Bitki Metabolizması |
|
|
#1 |
|
Prof. Dr. Sinsi
|
Bitki MetabolizmasıBitki Metabolizması - Bitki Fizyolojisi - Bitki Su Metabolizması Bitki fizyolojisi bitkilerin hayatları süresince meydana gelen çeşitli hayati olay ve belirtilerini inceleyen bir bilimdir Bitkilerde meydana gelen hayat olayları ise, hücrenincanlı maddesindeki kimyasal ve fiziksel değişimlerden ibarettir Şu halde daha genel birdeyimle canlılarda meydana gelen fiziksel ve kimyasal değişimler sonucunda beliren olaylar fizyolojik olaylardır Bu fizyolojik olayların nasıl ve niçin belirdikleri sorusuna da bitkifizyolojisi cevap vermeye çalışır ![]() 1 1 Bitki Fizyolojisinin BölümleriCanlılarda ve aynı şekilde bitkilerde gerek yapı ve gerekse bileşim devamlı bir değişim halindedir Bu devamlı değişme, canlılık için tipik bir harekettir Bundan dolayı birbitkinin sadece yapı ve bileşimini incelemek bize hayat olaylarının, yani fizyolojik olayların tam bir açıklamasını vermez Bitkiyi oluşturan maddelerin değişimini ve her bitkide özelolan şekil değişimlerini de incelemek gerekir Bitkilerdeki maddelerin değişimi olaylarınıntümü genel anlamı ile metabolizma diye adlandırılır Metabolizmayı inceleyen bitkifizyolojisine de metabolizma fizyolojisi denir Bitkilerde büyüme, gelişme ve hareketiinceleyen bitki fizyolojisine de büyüme, gelişme ve hareket fizyolojisi denir ![]() 1 2 Metabolizma FizyolojisiBitki hücrelerinde meydana gelen kimyasal olaylara metabolizma denir ![]() Metabolizma iki çeşittir Hücre içindeki yapım olaylarını inceleyen metabolizmayaanabolizma (asimilasyon), yıkım olaylarına inceleyen metabolizmaya katabolizma (disimilasyon) denir ![]() Bitki hücrelerinde gerçekleşen olayları incelemeden önce, bir bitkinin yapısına hangi elementlerin katıldığı ve bunların bitki hayatı için önemlerinin ne olduğunu öğrenelim ![]() 1 2 1 Bitkiyi Oluşturan Elementler1 2 1 1 SuBitki ve bitki organlarının büyük bir kısmını su oluşturur Su, bitkilerin bütün hayatifaaliyetleri için zorunlu bir maddedir Hücre sitoplazmasının yaklaşık % 82’sini su oluşturur![]() Ayrıca bitkilerin hayatında çok önemli rolleri olan, çeşitli besleyici madensel maddelerin eriticisi olması bakımından da önemlidir Bundan başka bütün metabolik faaliyetlerin olmasıiçin de su gerekir ![]() 1 2 1 2 Kuru MaddeBitkiyi oluşturan kuru madde organik ve inorganik bileşiklerden oluşur Organikbileşikler, karbonhidratlar, proteinler ve yağlardır İnorganik bileşikler ise çeşitli minerallerdir![]() Yapılan araştırmalar bitkilerin yapısında yeryüzünde bulunan 92 elementin de bulunabileceği yönündedir Ancak bunlardan özellikle 10 elementin esas olduklarıanlaşılmıştır Bu elementlere esas elementler ya da makro elementler denir Bu elementlerC, H, O, N, K, Ca, Mg, Fe, S, P’dir ![]() Bitki fizyologlarının yaptığı araştırmalarda B, Zn, Cu, Mn, Mo ve Cl da bitkiler için gerekli olduğu anlaşılmıştır Ancak bu elementlerin daha az miktarlarının bitkiler için yeterlioldukları anlaşıldığından bunlara mikro elementler denmiştir ![]() Yukarıda mikro element diye tanımlanan elementlerle bunların dışında daha birçok başka elementlerin de bitkilerde çok az yoğunluklarda bulundukları ve belli bazı etkilerle bitki metabolizmasını etkiledikleri anlaşılmıştır Bu elementlere de iz elementler denir![]() Makro elementlerin görevleri şunlardır; Karbon: Karbonhidratların temel elementidir ![]() Azot: Protein yapısında yer alır ![]() Fosfor: Bazı proteinlerin yapısında yer alır Ayrıca hücrede ATP, DNA, RNA’nın yapısınakatılır Hücre çekirdeğini oluşturan yapıtaşları için zorunlu olduğu, ayrıca karbonhidratmetabolizmasında da görev aldığı bilinmektedir ![]() Kükürt: Bazı proteinlerin yapısına katılır ![]() Magnezyum: Klorofil yapımında kullanılır ![]() Demir: Klorofil yapımında enzimatik faktör olarak görev yapar ![]() Kalsiyum: Hücre çeperi yapımı için zorunlu bir maddedir ![]() Potasyum: Bu elementin büyüme ve bölünme olaylarında iş gördüğü, klorofil yapımı ve karbonhidrat metabolizmasında enzimatik etki gösterdiği bilinmektedir ![]() 1 2 1 3 Minimum YasasıBir bitkinin hayati olaylarını normal şekilde sürdürebilmesi için gerekli elementleribulması gerekir Ancak gerekli olan elementlerden yalnız biri bile yeterli olmazsa bitkiningelişmesi bu elemente bağlı olarak sınırlanır Tıpkı birçok dilimden yapılmış fıçının sadecebir dilimi yarım olursa, yarım olan kısmı kadar su alır Minimum yasası da bu şekilde açıklanabilir![]() 1 2 2 Su ve Suda Erimiş Maddelerin AlınmasıSu bitkileri ile havada bulunan sudan yararlanabilme yeteneğinde olan birkaç bitki hariç, diğer bütün bitkiler suyu topraktan almak zorundadır Su toprakta, toprak taneciklerineyapışmış ve tanecikler arasındaki boşlukları doldurmuş halde bulunur Bu nedenle, topraktaneciklerinin büyüklükleri, bileşimleri toprağın su tutma kapasitesini farklılaştırır ![]() Toprak tanecikleri arasındaki suyu bitkilerin alabilmesi için, bitkilerin emme kuvvetine sahip olmaları gerekir Bitkiler bu emme kuvvetini iki şekilde sağlar![]() Bitkilerin yapısını oluşturan maddelerin şişme yetenekleri, Bitki hücrelerinin öz sularının yoğunluğu Bitkilerde su ve suda erimiş maddelerin alınmasını incelemeden önce emme kuvvetini ortaya koyan fiziksel kuralları inceleyelim ![]() 1 2 2 1 ŞişmeTamamen su dolu bir testinin ağzı kuru ağaçtan bir tıpa ile kapatılırsa bir müddet sonra tıpanın testinin ağzına sıkıştığı görülür Bu duruma tıpa şişti deriz Şişme denince,kolloid cisimlerin özellikleri olan katı yapılarını kaybetmeden su almaları ve hacimlerinin artması anlaşılır Kolloid cisimler, birçok molekülün bir araya gelmesiyle oluşan yapılardır![]() Kolloidleri oluşturan birçok molekülün bir araya gelmesiyle oluşan yapılara da misel adı verilir Miseller arasındaki boşluklara da miseller arası alanlar denir Böyle kolloid yapıdabir madde su alınca, su miseller arasını doldurur ve miseller birbirinden uzaklaşır Bununsonucunda da şişen maddenin ilk hacmi artmış olur Bazen bitkisel yapılarda şişme ile ilkhacmin 15- 100 katına ulaştığı görülür Her bitki organının şişme kapasitesi farklıdır En çokşişme tohumlarda görülür ![]() 1 2 2 2 DifüzyonMadde molekülleri, bulunduğu ortamda kendi kinetik enerjisiyle hareket eder Buhareket maddenin gaz, sıvı ve katı oluşuna göre değişir Gaz molekülleri, sıvı ve katımoleküllere göre daha hareketlidir ![]() Şekil 1 1: DifüzyonMoleküllerin, yoğunluklarının çok olduğu yerden az olduğu yere yayılmasına difüzyon denir Hücre madde alışverişinin önemli kısmını difüzyonla yapar Difüzyon olayı,hücre zarının kontrolü altında yapılır Yani hücre zarından geçebilecek büyüklüktekimaddeler, difüzyon ile alınır ya da verilir Örneğin; oksijen, karbondioksit, aminoasit ve yağasitleri gibi küçük moleküller difüzyon ile alınıp verilirken, nişasta ve glikojen gibi büyük maddeler difüzyonla alınıp verilemez ![]() Difüzyon hızına etki eden faktörler şunlardır: Yoğunluk farkı: Hücrenin içindeki ve dışındaki madde moleküllerinin arasındaki yoğunluk farkı yoksa difüzyon olmaz Yoğunluk farkı arttıkça difüzyon hızı artar![]() Sıcaklık: Sıcaklık artışı moleküllerin kinetik enerjisini artırdığından difüzyonu hızlandırır ![]() Molekül büyüklüğü: Moleküller küçüldükçe difüzyon hızlanır Büyüdükçe yavaşlar![]() Yüzey genişliği: Yüzey arttıkça difüzyon hızlanır ![]() Hücrelerde difüzyon hızının yeterli olmadığı hallerde, difüzyon hızının artırılması gerekebilir Hücreler bazı maddelerin geçişini hızlandırabilmek için hücre zarındaki taşıyıcıproteinleri kullanır İşte glikoz gibi maddelerin hücre zarından taşıyıcı proteinler yardımıylageçişine kolaylaştırılmış difüzyon denir ![]() 1 2 2 3 OzmosSu moleküllerinin yarı geçirgen bir zarın kontrolü altındaki difüzyonuna ozmos denir Ozmos çözen maddenin yarı geçirgen zardan geçişidir Ozmos olayınıkavrayabilmemiz için çözeltileri tanımamız gerekir Çözeltiler, çözücü madde ile çözünenmaddeden oluşur Hücre içindeki çözeltiye yani hücre öz suyuna göre üç tip çözelti vardır![]() İzotonik çözelti: Çözünen madde konsantrasyonu, hücre öz suyu ile eşit olan çözeltidir ![]() Hipotonik çözelti: Hücreye göre çözünen madde konsantrasyonu az olduğu çözeltidir ![]() Hipertonik çözelti: Hücreye göre çözünen madde konsantrasyonunun daha fazla olduğu çözeltidir ![]() Şekil 1 2: Yarı geçirgen zarla ayrılmış iki çözeltideki ozmos olayıDifüzyonun özel bir şekli olan ozmos olayında su molekülleri, çok yoğun oldukları ortamdan az yoğun ortama geçer Aralarında yarı geçirgen zar bulunan iki çözeltiden, içindeçözüneni çok olan, çözüneni az olan taraftan su emer İşte bu emme kuvvetine ozmotikbasınç denir Ozmotik basınç hücrede su miktarı arttıkça düşer, su miktarı azaldıkçayükselir Ozmotik basınç, çevreden hücre zarına doğru yapılır Buna karşılık bir de hücreiçinden çepere doğru yapılan basınç vardır Bu basınca da turgor basıncı denir Turgorbasıncının nedeni hücre içine giren sudur Hücreye su girdikçe turgor basıncı artar, ozmotikbasınç ise azalır Ozmotik basınç, turgor basıncından büyükse hücre su alır Ozmotik basınçile turgor basıncı arasındaki fark emme kuvveti olarak adlandırılır Ozmotik basınç ile turgorbasıncı eşit ise hücre ozmotik denge halindedir ![]() 1 2 3 Bitki Hücresindeki Ozmotik DurumBitki hücreleri bulundukları ortamdan su ve suda çözünmüş maddeleri alır Canlıhücrede yarı geçirgen bir zar, selüloz, hücre çeperi, az veya çok yoğun bir eriyikle dolu koful bulunur Canlılar ozmotik kurallara göre madde alışverişi yapar Ozmos olayı yoğunlukeşitliği halinde sona erer Hücrenin canlı kalabilmesi için ozmosun devam etmesi gerekir Buda metabolik faaliyetlerle sağlanır ![]() 1 2 3 1 TurgorHücrenin su alarak zarının gerilmesine turgor denir Hücre içinde oluşan bu basıncada turgor basıncı denir Turgor basıncı otsu bitkilerde, bitkiye direnç ve diklik kazandırır![]() Evimizdeki saksı çiçeklerinin susuz kaldıklarında yapraklarının pörsümesi, su verilince yeniden eski haline dönmesi bu nedenledir Bitkilerde her dokunun su alabilme yeteneğifarklıdır Bir organın iç ve dış dokularında farklı su alabilmeleri sonucu farklı turgorbasınçları oluşur Bu durum asimetrik gerginlik oluşturarak kıvrılma, yönelim ve ırganımhareketleri oluşturur ![]() 1 2 3 2 PlazmolizBitki hücresi kendi koful öz suyunun yoğunluğundan daha yoğun bir eriyiğin içine konursa o zaman hücre yavaş yavaş su kaybeder ve dış ortama su verir Bunun sonucu olarakhücre büzülür Bu olay hücre öz suyunun yoğunluğu ile dış ortamın yoğunluğu eşit olanakadar sürer Bu duruma plazmoliziz denir![]() Şekil 1 3: Bitki hücresinde plazmoliz olayıBu şekilde plazmolize uğramış hücre, saf suyun içine konursa su alarak eski haline döner Bu duruma da deplazmoliz denir![]() 1 2 3 3 Permeabilite(geçirgenlik)Hücrede belli maddelerin alınıp verilmesi onun hayatiyetinin temel fizyolojik olaylarındandır Bitki ve hayvan hücreleri zarları her maddenin geçmesine aynı derecede izinvermez İşte zarların belli maddeleri kendi içlerinden geçmelerini tayin eden bu özelliklerinepermeabilite (geçirgenlik ) denir Bazı zarlar her maddeyi geçirir Bunlara tam geçirgen zardenir Bitki ve hayvan hücrelerinin zarları ise her maddeyi geçirmez Bazı maddeler geçer,bazıları ise geçmez Bu zarlara da yarı geçirgen zar denir![]() 1 2 3 4 EkzosmozisProtoplazmik zarların geçirgenlik özelliği hücrenin hayatiyetiyle ilgilidir Hücrehayatiyetinin çeşitli sebeplerle zarar görmesi hücre zarının seçici geçirgenlik özelliğinin değişime uğramasına sebep olur Genel olarak hücrenin ölmesiyle geçirgenlik artar Hücrekofullarındaki maddeler dışarı çıkar Bu duruma ekzosmozis denir Örnek; kaynamakta olansuyun içine çiçek veya meyve atılırsa renkleri hemen suya geçer Oysa soğuk suda böyle birdurum görülmez Sıcak su bitkinin ölmesine sebep olmuş ve geçirgenlik artmıştır![]() 1 2 3 5 İyon BirikimiBitkiler için mineral tuzlarının önemi büyüktür Bazı mineral tuzları bitki hücresindeçok kullanılırken, bazı mineral tuzlarının çok az miktarı bitkinin yaşaması için yeterlidir ![]() Suyla birlikte alınan mineral tuzlarının hücrede fazla birikmeleri sakıncalı olabilir Ozmotikkurallara göre belli bir iyonun hücrede yoğunluğu dış ortamdakine eşit olunca alınması durur Ancak bazı iyonlar hücrede, içinde bulundukları ortamdan çok daha yüksekyoğunluğa kadar koful içinde birikir Bu durum hücrenin ozmotik basıncını artırır Buduruma iyon birikimi denir Örnek olarak lamaninaria verilebilir Deniz suyunda iyot oranı%0,0002’dir Denizde yaşayan lamaninaria bitkisinde ise iyot oranı %0 06’dır![]() Canlı olmayan hücrelerde iyon birikimi durur Bu nedenle olayın canlılıkla vedolayısıyla enerji isteyen özellik taşıdığı solunumla ilişkisi anlaşılmıştır İyon birikimi aktiftaşınma sayesinde gerçekleşir ![]() 1 2 3 6 İyon Antogonizmi (Zıtlaşma)Bitkinin yaşadığı ortamda birçok tuzların iyonları tek başlarına bulundukları zaman bitki için zehirli etkiler yaptıkları halde, aynı iyon başka bir iyonla birlikte bitkiye verildiğinde zehir etkisi görülmez Bu durumda ikinci iyon birincinin zehir etkisini ortadankaldırmış olur Buna iyon antogonizmi denir Örneğin, buğday fidelerine sodyum klorür vekalsiyum klorür ayrı ayrı verildiklerinde fidelerin gelişmediği görülür İki tuz belli oranlardakarıştırılıp verildiğinde ise fidelerin normal geliştiği görülmektedir ![]() 2 BİTKİLERDE SU KAYBI2 1 Transpirasyon (Terleme)Bitkilerde bitki yapısına alınan su, çeşitli hayat belirti ve faaliyetlerinde çok önemli rol oynar Bununla beraber alınan bu suyun büyük bir kısmının herhangi bir şekilde bitkidendışarıya verildiği de bilinmektedir Genellikle bitkilerde su kaybı diye bilinen bu olay suyunbitkilerden buhar halinde havaya verilişi veya sıvı halinde çıkışı şeklindedir ![]() Biliyorsunuz ki, havanın kurak ve nemli oluşuna göre değişen, belli bir su buharını emme kuvveti vardır Çamaşırların kuruması da havanın bu emme kuvveti sayesinde olur![]() Havanın emme kuvveti, nemli havada az olduğundan böyle havada çamaşırlar kurumaz ![]() Hâlbuki kurak havada havanın emme kuvveti fazla olduğu için çamaşırlar çabuk kurur İştehavanın emme kuvveti sayesinde bitkinin hava ile temasta olan kısımlarından su buharının dışarıya verilmesine transpirasyon (terleme) denir ![]() Transpirasyon olayı sadece fiziksel bir buharlaşma olayı değil, aynı zamanda bitkinin canlılığı ile ilgili fizyolojik bir olaydır Buharlaşma geniş yüzeyler üzerinde fazlaolduğundan, bitkilerde de yüzeylerinin geniş olması nedeniyle terleme öncelikle yapraklar tarafından yapılmaktadır Terleme sonucu bir miktar su kaybeden her yaprak hücresininyoğunluğu artar ve dolayısıyla emme kuvveti artmış olur Emme kuvveti artan yaprakhücreleri gövdenin iletim borularından su emer Böylece odun borularının üst kısımları ile altkısımları arasında su yüzey gerilimi bakımından ortaya çıkan değişiklik suyun yukarı doğru çekilmesini sağlar ve bunun sonucunda gövde kökten su emer Kökte yeniden topraktan sualabilecek duruma gelir ![]() 2 1 1 Traspirasyonda Stomaların RolüBildiğiniz gibi yaprak ve diğer organların dış yüzeyi, genel olarak kütikula ile örtülüdür Kütikuladan yapılan terleme çok azdır Transpirasyon temelde yapraklarıngenellikle alt yüzeyinde, bazen üst yüzeyinde, bazen de hem alt hem üst yüzeyinde bulunan stoma = gözenek adı verilen yapılarla olur Stomalar ayrıca bitkinin gaz alışverişini desağlar Stomalar çeşitli durumlara göre açılıp kapanarak terlemeyi ayarlar Bu suretle bitkininfazlaca su kaybına uğraması engellenir ![]() Şekil 2 1: Stomaların açılıp kapanmasıStomalar iki kapatma hücresi ile komşu hücrelerden oluşur Stoma hücreleri bolkloroplastlı olup, sırt çeperleri ince, karın çeperleri kalındır Kapatma hücreleri arasında delik bulunur![]() Bol kloroplastlı stoma hücreleri, ışıklı ortamda yoğun bir şekilde fotosentez yaparak glikoz sentezler Böylece stoma hücrelerinin ozmotik değerleri artarak komşu hücrelerdenstoma hücrelerine yoğun su girişi olur Bunun sonucunda artan turgor basıncı, stomahücrelerinin ince sırt çeperlerini gererek stomaların açılmasını sağlar Böylece gözenekboşluğundaki su buharı havaya verilir ![]() Stoma hücreleri karanlıkta fotosentez yapmadığından glikoz yoğunluğu düşerek ozmotok değerleri azalır Bu durumda stoma hücrelerindeki su, komşu hücrelere geçer Sukaybeden stoma hücresi büzülerek kapanır Bu da su buharı çıkışını durdurur![]() 2 1 2 Transpirasyonu Etkileyen EtmenlerTerlemeyi etkileyen etmenleri ikiye ayırarak inceleyebiliriz ![]() Genetik faktörler: Stomaların yapısı, bulundukları yerler, stomaların sayısı ve kütikula kalınlığı, yapraktaki tüy miktarı, yaprak alanı, yaprak hücrelerinin ozmotik basıncı genetik faktörler içinde yer alır ![]() Çevresel faktörler: Havanın nemi, rüzgâr, ışık ve ısı, topraktaki su miktarı çevresel faktörlerin içinde yer alır ![]() 2 1 3 Transpirasyonun ÖnemiTraspirasyonun bitkiler için önemini iki ana başlıkta toplayabiliriz ![]() Bitkiye devamlı su ve suda çözünmüş madde sağlamak Bitkinin aşırı ısınmasını engelleyerek şiddetli ışınım zararlarından bitkiyi korumak 2 2 Kök BasıncıKök hücrelerinin su yoğunluğu, toprağın su yoğunluğundan azdır Bu yoğunlukfarkından doğan ozmotik basınç nedeniyle topraktan kök hücrelerine yoğun su girişi olur ![]() Böylece suyla dolan kök hücrelerinden odun borularına doğru bir su basıncı oluşur Kökteoluşan bu kuvvete kök basıncı denir Bir bitkinin gövdesi, su emiliminin yüksek olduğuzamanlarda toprağa yakın bir yerden kesilirse bu bölgeden sıvı çıktığı görülür Bu sıvı kökbasıncının varlığını kanıtlar Kök basıncı, suyu en fazla 25–30 metre yükseğe çıkarabilir![]() 2 3 Bitkilerde Sıvı Halde Su KaybıBitkilerde su kaybı her zaman buhar halinde olmaz Bitkiler de azda olsa sıvı haldesu kaybeder Sıvı halde su kaybetme iki şekilde olur![]() 2 3 1 YaşarmaAçılan yaralardan (budama) kök basıncı etkisiyle sıvı olarak su kaybına yaşarma denir Bilhassa bağ budamada birçok kimsenin açıkça gördüğü bu olay kök basıncının suyuaşağıdan yukarıya itmesiyle belirir ![]() 2 3 2 Damlama (gutasyon)Kök basıncının suyu yukarıya doğru itmesi, doğal durumlarda bazı bitkilerin yapraklarında hidatot adı verilen özel yapılardan suyun damlacıklar halinde çıkmasına sebep olur Özellikle sabahın erken saatlerinde birçok bitkide gayet iyi görülebilen ve kökbasıncının etkisiyle beliren bu olaya gutasyon (damlama) denir ![]() Kısaca açıkladığımız damlama ve yaşarma olayları da kökün alınan suyun yukarıya çıkmasını sağlayan itici bir güce sahip olduğunu ispat etmektedir ![]() |
|
Bitki Metabolizması |
|
|
#2 |
|
Prof. Dr. Sinsi
|
Bitki Metabolizmasıtranspirasyona sıcaklık mı daha çok etki eder rüzgar mı |
|
Bitki Metabolizması |
|
|
#3 |
|
Prof. Dr. Sinsi
|
Bitki Metabolizmasıbiyologduygu Nickli Üyeden Alıntı transpirasyona sıcaklık mı daha çok etki eder rüzgar mı aSLında Buna GeneL Cevap Vermek YanLı$ oLur KanımCa ![]() ![]() Cevap VerebiLmek Için Bitkiyi, Yöreyi, MevSimi, Hava Durumunu Net BiLmek Gerekir![]() ![]() SıCakLık A$ırı FazLaySa Ya da Rüzqar Sert eSiyorSa Her Iki Durumda da Bitki ÖnLem aLmak Için StomaLarını KapataCaktır![]() ![]() InSan oLSa HanqiSi Için Kapadın Derdik![]() ![]() Ya da Hayvan oLSa Davranı$Larından AnLardık![]() ![]() Ama I$ Bitki oLunCa Yine de Net Cevabı Bende Merak Ettim ![]() ![]() Biraz Ara$tırarak Buraya Not Dü$erim![]() ![]() Eqer Net Cevabı Siz BuLurSanız Ve Buraya EkLerSeniz Sevinirim![]() ![]() ![]() EkLeme: Aynen Dediqim Gibiymi$ ![]() ![]() Konuda Uzman 2 HoCayLa Görü$tüm![]() ![]() KıyaS YapıLamaz DediLer![]() ![]()
|
|
|
|