Bu konu anlatımını okumadan önce bitkileri sınıflandırma notlarını okumanızı öneririz.
Bu konu anlatımında çiçekli bitkilerin üremesini, bitkilerde bulunan çiçeklerin önemini, bitki üreme hücrelerinin oluşumu ve mayoz bölünmeden sonra mitoz bölünmenin gerçekleştiğini öğreneceksiniz. Konuyu 6 başlığa ayırdık.
Çiçeğin Yapısı ve Kısımları
Çiçek, tohumlu bitkilerin üreme organıdır. Bitkiler çeşitlerine göre farklı zamanlarda, farklı şekillerde çiçek açarlar. Çiçek sürgünleri belirli bir uzunluğa kadar büyüyebilir.
Açık Tohumlular
Yukarıdaki görselden tohumlu bitkilerin açık ve kapalı tohumlu olmak üzere 2’ye ayrıldığını görüyoruz. Açık tohumlu bitkilerin çiçeklerin kozalak denir. Kozalaklar, şekildeki gibi bir eksenin etrafına sarmal olarak dizilmiş kozalak pullarından oluşur. Kozalak denince akla gelen genellikle dişi kozalaklardır. Polen üreten erkek kozalaklar, erişkin dönemlerinde bile çok iri olmazlar ve dikkat çekmezler.
Erkek kozalakların ürettiği polenler dişi kozalaklara rüzgar gibi doğal faktörlerle ulaşır. Döllenme gerçekleştikten sonra tohumlar dişi kozalağın üzerinde açıkta bulunur.
Kapalı Tohumlular
Kapalı tohumlular daha gelişmiş ve karmaşık bir çiçek sistemine sahiptir. Kapalı tohumlu bitkilerin çiçeğinin yapısında; çanak yaprak, taç yaprak, erkek ve dişi organ bulunur.
- Çanak Yaprak: Çoğunlukla yeşil renkte olan ve çiçeği dışında bulunan yapıdır. Çiçek tomurcuk olduğunda korunmasına yardımcı olur.
- Taç Yaprak: Arı gibi tozlaşmaya yardım eden böcekleri çekmek için renkli olan çiçek yapraklarıdır.
- Erkek Organ: Başçık ve sapçık olmak üzere iki k ısımdan oluşur. Başçıkların içinde dört bölmeli yapılar bulunur. Bu yapıların içinde polen keseleri bulunur. Başçıklar, sapçıklarla çiçek tablasına bağlanır.
- Dişi Organ: Dişi organ 3 kısımdan oluşur. Ovaryum (yumurtalık), dişicik borusu ve tepecik. Tepecik polenlerin tutunması için bir yüzey oluşturur. Dişicik borusu, tepecikten yumurtalığa kadar olan kısımdır. Yumurtalıkta ise ileride tohuma dönüşecek tohun taslakları bulunur. Tohum taslakları bir sapla yumurtalığa bağlıdır.
Bitkilerde bu yapıların hepsi bulunuyorsa tam çiçek denir. Bu kısımlardan bir veya birkaçı eksik ise eksik çiçek denir. Bir eksik çiçek, sadece erkek organ bulunduruyorsa erkek çiçek, dişi organ bulunduruyorsa dişi çiçek denir. Erkek ve dişi çiçekler aynı bitki de ise tek evcikli, farklı bitkilerde ise iki evcikli bitki denir.
Üreme Hücrelerinin Oluşması
Polen, çiçeğin erkek organı olan başçığında bulunan polen kesesinde; dişi üreme hücresi (yumurta) ise dişi organın içinde bulunan yumurtalıkta oluşur.
Erkek Üreme Hücrelerinin (Polen) Oluşumu
Erkek üreme organı olan başçıkta çok sayıda 2n kromozomlu (diploid) polen ana hücresi bulunur. Her bir polen ana hücresi mayoz bölünme geçirir ve mikrospor olarak adlandırdığımız n kromozomlu hücreler oluşuturur. Daha sonra mikrospor hücreleri mitoz bölünme geçirir. Her mikrospor çekirdeğinin mitoz geçirmesiyle ikişer çekirdekli polen oluşur. Çekirdeklerden biri döllenmede görev alan üretken çekirdek (generatif), diğeri polen tüpünü oluşturan tüp çekirdektir (vejetatif).
Polenler bitkiler arasında farklılık gösterir. Örneğin rüzgar yoluyla tozlaşlaşan polenlerin dış zarları düz, hayvanlar aracılığıyla tozlaşlaşan polenler girintili çıkıntılıdır. Polenlerin yapısı türe özgü olduğu için bitkileri sınıflandırmada kullanılır.
Dişi Üreme Hücresi Oluşumu
Yumurtalıkta bulunan tohum taslaklarının içinde diploid kromozomlu megaspor ana hücresi bulunmaktadır. Yumurtalıktaki tohum taslağında bulunan diploit (2n) kromozomlu megaspor ana hücresi mayozla haploit (n) kromozomlu dört megaspor hücresi oluşur. Bunlardan üçü erir, kalan megaspor üç kez mitoz geçirerek 8 adet çekirdek oluşturur.
Oluşan 8 hücreden 2 tanesi ortaya gelir ve polar çekirdekleri oluştururlar. Ovaryum açıklığının aksi yönünde antipot hücreler bulunur. Antipot hücreleri 3 tanedir. Ovaryum açıklığının olduğu tarafta n kromozomlu yumurta hücresi bulunur. Yumurta hücresinin yanlarında ise toplam da iki tane sinerjit hücreler bulunur.
Tozlaşma
Tozlaşma, bitkinin erkek organında üretilen polenlerin çeşitli nedenlerle dişi organın tepecik bölümüne yapışması olayına denir. Böylece tepeciğe yapışan polenler, dişicik borusundan yumurtalığa iner döllenme meydana gelir. Bu polenlerin dişicik borusuna taşınması hava, su ve böceklerle olabilir. Çiçeklerin çeşitli renkler ve değişik kokularda olması tozlaşmayı kolaylaştırır.
Bir çiçeğin aynı türden başka bir çiçekle tozlaşmasına çapraz tozlaşma denir. Çapraz tozlaşma genetik çeşitliliği arttırmada önemlidir.
Bir çiçeğin kendi erkek organındaki polenlerle tozlaşma yapmasına kendi kendine tozlaşma denir. Kendi kendine tozlaşma, çapraz tozlaşmaya göre daha az genetik çeşitlilik sağlar.
Döllenme
Tozlaşma ile dişi organın tepeciğine gelen polenler, buradan tohum taslaklarına doğru tüp oluşturmaya başlarlar (vejetatif çekirdek tüpü oluşturur). Polenin üretken çekirdeği polen tüpünde ilerlerken bir tane mitoz bölünme geçirir. Polen tüpü mikropil denilen ovaryum boşluğuna ulaştığında tüpün ucu erir.
Mitoz bölünme ile 2 tane olan spermlerden birisi yumurtayı dölleyerek zigotu oluşturur. Diğer sperm ise embriyo kesesinin ortasında bulunan polar çekirdekleri döller. Polar çekirdeklerin tek bir spermle döllenmesiyle 3n kromozomlu yapı meydana gelir. Bu yapıya endosperm (besi doku) denir. Bu yapı embriyo için besin kaynağı olarak görev yapar. Bu olaya çift döllenme denir.
Çift Döllenme Olayı
Sperm Çekirdeği (n) + Yumurta (n) → Zigot (2n)
Sperm Çekirdeği (n) + Sekonder Çekirdek (2n) → Triploit Çekirdek (3n)
Tohum Oluşumu
Çift döllenmeden sonra tohum taslağı, tohuma; yumurtalık çeperleri ise tohumu saran meyveye dönüşür. Bir tohum içten dışa doğru embriyo, besi doku ve kabuk olmak üzere üç kısımdan oluşur. Tohum taslağının dış çeperi kabuğu oluşturur.
Çift çenekli bitkilerde endospermde bulunan besinler çeneklere gönderilir ve tohum ihtiyaç halinde gerek duyduğu besini çeneklerinden karşılar.
Zigotun mitoz geçirmesiyle embriyo oluşur. Embriyonun yapısında, bitkinin kök sistemini oluşturan embriyonik kök, sürgün sistemini oluşturan embriyonik gövde ve çimlenme sırasında embriyoyu besleyen çenekler bulunur.
Meyve Oluşumu ve Meyve Çeşitleri
Çiçekler döllendikten sonra bazı hormonal değişikliklere uğrayarak meyveye dönüşür. Meyvenin temel görevi, tohumları korumak ve bitkinin üremesine yardımcı olmaktır. Meyveler farklı özelliklerine göre üç ana grupta incelenir:
Basit Meyve
Basit meyve, tek bir çiçek üzerinde yalnızca tek bir yumurtalığın gelişimi sonucu oluşur. Günlük hayattan tanıdığımız portakal, limon, kayısı, üzüm, bezelye, kiraz ve erik gibi meyveler basit meyvelerdir. Örneğin kiraz, tek bir çiçeğin tek yumurtalığının büyüyüp gelişmesi ile ortaya çıkar.
Küme Meyve (Agregat)
Küme meyveler, bir çiçeğin içinde birden fazla ayrı yumurtalık olduğunda meydana gelir. Yani tek bir çiçekte çok sayıda küçük meyve oluşur ve bunlar bir araya gelerek tek bir bütünmüş gibi görünür. Örneğin çilek ve böğürtlen gibi meyveler küme meyvelerdir. Çileğin üstündeki küçük noktalar aslında ayrı ayrı meyveciklerdir.
Bileşik Meyve
Birden çok çiçeğin, birbirine yakın şekilde bulunan yumurtalıklarının birleşerek oluşturduğu meyvelerdir. Ananas, bileşik meyvelerin en güzel örneklerinden biridir. Ananas, birbirine çok yakın birçok çiçeğin birleşmesiyle oluştuğu için dışarıdan bakıldığında tek bir büyük meyve olarak görülür.
Gerçek ve Yalancı Meyveler
Bazı meyveler oluşurken sadece yumurtalık geliştiğinde bunlara gerçek meyve diyoruz. Örneğin kiraz gerçek meyvedir. Buna karşın, bazen çiçeğin başka bölümleri de meyve oluşumuna katılır ve bunlara yalancı meyve adı verilir. Örneğin elmanın yediğimiz etli kısmı aslında çiçeğin başka kısımlarından oluşur ve yalancı meyvedir.
Bazı meyveler, hem yalancı meyve olup hem de küme veya bileşik meyve kategorisine girer. Örneğin çilek, yalancı meyve olduğu gibi aynı zamanda bir küme meyvedir.
Meyve ve Tohumların Yayılması
Meyvelerin en önemli görevlerinden biri bitkilerin tohumlarını uzak bölgelere taşımaktır. Bitkiler bu sayede daha geniş alanlarda yetişir ve türlerini devam ettirirler. Meyve ve tohumlar çeşitli yollarla yayılır:
- Hayvanlar ile Yayılma: Bazı hayvanlar meyveleri yiyerek, tohumlarını uzak yerlere taşır. Örneğin sincaplar, fındık gibi tohumları gömerek yeni bitkilerin çıkmasına yardımcı olur.
- Rüzgâr ile Yayılma: Bazı meyveler ve tohumlar hafiftir ve rüzgâr tarafından uzaklara taşınabilir. Örneğin akçaağaç tohumları, pervane şeklindeki yapılarıyla rüzgârla kolayca taşınır.
- Tüy ve Kürklerle Yayılma: Dikenli veya kancalı yapıya sahip bazı meyveler, hayvanların kürklerine veya insanların kıyafetlerine yapışarak taşınır. Örneğin deve dikeni, ayakkabılara ya da pantolon paçalarına takılarak farklı bölgelere taşınabilir.
Meyvelerin Tatlanması
Meyveler olgunlaştıkça tatları değişir. Bu durum, meyvenin içindeki hücre duvarlarının parçalanması ve nişasta gibi moleküllerin şekere dönüşmesi sonucu gerçekleşir. Meyveler olgunlaştıkça tatlı hale gelir çünkü meyve içindeki şeker oranı artar. Bu, insanların ve hayvanların ilgisini çekerek meyvelerin yenilip tohumların daha uzağa taşınmasını sağlar.
