Taşıma Sistemleri 1

TAŞIMA SİSTEMLERİ

Canlıların yapısal özellikleri geliştikçe; besin, oksijen ve artık maddelerin ilgili yerlere ulaştırılmasında sorunlar ortaya çıkar Tek hücrelilerde bu sorun, difüzyonla çözüldüğü halde, yüksek yapılı canlılarda taşıma ve dolaşım sistemlerine gerek vardır

10 1 BİTKİLERDE TAŞIMA

Bitkilerde kökten yaprağa ve yapraktan köke doğru iki türlü taşıma vardır
Su kökten yaprağa (fotosentez reaksiyonlarında kullanılmak üzere) taşınır Fotosentez reaksiyonları ile oluşturulan besinler de köke ve gövdeye gönderilir

1011 Yaprağın Yapısı ve Görevleri

Yaprağın en önemli görevi fotosentez yapmaktır Yaprakta yaprak sapı, yaprak kını ve yaprak ayası olmak üzere üç bölge vardır Yaprak ayası bitkinin bulunduğu bölgenin iklimine göre değişik büyüklüktedir Nemli ve yağışlı bölgelerde yaprak yüzeyi geniş, kurak bölgelerde ise dardır
Yapraklar dış görünüm olarak farklılık gösterse de mikroskobik yapıları her bitkide aynıdır

Şekil : 101 Yaprağın Enine Kesiti

Yaprağın alt ve üst yüzeyi ince bir tabaka olan kutikula ile örtülmüştür Kütiküla kurak bölge bitkilerinde kalın; nemli bölge, bataklık ve su bitkilerinde ise incedir
Kutikulanın hemen altında bir sıra hücreden oluşmuş bir doku vardır Bu dokuya epidermis denir Epidermis yaprağın alt ve üst yüzeyinde bir sıra halindedir Epidermiste stoma hücreleri bulunmaktadır Stoma hücreleri, epidermis hücrelerinin farklılaşması ile oluşmuştur Epidermisten farklı olarak klorofil bulundururlar (Stomalar ayrı bir başlık altında anlatılacaktır)

Üst epidermisin hemen altında uzun, silindirik, bol klorofilli ve hücreler arasında çok az boşluk bulunan bir tabaka daha vardır Bu tabakaya palizat parankiması denir Fotosentez en fazla bu tabakada gerçekleşir

Palizat parankimasının hemen altında yuvarlak, nispeten az klorofilli ve hücreler arası boşluğu fazla olan tabakaya da sünger parankiması denir Buradaki boşluklarda fotosentez için gerekli olan CO2 depolanır Palizat parankiması ile sünger parankiması birlikte mezofil tabakasını oluşturur Mezofil tabakasına ksilem ve floemi taşıyan iletim demetleri vardır

A) Stomaların Yapısı ve Özellikleri

Stoma hücreleri epidermisin farklılaşmasından oluşmuştur Stomalarda epidermisten farklı olarak kloroplast bulunur Stoma hücreleri arasında stoma açıklığı bulunur Bu açıklık yaprağa gaz giriş-çıkışını kontrol eder Stoma sayısı ve konumu bitkinin yaşadığı ortama göre değişiklik gösterir Çöl bitkilerinde (kaktüs) yok denecek kadar az, su bitkilerinde (nilüfer) ise binlercedir Stoma hücrelerinin çeperi birbirlerine bakan kısımlarda kalın, diğer kısımlar da ise incedir Stoma hücrelerinin bu özelliği stomaların açılıp kapanmasını sağlar

- Stomaların Açılması

Şekil : 102 Açık Stoma

- Stoma hücrelerinde fotosentez reaksiyonları gerçekleşirken su kullanılır ve hücreye su girişi olur
- Fotosentezle oluşan glikozlar da osmotik basıncı artırarak hücrelere su girişine neden olur
- Nişastanın glikoza dönüşmesi ile de osmotik basınç artar ve hücrelere su girişi olur

Bu üç etkiyle hücrelerdeki turgor basıncı artar Turgor basıncının artması, çeperin ince kısımlarına daha fazla etki ederek bu kısımları dışa doğru gerginleştirir Kalın kısım ise fazla gerginleşemediği için stoma açılır

- Stomaların Kapanması

Şekil: 103 Kapalı Stoma

- Fotosentezin durması ile glikoz oluşumu ve su kullanımı durur Osmotik basınç düşer Hücre su kaybeder Turgor basıncı azalır
- Fotosentezin durması ile glikoz nişastaya dönüşür Osmotik basınç düşer hücre su kaybeder turgor basıncı azalır

Bu üç etkiyle turgor basıncının azalması ile çeperin ince kısımlarını eski halini alır ve stoma kapanır
Kısaca hücredeki turgor basıncının artması stomanın açılmasına, azalması da stomanın kapanmasına neden olur

1012 Bitkilerde Taşıma Sisteminin Yapısı

Bitkilerde su, mineral ve organik maddelerin taşınmasını sağlayan sisteme iletim sistemi denir İletim sistemi ksilem (odun boru) ve floem (soymuk boru) demetlerinden meydana gelmiştir

A) Ksilem (Odun) Demetleri

Odun borusu hücreleri cansızdır Köklerin aldığı su ve mineralleri yapraklara taşımakla görevlidir Taşıma olayları fiziksel olayların etkisi ile gerçekleşir Odun boruları, canlı depo hücreleri ve destek hücreleri ile birlikte odun demetlerini oluşturur

B) Floem (Soymuk) Demetleri

Soymuk borusu hücreleri canlıdır Yapraklarda meydana gelen besinler soymuk boru ile bitkilerin diğer kısımlarına taşınır Soymuk boruları, ara çeperlerinin belli bölgelerinde erime görüldüğü için kalburlu borular olarak adlandırılır Soymuk boruları, bol sitoplazmalı arkadaş hücreleri ile soymuk demetlerini oluşturur

1013 Su ve Minerallerin Bitkiye Alınması

Su ve mineraller emici tüyler yardımı ile bitkiye alınır Emici tüyler kök epidermisinin dışarıya doğru uzaması ile meydana gelir

Şekil: 104 Kökteki Emici Tüyler

Emici tüyler, kökün emme yüzeyini artırırlar ve kısa ömürlüdürler Suyun emici tüylere alınıp ksileme kadar taşınması osmoz ve difüzyon kurallarına göre olur Toprak sıvısı ile kök hücreleri arasında yoğunluk farkı az ise su alımı aktif taşıma ile olur
Toprak suyunun yoğunluğu epidermis hücrelerinin yoğunluğundan düşükse su osmozla bitkiye alınır Aynı kuralla epidermisin altındaki parankimaya, buradan da ksileme kadar taşınır

014 Ksilemde Taşıma

Köklerden alınan suyun bitkinin üst kısımlarına taşınması ksilemle olur 120 m uzunluğunda, çok yıllık bitkilerin varlığı düşünülürse, suyun köklerden yapraklara kadar taşınması için gerekli olan kuvvetin büyüklüğü ortaya çıkar Bu kuvvet, kılcallık, kök basıncı ve terleme-kohezyon kuvveti ile sağlanmaktadır

A) Kılcallık Olayı

Ksilem borularının çapının milimetrik olması, boru ve su molekülleri arasında çekim kuvvetini artırır Bu kuvvetle su 80 cm yukarı çıkabilir Kılcallık özelliği ile otsu bitkilerdeki su taşınması sağlanabilir

B) Kök Basıncı

Kök hücrelerindeki sıvının yoğunluğu, toprak sıvısının yoğunluğundan daha fazladır Bu yoğunluk farkından doğan osmotik basınç kök basıncının meydana gelmesine neden olur Kök basıncı ile su yaklaşık olarak 20 m kadar yukarıya taşınır Bu sebeple kök basıncı uzun gövdeli bitkilerde yeterli değildir Bu kuvvetin bitkilerde yardımcı bir kuvvet olduğu kabul edilir

C) Terleme-Kohezyon Kuvveti

Yapraklardan terleme ile su kaybedilmesiyle yaprak hücrelerinde osmotik basınç yükselir Osmotik basıncın yükselmesiyle de bitkinin üst kısımlarında çekme kuvveti oluşur Bu kuvvetle ksilemdeki su yaprağı, emici tüylerdeki su ksileme, topraktaki su da emici tüylere geçer Yaprak, ksilem ve emici tüy arasında kopmayan bir su sütunu vardır Bu sütundaki su molekülleri hidrojen bağları ile birbirlerini çekerler Bu çekim kuvvetine de kohezyon kuvveti denir Kohezyon kuvveti su sütununun kopmasını önler Terleme kohezyon kuvveti ile su 100 m den daha yukarılara çıkarılabilir

1015 Floemde Taşıma

Yapraklarda oluşturulan, glukoz gibi organik bileşikler bitkinin kök, gövde ve meyve gibi kısımlarına floemle taşınır Soymuk boru hücrelerinin canlı olması taşımanın yavaş olmasına neden olur
Floemde madde taşınması difüzyon ve zaman zaman da aktif olarak gerçekleşir
Fotosentez sonrasında yapraklarda glikoz ve nişasta yoğunluğu artar Bu artışla birlikte glikoz ve nişasta, yoğunluğun az olduğu gövde ve köke doğru geçer Bu geçişte ağırlıklı olarak difüzyon kuralları ile zaman zaman aktif taşıma etkindir Köklerde oluşan aminoasitler ve azotlu bileşikler aynı etkilerle yukarıya doğru taşınır

1016 Floem ve Ksilemin Birbirine Göre Konumu

Bitkilerin genelinde soymuk boruları kabuk bölgesinde, odun demetleri ise merkezde yer alır Ancak bazı bitki gruplarında yerleşim farklılık gösterebilir
Açık tohumlu bitkilerde ve çift çeneklilerde iletim demetleri düzenli sıralanmıştır ve aralarında kambiyum bulunur
Aralarında kambiyum bulunan demetlere açık demetler denir Açık demetlere meyveli bitkilerle çam, ardıç ve göknar gibi açık tohumlu bitkilerde rastlanılır

Şekil : 105 Çift Çenekli ve Çok Yıllık Bitkilerde Açık Demet

Çift çenekli ve tek yıllık bitkilerde iletim demetleri düzenli sıralanmıştır Yine ksilem merkezde floem periferdedir Ancak ksilem ve floem arasında kambiyum yoktur Bu nedenle kapalı demet olarak adlandırılır Fasulye gövdesinde kapalı demet bulunan, tek yıllık çift çenekli bitkilere örnektir

Şekil : 106 Çift Çenekli ve Tek Yıllık Bitkilerde Kapalı Demet

Mısır, zambak ve orkide gibi tek çenekli bitkilerde iletim demetleri düzensizdir Floem ve ksilem arasında kambiyum bulunmaz

Şekil : 107 Tek Çenekli Bitkilerde İletim Demetleri