BİTKİ FİZYOLOJİSİ
BÖLÜM 1
BĠTKĠ HÜCRELERĠ VE ÖZELLĠKLERĠBitki hücreleri temelde 3 Ģekilde sınıflandırılabilir…. •Meristematik (Embriyonik) Hücreler
•Olgun Hücreler •Odunsu Hücreler
MERĠSTEMATĠK HÜCRELER
Bu tip hücreler 2 kısım veya bölümden oluĢmaktadır. Bunlar:
1. Hücre duvarı 2. Protoplast
Bir hücrede bulunan protoplastta PROTOPLAZMA ve VAKUOLLER yer alır
PROTOPLAZMA nedir?
ve
Protoplazma adı verilen yapı içerisinde ise NÜKLEUS (ÇEKĠRDEK) ve SĠTOPLAZMA bulunmaktadır.
Yani…
Protoplazma
Bitki hücresindeki sitoplazmada en önemli yapılar RĠBOZOMLAR (R) ve ENDOPLAZMĠK RETĠKULUM (ER)’dur.
Hücre içindeki sözü edilen bu yapılar duyarlı bir elektron mikroskobu ile izlenebilmektedir.
Buna karĢın hücre içerisinde ana plazma olarak tanımlanan SĠTOSOL’ün elektron mikroskobu altında bile yapısının belirlenmesi oldukça güçtür
Bitki hücresinde protoplazma adı verilen yapı bir plazma zarı (plazmalemma) ile çevrilmiĢtir ve burada yer alan TONOPLAST; protoplazma ile vakuol arasında bir sınır
oluĢturur.
Hücre içerisinde yer alan diğer bölümler veya kısımlar çeĢitli reaksiyonların gerçekleĢtiği bölgelerdir.
Yapısal özellikleri göz önüne alındığında sağlıklı bir Ģekilde ayırt edilebilen bu bölgeler Ģunlardır:
Yüksek protein içerikli bölümler (Örnek; Mitokondri) Proteince yoksul bölümler (Örnek; Vakuol)
Hücre içinde yer alan Endoplazmik Retikulum, Golgi Cisimciği, Mitokondri ve Matriks önemli önemli yapılar olup, bu yapıların çeĢitli görevleri vardır.
Endolazmik Retikulum; metabolizma hızı ve etkinliğinden sorumludur
Nükleus; Ribozomal RNA ve ribozomların sentezlenmesi sağlanır
Golgi cisimciği; pektinler ve hemiselülozlar gibi hücre duvarı polisakkaritlerinin sentezlenmesi ve taĢınmasından sorumludur.
Bitkilerde
meristematik
hücre
içindeki bölümlerin
bazıları sadece kendileri
tarafından oluĢturulabilir.
Bu kısımların ölmeleri ya da
iĢlevlerini yitirmeleri
durumunda
baĢka bir
Ģekilde yenilenmeleri söz
konusu olamaz!...
Ayrıca meristematik hücrelerde pek çok molekül belirli bölümlerde bulunur.
Bu 2 Ģekilde gerçekleĢtirilir:
1. Zarların (Membranların) belirli molekülleri
geçirmemesiyle (Örnek; NAD ve NADH’nin kloroplast membranlarından geçememesi)
2. Moleküllerin bir yere bağlanmasıyla (Örnek; Tilakoid
membranlarından klorofil-protein kompleksinin geçememesi)
OLGUN HÜCRELER
Bitkilerinin geliĢimi süresince çok sayıdaki meristematik hücrelerin özel iĢlevler için farklılaĢması sonucunda oluĢurlar.
Yaprağın MEZOFĠL parankimasındaki FOTOSENTETĠK AKTĠF HÜCRELER OLGUN HÜCRELERĠN oluĢumuna güzel bir örnektir.
FarklılaĢma sırasında, yani….
Embriyonik hücrenin değiĢerek MEZOFĠL HÜCRESĠNE dönüĢümü hücrede önemli oranda hacim artıĢına yola açar.
Diğer bir ifadeyle, hücre GENĠġLER.
Olgun bir hücrenin protoplazması içinde meristematik hücrelerde bulunan TÜM ORGANELLER ve YAPILAR bulunur.
Bunun yanı sıra hücre farklılaĢması esnasında önemli YAPISAL ve ĠġLEVSEL değiĢiklikler de olgun hücrelerde meydana gelir.
Bu değiĢikliklerden EN ÖNEMLĠSĠ!!... Olgun hücrenin sitoplazmasındaki RĠBOZOMLARIN MĠKTARININ ve buna bağlı olarak PROTEĠN OLUġUMUNUN BELĠRGĠN ġEKĠLDE DÜġMESĠ…
Olgun hücrelerde ÇEKĠRDEĞĠN DAHA KÜÇÜK ve etkinliğinin DÜġÜK olmasıdır.
PLASTĠDLERĠN yine olgun hücrelerde FARKLI olması diğer göze çarpan önemli değiĢikliklerdir.
Buna karĢın olgun hücrelerdeki MĠTOKONDRĠLER EN AZ DEĞĠġĠME uğrayan yapılardır.
Olgun hücrelerde PROTOPLASTIN etrafı bir su zarfı ile çevrelenmiĢtir ve DĠFÜZYONLA buradaki denge korunur.
Olgun hücreler; POLĠANYONĠK PEKTĠNLERDEN dolayı NEGATĠF (-) YÜKE sahiptirler ve bu sayede DEĞĠġEBĠLĠR ġEKĠLDE TUTULMUġ KATYONLAR (K+, Ca++, NH+
4, Mg++
vb.) BAĞLANMA ÖZELLĠĞĠ !!! gösterebilir.
Bu yüzden bu tip hücrelerde hücre içindeki iyon konsantrasyonu dıĢındakine oranla DAHA YÜKSEKTĠR.
ODUNSU HÜCRELER
Odunsu hücreler LĠNYĠNLEġME adı verilen olay sonucunda farklılaĢarak oluĢurlar.
Odunsu hücreler; bitkilerde suyun uzun mesafelerde taĢınımını, TRAKERĠ ELEMENTLER, TRAKEĠDLER ve ODUN LĠFLERĠ yardımıyla vejetatif, yani yeĢil aksamların
dik ve ayakta durmasına sağlarlar.
Odunsu hücreler; genel olarak hücre büyümesi sona erdikten sonra yapısında önemli miktarda LĠNYĠN (% 20-35) ile birlikte SELÜLOZ, PEKTĠNLER ve HEMĠSELÜLOZ bulunan ikincil bir hücre duvarı Ģeklinde farklılaĢarak meydana gelirler.
Bu Ģekilde linyinleĢen duvarlar hücreye KIRILMA-BÜKÜLME ve PARÇALANMAYA KARġI YÜKSEK BĠR DĠRENÇ KAZANDIRIR.
Direnç kazanmıĢ hücrelerin TURGOR BASINCINA gereksinimleri YOKTUR.
LinyinleĢmiĢ hücre duvarları SU ALMAZLAR ve ġĠġME bu nedenle GÖRÜLMEZ.
Bu Ģekildeki hücreler bahsedilen özellikleri nedeniyle BĠTKĠNĠN GENEL YAPISININ OLUġTURULMASI VE DĠK OLARAK AYAKTA KALMASI, ayrıca suyun bitkilerde uzun mesafeli taĢınabilmesi için SON DERECE ĠġLEVSEL ve UYGUN hücrelerdir.
Linyinin yapısı bakımından değiĢik gruptaki bitkiler arasında ÖNEMLĠ FARKLILIKLAR göze çarpmaktadır ve bu farklılık LĠNYĠNĠ OLUġTURAN BĠLEġĠKLERĠN ve MADDELERĠN AYRIMLI OLMASINDAN kaynaklanmaktadır.
Örneğin…
GeniĢ yapraklı ağaçlar ve bitkilerdeki linyin SĠNAPĠL ALKOL Kozalaklı ağaçlardaki linyin KONĠFERĠL ALKOL
Poaceae grubundaki linyin KUMARĠL ALKOL’den oluĢmuĢtur.
Linyinleri oluĢturan ANA YAPI birincil olarak FENĠL PROPANLAR’dan ve AROMATĠK AMĠNOASĠTLER’den meydana gelir ve bunlar SĠTOPLAZMA’da sentezlenir.
Yüksek bitkilerin hücre duvarlarının SU ve GAZ (CO2) moleküllerine GEÇĠRGENLĠĞĠN AZALTILMASI son derece önemli olup bunun için çeĢitli mekanizmalar bardır.
Bunlardan birisi de;
KÜTĠKÜL TABAKASI OLUġUMU’dur. Bu tabaka hücre dıĢ duvarının KÜTĠN ile doldurulması sonucu oluĢur ve GEÇĠRGENLĠĞĠN KONTROL EDĠLMESĠNDE oldukça etkilidir.
Kütikül tabakası HĠDROFOBĠK’tir. BaĢka bir deyiĢle suyu iten yapıdadır ve HĠDROKSĠ YAĞ ASĠTLERĠ, YAĞ ASĠTĠ ESTERLERĠ ve FENOLĠK MADDELERĠN karıĢımından oluĢmuĢtur.
ESTER BAĞLARIYLA oluĢan bu yapı hücreler arasında yer alan MUMSU özelliğe sahiptir ve SUYU GEÇĠRMEZ.
Bitkinin kök endodermisindeki KASPARĠAN ġERĠDĠ ve MANTARIMSI HÜCRELERDE ise GEÇĠRĠMSĠZ TABAKA hücre duvarında SÜBERĠN adı verilen maddenin çökelmesiyle sağlanır.
MantarlaĢmıĢ hücre duvarında ise süberin ve mum tabakası yerine bu geçirimsizliği sağlayan KALIN KATMANLAR bulunmaktadır.
