3.1.1. ÇİÇEKLİ BİTKİLERİN TEMEL KISIMLARININ YAPISI VE GÖREVLERİ
Bitkisel Dokular
- Meristem Doku
- Uç Meristem: Kök ve gövdede büyüme noktalarında bulunur. Bitkide boyuna büyümeyi sağlar. Kökte büyüme bölgeleri kaliptra, gövdede ise koruyucu yapraklar tarafından korunur
- Yanal Meristem: Kök ve gövdenin yapısında bulunur. Bitkide enine büyüme ve kalınlaşmayı sağlar.
- Primer Meristem: Embriyonik dönemden beri bölünme yeteneğini kaybetmemiş hücrelerden oluşur. Kök ve gövdede uç kısımlarda bulunur.
- Sekonder Meristem: Bölünme yeteneğini kaybetmiş parankima hücrelerinin sonradan bölünme yeteneği kazanmasıyla oluşmuştur. Sekonder meristem kambiyum ve mantar kambiyumu olarak ikiye ayrılır. Kambiyum; kök ve gövdede iletim demetlerinin oluşması ve enine büyümede etkilidir. Mantar kambiyumu; bitkilerde kök ve gövdeyi örterek korunmasını sağlar.
- Temel Doku
Parankima hücreleri canlı, bol sitoplazmalı ve ince çeperlidir. Bitkinin her organında bulunur. Görevlerine göre dörde ayrılır.
- Özümleme Parankiması: Hücrelerinde bol miktarda kloroplast vardır. Fotosentez yapar.
- Depo Parankiması: Besin ve su depo eder.
- Havalandırma Parankiması: Hücreler arasındaki geniş boşluklarda havanın depolanmasını sağlar ve gaz alışverişine yardımcı olur.
- İletim Parankiması: İletim demetleri ve bitkinin diğer dokuları arasındaki madde alışverişini sağlar.
Bitkilerin genç gövdelerinde, çiçek ve yaprak saplarında, yaprağın orta damarında bulunur. Canlı ve çeperleri kalınlaşmış hücrelerden oluşur. Çarpma ve bükülmelere karşı bitkiye mekanik desteklik sağlar. Hücrelerde çeperlerinde selüloz ve pektin birikmesiyle kalınlaşma gerçekleşir.
Köşe kollenkimasında: Kalınlaşmalar hücrelerin sadece köşelerinde görülür.
Levha kollenkiması: Kalınlaşma çeper boyunca görülür.
3- Sklerenkima
Ölü hücrelerden oluşur. Hücrelerin çeperleri selüloz ve lignin birikmesiyle kalınlaşmıştır. Lignin birikimi esnekliğin kaybolmasına ve odunlaşmaya neden olur. Bitkiye desteklik sağlar.
Taş hücreleri: Tohum kabuklarında, şeftali gibi meyvelerin çekirdeklerinde bulunur.
Sklerankima lifleri: Keten, kenevir ve sarımsakta bulunur.
- İletim Doku
- Ksilem (Odun boruları)
- Floem (Soymuk boruları)
- Örtü Doku
Hücreleri tek sıralıdır ve aralarında boşluk bulunmaz. Bitkinin tüm yüzeyini kaplar. Otsu bitkilerde, odunsu bitkilerde yapraklarda ve genç kısımlarda bulunur. Canlı ve az sitoplazmalı hücrelerden oluşur. Hücreler kloroplast taşımadığı için fotosentez yapmaz. Epidermisin dışarı bakan kısmında su kaybını önleyen kütikula tabakası bulunur. Nemli ortam bitkilerinde kütikula tabakası ince, kurak ortam bitkilerinde ise kalındır. Kütikula yaprağın alt tabakalarına ışık girişini engellemez.
2- Perıdermis (Mantar Doku)
Çok yıllık bitkilerin kök ve gövdelerinin üzerinde bulunur. Hücreleri ölüdür. Epidermisin parçalanmasıyla peridermis oluşur. Bitkiyi mekanik etkilere karşı korur. Peridermiste lentisel (kovucuk) adı verilen açıklıklar vardır. Lentisel gaz alışverişini sağlar.
BİTKİLERDE TEMEL ORGANLAR
A.Kök
Bitkiyi toprağa bağlayarak, topraktan su ve suda çözünmüş minerallerin alınmasını sağlar.
Kaliptra: Kökün uç kısmını örter. Kök ucunu korur. Hücre bölünme bölgesi: Buradaki hücreler sürekli bölünürler. Büyüme konisi buradır.
Uzama bölgesi: Uç meristem tarafından oluşturulan hücreler hızla dikey olarak büyüyerek kökün uzaması sağlanır.
Olgunlaşma bölgesi: Yoğun olarak kök emici tüyleri bulunur. Su ve suda çözünmüş minerallerin emiliminde görevlidir.
- Gövde
Primer büyüme: Kök ve dalların uzamasıdır. Genç sürgünler oluşur.
Sekonder büyüme: Kök ve gövdenin kalınlaşmasıdır. Kambiyum ve mantar kambiyumu olmak üzere iki yanal meristem görev alır.
- Yaprak
3.1.2. BİTKİ GELİŞİMİNDE HORMONLARIN ETKİSİ
Oksin: Özellikle büyüme bölgelerindeki hücreler tarafından üretilir. Hücre bölünmesini hızlandırır.
Sitokinin: Kök uçlarında sentezlenir ve diğer organlara taşınır.
Giberalin: Gövde uzaması, yaprak büyümesi ve tohumunun çimlenmesinde etkilidir.
Etilen: Meyve olgunlaşmasında etkilidir.
Bitkilerde Hareket
Çevresel Faktörler: Sıcaklık, ışık, su, toprak, atmosferdeki gazlar, yer çekimi
3.2. BİTKİLERDE MADDE TAŞINMASI
- Kaynak hücrede fotosentez ya da nişastanın parçalanması sonucu glikoz oluşur.
- Kaynak hücreden floeme glikoz geçer. Floem hücrelerinde glikoz derişimi artar ve su derişimi azalır.
- Bunun sonucunda floem, çevre dokulardan ve ksilemden su alır, floem hücrelerinde sıvı basıncı artar.
- Bu sıvı basıncı floem özsuyunun aşağı doğru akmasını sağlar.
- Böylelikle glikoz fioemden havuz hücreye aktif olarak boşaltılır. Bunun sonucunda floemde glikoz derişimi azalır, su derişimi artar.
- Ozmozla floemdeki su tekrar ksileme geçer ve yukarı doğru taşınır.
Minerallerin Topraktan Alınması
Bitkinin köklerinde bulunan emici tüylerin ozmotik basıncı toprağa göre fazla olduğundan topraktan ve suda çözünmüş mineraller emici tüylerle alınır. Minerallerin topraktaki derişimi emici tüylerdeki derişiminden daha düşüktür. Bu nedenle mineraller emiği tüyler tarafından aktif taşıma ile alınır. Topraktan alınan su ve mineraller ksilem ile bitkinin diğer kısımlarına taşınır.
3.2.2. BİTKİLERDE SU VE MİNERALLERİN GÖVDE VE YAPRAKLARA TAŞINMASI
Kök Basıncı
Kök emici tüylerindeki su derişimi topraktaki su derişimine göre daha azdır. Kök emici tüylerindeki yüksek ozmotik basıncı kök basıncını meydana getirir. Kök basıncı sayesinde topraktan su emici tüylere geçer. Emici tüy hücrelerindeki su ozmotik basıncın daha yüksek olduğu ksilem hücrelerine geçer.Bir bitki köke ne kadar yakın kesilirse kesik yüzeydeki su miktarının da o kadar fazla olduğu görülür.
Kohezyon – Gerilim Teorisi
Yapraklarda fotosentez ve terleme ile su kaybedilmesi sonucu yaprak hücrelerinde ozmotik basınç artar. Bitkinin üst kısımlarında çekme(emme) kuvveti ortaya çıkar ve ksilemdeki su sütunu yukarı doğru çekilir. Suyun yukarı doğru çekilmesi kohezyon yardımıyla gerçekleşir. Kohezyon su moleküllerinin birbirine tutunma özelliğidir. Terleme-çekim kuvveti ve kohezyon suyun yükseklere taşınmasında en fazla kabul edilen görüştür.
3.3. BİTKİLERDE EŞEYLİ ÜREME
3.3.1. ÇİÇEĞİN YAPISI VE KISIMLARI
Çanak Yaprak: Çoğunlukla yeşil renklidir.
Taç Yaprak: Renkli ve koku salgılama özelliği olan kısımdır.
Tam Çiçek: Erkek organ, dişi organ, taç yaprak ve çanak yaprak bulunan çiçektir.
Eksik Çiçek: Erkek ya da dişi organlardan sadece birini taşıyan çiçektir.
Çiçekli Bitkilerde Üreme Hücrelerinin Oluşumu
- Erkek Organda Polen Oluşumu
- Dişi Organda Yumurta Oluşumu
Tozlaşma
Çiçekli bitkilerde; erkek organın başçığında meydana gelen polenin, dişi organın tepeciğine ulaşması sonucu gerçekleşen olaya tozlaşma denir. Çiçeğin erkek organın başçığında polen gelişimi meydana gelir ve gelişen polen kesesi patlar. Bu patlamanın ardından polenler canlı veya cansız tozlaştırıcılar aracılığı ile dişi organın tepeceğine ulaşır ve tozlaşmaya meydana gelir. İnsan eli ile oluşan tozlaşma, suni tozlaşma olarak bilinmektedir. Rüzgar vasıtası ile tozlaşan bitkilerde daha fazla polen üretimi olur. Fakat bu bitkilerde oluşan çiçekler çoğunlukla küçük ve gösterişsizdir. Polen sayısının fazla olması, tozlaşmayı kolaylaştırmaktadır. Su ile tozlaşan bitkilerin polenleri hava boşluklarına sahiptir. Bu sayede polenler suya batmadan taşınırlar.
3.3.2. ÇİÇEKLİ BİTKİLERDE DÖLLENME, TOHUM VE MEYVE OLUŞUMU
– Döllenme
Dişi organın tepeciğine ulaşan polenler tepecikten salgılanan yapışkan salgı sayesinde buraya tutunur ve çimlenmeye başlar. Polenin yapısında bulunan tüp çekirdeği polen tüpünü oluşturur. Polen tüpü aşağı doğru büyürken, üretken çekirdek bir mitoz geçirir ve iki sperm çekirdeğini oluşturur. Polen tüpü tohum taslağının mikropil denilen açıklığına geldiğinde patlar. Sperm çekirdekleri embriyo kesesine geçer. Burada çifte döllenme olayı gerçekleşir.
- Tohum Oluşumu
Endosperm: Embriyoyu çimlenmeye kadar besler.
Embriyo: Zigotun mitoz geçirmesi sonucu oluşur.
- Meyve Oluşumu
3.3.3. DORMANSİ VE ÇİMLENME
– Dormansi
Tohum oluşumunun son evresinde tohum içerisinde su oranı %15’in altına düşmektedir. Bu miktarın azalması ile embriyo gelişimi durur ve çimlenmeye kadar dormansi, yani uyku hâli durumunda kalır. Dormansi süresinde metabolik hız oldukça yavaşlar ve embriyo büyümez.
– Çimlenme
Tohumdaki olgunlaşan embriyonun uygun çevre koşullarında yeni bir bitkiyi oluşturmak için tohumun kabuğunu çatlaması ile dışarı çıkmasına çimlenme denir. Çimlenmenin olabilmesi için ortamda yeterli miktarlarda su, oksijen ve uygun sıcaklık olmalıdır. Bu koşullarda osmoz ile su alımı yapan tohum hacimce büyür ve kabuğun çatlaması meydana gelir. Su alınması ile birlikte metabolik değişiklikler başlar. Su ile genişleyen tohumun kabuğu çatlar. Sonrasında ise enzimler; besin doku ve çenekteki besin maddelerini sindirir. Besin maddeleri sayesinde embriyo yeterli enerjiye kavuşur.
– Çimlenmeye Etki Eden Çevresel Faktörler
Tohumun çimlenmesi söz konusu olduğunda çevresel ve genetik faktörler etkilidir. Çevresel faktörlerinden en önemlileri; su, sıcaklık ve oksijendir. Bazı bitkilerin tohumlarının çimlenmek için ışığa ihtiyacı vardır.
Sıcaklık: Bitki tohumları uygun bir sıcaklık aralığında çimlenmektedir. Sıcaklık, enzim çalışma hızı ve tohumun su alması sırasında etkilidir. Çimlenme için kalan koşulların uygun olması çimlenme için yeterli değildir; minimum sıcaklığın altında ya da maksimum sıcaklığın üstünde çimlenme olmaz. Sıcaklığın düşük olduğu ortamlarda çimlenme yavaştır. Çimlenme için uygun olan sıcaklık, bitkinin türüne göre farklılık göstermektedir.
Su: Tohum çimlenmesi için bulunan ortamda yeterli miktarda su olmalıdır. Tohum içerisine alınan su, metabolik faaliyetleri hızlandırır ve enzim faaliyetleri başlar. Yeteri kadarın suyun bulunduğu ortamda tohum çimlendir ve gelişir. Ayrıca su, çimlenmeye gerekli olduğu kadar bitkinin büyümesi için de gereklidir.
Oksijen: Çimlenme gerçekleşirken metabolik faaliyetler meydana gelir ve bu faaliyetler için enerji gereklidir. Embriyo gelişiminde ihtiyaç olan enerji, çeneklerde bulunan besinlerin oksijenli solunum yoluyla parçalanması sonucu açığa çıkar. Ortamda yeterli oksijen olmadığı durumlarda çimlenmenin süresi uzar ya da çimlenme gerçekleşmez. Ayrıca çimlenme sırasında su miktarı fazla ise oksijen alınamaz ve çimlenme durur.
ÜNİTE 2 - CANLILAR VE ÇEVRE
1 KONU - CANLILAR VE ÇEVRE
Bir ekosistem içerisinde ; temel olan iklim, su, sıcaklık, ışık, ortamın pH’ı, mineraller ve toprak gibi cansız etmenlerle üretici, tüketici, ayrıştırıcılar gibi canlı etmenler etkilidir. Türkiye’de canlı çeşitliliğinin fazla olması, farklı çevre ortamlarının çokça olmasına kaynaklanmaktadır.
Bütün canlılar, yaşadıkları çevreyle sürekli etkileşim halindedir. Bir ağaç, köklerinden en tepedeki yaprağına kadar üstünde pek çok canlı barındırmaktadır ve birçok canlı için de besin kaynağı oluşturmaktadır. Bu durum canlı çevre ile ağacın etkileşimine örnektir. Ağaç ayrıca havadaki oksijen-karbonhidrat dengesini korumada ve toprak oluşumunda da görev yapmaktadır. Bu durum ise cansız çevre ile etkileşime örnektir.
Canlılar ve çevre ile etkileşimleri, madde döngülerini ve ekosistem içerisindeki besin zincirlerinin devamlılığını sağmaktadır. Fosil yakıtların kullanımı, aşırı tüketme, hızlı nüfus artışı, sanayileşme gibi durumlar ile çevre kötü bir hale gelmektedir. Dünyadaki çevre şartlarına göre de canlıların nesli tükenmekte ve doğal yaşam alanları bozukluklar göstermektedir. Sürdürülebilir bir çevre için insanlarda çevre bilincinin artması ve en kısa sürede bu konuda tedbir alınmalıdır.
4.1.1. ÇEVRE ŞARTLARININ GENETİK DEĞİŞİMLERİN SÜREKLİLİĞİNE OLAN ETKİSİ
Her tür karakteristik bir yapıya sahiptir. Bu karakteristik özelliklerden faydalanılarak canlılar arasında sınıflandırmalar yapılmıştır. Aynı tür içerisinde bulunan bireylerde görülen bu karakteristik farklılıklara varyasyon adı veriliyor. Varyasyonlar çevrenin etkisiyle kalıtsal olarak da gerçekleşebilir kalıtsal olmadan da gerçekleşebilir. Kalıtsan olmayan varyasyonlarda genler bir değişikliğe uğramasa da genlerin işleyişinde bir değişiklik meydana gelmektedir. Bu varyasyon sadece bireyi etkiler, bireyin yavrularına aktarılmaz. Beslenme, ortamın sıcaklığı, ışık miktarı, mekanik etkiler ve kimyasal maddeler kalıtsal olmayan varyasyona sebep olabilir. Spor yapan birinin kaslarının gelişmesi, güneşin derinin rengini koyulaştırması, aşırı beslenmeden kaynaklanan obezite, kaza sonucu meydana gelen doku ve organ kayıpları yavru bireylere aktarılmaz. Mesela sıcaklık etkisiyle çuha çiçeği farklı renklerde çiçe açar. 25 – 35 ⁰C’de beyaz renkteyken 15 – 25 ⁰C’de kırmızı renkte çiçek açar.
4.1.2. TARIM VE HAYVANCILIKTA YAPAY SEÇİLİM UYGULAMALARI
Bir popülasyonda kalıtsal varyasyonların gerçekleşmesiyle değişen ortam koşullarına daha dayanıksız veya dayanıklı bireyler oluşabilir. Doğal seçilim, belli kalıtsal özellikleri olan bireylerin bu özellikler sebebiyle diğer bireylere göre yaşama ve üreme olasılıklarının daha yüksek olmasına verilen isimdir. Doğal seçilim ile ortaya çıkan değişim süreci ise adaptasyonu oluşturmaktadır. Adaptasyon bir canlının belli bir çevrede üreyebilme, hayatta kalma şansını artıran kalıtsal özellikleridir. Adaptasyon; korunma, davranışsal, yapısal ve taklit etme olabilir. Bireylerin belli özellik taşıyanlarını çevre şartları ön plana çıkarır.
Ortam ve iklim koşulları hayvanlar için bazen besin bulma şansını azaltabilir. Böyle bir durumda bazı hayvanlarda kış uykusu bazılarında ise göç etme görülür. Bir popülasyondaki canlılarda insanlar tarafından seçilen bazı özeliklerin nesiller boyunca aktarılmasını sağlamaya yapay seçilim denir.
Yapay seçilim; bazı hayvan, bitki ve bakteri türleri içerisinde uygulanmaktadır. Bakteriler de yapay ve doğal seçilime uğrayabilir. Kısa sürede çoğalan, hızlı mutasyon geçiren ve çok fazla çeşide sahip olan bakterilerde değişen ortam koşullarına uygun özelliklere sahip olmayanların sayısı azalmaktayken, değişen ortam koşullarına uygun özelliklere sahip olanların sayısı artmaktadır.