12. SINIF ÜNİTE,
KONU, KAZANIM VE AÇIKLAMALARI
12.3.2.
Bitkilerde Madde Taşınması
Anahtar Kavramlar: adhezyon,
basınç akış teorisi, floem, gutasyon, gübre, kohezyon gerilim teorisi, kök
basıncı, ksilem, mikoriza, minimum kuralı, nodül, stoma, terleme
12.3.2.1.
Köklerde su ve mineral emilimini açıklar.
a. Su ve
minerallerin bitkiler için önemi vurgulanır.
b. Minerallerin
topraktan alınması, nodül ve mikoriza oluşumu üzerinde durulur.
c. İyonların
emilim mekanizmasına girilmez.
ç. Bitkilerin büyüme
ve gelişmesinde gerekli olan minerallerin isimleri verilir. Ayrı ayrı
görevlerine girilmez.
12.3.2.2.
Bitkilerde su ve mineral taşınma mekanizmasını açıklar.
a. Suyun
taşınmasında kohezyon gerilim teorisi, kök basıncı, adhezyon ve gutasyon
olayları açıklanır.
b. Suyun
taşınmasında stomaların rolüne değinilir.
12.3.2.3. Bitkilerde
fotosentez ürünlerinin taşınma mekanizmasını açıklar.
12.3.2.4.
Bitkilerde su ve madde taşınması ile ilgili deney tasarlar.
Su ve
Minerallerin Bitkiler İçin Önemi
Bitkiler, topraktan su ve gerekli
mineralleri alarak beslenir. Mineraller topraktan genellikle inorganik
iyonlar hâlinde alınır. Bitkinin yapısında bulunan mineraller, organik madde
sentezinde görev aldıkları için oldukça önemlidir. Bitkilere güneş ışığı ve
gerekli mineraller verildiğinde, normal büyüme için gerekli tüm bileşikler
sentezlenebilir. Organik bileşiklerin sentezlenebilmesi için bitkinin havadan
CO2 alması gerekir. Bitkiler O2 üreticisi olmakla
birlikte hücre solunumu için O2'e gereksinim duyar. Bitki kökleri
solunum için topraktan O2 alırken solunum sonucu üretilen CO2'i
toprağa verir. Toprakta bulunan minerallerin çok azı bitkiler tarafından
kolayca alınabilir özelliktedir. Minerallerin bitkiler tarafından alınabilir
hâle dönüşmesi topraktaki mikroorganizmaların faaliyeti, toprağın havası ve
sıcaklığı gibi birçok faktöre bağlıdır.
- Besin tuzları çeşitli elementlerden oluşur. Bitkilerin büyümesi için yaşamsal öneme sahip elementlere
mutlak gerekli (elzem) element denir.
-Mutlak gerekli
elementler enzimlerin faaliyetlerinde, hücrelerin osmotik basıncının
düzenlenmesinde ve bazı organik bileşiklerin yapısal elemanı olarak görev
yapar.
-Makro elementler: Bitkilerin fazla miktarda ihtiyaç duyduğu Karbon,
hidrojen, oksijen, azot, kükürt, fosfor, potasyum, kalsiyum, magnezyum gibi
elementlerdir.
-Mikro elementler: Bitkilerin
çok az gereksinim duyduğu klor, bakır, sodyum, demir, çinko, mangan gibi
elementlerdir.
-Bitkiler, besin elementlerinin optimum
düzeyde bulunduğu ortamlarda en iyi şekilde büyür ve gelişir.
-Minimum kuralı: Ortamda bulunan elementlerden hangisi en az ise, o
element sınırlayıcı etki gösterir. Yani diğer elementler ortamda yeterli olsa
bile bitkinin bu elementlerden yararlanma ölçüsü, ortamda az bulunan elementten
yararlandığı ölçüdedir.
Bitkinin gelişimi en az oranda bulunan
elemente göre olur. Buna minimum yasası denir.
-Yanda verilen fıçıda,
her bir tahta bir elementi veya fotosentezde gerekli maddeleri
simgelemektedir.
-Bu fıçıyı oluşturan
tahtaların uzun olması, ilgili elementin çok olduğunu; tahtanın kısa olması
ise ilgili elementin az olduğunu gösterir.
-Bu durumda fıçı, en kısa
olan tahtanın seviyesine kadar su doldurabilir.
-İşte bitkilerde de
fotosentez hızı ve büyüme, en az olan elementle sınırlıdır. (Minimum
yasası)
|
|
-
Gübre
Bitki büyümesini arttırmak için toprağa
uygulanan doğal veya yapay kimyasallara gübre denir.
-İki temel tip gübre bulunur:
1. İnorganik gübreler: Azot, fosfor, potasyum gibi inorganik mineralleri
içeren gübrelerdir.
2. Organik gübreler: Bitki veya hayvan kalıntılarından elde edilen
gübrelerdir. Biyolojik kökenlidir. Bu gübrelerdeki organik maddeler toprak
mikroorganizmalarının faaliyeti sonucu mineralleşme denilen bir süreçle
parçalanabilen organik madde içerir. Daha sonra bitkiler bu kalıntılardaki
besin elementlerini yapılarına katar.
-Topraktaki su ve minerallerin
bitkiye geçmesini kolaylaştıran adaptasyonlar:
1. Kök emci tüy hücreleri: Epidermis hücrelerinin toprak içine doğru
uzantılarıdır. Toprak parçacıkları ile kökün temas yüzeyini arttırır. Örneğin
bir çavdar bitkisinde emici tüylerin sayısı 14 milyar civarındadır ve
oluşturduğu toplam yüzey alanı 400 m2 den fazladır. Yapılan
araştırmalar en hızlı ve en fazla su alımının kök emici tüy bölgesinde
olduğunu göstermiştir.
2. Nodül: Yer fıstığı, fasulye, yonca gibi baklagillerin
köklerinde azot bağlayıcı bakterileri bulunduran hücrelerden oluşmuş
şişkinlikler, yumrulardır. Bitkiler bakterilerin tuttuğu azotu kullanarak
azot ihtiyaçlarını giderirken, bakteriler de bitkiden organik besin alarak
mutualist yaşarlar.
Azot bağlayıcı bakteriler ancak
birlikte yaşadıkları baklagiller bitkisi ile bir araya geldiklerinde azot
fikse edebiliyorlar (bağlayabiliyorlar) ve bu işlemi gerçekleştirebilmeleri
için toprakta kullanılabilir azot miktarlarının oldukça düşük olması
gerekiyor.
|
3. Mikoriza: Canlı bitki kökleri ile mantar
hifleri arasındaki mutualist birliğe denir. Mantar hifleri, bitki kök yüzey
alanını arttırarak bitkinin su, mineral (özellikle fosfor) ve tuz
alımını sağlar. Mantarlar tarafından alınmış su ve minerallerin bir kısmı
bitkiye aktarılırken, mantar bitkinin fotosentez ile yapmış olduğu ürünlerle
beslenir.
-Mikoriza mantarı, kökte büyüme ve dallanmayı teşvik eden büyüme
faktörleri salgılar. Mantar ayrıca bitkiyi topraktaki hastalık yapıcı
bakterilerden ve mantarlardan koruyan antibiyotikler üretir.
Kökler sadece uygun
mantar türleriyle mikorizayı oluşturur.
|
Bitkilerde Su ve Mineral Taşınma Mekanizması
|
-Damarlı bitkilerde su ve mineraller
iletim doku elemanları olan ksilem (odun boruları) ile taşınır.
-Suyun kök emici tüyleri ile
alınması:
-Suyun alınabilmesi, kökteki ozmotik
basıncın artışına bağlıdır.
-Kök hücreleri aktif taşıma ile
topraktan mineral aldığında kök emici tüy hücrelerinin ozmotik basıncı artar.
Kökün ozmotik basıncı, toprağın ozmotik basıncından daha yüksek olduğunda kök
emici tüy hücreleri topraktan su çeker.
Su, topraktan emici
tüylerle osmoz ve difüzyon kurallarına göre geçer. Minerallerin topraktaki
derişimi, emici tüylerdeki derişiminden daha düşüktür. Bu nedenle minerallerin
emici tüyler tarafından alınması aktif taşıma ile gerçekleşir. Aktif taşıma
için gerekli ATP enerjisi emici tüylerin mitokondrilerinden sağlanır.
|
-Topraktan kök emici tüyleri ile alınan
su ve minerallerin, kökten, ksilem borularına kadar iletilmesi iki farklı yol
ile gerçekleşebilir. Bu yollardan birine apoplast yol, diğerine simplast yol
adı verilir.
1. Apoplast yol; hücre çeperlerinden oluşan, hücreler arası boşlukta
ilerleyen bir yoldur. Su, bu yolda ilerlerken simplast yola göre daha hızlı
hareket eder ve hiçbir engelle karşılaşmadan endodermiste bulunan kaspari
şeridine kadar gelir. Kaspari şeridi; endodermis hücreleri arasında bulunan,
su geçirmeyen bir kuşaktır. Buraya kadar apoplast yoluyla gelen su, buradan
aynı yolla ksileme geçemez. Endodermise giren su, hücreden hücreye geçerek
(simplast yolla) ksileme ulaşır.
2. Simplast yol, birbiriyle komşu olan kök hücrelerinin oluşturduğu
yoldur. Su, bir hücreden diğer hücreye aktarılarak geçer. Hücre zarındaki
seçici geçirgen özellik, bu madde iletiminin denetimini sağladığından madde
geçişi apoplast yoldakine oranla daha yavaş gerçekleşir.
Şekil: Topraktan kök emici tüy hücreleri ile alınan su
ve minerallerin ksileme taşınırken izlediği apoplast ve simplast yollar.
|
Şekil: Topraktan kök emici tüy hücreleri ile alınan su
ve minerallerin ksileme taşınırken izlediği apoplast ve simplast yollar.
|
KSİLEMDE (ODUN BORULARINDA) SUYUN TAŞINMASI
-Maddelerin odun ve soymuk boruları ile
taşınmasına uzun mesafeli taşıma da denir.
-Bitkilerde suyun ksilemde taşınması
kılcallık, kök basıncı ve terleme-çekim teorisi olmak üzere 3 mekanizma ile
açıklanmaktadır.
1. Kılcallık olay
-Adezyon kuvveti
etkisiyle gerçekleşir. Adezyon, farklı çeşit moleküllerin birbirine
yapışmasıdır. Su molekülleri ksilem hücrelerinin çeperlerindeki selüloz
moleküllerine tutunma eğilimindedir. Bu eğilimin sonucu olarak çok ince
kılcal borulardan oluşan ksilem çeperleri suyu çekerek yükselmesine neden
olmaktadır.
-Ancak diğer
faktörlere göre kılcallık, suyun yükselmesinde en az etkili olan faktördür.
|
|
2. Kök Basıncı
-Kökteki ozmotik basınç artışına bağlı
olarak topraktan köke su çeken ve suyun odun borularında yükselmesini
sağlayan itici kuvvettir. Bu itici kuvvet, ksilemdeki su sütununu basınç
altında tutarak yükselmesini sağlar.
Bir bitki hangi ortamda
yaşarsa yaşasın bulunduğu ortamdan su alabilmesi için;
Kök ozmotik
basıncı >Toprak ozmotik basıncı olmalıdır.
|
-Bitkilerde damlama (guttasyon) kök
basıncı etkisi ile gerçekleşir.
-Bazı otsu bitkilerin gövdeleri enine
kesilirse ksilemdeki öz suyun kesik yüzeyden bir süre akması, kök basıncı
etkisi olur.
3. Terleme-Çekim Teorisi ve Kohezyon
-Terleme; bitkinin buhar şeklinde su
kaybetmesidir.
-Terleme sonucunda yapraklardaki su
oranı azalır. Yani yaprakların osmotik basıncı artar.
-Artan osmotik basınç etkisi ile
bitkinin üst kısımlarında bir su çekme (emme) kuvveti oluşur.
-Oluşan çekme kuvveti hidrojen bağı ile
birbirine bağlı su moleküllerinin ksilemde kopmayan bir sütun şeklinde
ilerlemesini sağlar.
-Böylece yaprak hücreleri, ksilemde
suyun çekilmesini sağlarken kaybolan suyun yerine de emici tüylerle topraktan
su emilir.
Su moleküllerinin
hidrojen bağlarıyla birbirine tutunmasına kohezyon denir. Kohezyon
etkisi ile ksilemde kopmayan su sütunu oluşur.
|
Bitkilerde suyun
taşınmasında etkili olan faktörlerin etkisi en az olandan çoğa doğru
sıralanması şöyledir: Kılcallık < Kök basıncı < Terleme-çekim kuvveti
-Kılcallık ve
terleme-çekim kuvveti yukarıdan çeken, kök basıncı aşağıdan iten kuvvettir.
-Kılcallık ve
terleme-çekim kuvveti cansız sistemlerde de gerçekleşebilir. Kök basıncı
sadece canlı sistemlerde gerçekleşir.
|
-Suyun taşınma hızını arttıran
faktörler:
-Işık şiddetinin artması, -Rüzgar
şiddetinin artması
-Sıcaklığın artması, -Işığın dalga boyu
(Mavi ışık stomaların açılmasını uyarır.)
-Topraktaki su miktarının artışı, -Havanın
emme kuvvetinin artışı
SUYUN TAŞINMASINDA GUTASYON VE STOMALARLA GERÇEKLEŞEN
TERLEMENİN ETKİSİ
1. GUTASYON (SUYUN SIVI ŞEKLİNDE
KAYBI)
-Topraktaki su miktarının ve havadaki
nemin yüksek; bitkide terlemenin düşük olduğu zamanlarda köklerden giren su,
kök basıncının etkisiyle yapraklardaki hidatotlardan su damlaları hâlinde
dışarı atılır. Bu olay damlama (gutasyon) denir.
-Damlama nemli iklim şartlarında
yetişen bitkilerde görülür. İlkbaharda sabahın erken saatlerinde çimen,
domates, çilek vb. bitkilerin yaprak kenarlarında su damlacıkları hâlinde
damlama görülür.
Gutasyonu “çiğ” ile karıştırmamak
gerekir. Çiğ, yaprağın kenar ve ucunda değil, üst yüzeyinde oluşur
|
2. TERLEME (SUYUN BUHAR ŞEKLİNDE
KAYBI)
-Bitkilerin buharlaşma yoluyla su
kaybetmelerine terleme denir.
-Terlemenin büyük bir bölümü (yaklaşık
%90) stoma ile gerçekleşirken, geri kalanı ince olan kutikuladan yapılır.
Terlemenin stomalarda
fazla olmasının sebebi; hem mezofil hücrelerinin nemli olması hem de CO2
girişi için stomaların açık olması, hava ile temas eden su moleküllerinin
buharlaşmasına yol açmasıdır.
|
-Terlemenin bitkiye sağladığı
avantajlar:
-Isıyı ayarlar.
-Boşaltımı sağlayarak su dengesini
ayarlar.
-Topraktan su ve mineral alınmasını
kolaylaştırır.
-Odun borularındaki iletimi
hızlandırır.
Suyun kök emici tüy
hücreleri ile topraktan alınıp, yapraklara taşınabilmesi için;
Havanın emme kuvveti ˃Yaprak
osmotik basıncı ˃ Kök osmotik basıncı ˃Toprak osmotik basıncı
|
TERLEME
|
GUTASYON (DAMLAMA)
|
Suyun buhar halinde
atılmasıdır.
|
Suyun sıvı halde
atılmasıdır.
|
Sadece su atılır
|
Su ve suda çözünmüş
mineraller atılır.
|
Havanın emme kuvveti
etkisi ile olur.
|
Kök basıncı etkisi ile
olur.
|
Stomalardan,
lentisellerden ve ince olan kutikula yüzeyinden yapılır.
|
Hidatotlardan yapılır.
|
“Yaprağın su buhar
basıncı > Havanın su buhar basıncı”bağıntısı sağlandığında
yapılır.
|
Sabahın erken saatlerinde
çok nemli ortamda “Yaprağın su buhar basıncı < havanın su buhar basıncı” bağıntısı sağlandığında yapılır.
|
-Terlemeyi etkileyen faktörler:
A. Terlemeyi etkileyen bitkinin
anatomik özellikleri:
-Yaprak yüzeyinin genişliği
-Kutikula kalınlığı
-Stoma sayısı ve yapraktaki konumu
- Yapraktaki tüy miktarı
-İletim demetlerinin sayısı ve
gövdedeki dağılımı
B. Terlemeyi etkileyen çevresel
faktörler:
Çevresel faktörler
|
Grafiği
|
1. Havanın nemi: Havanın nemi arttıkça terleme azalır.
|
|
2.Rüzgar: Rüzgar şiddetinin artması terlemeyi
arttırır. NOT: Rüzgar atmosfer basıncını azalttığı ve yaprak
yüzeyindeki suyu uzaklaştırdığı için terleme hızını artırır.
|
|
3.
Sıcaklık: Sıcaklığın
aşırı derecede artması, terlemeyi önce artırır, sonra da azaltır.
|
|
4. Işık
şiddeti: Belirli bir
orana kadar artışı terlemeyi artırır.
|
|
5.
Topraktaki su miktarı:
Belirli bir orana kadar artışı terlemeyi artırır.
|
|
6. Kilit
hücrelerindeki CO2 miktarı: CO2 miktarının artması terlemeyi azaltır.
|
|
NOT: Kilit hücrelerinde CO2
miktarının artması, pH'ı azaltır. Bu durumda glikoz nişastaya çevrilir.
Böylece osmotik basınç azalır. Stomalar su kaybeder, turgor basıncı azalır
ve stomalar kapanır. Terleme azalır.
-Yapraktaki
CO2 miktarı belli bir seviye altına düşerse kilit hücrelerindeki
pH yükselir. Nişasta glikoza hidroilz olur. Ozmotik basınç artar. Komşu
hücrelerinden su almaya başlar. Turgor basıncı artar. Stomalar açılır.
Terleme artar.
|
7.
Atmosferdeki CO2 miktarı: Belirli bir orana kadar artışı terlemeyi artırır. Sonra sabit
kalır.
|
|
-Terleme hem gündüz hem de gece
gerçekleşir.
-Terleme hızı
geceye göre gündüz daha fazladır.
|
|
STOMALARIN YAPISI ve ÇALIŞMA MEKANİZMASI
A. STOMALARIN YAPISI
- Bitkilerde atmosferden CO2'in
alınması ve O2'in verilmesi stomalarla sağlanır. Stomalar aynı
zamanda terlemeyle su buharının atılmasını sağlar.
-Epidermis hücrelerinin
farklılaşmasıyla meydana gelir.
Stomalarda kloroplast
bulunur. Fotosentez yapar. Geçici olarak nişasta depo edebilir. Epidermis
hücrelerinde kloroplast bulunmaz. (Sucul bitkiler hariç).
|
-Bir stoma, bekçi hücreleri (kilit
hücreleri = kapatma hücreleri) denilen fasulye şeklinde iki adet hücreden
oluşur.
- İki bekçi hücresi
epidermis hücreleriyle kuşatılmış ve çukur kısımları birbirine bakacak
şekilde yerleşmiştir. Bekçi hücreleri arasında gözenek (por=açıklık) bulunur.
-Bekçi hücrelerinin
stoma açıklığına bakan çeperleri kalın, epidermis hücrelerine bakan çeperi
ise incedir. Çeperlerdeki bu kalınlık farkı, stomanın açılıp kapanmasında
önemli rol oynar.
Stomanın kapalı durumu
|
Stomanın açık durumu
|
B.
STOMALARIN ÇALIŞMA MEKANİZMASI
- Stomaların açılıp kapanmasını sağlayan temel faktör
stoma bekçi hücrelerindeki turgor basıncı değişiklikleridir.
-Bekçi hücre
çeperlerdeki kalınlık farkı stomanın açılıp kapanmasında önemli rol oynar.
1. STOMALARIN AÇILMASI
- A. STOMALARIN AÇILMASINDA
FOTOSENTEZİN ETKİSİ
1. Gündüz fotosentezden dolayı bekçi hücrelerdeki glikoz miktarı artar.
2.Glikoz miktarındaki artış kilit (bekçi) hücrelerindeki ozmotik basıncı
arttırır.
3. Ozmotik basıncı artan kilit hücreler komşu epidermis hücrelerinden su
alır.
4. Kilit hücrelerdeki turgor basıncı artar. Stoma açılır.
-B. STOMALARIN AÇILMASINDA K+ ETKİSİ
1. Gündüz ışık etkisi ile komşu epidermis hücrelerindeki K+’ları
kilit hücrelere pompalanır.
2. K+ iyonları artan, kilit hücrelerinde ozmotik basınç
artar.
3. Ozmotik basıncı artan bekçi hücreler, komşu epidermis hücrelerinden ozmozla
su alır.
4. Bekçi hücrelerinin turgor basıncı artar. Stoma açılır.
Bekçi hücrelerine K+
iyonlarının özel zar kanallarından girmesini H+ iyonlarının
aktif olarak dışarı atılması sonucu zar potansiyelinin oluşması sağlar.
|
-C. STOMALARIN AÇILMASINDA pH
ETKİSİ:
1. Gündüzleri fotosenteze bağlı olarak kilit hücrelerindeki CO2 miktarı
azalır.
2. CO2 ‘si azalan kilit hücrelerindeki pH yükselir.
3. pH’ın yükselmesi kilit hücrelerindeki bir enzimi (fosforilaz) aktifleştirir.
4. Bu enzim kilit hücrelerindeki nişastanın glikoza dönüşümünü sağlar.
(Hidroliz)
5. Glikozu dolayısı ile ozmotik basıncı artan kilit hücreleri komşu
epidermis hücrelerinden su alır.
6. Kilit hücrelerdeki turgor basıncı artar. Stoma açılır.
2. STOMALARIN KAPANMASI
-a. STOMALARIN KAPANMASINDA
SOLUNUMUN ETKİSİ:
1. Geceleri solunum sonucu kilit
hücrelerindeki glikoz miktarı azalır.
2. Glikozun azalması ozmotik basıncı
düşürür.
3. Solunum sonucu oluşan su komşu
epidermis hücrelerine gönderilir.
4. Kilit hücrelerindeki turgor basıncı
azalır. Stoma kapanır.
b. STOMALARIN KAPANMASINDA K+
ETKİSİ:
1. Geceleri kilit hücrelerindeki K+’ları komşu epidermis
hücrelerine pompalanır.
2. K+‘ların azalması ozmotik basıncı düşürür.
3. Ozmotik basınç düşünce komşu epidermis hücrelerine su geçişi olur.
4. Kilit hücrelerindeki turgor basıncı azalır. Stoma kapanır.
c. STOMALARIN KAPANMASINDA pH ETKİSİ:
1. Geceleri solunuma bağlı olarak kilit
hücrelerindeki CO2 miktarı artar.
2. CO2 ‘si artan kilit hücrelerinin pH‘ı düşer.
3. pH‘ın düşmesi kilit hücrelerindeki
fosforilaz enzimini ters yönde çalıştırır ve nişasta sentezi gerçekleşir.
4. Glikozun azalması kilit hücrelerindeki ozmotik basıncı düşürür.
5. Nişasta sentezi ile oluşan su komşu epidermis hücrelerine gönderilir.
6. Kilit hücrelerindeki turgor basıncı azalır. Stoma kapanır.
BİRAZ DETAY
Çevresel faktörler stoma hareketlerini etkileyebilir.
-Örneğin topraktaki su
miktarı yetersiz olursa gündüz açık olması gereken stomalar kapanır.
Bitkiler su kıtlığı çekince mezofil hücrelerinde absisik asit hormonu
üretilir. Bu hormon, bekçi hücrelerine stomaların kapatılması için uyarı
gönderir. Böylece bitkinin su kaybı önlenmiş olur.
-Hücresel solunum
yaprağın hava boşluklarında CO2 yoğunluğunu arttırarak stoma
kapanmasını uyarır.
-Gün ortasındaki yüksek
sıcaklıklar solunum hızını artırır; böylece yaprak içinde daha fazla CO2
birikir. Bu durumda bitkiler, stomalarını kapatarak su kaybını azaltır ve
solunumla meydana gelen CO2 kullanıIarak fotosentezi sürdürür.
-Bir bitkiyi küçük bir
karanlık odada tutsanız bile, stomalar açılıp ve kapanarak günlük
ritimlerini sürdürürler. Bu durum bekçi hücrelerindeki içsel saat
ile düzenlenir.
-Gündüz ışık etkisi ile
bekçi hücrelerinin plazma zarında bulunan mavi ışık reseptörünü uyarır. Bu
durum ATP ile çalışan proton pompalarının aktifleştirilmesini uyarır. Bunun
sonucu olarak bekçi hücrelerinin K+ alımı artar. Osmotik basıç artar. Komşu
hücrelerinden su alınır ve stomalar açılır.
|
Stomaların açılmasına neden olan durumlar
|
Stomaların kapanmasına neden olan durumlar
|
Kilit hücrelerinde;
|
Kilit hücrelerinde;
|
Fotosentezin başlaması
|
Fotosentezin durup,
solunumun devam etmesi
|
Glikozun artması
|
Gjikozun azalması
|
pH'ın artması
|
pH'ın düşmesi
|
Nişastanın hidrolizi
|
Nişasta sentezi
|
K+’larının
artışı
|
K+’larının
azalması
|
ORGANİK BESİNLERİN TAŞINMASI
-Bitkilerde fotosentezle üretilen
organik ürünler, bitkinin bütün organlarına floemle taşınır. Floemde taşıma
işlemini kalburlu borular gerçekleştirir.
-Floemdeki taşıma ksileme göre daha
yavaştır.
-Floemde taşıma çift yönlüdür.
Fotosentez sonucu oluşan glikoz, amino asit gibi organik moleküller yapraklardan
köke doğru taşınırken; köklerde sentezlenen amino asit ve diğer azotlu organik
moleküller kökten yapraklara doğru taşınır.
İletim demetlerinden
kalburlu borulardan biri floem özsuyunu (sakkaroz, inorganik iyonları,
amino asitler, hormonlar) bir yönde, aynı demetteki diğer bir kalburlu boru
ise ters yönde taşıyabilir. Bir tek kalburlu boruda aynı anda iki yönlü
taşıma olmaz.
|
-Organik moleküllerin soymuk
borularında taşınması basınç-akış teorisi ile açıklanır. Buna göre;
-Kaynak hücre: Yapraktaki fotosentez yapabilen hücrelerdir.
-Havuz hücre: Kök ya da meyvede organik besinlerin depolandığı
hücrelerdir.
-Floemin yüklenmesi: Fotosentez ürünlerinin kaynak hücrelerden floemdeki
kalburlu borulara geçişidir. (Aktif taşıma ile ATP harcanarak yapılır)
Floemin boşaltılması: Fotosentez ürünlerinin kalburlu borulardan havuz
hücrelerine pasif ya da aktif taşıma ile geçişidir.
Basınç-Akış Teorisi:
1.Kaynak hücreden ya da arkadaş
hücrelerinden floeme aktif taşıma ile şeker yüklenir.
2. Bu durum floem hücrelerinin ozmotik
basıncını artırır.
3. Floem hücreleri çevre dokulardan ve
ksilemden osmozla su alır.
4. Su geçişi floem hücrelerinde sıvı
basıncının artmasına neden olur.
5. Artan sıvı basıncının (hidrostatik
basıncın) etkisi ile şekerler aşağı doğru akar.
6. Floemdeki şekerler havuz hücreye
verilir.
7. Şeker derişiminin azalması ile su
floemden çıkarak ksileme geçer ve havuzdan kaynağa geri döner.
Şekil: Bitkide basınç-akış teorisi
|
|
SORU 1: (2024-AYT/FEN) Bitkilerde gerçekleşebilen kök basıncıyla ilgili; I. Her bitkide kökten en üst kısımlara kadar suyun taşınması için tek başına yeterlidir. II. Suyun yapraklardaki stomalardan dışarıya atılmasını sağlar. III. Kökte osmotik basınç artışına bağlı olarak topraktan su girişiyle oluşur. ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız III B) I ve II
C) I ve III
D) II ve III E) I,
II ve III
SORU 2. (2022-AYT/FEN) Gün ışığı ve diğer tüm koşulların uygun olduğu bir ortamda bir bitkinin yapraklarında bulunan stomaların açılmalarında; I. mezofil dokudaki hava boşluklarında karbon dioksit konsantrasyonunun düşmesi, II. bekçi hücrelerinden komşu epidermis hücrelerine potasyum iyonlarının geçişinin hızlanması, III. bekçi hücrelerindeki turgor basıncının komşu epidermis hücrelerine göre yükselmesi durumlarından hangileri etkilidir? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) II ve III
SORU 3. (2021-AYT/FEN) Bitkilerde suyun, kökten gövde ve yapraklara taşınmasıyla ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır? A) Terleme ile oluşan basınç farkı, suyun ksilemde taşınmasında etkilidir. B) Su, ksilemde kökten yukarıya doğru aktif taşıma ile taşınır. C) Ksilem içinde suyun taşınması tek yönlü olarak gerçekleşir. D) Su molekülleri ile ksilemin çeperindeki selüloz molekülleri etkileşir. E) Ksilemdeki su yukarı doğru çekildikçe kökte ozmotik basınç artar. SORU 4. (2019-AYT/Fen) Kökler tarafından alınan su ve minerallerin gövdeye ve yapraklara uzun mesafeli taşınımında görev alan iletim dokusunu oluşturan hücreler ile ilgili, I. Olgunlaştıklarında çekirdek ve sitoplazmalarını yitirirler. II. Bölünme yetenekleri zamanla artar. III. Hücrelerin uç uca gelen bölümlerinde su geçişine izin veren geçitler bulunur. ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III
D) I ve III E) II ve III
SORU 5. (2016-LYS2/BİY)
Bir bitkinin yaprağında gerçekleşen;
I. fotosentez,
II. terleme,
III. solunum
olaylarından hangileri, yaprak
hücrelerinde ozmotik basıncın artmasına ve komşu hücrelerden su almalarına
neden olabilir?
A) Yalnız I B) Yalnız II C)
Yalnız III
D) I ve II E) II ve III
SORU 6. (2013 - LYS2 / BİY)
Bir baklagilin köklerinde simbiyotik
yaşayan bakterilerin faaliyetini olumsuz etkileyen çevresel bir etmenin,
aşağıdaki maddelerden hangisinin bitki kökleriyle alınımını engellemesi
beklenir?
A) Azotlu bileşikler B) Potasyum
C) Magnezyum D) Klor E) Fosfor
SORU 7. (2013 - LYS2 / BİY)
Bitkilerde ksilem ve floem ile
ilgili,
I. Farklı maddeleri taşıyabilirler.
II. Taşınımın yönlerinde farklılık
görülebilir.
III. Her ikisinde de maddelerin
taşınmasında ATP enerjisinden yararlanılır.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
A) Yalnız I B) Yalnız II C)
Yalnız III
D) I ve II E) II ve III
SORU 8. (2012 – LYS2 / BİY)
Bir ağacın bir dalının kabuğundan
floem hücreleri, kambiyum da dâhil olmak üzere halka şeklinde kesilip
çıkarıldığında aşağıdakilerden hangisinin gerçekleşmesi beklenir?
A) Ağacın kuruması
B) Bu dalda üretilen fotosentez
ürünlerinin diğer kısımlara taşınmasının engellenmesi
C) Kökten alınan su ve mineral tuzların
bu dalın ucuna ulaşamaması
D) Bu daldaki yapraklarda fotosentez
olmaması
E) Ağaçta meyve oluşumunun ortadan
kalkması
SORU 9. (2012 – LYS2 / BİY)
Çok yıllık bitkilerde suyun odun borularında
(ksilemde) yükselmesiyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) Yapraklarda fotosentez sırasında
tüketilen su nedeniyle yaprak hücrelerindeki ozmotik basıncın artması, su moleküllerinin yukarı çekilmesinde
etkilidir.
B) Hidrojen bağlarıyla oluşan kohezyon
kuvveti sayesinde su sütunu oluşur.
C) Kök hücrelerine, aktif taşımayla su
alınır.
D) Odun borularının kılcal yapıda
olması suyun yükselmesine katkı yapar.
E) Yapraklardan terlemeyle yitirilen
su, bitkinin üst kısımlarında bir çekme kuvveti yaratır.
SORU 10. (2011 – LYS2 / BİY)
Yukarıdaki şekil, çiçekli bitkilerde
iletim borularıyla şeker ve su taşınmasını göstermektedir.
Buna göre, K, L ve M ile gösterilen
kaynak, havuz ve arkadaş hücreleri aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak
verilmiştir?
|
K hücresi
|
L hücresi
|
M hücresi
|
A)
|
Arkadaş hücresi
|
Kaynak hücre
|
Havuz hücre
|
B)
|
Arkadaş hücresi
|
Havuz hücre
|
Kaynak hücre
|
C)
|
Kaynak hücre
|
Arkadaş hücresi
|
Havuz hücre
|
D)
|
Kaynak hücre
|
Havuz hücre
|
Arkadaş hücresi
|
E)
|
Havuz hücre
|
Kaynak hücre
|
Arkadaş hücresi
|
SORU 11. (2010 – LYS2 / BİYO)
Aşağıdakilerden hangisi odunsu
bitkilerde suyun köklerden yaprağa taşınmasında etkili faktörlerden biri değildir?
A) Odun boruların kılcal yapıya sahip
olması
B) Yapraklardan terlemeyle su
yitirilmesi
C) Su moleküllerinin yarattığı kohezyon
kuvveti
D) Kökteki emici tüylerde ozmotik
basıncın yüksek olması
E) Soymuk borularında taşınan besin
maddelerinin ozmotik basıncı artırması
SORU 12. (2009 – ÖSS / FEN-1)
Hidrojen atomları işaretlenmiş su
verilen bir bitki geliştiğinde, işaretli hidrojene meyvedeki sükrozda rastlanıyor.
Bu işaretlenmiş su molekülleri
meyveye ulaşıncaya kadar,
I. soymuk boru,
II. emici tüy,
III. odun boru,
IV. yaprak parankiması
yapılarından hangi sırayla
geçmiştir?
A) I – II – III – IV B) II – I
– IV – III
C) II – III – IV – I D) III –
I – II – IV
E) III – IV – II – I
SORU 13. (2006 –FEN-2)
Stomaların gece kapanmasını, kilit
hücrelerinde,
I. glukozun nişastaya çevrilmesi,
II. ozmotik basıncın düşmesi,
III. hücre içinde karbondioksit
birikmesi,
IV. suyun komşu epidermis hücrelerine geçmesi
olaylarının hangi sırayla
gerçekleşmesi sağlar?
A) I – II – IV – III B) II – III –
I – IV
C) III – I – II – IV D) IV – I –
II – III
E) IV – II – III – I
SORU 14. (2001 –ÖSS)
Bitkilerin epidermis örtüsünde bulunan
stomaların (gözenek) açık ve kapalı şekli aşağıda verilmiştir.
Kilit hücrelerinde su alma ya da
vermeyle ilgili aşağıdaki olaylardan hangisi, stomanın kapanmasını başlatır?
A) Kilit hücrelerinde turgor basıncının
artması
B) Kilit hücrelerinde glukoz miktarının
artması
C) Şişen kilit hücrelerinde ince
çeperler yönünde kavisin artması
D) Kilit hücrelerinde nişasta
miktarının artması
E) Kilit hücrelerindeki su miktarının
artması
SORU 15.
Normal şartlar altında tutulan bir
bitkinin gövde kısmındaki soymuk borular (floem) şekildeki gibi kesilerek
halka halinde çıkarılmıştır.
Bu işlem sonucunda bitkide,
I. Suyun odun borulara ulaşamaması
II. Fotosentez ürünlerinin kök
bölgesine ulaşamaması
III. Yaprakların pörsümesi
olayları hangi sıraya göre
gerçekleşir.
A) I-II-III B) I-III-II C) II-I-III
D) II-III-I E) III-II-I
SORU 16. Bitkilerde;
I. Nişasta depolama
II. Fotosentez yapma
III. Solunum yapma
olaylarından hangileri stomanın
kilit hücrelerinde gerçekleşebilir?
A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve III
D) II ve III E) I, II ve III
SORU 17. Normal düzeyde tuz içeren
topraklarda yetişen bitkilere, tuz konsantrasyonu yüksek su verilmesi,
aşağıdakilerden hangisine neden olur?
A) Toprak suyu ile kök hücreleri
arasında, difüzyon basınç farkının azalmaya başlamasına
B) Kökteki emici tüy hücrelerinin
deplazmolize uğraması
C) Topraktan, bitkinin kök hücrelerine
su geçişinin artmasına
D) Kökteki korteks parankimasında,
turgor basıncının artmasına
E) Bitkide terleme olayının atmasına
SORU 18. Tuz oranı yüksek olan
topraklarda yaşayan, tuzcul bitkilerin topraktan su alabilmeleri, öncelikle
aşağıdakilerden hangisinin etkisi ile gerçekleşir?
A) Toprak üstü organların emme
kuvvetlerinin yüksek olmasının
B) Odun borularının dar olmasının
C) Soymuk borularının canlı olmasının
D) Kökün emici tüylerindeki ozmotik
basıncın yüksek olmasının
E) Yapraktaki gözeneklerin açık
bulunmasının
SORU 19. Bitkilerde ileri bir
adaptasyon sayılan gözeneklerin hangi özelliği fotosentez hızını yavaşlatabilir?
A) Nemli havada açık olmaları
B) Hücrelerinde kloroplast bulunması
C) Kapatma hücreleri arasında boşluk
bulunması
D) Kurak havada kapalı olmaları
E) Alt epidermiste daha çok olmaları
SORU 20. Bitkilerde terleme,
I. Madensel tuzların taşınmasına yardımcı olma
II. Bitkinin aşırı ısınmasını önleme
III. Fotosentez ürününün köklere
taşınmasını sağlama
işlevlerinde hangilerini
gerçekleştirir?
A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III
D) I ve II E) I, II ve III
SORU 21. Bazı bitkilerde, topraktan besin elementlerini
alabilmeleri için nodül, mikoriza gibi özelleşmiş yapılar bulunur.
Nodül ve mikoriza,
I. Bitki kökü ile prokaryot hücre arasında
oluşturulma,
II. Bitkinin topraktan sadece su almasını
sağlama,
III. Yararlı birliktelik olma
özelliklerinden hangilerine ortak
olarak sahiptir?
A) Yalnız I B) Yalnız II C)
Yalnız III
D) I ve II E) I ve III
CEVAPLAR ve
ÇÖZÜMLERİ
1. En üst kısımlara kadar suyun taşınması için terleme kohezyon, adhezyon da gereklidir.
Suyun yapraklardaki stomalardan dışarıya
atılması terleme ile gerçekleşir. CEVAP: A
2. Bekçi hücrelerindeki K+’ların komşu epidermis hücrelerine geçişinin hızlanması ozmotik basıncı düşürür. Ozmotik basınç düşünce komşu epidermis hücrelerine su geçişi olur. Bekçi hücrelerindeki turgor basıncı azalır. Stoma kapanır. Cevap: D 3. Ksilemde aktif taşıma ile su taşınmaz.Kök basıncı, kılcallık ve terleme kohezyon etkisi ile taşınır. Aslında su hiç bir zaman aktif taşıma ile taşınmaz. Suyun geçişleri osmoz kurallarına göre enerji harcanmadan gerçekleşir. Cevap: B 4. İletim dokusunu oluşturan odun boruları ölü hücrelerdir.
Bölünemezler. Cevap: D
5. Ozmotik basıncın artması için ya suyun kaybedilmesi
ya da hücrenin derişiminin artması gerekir. Fotosentez ile hem su kaybedilir
hem de üretilen glukoz nedeniyle derişim artırılır. Böylece ozmotik basınç
artar. Terleme su kaybına neden olarak ozmotik basıncı artırır. Solunum ile
ortama su verilir. Ozmotik basınç azalır.
Cevap: D
6. Baklagilin köklerinde simbiyotik yaşayan bakteriler
nodül oluşturan azot bağlayıcı bakterilerdir. Bitkilere azot alma kolaylılığı
sağlar. Bu bakterilerin faaliyeti olumsuz etkilenirse bitkinin kökleriyle
azot bileşiklerini alması engellenir. Cevap:
A
7. Ksilemde su ve mineraller, floemde organik moleküller
taşınır. I. öncül doğru. Ksilemde tek yönLü, floemde çift yönlü taşıma
yapılır. II. öncül doğru. Ksilem cansız bir yapıdır. Pasif taşıma yapar. ATP
harcamaz. Floem canlıdır. Hem pasif hem de aktif taşıma yapar. ATP harcar.
III. öncül yanlış. Cevap: D
8. Floem besin taşıyan borulardır. Bu nedenle bu dalda
üretilen Bu dalda üretilen fotosentez ürünleri diğer kısımlara taşınamaz. Cevap:
B
9. Kök8hücreleri ozmotik basıncın etkisiyle topraktan
suyu alırlar. Bu olay ile enerji harcanmaz. Cevap: C
10. Soymuk borusu fotosentezde üretilen şekerleri köklere
taşır. Burada şeker üreten hücre kaynak hücredir (L), Bu hücrelerin yanındaki
daha küçük hücreler arkadaş hücreleridir (K). Şekerin taşındığı
hücre ise havuz
hücredir (M). Cevap: A
11. Bitkilerde su ve minerallerin taşınması odun
borularında kılcallık, kök basıncı ve terleme-kohezyon gibi faktörlerin
etkisi ile gerçekleşir. Soymuk borularının suyun iletiminde herhangi bir
etkisi yoktur.
Cevap E
12. Kök emici tüy hücreleri ile topraktan alınır (II).
Odun boruları ile (III) fotosentez yapan yaprak parankima hücrelerine taşınır
(IV). Fotosentezde kullanılarak glukoz, daha sonra da sükroz üretilir. Sükroz
da soymuk borular ile meyveye taşınır (I). Cevap: C
13. -Gece fotosentez yapılmayıp solunum devam ettiği için
CO2 birikir. Kilit hücrelerinin pH'sını düşürür. pH'nın
dengelenmesi için ortama su verilmelidir. Bunun için de glukozdan nişasta
sentezlenir. Oluşan su iile ozmotik basınç düşer. Kilit hücrelerinden komşu
hücrelere su geçerek stomalar kapanır.
-Gerçekleşme
sırası;
III. hücre içinde
karbondioksit birikmesi,
I. glukozun
nişastaya çevrilmesi,
II. ozmotik basıncın
düşmesi,
IV. suyun komşu
epidermis hücrelerine geçmesi Cevap:
C
14. Kilit hücrelerinde turgor basıncının artması, Kilit
hücrelerinde glukoz miktarının artması, Şişen kilit hücrelerinde ince
çeperler yönünde kavisin artması, Kilit hücrelerindeki su miktarının artması
olayları stomanın açılması yönünde etkilidir. Kilit hücrelerinde nişasta
miktarının artması ile su komşu hücrelere geçer. Turgor basıncı düşer ve
stomalar kapanır. Cevap: D
15. Soymuk boruları ile organşk madde taşınır.
Çıkarılması, fotosentez ürünlerinin köklere taşınması aksar. Kök hücrelerinin
ozmotik basıncı düştüğü için topraktan yeterince su alamaz. Yapraklara
taşınan su azalacağından pörsümeye başlar. Cevap: C
16. Kilit hücreleri kloroplastlıdır, fotosentez yapar.
Glikoz nişastaya dönüştürülerek depo edilir. Mitokondrileri ile hücresel
solunum yapar. Cevap: E
17. Kök hücreleri su kaybederek toprak suyu ile kök
hücreleri arasında, difüzyon basınç farkı azalmaya başlar. Cevap A
18. Bir bitki hangi ortamda yaşarsa yaşasın bulunduğu
ortamdan su alabilmesi için;
Kök ozmotik basıncı >Toprak
ozmotik basıncı olmalıdır. Cevap: D
19. Stomalar ile fotosentez için gerekli CO2
ortamdan alınır. Şayet kapalı olursa fotosentezin hammaddesi olan CO2
yetersizliği ile fotosentez yavaşlayacaktır.
Cevap: D
20. Terlemenin bitkiye sağladığı avantajlar:
-Isıyı ayarlar.
-Boşaltımı sağlayarak
su dengesini ayarlar.
-Topraktan su ve
mineral alınmasını kolaylaştırır.
-Odun borularındaki
iletimi hızlandırır.
Fotosentez ürününün köklere taşınmasında terlemenin
etkisi yoktur.
Cevap: D
21. Nodül, bitki kökünde prokaryot hücreli olan bakterilerin
bulunmasıyla oluşur.
-Mikoriza, bitki
kökü ile ökaryot hücreli mantarların hifleri arasında oluşur.
-Nodül bitkinin
topraktan azot minerali almasını, mikoriza su ve çeşitli mineralleri almasını
sağlar. Nodül ve mikorizadaki canlılar bu ilişkiden yarar sağlar.
Cevap C
|