Bitkilerde büyüme ve gelişme fizyolojisi Her canlı gibi, bitkiler de doğar, büyüyüp farklılaşarak gelişir ve sonuçta ölür. Bitki veya bitki organlarına yeni maddelerin eklenmesiyle oluşan hacim artışı olayına büyüme denir. Büyüme sonucunda kazanılan yeni maddelerle hacim artışı olduğu gibi farklılaşma da meydana gelir. Büyüme olayı birbirini takip eden iki evreden oluşur. Bunlar: Büyüme Gelişme ve farklılaşma Bu iki olay bitkilerin en küçük birimi olan hücrelerden en çok farklılaşma gösteren organlarına kadar bütün doku ve organlarda görülür. Çimlenme Tohumlar oluştukları ana bitkiden ayrıldıktan sonra serbest veya meyve içinde olarak belli bir süre dinlenme evresi geçirir. Bu sırada tohum soğuk ve sıcak gibi dış etkilere ve diğer mekanik darbelere karşı direnç gösterecek yapıdadır.Tohumu yapan hücrelerin sitoplazmasının su miktarı en az düzeye inmiş, hayati işlevleri de ayırt edilemeyecek kadar azalmıştır.Tohum bu hâlde iken özel ve çeşitli olan araçları ile uzak veya yakın bir yolculuğa hazırdır. Tohum, çimlenmeye uygun ortam bulduğunda yaşam belirtileri hemen hızlanmaya başlar.Tohum içindeki bölünebilir, embriyonik hücrelerden yapılmış embriyonun gelişmesini sağlayacak bu biyolojik olaya çimlenme denir. Çimlenme için gereken ortamı iç ve dış şartlar olmak üzere iki kısımda toplamak mümkündür. AMAÇ Çimlenme, önce tohumun ortamdan su alarak şişmesiyle başlar. Bunu tohumların besi dokularındaki maddelerin özel enzimler aracılığı ile eritilmesi, gerekli yerlere gönderilerek kullanılması gibi fizyolojik olaylar izler. Üçüncü kademede ise besin maddelerinin alınmaya başlaması ve bunların sağladığı büyüme ve gelişme olayları takip eder. Bu olaylar sürecinde embriyonun genç, bölünebilen hücreleri bir taraftan hızla bölünerek embriyoda hücre sayısı artar. Diğer taraftan bir kısım hücreler uzar, genişler ve sonunda embriyonun çeşitli organları büyüyerek belirgin bir hâle geçer. Çimlenmede tohumdan dışarı çıkan ilk organ embriyonun kökçüğüdür. Bu esnada tohumun sert kabuğu şişme sonucunda çatlamış ve embriyo kısımlarının dışarı doğru uzanması sağlanmış olur. Kökçük, toprağa doğru uzanır ve hızla gelişir. Genç bitkinin büyümesi için kendine gerekli besin maddelerini topraktan alacak olan organ köktür. Kökün gelişmesinden sonra gövde ve yaprakçıkların toprak üstünde yükseldiği görülür. Tohum embriyosundan meydana gelen kök, gövde ve yapraklardan oluşan genç bitkiye fide denir. Bitkilerin Büyümesi Tohum çimlenmesi ile gelişen fidede çeşitli organların her hücresi önce hacimce genişler, gelişir, farklılaşır ve sürekli bölünerek hücre sayısını artırır. Böylece embriyonun tüm büyümesi sağlanır. Bütün bu olayların tekrarı ve sürekli oluşumu ile fidecik gitgide daha gelişmiş duruma geçer. Fideciği yapan çeşitli organlar ve onları oluşturan hücreler de aynı büyüme ve gelişme kademelerini durmadan devam ettirerek daha yüksek gelişme ve farklılaşma evrelerine ulaşacak ana bitkiyi oluşturur. Kök, gövde ve yaprak gibi organların tam oluşup farklılaşması ile bitkinin yapısal büyüme ve gelişme dönemi biter. Büyümeye Etki Eden Faktörler Bitkilerin büyüme ve gelişme olayları, ortamın çeşitli faktörleri ve her bitkinin kendine özgü olan iç özelliklerine bağlıdır. Dış Faktörler Çeşitli dış faktörler büyüme ve gelişme üzerine farklı etkiler gösterirler. Özellikle ışık, sıcaklık, su ve yerçekiminin etkileri en önemli dış faktörlerdir. Işık Yeşil bitkilerin, büyüme ve gelişmeleri için belli bir ışık gereklidir. Ancak bazı ilkel bitkiler ışık istemez. Fazla ve şiddetli ışık, çoğu zaman büyüme üzerinde durdurucu etki yapmaktadır. Fazla güneşli ortamlarda bitkilerin bodur oluşu bu sebeptendir. Buna karşılık ışıksızlık büyümeyi hızlandırır. Bitkinin anormal gelişmesine neden olur. Karanlık ortamda yaşamaya zorlanan bir bitki fazla uzar, rengi sarı ve yaprakları küçük olur. Her bitkinin yapısal büyümesinde gerek duyduğu ışık değişkendir ve ışık şiddeti büyümede önemli bir etkendir. Işık şiddeti isteği bitki türlerine göre değişir. Bu bakımdan bitkiler, gölge seven ve güneş seven bitkiler diye ayırt edilir. Sıcaklık Her bitkinin büyüyüp gelişmesi için bulunduğu ortamda belli bir sıcaklığın olması gerekir. Genel olarak 0 ile 40 santigrad derece arasında bitkiler gelişme ve büyüme gösterebilir. Her bitkiye göre değişen uygun ısı derecelerinin altında ve üstünde gelişme ve canlılık sona erer. Her bitkinin soğuğa ve sıcağa dayanması farklıdır. Su ve Nem Su bitkilerin yaşaması için zorunlu maddelerden biridir. Bitkilerin büyüyüp gelişmesi için belli miktarda suya ihtiyaç vardır. Su fazlalığı genel olarak büyümeyi hızlandırır. Buna karşılık kurak ortamlarda yetişen bitkilerde büyümede gerilik görülür. Dolayısıyla bodurluk göze çarpar. Su azlığı ayrıca farklılaşmayı olumsuz etkiler. Yer Çekimi Yerçekimi bitkilerde hormon salgısını hızlandırır. Bu olay büyüme ve gelişmeye etki eder. Dolayısıyla yer çekiminin etkisi dolaylı olarak gerçekleşir. İç Faktörler Her bitkinin genetik özellikleri büyüme ve gelişmede etkilidir. Bunun için dış ortam ne olursa olsun, bir bitki kendi kalıtsal yeteneğinin sonucu olarak kendi türüne uygun bir birey meydana getirir. Bitkilerde büyüme ve gelişmeye etki eden faktörlerden biri de hormonlardır. Hormonlar, üretildikleri yerlerden başka tarafa taşınabilen, çok az olmalarına rağmen etkileri çok olan organik maddelerdir. Bitkisel hormonları üç farklı grupta inceleyebiliriz. Büyüme hormonları: Oksinler, giberellinler, sitokininler Organ yapıcılar: Bu hormonlar çiçek, kök , gövde, yaprak oluşumuna etki eder. Yara hormonları: Bitkinin yaralandığı durumlarda salgılanır. Yaranın iyileşmesini sağlar. Bitkilerde büyüme ve gelişmeye etki eden faktörlerden biri de vitaminlerdir. Vitaminler, hormonlar gibi çok az miktarları bile büyüme ve gelişmeyi etkileyen organik bileşiklerdir. Büyüme ile ilgili Bazı Problemler Bitkilerde Polarite Bitkilerde önemli problemlerden biri, büyüme ile ilgili üç boyutlu biçim ve farklılaşmanın oluşmasıdır. Gelişme esnasında embriyonik evrelerden itibaren gelişimin ilerlemiş olduğu kademelerde tek veya çok hücreli bütün organizmalar çeşitli biçimler kazanır. Bu biçimlerin kazanılması süresi içinde de asimetrik olan çeşitli bölgeler ortaya çıkar. Bitki Organları Arasındaki Korelasyon Bitkinin tümünü oluşturan özelliklerin, o bitkinin çeşitli organlarının özelliklerinin toplamından oluşmaktadır. Bir bitkinin farklı organlarının her biri kendine özgü özellikler ve davranışlar gösterir. Bu davranışların tümü bitkinin kendine özgü davranışlarını oluşturur. Öte yandan bu farklı özelliklere sahip çeşitli organlar bitkide uyum içinde çalışır. Ancak bir bitkiyi oluşturan değişik organların, herhangi birinin özellikle veya yanlışlıkla koparılması sonucunda bitkide belli bir değişmenin olduğu da bilinmektedir. Örnek olarak bir yaprağın ayası kesilirse yaprak sapının büyümesi önemli derecede azalır. Buna karşılık yaprak sapının saptan kopup düşmesi (yaprak dökümü) çabuklaşır. Yaprak ayasının eksikliği yaprak sapının uzamasına azaltıcı bir etki yaptığı hâlde, sapın dökülmesine sebep olan mantar dokusu gelişmesini hızlandırmıştır. Bu da bize, ayasının var olduğu zamanlarda sapın uzamasını hızlandırıcı etki, hâlbuki sapın dökülmesini sağlayan mantar dokusu gelişmesinde de durdurucu bir etki yarattığını açıklar. Dormansi Bitki organları büyüme ve gelişme bakımından yılın bazı dönemlerinde dinlenme evresine girer. Buna uyku hâli ya da dormansi denir. Değişik ortam faktörleri ve çeşitli kimyasal maddeler işleme sokularak uyku hâli kırılır. Gelişme ve büyümenin o organda uyandırılışı ve uyku hâlinin kısaltılması söz konusudur. Bitkilerde Absisyon Bitkilerin büyüme ve gelişmelerinin gözle görülen en belirgin belirtilerinden biri, ilkbaharda yapraklanıp sonbaharda yapraklarını dökmeleridir. Bitkilerin belli dış ve iç şartların etkisi altında yapraklarını kaybetmelerini sonuçlandıran olay (yaprak dökümü) absisyon diye tanımlanır. Bilhassa odunsu çift çenekli bitkilerde yaprak dökümü karakteristik bir özelliktir. Birçok hâlde otsularda da görülebilen yaprak dökümü bazen oldukça ani ve birden bazen ise yavaşça ve kademeli olarak gerçekleşir. Bitkilerde Gelişme Periyodisitesi Günlük hayatımızda ağaçların kış ve ilkbaharda yaşamsal faaliyetlerinde farklılıklar olduğu gözlemlenmiştir. Böyle bir periyodik gelişimin tamamen dış faktörlere bağlı olduğunu düşünemeyiz. Kesinlikle böyle bir dönüşümde dış ortam şartlarının rolü büyüktür. Fakat sadece dış şartları göz önüne alan görüşler her zaman gelişmedeki bu dönüşümü açıklayamaz. Çünkü sıcak iklime taşıdığımız bir bitkide kış olmamasına rağmen, yaprak dökümü ile gelişmede azalma ve anormallikler yine olur. Bundan dolayı sadece dış faktörler değil, iç faktörler de olaya katılıyor demektir. Bitkiler, gerek bu periyodik gelişme sebebiyle gerekse daimi bölünebilen meristematik dokulara sahip bulunduklarından hayvan ve insanlara göre sınırsız bir büyümeye sahiptir ve ömürleri çok daha uzundur. Nitekim bitkiler arasında bir hafta ömür sürenler, yıllık ve çok yıllık bitkiler kolaylıkla ayırt edilir. Ancak birçok ağacın çok uzun ömre sahip olduğu da bilinir. Bitkilerde Restitüsyon Bitkilerde, yaralanan bir bölgede, o bölgenin bölünmez doku hücrelerinin bölünebilme yeteneği kazanarak hızla bölünüp yarayı onardığı görülür. Hücrelerinin bölünmeye başlayıp yarayı kapatması olayı regenerasyon diye tanımlanır. Bazen bu yetenek sayesinde eksilen bir organ hatta bir doku parçasından tüm bir bitki oluşabilir. Regenerasyonun yardımıyla bir organ veya organların oluşumuna restitüsyon denir. Bu olayların pratik sonuçları tarımda geniş uygulama bulmuş olan aşı yapma tekniğini ortaya koymuştur. Bitkilerde Hareket Fizyolojisi Yer Değişim Hareketleri Yüksek yapılı bitkiler kökleriyle toprağa bağlı olduklarından yer değiştiremezler. Ancak ilkel bitkiler ve tek hücreliler sitoplazmik hareketlerle yavaş da olsa yer değiştirebilir. İlkel bitkilerde görülen bu olay üç çeşittir. Amöboik Hareket Bu hareket cıvık mantarlarda görülür. Cıvık mantarlarda sitoplazmanın üzerinde herhangi bir koruyucu kılıf yoktur. Bu canlılar sitoplazmadan çıkardıkları yalancı ayaklarla uzantılar meydana getirir. Bu uzantılar doğrultusunda yer değiştirebilir. Protoplazma Hareketi Bitki hücrelerinde protoplazma normal şartlarda sürekli hareket halindedir. Örneğin bir su bitkisi olan Elodea, bir süre güneşte tutulduktan sonra mikroskopta incelendiğinde içine su alan bu bitkide protoplazmanın hareketleri gözlenebilir. Protoplazma hareketleri iki çeşittir: Rotasyon: Protoplazmanın hücre çeperini izleyerek her zaman aynı yönde hareket etmesidir. Sirkülasyon: Çok kofullu hücrelerde protoplazmanın çeĢitli yönlere hareket etmesidir. Protoplazma hareketleri sırasında organellerde yer değiştirir. Göçüm Hareketleri Bir hücreli ve bazı çok hücreli canlılar çeşitli maddelerin etkisinde yer değişim hareketi yapar. Bu olaya taksis denir. Canlıların bu hareketi yapmalarını sağlayan etmen ışık ve kimyasal maddelerdir. Bir canlının ışık etkisi altında hareket etmesine fototaksis, kimyasal maddelerin etkisinde hareket etmesine kemotaksis denir. Fototaksisi basit bir deneyle inceleyelim. Çevrenizdeki bir su birikintisinden bir bardak su alıp etrafını siyah bir kılıf ile kapatalım. Bardağın üzerine bir delik açalım. Birkaç gün bu şekilde bekletelim. Siyah kabı bardağın üzerinden çektiğimizde delik bulunan kısımda yeşilimtrak bir görünüm oluşur. Su içindeki su yosunlarının bu kısma hareket ettiği görülür. Durum Değiştirme Hareketi Bitkiler kökleriyle toprağa bağlı olduklarından hayvanlar gibi yer değiştiremez. Ancak içinde bulundukları ortamdan daha fazla yararlanmak için durum değiştirme hareketleri yapar. Tropizmalar Durum değişim hareketleri uyartının geliş yönü ile ilgili, uyartı yönünde veya uyartı yönüne ters yönde olabilir. Bu hareketlere tropizma denir. Kısacası tropizma, uyaranın yönüne bağlı durum değiştirme hareketleridir. Büyüme hormonu oksinin düzensiz dağılımına bağlı düzensiz büyümeden kaynaklanır. Tropizmalar uyaranın çeşidine göre adlandırılır. Fototropizma: Bitkinin gövde ucundan salgılanan oksin hormonu ışığın olmadığı tarafta daha çoktur. Bu nedenle ışığın doğrudan geldiği tarafta oksin hormonu az, ışığın gelmediği tarafta çok birikir. Bunun sonucu olarak güneş görmeyen bölgelerde büyüme hızlı, güneş gören tarafta büyüme yavaş olur. Bu olayda bitkinin güneşe yönelmesini sağlar. Cam kenarına konan çiçeklerin yapraklarını cama doğru döndürmesi bu nedenledir. Bitki bir organını ışık kaynağına doğru çevirirse pozitif fototropizma, ışıktan uzaklaşırsa negatif fototropizma denir. Geotropizma: Yer çekimine bağlı durum değiştirme hareketidir. Bitkinin kökünde pozitif geotropizma görülürken gövdede negatif geotropizma görülür. Kökteki pozitif tropizma bitkinin toprağa bağlanmasını sağlar. Hidrotropizma; Suya yönelim hareketidir. Dere kenarındaki bitkilerin köklerinin suya yönelmesi örnek verilebilir. Travmatropizma: Bitkilerin yaralanma uyaranına gösterdikleri yönelim hareketidir. Eğer bitkinin kökünde yaralanma olmuşsa o bölgede yara hormonu salgılanır. Bunun sonucunda kök, yara yönünün tersine doğru yönelir. Kemotropizma: Bitki kökleri topraktaki yararlı organik ve inorganik maddelere doğru büyür. Bu sırada zararlı maddelerden uzaklaşır. Bitkinin kimyasal maddelere yaklaşması ya da uzaklaşması hareketine kemotropizma denir. Haptotropizma: Bitkinin dokunma uyartısına karşı gösterdiği tepkidir. Genellikle sarılıcı gövdelerde görülür. Bitki dokunduğu yerde haptotropizma etkisi ile sarılarak büyümesini sürdürür. Irganım (nastiler) Bitkilerde uyaranın yönüne bağlı olmayan harekettir. Uyaran hangi taraftan gelirse gelsin bitkinin tepkisi aynı şekilde olur. Nasti hareketleri turgor basıncındaki ani değişmelerle gerçekleşir. Nasti çeşitleri şunlardır: Fotonasti: Işığın bitkilerde sebep olduğu hareketlerdir. Bazı bitkilerde ışık çiçeklerin kapanmasına, karanlık veya gölgede açılmasına sebep olur. Turgor değişimleri ile açılıp kapanan stomaların hareketleri de günün ışık veya karanlık olması ile ilgilidir. Bu olaya örnek olarak akşam sefası bitkisi verilebilir. Akşam sefası bitkisinde çiçekler, ışık nereden gelirse gelsin, çok ışıkta kapanır, az ışıkta açılır. Sismonasti: Sarsıntının bitkilerde sebep olduğu hareketlerdir. Örnek olarak mimoza bitkisinde sarsılma ile yaprakların kapanması, birçok bitkinin dokununca tohumlarının uzağa fırlatması, küstüm otu sarsıntı olduğunda yapraklarını kapatıp ve aşağı doğru sarkıtması verilebilir. Termonasti: Sıcaklığın etkisi ile oluşur. Örneğin, henüz açılmamış lale çiçekleri bulunduğu ortama göre 10-15 oC daha sıcak bir ortama getirilirse birkaç dakikada çiçek tam olarak açılır. Tigmonasti: Dokunma uyaranı ile oluşur. Sinek kapan bitkisi buna örnek verilebilir. Sinek kapanın yaprağına böcek konarsa dokunmanın etkisiyle yapraklar kapanır. Periyodik Hareketler Birçok bitkide görülen bazı hareketler gece ile gündüz arasında farklılık gösterir. Pek çok bitkide geceleri görülen yaprağını aşağı sarkıtma, çiçeklerini kapatma, gündüz ise çiçek açma ve yapraklarını dikleştirme hareketleri ritmik olarak devam eder. Bu hareketlere pedriyodik hareketler denir. Bu olay insanlarda gece uykusuna benzetilebilir. Periyodik hareketlere küstüm otu, akasya, ve fasülye bitkisinde görülen hareketleri örnek verebiliriz. Fasülye bitkisinde yapraklar geceleri aşağı doğru sarkarken, gündüz tam tersine yukarı doğru yönelme gösterir. Periyodik hareketler turgor basıncındaki değişmeler sonucu oluşur. Pek çok yerde bu hareketlere uyku hareketleri de denir. Bitkilerin Cansız Dokularındaki Hareket Bitkilerin canlı dokularında görülen hareketlerin dışında, cansız dokularda da bazı hareketler görülür. Cansız dokularda görülen hareketler asimetrik şişme sonucunda olur. Dönbaba bitkisinde görülen meyve kılçığındaki dönme hareketi, yaşlı kozalaklardaki açılıp kapanma hareketleri cansız dokulardaki harekete örnek verilebilir. Cansız dokularda görülen bu hareket havanın nemi ve kuraklığı ile ilgilidir. Bitkinin her yerinde şişme aynı derecede olmadığından kıvrılma ve bükülme şeklinde oluşur.
Posted on: Tue, 12 Nov 2013 13:51:28 +0000
Trending Topics
Recently Viewed Topics
© 2015