Bitkilerde Taşıma

Bitkilerde 2 çeşit taşınma gerçekleşir. Bunlar; ksilemde (ve diğer yapılarda) madde taşınması ve floemde organik madde taşınmasıdır. Taşıma işlemini anlatmadan önce ksilem ve floeme kısaca bir değinelim.

Ksilem:Odun boruları olarak da bilinir, bitkilerde inorganik maddelerin (su, mineraller vb.) taşınmasını sağlayan yapıdır. Cansız hücrelerden oluşurlar. Bölünür (meristem) doku hücreleri üst üste gelerek zamanla çekirdek ve sitoplazmalarını kaybeder. Hücreler arasındaki enine zarlar eriyerek kaybolur. Böylece, ince bir boru şeklindeki odun boruları oluşur.

Floem:soymuk borular olarak da bilinir, fotosentez sonucu üretilen organik maddeleri yeni sürgün oluşumunda kullanmak üzere veya depo organlarında biriktirmek üzere ileten borucuklar. Tek sıra halinde üst üste dizilmiş canlı hücrelerden oluşur. Floem oluşurken hücrelerin ara çeperleri tamamen erimediğinden, yer yer delikler oluşur. Floemde fotosentez ürünleri bitkinin diğer organlarına taşınır. Bazı bitkilerin köklerinde sentezlenen amino asitler de yaprak ve diğer organlara taşınır. Floemde madde taşınması çift yönlüdür. Hücreler arası çeperler ksileme göre daha az eridiğinden ksilemdeki taşınmadan daha yavaştır.

Madde Taşınması

Su ve Mineral Taşınması

Bitkiler gerçekleştirdikleri tepkimelerle su kaybederler. Bu suyun büyük kısmı terleme yoluyla yapraklarda bulunan stomalar aracılığıyla kaybedilir. Bu yüzden yaprak sayısı fazla ve yaprakları geniş olan bitkiler daha çok su kaybeder ve bu bitkilerin daha çok suya ihtiyaçları vardır.

Bitkilerde su ve mineraller topraktan kök aracılığıyla alınır. Kökte bulunan kök emici tüyleri sayesinde bitkiye giren su, kökün içindeki merkezi silindire doğru çekilir. Bu çekilme işlemi; suyun hücreler arası boşluktan geçmesiyle veya suyun hücreler arası aktarılmasıyla oluşur. Merkezi silindire ulaşan su burada ksilem hücrelerine geçer. Daha sonra alınan su ve mineraller ksilem ile bitkinin gerekli kısımlarına taşınır. Bitkide gerçekleşen bu dikey yönlü taşımayı destekleyen bir takım faktörler vardır. Bunlar (önem sırasına göre); kılcallık, kök basıncı ve kohezyon – terleme’dir.

Kılcallık

Kılcallık sıvıların ince borular içinde yükselmesi ya da alçalmasına denir. Sünger gibi maddelerin suyu emmesi kılcallık etkisi sayesinde gerçekleşir. Silindirik bir boruda bir sıvının ne kadar yükseleceği ya da alçalacağı sıvının yüzey gerilim kat sayısı ile doğru orantılı; sıvının yoğunluğu, yer çekimi ivmesi ve borunun yarıçapı ile ters orantılıdır.

İnce bir cam boru su içine batırıldığında, cam boru içindeki su seviyesi yükselmesine kılcallık neden olur. Kılcallık, metrelerce yükseklikteki ağaç dallarının uçlarında bulunan yapraklara suyun ulaşmasını da açıklamakta da yardımcı olur.

Kısaca ksilem borularının ince olması sayesinde su belli bir seviyeye kadar yükselir. Ancak bu diğer yöntemlerle kıyaslandığında kılcallık, suyun yükselmesinde daha az etkilidir.

Kök basıncı 

Kök emici tüyleri, toprağa göre daha yoğundur. Bu yüzden topraktan kök emici tüylerine su geçisi olur (ozmotik basınç farkından). Kök basıncı, toprkatan suyun emici tüye geçmesini sağlar ve itici bir kuvvet oluşturur. Bu da kılcallık etkisi sayesinde çok az yükselmiş suyun daha da yukarı doğru gitmesini sağlar.

Kök basıncı sayesinde nemli bölge bitkilerinin hidatotlarında damlama (gutasyon) olayı gerçekleşir. 

Kohezyon – Terleme

Uzun gövdeli bitkilerde suyun yapraklara kadar taşınmasını bu yöntem sağlar, diğer yöntemler daha çok yardımcı yöntemdir.

Yapraklarda fotosentez için kullanılan ve terlemeyle kaybedilen su. yaprak hücrelerinin ozmatik basıncının artmasına sebep olur. Ozmatik basınç farkından bir çekme (emme) kuvveti doğar. Oluşan bu emme kuvveti sayesinde su yükselir. Yükselirken suyun kopmamasını sağlayan, su molekülleri arasındaki hidrojen bağıdır. Hidrojen bağı sayesinde su bir sütun gibi gelir. Kaybedilen veya kullanılan suyun eksikliği de kök emici tüyleri sayesinde giderilir. Su moleküllerinin birbirine tutunmasına kohezyon denir.

Mineraller için bu işlem aktif taşıma ile gerçekleşir, çünkü hücreler mineral bakımından topraktan daha derişiktir. Aktif taşıma için gerekli atp enerjisi, kök emici tüylerindeki mitokondrilerden sağlanır. Suda çözünen mineraller suyun içinde bitkiye girdiklerinden aktif taşımaya uğramazlar.

Gaz Alış-Verişi

Bitki fotosentez sonucu ürettiği O2 yi uzaklaştırmak ve fotosentez için gerekli CO2 yi almak için stomaları kullanır. Stomalardan terleme için su buharı da atılır. Her gün bir yaprak kendi ağırlığından fazla su kaybeder.

Stomalar, yaprak ve genç gövdede bulunan epidermis hücrelerinin farklılaşmasıyla meydana gelmiş hücrelerdir. Açılıp kapanarak, gaz alışverişini sağlarlar. Diğer epidermis hücrelerinden 2 temel özellikleriyle ayrılırlar: Kloroplastları vardır, bu sayede fotosentez yapabilirler. Çeper kalınlığı, hücrenin her tarafında aynı değildir.

Stomaların açılır-kapanır özelliği gaz alışverişinde çok önemlidir. Stomalar genelde gündüzleri açıktır ve fotosentez, terleme gibi yaşamsal işlevlerin gerçekleşmesini sağlar. Stomaların açılıp-kapanma mekanizmasını okumak için tıklayın.

Organik Madde Taşınması

Yapraklarda üretilen organik ürünlerin diğer organlara taşınması ve kökte üretilen amino asitlerin (ve bazı hormonların) bitkinin üst yapılarına taşınması floemlerle gerçekleşir. Floemde taşıma çift yönlüdür ve ksileme göre taşıma daha yavaş gerçekleşir. Floem hücreleri canlı olduğunda aktif ve pasif taşıma görülebilir.

Floem’de organik madde taşınması basınç-akış teorisi ile açıklanır.

Kaynak hücrelerde üretilen organik madde, difüzyon ve aktif taşıma ile soymuk borularına geçer. Bunun sonucunda, soymuk borularının osmotik basıncı artar. Soymuk boruları, osmoz ile odun borularından su çekmeye başlar. Bunun sonucunda, soymuk borularındaki hidrostatik basınç artar. Bu basıncın etkisiyle glikoz; gövde, meyve ve köklerde bulunan havuz hücrelere taşınır. Soymuk borularındaki su, osmoz ile odun borularına geri döner.