Biyoloji

Bitkilerin Yapısı

Bitkiler, besin ve oksijen kaynağı olmaları bakımından canlılar dünyasında çok önemli bir yere sahiptirler. İnsan­lar ve diğer kara hayvanlarının hemen hepsi yaşamlarını sürdürebilmek için doğrudan ya da dolaylı olarak bitkilere ba­ğımlıdırlar. Yeryüzünde 250000'den fazla bitki türü yaşamaktadır. Bu türler büyüklük, şekil ve yaşam biçimi açısından önemli farklılıklar gösterir. Bazı bitkilerin boyutu 1 cm’den küçükken bazılarının 100 m’den daha büyüktür. Örneğin dün­yanın en küçük çiçekli bitkisi, su mercimeklerinin Lemnaceae familyasına ait Wolffia cinsine ait türlerdir. Bu bitkilerin gövdelerinin boyutu Imm’den daha azdır. Buna karşılık Kuzey Kaliforniya’da yetişen sekoya ağaçları (Sequoia sempervirens) 135 metre büyüklüğe ulaşabilmektedir. Eğer karşılaştırma yapmak gerekirse bir Wolffia türü en uzun okalip­tüs ağacından 165000 kat daha küçük, en büyük sekoya ağacından ise 7 trilyon kere daha hafiftir.

Bitkilerde görülen çeşitlilik; bitki büyümesindeki farklılıklar dışında, belirli organ, doku ve hücrelerin yapılarındaki çeşitlilik ile de açıklanmaktadır. Bitkilerin vücutları da çok hücreli hayvanlarda olduğu gibi büyükten küçüğe doğru; or­gan sistemleri, organ, doku, hücre şeklinde düzenlenmiştir. Organ sistemleri bir veya daha fazla çeşitteki organlardan, organlar bir veya daha fazla çeşitteki dokulardan, dokular da bir veya daha fazla çeşitteki hücrelerden meydana gelir.

Bitkisel Dokular

Doku, ortak bir yapıyı oluşturmak ve bir işlevi yerine getirmek için birlikte çalışan hücrelerin oluşturduğu gruptur. Bir bitki dokusu tek tip hücrelerden oluşabileceği gibi farklı özellikteki hücrelerden de oluşabilir.

Bitkiler yaşamları boyunca sınırsız büyüme özelliği gösterirler. Bunun nedeni büyüme bölgelerinde sürekli olarak bölünen embriyonik dokuları içermeleridir. Meristem adını alan bu dokunun hücreleri bölünür ve oluşan hücreler farklı­laşarak çeşitli dokuları, dolayısıyla organları meydana getirirler.

Yüksek yapılı bitkilerde bulunan dokular görevlerine göre meristem doku, temel doku, iletim doku ve örtü doku olmak üzere dörde ayrılır.

Meristem Doku

Bitkilerin büyüme bölgelerinde bulunan meristem doku, bölünme yeteneklerini sürdüren, henüz özel bir görev yap­mak üzere farklılaşmamış hücrelerden oluşur. Bu dokulardaki hücrelerin bölünmesi ve yeni meydana gelen hücrelerin farklılaşmasıyla bitkinin büyüme ve gelişmesi mümkün olmaktadır.

Meristem hücreleri genellikle büyük çekirdekli, ince çeperli ve sitoplâzmaca zengindir. Ayrıca bu dokunun hücrele­rinde kofullar küçüktür ve hücreler arası boşluklar yoktur.

Meristem doku bulunduğu yere göre (apikal) ve yanal (lateral) meristem olmak üzere ikiye ayrılır. Uç meris­tem kök, gövde ve dalların en uç noktalarında bulunur ve bitkinin boyuna büyümesini sağlar. Kök ve gövde uç meris­temi protoderm (dermatojen), prokambiyum ve temel meristem olarak adlandırılan doku öncesi tabakaları oluşturur. Protoderm gelişerek örtü dokuyu, prokambiyum gelişerek iletim dokusunu, temel meristem gelişerek temel dokuyu meydana getirir. Yanal meristem uçtan belirli bir uzaklıkta gövde ve kökün yaşlanmış kısımlarında bulunur ve bitkinin enine büyümesini yani kalınlaşmasını sağlar.

Meristem doku kökenlerine göre primer (birincil) ve sekonder (ikincil) meristem olarak iki grupta incelenir. Primer meristem, embriyonik dönemden itibaren bölünme yeteneğini kaybetmemiş hücrelerden oluşur. Bitkinin boyuna büyü­mesini sağlar. Uç meristem bu gruba girer. Sekonder meristem, bölünme yeteneğini kaybetmiş parankima hücrelerinin hormonların etkisiyle tekrar bölünme yeteneği kazanması sonucu meydana gelir. Sekonder meristeme demet kambiyumu ve mantar kambiyumu örnek olarak verilebilir. Demet kambiyumu odunsu ve bazı otsu bitkilerin kök ve göv­delerinde iletim dokularına yeni tabakalar ekleme görevi yapar ve böylece enine büyümeyi sağlar. Mantar kambiyumu odunsu bitkilerde kök ve gövdenin korunmasını sağlayan mantar dokusunu oluşturur.

Sekonder meristem, açık tohumlu bitkilerde ve kapalı tohumlu bitkilerden çift çeneklilerde bulunur. Tek çeneklilerin çoğunda ise sekonder meristem yoktur.

Temel Doku

Temel doku, bitkideki metabolik faaliyetlerin çoğundan sorumludur. Kök, gövde ve yaprakta örtü doku ile iletim do­kusu arasında yer alır. Ayrıca çift çeneklilerde gövdenin "öz” adı verilen merkezi bölümünde bulunur.

Temel dokunun değişik fonksiyonları vardır. Bunlar; fotosentez, depolama, destekleme ve organların içini doldur­ma şeklinde sıralanabilir. Temel doku; parankima, kollenkima ve sklerenkima olmak üzere üç ayrı hücre tipinden oluşur.

Parankima: Parankima hücreleri kök, gövde ve yapraklarda bulunur. Genellikle ince çeperli, bol sitoplâzmalı, büyük bir merkezi kofula sahip hüc­relerdir. Bunlar canlı olmalarına rağmen gövdenin öz bölgesi veya ağaç ka­buklarında görüldüğü gibi cansız da olabilirler. Parankima hücreleri bitkide birçok metabolik işlevin gerçekleşmesini sağlar. Örneğin yapraktaki paranki­ma hücreleri içerdiği kloroplastlar sayesinde fotosentezi gerçekleştirir. Bun­lar özümleme parankiması adını alır. Gövde ve köklerdeki bazı parankima hücreleri besin ve su depo ettikleri için depo parankiması olarak isimlendi­rilir. İletim parankiması denilen hücreler ise iletim demetleri ile bitkinin di­ğer dokuları arasında su ve besin maddeleri iletimini sağlar. Genellikle su bitkilerinde görülen bir diğer parankima da havalandırma parankimasıdır.

Havalandırma parankimasının hücreleri arasında geniş boşluklar bulunur ve bu boşluklar gaz alışverişi bakımından önem taşır.

Parankima hücreleri nispeten özelleşmemiş veya en az özelleşmiş hüc­relerdir. Bazı parankima hücreleri bölünme yeteneklerini korurlar ve ihtiyaç halinde sekonder meristeme dönüşebilirler. Bazıları da özel koşullar altında diğer bitki hücresi tiplerine dönüşebilme yeteneğindedirler. Örneğin bir yara­lanma durumunda bitki organlarının onarılması parankima hücrelerinin be­lirtilen bu özelliği sayesinde gerçekleşir.

Kollenkima: Kollenkima hücreleri; uzamakta olan organlarda, genellikle genç bitkilerin gövdelerinde, çiçek ve yap­rak saplarında, yaprakların orta damarlarında bulunur.

Kollenkima hücreleri canlıdır. Bu hücrelerin görevi bitkiye esneklik ve dayanıklılık sağlamaktır. Hücre çeperleri se­lüloz ve pektin birikimi sonucu düzensiz bir kalınlaşma gösterir. Çeperlerdeki kalınlaşmış bölgeler bitkiye dayanıklılık sağlarken, ince kalmış bölgeler hızlı büyüme sırasında hücrelere gerilme özelliği kazandırır. Kollenkima hücrelerinde kalınlaşan bölgelerin yerleri farklı olabilir. Kalınlaşma, çeperin köşelerinde ise köşe kollenkiması olarak adlandırılır.

Enine kesitte hücrelerin köşe kısımları üçgen veya daire şeklinde görülür. Eğer kalınlaşma sadece hücrenin teğetsel çeper kısmında olursa levha kollenkiması adını alır.

Sklerenkima: Sklerenkima hücreleri de kolienkima hücreleri gibi destek işlevi görür. Bu hücreler çoğunlukla lignin içeren sertleşmiş çeperlere sahiptir. Bu nedenle kolienkima hücrelerinden çok daha serttirler. Sklerenkima hücreleri ilk dönemlerde canlıdır. Ancak çeper kalınlaşması iyice arttığı zaman, hücrenin canlı kısmı olan protoplazma, komşu pro­toplazmalarla iletişimi ve alışverişi kısıtlandığı için ölür.

Sklerenkima, iki çeşit hücreden meydana gelir. Bunlar lif ve taş hücresi (sklereid) olarak adlandırılır. Lifler, iki ucu sivri uzun hücrelerden oluşurlar ve çoğunlukla gruplar halinde bulunurlar. Gerilme ve darbelere karşı çok dirençlidirler. Liflerden bazıları ticari olarak kullanılmaktadır. Örneğin keten ve kendir, sklerenkima liflerinden elde edilir. Taş hücrele­ri, liflerden daha kısa olan düzensiz şekilli sklerenkima hücreleridir. Bunların enleri, boyları ve yükseklikleri az çok eşit­tir. Taş hücreleri, fındık kabuğunda ve tohumların sert kısımlarında yaygındırlar. Ayrıca sert meyvelerdeki (armut, ayva vb.) kumsu yapıyı oluşturur.

lif ve taş hücreleri

İletim Dokusu

Kara yosunları gibi damarsız-tohumsuz bitkilerde dokular arasındaki madde alışverişi, birbiriyle temas halindeki hüc­reler arasında, ozmos ve difüzyon gibi yöntemlerle gerçekleştirilir. Ancak belirtilen yöntemlerle uzak mesafelere taşıma imkansız olduğu için bu bitkiler fazla büyüyemezler. Eğrelti otları gibi damarlı - tohumsuz bitkiler ve damarlı - tohumlu bit­kilerde ise bu sorun gelişmiş bir iletim sisteminin varlığı ile çözümlenmiştir. İletim dokusu, bitki ne kadar büyürse büyüsün, kökün en uç kısmından en yukarıdaki yaprağa kadar bütün hücrelerin iletişim halinde bulunmasına olanak sağlamıştır.

Ksilem ve floem olmak üzere iki çeşit iletim dokusu vardır.

Ksilem: Köklerle alınan su ve suda çözünmüş inorganik maddeleri yukarı bölgelere taşır. Bu doku, köklerden göv­deye ve yapraklara kadar devamlılık gösteren bir yol oluşturur. Ksilem; parankima, sklerenkima, trakeid ve trake hücre­lerinden meydana gelmiştir. Ksilem parankiması, iletim elemanlarının (trake ve trakeidlerin) etrafında bulunur ve besin depo eder. Ksilemde canlı olan tek hücre grubu parankima hücreleridir. Ksilem sklerenkiması, iletim elemanlarının ya­nında yer alır ve bükülmelere karşı direnç sağlar.

Ksilemin su iletiminde görev yapan elemanları trakeidler ve trakelerdir. Meristemden oluşan bu hücreler farklı­laşmanın tamamlanması sırasında canlılıklarını kaybederler. Sonuçta ligninleşmiş hücre çeperine sahip, içinde suyun akabildiği ince uzun borular meydana gelmiş olur. Trakeidler; enleri dar, iki ucu kapalı ve sivri, uzun hücrelerdir. Hücre­den hücreye su akışını sağlayan geçitler bulundururlar. Trakeler, trakeidlerden daha kısa ve daha geniştirler. Üst üste geldiklerinde aralarındaki çeperleri kısmen ya da tamamen eriyerek, birçok hücreden oluşan geniş, açık boruları oluş­tururlar. Su, bir hücreden diğerine hücre ucundaki delikli çeperler aracılığıyla akar. Ayrıca su, geçitlerden komşu hüc­relere yatay olarak da taşınır.

Ksilem sadece taşıma görevi yapmaz. Ayrıca bitkinin toprak üstü kısımlarına desteklik de sağlar. Özellikle kalın çeperli trakeidler destek elemanları olarak önem taşır. Ksilem ağaçlarda genellikle odun olarak bilinir.

Floem: Şeker, amino asit gibi organik bileşikleri sulu bir çözelti içinde taşır. Bitkide fotosentez ürünleri yapraklardan kök, gövde, tohum, meyve gibi kısımlara floemle taşınır. Ksilem gibi floem de farklı yapı ve görevlere sahip hücreler­den oluşur. Bunlar parankima, sklerenkima, kalburlu borular ve arkadaş hücreleridir. Floem parankiması, iletim demet­lerinin etrafında bulunan ve besin depo eden parankima hücrelerinden oluşur. Floem sklerenkiması, iletim dokusunun direncini artırma görevini üstlenmiştir.

Floemin besin iletiminde görev yapan elemanı kalburlu borular olarak adlandırılır. Kalburlu boruları selüloz çeper içeren, uç uca eklenmiş ince, uzun kalburlu boru hücreleri oluşturur. Canlı olan bu hücrelerin enine çeperleri üzerinde delikler meydana gelmiştir. Bu delikli yapıya kalburlu plak adı verilir. Delikler sayesinde kalburlu boru boyunca bir hücre­den diğerine sıvı akışı kolaylaşır. Kalburlu boru hücreleri olgun evrede çekirdek içermezler. Her bir kalburlu boru hücre­sinin yanında arkadaş hücresi denilen bir hücre yer alır. Arkadaş hücreleri bol sitoplâzmalı ve çekirdeklidir. Bu özellik­leri ile çekirdeği olmayan kalburlu boruların protein sentezleme görevini üstlenmiş oldukları düşünülmektedir. Arkadaş hücreleri ayrıca bazı bitkilerin yapraklarında üretilen şekerin kalburlu borulara yüklenmesinde görev yapabilir.

Örtü Doku

Bitkiyi aşırı su kaybı, mekanik etkiler, böcek saldırıları gibi dış etkenlerden koruyan bir dokudur. Bitkinin derisi ola­rak kabul edilen bu doku, epidermis ve periderm olmak üzere iki kısımda incelenir.

Epidermis: Epidermis genç bitkilerin kök ve gövdelerinde koruma görevi yapar. Aynı zamanda tüm yaprakların da ko­ruyucu dokusudur. Epidermis genellikle tek sıra hücre tabakasından oluşur ve hücreleri arasında boşluk yoktur. Bu hüc­relerin çoğunda büyük bir koful ve ince bir sitoplazma tabakası bulunur. Bazı eğreltiler ve birçok su bitkisi ile gölge bitki­leri bir yana bırakılırsa epidermis hücrelerinde kloroplast bulunmaz. Birçok bitkide gövde ve yaprakların epidermisi kütikula denilen mumsu bir örtü salgılar. Bitkinin toprak üstü kısımlarında suyun korunmasına yardımcı olan kütikula, kara­sal ortamda yaşamaya yönelik önemli bir adaptasyondur. Epidermis hücrelerinin farklılaşmasıyla; stomalar, hidatodlar, tüyler ve emergensler meydana gelir.

Stomalar, bitkide terleme (buhar halinde su kaybı) ve gaz alışverişini düzenleyen yapılardır. En fazla yapraklarda bulunurlar. Yaprak dışındaki toprak üstü organlarda da stomaya rastlanabilir. Bitkilerin toprak altı organlarında ve tama­men suya gömülü yaşayan su bitkilerinde stoma bulunmaz. Stoma hücreleri kloroplastlı olduklarından fotosentez ya­parlar. Bu hücrelerde gerçekleşen fizyolojik olaylar sonucunda bitkinin ihtiyacına göre stoma açılır ya da kapanır. Böylece kontrollü bir gaz alışverişi ve terleme gerçekleşmiş olur.

Hidatod, bitkilerde fazla suyun yapraklardan sıvı halde atılmasını sağlayan açıklıklardır. Ksilemle bağlantılı olan bu yapıların, stomalardan farklı olarak açılıp kapanma özellikleri yoktur.

Tüyler, epidermis hücrelerinin dışa doğru oluşturduğu çıkıntılardır. Bunların bazıları canlı hücrelerden oluşurken bazıları da sitoplâzmalarını tamamen kaybederek canlılığını yitirmişlerdir. Tüyler, tek ya da çok hücreli olabilir. Bunlar ya uzun bir tüp şeklinde ya da dallanmış bir şekildedirler. Tüyler farklı bitkilerde değişik görevler üstlenmişlerdir. Ko­runma tüyleri, bitkinin su kaybını azaltır. Bunlar epidermis yüzeyinde oluşturdukları tabaka sayesinde güneş ışınları­nı yansıtarak bitkinin aşırı ısınmasını önler. Ayrıca stomaları doğrudan rüzgâr almaktan korur. Sığırkuyruğu, iğde ve zeytin gibi bitkilerde bu tip tüylere rastlanır. Savunma tüyleri, bitkinin hayvanlara karşı korunmak için geliştirdiği tüy­lerdir. Bu tüyler bitkinin yapraklarını otçul hayvanlardan korumak için tahriş edici ve caydırıcı kimyasal madde salgılar­lar. Isırgan otunda savunma tüyleri bulunur. Salgı tüyleri, uçucu kimyasal maddeler salgılar. Birçok çiçeğin taç yapra­ğında, sardunya gibi kokulu bitkilerin yaprak ve gövdelerinde bu tüylere bolca rastlanır. Emici tüyler, topraktan su ve suda erimiş maddelerin alınmasında görev yapar. Bunlar kökün büyüme bölgesine yakın yerlerinde bulunurlar. Tırman­ma tüyleri, bazı sarılıcı ve tırmanıcı bitkilerde önemli fonksiyonlar görür. Uçları çengel gibi kıvrık olan bu tüyler dayan­maya ve tutunmaya yararlar.

savunma ve tırmanma tüyleri

Emergensler, tüylerden farklı olarak sadece epidermis hücrelerinden meydana gelmeyip epidermis altındaki doku­ları da içeren çıkıntılardır. Emergensler de salgı, korunma ve tutunma gibi görevler yaparlar. Gül, böğürtlen gibi bitkiler­deki dikenler, birer tutunma ve savunma emergensleridir.

Periderm: Açık tohumlu bitkiler ile odunlu çift çenekli bitkilerin kök ve göv­delerinde epidermisin yerini alan koruyucu dokudur.

Yaşlanan ve çapları artan bitki kök ve gövdelerinde epidermis parçalanır. Böylece epidermisin yerini periderm alır. Peridermi oluşturan hücreler olgun­laşınca çeperlerinde “süberin'’ olarak adlandırılan ve suya geçirgen olmayan mumsu bir madde biriktirirler. Bunun sonucunda hücreler su ve gaz ihtiyaç­larını karşılayamadıkları için canlılıklarını kaybederler. Süberin, gövdeden su kaybını engellediği gibi bitkiyi koruma görevi de yapar. Peridermi oluşturan hücreler bazı bölgelerde lentisel adını alan oluşumlarla kesintiye uğrar. Lentiseller, gövde içerisindeki canlı hücrelerin dış ortamla gaz alışverişini sağla­yan yapılardır. Epidermiste bulunan stomalarla benzer fonksiyona sahip olan bu yapılar, gövde üzerinde ince yarıklar veya kabartılar şeklinde görülür.

Bitkilerde Salgı Elemanları ve Salgı Maddeleri

Bitkilerde metabolizma artığı ürünler hücre kofulunda, hücre toplulukları arasındaki ceplerde ya da kanallarda de­polanır. Bazı bitkilerde ise güzel kokulu uçucu yağlar ya da şekerli sıvılar halinde dışarı atılır. Depolanan ya da dışa­rı atılan bu salgılar bitkiye çeşitli faydalar sağlar. Alkaloit, bal özü (nektar), müsilaj, lâteks, reçine, eterik yağlar ve kris­taller başlıca salgı maddeleridir. Salgı yapan elemanlara; salgı hücreleri, tüyler, emergensler, cepler ve kanallar örnek olarak verilebilir.

Salgı hücreleri; golgi aygıtı bakımından zengin, bol sitoplâzmalı ve büyük çekirdekli hücrelerdir. Bu hücreler tek tek ya da gruplar halinde diğer dokuların arasına dağılmıştır.

Salgıların bitkilere çeşitli yararları vardır. Örneğin hormonlar; büyüme, çiçek açma, meyve verme gibi olayların dü­zenlenmesinde görev alır.

Reçine, tanen gibi antiseptik içeren salgılar bitkiyi çeşitli zararlı organizmalardan ve çürümekten korur. Isırgan otu­nun yakıcı tüylerindeki salgılar, bitkinin kendini savunmasına yardımcı olur. Böcekçil bitkilerdeki salgılar, sindirim en­zimleri içerdiği için yakalanan böceklerin sindirimini sağlar. Çiçeklerde bulunan koku ve bal özü salgıları ise böcekleri çekerek bitkinin tozlaşmasında rol oynar.

Bitki Organları

Bitkilerin toprak altı bölümü kök sistemi, toprak üstü bölümü ise sürgün sistemi olarak adlandırılır. Kök sistemini ge­nellikle dallanmış bir veya daha fazla ana kök oluşturur. Sürgün sistemi ise gövde ile onun dalları üzerindeki yapraklar, çiçekler, tomurcuklar ve meyvelerden meydana gelir. Tomurcuklar yeni dalları ve çiçekleri verirken meyveler tohumla­rı taşır.

Kök, gövde ve yaprak temel bitki organlarıdır.

Kök

Kökler bitkilerde çeşitli görevler yapar. Bitkinin toprağa bağlanması, su ve mineral maddelerin alınması, besin mad­delerinin depolanması, hormonların ve bazı kimyasal bileşiklerin sentezlenmesi, gövdenin desteklenmesi ve oksijen alınması bunlardan bazılarıdır.

Bitkiyi toprağa bağlayıp su ve minerallerin alınmasını sağlaması: Çimlenme sonucu tohumdan çıkan genç bit­ki, toprağa kökleriyle sıkı bir şekilde tutunmak ve böylece en kısa zamanda topraktan su ve mineralleri almaya başla­mak zorundadır.

Besin maddelerinin depolanması: Şeker pancarı, havuç, turp, şalgam gibi bitkiler köklerinde besin depo ederler. Bu yüzden de besin kaynağı olarak kullanılırlar.

Hormonların ve bazı kimyasal bileşiklerin sentezlenmesi: Kökler, giberellin ve sitokinin adı verilen bitki hormon­larını üretirler. Ayrıca bazı kimyasal bileşiklerin de ana üretim yerleridir. Örneğin nikotin, tütün bitkisinin köklerinde sentezlenir. Afrika’da yetişen bir ağacın kökleri de mantarları ve bakterileri öldüren kimyasal bir madde (terpen) üretmek­tedir.

Gövdenin desteklenmesi: Bazı bitki kökleri gövdeye desteklik sağlar. Bunlara mısır bitkisinde gövdeden toprağın içine doğru gelişen destek kökleri, bazı tropikal ağaçlarda bir insan büyüklüğüne ulaşabilen ayak kökleri örnek ola­rak verilebilir. Ayrıca tropikal Hint inciri, dallarından çıkan hava köklerini ağır dallarını destekleyecek şekilde toprağın içine doğru yerleştirir.

Oksijen alınması: Bazı mangrove ağaçlarında nefes kökleri denilen kökler bulunur. Toprak altından çıkıp yukarı doğru büyüyen bu kökler, oksijence zengin havayı yüzeylerindeki açıklıklar aracılığıyla alırlar. Bu hava daha sonra su altında kalan köklere ulaşır. Nefes köklerinde içi hava ile dolu geniş hücre arası boşluklar bulunur.

Gelişme gösteren tohumdan meydana gelen ilk kök aşağıya doğru büyüyerek ana kökü (primer kökü) oluşturur. Ana kökün dallanmasıyla da topraktan faydalanma yüzeyini artıran yan kökler (sekonder kökler) meydana gelir.

Kökler, yapı ve görevlerine göre saçak ve kazık kök olmak üzere başlıca iki gruba ayrılır. Saçak kök tipinde ana kök baskın değildir ve yan köklerle aynı kalınlıktadır. Tek çenekli bitkilerde genellikle saçak kök bulunur. Çim, nohut, buğ­day, yulaf, mısır gibi bitkilerin kökleri saçak köke örnektir. Kazık kök tipinde birçok küçük yan kökler üreten baskın bir ana kök bulunur. Bu kök sistemi çift çenekli bitkilerde yaygındır. Havuç, gül, düğün çiçeği, papatya gibi bitkilerin kökleri kazık köke örnektir. Kazık kökler, saçak köklere göre genellikle toprağın daha derin kısımlarında yer alır.

Kökten uzunlamasına bir kesit alındığında, birbirinden kesin sınırlarla ayrılmayan bazı bölümlere rastlanır. Bunlar kaliptra, hücre bölünme bölgesi, uzama bölgesi ve olgunlaşma (farklılaşma) bölgesi adını alır.

Kaliptra, kökün uç kısmını örten yüksük şeklinde bir kılıftır. Bu kılıf büyümekte olan kök ucunu fiziksel olarak korur. Ayrıca toprağı gevşeten kaygan bir sıvı salgılayarak kök ucunun toprakta kolayca ilerlemesini sağlar.

Hücre bölünme bölgesinde uç meristem hücreleri yer alır. Uç meristem, kök ucuna doğru büyümeyi gerçekleştir­diği gibi yıpranan kaliptra hücrelerinin yenilenmesini de sağlar. Hücre bölünme bölgesinin uç kısmı “büyüme konisi” ola­rak adlandırılır.

Uzama bölgesi, hücre bölünme bölgesi ile karışmıştır. Burası hücrelerin dikkati çekecek şekilde boyuna büyüdüğü kısımdır. Böylece kökün uzaması sağlanır. Hücrelerin farklılaşması da uzama bölgesinde başlar.

Olgunlaşma bölgesinde kök emici tüyleri ve farklılaşmış hücreler (özelleşmiş dokular) bulunur. Bu bölgedeki emi­ci tüyler su ve suda erimiş minerallerin topraktan alınmasında görev yapar.

Kökün Anatomik Yapısı

Genç kökler dıştan içe doğru; örtü doku (koruyucu doku), korteks ve merkezi silindir adı verilen üç tabaka içe­rir. Bu tabakaların her birinde belirli görevleri yapmak üze­re özelleşmiş doku grupları vardır.

Genç köklerde örtü doku görevini en dışta bulunan epi­dermis üstlenmiştir. Epidermis hücrelerinin dışarıya doğ­ru oluşturduğu çıkıntılar (emici tüyler) su ve minerallerin topraktan alınmasını sağlar. Kök epidermisinde yaprak ve gövdedekinden farklı olarak stoma ve kütikula bulunmaz.

Korteks, epidermis ve merkezi silindir arasında kalan kök bölgesidir. Bu bölge su ve besin depo eden paranki­ma hücrelerinden oluşur. Korteksin en iç tabakası “endodermis" adını alır. Endodermis, korteks ve merkezi silindir arasındaki sınırı oluşturan ve tek sıralı hücrelerden mey­dan gelen bir tabakadır. Bu yapı, merkezi silindirle dış kı­sım arasında kontrollü su geçişini sağlar.

Kökün merkezinde iletim dokusunu (ksilem ve floem) kapsayan merkezi silindir yer alır. Merkezi silindirde ksi­lem elemanları yıldız şeklinde yerleşmişlerdir. Floem ele­manları ise yıldızın kolları arasında bulunur. Çift çenek­li bitkiler, ksilem ve floem arasında, ksilemin yıldız şekline uymuş kambiyum halkası içerirler. Kambiyum tabakası sa­yesinde kökün enine büyümesi gerçekleşir.

bitki kökü

Gövde

Gövde, genellikle toprak üstünde yer alan ve dallanma gösteren bir organdır. Bu organ tomurcukları, yaprakları, çiçekleri ve meyveleri taşıma; bitkide boy, yüzey alanı ve kütle artışına olanak sağlama; yapraklarla kökler arasında su, mineral ve organik bileşiklerin taşınmasını sağlama şeklinde görevler yapar. Ayrıca bazı gövdeler besin depo eder veya fotosentetik organ gibi çalışırlar.

Toprak üstü gövdeler otsu ve odunsu olmak üzere ikiye ayrılır. Otsu gövdelere daha çok tek yıllık bitkilerde, odunsu gövdelere ise çok yıllık bitkilerde rastlanır. Otsu gövdeler (çayırlar ve sazlar) odun ve kabuk içermeyen narin, yeşil göv­delerdir. Odunsu gövdeler ise (ağaçlar ve çalılar) daha kalındır ve koruyucu bir kabuğa sahiptir.

Gövdenin Anatomik Yapısı

Tek çenekli bitkiler genellikle otsu bitkilerdir. Bu bitkilerde gövdenin en dışı koruyucu doku olan epidermis ile örtülü­dür. Epidermisin altında sklerenkima lifleri ve bunların aralarında da kloroplastlı parankima hücreleri yer alır. İletim de­metleri parankima hücreleri arasında düzensiz şekilde dağılmıştır, iletim demetlerinin merkeze bakan bölümünde ksilem, çevreye bakan bölümünde floem bulunur. Tek çenekli bitkilerde kambiyum yoktur. Bu nedenle enine büyüme gö­rülmez. Buğday, zambak, mısır, çim, lale vb. otsu tek çenekli bitki örnekleridir.

Çift çenekli bitkiler otsu ve odunsu yapıdadır. Koruyucu doku olan epidermis tabakası gövdeyi dış etkilerden korur. Epidermis ile merkezi silindir arasındaki korteks tabakasında parankimayla beraber sklerenkima ve kolienkima hücre­leri bulunur. Merkezi silindirdeki iletim demetleri çoğunlukla bir sıra halinde, halka şeklinde sıralanmıştır. Floem ile ksilem arasında kambiyum bulunur. İletim demetlerinin meydana getirdiği halkanın ortasında kalan kısım öz adını alır. Bu kısım bazı gövdelerde depo parankiması ile doldurulmuşken bazı gövdelerde hava dolu bir boşluk (öz boşluğu) halin­dedir.

Tek çenekli bitki gövdelerinde çift çeneklilerden farklı olarak korteks tabakası bulunmaz ve iletim demetleri dağınık olarak dizilmiştir. Ayrıca kambiyum ve öz bölgesi yer almaz.

Kök ve Gövdede Primer Büyüme ve Sekonder Büyüme

Primer büyüme açık ve kapalı tohumlu bitkilerin tümünde görülür. Primer büyüme, bir bitkinin kök ya da gövdesinin uç meristemi tarafından başlatılan büyüme olup bitkinin uzunluğunda artışa yol açar. Sekonder büyüme, açık tohumlu bitkilerle odunsu çift çenekli ve bazı otsu çift çenekli bitkilerde görülür. Sekonder büyüme yanal meristemler tarafından gerçekleştirilir ve bitkinin enine büyümesini (kalınlaşmasını) sağlar. Bu büyümede demet kambiyumu ve mantar kambiyumu olmak üzere iki yanal meristem görev yapar.

Sekonder büyümede aşağıdaki olaylar gerçekleşir;

  • Floem ile ksilemin arasında kalan bazı parankimatik hücreler bölünme özelliği kazanarak demet kambi- yumunu oluşturur.
  • Demet kambiyumunun bölünmesiyle içe doğru se­konder ksilem, dışa doğru sekonder floem meydana gelir. Böylece kök ve gövdede çap artışı olur.
  • Çap artışı nedeniyle korteks ve epidermis gerilime dayanamayarak parçalanır.
  • Bu durumda mantar kambiyumu oluşur.
  • Mantar kambiyumunun bölünmesiyle oluşan man­tar doku, korteks ve epidermisin yerini alır. Ölü olan mantar hücreleri kök ve gövdeyi koruma görevini üstlenir.

Periderm tabakası, mantar ve mantar kambiyumundan oluşur. Gövdenin en dışında bulunan kabuk, floem ve peridermi kapsar.

Yaş Halkaları (Büyüme Halkaları)

Sekonder ksilem dokusu “odun” olarak adlandırılır. Ilıman bölgelerde yaşayan ağaçların odunundan enine kesit alındığında iç içe birçok halka görülür. Bu halkaların her biri bir yıl içerisinde meydana gelen odundur ve bunlara yaş halkaları veya büyüme halkaları denir.

Genel olarak ılıman bölgelerdeki ağaçların büyümesi ilkbaharda başlar, sonbaharda durur. Büyüme mevsiminin başlarında üretilen ilkbahar odununun, büyüme mevsiminin sonuna doğru üretilen sonbahar odununa göre, hücreleri daha büyük ve hücre duvarları daha incedir. Bundan dolayı sonbahar odununun yoğunluğu ilkbahar odununun yoğun­luğundan daha fazladır. Bu yoğunluk farkı sonbahar odununun koyu renkli, ilkbahar odununun ise açık renkli halkalar şeklinde görülmesine neden olur. İlkbahar ve sonbaharda oluşan açık ve koyu halka ağacın bir yaşını gösterir. Böylece yıllık halkaların sayılması ile bir ağacın yaşı tahmin edilebilmektedir.

yaş halkası

Sekonder ksilemin yeni oluşan tabakaları daha büyük bir daireden oluşur. Bu durum sayısı giderek artan yapraklara daha fazla su ve mineral taşınmasını sağlar.

Yaprak

Yapraklar başlıca fotosentez organlarıdır. Bu organda ayrıca gaz alışverişi ve terleme yapılır. Yapraklar bunlara ila­ve olarak değişik bitkilerde; böcekleri çekme, besin ve su depo etme, bitkiyi hayvanlardan koruma ve böcek yakala­ma gibi birçok görevi gerçekleştirebilir. Yapraklar şekil olarak büyük değişiklik göstermelerine rağmen genellikle yap­rak ayası ve yaprak sapı olmak üzere iki kısımdan oluşur. Yaprak ayası, yaprağın yassılaşmış, yeşil renkli ve damar­lı olan bölgesidir. Yaprak ayası geniş bir yüzeyden oluştuğu için bitkiye daha fazla ışık soğurabilme ve daha fazla terleyebilme olanağı sağlar. Yaprak sapı, yaprak ayasını gövdeye bağlayarak iletim demetlerinin yaprağa bağlanmasını sağlar. Tek çenekli bitkilerin çoğunda ve bazı çift çenekli bitkilerde yaprak sapı bulunmaz. Bunlarda yaprak ayası doğ­rudan gövdeye bağlanır.

Damarlar, bitkilerin iletim dokuları olan ksilem ve floemi içerirler. Tek çenekli ve çift çenekli bitkilerin yapraklarındaki damarlar farklılık gösterir. Tek çenekli bitkiler paralel damarlara sahiptir. Paralel damarlı yapraklarda damarların kalınlı­ğı birbirine yakın olup paralel ve düz çizgi halindedir. Çift çenekli bitkilerin yapraklarında ağsı damarlanma görülür. Ağsı damarlanmada ana damar (veya damarlar) belirgin olarak kalındır ve çok fazla dallanma yapar.

Yapraklar, ayalarının şekillerine göre basit ve bileşik yaprak olarak ikiye ayrılır. Eğer bir yaprak, tek bir ayadan olu­şuyorsa buna basit yaprak denir. Bu tip yapraklarda ayanın şekli oval, yuvarlak, şeritsi, iğnemsi; kenarı da düz, dişli, testere dişli gibi çeşitli şekillerde olabilir.

Yaprak ayası, iki veya daha fazla yaprakçık içeriyorsa bileşik yaprak olarak adlandırılır. Bileşik yapraklarda yaprakçıklar bir elin parmakları gibi yaprak sapının tepesinden aynı noktadan çıkabilir ya da yaprakçıklar yaprak sapının devamı gibi görünen ana damar boyunca sıralanmışlardır.

Yaprağın Anatomik Yapısı

Mikroskopta bir yaprağın enine kesiti incelenirse, alt ve üst yüzeyde epidermis tabakaları ile bunların arasını doldu­ran mezofil tabakasından oluştuğu görülür. Mezofil tabakasının içinden iletim demetleri (damarlar) geçer.

Epidermis yaprağın koruyucu dokusudur. Sık dizilmiş dayanıklı hücrelerden oluşur. Çoğu epidermis hücresi kloroplast taşımadığı için şeffaftır. Bu durum güneş ışığının epidermis hücrelerinden, daha alttaki fotosentez yapan do­kulara geçmesini kolaylaştırır. Geniş bir yüzeye sahip olan yapraklar, su kaybetmeye uygun olan organlardır. Ancak epidermis hücrelerinin dış yüzeylerine doğru salgıladığı kütikula tabakası su kaybının azaltılmasına yardımcı olur. Ku­rak ve yarı kurak bölgelerde yetişen bitkilerin kütikula kalınlığı, suyun bol olduğu bölgede yetişenlere göre daha fazla­dır. Bazı bitkilerde epidermis hücreleri değişik görevler yapan tüyleri oluşturur. Yaprağın gaz alışverişi ve bitkinin terle­me olayında görev alan stomalar da epidermiste bulunur.

Mezofil tabakası, alt ve üst epidermis arasında yani yaprağın ortasında bulunur. Fotosentez için özelleşmiş olan bu bölgede genellikle farklı hücre şekillerine sahip iki tip parankima hücresi yer almaktadır. Bunlardan biri palizat pa­rankiması diğeri de sünger parankimasıdır. Palizat parankiması hücreleri silindir şeklindedir ve genellikle üst epider­misin altında yer alır. Bir veya birden fazla sıra oluşturan bu hücreler, aralarında fazla boşluk bırakmadan dizilmişlerdir. Sünger parankiması hücreleri düzensiz şekillidir ve çoğunlukla palizat parankimasının altında bulunur. Buradaki hücre­ler, aralarında geniş boşluklar bırakacak şekilde, gevşek olarak dizilidir. Bu boşluklar, stomalardan karbondioksit girişi ve oksijen ile su buharı çıkışını kolaylaştırarak gaz alışverişini hızlandırır. Fotosentez, sünger parankimasına göre pa­lizat parankimasında daha fazla gerçekleşir. Genel olarak palizat parankiması yaprağın üst tarafında, sünger paranki­ması ise alt tarafında yer alır, ancak bitkinin türüne göre bazı farklılıklara da rastlanır. Örneğin kauçuk ve zakkum gibi bitkiler, yaprağın hem alt hem de üst tarafında palizat parankiması ve bunların arasında sünger parankiması içerirler. Tek çenekli bitkilerin yapraklarında ise genellikle palizat ve sünger parankiması hücreleri birbirinden belirgin olarak ay­rılmamıştır.

Damarlar, yaprak sapından yaprak ayasına giren ksilem ve floem dokularını içerirler. Bunlar yaprağın içinde daha küçük damarlara bölünerek mezofilin her tarafına dağılırlar. Su ve suda çözünmüş mineralleri yaprak dokularına taşı­yan ksilem, çoğunlukla damarların üst kısmında bulunur. Yaprak dokularından diğer organlara fotosentez ürünlerini ta­şıyan floem ise yaprak damarlarının alt kısmında yer alır. Damarlar, demet kını adı verilen bir hücre topluluğu tarafın­dan kuşatılmıştır.

yaprak kesiti

Kurak Bölge Bitkilerinde Yaprakların Özellikleri

Bitki yaprakları ile çevre koşulları arasında bir ilişki vardır. Örneğin kurak habitatlarda yaşamaya uyum sağlamış bit­kilerin yapraklarında bazı özellikler bulunur. Bunların en önemlileri aşağıda sıralanmıştır.

  • Kütikula tabakası kalındır.
  • Yaprak yüzeyi geniş değildir. Kaktüs gibi bitkilerde yapraklar diken haline dönüşmüştür.
  • Güneş ışığının ve ısısının fazlasını yansıtan tüyler taşırlar.
  • Stomalar küçüktür ve sayıları azdır. Ayrıca stomalar yaprağın derinliklerinde bulunurlar.
  • Kalın bir mezofil tabakası içerirler.
  • Palizat parankiması, sünger parankimasına göre daha iyi gelişmiştir. Bazı bitkilerde ise mezofil tabakası tamamen palizat parankimasından ibarettir.
  • Hücre arası boşluklar küçüktür.
  • Damarlar belirgindir.