Kök Basıncı – Bitkilerde Beslenme Ders Notları

Konu çalışmalarını tamamladıktan sonra, zaman zaman notlarına ve formüllere bakmaya ihtiyaç duyabilirsin. Tekrar yaparken ya da soru çözerken notlara göz atmak ve gerekli ipuçlarını almak, öğrenme aşamasında sana epey yardımcı olacaktır. Kunduz ekibi olarak, alanında uzman eğitmenlerimizin de desteğiyle, her konuda mutlaka görmen gereken ipuçlarını, formülleri, ders notlarını senin için derliyoruz!? Bu yazımızda Mikro ve Makro Elementler, Kök Emici Tüy Hücreleri, Nodül, Mikoriza, Su ve Mineralin Taşınması, Kılcallık, Kök Basıncı, Terleme Çekim Teorisi, Bitkilerde Terleme, Stoma Hücreleri hakkında bilmen gerekenler ile Bitkilerde Beslenme ve Bitkilerde Madde Taşınması konusuna ait soruları çözerken işine yarayacağını düşündüğümüz ipuçları yer alıyor. Umarız bu notlar sana yardımcı olur. İyi okumalar!

???

Bitkilere güneş ışığı ve gerekli mineraller verildiğinde, normal büyüme için gerekli tüm bileşikler sentezlenebilir.

Minerallerin bitiler tarafından alınabilir hale dönüşmesi topraktaki mikroorganizmaların falaliyeti, toprağı havası ve sıcaklığı bgibi birçok faktöre bağlıdır.

Besin tuzları çeşitli elementlerden oluşur. Bitkilerin büyümesi için yaşamsal öneme sahip elementlere mutlak gerekli (elzem) element denir.

Makro ve Mikro Elementler – Minimum Kuralı

• 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 kuralı denir.

Su ve Mineral Adaptasyonları

Topraktaki su ve minerallerin bitkiye geçmesini kolaylaştıran adaptasyonlar:

1. Kök emici tüy hücreleri: Epidermis hücrelerinin toprak içine doğru uzantılardır. Toprak parçacıkları ile kkün temas yüzeyini arttırır. Yapılan araştırmalar en hızlı ve en fazla su alımının kök emici tüy bölgesinde olduğunu göstermiştir.
2. Nodül: Yer fıstığı, fasulye, yonca gibi balagillerin köklerinde azot bağlayıcı bakterileri blunduran hücrelerden oluşmuş şişkinlikler, yumrulardır. Bitkiler bakterilerin tutuğu 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 ve bu işlemi gerçekleştirebilmeleri için toprakta kullanılabilir azot miktarının 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 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.

Bitkilerde Su ve Mineralin Taşınması

Damarlı bitkilerde su ve mineraller iletim doku elemanları olan ksilem (odun boruları) ile taşınır. Köklerden 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 tüyleri 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 gerçekelşir. Aktif taşıma için gerekli ATP enerjisi emici tüylerin mitokondrilerinden sağlanır.

???

Su Taşıma Mekanizmaları: Kılcallık – Kök Basıncı – Terleme Çekim Teorisi

Bitkilerde suyun ksilemde taşınması:

1. Kılcallık
2. Kök Basıncı
3. Telreme – Çekim Teorisi olmak üzere 3 mekanizma ile açıklanmaktadır.

Kılcallık

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.

Kök Basıncı

Kökteki ozmotik basınç artışına bağlı olarak topraktan köke su çeken ve suyun odun borularında yükselmesini sağlayan itici kuvvettir. Bu iici kuvet, 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.

Terleme

Terleme, bitkinin buhar şekilnde 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 kopmaya 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

Suyun taşınma hızını arttıran faktörler:

• Işık şiddetinin artması
• Rüzgar şiddetinin arması
• Sıcaklığın artması
• Işığın dalga boyu
• Topraktaki su miktarının artışı
• Havanın emme kuvvetinin artışı

Topraktaki su miktarının ve havadaki nemin yüksek; bitkide terlemenin düşük olduğu zamanlarda köklerden giren su, kök basıncının etkisiyle yapraklardaki hidatotlardan su damlaları halinde dışarı atılır. Bu olaya damlama (glutasyon) denir.

Damlama nemli ikli şartlarında yetişen bitkilerde görülür. İlkbaharda sabahın erken saatlerinde çimen, domates, çilek vb bitkilerin yaprak kenarlarında su damlacıları halinde damlama görülür

Gutasyonu “çiğ” ile karıştırmamak gerek. Çiğ, yaprağın kenar ve ucunda değil; üst yüzeyinde oluşur.

Terlemenin büyük bir bölümü (yaklaşık %90) stoma ile gereçekleşirken, geri kalanı ince olan kutikuladan yapılmıştır.

Terlemenin stomalarda fazla olmasının sebebi; hem mezofil hücrelerinin nemli olması hem de CO₂ girişi için stomaların açık olması, hava lie temas eden su moleküllerinin buharlaşmasına yol açmasıdır.

Terlemenin bitkiye sağladığı avantajlar:

• Isıyı ayarlar.
• Boşaltımı sağlayarak su dengesini ayarlar.
• Topraktan su ve mineral alımını 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 olmalıdır.

Terlemeyi etkileyen bitkinin anatomik özellikleri:

• Yaprak yüzeyinin genişliği
• Kutikula kalınlığı
• Stoma sayısı ve yapraktaki konumu
• Yapraktaki tüy miktarı
• İletim demetlerinin sayısı ve gövdedeki dağılımı

Terlemeyi etkileyen çevresel faktörler:

1. Havanın nemi: Havanın nemi arttıkça terleme azalır.
2. Rüzgar: Rüzgar şiddetinin artması terlemeyi arttırır. Rüzgar atmosfer basıncını azalttığı ve yaprak yüzeyindeki suyu uzaklaştırdığı için terleme hızını arttır.
3. Sıcaklık: Sıcaklığın aşırı derece artması terlemeyi önce arttırır, sonra da azaltır.
4. Işık şiddeti: Belirli bir oran kadar artışı terlemeyi arttırır.
5. Stoma hücrelerindeki CO₂ miktarı: CO2 miktarının artması terlemeyi azaltır.
6. Atmosferdeki CO₂ miktarı: Belirli bir orana kadar artış terlemeyi arttırır. Sonra sabit kalır.

Terleme hem gündüz hem gece gerçekleşir. Terlemehızı geceye göre gündüz daha fazladır.

Stoma Hücreleri

Stoma Hücreleri = Bekçi Hücreleri = Kilit Hücreleri

Stomalar epidermis hücrelerinin farklılaşmasıyla oluşur. Stomalarda kloroplast bulunur. Fotosentez yapar. Geçici olarak nişasta depo edebilir.

Bekçi hücrelerinin stoma açıklığına bakan çeperleri kalın, epidermis hücrelerine bakan çeperi ise incedir. Çeperlerdeki bu kalınlık farkı, stomanın açılıp kapanmasında önemli rol oynar.

Stomaların Açılması

Stomaların açılıp kapanmasını sağlayan temel faktör stoma bekçi hücrelerindelki turgor basıncı değişiklikleridir.

Stomaların açılmasında fotosentezin etkisi:

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 hücrelerindeki turgor basıncı artar. Stoma açılır.

Stomaların açılmasında K+ etkisi:

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.

Stomaların açılmasında pH etkisi:

1. Gündüzleri fotosenteze bağlı olarak kilit hücrelerindeki CO2 miktarı azalır.
2. CO2’si azalan kilit hücrelerindeki pH yükselir.
3. pH’ın yükselmesi kilit hücrelerindeki nişastanın glikoaz dönüşümünü sağlar. (Hidroliz)
4. Glikozu dolayısıyla ozmotik basıncı artan kilit hücreleri komşu epidermis hücrelerinden su alır.
5. Kilit hücrelerindeki turgor basıncı artar. Stoma açılır.

Stomaların açılmasında solunumun etkisi:

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.

Stomaların Kapanması

Stomaların kapanmasında K+ etkisi:

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.

Stomaların kapanmasında pH etkisi:

1. Geceleri solunuma bağlı olarak kilit hücrelerindeki CO2 miktarı artar.
2. CO2’si artan kilit hücrelerindeki fosforilaz enzimini ters yönde çalıştırır ve nişasta sentezi gerçekleşir.
3. Glikozun azalması kilit hücrelerindeki ozmotik basıncı düşürür.
4. Nişasta sentezi ile oluşan su komşu epidermis hücrelerine gönderilir.
5. Kilit hücrelerindeki turgor basıncı azalır. Stoma kapanır.

Bir bitkiyi küçük karanlık bir odada tutsak bile stomalar açılıp kapanarak günlük ritimlerini sürdürürler. Bu durum bekçi hücrelerindeki içsel saat ile düzenlenir.

Topraktaki su miktarı yetersiz olursa gündüz açık olmas gereken stomalar kapanır. Bitkiler su kıtlığı çekince mezofil hücrelerinde absisik asit hormonu üretilir. Bu hormon, bekçi hücrelerine stomaların kapatılması için uarı gönderir. Böylece bitkinin su kaybı önlenmiş olur.

Basınç – Akış Teorisi

Bitkilerde fotosentezle üretilen organik ürünler, bitkinin tüm bölümlerine floemle taşınır. Floemdeki taşıma, ksileme göre daha yavaştır. Floemde taşıma çift yönlüdür. Fotosentez sonucu oluşan glikoz, amino asit gibi orgaik moleküller yapraklardan köke doğru taşınırken; köklerde sentezlenen amino asit ve diğer azotlu organik moleküller kökten yapraklara doğru taşınır.

Organik moleküllerin soymuk borularında taşınması basınç – akış teorisi ile açıklanır.

• Kaynak hücre: Yapraktaki fotosentez yapabilen hcrelerdir.
• Havuz hücre: Kök ya da meyvede organik besinlerin depoladığı hücrelerdir.

Basınç Akış Teorisi:

1. Kaynak hücreden ya da arkadaş hücelerinden floeme aktif taşıma ile şeker yüklenir
2. Bu durum floem hücrelerinin ozmotik basıncını arttır.
3. Floem hücreleri çevre dokuladan ve ksilemden osmozla su alır.
4. Su geçişi floem hücrelerinde sıvı basıncının artmasına neden olur.
5. Artan sıvı basıncının (hidrostatik basınç) etkisi ile şekerler aşağı doğru akar.
6. Floemdeki şekerler havuz hücreye verilir.
7. Şeker derişiminin azalması ile su flomden çıkarak ksileme geçer ve havuzdan kaynağa geri döner.

???

Şimdi Bitkilerde Beslenme – Kök Basıncı soru çözümlerine devam edebilirsin!

Bitkilerde Madde Taşınması ve Beslenme konusunda bolca soru çözerek pratik yapabilirsin. Bitkilerde Madde Taşınması ve Beslenme konusu, Biyoloji dersi için temel konulardan biri olduğu için iyice pekiştirmen önemli. Mikro ve Makro Elementler, Kök Emici Tüy Hücreleri, Nodül, Mikoriza, Su ve Mineralin Taşınması, Kılcallık, Kök Basıncı, Terleme Çekim Teorisi, Bitkilerde Terleme, Stoma Hücreleri gibi alt başlıklar pek çok bilgi ve kavram içeriyor. Bu da daha çok soru tipini barındırdığı anlamına gelir. Bu konudan direkt soru gelebildiği gibi, farklı konuların da içinde sıkça geçtiğini görüyoruz. Ders Biyoloji olunca, bu kavramlar, her zaman karşımıza çıkabilir! TYT Biyoloji ve AYT Biyoloji testlerinde de sıklıkla sorulması tercih edilen konulardan biri.

Bilgileri, tanımları ve önemli ipuçlarını öğrendikten sonra, soruların içinde nasıl yer aldığını görmen gerekli. Biyoloji Konu Anlatımı videolarımıza göz attıktan sonra, kendi kaynaklarına ek olarak MEB Kaynaklarını da incelemen faydalı olabilir. TYT ve AYT Biyoloji dersindeki netleri yükseltmedeki anahtar, konu çalışmalarını tamamladıktan sonra bolca soru çözmek ve yapılamayan soruların doğrusunu öğrenmek.