Bitkilerde Yönelme Hareketleri
Bitkiler kökleriyle toprağa bağlı oldukları için hayvanlar gibi aktif olarak yer değiştiremez. Buna rağmen çevrelerindeki ışık, su, kimyasal maddeler ve yer çekimi gibi uyaranları algılayarak büyüme yönlerini değiştirebilir. Uyaranın yönüne bağlı olarak gerçekleşen bu büyüme hareketlerine tropizma (yönelim) denir.
Yönelme hareketleri bitkinin yaşamını sürdürebilmesi açısından önemlidir. Sürgünlerin ışığa ulaşması fotosentezi desteklerken köklerin toprağın derinliklerine, suya ve uygun kimyasal maddelerin bulunduğu bölgelere doğru gelişmesi bitkinin su ve mineral gereksiniminin karşılanmasına ve toprağa tutunmasına yardımcı olur.
Yer Çekimine Yönelme
Bitkinin kök ve sürgünleri yer çekimi uyaranına farklı yönlerde tepki verir. Bir tohum toprağa hangi konumda düşerse düşsün çimlenme başladıktan sonra kök genellikle yer çekimi yönünde, sürgün ise yer çekiminin ters yönünde büyür.
- Kökün yer çekimi yönünde büyümesi: Pozitif geotropizma
- Sürgünün yer çekiminin ters yönünde büyümesi: Negatif geotropizma
Kökün aşağı doğru gelişmesi bitkinin toprağa tutunmasını ve su ile minerallere ulaşmasını kolaylaştırır. Sürgünün yukarı doğru büyümesi ise yaprakların ışığa ulaşmasına katkı sağlar. Böylece aynı çevresel uyaran, farklı görevleri olan bitki organlarında farklı yönlerde büyüme oluşturabilir.
Oksin ve Yönelme Hareketleri
Bitkilerde yönelme hareketlerinin düzenlenmesinde oksin hormonu önemli rol oynar. Oksin özellikle sürgün ucunda üretilir ve büyümenin gerçekleştiği bölgelere doğru taşınır. Bitkinin farklı organları oksin miktarına aynı şekilde tepki vermez.
Ders kitabında vurgulandığı gibi yüksek oksin konsantrasyonu sürgün uçlarında ve gövdede büyümeyi desteklerken kökte büyümeyi yavaşlatabilir veya durdurabilir. Kök ve gövdenin oksine farklı tepkiler vermesi, bu organların yer çekimine karşı farklı yönlerde büyümesine katkı sağlar.
Işığa Yönelme ve Asimetrik Büyüme
Bir bitki sürgünü tek yönden ışık aldığında oksin gövdenin iki tarafına eşit dağılmaz. Oksin, ışığın daha az ulaştığı tarafta daha fazla birikir. Sürgün hücrelerinde oksin hücre uzamasını teşvik ettiği için gölgede kalan taraftaki hücreler daha fazla uzar.
Gövdenin iki tarafında farklı miktarda uzama gerçekleşmesine asimetrik büyüme denir. Gölgeli tarafın daha fazla uzaması sonucunda sürgün ışığın geldiği tarafa doğru kıvrılır. Bu olay pozitif fototropizma örneğidir.
Süreç şu şekilde özetlenebilir:
Tek yönden ışık → oksinin az ışık alan tarafta daha fazla birikmesi → bu taraftaki hücrelerin daha fazla uzaması → asimetrik büyüme → sürgünün ışığa yönelmesi
Koleoptil Deneylerinden Elde Edilen Temel Sonuçlar
Bitkilerin ışığa yönelme mekanizmasının anlaşılmasında tahıl fidelerinin genç sürgünlerini örten koleoptil yapılarıyla yapılan deneyler önemli olmuştur. Bu deneyler yönelmenin yalnızca ışığın varlığına değil, ışığın algılanması ve büyümeyi düzenleyen kimyasal sinyalin taşınmasına bağlı olduğunu göstermiştir.
Koleoptil deneylerinden elde edilen temel sonuçlar şunlardır:
- Işık, koleoptilin uç kısmında algılanır.
- Koleoptil ucundan alt bölgelere büyümeyi etkileyen kimyasal bir sinyal taşınır.
- Bu kimyasal sinyalin taşınmasına izin veren jelatin kullanıldığında yönelme devam ederken mika kullanılması sinyal geçişini engelleyebilir.
- Koleoptil ucundan agar bloğa geçebilen büyüme düzenleyici madde oksin olarak adlandırılmıştır.
- Oksinin koleoptilin iki tarafında eşit olmayan biçimde bulunması, hücrelerin farklı miktarda uzamasına ve yönelmenin ortaya çıkmasına neden olur.
Bu deneyler ayrıca oksinin sentezlenmesi için ışığın zorunlu olmadığını; ışığın asıl olarak yönelmenin oluşacağı doğrultunun belirlenmesinde etkili olduğunu gösterir.
Yönelmenin Bitki İçin Önemi
Bitkiler çevresel uyaranlara verdikleri yönelme tepkileri sayesinde yaşam için gerekli kaynaklara daha etkili biçimde ulaşabilir. Işığa yönelen sürgünler fotosentez için uygun koşullardan yararlanırken köklerin yer çekimi, su ve kimyasal maddelere verdiği yönelim tepkileri su ve mineral alımını destekler.
Bu nedenle bitkilerde yönelme, yalnızca bir organın eğilmesi değil; uyaranın algılanması, kimyasal düzenleme ve farklı büyüme hızlarının birlikte oluşturduğu bir tepki mekanizmasıdır.
Konuyu Toparlayalım
- Uyaranın yönüne bağlı büyüme hareketleri tropizma olarak adlandırılır.
- Kök yer çekimi yönünde büyüyerek pozitif geotropizma, sürgün ise yer çekiminin ters yönünde büyüyerek negatif geotropizma gösterir.
- Oksin, bitkilerin ışığa ve yer çekimine verdiği yönelme tepkilerinde önemli rol oynar.
- Tek yönden ışık alan sürgünde oksin az ışık alan tarafta daha fazla birikir ve burada hücre uzamasını artırır.
- İki taraftaki farklı büyüme hızı asimetrik büyümeye, asimetrik büyüme de sürgünün ışığa doğru yönelmesine neden olur.
- Koleoptil deneyleri ışığın uç bölümde algılandığını ve büyümeyi etkileyen kimyasal bir sinyalin aşağı doğru taşındığını ortaya koymuştur.
Kendini Değerlendir
- Bitkilerde yönelme hareketleri neden önemlidir?
- Kök ve sürgünün yer çekimine verdiği tepkileri karşılaştırınız.
- Pozitif ve negatif geotropizma ne demektir?
- Oksinin sürgün ve kökteki etkileri neden aynı değildir?
- Tek yönden ışık alan bir sürgünde oksinin dağılımı nasıl değişir?
- Asimetrik büyüme bitkinin ışığa yönelmesini nasıl sağlar?
- Koleoptil deneyleri ışığın algılandığı bölge hakkında hangi sonucu ortaya koymuştur?
- Mika ve jelatin kullanılan koleoptil deneylerinin sonuçları kimyasal sinyalin taşınması hakkında ne gösterir?
