I k A B Mika Aç klama : Oksin birikimi B bölgesinde olur. I a do ru yönelim gerçekle ir. Oksinli sünger A B I k Oksinli sünger A B Aç klama : Koleoptilin uç k sm kesilerek, uç k sm na oksinli sünger eklenirse, oksin her tarafa e it da l r. Bu nedenle simetrik büyüme gözlenir. I ktan etkilenen oksin hormonu de il, oksini salg layan hücrelerdir. 40
2.Giberellin Hormonu: Tohumun çimlenmesinde Gövde uzamasında Dormansinin (uyku durumu) kalkmasında Çiçeklenmenin başlamasında Yaprakların enine büyümesinde Hücre çeperinin esnekliğinin artmas nda. Gençlik evresinden olgun evreye geçiş gibi görevleri vardır. Giberellin ticari alanlarda da kullanılmaktadır. Meyve üretimi s ras nda, çekirdeksiz üzümlerin sap uzunluğunu artırarak meyveler için alan genişletilir. Arpadan malt elde edilmesinde kullanılır. Şeker kamışından sükroz depolanmasını artırır. Bitki ıslahında (genetik dönemi kısaltılarak) etkilidir. Oksin hormonu giberellin sentezini hızlandırır. 3.Sitokininler: Köklerde üretilerek, odun boruları ile yapraklara taşınır. Temel görevi bitki hücrelerinin bölünmesini ve bitki gelişimini düzenlemektir. Kök oluşumunda Yan sürgünlerin gelişiminde Tomurcuk oluşumunda Yaprak ölümlerinin gecikmesinde Mineral besinlerin taşınımında Kloroplast gelişiminin art r lmas nda Yaprak ve çeneklerde hücre büyümesini sağlamakla görevlidir. 4.Absisik Asit: Metabolizmayı yavaşlatıcı etki yapar. Tohum ve tomurcuklarda uyku dönemini (dormansi) sağlar. Embriyoyu kurumaya karşı korur. Embriyonik dönemde genlere sinyal gönderen proteinlerin depolanmasını artırır. Stomalar n kapanmasını sağlar. Yaprak ölümünü artırır. ¾ + 2 Sitoplazmanın (Ca ) miktarını artırır. Sitoplazmanın ph nı yükseltir. Hücre zarında depolarizasyon sağlar. Absisik asit miktar Metabolizma h z K lkbahar Yaz Sonbahar Mevsimler 41
5.Etilen: Gaz halinde yayılabilen bir hormondur. Meristem bölgelerde ve nodyumlarda üretilir. Yaprak dökümünde etkilidir. Meyve olgunlaşmasında etkilidir. Yüksek sıcaklık, kuraklık ve yaralanmalarda bitkide etilen salgısı artar. Tarımda meyvelerin olgunlaşmasını artırmak için günümüzde çok sık olarak kullanılmaktadır. Bitkilerde tropizma ve nasti harekeleri : a.tropizma (Yönelim): Uyartıya ve yönüne bağlı olarak gerçekleşen yönelim hareketlerine denir. ¾ Yönelim uyartı yönünde olursa pozitif ¾ Yönelim uyartının tersi yönünde olursa negatif ¾ Fototropizma ışığa yönelim ¾ Kemotropizma kimyasal maddeye yönelim ¾ Termotropizma ısıya yönelim ¾ Jeotropizma yerçekimine yönelim ¾ Hidrotropizma suya yönelim ¾ Tigmotropizma dokunmaya yönelim ¾ Travmatropizma darbelere karşı yönelim I k Örnek : Gövde Kök Fototropizma Jeotropizma + + Örnek : saf su nehir suyu saf su nehir suyu Aç klama : Kökte kemotropizma gerçekle mi tir. 42
Örnek : I k I k Nemli toprak Nemli toprak Kuru toprak Kuru toprak Köklerde pozitif hidrotropizma, gövdede pozitif fototropizma meydana gelmi tir. b.nasti (ırganım) Uyartıya bağlı, yönüne bağlı olmayan irkilme hareketlerine denir. Nasti hareketlerinde pozitif ya da negatif yön olmaz. Turgor basıncının azalması etkildir. Örnek: Aç klama : Küstüm otuna dokunuldu unda turgor bas nc azal r. Dokunulan bölgede büzülme meydana gelir. Örnek: Ak am sefalar n n gece aç l p, gündüz kapanmas. Örnek: Böcekçil bitkilerin aç l p, kapanmas. Fotoperyodizm: Tohumların çimlenmesi, bitkilerin çiçek oluşturması, tomurcuklarda uyku döneminin başlaması, tohum, tomurcuk gibi yapılarda uyku durumunun bozulması belirli mevsimlerde ortaya çıkar. Bitkilerde gece ve gündüzün nispi uzunluğu fotoperyottur. Bitkilerin fotoperyoda karşı çiçeklenme gibi verdikleri fizyolojik yanıt ise fotoperyodizmdir. 43
Kısa ve Uzun Gün Bitkileri : 1.Kısa Gün Bitkileri : Maksimum ışık alma süresi vardır. Işık alma süresi arttıkça çiçeklenme azalır. Işık alma süresi arttıkça polen yapımı, tohum üretme azalır. 8 saat ayd nl k 16 saat karanl k Aç klama : Yapraklanma ve çiçeklenme gerçekle ir. 16 saat ayd nl k 8 saat karanl k Aç klama : Sadece yapraklanma gerçekle ir. K sa gün Uzun gün Aç klama : K bitkisi k sa günde çiçeklenmekte, uzun günde ise sadece yapraklanma olmaktad r. ki bitkinin soymuk borular yla ba lant sa lan p, k sa gün ortam ndaki bitkiden, uzun gün ortam ndaki bitkinin soymuk borular na geçi sa land nda uzun gün ortam ndaki bitkide de çiçeklenme görülür. Bu olayda çiçeklenmede hormonal etkinin oldu unu ispatlamaktad r. 44
2. Uzun Gün Bitkileri : Minimum ışık alma süresi vardır. Işık alma süresi artıkça çiçeklenme artar. ¾ Işık alma süresi azaldıkça çiçeklenme azalacağı için polen üretimi, dolayısıyla tohum üretimi azalır. Aç klama : Yapraklanma ve çiçeklenme gerçekle ir. 16 saat ayd nl k 8 saat karanl k 8 saat ayd nl k 16 saat karanl k Aç klama : Sadece yapraklanma gerçekle ir. 8 saat ayd nl k Fla patlat m 16 saat karanl k Aç klama : Yapraklanma ve çiçeklenme gerçekle ir. Sekiz saat aydınlık ortam çiçekleme için gerekli, eşik değeri oluflturamam flt r. ¾ Flafl patlatımı + 8 saat aydınlık ortamda bitki gerekli eşik değeri yakaladığı için çiçeklenme olmuştur. 2. Nötr Gün Bitkileri : Gün uzunluğundan etkilenmeyen bitkilere denir. Nötr gün bitkilerinde çimlenme fotoperiyottan etkilenmez. Örn : Pamuk, ayçiçeği 45
Ç ÇEKL B TK LERDE EfiEYL ÜREME Çiçekli Bitkileri Üstün K lan Adaptasyonlar: Tamam diploid yap dad r. Tohumları vardır. Tohum içerme karasal çevreye yayılım adaptasyonudur. Endosperm vardır. (Embriyoyu besleyen besin doku) Tohumlar genellikle etli ve sulu meyveler içerisindedir. (Hayvanlar tarafından meyvelerin yenilmesiyle sindirime uğramayan tohumlar dışkı ile geniş alanlara yayılırlar) Renkli taç yapraklar, güzel koku ve tada sahip bal özleri (tozlaflma kolayl ) Açık tohumlularda ; Açık tohumlu bitkilerde kozalaklar çiçek görevi görür. Açık tohumlularda dişi ve erkek kozalak ayrı ayrıdır. Açık tohumlularda polen sayısı fazladır. Tohum taslakları dişi kozalağın kozalak pulları üzeride açıkta bulunur. Açık tohumlularda özellikle rüzgarla tozlaşma görülür. Polenlerin çok dayanıklı bir maddeyle kaplanmış olmalarının yanı sıra sayıca çok olmaları da o bitkinin çoğalmasını garanti altına almış olur. Kozalaklarda, polenleri taşıyan hava akımını kendilerine çekecek özel tasarlanmış kanallar vardır. Polenler, oluşan bu kanallar sayesinde üreme alanlarına kolaylıkla gelirler. Bundan başka polenlerin kolaylıkla kozalağın içine girmesini sağlayan özel yardımcı yapılar da vardır. Örneğin dişi kozalakların pulları yapışkan kıllarla döşenmiştir. Kozalaklardaki bu özel döllenme sisteminin nasıl işlediğinin bulunabilmesi için bir model kozalak hazırlanarak deney yapılmıştır. Helyum doldurularak yapılmış baloncuklar hava akımına bırakılarak hareketleri gözlenmiştir. Bu baloncukların hava akımını rahatlıkla izleyerek, kozalağın içindeki sıkışık koridorlardan hiç zorlanmadan geçme özelliğine sahip oldukları anlaşılmıştır. Kozalakların rüzgarın doğrusal hareketini üç şekilde değiştirir. İlk olarak rüzgarın yönü dallar ve yapraklar vasıtasıyla merkeze doğru döndürülmüştür. Daha sonra bu bölgedeki rüzgar kıvrılarak yumurtanın oluşturulduğu bölgeye doğru sürüklenmiştir. İkinci harekette, kabukçukların tümünü yalayan rüzgar sanki bir girdaptaymış gibi dönerek kozalağın iç eksenine doğru açılan bölgeye yönelmiştir. Üçüncüsünde ise kozalak, çıkıntıları sayesinde çalkantıya neden olarak, rüzgarı aşağıya doğru döndürerek kabuklara yönlendirmiştir. Açık tohumlularda döllenmeden sonra tohum taslağında gelişen tohumda kozalak pulları üzerinde açıkta bulunur. Açık tohumlularda polen tüpü genel olarak havada uçuşurken oluşur. Sağda; kozalaklar kendi türlerine göre çeşitli yoğunluklara ve biçimlere sahip olurlar. Soldaki resimde görülen Amerikan Melez Çamının kozalaklarında da tozlaşmanın daha kolay gerçekleşmesi için yapraklar, polenlerin uçmasını engellemeyecek şekilde yerleştirilmiştir. 46
Çam ağaçlarının, polenlerin yakalanmasını hızlandıran daha başka özellikleri de vardır. Örneğin yumurta hücrelerinin içinde bulunduğu dişi kozalaklar genellikle dalların ucunda oluşur. Bu da polenlerin kaybını en aza indirir. Tüm polenlerde olduğu gibi çam polenlerinin de türlere göre farklı biçimleri, büyüklükleri ve yoğunlukları vardır. Bu sayede her polen hava akımından değişik yönde etkilenmiş olur. Örneğin, bir türün polenleri, başka bir türün kozalağının oluşturduğu hava akımlarını izleyemeyecek bir yoğunluğa sahiptir. Bu sebeple kozalağın oluşturduğu akımın dışına çıkarak toprağa düşerler. Bütün kozalak çeşitleri kendi türlerinin polenlerine en uygun hava akımını oluştururlar. Kozalakların bu özelliği sadece polenleri tutmaya yaramaz. Hava akımının meydana getirdiği bu filtre özelliğini bitkiler çok değişik işler için de kullanırlar. Örneğin bu yöntem sayesinde dişi kozalaklar, yumurta hücrelerine zarar verebilecek mantar polenlerinin yönünü de değiştirebilirler. Kapalı Tohumlularda Çiçe in Yap s : Stamen (Erkek organ) Anter Flament Polen tüpü (Tozla madan sonra olu ur.) Tepecik (Stigma) Di icik borusu (Stilus) Yumurtal k (Ovaryum) Pistil (Di i organ) Çanak yaprak Taç yaprak Çiçek tablas (Reseptekulum) Taç yapraklarda fotosentez olmaz. Çanak yapraklarda fotosentez gerçekleflir. Bir çiçekte difli ve erkek organ birlikte bulunursa tam (erselik) çiçek denir. Bir çiçekte dişi ya da erkek organdan birisi varsa eksik çiçek adı verilir. Portakal çiçe i Zambak Kaktüs Monoik (Tek evcikli): Bir bitkide dişi ve erkek çiçeğin birlikte bulunmasına denir. Dioik (Çift evcikli): Bir bitkide dişi ya da erkek çiçekten birinin bulunmasına denir. 47
DİŞİ ORGANIN YAPISI: Tepecik (stigma) Di icik borusu (stilus) Tohum tasla Aç klama : Bir çiçekte tohum tasla say s kadar tohum olu abilir. Yumurtal k (Ovaryum) Tohum tasla ana hücresi (Makrospor ana hücresi) Mayoz bölünme Ölürler Makrospor Megaspor 3 defa endomitoz Embriyo kesesi Polar çekirdekler Yumurta Antipod çekirdekler Sinerjit çekirdekler Mikropil Aç klama : Embriyo kesesindeki monoploid yap lar n genetik yap lar ayn, görevleri farkl d r. Nedeni; Birçok aktif genin farkl olmas d r. Monoploid geliflme evresi: Çiçekli bitkilerde mayoz bölünme sonucu oluflan monoploid yap larda gamet özelli i yoktur. Bu monoploid yap lar mitoz bölünmeler geçirerek gamet özelli i kazand ktan sonra döllenme faaliyetine kat labilirler. Buna monoploid geliflme evresi denir. 48
ERKEK ORGANIN YAPISI: Aynı polendeki vejetatif çekirdek ile generatif çekirdek aynı kalıtsal yapıya sahiptir. Aktif genleri genelde farklı olduğu için görevleride farklıdır. Farklı polenlerdeki generatif çekirdeklerin ya da vejetatif çekirdeklerin genetik yapıları farklıdır, görevleri aynıdır. Nedeni : Ortak aktif genlerin bulunmasıdır. Açıklama : Polenler hafif, pürüzlü ve kanatlı yapıda özelliklere sahiptirler. Bu özellikler tozlaflma kolaylığı sağlar. Sap (Flament) Teka Mikrosporlar Ba c k (= anter) Polen ana hücresi (Mikrospor ana hücresi) Mayoz bölünme Generatif çekirdek (Döller çekirdek) Endomitoz Polen Vejetatif çekirdek (Tüp çekirde i) TOZLAŞMA: Polenlerin çeşitli vasıtalar aracılığı ile dişi organın tepeciğine taşınmasına denir. Tozlaşmada rüzgar, böcek, kuş ve su gibi etkenlerin rolü vardır. Polenlerini hayvanlara dağıttıran bitkilerle bu dağıtımda görev alan hayvanların aralarında özel ilişkiler vardır. Bitkiler hayvanlardaki tavır ve davranışları doğrudan etkilemektedirler. Resimlerde görülen değişik türlere ait böcekler bitkiler için birer polen taşıyıcısı gibi görev yaparlar. Örneğin bitkilerdeki renk sinyalleri kuşlara ve diğer hayvanlara hangi meyvelerin olgunlaşıp yayılmaya hazır olduğunu haber verir. Çiçeklerin rengi ile bağlantılı olan nektar miktarları da, dölleyicinin çiçek üzerinde daha uzun kalmasını sağlayarak döllenme ihtimalini artırır. Özel çiçek kokuları da doğru dölleyicileri tam gerekli zamanda çeker. Bitkiler hayvanları etkilemede çok aktif bir rol oynarlar. Polen taşıyıcısı hayvanlar için renkler, çiçeklerin ne kadar uzakta olduğunu belli etmekle beraber, çiçekte nektar olup olmadığını da haber verirler. Dölleyici böcekler yakınlara geldiğinde çiçekte koku ve şekil gibi uyarıcı sinyaller belirir ve böceğe nektar bölgesine kadar yol gösterir. Çiçeklerdeki renk çeşitliliği dölleyiciyi, nektarın olduğu merkeze yöneltir ve döllenmeyi sağlar. Bazı bitki türleriyse çiçeklerinin rengini değiştirerek polen durumları hakkında böcekleri haberdar eder. Çiçekteki nektar ilk günün sonunda azalırsa çiçek çok daha az fark edilir duruma gelir; eğer rengi değişmezse kelebekler hortumlarını daha önce döllenmiş olan çiçeklere sokarak vakit kaybedeceklerdi. 49
Lantana çiçeği gibi bazı çiçekler renklerini değiştirerek, böceklere nektar durumları hakkında bilgi verebilirler. Nilüfer suyun üstünde açan çiçeklerinde bulunan polenlerini taşıtmak için beyaz renge duyarlı olan kınkanatlıları kullanırlar. Nilüferlerin döllenmesinde ilginç olan yön bu beyaz rengi döllendikten hemen sonra pembeye dönüşmesidir. Çiçeğin renginin değişmesi kınkanatlılar için, çiçeğin başka bir böcek tarafından döllendiği ve poleninin bittiği anlamına gelir. Bazı bitki türleri böcekleri cezbedecek nektara sahip değildirler. Bu tür bitkiler böceklere olan benzerliklerden faydalanarak döllenirler. Bir orkide türü (mirror orchid) arıları etkileyebilmek için dişi bir arının şekline ve rengine sahiptir. Hatta bu orkide türü erkek arıları daha kolay cezbedebilmek için uygun bir kimyasal uyarı yayıp, etkileyici bir feromon (özel bir salgı) bile üretebilmektedir. Yandaki resimlerde solda Kıbrıs Arı Orkidesi, sağda ise bu orkideyi dişi zannettiği için döllenmeye çalışan erkek arı görülmektedir. Erkek arı, orkideyi döllemek için bir süre uğraşır. Bu sırada arının başına, orkidenin üreme organındaki polenler yapışır. Arı daha sonra gideceği aynı şekle sahip orkidelere bu polenleri bulaştırır. Dişi arı taklidi yapan bir diğer orkide türü de Korsan Arı Orkidesi dir. Bu orkideler dişi arıların dış görünüşlerini o kadar mükemmel taklit ederler ki sadece erkek arılar bu orkidelerle ilgilenir. Dişi arılar bu orkidelerle hiç ilgilenmezler. Orkide familyasının bazı üyeleri ise arılara verecek nektarları olmasa da arıları kendilerine çekmeyi başarırlar. Yine dişi arı taklidi yapıp çekici bir koku salgılayarak erkek yaban arısının çiçeğin alt bölümünde yer alan kısmına konmasını sağlarlar. Çiçeğe konan yaban arısı çiftleşmeye çalışır ve sonuçta da çiçeğin üzerindeki polenleri vücuduna bulaştırır. Bu kandırmaca sonucunda da vücuduna yapışan polenleri aynı amaçla konduğu bir başka orkide çiçeğine taşır. Resimlerde sadece birkaç tane örneği görülen arı taklidi yapan orkideler, gerçekte sayı olarak çok fazladır. İlginç olan bu çiçeklerin her birinin kendisini başka bir cins arıya benzetmesidir. 50
Hayvanların dişilik özelliğini taklit eden bir başka bitki de Çekiç Orkidesidir. Güney Avustralya da yetişen bu orkidenin üreme mekanizması hayret uyandıracak kadar ilginçtir. Kalp şeklinde tek bir yaprağa sahip olan Çekiç Orkideleri tıpatıp yaban arısı dişisine benzerlik gösterirler. Bu yaban arılarının sadece erkekleri uçarken, dişileri kanatsız olup zamanlarının büyük bir kısmını toprağın altında geçirirler. Dişi yaban arıları çiftleşme zamanı geldiği zaman, erkek arıların onlara kolay ulaşması için toprağın altından çıkarak Çekiç Orkidesine tırmanırlar. Orkideye çıktıklarında çiftleşmek için bir koku salgılarlar ve erkek arının gelmesini beklerler. Erkek yaban arılarının özelliğiyse orkidelere dişi arılardan iki hafta önce zaten gelmiş olmalarıdır. Ortada dişi yaban arıları olmamasına rağmen dişi yaban arılarına tıpatıp benzeyen ve döllenmeyi bekleyen orkideler vardır. Ve erkek yaban arıları orkideye geldiklerinde, dişi arıların yaydığı kokunun benzeri ile karşılaşırlar. Çünkü orkide, dişi arıların kokusuna benzer bir koku yaymaktadır. Bu kokunun da etkisi ile birlikte erkek arılar orkidenin yaprağına konarlar. Orkide, yaprağının bir bölümünü hareket ettirerek arının kendi üreme organına düşmesini sağlar. Arı çiçekten kurtulmaya çalışırken bu sırada polen yüklü iki kesecik kafasının arkasına ve sırtına yapışır. Böylece arı başka orkidelere gittiğinde, sırtına yapışan polenler diğer orkidelerin döllenmesini sağlar. Üstteki ilk iki resimde dişi yaban arısı zanettiği için bir çiçekle çiftleşmeye çalışan erkek bir yaban arısı görülmektedir. Üçüncü resimdeki Çekiç Orkideleri ise dişi arıların sadece rengini, şeklini ve tüylerle kaplı kısımlarını taklit etmekle kalmazlar, dişi arıların salgıladıkarı kokunun da aynısını taklit edebilirler. Bazı çiçekler gece açarlar bu yüzden de gece yaşayan canlılar tarafından döllenirler. Gece çiçeklerini dölleyen hayvanlardan bir tanesi de çiçeklerdeki nektar ile beslenen yarasalardır. Yarasalar tarafından döllenen ve beyaz, yeşilimsi ve mor renge sahip olan bu gece çiçekleri güçlü bir kokuya sahiptirler. Karanlıkta uçan kör yarasalar bu sayede onları kolaylıkla bulabilirler. Bu çiçekler ayrıca çok bol miktarda nektar da üretirler. Avize ağacı bitkisinin üzerinde büyük yapraklardan oluşan bir rozet şekli, bunun da merkezinde krem renki çiçekleri taşıyan bir sap bulunur. Avize ağacının özelliği polenlerinin eğimli bir bölgede bulunmasıdır. Bu yüzden bitkinin erkek üreme organlarında bulunan çiçek tozunu ancak eğimli bir ağız yapısına sahip olan bu güve toplayabilir. Güve çiçek tozlarını birbirine bastırıp top şekline sokar ve bunu başka bir avize ağacı çiçeğine götürür. Önce çiçeğin dibine iner ve kendi yumurtalarını bırakır. Sonra tepeciğe çıkar ve çiçek tozu topunu buraya vurarak polenlerin dökülmesini sağlar. Bir süre sonra yumurtalardan güve tırtılları çıkar ve bu polenlerle beslenirler. Eğer güveler olmasa avize ağaçları kendi kendilerini dölleyemezler. 51
Bazı çiçeklerde nektar çiçeğin derinliklerinde bulunur. Tozlaşma sağlayan hayvanların ağız yapıları bu derinliklere girecek şekilde adaptasyona sahiptir. Rüzgarla tozlaşma yapan bitkilerde polen sayısı fazladır. Nedeni: Tozlaşma şansını artırmaktır. Polen ana hücresi Endomitoz Mayoz bölünme T o z la m a Di i organ n tepesindeki reseptörler gelen poleni tan d nda kimyasal bir s v salg layarak polenin tepeci- ine yap mas n sa lar. Generatif çekirdek Polen tüpü Polen tüpü vejetatif çekinde in bölünmesi sonucu de il, büyümesi sonucunda meydana gelir. Bir çiçe in ayn türden ba ka bir çiçekle tozla mas na çapraz tozla ma, bir çiçekte bulunan polenin ayn çiçe in di i organ n n tepeci ene ula mas na da kendi kendine tozla ma ad verilir. Mitoz bölünme Generatif çekirdek Sperma + Sperma Polen tüpündeki generatif çekirdek mitoz bölünme geçirerek spermleri oluşturur. Polen tüpünün içerisinde meydana gelen spermler taksi hareketleri ile embriyo kesesine doğru hareket ederek, mikropilden içeri girerler. Spermlerin yumurtaya doğru hareketi için sinerjit çekirdeklerin kimyasal salgıları etkilidir. 52
1. Sperma + Yumurta Zigot Mitoz bölünme 2. Embriyoya ait baz hücreler farkl laflarak çene i oluflturur. 3. Sperma + Polar çekirdekler Triploid çekirdek y y Triploid çekirde in geliflmesi ile endosperm oluflur. Tohum taslağı kalıntılarından tohum kabuğu oluşur. 4. Tohum oluşur. Kabuk Embriyonik gövde Çenek Endosperm Embriyonik kök 5. Meyve oluşumu. Meyve oluşumuna ovaryum mutlaka katılır. Taç ve çanak yapraklar bazı meyvelerin oluşumuna katılır. Meyve Gerçek Yalanc Basit Tek bir çiçe in ovaryumundan meydana gelen meyveler Örnek : Kay s, Portakal Bile ik Birden fazla çiçe in ovaryumundan meydana gelen meyveler Örnek : Bö ürtlen Meyve olu umuna ovaryumla birlikte taç ve çanak yapraklar da kat l r. Örnek : Elma, armut Meyve, tohumu belirli dönem korur, aynı zamanda geniş alanlara taşınmasına yardımcı olur. Tohum: Çiçekli bitkilerin geniş alanlara yayılmasını sağlayan en önemli yapıdır. Tohumdaki depo besinin nişasta alması çimlenmesini kolaylaştırır. İnce kabuklu tohumlar kolay çimlenir. Kalın kabuklu tohumlar daha dayanıklıdır. Çimlenmede etkili olan çevresel faktörler su, s ve oksijendir. Çimlenmenin belirli bir döneminde ışık gerekli değildir. Gövde toprak yüzeyine çıktığında klorofil oluşması için ışık gereklidir. Çimlenmede hormonların da etkisi vardır. 53
Örnek: Giberellin Gerçek yapraklar Çenek Gövde Embriyonik kök Çenek Nohut Radikula Tohum kabu u Embriyonik kök Gerçek yapraklar Gövde Bezelye Radikula Embriyonik gövde Yaprak Ba ak Bu day Embriyonik kök Tohum osmozla su alarak flifler. Pasif olan enzimler aktif hale geçer. Niflasta sindirimi bafllar. Solunum bafllar. Hücre bölünmesi bafllar. Hücre say s artar. A rl k azal r. lk önce embriyonik kök oluflur, en son yapraklar oluflur. Kuru a rl k A B Zaman 54