BİTKİSEL DOKULAR
Yüksek yapılı bitkilerdeki dokular; sürgen (meristem) doku ve değişmez doku olmak üzere iki grupta incelenir.
A. SÜRGEN (MERİSTEM) DOKULAR
Meristem dokunun kökeni embriyodur.
Özellikleri :
Devamlı bölünme yeteneğine sahip hücrelerden oluşur.
Gelişme ve farklılaşmayı sağlarlar.
Bitkide enine kalınlaşma ve boyuna uzamayı sağlarlar.
Hücreleri; canlı, küçük, ince çeperli, bol sitoplazmalı, büyük çekirdekli ve çok küçük kofulludur.
Hücreler arası boşluklar yoktur. Meristem hücrelerinde mitoz bölünme hızlıdır ve aynı zamanda hormon üretirler.
1. Birincil (Primer) Meristem
Bitkiyi meydana getiren ve bitkinin ömrü boyunca bölünme özelliğini kaybetmeyen meristeme denir. Primer meristem, yüksek yapılı bitkilerde kök, gövde ve dallarda yoğunlaşmıştır. Kök ve gövde uçlarındaki bu bölgelere büyüme noktaları denir.
Şekil : Kök ve Gövde Ucunda Meristem
2. İkincil (Sekonder) Meristem
Değişmez doku hücrelerinin, hormonların da etkisiyle sonradan bölünme özelliği kazanmasıyla meydana gelen dokudur. İkincil meristeme örnek olarak, kök ve gövdenin enine büyümesini sağlayan kambiyum ile mantar meristemi (fellojen) verilebilir.
Büyüme noktalarında (uç meristemler)bulunan meristemker kökle kalipta ile gövdede ise tomurcuk pullarıyla korunmaktadır
B. DEĞİŞMEZ (BÖLÜNMEZ) DOKULAR
Birincil (primer) ve ikincil (sekonder) meristem dokular, özelliklerini kaybederek veya farklılaşarak bölünmez (değişmez) dokuları meydana getirirler.
1. Parankima (Temel Doku)
Bitkilerde diğer doku ve organların arasını doldurur. Dokuyu meydana getiren hücreler canlı, ince zarlı, bol sitoplazmalıdır. Kofulları küçük ve az sayıdadır.
a. Özümleme Parankiması : Yeşil bitkilerin yapraklarında, genç gövde ve dallarında bulunur. Sitoplazmalarında çok sayıda kloroplast vardır ve organik besin sentezi yaparlar.
b. Havalandırma Parankiması : Oksijen oranının az olduğu ortamlarda yetişen bitkilerin kök ve gövdelerinde bulunur. Hücrelerinin arasında biriken havayı solunumlarında kullanırlar. Bataklık ve su bitkilerinde hava alma ihtiyacını karşılarlar.
c. İletim Parankiması : Özümleme parankimasıyla iletim demetleri arasında bulunur. Bu iki doku arasında besin maddesi taşınmasında görevlidirler.
d. Depo Parankiması : Bitkilerin kök, gövde, tohum ve meyvelerinda bulunur. Örnek : Kaktüste su, cevizde yağ, pancarda şeker, buğdayda nişasta depo eder.
2. Koruyucu Dokular
Bu dokunun hücreleri aralıksız dizilmiş ve klorofilsizdir. Koruyucu dokular epidermis ve periderm olmak üzere ikiye ayrılır.
a. Epidermis : Bitkinin genç bölgelerinin ve yapraklarının üzerini örten çoğunlukla tek tabakalı bir dokudur.
b. Periderm : Bitki yaşlandıkça epidermis iç ve dış etkilerle parçalanır. Bunun yerini periderm denilen mantar doku alır.
3. İletim Dokusu
Bitkilerde maddelerin taşınmasını gerçekleştiren dokudur. İletim dokusu, yapısı ve görevi bakımından ksilem (odun borusu) ve floem (soymuk borusu) olmak üzere iki kısımdan meydana gelir.
a. Odun (Ksilem) Demeti
Dört ayrı hücre çeşidinden oluşur. Bunlar trake, trakeit, ksilem parankiması ve ksilem sklerenkimasıdır. Ksilem (odun borusu) hücreleri ölüdür. Madde taşınması köklerden yapraklara doğru tek yönlüdür.
Şekil : Odun Borularının Oluşumu ve Yapısı
Su ve suda çözünmüş inorganik maddelerin taşınmasını gerçekleştirir. Madde taşınması hızlıdır. Trake ve trakeit hücrelerinden meydana gelir. Bitkinin odun kısmını meydana getirir.
b. Soymuk (Floem) Demeti
Hücreleri canlıdır. Buradaki hücrelerden kalburlu borular çekirdeksizdir. Fotosentez ürünlerinin yapraklardan diğer kısımlara ve köklerde sentezlenen amino asit gibi organik maddelerin yapraklara taşınmasını gerçekleştirir. İki yönlü madde taşınması görülür. Madde taşınması yavaştır.
Kalburlu borular, arkadaş hücreleri, floem parankiması ve floem sklerenkiması hücrelerinden meydana gelir. Bitkinin kabuk bölgesinde daha çoktur.
Şekil : Soymuk Borularının Oluşumu ve Yapısı
4. Destek Doku
Bitkilerin şeklinin korunmasını ve dış etkilere karşı dayanıklılık sağlar. Otsu bitkiler ile odunsu bitkilerin büyümekte olan genç kısımlarında diklik ve sertlik destek dokuyla değil turgor basıncı ile sağlanır.
a. Pek Doku (Kollenkima) : Hücreleri canlıdır. Büyümekte olan genç bitkilerde, yapraklarda, çiçeklerde ve meyve saplarında bulunur.
b. Sert Doku (Sklerenkima): Hücreleri ölü olup çeperleri lignin ve selüloz birikmesiyle kalınlaşmıştır. Sitoplazmaları ve çekirdekleri yoktur. Sklerenkima lifleri ve taş hücreleri olmak üzere iki çeşidi vardır. Kalın çeperli sklerenkima lifleri çok sağlamdır, aynı kalınlıktaki çelik teller kadar yük kaldırabilirler. Taş hücrelerinin sklerenkima liflerinden farkı boylarının uzun olmaması ve yaklaşık olarak boylarının enlerine eşit olmasıdır. Bu hücrelere bitkinin kabuğunda, meyve ve tohumlarında çok sık rastlanır. Armut ve ayvanın meyvelerindeki sert hücreler taş hücreleridir.
5. Salgı Dokusu
Salgı dokusunun hücreleri; bol sitoplazmalı, iri çekirdeklidir ve devamlı canlı kalırlar.
Salgı maddelerinin bitkilere çok önemli faydaları vardır.
Reçine ve tanen gibi maddeler bitkiyi parazitlerden çürümekten ve sıcaklıktan korur.
Isırgandaki yakıcı tüyler korunmayı sağlar.
Böçekçil bitkilerde salgılanan sindirim öz suyu sindirime yardımcı olur.
BİTKİLERDE TAŞIMA SİSTEMİ
Tek hücreli bitkilerde özel bir taşıma sistemi bulunmaz. Gerekli maddelerin taşınmasını hücre zarlarıyla yaparlar.
Çok hücreli su yosunları, ciğer otları ve kara yosunlarında da herhangi bir taşıma sistemi yoktur. Bütün vücut yüzeyleriyle madde değişimini sağladıklarından ve küçük vücutlu olduklarından böyle bir sisteme ihtiyaç yoktur. Gerekli taşıma işlemi hücreler arasında difüzyon ve aktif taşıma ile yapılabilmektedir. Bundan dolayı bunlara “damarsız bitkiler” denir.
Yüksek yapılı bitkilerde bunu sağlayan yaprak, kök ve iletim demetleri bulunur. Ayrıca bunların yanında taşıma işini doğrudan yada dolaylı olarak etkileyen yapılar da vardır.
A. TAŞIMAYI ETKİLEYEN YAPILAR
1. Yaprak
Bir yaprağın kesitinde şu kısımlar bulunur.
a. Epidermis : Yaprağın alt ve üst yüzeyi epidermis hücreleriyle örtülüdür. Bu hücreler, çoğunlukla tek tabakalıdır. Kloroplast ihtiva etmediklerinden fotosentez yapamazlar ve renksizdirler. Hücreler arasında boşluk yoktur. Yüzeyleri salgıladıkları mumsu kütikula tabakasıyla örtülüdür.
Epidermis hücrelerinin yüzeyini kaplayan kütikula tabakası şu faydaları sağlar. Bitkinin su kaybını önler. Su içinde ve su kenarlarında yaşayan bitkilerde ince, kurak bölge bitkilerinde kalındır. Yaprağın alt tabakalarına ışığın geçmesini engellemez.
Şekil : Bir Yapraktaki Tabakalar ve Madde Alışverişi
b. Mezofil tabakası: Yaprakta iki epidermis arasında kalan çok hücreli tabakaya denir.
Mezofil tabakası, Kloroplastlı parankima hücrelerinden meydana gelir. Yaprağın fotosentez yapan dokusudur.
Bu tabakada palizat ve sünger parankiması olarak adlandırılan iki tip parankima hücresi bulunur. İletim demetlerinin devamı olan yaprak damarları mezofil tabakasında bulunur.
2. Stoma (Gözenek)
Fotosentez ve solunum gazlarının alınıp verilmesiyle, su buharı atılmasında görevlidirler. Epidermis hücrelerinin farklılaşması sonucu meydana gelirler.
Şekil : Stomaların Açık ve Kapalı Durumları
Bu yapılar, herbiri kloroplastlı iki stoma (kapatma) hücresinden oluşur. Stoma hücreleri fasulye tanesi şeklinde olup aralarında stoma açıklığı bulunur.
Stoma hücrelerinin stoma açıklığına bakan çeperleri diğer çeperlerine göre daha kalındır. Mezofil tabakasının stoma bölgesine bakan kısımlarında solunum boşluğu bulunur.
Stomalar açılıp kapanabilme özelliğine sahiptir. Açılıp kapanma stoma hücrelerindeki turgor basıncının değişimi ile sağlanır.
Bu olayların sırası şöyledir:
a. Stoma hücrelerinde ışık şiddeti arttıkça fotosentezle üretilen glikoz miktarı artar.
b. Glikozun artmasıyla yoğunluk artacağından komşu epidermis hücrelerinden bekçi hücrelerine su geçişi olur.
c. Su alan stoma hücrelerinde turgor basıncı artar.
d. Turgor basıncı çeperin ince kısımlarında daha fazla etki ederek, bu kısımları dışarı doğru gerginleştirir ve stomalar açılır.
e. Karanlıkta glikoz sentezi durur. Glikozlar nişastaya çevrileceğinden yoğunluk azalır, bekçi hücreleri su kaybederler.
f. Su kaybeden hücrelerin turgor basıncı azalır. Osmotik basıncı artar ve stomalar kapanır.
Bitkinin yaşadığı ortamlara göre stomalarda bazı değişiklikler görülür:
Nemli bölgelerde yayılış gösteren bitkilerde stomalar, epidermis yüzeyinden daha yüksekte, epidermisin çıkıntısı üzerinde yer almaktadır.
Kurak ortam bitkilerinde stomalar, epidermis yüzeyinden daha aşağıda bulunur ve üzerleri tüylerle kaplıdır. Kütikula kalındır.
Ilıman bölge bitkilerinde stomalar epidermis ile aynı seviyede bulunur.
3. Lentisel (Kovucuk)
Bitkide mantar doku hücrelerinden meydana gelen basit açıklıklardır. Ölü hücrelerden meydana gelirler. Stomalarda olduğu gibi açılır – kapanır özelliğe sahip değildirler. Genellikle çok yıllık bitkilerin gövde ve dallarında bulunur. O2 alıp, CO2 atarak gaz difüzyonunu sağlarlar.
4. Hidatod (Su Savakları)
Yaprak uçlarında ve kenarlarında bulunur. Terlemenin mümkün olmadığı, havanın neme doyduğu zamanlarda alınan fazla suyun sıvı olarak atıldığı açıklardır. Bu su atma olayına damlama (gutasyon) denir.
B. TAŞIMA SİSTEMİNİN YAPISI
Bitkilerde su, mineral maddeler ve organik maddelerin taşınmasını sağlayan iletim sistemi bulunur. İletim sistemi, ksilem (= odun) ve floem (= soymuk) demetlerinden meydana gelir.
Şekil : Değişik Bitkilerde İletim Demetlerinin Durumu
İletim demetleri arasında kambiyum tabakası bulunursa bu tip iletim demetlerine açık iletim demeti denir Kambiyum tabakası çift çenekli bitkilerin tek yıllık olanlarında basit yapılıdır.
Bitkilerdeki iletim demetlerinde, floem ve ksilem boruları daima yan yana bulunur.
C. SU VE MİNERALLERİN TAŞINMASI
Bitkiler su ve suda erimiş madensel tuzları kökteki epidermis hücrelerinin dışarıya doğru uzaması sonucu meydana gelen emici tüyler vasıtasıyla topraktan temin ederler. Suyun ve mineral maddelerin geçişi osmoz ve difüzyona göre gerçekleşir.
Kökler vasıtasıyla alınan su, ksilem borularına kadar osmoz ve difüzyonla taşınır. Ksilem elemanlarında ise kılcallık, kök basıncı, terleme ve kohezyon kuvvetlerinin etkisiyle fotosentezin ve terlemenin meydana geldiği yapraklara kadar taşınır.
1. Kılcallık Olayı
Odun borularının kılcal yapıda (mikroskobik borular) olması suyun yükselmesini kolaylaştırır.
2. Kök Basıncı
Suyun taşınmasında ilk etkili olan basınçtır. Kök hücrelerindeki su, çevresindeki toprak suyuna oranla daha çok yoğunluğa sahip olduğu için, osmotik basınç farkı kök basıncının meydana gelmesine neden olur.
3. Kohezyon Kuvveti
Bitkilerin stomaları aracılığıyla su kaybetmesine terleme (transpirasyon) denir. Terleme sonucu kaybedilen su yapraklarda osmotik basıncın artmasını sağlar. Kökler az yoğun ortamda bulunduklarından, kökten yapraklara doğru büyük bir emme kuvveti doğar.
Su, odun borularında köklerden ağacın tepesine kadar devamlı bir su sütunu meydana getirir. Su molekülleri, hidrojen bağları ile birbirini çekerek birarada bulunma özelliğindedir. Buna kohezyon kuvveti denir. Suyun yükselmesinde en etkili faktördür.
4. Terleme (Transprasyon)
Suyun stomalardan buhar olarak atılmasına terleme denir. Bu olayla bitkiler şu faydaları sağlarlar.
Fazla ısı vücuttan uzaklaştırılır.
Metabolizma sonucu oluşmuş fazla su atılır.
Topraktan minerallerin emilimi devam ettirilir.
Terleme hızını iki grup faktör etkiler.
a. Çevresel Faktörler : Işık, nem, sıcaklık, rüzgâr, topraktaki su miktarı.
b. Bitkisel Faktörler : Stomaların yapısı, büyüklüğü ve dağılışı, yaprak alanı ve yapısı, kütikula tabakasının kalınlığı, yapraktaki tüy miktarı, yaprak hücrelerinin osmotik basıncı, stoma hücrelerinin turgor basıncı, vs.