Tohumun Dış Morfolojisi Döllenmeden sonraOvaryum içersindeki ovüller gelişerek tohumu meydana getirirler. Tohum; zigottan gelişen embriyo, integümentlerden gelişen testa ve embriyo kesesi sekonder nukleusunun gelişimi ile oluşmuş olan endospermadan meydana gelir.

TOHUM KISIMLARI 1- TESTA Testanın yüzeyi etli, sert veya kabuksu olabilir. Testa özellikler farklı türde bitki tohumlarında farklılıklar gösterebilir.

Son yıllarda tohum yüzeylerinin elektron mikroskobu ile incelenmesi sonucu yüzeylerinde birtakım morfolojik farklılıklar olduğu gözlemlenmiştir.

2. ENDOSPERMA Tohumlar, besin maddelerini içeren özel bir dokunun bulunup bulunmamasına göre besi dokulu tohumlar (endospermalı) ve besi dokusuz (endospermasız) veya perispermalı tohumlar olarak sınıflandırılabilir. Besi dokulu tohumlarda ya endosperma ya perisperma ya da her ikisi de bulunabilir.

Perisperma, tohum gelişirken besin maddelerinin nusellus hücrelerinde depo edilmesiyle oluşur. Özel bir besi dokunun bulunmadığı durumlarda ise tohumun çimlenmesi için gerekli olan besin maddesi embriyonun kotiledonlarında toplanır.

3- EMBRİYO Embriyoda genel olarak 5 kısım ayırt edilir. 1- Kotiledon veya çenek (Yapraksı yapı) 2- Plumula (Gövdeyi verecek meristem bölgesi) 3- Radikula (Kökü verecek meristem bölgesi) 4- Hipokotil (Kotiledonların alt tarafındaki kısa eksen) 5- Epikotil (Kotiledon ile plumula arasındaki kısa eksen)

Gymnospermler ise çoğunlukla polikotildirler. Angiospermler kotiledonların sayısına göre monokotil ve dikotil olabilirler. Gymnospermler ise çoğunlukla polikotildirler.

Monokotil bitkilerden olan Gramineae’lerde embriyo farklılık gösterir Monokotil bitkilerden olan Gramineae’lerde embriyo farklılık gösterir. Karyopsis tipi meyvada embriyo endospermin bir yanına itilmiş olarak bulunur. Embriyoda plumula ile birlikte 1-2 yaprağı saran bir örtü (koleoptil) ile radikulayı saran bir örtü (koleoriza) bulunur. Plumula ile radikula arasında geniş bir gövde kısmı vardır. Embriyonun tek kotiledonu embriyonun bir yanında endosperma ile temas halindeki skutellum adı verilen bir organ haline geçmiştir.

Tohumlar; şekilleri ve büyüklükleri bakımından farklı bitkilerde farklıdır.

Tohumun Çimlenmesi Tohumdaki embriyonun uygun şartlar bulunca gelişerek ana bitkiye benzer bitki vermek üzere tohumdan çıkıp serbest hale geçmesine çimlenme denir.

Çimlenme esnasında önce tohumda bir şişme meydana gelir Çimlenme esnasında önce tohumda bir şişme meydana gelir. Embriyo hücrelerinin arka arkaya bölünmesi ile testa çatlatılır ve bu çatlayan kısımdan önce radikula, sonra embriyonun diğer kısımları dışarı çıkar. Önceleri tohumdaki besin maddeleri ile beslenen embriyo ışığa çıkınca kendi yeşil yaprakları ile kendi besin maddesini yapar. Böylece genç bitki meydana gelmiş olur.

Tohumdaki kotiledonların çimlenmedeki durumlarına göre çimlenme 2 tiptir: 1-Epigeik çimlenme 2- Hipogeik çimlenme

1-Epigeik çimlenme: Kotiledonlar, hipokotilin uzaması ile toprak yüzeyine çıkarak kısa bir süre yaprak gibi fotosentez yaparlar. Hipokotil uzamış, epikotil kısalmıştır. Ör: Phaseolus (Fasulye), Ricinus (Hint yağı), Pinus (Çam).

2- Hipogeik çimlenme Kotiledonlar toprak altında testa içerisinde kalarak, plumula gelişip yapraklı gövdeyi verirken çürürler. Böyle tohumlarda hipokotil hiç uzamaz veya bulunmaz, epikotil ise uzamıştır. Ör: Pisum sp. (Bezelye), Triticum sp. (Buğday).

Kökün Dış Morfolojisi Kara hayatına uymuş gelişmiş bitkilerde kök, genel olarak toprak içersinde gelişmiş, pozitif geotropizma gösteren organdır. Kök bitkiyi toprağa bağlayan ve ona su ve suda erimiş anorganik maddeleri sağlayan aldığı maddeleri bitkinin diğer organlarına ileten, bitkideki metabolik faaliyetleri kontrol eden hormonları(oksin, giberellin, sitokinin, Absisik asit) sentezleyen bir toprakaltı organıdır. Bunun yanında bazı bitkilerin hava içersinde gelişen hava kökleri ve su içersinde gelişen su kökleri vardır. Kökler gövdeden farklı olarak nod, internod ve kloroplast taşımamaları ile ayrılırlar. Embriyonik olarak radikuladan köken alır.

Gerçek kökler çimlenmekte olan tohumun embriyosunun radikula kısmından oluşurlar. Genç bir kökte 5 bölge ayırt edilir. En uç kısımda sarımsı veya kahverengimsi konik şekilli kaliptra bölgesi; onun üzerinde birkaç milimetre uzunluktaki düzgün yüzeyli Apikal meristem bölgesi; Üzerinde uzama bölgesi; daha üstünde kök tüylerinin bulunduğu kök tüyü bölgesi; Kök tüylerinin düşmesiyle olumuş koyu renkli primer mantarlaşmış koruyucu doku bölgesi bulunur.

Kök Çeşitleri 1. Primer kök (ana kök) 2. Sekonder kök (yan kök) 3. Adventif kök (Ek kök, sakçıl kök)

Tohumun çimlenmesiyle embriyodan gelişen radikuladan primer kök (ana-kök) oluşur. Primer kök üzerinde sekonder köklerin çıktığı boyuna çizgiler rizostik denir. Bazı durumlarda primer kök bitkinin toprak üstü organları kadar uzun ömürlü değildir. Böyle bitkilerde primer kökün yerini ömürleri bitkinin ömrü kadar uzun olmayan adventif kökler alır.

Primer Kök Raphanus sativus Daucus carota Brassica rapa

Sekonder kök Sorghum sp.

Adventif Kök Peperomia sp. Allium cepa

Ödevlerinde olduğu gibi yapılarında da primer köklere benzeyen adventif kökler, kökenleri bakımından primer köklerden farklıdırlar. Genel olarak kökten başka bir organdan meydana gelen kökler adventif kökleri oluştururlar. Bu kökler de dallanma gösterebilirler ki ince ve ipliksi olan bu köklere ipliksi kök denir.

Kök Metamorfozları Kökler de temel ödevlerinden başka ödevleri görmek üzere metamorfoze olurlar. (Çekme, Hava, Diken, Üretken, Depo, Su, Tutunma, Destek, Asimilasyon, Emeç)

Yumru kök Besin maddelerini depo etmek üzere şişkinleşmiş olan köklere yumru kök denir. Şekil bakımından farklılıklar gösterirler. Yumru köklere sahip olan bitkiler genellikle çok yıllıktırlar. Örneğin Raphanus (turp), Daucus (havuç), Orchis (salep).

Kontraktil kök (Çekme kök) Bu köklere en uygun olarak Lilium(zambak), Crocus (safran), Arum (danaayağı) gösterilebilir. Bu tip kökler önce fazla miktarda yedek besin maddesini depo eden korteksin sonradan besin maddelerini kaybetmesi sonucu yüzeyinde enine pililer meydana getirerek kısalmasıyla oluşur. Böylece bitkinin gövdesi toprağa daha sıkı tesbit edilmiş olur.

Diken kök Savunma ödevini görmek için diken halini alan köklere denir. Phoenix (Hurma) bitkisinin gövdelerinde rastlanılır.

Havstoryum (Emeç - Sömürme kökü) Parazit bitkilerin, üzerinde yaşadıkları konak bitkinin dokusu içine bağlanması ve o bitkinin besin maddelerini emmesine yarayan köklere havstoryum denir. Viscum (Ökse otu), Cuscuta (Cinsaçı) havstoryumlu parazit bitkilerdir.

Üretken kök Özellikle dikotil bitkilerde, gövde verici tomurcuklar meydana getiren kökler vardır. Bu tomurcuklardan süren yavru bitkinin ana bitkiden ayrılması ile eşeysiz üreme sağlanmış olur. Coronilla varia (renkil burçak), Convolvulus arvensis (tarla sarmaşığı).

Hava kökleri Hava içersinde gelişen köklere denir. Değişik görevler yaparlar. Hedera helix (duvar sarmaşığı) nın gövdeden çıkan adventif kökleri uç kısımlarında bulunan yapışkan bir madde yardımıyla duvar veya bir başka bitkiye tutunmayı sağlarlar. Bazı sıcak ülke bitkilerinde hava kökleri uzun iplikler halinde gövdelerden çıkıp hava içersinde sarkarlar. Hava kökleri, çevrelerindeki birkaç tabakadan ibaret velamen denen özel doku yardımıyla su buharı ile doymuş havanın nemini emerek bitkini su ihtiyacını sağlarlar. Epifit bitkilerin klorofil taşıyan hava kökleri bir dereceye kadar asimlemeye yardımcı olur.

KÖK METAMORFOZLARI

Tropikal bölgelerdeki nehir kenarlarında yaşayan Podostomonaceae familyasındaki bitkilerin klorofil taşıyan kökleri dış görünüşü bakımından dallı yosunlara benzer ve hem su emme, hem asimleme ödevi görürler. Bazı bitkilerde hava kökleri bitki gövdesinin eğilmesini önlemek için destek kök haline geçer. Mangrove

Zea mays (mısır) bitksinin toprağa yakın gövdeden çıkan ek kökler bitki gövdesini dik tutarlar. Bazı bataklık bitkilerinde (Ficus religiosa-brahman inciri) bitkiden gelişen kökler geniş alanlar işgal ederler ki böyle destek köklere ayak-kök denilmektedir.

Su kökleri Su bitkilerinin su içersinde gelişen kökleri kökün genel özelliklerine sahiplerse de, genellikle kök tüyleri taşımazlar ve korteksleri geniş hücre arası boşluklarına sahiptir. Hücre arası boşluklarında bulunan hava, bitki kökünün su içersinde yüzmesini sağlar. Oksijeni az su ve bataklıklarda yaşayan birçok türlerde çamur yüzeyine kadar çıkan böyle şişkin köklere, bitkiye oksijen sağladıkları için nefes kökü de denir.

Kök Anatomisi Bazı hava ve su içersinde gelişen kökler ayrı tutulacak olursa genellikle toprak içinde gelişirler. Kök embriyodaki radikula denilen meristematik bölgenin büyüyüp gelişmesiyle meydana gelir. Embriyodan itibaren gelişip farklılaşmasıyla Primer ve sekonder yapılar oluşur.

Kökün primer yapısı Kökün genç bölgesinden enine kesit alınacak olursa gövdede olduğu gibi dıştan içeri doğru koruyucu doku, korteks ve merkezi silindirden yapılmış olduğu görülür.

Koruyucu Doku Eğer kesit kök tüylerinin bulunduğu yerden alınmışsa en dışta koruyucu doku olarak epiderma bulunur. Kök epidermasında kutiküla ve stomaya rastlanmaz. İnce çeperli olan epiderma hücrelerinin bir kısmı dışarı doğru uzayarak tüp şeklinde ince çeperli kök tüylerini meydana getirirler. Kök tüyleri kısa ömürlüdür. Tüylerin bulunduğu bölgenin üst tarafındaki tüyler dökülürken alt tarafından yenileri gelir. İris kökünden alınmış enine kesit.

Kök tüylerinin ölmesiyle epiderma da ölmüş olacağından epidermanın ödevini ekzoderma üzerine alır. Ekzoderma epiderma altında, çoğunluk hücre arası boşlukları bulunmayan korteks hücrelerinin az çok mantarlaşmasıyla meydana gelen bir dokudur. Ekzoderma genellikle 1–3 sıra veya bazen daha fazla hücre tabakasından oluşur. Primer yapıdaki genç Vicia kökünden alınan enine kesit

Korteks Korteks epiderma/ekzoderma altından başlar ve en iç tabakasını endoderma oluşturur. Primer yapıdaki kök korteksinin genişliği gövdedekinden fazladır. Bu nedeni daha çok bir depo organı görevini görmesidir. Primer yapıdaki genç Vicia kökünden alınan enine kesit

Korteks ya yalnız parankimadan ibarettir veya sklerankima ve farklı tipte salgı hücreleri ihtiva eder. Toprak altı köklerinde korteks genellikle renksiz parankima hücrelerinden oluşur. Hava köklerinde ise kloroplast taşıyabilir. İris kökünden alınmış enine kesit.

Endoderma hücresinin diyagramı ve enine kesiti Korteksin en iç tabakası ve tipik bir tabaka olan endoderma kesin bir sınır halinde korteksle merkezi silindiri ayırır. Endoderma hücreleri dik prizma veya at nalı biçiminde olup hücre arası boşlukları yoktur. Endoderma hücresinin diyagramı ve enine kesiti

Genç köklerde endoderma hücrelerinin alt, üst ve radyal çeperleri kaspari şeridi denen şerit şeklinde bir kalınlaşma gösterir.

Kök yaşlandıkça, monokotil bitkilerin çoğunda, dikotil bitkilerin bazılarında endoderma hücrelerinin çeperleri kalınlaşır. Bu kalınlaşma genellikle dikotil bitkilerde homojendir. Monokotil bitkilerde ise radyal çeperle birlikte içteki teğetsel çeperler de kalınlaşır. Kalınlaşan çeperlerde kaspari şeritlerinin izleri belli olur. Bunu yanında ksilemin kollarına rastlayan yerlerde bir veya birkaç hücrenin çeperi kalınlaşmadan kalır. Geçit hücresi denen ve canlı olan bu hücreler aracılığı ile korteks ile merkezi silindiri arasında madde alışverişi sağlanmış olur.

Ranunculus ve Smilax kök enine kesitinde merkeze yakın bölge.

Endodermanın kaspari şeridinden dolayı kökte direnç sağladığı, korteks ile merkezi silindir arasındaki su ve gaz alışverişini bir dereceye kadar sınırladığı kabul edilir.

Merkezi silindir Endodermanın altındaki merkezi silindirin dış tabakasına perisikl denir. Genellikle tek sıralı olmakla beraber Gymnospermlerde bir, monokotil ve bazı dikotillerde ise çok sıralı olabilir. Bazı bitkilerde de eksik olabilir.

Genç köklerde perisikl’ı meydana getiren hücreler ince çeperli canlı parankima hücrelerinden oluşur. Monokotillerin yaşlı köklerinde ise çeperler kalınlaşır. Perisikl, yan kökleri meydana getiren meristem dokusu haline geçebileceğinden, Perikambiyum adı da verilir.

Merkezi silindirin büyük kısmını iletim demetleri kaplar Merkezi silindirin büyük kısmını iletim demetleri kaplar. İletim demetleri radyal tiptedir. Ksilem kollarına göre monoark (tek kollu), diark, triark, tetrark, pentark ve poliark olabilir. Az kollu ksilem gymnospermlerde ve dikotillerde, çok kollu ksilem ise monokotillerde rastlanır.

Yıldızın kollarını meydana getiren doku protoksileme aittir Yıldızın kollarını meydana getiren doku protoksileme aittir. Merkeze doğru olan ksilem dokusu metaksilemi oluşturur. Genellikle Dikotillerde ve Gymnospermlerde ksilem dokusu demetin ortasında birleşir. Bazı hallerde ise merkezde parankima veya sklerankima, ya da har ikisinden ibaret bir öz kısmı bulunur. Özellikle kalın çeperli parankimadan yapılmış öz kısmına bazı otsu dikotillerde ve monokotillerde rastlanır.

Kökün Sekonder Yapısı Sekonder yapı gösteren kökten enine kesit alınacak olursa gövdede olduğu gibi koruyucu doku, korteks ve merkezi silindiri olmak üzere üç bölge ayırt edilir.

Sekonder yapıdaki Althea kökünden alınmış enine kesit Kökte sekonder yapının gelişimi

Koruyucu Doku Sekonder yapısı fazla gelişmemiş bitkilerde çürüyen epidermanın görevini eksoderma yapabilir. Kalınlaşması artan köklerde ise eksoderma ölü mantarlaşmış hücrelerden ayrılmış olduğundan merkezi silindirin genişlemesiyle gerilip parçalanacağından sekonder yapıda eksodermanın yerini periderma alır. Peridermanın gövdedeki peridermadan farkı lentisellerin olmayışıdır. Ayrıca kalınlaşmış köklerde periderma perisiklden meydana gelebilmektedir. Sekonder yapıdaki Althea kökünden alınmış enine kesit

Korteks Sekonder yapıda korteks; primer korteks ve sekonder korteks olmak üzere iki kısımdan ibarettir. Sekonder yapısı fazla gelişmiş köklerde merkezi silindirin fazla gelişmiş olmasıyla gerilen korteks ve endoderma parçalanır. Endoderma altındaki perisiklın periderma meydana getirmesiyle, primer korteks tamamen ortadan kalkar. Dolayısıyla yeni elementlerin oluşumuyla dışarıya itilen floem basınç sonucu ezilerek şekilsiz bir hal alır ve komşusu bulunan canlı hücreler tarafından emilerek ortadan kalkabilir. Bu halde sekonder yapıdaki kökün korteksi yalnız sekonder korteksten ibarettir. Kökte gövdeye oranla destek doku elementleri az, parankima hücreleri fazladır. Parankima hücrelerinde daha fazla nişasta vardır. Sekonder yapıdaki Althea kökünden alınmış enine kesit

Merkezi Silindir Kambiyum faaliyetiyle içeri doğru oluşan sekonder ksilem, odunu oluşturur. Odunun merkezindeki primer ksilem, genellikle primer yapıdaki yıldız şeklini muhafaza eder. Yani ilk meydana gelen kambiyum halkası ksilemin kollarına uygun bir şekilde dalgalıdır. Floem şeridinin altına rastlayan kambiyum daha önce bölünmeye başlar ve buradaki kambiyumun bölünme hızı ksilemin kollarına rastlayan kambiyum bölünme hızından fazladır. Bu bölgede içeri doğru sekonder ksilem, dışa doğru sekonder floem meydana gelmektedir.

İçeri doğru gelişen yeni elementler, iç kısımda primer ksilem bulunduğundan kambiyumu dışarı doğru iterler. Sonunda yıldız şeklindeki kambiyum tabakası dairesel bir şekil alır. Primer ksilemin kolları üzerine rastlayan kambiyum, parankima hücrelerinden ibaret primer öz-kollarını verir. Ksilem ile floemi oluşturan kambiyum dokusu da sonradan öz-kolu elementlerini verebilir. Bunlar sekonder öz-kollarını teşkil ederler. Sekonder yapıdaki Althea kökünden alınmış enine kesit

Kökteki öz-kolları gövdeye oranla çok geniştir. Kökte su ileten elementlerinin çapları daha geniş, sayılarının daha fazla olduğu, fazla sayıda parankima, daha az sklerankima içerdiği görülür. Kökteki öz-kolları gövdeye oranla çok geniştir. Kökün depo ettiği nişasta miktarı, gövdedekinden daha fazladır. Sekonder yapıdaki Althea kökünden alınmış enine kesit