BİTKİLERİN YAPISI VE FİZYOLOJİSİ Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Kaliforniya”daki Devasa Sekoya ağacı Dünya üzerindeki en geniş bitkidir. Bazı bristlecone çam ağaçları Mısır Piramitlerinden de uzun süredir yeryüzündeler. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Bir tek bitki binlerce kopyaya klonlanabilir. Bazı bitkilerin üremesi hayvanların üremesine bağlıdır. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com KONULAR 1.BİTKİLERİN ANATOMİK YAPISI 2.BİTKİLERDE BÜYÜME VE GELİŞME 3.BİTKİLERDE MADDE TAŞINMASI 4.BİTKİLERDE BESLENME 5.BİTKİLERDE ÜREME 6.BİTKİSEL HORMONLAR ANİMASYON Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com BİTKİLERİN ANATOMİK YAPISI Bitkiler kök, gövde ve yaprak olarak üç temel organa sahiptir. Birçenekliler buğday ,mısır ,pirinç,orkide,bambu , zambak ve palmiye gibi bitkilerdir. Gül ,fasulye , meşe , elma gibi bitkilerde iki çenekliler grubuna girer. Birçenekliler Çenek Damarlar paralel Çiçek kısımları Üçün katları Embriyolar Yaprak damarları Gövdeler Çiçekler Kökler İkiçenekliler Çiçek kısımları dördün ya da beşin katları Damarlar ağsı Çenek Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Kök bitkiyi toprağa bağlar , su ve mineralleri emer ve iletir.Sürgün sistemi gövde yapraklar ve çiçeklerden oluşur.Çift çenekli bitkilerde genelde kazık kök bulunur. Havuç , şalgam ,pancar gibi kazık kökler besin depo ederler. Çimenlerin yer aldığı birçenekliler saçak kök sistemine sahiptirler. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Bitki gövdeleri yaprakların bağlandıkları nodyumlar ile bunlar arasında kalan internodyumların birbirini izlediği bölümlerdir. Her yaprak ve gövde tarafından oluşturulan açıda(axil) , bir yanal tomurcuk bulunur, yanal tomurcuk , vejetatif dal oluşturma potansiyeline sahip olan bir yapıdır. Genç bir sürgünün boyuna büyümesini sağlayan tepe tomurcuğudur. Çilek bitkisinde sürünücü gövde (stolonlar), rizomlar yer altında büyüyen yatan gövdelerdir örnek zencefil bitkisinde , patatesde ise yumrular besin depo etmek için özelleşmiş rizomların şişkinleşmiş uçlarıdır. Soğanlar ise çoğunlukla besin depo eden yaprakların şişkinleşmiş kaide kısımlarından oluşan yeraltı gövdeleridir. Bitki yaprakları bir yaprak ayası ve onu gövdeye birleştiren bir sap (Petiyol) dan oluşur.Yapraklar fotosentezin gerçekleştiği organlardır. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com GENÇ BİTKİ YAPISI Bitki organları örtü , iletim ve temel doku sistemlerinden meydana gelmişlerdir. Örtü doku sistemi(Beyaz) genç bir bitkinin tüm yüzeyinin örten tek hücre tabakasından oluşur. İletim doku sistemide (Mor) bitkinin her yanında süreklilik göstremekle ,beraber her organda farklı düzenlenmiştir. Bitkilerde metabolik işlevlerin çoğundan sorumlu olan temel doku sistemide (Sarı) her organda örtü doku sistemi ve iletim dokusu arasında yer alır. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Örtü doku ya da epidermis bitkinin tüm genç kısımlarını örten ve koruyan sıkıca paketlenmiş hücrelerden oluşan bir tabakadır.Çoğu gövdenin ve yaprakların epidermisi kütiküla denen mumsu bir örtü salgılar.Bu tabaka su kaybını engeller. Su ve suda çözünmüş maddeleri bitkinin değişik kısımlarına ksilem kökten gövdeye doğru taşır.Bunlar ölü uzun hücrelerdir.Trake ve trakeidlerden meydana gelmişlerdir. Porlar Kalbur levhası Floem hücreleri Arkadaş hücresi Yapraklarda üretilen besini bitkinin diğer kısımlarına floem dokusu taşır.Kalburlu boru elamanları hücresinin yanında arkadaş hücresi bulunur.Floem hücreleri canlı hücreleridir. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com PARENKİMA KSİLEM Trakeit Bitki dokuları üç temel hücre tipinden oluşmuştur. Bunlar parankima,kollenkima ve sklerankimadır. Parankima hücrelerinin çok çeşitli görevleri vardır.Temel doku olarak bilinirler.Canlı hücrelerdir.Fotosentez , solunum gibi olayları gerçekleştirirler. KOLLENKİMA Kollenkima hücreleri FLOEM Diğer doku hücrelerine farklılaşarak dönüşebilen parankima hücreleri bitkinin bütün bölgelerinde bulunurlar. SKLERANKİMA Hücre duvarı Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Çeperleri eşit olarak kalınlaşmamış olan kollenkima hücreleri bitkinin genç büyümekte olan kısımlarına desteklik sağlar. Lifler , sklereidler ve su ileten ksilem hücreleri gibi sklerenkima hücreleri , ligninleşmiş kalın çeperlere sahiptir.Bu ligninleşmiş çeperler bitkinin, olgunlaşmış ve büyümesini durdurmuş kısımlarına desteklik sağlar. Bitki hücreleri arasında sekonder kalınlaşmalar hücre duvarını meydana getirir.Lignin ,süberin gibi maddeler bu yapıyı oluşturur.Hücre duvarı madde alışverişini engellesede ,plazmodezmata adı verilen geçitler madde alışverişini olanaklı kılar. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com BİTKİLERİN BÜYÜME VE GELİŞME SÜRECİ Meristem hücreleri , yeni organlar için bir bitkinin yaşamı boyunca hücre üretir. Köklerin uçları ve gövdelerin tomurcuklarında bulunan apikal mersitemler bitkinin uzunluğuna büyümesi(Primer büyüme) için hücre sağlar. Epidermis Korteks Birincil floem Birincil ksilem Öz Sürgün apikal meristemler Odunsu bitkilerde yan meristemler (Kambiyum) sayesinde ikincil büyüme meydana gelir. Lateral meristemler Periderm Mantar kambiyumu Korteks Birincil floem İkincil floem Kambiyum Birincil ksilem İkincil ksilem Kök apikal meristemler Öz Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Yan meristemler sayesinde epidermis yerine periderm tabakası meydana gelir.(Kabuk kambiyumu) İkincil bir yan meristem iletim dokularına yeni tabakalar ekler.Odun yıllarca biriken bir ikincil ksilemdir.Yan meristemler bitkinin kök ve gövde çapında artışa neden olur. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com KÖK BÜYÜMESİ Korteks Öz Epidermis Kök tüyü Anahtar Olgunlaşma bölgesi Uzama Bölgesi Hücre bölünme Örtü Temel İletim Protoderm Temel meristem Uç meristem Kök şapkası Kaliptra Kök ucu kök şapkasıyla örtülmüştür ve meristem dokuyu korur.Bölünür hücre bölgesi uç meristemi ve temel meristem dokuyu, içerir. En dışta bulunan primer meristem (Protoderm) epidermisi oluşturur.Kök tüyleri burdan uzayarak su ve minerallerin emilmesi ni sağlar. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Korteksin en iç tabakasını endodermis oluşturur.Çoğunlukla parankima hücrelerinden oluşan temel doku , korteksi doldurur. Gelişmiş bir kök yan kökler oluşturabilir.Yan kökler stelenin(Öz) en dış tabakasını oluşturan perisikl tarafından oluşturulur. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com BİTKİLERDE GÖVDE YAPISI Çiftçeneklilerde iletim demetleri halka şeklinde düzenlenmiştir, bu halkanın içinde öz dışında ise korteks bulunur.İletim demetlerinin öze bakan kısmında ksilem, kortekse bakan kısmında ise floem aralarında ise kambiyum vardır. Tekçeneklilerde ise iletim demetleri gövde de dağınık bir biçimde bulunurlar.Ksilem ile floem arasında kambiyum yoktur. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Floem Öz Primer ksilem İletim Kambiyumu Primer floem Sekonder ksilem İletim kambiyumu Sekonder floem Kambiyum Ksilem Büyüme Primer ksilem Sekonder ksilem Kambiyum Sekonder floem Primer floem Büyüme Öz Sekonder Ksilem Kambiyum Sekonder floem Mantar kambiyumu Mantar Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Çiftçeneklilerin çoğunda yapraklar hariç gövde ve köklerde çap artışı sekonder büyüme ile sağlanır.Sekonder büyümede iki yan meristem iş görür.Bunlardan biri sekonder ksilemi(odun) ve sekonder floemi oluşturan iletim kambiyumu, diğeride epidermisi yerini alan peridermi üreten mantar kambiyumudur. Periderm de gaz alışverişini sağlayan lentiseller stomaların yerine oluşur.Mantar, kambiyumu , kambiyumun dış kısmında biriken mantar hücrelerini üretir.Mantar hücreleri olgunlaştığında , çeperlerinde süberin olarak adlandırılan mumsu bir madde biriktirirler ve sonra ölürler. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Hem sert odun(cansız) ve hem de aktif odun sekonder ksilemden oluşur. Cansız odun daha yaşlıdır ve suyun taşınmasında iş görmez, ligninleşmiş çeperlere sahiptir. Sekonder ksilemin her yeni tabakası daha büyük bir daireden oluştuğu için sekonder büyüme , ksilemin her yıl daha fazla özsuyu taşımasını sağlar, böylece giderek sayısı artan yapraklara su ve mineral sağlanır. Yıllar içerisinde kök odunlaşır ve sekonder ksilemde sene halkaları oluşur.demet kambiyumunun dış kısmındaki dokular kalın ve sert bir kabuk oluşturur. Ölü odun Canlı odun İletim kambiyumu Floem Kabuk Kabuk kambiyumu Periderm Mantar Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Anahtar Bekçi Hücreler Epidermis Hücresi Stoma Örtü Temel İletim Kutiküla Kollenkima Üst Epidermis Palizat Parankiması Sünger Alt epidermis Bekçi Hücreleri Kutikula Ksilem Floem Damar Damar Hava boşlukları Bekçi hücreleri Stoma Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com BİTKİLERDE MADDE TAŞINIMI CO2 O2 Işık Bitkilerde taşınım mekanizmaları üç farklı düzeyde ortaya çıkar. 1)Tek tek hücreler tarafından su ve çözünenlerin alınımı ve kaybı, örneğin kök hücreleri. 2)Doku ve organ düzeyinde hücreden hücreye maddelerin kısa mesafeli taşınımı, örneğin bir fotosentetik hücreden kalburlu boru hücresine şeker yüklenmesi. 3)Tüm bitki düzeyinde ksilem ve floem içinde uzun mesafeli taşınım. H2O Şeker O2 H2O CO2 Mineraller Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Proton pompaları bitki zarlarından taşınımda ana rol oynarlar Proton pompası hücrenin dışına H formunda , pozitif yükü arttırdığında , aynı zamanda pompa bir zar potansiyeli yaratır.Bu pompa bitki hücresinin iç kısmını dış kısmına göre daha negatif yapar.Bu yük ayrımı hücrenin iş yapması için kullanılabilen bir birikmiş enerji şeklidir. Bitki hücreleri proton gradiyentinde biriken enerjiyi ve zar potansiyelini pek çok farklı çözünen maddenin taşınımının gerçekleştirilmesinde kullanır. Örneğin bu zar potansiyeli yardımıyla kök hücreleri tarafından potasyumların alınmasına katkıda bulunur. Hücre dışı sıvı ATP + H + H + H + H Sitoplazma + H Proton pompası + H Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com - + + + + K K + K K + + K + K + K K Katyon alınımı Kotransport olarak bilinen mekanizmada bir taşıyıcı protein bir çözünen maddenin (H) konsantrasyon gradiyenti yönündeki geçişini , diğer çözünen bir maddenin ise konsantrasyon gradiyentine karşı yönde eş zamanlı geçişini sağlar. (Örnek anyon alınımı) Bu tip taşınıma başka bir örnek bitki hücreleri tarafından sakkaroz alınımı verilebilir.Bir zar proteini kendi gradiyenti yönünde hareket eden H ile sakkarozu karşılıklı olarak geçirebilir. + + - - H H NO NO + 3 + 3 H + - H H NO + + 3 H H + - H NO - 3 - NO + - NO + 3 3 H NO + H + 3 + H H H Anyon alınımı + + + S H H H + + H + H H S + + + S H H H + S + H S S H + + H S H Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Nötr bir eriyiğin taşınımı

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Suyun pasif geçişi ile ilgisi bulunan özel kanallar aquaporinler olarak adlandırılan taşıma proteinleri dir.Bu kanal proteinleri su potansiyel yoğunluğunu ya da su akış yönünü etkilemeyip , daha ziyade suyun difüzyon hızını etkilerler. Hücre çeperi Sitoplazma Koful Vakuollü bitki hücreleri üç ana bölmeye sahiptir.Bunlar hücre çeperi, sitozol ve kofuldur.Plazmodezmler komşu hücrelerin sitoplazmasındaki bölmeleri birbirine bağlar. Plazmodezm Tonoplast Plazma zarı Hücresel bölmeler Anahtar Simplast Apoplast Simplast:Çeperlerin içinden sitoplazmayı birbirine bağlayan plazmodezmlere dayalı sitozol uzantısıdır. Yan taşınım yolları Apoplast Simplast Hücre çeperleri ve hücre arası alanların oluşturduğu bir uzantıdır.Su ve çözeltiler hücre çeperleri ve hücreler arası alanların içinden geçerek bir doku ya da organa ulaşır. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Doku bölgeleri

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com KÖKLER TARAFINDAN SU VE MİNERALLERİN EMİLMESİ Kök tüyleri ,mikoriza(kökler ve mantarların oluşturduğu simbiyotik birlikler) ve korteks hücrelerinin geniş yüzeyi su ve mineral absorbsiyonunu arttırır. Taşınım yolu Toprak Kök  Epidermis KorteksEndodermis şeklindedir. Ksilem Su ve mineraller daha sonra apoplastik ve simplastik yolla korteksten merkezi silindire doğru geçer. Merkezi silindirde bulunan ksilem elemanlarına ulaşan su ve mineraller sürgün sistemine doğru yukarı yönde taşınmaya başlar. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Ksilem özsuyunun yukarı taşınımı esas olarak terlemeye ve suyun fiziksel özelliklerine bağlıdır. Yapraktan suyun buhar halinde kaybı negatif bir basınç oluşturarak yaprağın su potansiyelini düşürür.Bu düşük su potansiyeli ksilemden suyun çekilmesini sağlar. Suyun kohezyon ve adhezyonu tüm yıl boyunca, köklere kadar çekme kuvvetini geçirir. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com TERLEMENİN KONTROLÜ VE STOMALARIN AÇILIP KAPANMASI Bekçi hücreleri stomaların boyutlarını kontrol ederek bitkinin fotosentez için gereksinim duyduğu suyun korunmasına yardım eder.Böylece fotosentez ile terleme arasındaki çelişkiyi ortadan kaldırır. Fotosentez tarafından organik maddeye dönüştürülen gram cinsinden CO2’in kaybedilen su miktarına oranı , pek çok bitki için 600:1 dir.Bu karbonhidrata dönüştürülen her gram CO2 için 600 gr su kaybedildiği anlamına gelir.Su kaybı yaprağa giren CO2 in girişine izin veren bir değiş tokuş olduğundan , feda edilen her gram su için fotosentezle elde edilen kazanç , C4 bitkilerinde daha büyüktür. Çünkü stomaları kısmen kapalı olduğu için C3 bitkilerine göre daha fazla CO2 özümleyebilir. Terleme akımı yapraklara su sağlanmasının yanısıra mineral ve diğer maddelerin köklerden gövdelere ve yapraklara gönderilmesine yardım eder.Ayrıca yaprak sıcaklığını düşürür böylece yüksek sıcaklığını fotosentez hızını olumsuz etkilemesi önlenmiş olur.terleme güneşli ,sıcak , kurak ve rüzgarlı günlerde daha hızlıdır. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Hücre turgorlu/Stoma açık Hücre büzülmüş/Stoma kapalı STOMA Işınsal olarak Düzenlenmiş selüloz mikrofibrilleri Hücre çeperi Stomaların çeperlerindeki mikrofibriller paralel yönde esneme ve baskılanmaya dirençlidir.Böylece mikrofibrillerin ışınsal olarak düzenlenmiş olması turgor artınca hücrelerin enine göre uzunluğunun daha fazla artmasını sağlar.Bu da bükülmeye neden olur. Bekçi hücreler potasyum alınca stoma açılır.Potasyumun bekçi hücresine girmesi bu hücrelerin su almalarına neden olur ve turgor oluşur stoma açılır.Bekçi hücrele rinden potasyum çıkışı stoma kapanmasına neden olur. Koful Bekçi hücresi Bekçi hücre şeklinde değişiklikler , stoma açılması ve kapanması. H2O H2O H2O H2O H2O H2O + K H2O H2O H2O H2O Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Stoma açılması ve kapanmasında potasyumun rolü

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com + Stomalar , bekçi hücrelerinin dışına H nin aktif taşınımı ile ilişkili olarak açılır.H nin dışarı atılmasıyla oluşan voltaj özel zar kanallarından K un hücreye girmesini sağlar. Genelde stomalar gündüz açık gece ise kapalıdır.Işığın kendisi bekçi hücrelerinin potasyum biriktirmeleri ve turgorlu hale gelmelerini teşvik eder.Bu olay bir mavi ışık reseptörü tarafından tetiklenir.Daha sonra ATP ile çalışan proton pompaları aktifleştirilir.Bu ise K alınımını arttırır. Stoma açılmasına neden olan ikinci bir uyarı yaprak hava boşluklarında CO2 ‘in azalmasıdır.Stoma açılmasında üçüncü etken bekçi hücrelerinde bulunan içsel bir sattir.Yaklaşık 24 saatlik aralıklarla gerçekleşen döngüler sirkadian ritimler olarak isimlendirilir. Çeşitli çevresel stresler gündüzleri stomaların kapanmasına neden olur.Bitkiler su kıtlığı çekince bekçi hücreleri turgorunu kaybedebilir.Yüksek sıcaklıkda hücresel solunumu teşvik edip yaprak hava boşluklarında CO2 yoğunluğunu arttırarak stoma kapanmasını uyarır.Bekçi hücreleri bir dizi içsel ve dışsal uyartıları birleştirerek an be an fotosentez-terleme(Transpirasyon) uzlaşmasına hakemlik yapar. + Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Kurak ortam bitkileri (Kserofitler) terlemeyi azaltan evrimsel uyumlara sahiptir. Kserofitlerin çoğu küçük ve kalın yapraklıdır.Stomalar epidermis seviyesinin altında bulunur ,ayrıca sıcak hava akımını kesen tüylere sahiptirler bu özellikler su kaybını azaltmak içindir.Kaktüs gibi bitkiler yağmurlu mevsimde etsi gövdelerinde su biriktirirler. Buz otu gibi bazı bitkiler CO2 ti CAM olarak bilinen bir alternatif fotosentez yoluyla özümlerler.Geceleri açık stomalardan aldıkları CO2 ti organik asitlerle birleştiren enzimlere sahiptirler.Organik asitler aynı hücrelerde gündüzleri parçalanarak CO2 in serbest kalmasını sağlar.Gündüzleri stomalar sıcak havada terlemenin olmaması için kapalı halde kalabilir. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com FLOEM ÖZSUYUNUN TAŞINIMI Fotosentezin organik ürünleri bitkinin her yanına ikinci bir iletim dokusu , yani floem ile taşınır.Bitkide bu besin taşınımı translokasyon olarak adlandırılır. Floem içindeki madde sakkarozdur, ayrıca mineraller , amino asitler ve hormonlarda içerir.Floem özsuyunun taşıma yönü değişkendir.Bir iletim demetindeki bir kalburlu boru floem özsuyunu bir yönde , buna karşılık ayn demetteki farklı bir boru ters yönde taşıyabilir. Bir yaprağın mezofil hücreleri şeker kaynağı olarak bilinir ve şeker havuzlarına (Kök,gövde) bu sıvı çeşitli yollarla taşınır.Bazı türlerde sakkaroz mezofil hücrelerinden kalburlu borulara simplast yoluyla taşınır.Bu yolda sakkaroz bir hücreden diğerine plazmodezmlerden geçer. Diğer türlerde ise sakkaroz hem simplastik hem de apoplastik yolla kalburlu boru, elemanları içinde taşınabilir. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Kalburlu Boru üyesi Yüksek H yoğunluğu Mezofil hücresi Arkadaş Hücre çeperi(Apoplast) hücresi Plazma zarı Plazmodezm + H Sakkaroz ATP az Taşıyıcı protein Anahtar ATP + + H H Simplast Apoplast Sakkaroz Mezofil Demet kını Floem kını hücresi parankima hücresi Düşük H yoğunluğu Mısırda ve diğer pek çok bitkide kalburlu boru üyeleri mezofildekine göre iki ya da üç katı sakkaroz biriktirebilir.Bu nedenle floemin yüklenmesi aktif taşıma gerektirir.Hücrelerin sakkaroz biriktirmesi için proton pompaları çalışır. Şeker molekülleri , konsantrasyon farkı oluşması sonucu difüzyonla floemden havuz oluşturan dokulara geçer, bunu daha sonra ozmosla suyun geçişi izler. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Angiospermlerde, floemde madde taşınım mekanizması Floem özsuyu basınca bağlı kütle akışıyla taşınır.Floemin yüklenmesi , bir kalburlu borunun kaynak yakınındaki ucunda çözünen konsantrasyonunu arttırır.Çözünen yoğunluğundaki bu artış su potansiyelini düşürür ve suyun kalburlu boruya akmasına neden olur. Kalburlu borunun içinde bir hidrostatik basınç oluşur.Bu basınç kalburlu borunun kaynakla temas eden bölgesinde yüksek , havuza bakan ucunda ise en düşük seviyesindedir.Böylece kaynakdan(Yapraklar) havuza(Kök ve gövde) doğru su akmaya başlar.Suyla birlikde şekerde taşınmış olur. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Kaynak hücre 1)Kaynakda kalburlu boruya şeker yüklenir böylece su potansiyeli düşer ksilemden floeme su geçişi olur. 2)Bu su emilmesi hidrostatik basınç oluşturur.Basınç nedeniyle özsu kalburlu boru boyunca hareket eder. 3)Kalburlu borudaki basınç, şekerin boşaltılması ve buna bağlı olarak havuzda kalburlu borudan su kaybı ile takviye edilir. 4)Yaprakdan köke taşınımda , ksilem havuzdan kaynağa suyun geri dönmesini sağlar. Su Sakkaroz Su Ksilem damarları Kalburlu boru(Floem) Havuz hücre Sakkaroz Su Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com BİTKİLERDE BESLENME Bitkiler organik maddelerinin ,büyük bir oranda ,yapımı için gerekli CO2’i havadan sağlarlar aynı zamanda topraktaki su ve mineral şeklindeki besin elementlerine de bağımlıdırlar. Bitkiler dokuz makrobesin elementine ve en az sekiz mikrobesin elementine gereksinim duyar.Makrobesin elementleri karbon, hidrojen, oksijen , azot ve organik bileşiklerdeki diğer ana bileşenleri içerir.Pek çok mikrobesin elementi enzimlerin kofaktörleri olarak katalitik işlev görür. Bir mineralin eksikliğinin neden olduğu semptomlar , o elementin işlevi ve hareketliliğine bağlıdır.Hareketli bir besin elementinin eksikliği , çoğunlukla yaşlı organları genç organlara göre daha fazla etkiler.Örneğin magnezyum eksikliği yapraklarda sararmaya neden olur. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Element Bitkiler tarafından Başlıca işlevi kullanılabilir formu Makrobesinler Karbon CO2 Bitkinin organik bileşiklerinin ana bileşeni. Oksijen CO2 “ “ Hidrojen H2O “ “ Azot NO2 , NH4 Nükleik asitlerin ,proteinlerin,hormonların ve koenzimlerin bileşeni. Kükürt SO4 Koenzim yapısındaki proteinlerin bileşeni. Fosfor H2PO4 , Nükleik asitlerin, fosfolipitlerin,ATP ve baz koenzimlerin bileşeni. Potasyum K Protein sentezinde kofaktör, su dengesinde iş gören çözünen ana madde, stomaların işlevinde yer alır. Kalsiyum Ca Hücrenin çeperlerinin oluşumu ve kararlığında zar yapısının ve geçirgenliğinin sürmesinde , hücrenin uyarılabilmesinde yer alır. Magnezyum Mg Klorofil bileşeni, pek çok enzimi aktifleştirir. Mikrobesinler Klor CI Fotosentezde suyun ayrışması için gerekli, su gengesinde iş görür. Demir Fe Sitokromların bileşeni, bazı enzimleri aktifleştirir. Bor H2BO3 Klorofil sentezinde kofaktör, karbonhidrat sentezinde ve nükleik asit sentezinde yer alabilir. Manganez Mn Amino asitlerin oluşumunda aktif , bazı enzimleri aktifleştirir , fotosentezin su ayrıştırma basamağında gerekli Bakır Cu Pekçok redoks ve lignin biyosentezi enziminin bileşeni Molibden MoO4 Azot tespiti için elzem , nitrat indirgenmesinde kofaktör olarak iş görür. Nikel Ni Azot metabolizmasında iş gören bir enzimin kofaktörü. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Sağlıklı Fosfat eksikliği Potasyum eksikliği Azot eksikliği Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Bitki beslenmesinde toprağın rolü Kayaların parçalanmasından köken alan çeşitli büyüklükteki partiküller , çeşitli parçalanma aşamasındaki organik madde(Humus) ile birlikte toprakda bulunur. Humus kilin sıkışmasını önler ve suyu tutan gevrek bir yapı oluşturur.Humus ayrıca mikroorganizmalar organik maddeleri ayrıştırınca yavaşca toprağa geri dönen mineral besin maddelerinin bir deposu olarak iş görür. Toprakdaki pek çok mineral ( K, Ca, Mg) kil partiküllerinin negatif yüklü yüzeylerine elektriksel çekimle tutunmuştur.Toprakdaki hidrojen iyonları , kil partiküllerindeki mineral iyonları ile yer değiştirdiğinde pozitif yüklü mineraller , bitki için kullanılmaya hazır hale gelir. Katyon değişimi olarak isimlendirilen bu işlem , kökün kendisi tarafından teşvik edilir ve kökler ,H iyonu ve toprak çözeltisi içerisinde asit oluşturan bileşikler salgılar. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Su filmi tarafından Kuşatılmış toprak partikülleri Kök tüyü Bitkinin kullanabileceği su Hava Toprak partikülü + - - + K - K - - - - - - 2+ 2+ 2+ + Ca Cu K Mg + + H - H2O + CO2 H2CO3 HCO3 + H Kök tüyü Toprak suyu Toprakdaki katyon değiş tokuşu Solunumla toprağa verilen CO2 karbonik asite dönüşür ve hidrojen oluşur.Hidrojen toprak partiküllerine bağlı mineraller ile yer değiştirir ve bu mineraller daha sonra köklerdeki emici tüylerle bitkiye geçer. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Bitki beslenmesinde Azotun rolü Toprak bakterilerinin metabolizması , azotu bitkilerin kullanabileceği forma dönüştürür. Bitkiler havadaki gaz azotu kullanamaz.Bitkilerin azotu alabilmesi için azotun önce amonyum (NH4) ya da nitrata (NO3) bakteriler(Nitrifikasyon) tarafından dönüştürülmesi gerekir.Bitkiler tarafından proteinler ya da nükleik asitlerin yapısına katılan azot gene bakteriler tarafından inorganik azota (Denitrifikasyon) dönüştürülür. N2 N2 Nitrat ve Azotlu organik bileşikler köklerle taşınır Azot bağlayan bakteriler N2 Denitrifikasyon bakterileri Toprakdan alınan H iyonu + NH4 Toprak NH4 (amonyum) Nitrit bakterileri NO3 (Nitrat) Amonyak bakterileri Organik Madde (Humus) Kök Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com BİTKİLERDE ÜREME Bitkilerin yaşam döngülerinde sporofit ve gametofit döl birbirini izler. Bitkilerin yaşam döngüleri döl almaşı ile karakterize edilir. Döl almaşında haploid (n) ve diploit (2n) generasyonların birbirlerini üretmesiyle döngü sürer. Sporofit olarak isimlendirilen diploit bitki mayoz ile haploitsporlar üretir.Bu sporlar mitozla bölünerek çok hücreli erkek ve dişi haploid bitki dölünü, yani gametofitleri oluşturur.Gametofitler mitoz ve hücresel farklılaşmasıyla gelişir ve gametleri (Sperm ve yumurtaları) üretir. Döllenme sonucu diploid zigotlar oluşturur.Diploid zigotlar mitozla bölünür ve yeni sporofitler oluştururlar.Angiospermlerde baskın olan döl sporofittir. Tohumlu bitki evrimi sırasında , gametler indirgenmiş sporofit ana bitkiye bağımlı olmuştur.Erkek ve dişi gametofitler sırasıyla bir sporofit çiçeğin anterlerinde ve ovaryumlarında gelişir. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Petal(Taç yapraklar) Çimlenen polen tanesi Anter Polen tüpü Ovaryum Tohum taslağı Embriyo kesesi Yumurta Sperm Karpel Stigma Stilus Ovaryum Stamen Anter Filament Sepal (Çanak yaprak) Tohum taslağı Döllenme Reseptakulum Çiçekleri Bulunan Sporofit bitki Zigot Embriyo (Sporofit) Bir çiçeğin yapısı Anahtar Tohum Haploid (n) Diploid (2n) Çimlenen tohum Basit meyve (Ovaryumdan gelişir) Tohum (Tohum taslağından gelişir.) Kapalı tohumlularda yaşam döngüsü Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Çiçekler , angiosperm sporofitinin üreme organlarını taşıyan özelleşmiş sürgünlerdir. Çiçek dıştan içe doğru , dört çeşit organı sırasıyla, sepaller ,petaller ,stamen ve karpellerdir.Bu organların gövdeye bağlanma yeri reseptakulumdur.Ovaryumun içinde bir yada daha fazla tohum taslağı vardır. Bir çiçekte tüm kısımlar bulunursa tam çiçek , dört çiçek organından bir ya da birden fazlası bulunmayan çiçeklere de eksik çiçek adı verilir. Erkek ve dişi üreme oranları aynı bitki üzerinde fakat farklı kısımlar da bulunuyorsa tek evcikli(Monoik) çiçek adını alır.Örneğin mısır bitkisinin koçanı dişi ,püskülleri ise erkek üreme organından oluşur. Bazı bitkilerde ise erkek ve dişi üreme organları aynı türün farklı bireyleri üzerinde bulunabilir.Bunlara iki evcikli(Dioik) denir.Örneğin hurmalar sadece dişi üreme organı taşıyan ağaçlarda oluşur.Bir kaç erkek bitki yüzlerce dişiye yetecek kadar polen üretir. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Erkek ve dişi gametofit gelişimi Erkek ve dişi gametofitler sırasıyla anterler ve ovaryumlardan gelişir. Polen keseleri için de çok sayıda mikrosporofit bulunur.Her biri mayozla 4 haploit mikrospor oluşturur.Bir mikrospor mitoz geçirir generatif ve tüp çekirdeği meydana getirir.Generatif çekirdek mitozla iki sperm çekirdeği meydana getirirken , tüp çekirdeği tozlaşma sırasında polen tüpünü meydana getirir. Dişi gametofit gelişiminde tohum taslağının sporangiyumunda megasporofit adı verilen bir hücre büyür ve dört haploit megaspo oluşturmak için mayoz geçirir. Bunlardan sadece biri megaspor olur ve peş peşe 3 mitoz geçirir.Bunun sonucunda sekiz haploit çekirdekli büyük bir hücre oluşur(Embriyo kesesi).Alt tarafta bulunan üç çekirdekten ikisi sinergit biri ise yumurta hücresidir , orta da iki polar çekirdek üstte ise üç tane antipod çekirdeği bulunur. Erkek ve dişi gametofitleri bir araya getiren tozlaşma döllenmenin birinci basamağıdır.Rüzgar ve böcekler tozlaşmayı sağlayan ana faktörlerdir. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Dişi Gametofit (Embriyo kesesi) Embriyo kesesi Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Polen tanesi

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Bitkiler kendi kendine döllemeyi engellerler Bazı çiçekler kendi kendilerini dölleyebilir fakat kapalı tohumluların büyük bir kısmı kendi kendini döllemeyi engelleyecek mekanizmalara sahiptir. Erkek ve dişi organların farklı zamanlarda olgunlaşması , farklı çiçek yapıları kendi kendine tozlaşmayı engeller, fakat kendileşmeyi önleyen en önemli mekanizma kendine-uyumsuzluktur.Bu bitkinin kendi polenini yada yakın akraba bitkilerin polenlerini reddetme yeteneğidir.Temeli S-genleri denen kandine-uyumsuzluk genlerine dayanmaktadır. Eğer bir polen tanesi ve üzerine konduğu dişi bitkinin stigması S-lokusunda birbirinin eşi olan allellere sahipseler ,polen tanesi polen tüpünü oluşturamamaktadır. Bazı durumlarda , dişi organın stilusundaki hücreler engelleme yapar,bu hücrelerin oluşturdukları sinyaller polenlerin çimlenmesini engeler. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Çift döllenme sonucu zigot ve endospermin oluşumu Stigma Polen tüpü 2 sperm Stilus Ovaryum Tohum taslağı Mikropil Bir polen tanesi ,rüzgar veya bir hayvan tarafından stigmaya taşındıktan sonra stilustan ovaryuma uzun bir polen tüpü uzamaya başlar. Spermlerden biri yumurtayı dölleyerek zigotu (2n) oluşturur.Diğeri ise embriyo kesesinin merkezindeki büyük hücrenin iki kutup çekirdeği ile birleşerek bir triploit (3n) çekirdek oluşturur. Triploit çekirdek daha sonra endosperm olarak adlandırılan besin dokusunu meydana getirir. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Embriyo gelişimi Zigot ilk olarak enine bölünmeyle bir kaide ile terminal hücresini oluşturur.Terminal hücre embriyonun büyük bir kısmını oluşturur. Suspensor embriyoyu ana bitkiye bağlar.Madde alışverişini sağlar ,terminal hücre mitozlar geçirerek ön embriyoyu oluşturur.Bu yapıdan kotiledonlar(Tohum yaprakları) gelişir. Kotiledonlar arasındaki embriyonik gövde apikal meristemdir.Suspensorun ucunda ise kök meristemidir.Tohum çimlendikçe burda bulunan meristemler bölünmeye başlar. Embriyoda protoderm ,temel meristem ve prokambiyum olmak üzere üç primer meristem vardır.Kök ,gövde uçları ve üç doku (Örtü, temel ve iletim dokuları) bu meristemlerden gelişir. Protoderm Temel meristem Prokambiyum Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Tohum yapısı Embriyo ve içerdiği besin tohum taslağının integumentlerinin oluşturduğu koruyucu bir tabaka tarafından kuşatılmıştır. Kotiledonların bağlanma noktasının altındaki embriyo ekseni hipokotil, olarak isimlendirilir.Hipokotil radikula ya da embriyonik kökle sonlanır. Kotiledonların üstündeki embriyonik eksen bölümü epikotildir.Onun üstünde bir çift minyatür yapraklı gövde ucundan oluşan plumula yer alır. Kotiledonlar besinleri endospermden absorblarlar ve tohum çimlenince embriyoya aktarırlar. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Meyve oluşumu Bir çiçekten Gelişen segment Basit meyve tek bir dişi organ içeren çiçekten gelişen meyvedir.Meyve kümesi ise birçok dişi organ içeren tek bir çiçekten gelişen meyvedir.Bileşik meyve ise birçok çiçek içeren dişi organlardan gelişen meyvedir. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Tohumun çimlenmesi Bir tohum olgunlaştıkça su kaybederek dormansi adı verilen metabolik hızın aşırı düştüğü bir evreye girer.Su ve sıcaklık gibi faktörlerle birlikte tohum su alarak dormansi evresinden çıkar ve çimlenir. Tohumdan ilk olarak embriyonik kök yani radikula çıkar.Fasulyelerde hipokotildeki bir çengelin dikleşmesiyle kotiledonlar toprakdan dışarı doğru çekilir.Mısırda ve diğer tahıllarda ise sürgün tüp şeklindeki koleoptilin içinden yukarı doğru dik büyür. Kotiledonların içerdiği besinler çimlenen embriyo tarafından tüketilir. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Kotiledon

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Bitkilerde eşeysiz üreme Pek çok bitki kendini eşeysiz üremeyle çoğaltır.Bu vejetatif üreme olarak bilinir. Kök ve gövdeden oluşan parçalar yeniden bitki meydana getirebilir.Karahindiba bitkisinin çiçekleri döllenme olmaksızın tohum üretmektedir.Buna apomiksis adı verilir. Eşeyli ve eşeysiz üreme pek çok bitkinin yaşamında birbirini tamamlar.Eşeysiz üreme başarılı bireylerin kendilerini kopyamalarını sağlar.Eşeyli üreme ise evrimsel adaptasyona olanak sağlayan genetik varyasyonlar oluşturur. Kültür bitkileri , meyve ağaçları ve süs bitkileri adventif kökler ya da gövdeler oluşturularak çoğaltılır.Örneğin bir patates her biri bir vejetatif tomurcuk ya da göz içeren parçalara ayrılabilir ve bu parçalardan tüm bir bitki oluşabilir. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com BİTKİSEL HORMONLAR Bitkilerde sinyal oluşumu ve iletimi Bitkiler dıştan ve içten gelen sinyallere karşı çeşitli tepkide bulunurlar. Özel bir reseptöre bağlanan bir hormon veya diğer bir madde sinyal sekonder mesaj- cılar üretmek için hücreyi uyarır.Sekonder mesajcılar , orjinal sinyale karşı hücrenin çeşitli tepkiler üretmesini tetikler. Hücrede sinyal oluşumunun üç farklı evresi evresi vardır.Bunlar algılama ,iletme ve yanıt verme şeklinde gerçekleşir. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Bir sürgün , güneş ışığına ulaşınca çok önemli morfolojik ve biyokimyasal değişiklikler geçirir.Bu değişiklikler yeşillenme olarak isimlendirilir.Yeşillenmede yer alan reseptör fitokrom olarak adlandırılır.Özel bir proteine bağlanmış ışık absorblayan bir pigmentdir.Yeşillenme süreci çok düşük düzeydeki ışık tarafından başlatılır. Sinyal algılandıktan sonra hücre içi iletimi başlar ve yüzlerce ikinci mesaj taşıyıcı molekül oluşturabilir.Fitokromun aktifleştirdiği G-proteinleri ikincil bir mesaj taşıyıcı olarak sıklik GMP’ı oluşturan enzim olan guanil siklazı aktifleştirir.Sonuçta protein kinaz adı verilen enzimler aktifleştirilir.Bununla birlikte çok çeşitli hormonlar ve çevresel uyartılar sitoplazmadaki Ca seviyesinde küçük bir artışa neden olur. Bu yolla protein kinazlar aktifleşir.Yeşillenme mekanizması sırasında fitokromun aktifleşmesinin ikincil mesaj taşıyıcıları olarak hem cGMP hem de Ca-Kalmodulin üretilmesiyle sonuçlanır. Yanıtın oluşması transkripsiyon faktörlerinin doğrudan DNA bölgesine bağlanması ile meydana gelir.Mevcut enzim moleküllerinin aktifleştirilmeside bir yanıt meydana getirir. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com P Yeşillenmeden sorumlu proteinlerin çoğu fotosentezde görev alan enzimlerdir.Diğerleri klorofilin üretilmesini sağlayan ve büyümeyi düzenleyen hormonların seviyesini etkileyen proteinlerdir. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Bitkiler çevresel uyartılara hormonlarla cevap verirler Bütünlüğü bozulmamış bitki organlarının uyartıya yönelmelerine ya da o uyartıdan uzaklaşmalarına neden olan büyümeye yanıt tropizma olarak isimlendirilir.Işığa yönelim ise pozitif fototropizmadır. Sadece koleoptilin ucu ışığı algılayabilir, fakat kıvrılma uçtan belli bir uzaklıkta oluşur.Bir sinyal çeşidinin ,uçtan aşağı taşınması gerekir. Sinyal ,geçirgen bir engelden geçebilir fakat katı bir engelden geçemez. Bu sinyal oksin adlı büyüme hormonudur.Işık almayan bölgede daha çok bulunması o bölge nin büyümesine neden olur ve sürgün ucu ışığa doğru yönlenmeye başlar. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Ucun yerine bir blok konduğunda koleoptilden agar blok’a geçebilen bir kimyasal kök koleoptilin uzamasını teşvik eder. Eğer blok karanlıkta tutulan ve ucu kesilmiş bir koleptilin ucunun uzağına yerleştirildiğinde organ,tek taraftan ışık alıyormuş gibi kıvrılır. Oksin sürgünde hücrelerin uzamasını teşvik etmektedir. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Bitki hormonları Hormonlar Bitkide üretildiği yer Ana işlevler Oksin Tohumun embriyosu,apikal Gövde uzamasını , kök büyümesini ,hücre tomurcukların meristemleri farklılaşmasını ve dallanmayı teşvik eder. genç yapraklar meyve gelişimi düzenler, fototropizma Sitokininler Köklerde sentezlenir ve Kök büyüme ve farklılaşmasını etkiler, hücre diğer organlara taşınır bölünmes ve büyümesini teşvik eder, çimlenmeyi teşvik eder. Giberelinler Apikal tomurcukların ve Tohum ve tomurcuk çimlenmesini , gövde köklerin meristemleri ,genç uzamasını ve yaprak büyümesini arttırır yapraklar , embriyo çimlenmeyi ve meyve gelişimini teşvik eder kök büyümesini ve farklılaşmasını etkiler Absisik asit Yapraklar,gövdeler ,kökler Büyümeyi engeller,su stresi sırasında yeşil meyva stomalar kapanır ,dormansinin kırılmasını önler Etilen Olgunlaşan meyve dokuları Meyve olgunlaşmasını arttırır,bazı oksin gövdelerin nodyumları ,yaşlanan etkilerini bastırır, türe bağlı olarak köklerin yapraklar ve çiçekler yaprakların ve çiçeklerin büyümesini arttırır ya da engeller Brassinosteroidler Tohumlar, meyveler , gövdeler Kök büyümesini engeller , yaprak absisyonunu yapraklar ve çiçek tomurcukları engeller ,ksilem farklılaşmasını arttırır. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Esas olarak sürgünün apikal meristeminde üretilen oksin ,farklı hedef dokularda hücre uzamasını teşvik eder. Kökler ,embriyolar ve meyveler gibi aktif olarak büyüyen dokularda üretilen sitokininler yapraklarda ve gövdede büyümeyi teşvik eder. Giberellinler gövde de hücre büyümesini ve bölünmesini uyarır, meyve bağlanma sını sağlar , tohumların uygun ortamlarda çimlenmesini sağlar. Tohumlarda dormansi absisik ait tarafından sağlanır.Ayrıca bitkilerin kuraklığa karşı koymasını sağlar. Etilen meyve olgunlaşmasının kontrol edilmesini sağlar.Programlanmış hücre ölümü sırasında üretilir.Yaprakların dökülmesini sağlar. Kimyasal olarak hayvanlardaki eşey hormonlarına benzeyen brassinosteroidler hücre uzaması ve bölünmesini teşvik eder. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Hücre duvarı Lifleri arası polisakkaritleri Hücre duvarı enzimleri Mikrofibril Oksin etkisiyle Aktive olan Proton pompası Oksin, bir gövdenin uzama bölgesinde, plazma zarındaki proton pompalarını uyarır. Bu etkileşim sonucu dakikalar içinde hücre çeperinin pH’ı düşer.Çeperin asitleşmesi ekspansin adı verilen enzimleri aktifleştirir.Selüloz mikrofibriller arası bağlantılar kopar ve hücre çeperi gevşer.Zar potansiyellerindeki artış sonucu hücreye iyon alınımı artar ve kofullara su girer.Bu da hücrenin uzamasına neden olur. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Bir akçaağaç yaprağındaki absisyonu etilen ve oksin dengesindeki değişiklik kontrol eder. Yaprak düştükten sonra kabuktaki bir koruyucu doku yaprak izi haline gelir.Bu yaprak izi bitkiyi patojenlere karşı korur. 0.5 mm Dal Koruyucu Absisyon Petiyol tabaka tabakası Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com GA Bir tohum çimlenirken başlangıçta su alır ve gibberellin hormonu salgılanır.Bu hormon etkisiyle alöron tabakasından enzimler salgılanır(alfa-amilaz).Bu gibi enzimler etkisi ile endospermde depolanmış besinler parçalanmaya başlar ve embriyo bir fideye dönüşür. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Bitkilerin ışığa tepkisi Bitkiler yalnız ışığın varlığını değil , aynı zamanda yönü,şiddetini ve dalga boylarını da saptarlar.Klorofilin mavi ve kırmızı ışıktaki absorsiyonu en yüksek değerdedir. İki ışık reseptör sınıfı vardır.Heterojen bir mavi-ışık reseptörler grubu ve fitokromlar olarak adlandırılan kırmızı ışığı absorblayan fotoreseptörler ailesi. Fototropizma, çimlenme sırasında toprak üstüne çıkan bir fidede hipokotil uzaması ve stoma açılmasının uyarılması gibi olaylarda mavi ışık etkili olmaktadır. Bitkiler mavi ışığı tanımak için üç farklı tipte pigment kullanırlar.Bunlar kriptokrom (Hipokotil uzamasının engellenmesi için) fototropin(Fototropizma için) ve karotenoyit olarak adlandırılan zeaksantin(Stoma açılması için) dir. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Işığa doğru kıvrılma fototropin olarak adlandırılan mavi-ışık reseptörü tarafından kontrol edilir. Mısır koleoptillerindeki fototropizmanın bu etkin spektrumunda yalnız 500nm’nin altındaki dalga boyları kıvrılma oluşturur. Her çiftte üstteki resimler deneme nin başında alınmıştır, alttaki resim belirtilen renklerdeki ışık yandan verildikten 90 dakika sonra alttaki resim çekilmiştir. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Fitokromlar , bir bitkinin tüm yaşamı boyunca ,yani tohumdan çiçeğe kadar ,ışığa verilen yanıtların pek çoğunu düzenler.Marul tohumlarının çimlenmesi incelendiğin de ,660 nm dalga boyundaki kırmızı ışığın ,herhangi bir ışığa maruz bırakılmayan kontrol tohumlarına göre ,marul fidlerinin çimlenmesini en fazla arttırdığını ortaya çıkarmıştır.Bu tür tohumlar ışık koşullarında bir değişiklik oluncaya kadar uyku halinde kalırlar. Gölge yapan bir agacın ölmesi ,tarla sürülmesi gibi olaylar çimlenme için uygun ortam oluşturur. Uzak kırmızı (730nm) ışık ise kontrollere göre marul tohumlarının çimlenmesini engellemiştir. Karışık ışık koşullarında ise en son uygulanan ışık flaşı etkilidir. Sorumlu olan fotoreseptör bir fitokromdur.Fitokrom protein olmayan ve kromofor olarak iş gören kısma kovalent olarak bağlanmış bir proteinden oluşur. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Bir fitokromun kromoforunun iki izometrik formu vardır.Bu iki birbirine dönüşür. İzomerlerden biri kırmızı ışığı diğeri ise uzak-kırmızı ışığı absorblar. Kırmızı ışık Pr Pfr Uzak kırmızı Bir fitokrom işlevsel bir molekül oluşturmak için birleşmiş birbirinin aynı iki proteinden oluşmuştur. Kromofor Fotoreseptör aktivitesi.Fotoreseptör olarak iş gören bir bölge protein olmayan pigment ya da kromofora kovalent bağla bağlanır. Kinaz aktivitesi.Diğer bölge protein kinaz aktivitesine sahiptir.Fotoreseptör bölge alınan ışığın hücresel tepkilere dönüşmesi için kinaz bölgeleri ile etkileşir. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Sentez Kırmızı ışığa bırakılan marul tohumlarında Pr ,Pfr’ye dönüşür.Böylece çimlenme sağlanır.Bitkiler fitokromu Pr olarak sentezler.Eğer tohumlar güneş ışığı alırsa fitokrom kırmızı ışığa maruz kalır Pfr oluşur ve çimlenme başlar.Tohumlar karanlıkda kalırsa pigment Pr formunda kalır. Güneş ışığı hem kırmızı ve hemde uzak kırmızı ışık içerir.Gündüzleri Pr ile Pfr arasında dinamik bir denge vardır.Eğer bir ormanda diğer agaçlar bir ağacı gölgelerse fitokrom oranı Pr lehine değişir.Çünkü ormanın oluşturduğu örtü kırmızı ışığı daha fazla eler.Böylece ağacın kaynakları büyümeye harcanır.Bu sefer ışığı doğrudan almaya başlar ve Prf oranı artar çiçeklenme başlar. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Biyolojik saatler ve Fotoperiyot Biyolojik saatler bitkilerde ve diğer ökaryotlarda günlük ritimleri (sirkadian ritim) kontrol eder.Bu ritimlerdeki dalgalanmalar iç kaynaklıdır ve 24 saatlik bir peryoda göre ayarlanır. Tohum çimlenmesi , çiçeklenme ve tomurcuk dormansisinin oluşması ,kırılması yılın belirli dönemlerinde ortaya çıkar.Bitkilerin yılın belirli bir dönemini belirlemek için kullandıkları çevresel uyartı fotoperyotdur.Fotoperyot gece ve gündüzün nispi uzunluğudur. Çiçeklenme için kritik uzunlukdan daha kısa bir ışık periyoduna gereksinim duyan bitkilere kısa gün bitkileri denir.Bu bitkiler yaz sonunda , sonbaharda ya da kışın çiçek açarlar.Örnek sütleğen , soya fasulyesi.Uzun gün bitkileri ise ilkbahar sonunda ya da yaz başında çiçek açarlar.Turp ,marul,süsen gibi bitkiler.Bazı bitkiler de ise çiçeklenme fotoperyotdan etkilenmez.Örnek domates, pirinç gibi. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Gece , kritik karanlık periyodunu aştığı zaman çiçeklenme gerçekleşir.Karanlık periyodunun ışık flaşı ile kesintiye uğratılması çiçeklenmeyi önler. Çiçeklenme gece , kritik karanlık periyodundan kısa olduğunda gerçekleşir.Gece uzunluğu ışık flaşıyla kısaltılabilir. Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com BİTKİLERDE HAREKET Bitkiler , ışık , yer çekimi veya dokunma gibi çevresel uyarıcılara karşı tepki gösterir.Bitkinin gelen uyarının yönüne bağlı olarak pozisyon değiştirmesine tropizm denmektedir.Uyarının geldiği yöne doğru harekete pozitif tersi yöndeki harekete negatif tropizm denir. Fototropizm:Bitkinin ışığın geldiği yöne doğru büyümesidir.Sürgünlerde pozitif fototropizm görülürken köklerde negatif fototropizm gözlenir. Işık Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com

Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com Jeotropizm:Bitkinin yer çekimi etkisinde gösterdiği büyümedir.Sürgünler genellikle negatif jeotropizm gösterirken , kök uçları pozitif jeotropizm göstermektedir. Hidrotropizma,Kemotropizma ve Tigmotro pizma diğer tropizma çeşitleridir. Nasti:Uyaranın yönüne bağlı olmaksızın gerçekleşen hareketlerdir.Örnek olarak küstüm otuna dokunulunca tüm yapraklar aşağı doğru sarkar. Çeşitleri:Fotonasti,Termonasti,Sismonasti Taksi (Yer Değiştirme) Hareketleri Uyaranın yönüne bağlı olarak, özellikle tek hücreli bitkilerin yer değiştirme hareketidir. Uyaranın yönü önemli olduğu için (+) ve (–) taksi hareketinden söz edilir.   Işık Fototaksi .Sıcaklık Termotaksi. Kimyasal madde Kemotaksi Serdar SARICI www.biyolojiokuryazari.com