Bitkilerde Madde Taşıması

Bitkilerde, yapraklarda oluşan besinin kullanım yerlerine (köklere) ve üst yaprakların ihtiyacı olan su ve minerallerin köklerden alınıp üst dokulara taşınmasını sağlayan yapılara iletim demeti denir. Bunlar floem ve ksilem’dir.

Floemde Madde Taşınması

• Yapraklarda fotosentezle üretilen organik besinler, bitkinin bütün yapılarına floemle taşınır.

• Floemin yapısında bulunan kalburlu borular, bu taşıma işleminin gerçekleştirilmesini sağlar.

• Floemdeki taşıma, ksileme göre daha yavaştır ve çift yönlü olarak gerçekleşir.

• Organik besinlerin taşınması, floem hücrelerindeki sıvı basıncı farklılığına dayanır.

• Bu olay basınç akış teorisi ile açıklanır. Yaprakta fotosentez yapan hücreler kaynak, kök ya da meyvede organik besinlerin depo edildiği hücreler ise havuz hücrelerdir.

• Yapraklarda ve bitkinin yeşil kısımlarında, fotosentezle ya da nişastanın parçalanması sonucu glikoz molekülleri üretilir.

• Kaynak hücre olarak görev yapan yaprak hücrelerinden, floeme glikoz geçişi başlayınca floem hücrelerinin glikoz miktarı artarken su miktarı azalır.

• Su derişiminin azalması, floemin çevre dokulardan ve ksilemden su almasına neden olur.

• Su geçişi sonucunda, floem hücrelerinde sıvı basıncı artar.

• Bu basıncın etkisiyle floem özsuyu aşağı doğru akar.

• Glikoz, floemden havuz hücreye aktif olarak boşaltılır.

• Bu sırada floemde glikoz derişimi azalır, su derişimi artar.

• Ozmozla floem içinde bulunan su, tekrar ksilem içine verilerek yukarı taşınır. Glikoz, kök ya da meyvedeki lökoplastlarda nişastaya çevrilerek depolanır.

NOT : Floemde fotosentezle üretilen glikoz ve amino asit gibi organik moleküller yukarıdan aşağıya; köklerde oluşan amino asitler ise aşağıdan yukarıya doğru taşınır. Floemde madde taşınmasında difüzyon ve aktif taşıma olayları gerçekleşir.

Ksilemde Madde Taşınma

• Bitkilerde topraktan su ve suda çözünmüş minerallerin alımının en yüksek olduğu yer, kökteki emici tüy bölgesidir.

• Kökte bulunan emici tüyler emilim yüzeyini artırarak daha fazla madde alınmasını sağlar.

• Emici tüylerle topraktan alınan su ve minerallerin bir kısmı hücre çeperinin dışından ve hücreye girmeden, hücreler arası boşluklarda taşınır.

• Bir kısmı ise hücreden hücreye uzanan sitoplazma bağlantılarıyla aktarılır. Su ve mineraller;ksileme ulaştıktan sonra, bu yapılarla bitkinin yaprak ve gövdesine taşınır.

• Minerallerin topraktaki yoğunluğu, emici tüylerdeki yoğunluğundan daha düşüktür. Bu nedenle minerallerin emici tüyler tarafından alınması aktif taşıma ile gerçekleşir. Aktif taşıma için gerekli olan ATP enerjisi, emici tüylerdeki mitokondrilerden sağlanır.

• Odun boruları, topraktan alınan suyun bitkinin diğer kısımlarına taşınmasını sağlar.

• Ksilemde taşıma, köklerden yapraklara doğru tek yönlü olarak gerçekleşir

Ksilemde su ve minerallerin taşınmasında; kök basıncı, kılcallık, terleme-çekim ve kohezyon olayları etkilidir.

Kök basıncı

emici tüylerde bulunan su yoğunluğu, toprak sıvısındaki su yoğunluğuna göre daha azdır. Bu derişim farkından doğan ozmotik basınç, kök basıncını meydana getirir. Kök basıncı, toprakta bulunan suyun emici tüylere geçmesini sağlar. Emici tüy hücrelerine alınan su, ozmotik basınç kurallarına göre ksileme ulaşır.

Kılcallık

Ksilem çeperlerinin su moleküllerini çekmesi sonucu oluşur. Bu çekim, su molekülerinin özelliğinden kaynaklanır.

Bitkinin ksilemi gözle görülmeyecek kadar ince kılcal borulardan oluşmuştur. Ksilemin çapı daraldıkça su daha yükseğe çekilir. Ancak diğer faktörlere göre kılcallık, suyun yükselmesinde daha az etkilidir.

Terleme – çekim teorisi ve kohezyon

Su moleküllerinin birbirini çekmesine kohezyon denir. Suyun yükseklere taşınmasında en etkili olaylardır.

Yapraklarda fotosentez ve terleme sırasında tüketilen su, yaprak hücrelerinin ozmotik basıncının artmasına neden olur. Bu durum ise, bitkinin üst kısımlarında bir çekme (emme) kuvvetinindoğmasını sağlar.

Oluşan bu çekme kuvveti, hidrojen bağları ile birbirine bağlı su moleküllerinin (kohezyon kuvveti) ksilemde kopmayan bir sütun şeklinde ilerlemesini sağlar.

Böylece yaprak hücreleri, ksilemde suyun çekilmesini sağlarken, kaybolan suyun yerine de emici tüylerle topraktan su emilir.

Bu sistem sayesinde yapraktan terleme ile su kaybedilerek, bitkiye gerekli olan suyun topraktan alınması sağlanmış olur.

Terlemeyi Artıran Faktörler

• Sıcak, kurak ve neme doymamış hava

• Rüzgârlı hava ve stomaların çok açık olması

• Kütikulanın ince olması

• Yaprak yüzeyinin geniş olması

• Stomaların yaprağın üst epidermisinde yoğun olarak bulunması

Terlemeyi Azaltan Faktörler

• Stomaların yaprağın alt yüzeyinde ve içeri gömülü olarak bulunması

• Yaprakların dar ve iğne şeklinde olması

• Kütikulanın kalın olması

• Neme doymuş hava