free website hit counter code
W3vina.COM Free Wordpress Themes Joomla Templates Best Wordpress Themes Premium Wordpress Themes Top Best Wordpress Themes 2012

BİTKİ ANATOMİSİ (LAB-I)

By on 2-02-2013 in AKADEMİK İÇERİKLER, ANATOMİ, SON EKLENENLER

Share
 

PREPARAT HAZIRLAMA TEKNİKLERİ

Bitkisel organizmaların iç ve dış yapısını inceleyen bilim dalına bitki anatomisi ve morfolojisi bilimi denir. Bitki anatomisi, bitkisel organizmaların içyapısını genellikle organlardan değişik şekillerde kesitler alarak mikroskop altında inceler. Bundan dolayı, bitki anatomisi ve morfolojisi laboratuvar çalışmalarında mikroskop, jilet, çeşitli boyalar, lam ve lamel bu laboratuvar için vazgeçilmez gereçlerdendir. Yani bitkilerin içyapılarını inceleyebilmek için, jiletle kesit alıp preparat haline getirerek mikroskopla incelemek gerekir. Bu nedenle, kesit alma çeşitleri ile bunları preparat haline getirme teknikleri ve preparat çeşitleri aşağıda kısaca açıklanmıştır.

1.Enine Kesit Alma: İncelenecek objenin uzun eksenine dik doğrultuda alınan kesitlerdir.

2.Boyuna Kesit Alma: Kesit alınacak objenin uzun eksenine paralel doğrultuda alman kesitlerdir. Bu da kendi arasında ikiye ayrılır.

1. Radyal Kesitler: Kesit alman objenin merkezinden geçen boyuna kesitlerdir.

2. Teğetsel Kesitler: İncelenecek objenin yüzeyine teğet geçen boyuna kesitlerdir.

3. Yüzeysel Kesit Alma: Uygulamada teğetsel kesite benzerlik gösteren ve materyalin kabuk veya dış yüzeyinden sıyırma şeklinde alman kesitlerdir.

Amacına uygun olarak alınan bu kesitler ya geçici ya da sürekli preparat haline getirilerek incelenir. Bu kesitler alınırken çalışmanın amacına uygun olması gerekir. Lam üzerine uygun pozisyonda yerleştirilen objenin üzerine bir damla su (kuru objelerde) ilave edilir. Üzerine lamel kapatılır. Hazırlanmış bu yapıya preparat denir. Preparat daha sonra mikroskop altında incelenir. Geçici preparat hazırlama ve incelemeyi botanik laboratuar çalışmalarında bolca uyguladınız. Burada sürekli preparatların nasıl hazırlanacağı izah edilecektir.

Sürekli Preparatların Hazırlanması:

Bitkisel objelerden hazırlanan bir preparatm kalıcı olması, uzun yıllar tekrar kullanılabilmesi için bazı işlemlerden geçirilmesi gerekir. Bu işlemler aşağıdaki sıraya göre yapılır.

1.Kesit alınmak istenen materyal önce 2 -3 cm uzunluğunda küçük parçalara bölünür.

2.Bu materyal sırasıyla % 50, 70, 90 ve 95’lik alkol serilerinde 5- 6 saat (materyalin durumuna göre 12 saatte olabilir ), % 100 alkolde (absolü alkol) 1- 2 saat bekletildikten sonra, sırasıyla 3/1,1/1, 1/2 oranında alkol, 1 kısm ksilol ve 1 kısım alkol, saf ksilolde 5- 6 saat bırakılır.

3.Ksilolden sonra üzerine bulunduğu kaptaki 1 ksilolün 1/3′ü kadar temiz parafın ilave edilir.

4.Ksilol kokusu kayboluncaya kadar (3- 4 gün) 55- 60 °C ye ayarlı etüvde bekletilir. Bu süre zarfında kaptaki ksilol-parafın karışımı 2-3 defa değiştirilerek saf parafın ilave edilir. Saf parafın içinde 1 hafta kadar bekletilir.

5.Materyal içerisine gliserin sürülmüş parafın blok kutularına yerleştirilerek, parafın içerisine gömülür ve buzdolabında dondurulur. Parafın bloklar yapılırken materyalin parafin bloğun merkezinde durmasına özen gösterilir. Parafın bloklar donunca düzeltilerek kesit alma makinasına (mikrotom) yerleştirilir.

6.Mikrotomla parafın bloklardan amaca uygun kalınlıklarda (yaklaşık 15- 20 mikron )kesitler alınır.

7.Alman kesitler parlak yüzeylerinden, üzerine çok az Haupts sürülmüş lamlara düzgün bir şekilde yerleştirilir. Bu düzgünlüğü sağlamak için lam üzerine birkaç damla %2’lik formalin damlatılır.

8.Kesitlerden parafini uzaklaştırmak için saf ksilol, 1/1 oranında ksilol absolü alkol ile %95, 90 ve 50 alkol serilerinde 5’er dakika bekletilir.

9.%50’lik alkolde hazırlanmış %1 iik safranın boyasında 18 ile 24 saat bekletilir.

10.Boyadan çıkarılmış materyal; %50, 90 ve 95 alkol serilerinde 3’er dakika bekletilir.

11.%90 alkolde hazırlanmış %0,2’lik fast- green boyasında 5 ile 10 saniye bekletilerek boyanması sağlanır. Böylece ikili boyama gerçekleştirilmiş olur.

12.Fazla boyaları gidermek için %95 alkol, absolü alkol, 1/1 oranındaki absolü alkol- ksilol serilerinden 5’er dakika arayla geçirilir.

13.Bu işlemlerden geçmiş materyalin üzerine bir miktar Kanada balsamı koyduktan sonra lamel kapatılır ve bir süre kurumaya bırakılır. Daha sonra preparat temizlenerek uzun süre kullanılabilecek duruma getirilmiş olur.

HÜCRELERİN YAPISI

Bitki anatomisi ve morfolojisi laboratuvarında uygulamalı çalışmaların amacına ulaşması için hücrenin iyi tanınması gerekmektedir. Bu nedenle aşağıda hücre hakkında özet bilgi verilmiştir.

Bilindiği gibi hücre, morfolojik ve fizyolojik olarak canlıların en küçük birimidir. Tipik bir bitki hücresi, hücre çeperi ve protoplast olarak ikiye ayrılabilir. Hücre çeperinin esas maddesi selüloz olmakla birlikte, hemiselüloz, pektin ve kitin (glikokaliks ) gibi polisakkaritler de bulunabilir. Hatta süberin, lignin, kütin, mum, reçine, zamk, alkaloidler, glikozidler, tanen, renk pigmentleri ve kristal gibi çeşitli kimyasal maddeler de hücre çeperlerinin yapısına katılabilir.

Hücreyi koruma, madde iletimi, hücreye şekil verme ve desteklik sağlama gibi görevleri bulunan hücre çeperi, hücrenin cansız kısmına dahildir.

Hücre çeperinin içini dolduran yapıya bitkilerde protoplast denir. Bu da protoplazmik yapı ve protoplazmik olmayan yapı şeklinde ayrılabilir. Hayatın menşesini oluşturan protoplazma, basitçe hücre zarı ve sitoplazma olarak ayrılabilir. Sitoplazma içerisinde çekirdek, plastitler (bitki hücrelerinde), mıtokondriyumlar, golgi cismi (bitki hücrelerinde diktiyozom da denir), sferozomlar, m ikrozomlar, ribozomlar, endoplazmik retikulumlar, 1 izozomlar ve sentrozomlar (yüksek yapılı bitki hücrelerinde rastlanmamıştır) gibi yapılar bulunmaktadır. Hücrelerdeki hayatsal olayların çoğu bu yapılarda gerçekleşir.

Protoplazmik olmayan yapılar ise kofullar ve çoğunlukla bunların içinde bulunan alevron taneleri, nişasta taneleri, yağ damlacıkları, reçine- balsam, kauçuk, tanen, alkaloidler, renk pigmentleri, glikozitler, süberin, zamk ve kristaller gibi organik veya inorganik tabiatlı maddelerdir. Metabolizmanın primer veya sekonder ürünleri olan bu tür maddelere ergastik maddeler de denir.

Alglerde, mantarlarda, bakterilerde olduğu gibi, bazen bir bitki hücresi kendi başına bir bitkiyi temsil eder; yani serbest bir hücredir. Ancak, dokulaşmış ve organlaşmış bitkilerde hücreler pektin lamelle birbirine bağlıdırlar. Bu pektin lamel, Pektinaz enzimi tarafından parçalanır veya sıcak su yahut kuvvetli asitlerle erir ve hücreler serbest hale geçer. Nitekim iğde ve elma gibi meyveler olgunlaştığı zaman pektin lamel pektinazla parçalandığı için hücreler dağılır ve meyve unsu özellik kazanır.

                        Şekil. Malus sylvestris ve meyvesinde serbest hücreler.

Bitki Hücrelerinin Gelişme Safhaları ve Geçirdiği Değişiklikler

Canlıların en küçük birimi olan hücreler bitkilerin kök, gövde ve yaprak gibi değişik yerlerindeki farklılaşmaya uygun olarak değişik yapılar kazanırlar. Benzer yapılı hücrelerden dokular ve dokulardan da organlar oluşur. Bu değişimin temelini teşkil eden hücreler nasıl değişir sorusu aşağıda açıklanmıştır.

Bilindiği gibi bitkilerin gövde uçlarına vejetasyon bölgesi veya büyüme noktaları denir. Burada bulunan hücreler sürekli bölünme potansiyeline sahiptirler ve bunlara meristem hücreleri adı verilmektedir. Meristem hücrelerin izodiyametrik ve küçük, çeperleri ince, sitoplazmaları bol, çekirdekleri ortada ve büyük, plastitleri proplastit evrede ve koful içermezler. Bu hücrelerden oluşmuş dokuya meristem dokusu denir. Bitkilerin apikal (tepe) bölgelerinde bulunan meristemlere apikal meristem denir. Sürekli dokular bu doku hücrelerinin farklılaşması sonucu oluşurlar. Örneğin, bir kolyos (Coleus) bitkisinin büyüme noktasının daha aşağısından kesit alınıp incelendiğinde buradaki hücrelerin meristem hücrelerine göre daha uzun, genişliklerinin daha fazla, sitoplazmalarının az olduğu, kofullarının varlığı ve büyüklüğü görülecektir.

Şekil. Coleus bitkisinin genel görünümü ve değişik bölgelerdeki hücrelerin durumu.

PLASTİTLER

Plastitler meristem hücrelerindeki proplastitlerden oluşan yapıları, pigment içerikleri ve işlevleri farklı olan protoplazmik organellerdir. Genellikle renkli ve renksiz plastitler şeklinde ikiye ayrılırlar. Renkli olanlardan kloroplastlar fotosentezin oluştuğu organellerdir. Kromoplastlar ise karotinoid grubu pigmentler içermekte olup, çiçeklerin ve meyvelerin rengini verirler. Renksiz olanlar arasında en sık rastlananı amiloplastlardır. Bunlar bitkilerin değişik bölgelerinde nişasta deposu olarak rol oynarlar. Bilindiği gibi plastitler zamana ve bitkide bulunduğu yere bağlı olarak birbirine dönüşebilirler.

1. Kloroplastlar: Bunlar fotosentetik dokularda bulunurlar ve baskın pigment olan klorofilden dolayı yeşil gözükürler.

Kloroplasları gözlemek için bir su bitkisi olan Elodea canadensis (su vebası, elodiya) veya Vallisneria spiralis (valisneria) gibi tamamen su içinde yaşayan ve akvaryum bitkisi olarak da kullanılan bitkilerin yapraklarından bir parça lam lamel arasına k oyarak, mikroskop altında inceleyiniz. Kloroplastların hücre çeperine paralel bir konumda dizildiklerini göreceksiniz. Kloroplastların hareketlerine dikkat ederek sitoplazma hareketini de izleyiniz.

 

Şekil. Elodea yaprak hücrelerinde kloroplastlar.

2. Kromoplastlar: Renk pigmenti olarak karotinoidleri taşırlar. Karotinoidler kloroplastlarda klorofillerle birlikte çoğu zaman maskelenmiş olarak bulunurlar. Sonbahara doğru klorofiller bozulmaya başlayınca karotinoidler değişik renkleri ile ortaya çıkarlar. Turuncu renkli karotin, sarı renkli ksantofıl ve kırmızı renkli likopin, karotinoidlerin birkaç çeşididir.

Aşağıdaki İşlemleri Yaparak Bazı Karotinoidleri İnceleyiniz:

1.Karotinler: Dcıucus carota (havuç)’nın kökünden enine kesit alarak bir damla su ortamında lam- lamel arasında, mikroskopta inceleyiniz. Hücrelerin içinde karotinleri çiziniz.

Bilindiği gibi havuç köküne turuncu rengi veren karotin vücutta vitamin A şekline dönüşerek hastalıklara karşı direnç kazandırır, göz ve cilt hastalıkalarını önler, cilde canlılık verir. Havuç meyvaları ise rezin, uçucu ve sabit yağlar içermektedir. Dövülerek un haline getirilen meyveler midevi, idrar artırıcı ve kurt düşürücü olarak kullanılır.

2.Likopinler: Kırmızı renkli domates {Lycopersicon esculentum) meyvesinin etli kısmından enine kesit alarak, bir damla su ortamında, lam- lamel arasında, mikroskopta inceleyiniz. Gevşek yapılı parankima hücrelerinin içinde uzun, dar kristalloidler ve yuvarlak tipte şekillenmiş yapıların içinde kırmızı renkli likopin pigmentleri bulunmaktadır. İnceleyerek, şekillerini hücrelerin içinde çiziniz.

            Şekil. Daucus carota kök hücrelerinde kromoplastlar ve karotin kristalleri.

Bilindiği gibi domates meyvesine kırmızı rengini veren kromoplasttaki likopin denen bir karotindir. Meyveler sırası ile E, B, C vitaminlerini bolca içermekte olup, şeker ve elma asidi de içerir. Kan temizleyici, damar sertliğini giderici, hazmı kolaylaştırıcı, cilde tazelik ve pembelik verici, romatizmaya karşı iyi ve kansere karşı koruyucu özelliklerinin olduğu kaydedilmiştir. Bu bitki türünün gövde, yaprak ve yeşil meyvelerinde solanin denilen zehirli alkaloid de bulunur.

Şekil. Lycopersicon esculentum meyvesinin etli kısmındaki hücrelerde kromoplastlar ve likopin kristalleri.

3. Renksiz plastitler: Renksiz plastitler içerisinde en sık rastlananı amiloplastlardır. Bunlar daha çok depo dokularda nişasta depo ederler. Herhangi bir saksı bitkisinin, örneğin Begonia (begonya) veya Pellionia‘ nın köküne yakın gövde kısımlarından enine bir kesit alarak bir damla su ortamında, lam- lamel arasında, mikroskop altında inceleyiniz. Kesitin dışa yakın kısımlarındaki hücrelerde bolca kloroplastları, öze yakın parankima hücrelerinde ise kloroplast sayısının azalıp amiloplasta dönüştüğü görülecektir. Merkeze yakın hücrelerde amilopastların giderek büyüdüğünü ve üzerlerinde yeşil renkli kloroplastların bulunduğunu veya en azından merkezi hücrelerde, eksentrik hilumlu basit nişasta taneleri üzerinde kloroplast kalıntılarını görmek olasıdır.

BİTKİ HÜCRELERİNİN PROTOPLAZMİK OLMAYAN BİLEŞENLERİNDEN ERGASTİK MADDELER

Ergastik maddeler: Bitki hücrelerinin metabolizma ürünleri olup karbonhidratlar, proteinler, yağlar, kristaller, flavonoidler (antokyanlar ve antosiyaninler), tanenler, alkaloidler, glikozidler, kauçuk, reçine ve balsam gibi maddeler bu gruba girmektedir.

Karbonhidratlar: Fotosentez ürünü olan karbonhidratlar, bitki hücrelerinde erimiş veya katı halde bulunan protoplazmik olmayan bileşikler şeklinde bulunurlar. Karbonhidratlardan nişasta ve inülin önemli bir grubu oluşturur. Nişasta çok sayıda glukoz molekülün polimerizasyonu sonucu oluşan bir polisakkarittir. Fotosentez sonucu oluşan nişastaya assimilasyon nişastası denir. Bu tip nişasta küçük tanecikler ve çomaklar şeklinde, ileri yapılı bitkilerin kloroplastlarındaki granumlarda oluşur. Bu nişasta zamanla büyür ve bu halde kalmaz. Sükroz (sakkaroz, çay şekeri) molekülleri şeklinde yedek besin depolarına taşınarak hücrelerdeki amilopastlarda yeniden nişasta moleküllerine polimerize olur. Nişasta tanelerine dönüşerek yedek nişasta şeklinde depolanır. Bu tip nişastalar bitkilerin kök, gövde, tohum, meyve, yumru, rizom, soğan, seıt soğan, değişim yaprakları gibi metamorfik yapılarda bolca bulunur.

Her bitki türünün nişasta tanelerinin şekli kendine özgüdür (Şekil 2.5). Bunlar genellikle yuvarlak veya oval şekillerde olurlar. Amiloplastlarda oluşmaya başlayan nişasta tanelerinin ilk oluşum yerine göbek veya hilum denir. Nişasta molekülleri hilumdan başlayarak tabakalaşma şeklinde büyür. Bu tabakalar homojen olmayıp, gündüz oluşan tabakalar daha yoğun, gece oluşanlar ise daha az yoğundur.

Nişasta taneleri hilumlarına göre Eksentrik ve Sentrik olmak üzere ikiye ayrılırlar:

1. Eksentrik nişasta taneleri: Bu tip nişasta tanelerinin oluşum başlangıcı yani hilumu tam merkezde olmayıp, kenara yakın bir kısımda bulunur. Solanum tuberosum (patates) yumrularında olduğu gibi.

2. Sentrik nişasta taneleri: Tabakalar bir merkez etrafında sıralanır, yani hilum merkezde bulunur. Phaseolus vulgaris (fasulye) nişasta taneleri böyledir.

Nişasta taneleri şekillerine göre de basit, bileşik ve yarı bileşik olmak üzere üçe ayrılırlar.

a.Basit nişasta tanesi: Tek bir hilum ve tek bir nişasta tanesi şeklinde organize olmuştur.

b.Bileşik nişasta tanesi: Birden fazla hilum ve birden fazla nişasta tanesi bulunur. Bunlar amiloplast (leukoplast çeşiti) içinde ayrı yerlerde oluşurlar ve zamanla birleşirler.

c.Yarı bileşik nişasta tanesi: Birden fazla hilum ve birden fazla nişasta tanesi bulunur ve bu taneler ortak nişasta tabakaları tarafından kuşatılır. Bunlar bir nişasta tanesi gibi görünürler. Bir başka şekilde eğer bir bileşik nişasta tanesinin etrafını ortak nişasta tabakaları kuşatırsa yarı bileşik nişasta tanesi oluşur. Bunların her üç şekli de patates yumrularında görülebilir (Şekil 2.6).

Aşağıdaki İşlemleri Yaparak Nişasta Tanelerini İnceleyiniz:

Solanum tuberosum (patates) yumrusunun parankima dokusundan bir miktar lam üzerine koyup lameli kapatın ve ezdirin. Lam lamel arasına bir damla KI (potasyum iyodür) veya iyot (I) vererek mikroskopta inceleyin. Bilindiği gibi lügol veya iyot nişastanın ayıraçlarından olup, bunlarla muamele edilince nişasta taneleri mavi- menekşe renge boyanır. Basit, bileşik ve yarı bileşik nişasta tanelerini gözleyerek şekillerini çiziniz.

Helianthus tuberosus (yer elması) yumrularından küçük parçalar alıp, bir hafta kadar %70rlik alkolde bekletiniz. Parçaların dış kısmı kesilip atıldıktan sonra, iç kısmından ince bir enine kesit alıp bir damla alkolde inceleyiniz. İncelemeniz sonucunda hücrelerin ince olan çeperleri üzerinde tek veya değişik büyüklükte inülin sferokristallerini gruplar halinde göreceksiniz. Gördüğünüz şekli çiziniz. Bilindiği gibi inülin sferokristalleri yapıtaşı fruktoz olan bir polisakkarittir. Yer elmasının yumrularında ayrıca sütte bulunması, özellikle şeker hastaları için faydalı bir yiyecektir. Besin değeri patatese yakın olup, süt ve idrar artırıcı, safra söktürücü ve cildi güzelleştirici özellikleri de bulunmaktadır.

Phaseolus vulgaris (fasulye) tohumlarından; Zea mays (mısır), Ofyza sativa (pirinç) , Triticum vulgare (buğday) ve Euphorbia (sütleğen) bitkilerinin meyvelerinden yukarıdaki gibi preparat hazırlayarak bu bitkilerin nişasta tanelerini ayrı ayrı inceleyerek şekillerini çiziniz. Sentrik veya eksentrik olduklarını belirtiniz.

proteinler: Yapı taşı amino asitlerdir. Bileşiminde karbon, azot, oksijen, hidrojen, bazen kükürt ve fosfor da bulunduran bileşiklerdir. Sitoplazmanın esas maddesini oluşturmakla birlikte, hücre içinde ergastik madde şeklinde de bulunurlar. Proteinlerin bir kısmı hücre öz suyunda erimiş olarak depolanırken, genellikle tohumların embriyo, endosperm ve perisperm hücrelerinde katı halde bulunan proteine alevron tanesi denir. Alevron tanelerinin içerdiği depo protein ya amorf (şekilsiz) veya kristalsi halde bulunurlar. Bir alevron tanesi genellikle protein olmayan (fitin: inositol fosforik asitin magnezyum- potasyum tuzu) globoid (yuvarlak) küçük bir kısımla, büyük ve çok köşeli protein yapıdaki kristalloidden oluşur. Bu yapı koful içinde bulunmakta olup, zamanla koful suyunu kaybederek alevronun şeklini alır. Suyu bol olan hücrelerde alevron oluşmaz. Alevron taneleri hücrelerde diğer ergastik maddelerle birlikte bulunabildiği gibi, Ricinus communis (Hint yağı bitkisi) veya Phaseolus vulgaris (fasulye) tohumlarındaki gibi nişasta ve yağlarla birlikte bulunurlar. Bazı bitkilerde örneğin, buğday veya arpa tanelerinde testanın (tohum kabuğu) altında bir veya birkaç hücre tabakasında tek başına bulunurlar. Alevron taneleri iyot ile muamele edilirse altın sarısı bir renk oluşur.

Şekil . Alevron taneleri. A. Hintyağı bitkisi (Ricinus communis) tohum hücrelerinde alevronlar ve yağ damlaları. B. Fasulye (Phaseolus) tohum hücrelerinde alevron ve nişasta taneleri.

Yağlar: Bitki hücrelerinde katı taneler ve sıvı damlalar halde bulunan yağlar bitkilerdeki ergastik maddelerin önemli bir bölümünü oluştururlar. Bir molekül gliserol ile üç molekül yağ asitinin esterleşmesi sonucu oluşan trigliseridlerdir. Doymuş veya doymamış yani katı veya sıvı olabilirler. Bitkisel yağlar çoğunlukla sıvı, hayvansal yağlar ise genelde katı doymuş yağlardır. Yağlar Sudan III kimyasalı ile kırmızı veya turuncumsu renk verirler, ayrıca uçucu yani eterik yağlar da bulunmaktadır.

Aşağıdaki İşlemleri Yaparak Alevron Tanelerini ve Yağ Damlalarını İnceleyiniz:

1. Alevron tanelerini incelemek için, Hint yağı bitkisinin tohumunun kabuğunu kaldırınız. Endospermasından enine bir kesit alıp, parankima hücrelerinde alevron tanelerini inceleyiniz ve şekillerini çiziniz. Aynı işlemi fasulye tohumlan için de yapınız ve alevron tanelerini inceleyip şekillerini çiziniz.

2.Triticum vulgare (buğday) ve Hordeum sativum (arpa) tanelerinden enine kesitler alarak, nişasta ve alevron tabakalarını inceleyiniz ve şekillerini çiziniz.

Ricinus communis (Hint yağı) bitkisinin endospermasından aldığınız enine kesitte hücrelerde alevron taneleri ile birlikte bol miktarda bulunan yağ damlalarının hücre içinde dağıldıklarını görünüz. Bu enine kesiti Sudan III i le muamele ederek: yağ damlalarının kırmızı tepkime verdiğini izleyiniz.

HÜCRENİN PROTOPLAZMİK OLMAYAN BİLEŞENLERİNDEN

KRİSTALLER

Kristaller: Pek çok bitki, metamölizma sonucu oluşan ve tekrar kullanılmayan klorür, fosfat, karbonat, silikan anhidritleri ve sülfatlar gibi birçok mineral asit tuzlarını (anorganik tuzlar) hücrelerinde depo ederler. Örneğin, metabolizma sonucu oluşan oksalik asit bitki için zararlıdır. Bu asit bitkinin köklerinden gelen kalsiyum ile birleşerek kalsiyum oksalat kristaline dönüşür ve hücreler için zararsız hale gelir. Sırasıyla koful (vakuol), sitoplazma. Hücre çeperi, kristal idioplastlarında, epidermal tüylerde ve floem parankimasında oluşan kristaller, hücrelerin protoplastlarını kaybedip ölmesi sonucu bütün hücreyi işgal edebilirler. Limon, portakal, turunç gibi değişik bitki türlerinde değişik kristal şekillerine rastlanmaktadır. Bunlar tek bulunduğu gibi, birleşerek ikiz veya kristal toplulukları oluştururlar.

Kalsiyum tuzları arasında en çok bilineni kalsiyum oksalatlardır. Bunlar ihtiva ettikleri su durumuna göre iki değişik sistemde değişik şekilde kristaller oluştururlar.

Birincisi, tabanı kare olan düzgün prizmalar şeklinde 3 su (trihidrat) ihtiva eden kalsiyum oksalat (C204Ca, 3H2O) kristalleridir. Bunlar içerisinde en çok görüneni prizma, oktoeder şeklindeki tek kristaller ile yıldız şeklindeki (ikiz) Druz veya Druza’ dır. Örneğin tek ve ikiz kristallere Bégonia’da (begonya), Allium cepa (soğan) kabuğunda, eğik prizmalara Citrus (limon, portakal, turunç) bitkilerinde rastlanır.

İkincisi tabanı romboeder şeklinde eğri prizma veya çubuk şeklinde tek sulu (monohidratlı) kalsiyum oksalat kristalleridir (C^C^Ca, H2O). Bunlardan en tanınmışı tek, uzun, iğne veya çubuk şeklindeki rafitlerdir. Bunların müsilaj içinde demetler halinde bulunanlarına stilloid denir. Bu tür kristallere monokotil (tek çim yapraklı) bitkilerden Allium (soğan), Scilla (adasoğanı), Aloe (sarı sabır); dikotil (iki çim yapraklı) bitkilerden Mesembrianthemum (makas otu), Impatiens sultani (cam güzeli) ve I. balsamina (dokunma bana) gibi bitkilerde çokça görülür.

Üst üste dizilmiş parankima hücrelerinde bulunan kristaller, diziler halinde göründüklerinden bunlara kristalli hücre dizileri veya kristal lifleri denir. Söğütte olduğu gibi, böyle hücreler çoğunlukla sklerenkima liflerinin arasında bulunurlar.

Rubiaceae (kökboyasıgiller) ve Solanaceae (patlıcangiller, Nicotiana= tütün)’ye ait bitkilerde olduğu gibi, fazla sayıda, küçük, köşeli şekiller gösteren kristal kutnu parankima hücrelerinin içini tamamen doldurarak onların grimsi- siyah görünmelerine neden olurlar. Silisyum dioksitten (SİO2) oluşan kristallere ise Diyatomeler, Equisetaceae (Articulatae, atkuyruğugiller), Poaceae (buğdaygiller) ve Cyperaceae (kağıtotugiller, Papirusgiller) familyalarına ait bitkilerin hücre çeperlerinde çokça bulunurlar(Şekil 3.1).

Kalsiyum oksalattan oluşmuş çeşitli kristaller

 

Şekil . Çeşitli bitkilerin hücrelerinde bulunan değişik kalsiyum oksalat ve inülin (sferokristal, organik kökenli) kristalleri.

En iyi bilinen kristal şekillerinden biri de kalsiyum karbonattan oluşmuş sistolitlerdir. Bunlar kalsiyum karbonatın hücre çeperinin içinde veya üstünde birikmesiyle oluşmuş, bir sap kısmı bulunan, adeta dut meyvesini andıran bileşik kristallerdir. Ficus elastica (kauçuk ağacı) yapraklarında olduğu gibi, lithosist denilen özel, genişlemiş epidermal hücrelerde rastlanır.

Helianthus tuberosus (yer elması)’da olduğu gibi, inülin karbohidratından oluşmuş iğne biçimindeki kristallerin bir nokta etrafında dizilmesiyle oluşan kristal topluluğuna sferit veya sferokristal denir. Organik maddelerden oluşan kristallere karotin (havuç ve benzeri bitkilerde turuncu renk pigmenti), berberin ve saponinler de örnek verilebilir.

Şekil. Ficus elastica‘da değişik şekillerde Sistolit (kalsiyum karbonat) bileşik kristalleri.

Laboratuarda Yapılacak İşlemler:

1.Allium cepa (soğan)’ın renkli kabuklarım bir gün önce kloralhidrat içine koyarak saflaştırınız. Bu kabuklardan küçük bir parçayı lam- lamel arasında, bir damla su ortamında, mikroskop altında inceleyerek tek ve ikiz kristalleri gözleyiniz ve şekillerini hücrelerin içinde gösteriniz.

2.Begonia (begonya) türlerine ait bitkilerin yaprak saplarından enine kesitler alarak lam-lamel arasında, bir damla su ortamında mikroskopta inceleyerek tek, ikiz ve yıldız şeklindeki druz (yıldızsı) kristalleri gözleyiniz ve şekillerini içinde bulunduğu hücrelerle birlikte gösteriniz

3.Impatiens sultani veya I. balsamina (cam güzeli) türlerinin yaprak sapından enine ve boyuna kesitler alarak lam- lamel arasında, bir damla su ortamında, mikroskop altında gözleyerek uzun, iğnemsi veya çubuk şeklindeki tek rafitleri ve rafit demetlerini (stilloid) inceleyiniz ve şekillerini hücrelerle birlikte çiziniz.

4.Salix (söğüt)’in genç dallarından teğetsel kesit alarak kristalli hücre dizilerini inceleyiniz ve şekillerini hücrelerle birlikte çiziniz.

5.Ficus elastica (kauçuk ağacı)’nın özellikle sararmış yapraklarının iletim demetlerine yakın yerlerinden enine kesitler alıp mikroskopta gözleyerek sistolit kristallerini inceleyiniz ve şeklini yakın çevresiyle birlikte çiziniz.

Triticum (buğday) veya Cyperus (Japon şemsiyesi, siperus) yaprak veya gövdelerinden yüzeysel kesitler alarak, inceleyiniz ve kristal kumu hücrelerini çiziniz.

HÜCRE ÇEPERİ

Çeper tabakalarının sınıflandırılması: Her bitki hücresinin kendine özgü bir çeperi vardır. Hücre çeperlerinin kalınlıkları ve şekli hücrelerin yaşına ve tipine göre farklılık gösterir. Bir bitki dokusunu oluşturan hücrelerde orta lamel, primer çeper ve sekonder çeper olmak üzere genelde üç kısım ayırt edilebilir.

Şekil . Bitki hücreleri çeperlerinin yapısı ve tabakaları

Orta lamel, gelişimi hücre bölünmesini takiben başlar. Bölünmekte olan hücrenin merkezinde iğ ipliklerinin yoğunlaşmasıyla, fragmoplast olarak adlandırılan ayırıcı bir tabaka olarak ortaya çıkar. Poligalaktronik asitin de yapıya 4 katılmasıyla orta lamel (pektin lamel) iki yavru hücreyi birbirinden ayırır. Dokuyu oluşturan hücreleri birbirine bağlar ve hücreler arasında iletimde rol oynar. Odunlu dokularda orta lamel genellikle ligninleşir. Hücre gelişimi sırasında orta lamel çoğu kez primer çeperle bütünleşir. Pektinaz enzimi tarafından parçalanınca dokuyu oluşturan hücreler birbirinden ayrılır. Portakal ve mandalina gibi turunçgil meyvelerinin meyve kabuğu olan eksokarp ile meyvenin etli, sulu kısmı mezokarp arasındaki renksiz madde pektin maddesinden oluşmuştur. .

Primer çeper, hücrenin bölünmesi sırasında her yavru hücre orta lamel üzerine selüloz maddesi biriktirir. Böylece primer çeper ortaya çıkar. Her hücrenin asıl çeperidir. Çoğunlukla selülozdan yapılmış olmasına rağmen bu çeper yapısında hemiselüloz, pektin ve az miktarda protein de bulunur. Hücre büyürken ve gelişirken primer çeper de buna paralel olarak hem yüzeysel hem de kalınlığına büyür.

Sekonder çeper, primer çeperin ardından gelişen çeperdir, Hücre gelişimini tamamladıktan sonra oluşur. Trake, trakeid ve lif hücreleri gibi çoğunlukla ölü hücrelerde gelişir. Yapısında selülozun yanı sıra hemiselüloz, ksilüloz, arabinoz gibi polisakkaritler de bulunabilir. Ayrıca lignin, süberin, kütin, tanin, inorganik tuzlar, silika ve diğer bazı kimyasal maddelerin de yapısına katılmasıyla değişikliğe uğrayabilir.

Sekonder çeperin asıl işlevi mekanikseldir. Sekonder çeperli hücreler çoğunlukla ölü olduklarından, protoplast içermezler. Gelişimlerinde tersine dönüşmeyen değişiklikler gösterirler. Ksilem ışınlan ve ksilem parankima hücreleri gibi bazen canlı hücreler de sekonder çepere sahip olabilirler. Hücre çeperleri kalınlaşırken homojen bir kalınlaşma göstermezler. Primer hücre çeperlerinde böyle ince kalmış bölgeler primer geçit alanlarını oluştururlar. Meristem hücrelerinde primer geçit alanları fazla olup, çeperler boncuk dizisi görünümündedir. Sekonder çeperli hücrelerin çeper üzerinde ince kalmış yerlere ise geçit adı verilir.

GEÇİTLER

Sekonder çeperlerde derinlikleri, genişlikleri ve yapıları farklılık gösteren çukurluklara geçit denir. Geçitler kalınlaşmış çeperler arasında madde alış verişini sağlayan difüzyon alanlarıdır. Bitki hücrelerindeki başlıca geçit tipleri aşağıda verilmiştir.

1.Basit Geçitler: Çeper kalınlaşması devam etmeyip, kesintiye uğradığı yerlerde oluşan yalın geçitlerdir. Bu ince kalmış alanlarda orta lamel devam eder. Geçit çukurluğu üzerinde kemer oluşumu yoktur. Geçit kenarları birbirine paraleldir. Basit geçitler yandan ince köprücükler halinde, üstten bakıldığında ise noktacıklar şeklinde görülürler. Çoğunlukla canlı parankima hücre çeperlerinde, floem liflerinde ve sklereidlerde bulunurlar. Kalın çeperlerde basit geçidin çukuru kanal şeklini alır ve hücre lümeninden geçit zarına kadar uzanır. Hücre lümenine doğru tek bir yapı gibi görünen bu çukur sonra kollara ayrılır. Buna dallanmış geçit denir. Şayet iki hücrenin basit geçidi birleşirse basit geçit çifti oluşur.

2.Kenarlı Geçitler: Basit geçitlerden daha komplekstirler. Yapı bakımından fazlaca değişikliğe uğramışlardır. Kenarlı geçitlerde sekonder çeper, geçit çukurluğu etrafında kemer oluşturur. Kenarlı geçitlerde, çukurluğun sekonder çeperinin kemer ile örtülen bölgesine geçit odası, iki kenar arasındaki açıklığa geçit açıklığı denir. Geçit zarı orta kısımda kökeni primer çeper olan bir kalınlaşma gösterir. Buna yastıkçık anlamında torus denir. Torusun çapı geçit açıklığının çapından büyük olup, esnek bir yapıya sahiptir. Bazı durumlarda torus geçit çifti açıklığının bir tarafına itilerek, o taraftaki açıklığı kapatır. Bu şekilde maddelerin bir hücreye doğru hareketine olanak verir. Torus geçit çifti açıklığının ortasında bulunduğu zaman maddelerin geçiş yönü her iki hücreye doğrudur. Bu da, torusun hücreler arasındaki madde geçişinin kontrolünde rol oynadığını göstermektedir. Torusun iki yanında ince kalmış geçit zarı kısımlarına margo adı verilir. Bazı iki çenekli (dikotil) bitkilerde geçit odasını oluşturan sekonder çeperler üzerinde veya geçit açıklığı etrafında ince, basit veya dallanmış yapılar bulunur. Bunlara kalburlu geçitler denir ve bunlar geçitlerin ileri bir şekli olarak kabul edilirler. Kenarlı geçitler genellikle su ileten boruların yani ksilemin trake ve trakeidlerinde bulunur. Kenarlı geçitlere üstten bakıldığında iç içe iki daire şeklinde, yandan bakıldığında ise karşılıklı gelmiş iki V harfi şeklinde görülürler.

3. Yarı Kenarlı Geçitler: Bir kenarlı geçit bazen bir basit geçitle karşı karşıya gelerek bir geçit çifti oluşturabilir. Böyle geçitlere yarı kenarlı geçit çifti denir. Çünkü burada geçitlerden biri kenarlı, diğeri düz (basit) geçittir. Böyle geçitler daha çok trake ve trakeid hücreleri ile parankima hücrelerinin bir birine komşu hücre çeperleri arasında görülür.

Şekil. Farklı geçit çiftlerinin diyagramları (üst sıra geçitlerin diyagramları, alt sıra geçitlerin yüzeysel görünüşü).

Bazı durumlarda bir hücre çeperindeki geçit, komşu hücredeki komplementer bir geçit ile karşılaşmazsa veya bir interselüler alanın karşısına düşerse, bu tip geçitlere kör geçitler denir.

Laboratuvarda Yapılacak İşlemler

1.Soğan zarından {Allium cepa) bir parça veya mum çiçeği (/foya carnosa) gövdesinden enine bir kesit alarak, lam lamel arasında, mikroskopda gözleyiniz. Basit geçitleri özellikle mum çiçeğinde basit ve dallanmış geçitli hücreleri inceleyiniz ve şekillerini çiziniz.

2.Çam (.Pinus) odun dokusunun teğetsel ve radyal kesitlerini mikroskop altında inceleyerek basit ve kenarlı geçitlerin üstten ve yandan görünüşlerini gözleyip, şekillerini çiziniz.

Şekil. Çam (Pinus) trakeidinde bir kenarlı geçitin kesiti (A), üstten görünüşü (B). P.geçit açıklığı (porus), t, geçit yastığı (torus), m, geçit zarı (margo). pç, primer çeper. O, orta lamel. Go, geçit odası. C. Hoya (mum çiçeği) gövdesinden enine kesitte taş hücrelerindeki çeşitli basit geçitler.

HÜCRELER ARASI BOŞLUKLAR

Hücrelerin büyümesi esnasında hücre hacminin devamlı artması, çeper yüzleri sayısının çoğalmasına sebep olur. Öte yandan meristem hücreleri doku farklılaşması sırasında düzensiz bir yapıya dönüşür ve hücreler arasında interselular (hücreler arası boşluklar) alanlar oluşur. Hücreler arası boşluklar aynı zamanda hava boşluklarını ve kanallarını oluştururlar. Hücrelerde çeşitli şekillerde oluşan hücreler arası boşluklar, salgı maddelerinin depolanmasında ve hücreler arasındaki irtibatın sağlanmasında da rol oynarlar.

Hücreler arası boşluklar değişik şekillerde oluşabilir. Bazıları aşağıda verilmiştir.

1.Şizogen Hücreler Arası Boşluklar: Hücreleri birbirine yapıştıran orta lamenin bazı yerlerde, özellikle hücre köşelerinde erimesiyle ve buralarda çeperlerin gerilimi sonucu birbirinden ayrılmasıyla oluşan boşluklardır. Bunlar dörtgen, üçgen gibi köşeli olabilirler. Örneğin buğday ve çam gövdesindeki boşluklar bu şekilde oluşurlar. Hatta çamdaki bu boşlukların birbirine bağlanması sonucu reçine kanalları yani şizogen kanallar oluşur.

2.Lizigen Hücreler Arası Boşluklar: Portakal, mandalina ve limon gibi bitkilerin yapraklarında ve meyve kabuklarında bulunan ve uçucu yağların toplandığı boşluklar gibi, dokuyu oluşturan bir grup hücrenin erimesi sonucu oluşan boşluklardır. Burada parçalanmış ve düzgün hücrelerle birlikte rastlamak olasıdır.

3.Reksigen Hücreler Arası Boşluklar: Dokuyu oluşturan hücrelerden bazılarının boyutlarındaki gelişme farkından veya komşu hücrelerin gelişmesine ayak uyduramamasından dolayı parçalanırlar. Bu şekilde oluşan boşluklara reksigen boşluklar denir. Monokotil bitki gövdelerinde protoksilemin parçalanmasıyla oluşan boşluklar gibi.

Şekil. Buğday gövdesinde şizogen boşluklar (A).Portakal kabuğunda lizigen boşluk (B). Binmirdelikotu yaprağı enine kesitinde şizogen salgı cebi (C). Mersin tomurcuk yaprağının enine kesitinde şizogen yağ cebi (D), in, interselüler alan. SH,salgı hücreleri

Ayrıca bu hücreler arası boşlukların bazı bitkilerde birbiriyle bağlanması sonucu şizo- lizigen, şizo- reksigen, lizi- reksigen veya her üçünün bileşmesi sonucu şizo- lizi- reksigen birleşik hücreler arası boşluklar oluşabilir.

Aşağıdaki İşlemleri Yaparak Hücreler Arası Boşluk Çeşitlerini İnceleyiniz:

Triticum (buğday) gövde enine kesitinde parankima hücreleri arasındaki boşlukları ve Pinus (çam) odununda reçine kanallarını iyice inceleyerek şizogen hücre arası boşlukları iyice algılayınız ve doku ile birlikte şekillerini çiziniz.

Portakal (Citrus sinensis), limon (C. limon) yaprakları veya meyve kabuklarından enine veya yüzeysel kesit alarak ve yine mısır (Zea mays) kök enine kesitini mikroskopta gözleyerek lizigen boşlukları iyice inceleyiniz ve şekillerini çiziniz.

Şekil. Mısır gövde kesitinde hücreler arası boşluğu=reksigen boşluk.

DOKULAR

Canlıların bir kısmı tek hücrelidir. Bir kısmı ise organize olmuş ve yüksek organizasyonu oluşturmuş çok sayıda hücreden meydana gelmiştir. Bu yüksek organizasyonlu çok hücreli canlılarda aynı kökenden gelmiş, belli bir görevi yapmak üzere aynı şekilde özelleşmiş, aralarında mekaniksel, biyokimyasal ve fiziksel ilişki bulunan hücre gruplarına doku denir. Morfolojik doku tanımının yanı sıra fizyolojik doku tanımı yapanlar da vardır. Buna göre kökenleri ayrı olsa biie bitkide ayııı işi görmek üzere özelleşmiş hücre gruplarına doku denir. Fizyolojik tanımlamada daha geniş bir hücre topluluğundan bahsedildiği için, bu geniş hücre topluluğuna doku sistemi denir. Örneğin bitkilerdeki iletim işinde rol oynayan floem ve ksilem dokulannı oluşturan hücreler morfolojik olarak farklıdırlar.

Bakteri ve mavi- yeşil alglerde olduğu gibi tek hücrelilerde birden çok hücre biraraya gelerek koloni denen topluluklar oluştururlar. Yine mantarların misel denen hücre dizileri bazen birbirini sararak dokuya benzer (plektankima ve prosenkima, bunlar yalancı dokulardır) bir yapı oluşturabilirler. Bu gibi hücre topluluklan gerçek bir doku özelliği gösteremezler.

Basit yapılı çok hücreli bitkilerde doku çeşitlenmesi fazla değildir. Örneğin çok hücreli bazı algler parankima dokusundan ibarettir. Çok hücreli bitkiler ileri yapılı hale geldikçe, bitkiyi oluşturan dokular da daha fazla çeşitlenmektedir. Bir dokuyu oluşturan hücrelerin şekli, içeriği ve çeperlerinin yapısı bir diğer dokunun hücrelerinden farklıdır. Bu farklılık dokunun bitkideki fonksiyonuna göre gerçekleşmekte, böylece bitkisel dokular birbirinden kolayca ayrılabilmektedir.

Bitkisel dokular meristem ve yetkin dokular olmak üzere önce ikiye ayrılabilir. Bunlar aşağıda verilmiştir.

MERİSTEMATİK (BÖLÜNÜR) DOKULAR

Meristem doku bölünme yeteneği bulunan, ince çeperli, bol plazmalı, çekirdeği hücre hacmine göre büyük, plastidleri proplastid halinde, hücreleri arasında boşluk bulunmayan hücrelerden oluşmuştur. Genel olarak hücrelerinin eni boyuna eşit (izodiyametrik), farklılaşmamış küçük hücrelerdir. Kofulları küçük veya hiç yoktur. Bu dokunun hücrelerinin bir bölümü zamanla farklılaşarak yetkin (sürekli) dokuları oluşturur. Meristemler bitkide bulundukları yere, kökenlerine, meydana getirdikleri dokuların yapısına, gelişme safhaları ve fonksiyonlarına göre bölümlere ayrılabilirler. Meristemler bitkide bulundukları yere göre üçe ayrılırlar.

1. Apikal (Uç) Meristem: Kök, gövde ve bunların yan organlarının uçlarında bulunurlar. Bitkide boyca uzamayı sağlarlar.

2.Lateral (Yanal) Meristem: Çevreye paralel (periklinal) bölünmelerle organların enine büyümelerini sağlarlar. Özellikle çap yapan bitkilerde kambiyum dokusu şeklinde organize olur. Vasküler kambiyum ve fellogen örnek verilebilir.

3.İnterkalar (Ara) Meristem: Apikal meristemden kopmuş ve sürekli dokular arasında kalmış meristemlerdir. Örneğin buğdaygillerin (Gramineae) yaprak ve internodyumlannın tabanında bulunan meristemler gibi. Bu meristem de bitkide boyca uzamaya katkıda bulunur.

Meristemler kökenlerine göre 2’ye ayrılır.

A.Primer Meristem: Embriyodan itibaren bölünme yeteneğini sürdüren meristemlerdir. Apikal, interkalar ve lateral meristemler aynı zamanda primer meristemlerdir.

B.Sekonder Meristem: Canlı sürekli doku hücrelerinin zamanla meristematik yetenek kazanmasıyla oluşur. Peridermanın oluşumunu sağlayan fellojen (mantar kambiyumu) ve yine yaraların kapanmasını sağlayan yara kambiyumu (fellojen) böyle meristemdir.

SÜREKLİ DOKULAR

Farklılaşmasını tamamlamış, bölünme yeteneğini kaybetmiş hücrelerin oluşturduğu dokulardır. Bu doku hücreleri bazen tekrar değişikliğe uğrayabilir ve yeniden bölünme yeteneği kazanabilirler. Genel olarak çekirdeği ve protoplazması olan her canlı hücre potansiyel olarak meristematik yetenek kazanabilir.

Yetkin doku hücreleri genellikle meristematik hücrelerden daha büyük, şekilleri çok farklı, çekirdekleri genellikle hücre hacmine göre küçük, protoplazmaları az, kofulları fazla ve büyük, trake ve trakeidlerde olduğu gibi bazıları ölü, çeper kalınlaşmaları farklı, hücreler arasında boşluklar oluşmuştur.

Sürekli dokular, kökenlerine göre; primer meristemlerden gelişenlerine primer sürekli dokular ve sekonder meristemlerden gelişenlerine de sekonder sürekli dokular şeklinde ikiye ayrılırlar.

Sürekli dokular morfolojik ve fizyolojik olarak aşağıdaki gibi 5’e ayrılırlar.

1. KORUYUCU DOKU

Bitki yapısındaki kök, gövde, yaprak, çiçek, meyve ve tohum gibi bitkisel kısımların en dış tabakasıdır. Gördüğü farklı işlerden dolayı çok ayınmlı hücre tipleri içerir. Koruyucu doku bitkileri kuraklığa, aşırı güneş ışınına, su kaybına, mekaniksel etkilere ve çevrenin daha pek çok olumsuz etkisine karşı korur.

Koruyucu doku epidermal sistem ve mantarlaşmış koruyucu doku olmak üzere ikiye ayrılır.

Epidermal Sistem

Epidermal sistem histogenin dermatogen tabakasından gelişir. Epiderma, stoma, tüy, emergens ve hidatod gibi yapılan içerir.

Epiderma: Primer bitki yapısındaki kök, gövde, yaprak, çiçek, meyve ve tohum gibi bitkisel kısımların en dış tabakasıdır. Epidermis hücreleri genel olarak tek tabakalıdır. Değişik şekillerde olabilirler (Şekil 6.1). Hücreler arasında boşluk bulunmaz. Genellikle kloroplast taşımazlar. Kara bitkilerinin toprak üstü kısımlarındaki epidermalarımn üzerine kutikula ve mumsu tabaka da birikebilir.

Su bitkilerinde genellikle böyle yapılar bulunmaz. Korumanın ötesinde depo işlevinde de bulunur. Ficus gibi bazı bitkilerde çok tabakalı olabilir. Epidermisin altındaki bu tabakaya hipodermis denir.

Şekil. Clivia yaprak epidermasından enine (A) ve Helleborus yaprak epidermasımn (B) üst yüzünden alman yüzeysel kesitte epiderma hücreleri .

Epidermal Oluşumlar

Tüyler (Trikomlar): Farklı şekil, yapı ve işleve sahip epidermanın dışarıya taraf oluşturduğu uzantılardır. Koruyucu tüyler, destek tüyleri, salgı tüyleri, pullar ve çeşitli cins papiller ve kökün emici tüyleri başlıca trikom çeşitleridir. Emergensler şekil, yapı ve fonksiyon bakımından tüylere benzemekle birlikte, bunlar epiderma ve epidermanın alt tabakasından (subepidermal tabakalardan) da gelişebilirler. Bitkilerde yalın ve tek hücreli tüyler bulunduğu gibi, çok hücreli dallanmış tüyler de bulunmaktadır. Tüylerin şekilleri, yapıları ve fonksiyonları dikkate alınarak aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir.

1.Koruma (Örtü) Tüyleri: Kurakçıl bitkilerde iyi gelişmiştir. Bitkileri aşırı su kaybına ve güneşin aşırı sıcağına karşı koruyan tüylerdir. Afrika menekşesinin yapraklarındaki tüyler gibi.

Şekil. Symphytum yaprağında tek hücreli dallanmamış tüy.

2.Savunma Tüyleri: Bitkileri çeşitli zarar vericilere özellikle de hayvanlara karşı dikensi özellikleriyle mekaniksel, veya yakıcı- salgı kimyasallarıyla biyokimyasal olarak koruyan tüylerdir. Isırgan otunun yakıcı tüyleri gibi.

Şekil. Sığır kuyruğu (Verbascum) yaprağında çok hücreli dallanmış tüy. İğde (Elaeagnus) yapraklarında kalkan tüyler.

3.Tırmanma Tüyleri: Hedera helix (duvar sarmaşığımda olduğu gibi, bazı sarılıcı ve tırmanıcı bitkilerde bitkinin desteğe tutunmasında rol oynayan tüylerdir.

4.Emme Tüyleri: Köklerde topraktan ham besin suyunu emen tüyler ile böcek yiyen bitkilerde sindirilmiş böceğin azotlu bileşiklerini emen tüyler bu tip tüylerdir.

Şekil. Urtica (ısırgan) yaprağında yakıcı- salgı tüyünün genel görünüşü (A), baş kısmı (B) ve kök emici tüyü (C).

5. Salgı Tüyleri: Su, şekerli, kalkerli, tuzlu su, eterik (uçucu- kokulu) yağ, enzim ve benzeri salgı maddelerini bitki dışına salan tüylerdir. Tek hücreli, çok hücreli, pul veya papilla şeklinde olabilirler.

Şekil. Pelargonium yaprak sapında eterik yağ salgı tüyü. A, genç. B, gelişme göstermiş şekli.

Aşağıdaki İşlemleri Yaparak Epiderma ve Tüyleri İnceleyiniz:

1.Telgraf çiçeği (Tradescantia) veya her hangi bir saksı çiçeğinin yaprağından yüzeysel kesit alarak epidermayı inceleyiniz. Yine kauçuk (Ficus) yaprağından enine kesit alarak epidermayı ve hipodermayı inceleyiniz. Kesitlerinizi Sudan III boyası ile muamele ederseniz kutikula kırmızı bir renk alacaktır. İnceleyerek şekillerini çiziniz.

2.Sığır kuyruğu (Verbascum) veya Afrika menekşesi (Saintpaulia) yaprağından enine ve yüzeysel kesit alarak dallanmış çok hücreli tüyleri inceleyiniz ve şeklini çiziniz.

3.Sardunya (Pelargonium) yaprağından enine ve yüzeysel kesit alarak tek veya çok hücreli salgı tüylerini inceleyiniz ve şeklini çiziniz.

4.Zakkum (Nerium) yaprağından enine ve yüzeysel kesit alarak örtü tüylerini inceleyiniz ve şeklini çiziniz.

STOMALAR

Bitkilerin epidermis dokusunda bulunan, gaz alış verişinde rol oynayan, yaprak ayasından su buharının geçişini hızlandıran, klorofil içeren, genellikle böbrek şeklinde iki hücrenin karşılıklı gelen yüzleri arasında açıklık bırakarak oluşturdukları yapıya stoma denir.

Stomalar yeşil bitkilerin toprak üstü organlarında; özellikle yaprak epidermasında, çiçek kısımlarında ve otsu gövdelerde bulunurlar. Genellikle kökte stoma bulunmaz.

Bitkilere göre oldukça değişken olan stomanın esas yapısını genellikle böbrek şeklinde iki hücre oluşturur. Bunlara stoma hücreleri ya da bekçi hücreleri denir. Bu hücreler büyük nukleus, çok sayıda küçük vakuol, fazla kloroplast içerirler. Bunların etrafında bulunan ve stoma etkinliğine katılan epiderma hücrelerine de komşu hücreler veya yardımcı hücreler adı verilir. Stoma hücrelerinin çeperleri farklı şekilde kalınlaşır. Amaryllis tipi stoma hücrelerinde ventral (stoma deliğine bakan) çeper kalın, dorsal (komşu hücrelere bakan) çeper incedir. Stoma hücrelerinin bakışık yüzleri arasında bulunan, genişleme ve daralma yeteneğinde olan açıklık, stoma poru (ostiol) veya stoma deliğini oluşturur. Stoma altında içi hava ile dolu boşluğa solunum boşluğu veya stoma altı boşluğu denir. Bu boşluk bir çeşit gaz deposu işini görür ve mezofıl dokusunun tüm hücre arası boşluk sistemi ile bağlantılıdır.

Stomalar bitkilerin toprak üstü organlarında; özellikle yaprak epidermasında, otsu gövdelerde, çiçek kısımlarında bulunurlar. Genellikle kökte stoma bulunmaz.

Kauçuk (Ficus) ve çöpleme (Helleborus) ‘de olduğu gibi, bazı bitkilerde stomalar yaprağın alt yüzeyinde bulunur, bu tür yapraklara hipostomatik yaprak denir. Nilüfer yapraklarında (.Nymphaea) olduğu gibi stomalar yaprağın üst yüzeyinde bulunursa, bu tip yapraklara epistomatik yaprak denir. Okaliptüs (Eucalyptus) bitkisinin yapraklarında olduğu gibi, yaprağın her iki yüzünde de stoma varsa böyle yapraklara amfistomatik yapraklar denir. Stomaların bu şekilde ayırımlı düzeyde gelişmeleri, bitkilerdeki su durumunu ayarlamaktadır.

Bitkilerdeki stomalar değişik yönleriyle sınıflandırılabilir. Bunlar aşağıda verilmiştir.

Bitkilerin yaşadıkları ekolojik koşullara göre stomalar komşu epidermis hücreleri ile aynı düzeyde (mezomorf stoma tipi), daha yukarıda (higromorf stoma tipi), ya da daha aşağıda (kseromorf stoma tipi) gelişebilir.

Stomalar, stoma hücrelerindeki farklılığa göre Mnium, Amaryllis ve Gramineae olmak üzere üçe ayrılır. Bunlar aşağıda verilmiştir.

Şekil. Genel bir stoma şekli.

Mnium Stoma Tipi: En basit stoma tipi olarak kabul edilir. Stoma hücrelerinin ventral çeperleri ince, dorsal çeperleri kalındır. Eğrelti otlarında görülür.

Amaryllis (Amarillis) Stoma Tipi: Monokotil ve dikotil bitkilerde görülen yaygın bir stoma tipidir. Stoma hücrelerinin ventral çeperleri kaim, dorsal çeperleri incedir.

Gramineae (Buğdaygiller) Stoma Tipi: Kağıtotugiller (Cyperaceae) ve buğdaygillere (Gramineae, Poaceae) ait bitkilerde görülür. Stoma hücreleri uzun kol kemiği şeklinde olup, uçları ince çeperli ve geniş başçıklar halindedir. Orta kısımları düz, dar ve çeperler kalındır. İki komşu hücresi bulunmaktadır

Komşu hücrelerine göre stomalar aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir:

1.Anomositik Stoma (Düzensiz Komşu Hücreli Tip): Bu tip stomaların özelleşmiş komşu hücreleri bulunmaz. Stomaları normal epidermis hücreleri kuşatır. Bu stomalara Ranunculaceae (Düğünçiçeğigiller) tipi stoma da denir. Tumagagasıgiller (Geraniaceae), kabakgiller (Cucurbitaceae), ebegümecigiller (Malvaceae) ve haşhaşgiller (Papaveraceae) familyaları bitkilerinde de görülür.

Şekil. Stoma hücrelerine göre stoma tipleri.

2.Anizositik Stoma (Komşu Hücreleri Eşit Olmayan Stoma Tipi): Bu tip stomaları çevreleyen 3 özel komşu hücresinden biri diğer iki komşu hücresine göre küçüktür. Diğer iki komşu hücre benzer büyüklüktedir. Crusiferae (Lahanagiller) tipi stoma da denir, bu familyanın üyeleri ile tütün (Nicotiana), patlıcan (Solanum) ve damkoruğu (Sedum) gibi cinslerde bulunur.

3.Parasitik Stoma (Paralel Hücreli Tip): Bu tip stomalarda, stoma hücrlerinin etrafında, stoma hücrelerinin boyuna ve stoma poruna paralel bir veya daha fazla komşu hücre bulunabilir. Rubiaceae (Kökboyasıgiller) tipi stoma da denir. Ayrıca Manolyagiller (Magnoliaceae), adisarmaşıkgiller (Convolvulaceae) ve küstümotugiller (Mimosaceae) gibi familya bitkilerinde de bulunur.

4.Diasitik Stoma (Çapraz Hücreli Tip): Bu tip stomalarda bir çift komşu hücre enine çeperleri ile stoma hücrelerini kuşatır. Bu tip stomalara Caryophyllaceae (karanfilgiller) stoma tipi de denir. Ayrıca Ayıpençesigiller (Acanthaceae) ve diğer bazı familya bitkilerinde de görülür.

5.Tetrasitik Stoma: Stoma çevresinde i kisi yanal, ikisi terminal olmak üzere dört adet komşu hücre bulunur. Bu tip birçok Monokotil bitki için karakteristiktir

6.Siklositik Stoma: S toma h ücreleri etrafında halka oluşturan dört veya daha fazla yardımcı hücreler tarafından çevrelenmiştir.

7. Aktinostik Stoma: Uzun eksenleri stoma hücrelerine dikey olan çeşitli yardımcı hücreler stomayı kuşatır.

Şekil. Komşu hücrelerine göre stoma tipleri.

Aşağıdaki işlemleri Yaparak Stoma Çeşitlerini inceleyiniz:

1. Geyikdili eğreltisi (Asplénium scolopendrium) veya herhangi bir eğrelti otu yaprağından yüzeysel bir kesit alarak minumum tipi stomaları inceleyiniz ve komşu hücreleriyle birlikte şeklini çiziniz.

2.Sardunya (Pelargonium) ve telgraf çiçeği (Tradescantia) yapraklarından ayrı ayrı yüzeysel kesitler alarak amaryllis tipi stomaları inceleyiniz ve komşu hücrelerle birlikte stomaları çiziniz. Komşu hücrelerine göre stoma tipini yazınız.

23.Çim- çayır (Lolium) veya suudotu (Cyperus) yaprağından alacağınız enine kesitlerde Gramineae tipi stomaları inceleyiniz ve komşu hücrelerle birlikte şekillerini çiziniz.

Mantarlaşmış Koruyucu Doku

Mantarlaşmış korucu doku kendisini oluşturan hücrelerin çeperlerine suberin (mantar maddesi) maddesinin girmesiyle oluşan koruyucu dokudur. Primer mantarlaşmış koruyucu doku ve sekonder mantarlaşmış koruyucu doku olarak ikiye ayrılabilir. Primer mantarlaşmış koruyucu doku epiderma veya hipodermanın hücre çeperlerinin mantarlaşmasıyla oluşur. Örneğin kök emici tüylerinin döküldüğü bölgede epidermanın yerini alan eksoderma ve primer kökte bir sıra hücre dizisinden oluşmuş ve çeperleri çoğunlukla at nalı şeklinde kalınlaşmış endodermis böyle bir dokudur.

Yaşlanan ve sürekli enine büyüme gösteren odunsu bitkilerde epiderma bu büyümeye ayak uyduramaz, zamanla parçalanır ve koruma işini yapamaz. Bu durumda epidermanın ve hipodermanın görevini yapacak yeni bir koruyucu doku gelişir. Buna sekonder mantarlaşmış koruyucu doku veya periderma adı verilir. Peridermanın oluşmasıyla stomaların yerini lentiseller alır. Periderma, e piderma ve epiderma altındaki dokulardan gelişir. Kök ve gövde epidermasının yerini alır. Fellem (mantar tabaka), fellojen (peridermayı üreten sekonder meristem) ve fellodermadan oluşur.

Fellojen, mantar kambiyumudur. Epiderma, hipoderma veya bunların altındaki hücrelerin bölünme yeteneği kazanmasıyla oluşan sekonder meristemdir. Dikdörtgen şeklindeki sıkı dizilmiş hücrelerden ibarettir.

Felloderm, fellojenin içeriye doğru oluşturduğu dokudur. Bir veya birkaç sıra canlı hücrelerden oluşur. Bu tabaka korteks parankimasına benzemekle birlikte, hücrelerinin üst üste düzenli sıralar oluşturmasıyla ayrılır. Hücreleri kloroplast taşıyabilir ve fotosentez yapabilir.

Fellem, fellojenin dışarıya doğru oluşturduğu mantar dokusudur ve hücre arası boşlukları bulunmaz. Hücreleri ölüdür ve düzenli sıralanırlar. Bitkilerin gazlara ve suya karşı olan geçirgenliklerini azaltır.

Lentiseller: Peridermanın oluşmasıyla stomalar ortadan kalkar. Bunların yerine gövde üzerinde gevşek dizilmiş, hücreler arası boşlukları fazla olan, mercek şeklindeki lentisel denen gözenekler oluşur. Lentiseller de stomalar gibi bitkinin gaz alış verişi ile ilgilidirler. Bitkide bir miktar suyun buhar halinde kaybolmasında da (terleme) iş görürler. Bunlar gövde ve dallar üzerinde, köklerde ve seyrek de olsa meyve yüzeylerinde bulunurlar. Lentiseller ya gövde primer olarak büyürken veya periderm oluşmaya başlamadan önce gelişmeye başlarlar. Bazen de lentisel ve periderm aynı anda, primer büyümenin bitiminde oluşur.

Şekil. Coleus gövdesinde peridermanın gelişmesi. A.ilk evre, B.ilerlemiş evre.

İlk gelişen lentisel stoma altında ortaya çıkar. Lentisel fellogeni stoma altında gelişerek, komplementer hücrelerin oluşmasıyla epidermis parçalanır. Epidermisi parçalayıp dışarı doğru taşan komplementer hücreler ince çeperlidir ve dağınık dizilmişlerdir, hücreler arası boşlukları bol bir yapıya sahiptirler. Fellogene yakın olanlar ise oldukça sık düzenlenmişlerdir.

Şekil. Sambucus (mürver) gövdesinde bir lentiselin; A. Genel görünümü, B. Enine kesiti.

Aşağıdaki İşlemleri Yaparak Peridermi ve Lentiselleri İnceleyiniz:

1.Kolyos (Coleus) gövdesinden enine kesit alarak epidermanın altında gelişen periderma tabakalarını inceleyiniz ve şeklini çiziniz.

2.Huş (.Betula) veya mürver (Sambucus) gövdesinin lentisel içeren kısmından b ir m iktar p eriderma a larak, ü zerindeki yatay v eya d ikey d oğrultuda sıralanmış kahve renkli şeklinde gözüken lentiselleri önce binoküler mikroskop altında makroskobik olarak inceleyiniz ve şeklini çiziniz, daha sonra yüzeysel ve enine kesitler alarak ışık mikroskobunda inceleyiniz ve lentisellerin şeklini çiziniz.

2. TEMEL (PARANKİMA, DOLGU DOKU, ÖZEK DOKU) DOKU

Bitkinin bütün organlarında bulunan, çeşitli fizyolojik ve biyokimyasal etkinliklere katılan canlı ve ince çeperli hücrelerden oluşmuş dokudur. Bitkilerin kök ve gövdelerindeki korteks, öz bölgesi, öz ışınları ve öz kolları, yaprakların fotosentetik dokusu olan mezofıl, çiçek kısımları, meyvelerin etli kısımları ile tohumların besin dokusu (endosperm) temel dokuca zengin bitki kısımlarıdır. Bu doku bitkilerde değişik görevler yaptığından, hücreleri yaprağın palizat dokusundaki gibi uzamış, sünger dokusunda loblu, hava boşlukları iyi gelişmiş gövdelerde kollu şekilde olabilir.

Şekil . Elodea da havalandırma parankiması(A). Kauçuk un (Ficus) yaparak enine kesitinde assimleme ve havalandırma parankiması(B).

Parankima dokusu görevlerine göre aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir.

1. Assimleme (özümleme, fotosentetik) parankiması: Hücrelerinde fazla miktarda kloroplast bulunan ve karbonhidrat sentezleyen parankimadır. Bitkilerin yapraklarında iyi gelişmiş olup, otsu ve sukkulent bitkilerin gövdelerinde de bulunur.

2. Depo parankiması: Organik madde, su ve inorganik madde depo eden parankimadır. Kök, gövde, tohum, rizom, yumru, soğan gibi bitki kısımlarında besin depo parankiması bol bulunurken, kaktüsler, sukkulent sütleğenler ve makas otu gibi tuzcul bitkilerde ince çeperli, az plazmalı su depo parankiması iyi gelişmiştir.

Şekil. Mısır (Zea mays) gövdesinin enine kesitinde depo ve iletim parankiması.

Şekil.  Çeşitli bitkilerde parankima tipleri: A, eyrelti rizomunda (Polypodium nılgare). B, Asclepias kökünde. C. D, Mısır gövdesi (Sırasıyla enine ve boyuna). E, Cestane (Castanea) gövdesinde. F. Akasma (Clematis) gövdesinde.

3. İletim parankiması: İletim demetlerinde bulunan yanal iletimde rol oynayan ve besin de depo eden parankimadır.

4. Havalandırma (aerankima) parankiması: Hücreler arası boşlukları geniş, Elodea, nilüfer gibi sucul bitkilerde havalandırmayı sağlayan parankimadır.

Aşağıdaki İşlemleri Yaparak Parankima Çeşitlerini İnceleyiniz:

1.Herhangi bir bitkinin kök ve gövdesinden enine kesit alarak, korteksteki depo parankiması ile iletim demeti içindeki iletim parankimasını inceleyiniz ve şeklini çiziniz.

2.Kauçuk (Ficus) veya herhangi bir saksı çiçeğinin yapraklarından enine kesitler alarak, asimile (fotosentetik) parankimasını inceleyiniz ve şeklini çiziniz.

3.Elodea (suvebası), Valisneria (valisneria) veya Nymphaea (nilüfer) gibi bitkilerin gövdelerinden enine kesit alarak havalandırma parankimasını inceleyiniz ve şeklini çiziniz.

Bitki ve bitki organlarına belirli direnç ve dayanıklılık kazandıran dokulara destek dokular denir. Bu doku yapısal ve işlevsel olarak farklı olan kollenkima (pek doku) ve sklerenkimadan (sert doku) oluşur.

DESTEK DOKULAR

Kollenkima (Pek Doku)

Bitkilerin büyümekte olan organlarında, çiçek ve yaprakların saplarında ve yaprakların orta damarlarında bulunan ligninleşmemiş, oldukça kalın primer plastik çeperli, canlı bir dokudur. Epidermanın hemen altında bulunduğu gibi epiderma ile parankima dokusu arasında da bulunabilir. Bu doku ya kesintisiz devam eder ya da demetler halindedir. Bitki organlarına desteklik edip direnç kazandıran bu dokunun hücreleri gerilebilme, kıvrılma ve esneme özelliği de gösterir. Canlı protoplast içermesi ve kloroplast bulundurabilmesi ile parankimaya benzerlik göstermekle birlikte, eşit olmayan kalınlaşmış selüloz çeperleriyle ayırt edilirler. Hücre çeperlerinin kalınlaşmaları homojen değildir. Farklı çeper kalınlaşmalarına göre kollenkima; köşe kollenkiması, levha kollenkiması ve lakiin kollenkiması olmak üzere 3′e ayrılabilir. Bunlarla ilgili bilgi aşağıda verilmiştir.

Köşe Kollenkiması: Bu kollenkima tipinde hücreler eş boyutlu (izodiyametrik) olup, kalınlaşmalar hücre köşelerindeki çeperlerde meydana gelir. Bu kalınlaşmalar hücrelerin köşelerinde çoğunlukla küçük üçgenler şeklinde görülür. Hücreler arasında madde alış verişi çeperlerin ince kalmış kısımlarından gerçekleşir. Ficus (kauçuk), Vitis (asma), Beta (pancar), Cucurbita (kabak), Rumex (kuzukulağı), Morus (dut), Begonia (begonya) ve Coleus (kolyos) gibi bitkilerde köşe kollenkimasını görmek mümkündür.

Levha (Plak) Kollenkiması: Mürver (,Scımbucus), ravend (Rheum) ve Latin çiçeği (Trapaeolumyinde olduğu gibi, bu tip kollenkima hücrelerinin teğetsel çeperleri kalınlaşır.

Lakün Kollenkiması: Adaçayı (,Salvia), ebegümeci (.Malva), marul (Lcıctuca) ve hatmide (Althaea) olduğu gibi, çeper kalınlaşmaları bu kollenkima tipinde intersellular alanlara bakan çeperlerde meydana gelir. Radyal çeperler ince, teğetsel çeperler kalınlaşmıştır.

Şekil. Kollenkima çeşitleri. Köşe kollenkiması (Cucurbita, kabak) (A), Levha kollenkimsı (Sambucus, mürver) (B), Lakün kollenkiması (Lactucay marul) (C).

Şekil. Begonia (Begonya)da köşe kollenkiması.

Şekil. Kollenkima çeşitleri. Solanum tuberosum gövdesinden enine (A) ve boyuna (B) kesitte kollenkima. Abutilon (C), Asclepias (D) ve Asarum (E) gövde enine kesitlerinde kollenkima (A;B;C; köşe kollenkiması; D, Hücre arası boşluklara denk gelen çeperlerde; E, teğetsel çeperlerde).

Aşağıdaki işlemleri Yaparak Kollenkima Çeşitlerini inceleyiniz.

1.Begonya (Begonia) veya kauçuk (Ficus) yaprak sapından veya kabak (Cucurbita) gövdesinden enine kesit alarak mikroskopta köşe kollenkimasını inceleyiniz ve şeklini çiziniz.

2.Mürver (Sambucus) sürgünlerinden enine kesit alarak mikroskopta levha kollenkimasını inceleyiniz ve şeklini çiziniz.

3. Ebegümeci (Malva), marul (Lactuca) veya hatmi çiçeği (Althaea) gövdesinden veya sürgünlerinden enine kesit alarak mikroskopta lakün kollenkimasını inceleyiniz ve şeklini çiziniz

Sklerenkima (Sert Doku)

Sklerenkima, bitki organlarına desteklik eden ve onlara direnç kazandıran, ligninleşmiş ve kalın sekonder çeperli hücrelerden oluşmuş ölü bir dokudur. Bu dokunun hücreleri zamanla büyüme yeteneğini kaybeder. Dolayısıyla sklerenkima dokusu daha çok olgun organlarda yer alır. Genellikle ölü hücrelerden oluşması, elastik sekonder çeperlerin tek düze (homojen) kalınlaşması ve çeperlerinin az su içermesiyle kollenkimadan ayrılır. Sklerenkima dokusunun hücreleri şekil ve büyüklük bakımından farklılık gösterir. Bu durum dikkate alınarak sklerenkima dokusu, sklerenkima lifleri ve sklereidler olarak ikiye ayrılır

Sklerenkima Lifleri (Fiberler): Bitki organlarında yaygın olarak bulunurlar. Sklerenkima hücreleri bazen demetler oluştururken bazen de kesintisiz bir doku oluşturur, hatta iletim demetlerinin etrafını bir kın gibi kuşatırlar. Genellikle gövde ve yapraklarda çevresel, kökte ise merkezde yer alır. Uzun, sivri uçlu, ligninleşmiş sekonder çeperlidirler. Lümenleri dar ve uzundur. Kalınlaşmış çeperlerdeki basit geçitler etkin değildir.

Sklereidler (Sklerenkima hücreleri): Skleridlerin liflerden farkı, genellikle boylarının uzun olmaması, yani yaklaşık olarak enlerinin boylarına eşit olmasıdır. Çeperleri çok kalın olup, basit geçitleri kanal şeklini almıştır. Epidermada, temel dokuda, vasküler sistemlerde, meyve ve tohumlarda olmak üzere, bitki yapısında çok fazla yayılmışlardır. Fındık kabuklarında, kiraz ve kayısı gibi meyvelerin çekirdeklerinde direnci sağlayan başlıca yapılardır. Sklereidler şekil, büyüklük ve çeper özelliği bakımından brakisklereidler, makrosklereidler, osteosklereidler, asterosklereidler ve ipliksi sklereidler şeklinde ayrılabilirler.

Brakisklereidler (Taş hücreleri): İzodiyametrik, yani eş boyutlu hücrelerdir. Bitkinin birçok yerinde bulunurlar. Armut ve ayva gibi etli meyvelerde boldurlar.

Makrosklereidler: Uzamış, çubuk şeklindeki hücrelerdir. Bunlar daha çok baklagillere ait bitkilerin tohum kabuklarının epidermal tabakasında bol bulunurlar.

Osteosklereidler: Hücrelerin iki ucu kemik şeklinde genişlemiş veya dallanmıştır. Birçok dikotil bitki yapraklarında ve Papilionaceae (kelebekgiller) familyası bitkilerinin tohum kabuklarının sub epidermal (epiderma altı) tabakalarda bulunurlar.

Asterosklereidler: Yıldız şeklinde olan sklereidlerdir. Dikotil bitki yapraklarında yaygındır.

Filiform (İpliksi): Bunlar iplik şeklindeki sklereidlerdir.

Şekil. Cinchona (kınakına) gövdesinde sklerenkima lifleri (A) ve çeşitli sklereid tipleri (B).

Şekil. Cyperus (Suudotu, Japon şemsiyesi) gövdesinde sklerenkima demetleri. A. genel görünüm, B. Büyütülmüş bir sklerenkima demeti.

Aşağıdaki İşlemleri Yaparak ve Floroglusin Kullanarak Sklerenkima Dokusunu İnceleyiniz:

1.Sarımsak (Allium sativum), sofra soğanı (Allium cepd) yapraklan ile armut veya ayva meyvesinin etli kısımlarından kesitler alarak taş hücrelerini (brakisklereidler) inceleyiniz ve şekillerini çiziniz.

2.Mum çiçeği (Hoya carnosa) gövdeninden kesit alarak, gövdenin öz kısmında gruplar halinde bulunan taş hücrelerini inceleyiniz ve şeklini çiziniz.

3.Fasulye (Phaseolus vulgaris) tohum kabuğundan bir miktar lam üzerine kazıyınız veya ince bir kesit alarak üzerine bir damla su koyup lameli kapatıp mikroskop altında makrosklereidleri inceleyiniz ve şeklini çiziniz.

4.Bezelye (Pisum sativum) tohum kabuğundan bir miktar lam üzerine kazıyarak, bir damla su içerisinde osteosklereidleri inceleyiniz ve şekillerini çiziniz.

5.Bazı dikotil bitki yapraklarından yüzeysel kesitler alarak asterosklereidleri inceleyiniz ve şekillerini çiziniz.

6.Suudotu, veya Japon şemsiyesi (Cyperus) bitkisinin gövdesinden enine kesit alarak, epidermanın hemen altında bulunan sklerenkima demetlerini inceleyiniz ve şekillerini çiziniz.

Şekil. Çeşitli bitkilerde değişik taş hücresi sklereidleri. A,B, Cocos nucifera (Hidistan cevizi)’nın endocarpında (enine ve boyuna kesitte). C, Crcıtaegus (alıç) endokarpında. D, Pyrus communis (armut) perikarpında. Cannabis perisikl enine kesitinde lif. F, E’dekinin boyuna kesitteki görünümü. G, Tsuga floeminde düzensiz taş hücreleri. H, Dracaena fragrans gövde korteksinde taş hücreleri.

Aşağıdaki İşlemleri Yaparak ve Floroglusin Kullanarak Sklerenkima Dokusunu İnceleyiniz:

1. Sarımsak {AUium sativum), sofra soğanı (Allium cepd) yapraklan ile armut veya ayva meyvesinin etli kısımlarından kesitler alarak taş hücrelerini (brakisklereidler) inceleyiniz ve şekillerini çiziniz.

2. Mum çiçeği (Hoya carnosa) gövdeninden kesit alarak, gövdenin öz kısmında gruplar halinde bulunan taş hücrelerini inceleyiniz ve şeklini çiziniz (Şekil 4.3).

3. Fasulye (Phaseolus vulgaris) tohum kabuğundan bir miktar lam üzerine kazıyınız veya ince bir kesit alarak üzerine bir damla su koyup lameli kapatıp mikroskop altında makrosklereidleri inceleyiniz ve şeklini çiziniz.

4. Bezelye (Pisum sativum) tohum kabuğundan bir miktar lam üzerine kazıyarak, bir damla su içerisinde osteosklereidleri inceleyiniz ve şekillerini çiziniz.

5. Bazı dikotil bitki yapraklarından yüzeysel kesitler alarak asterosklereidleri inceleyiniz ve şekillerini çiziniz.

6. Suudotu, veya Japon şemsiyesi (Cyperus) bitkisinin gövdesinden enine kesit alarak, epidermanın hemen altında bulunan sklerenkima demetlerini inceleyiniz ve şekillerini çiziniz.

İLETİM DOKUSU

İletim dokusu; topraktan alınan su ve suda erimiş tuzları bitkinin toprak üstü organlarına, sentez ve fotosentez sonucu oluşan ürünleri bitkinin diğer kısımlarına taşıyan dokudur. Bitkilerde iletim işini yapan bu doku ham besin suyunu taşıyan ksilem (odun dokusu), fotosentez ve sentez ürünlerini taşıyan floemden (soymuk dokusu) oluşur.

Ksilem

Vasküler bitkilerde su ileten başlıca dokudur. Bitkilerin merkez silindirini olşturan ksilem, yapı bakımından değişiklikler göstermektedir. Bu doku trake ve trakeidi içeren trakeal öğeler ile lifler ve parankima hücrelerinden oluşmuştur. Trakeler su ileten öğelerin en önemlilerindendir. Hücreleri oldukça büyüktür. Kalınlaşmış olan sekonder çeperler kenarlı geçitler içerir. Çeperler üç tabakalıdır. Parankima hücreleri ile trakelerin komşu çeperleri arasında yan kenarlı geçitler bulunur. Bu geçitlerin dar yeri trake, geniş yeri ise parankima tarafında bulunur.

Trakeidler ise daha küçük boyutlu hücrelerdir. Bunların çeperleri de üçlüdür. Bunlar da kenarlı geçitler içerir. Daha küçük boyutlu parankima hücreleri canlı ve belirgin nukleusludur. Lif hücreleri oldukça küçük, boyuna kesitlerde ince uzun ve ligninleşmiş çeperleri tek düze kalınlaşmıştır.

Genç ayçiçeği gövdesinde olduğu gibi, primer ksilem; protoksilem ve metaksilem şeklinde ikiye ayrılır. İlk oluşan protoksilem ince çeperli protoksilem parankima hücreleri içine gömülmüş trakelerden oluşur. Protoksilem trakelerinin sekonder çeperleri ligninleşmiş sarmal, halkalı veya ağsı (retikulat) şekilde kalınlaşmıştır. Yine metaksilem de çoğunlukla trakelerden oluşmuş olup kalın çeperli metaksilem parankima hücreleri içine gömülmüştür. Bol geçitlidir. Sekonder kalınlaşmalar geniş bir alan kaplamakta ve çukurlu bir yapı oluşturmaktadır.

Trake: Silindir şeklinde, çeperleri kalın ölü hücrelerdir. Üst üste dizilmiş ve aralarındaki üst ve alt çeperlerin erimesi ile içleri boş boru şeklinde organize olmuşlardır.

Trakeidler: Uzunca silindir veya prizma görünümlü, iki ucu sivri, trakelere oranla daha dar, uçları kapalı çeperleri kalın ölü hücrelerdir. Trakelerde olduğu gibi üst üste gelmezler. Uçlara yakın kısımlarda yanlardan biri biriyle bağlantı oluştururlar. Çam gibi açık tohumlu bitkilerin odun dokusunda trakeal elementlerden yalnız trakeidler bulunur.

Trake ve trakeidlerin sekonder çeperlerinin farklı şekilde kalınlaşması sonucu merdivensi (skalariform), ağsı (retikulat), helezoni (spiral) ve halka şeklinde ksilem boruları oluşur.

Şekil. ( Tilia ) Ihlamur’un odun elemanları.

Ksilem Parankiması: Genel olarak uzun, prizma şekilli, canlı hücrelerdir. Çeperleri fazla kalın değildir. Çeşitli maddelerin depo edilmesinde, kısa mesafelere taşınmasında ve salgı işinde rol oynar. Primer ve sekonder ksilemin her ikisinde de parankima hücreleri bulunur. Sekonder ksilemde parankima; ksilem parankiması ve ışın parankiması şeklinde bulunur.

Ksilem sklerenkiması: Çeperleri odunlaşmış (ligninleşmiş), uzun, çoğunlukla ölü hücrelerdir. İletim dokusunu destekleme görevini yapar. Bazı bitkilerde boyları çok uzun olabilir. Örneğin ketende (Unum) 20- 30 mm, ısırgan otunda (Urtica) 70- 80 mm, ramide (Boemeria) 220 mm kadar olabilir. Bilindiği gibi, lifi bol olan bitkiler dokuma sanayinde kullanılırlar.

Şekil. Helianthus gövdesinden enine (A) ve boyuna (B) kesitte ksilem dokusu.

Floem

Ksilemle birlikte bitkinin vasküler sistemini oluşturur. Ksilem gibi birleşik bir dokudur. Yapısını kalburlu borular, kalburlu hücreler, arkadaş hücreleri, çeşitli tipte parankima hücreleri, lifler ve sklereidler oluşturur.

Besin ileten elemanların en önemlilerinden olan kalburlu borular genellikle izodiyametrik şekillidirler ve çok sayıda kalburlu plak içerirler. Kalburlu boruların etrafında az sayıda küçük, çoğunlukla düzensiz şekilli, nükleuslu ve bol sitoplazmalı arkadaş hücreleri bulunur. Floem parankiması hücreleri ise ince primer çeperli, nukleuslu, az sitoplazmalı ve kofullu hücrelerdir.

Şekil. Kabak (Cucurbita pepo) gövdesinde üstteki enine kesitte, alttaki boyuna kesitte odun boruları, h.b., halkalı borular, s.b., spriralli borular, m.b., merdivenli borular, a.b., ağsı borular, n.b., noktalı borular.

Floeme desteklik sağlayan lifler enine kesitte izodiyametrik ve çeperleri tek düze kalınlaşmış, çoğunlukla ölü hücrelerdir.

Kalburlu borular ve kalburlu hücreler: Kalburlu borular, üst üste sıralanmış daha çok izodiyametrik hücrelerin aralarındaki hücre çeperleri delinmiş ve iletim yönünde uzamış canlı hücrelerden oluşmuştur. Üst üste gelmiş hücrelerin çeperlerindeki kalburumsu delikler sayesinde boruları oluşturan hücrelerin protoplastları devamlılık kazanmıştır. Bu delikli yüzeye kalburlu plak denir. Kalburlu hücreler ise trake ve trakeidler gibi uzunca silindir veya boru görünümündedirler. Ancak, bunlarda selüloz çeperler kaim değildir ve sekonder çeper yoktur. Kalburlu hücreler bir birine uç yanlardan bağlanırlar. Canlı olan bu hücrelerin ileri aşamalarda çekirdekleri kaybolur. Kalburlu borulardaki kalburlu levhalar son bahara kadar görev yapar. Sonbaharda çoğunlukla kallus denen karbonhidrat yapısında bir madde ile kapatılır. İlkbaharda bu kallus eriyerek kalburlu borular görevlerine yeniden devam edebilirler.

Şekil. Ayçiçeği gövdesinden enine (A) ve boyuna (B) kesitlerde floem.

Arkadaş Hücreleri: Kalburlu boru hücreleri ile çok sıkı bağlanmışlardır. Uzun fakat dar, dört köşeli veya değişik şekillerde olabilirler. Sitoplazmaca zengindirler. Açık tohumlu bitkilerin floeminde bulunmaz, bunun yerine albuminli hücreler bulunur. Floem parankiması: kapalı tohumlu bitkilerde özellikle sekonder floemde fazla bunurlar. Kısa mesafe iletimin yanında nişasta, yağ, diğer organik bileşikler ile tanen, kristal ve reçine gibi maddeler de depo edebilirler.

Floem sklerenkiması: Floeme desteklik sağlayan, ligninleşmiş çeperleri tek düze kalınlaşmış, çoğunlukla ölü hücrelerdir.

İletim Doku Demeti Çeşitleri

Ksilem ve floem dokusunun bitkinin kökünden gövde ucuna kadar oluşturduğu bütüne iletim demeti (vasküler demet) denir. Ksilem ve floemin sıralanışına göre çeşitli demet tipleri ortaya çıkar.

Şekil. İletim demeti çeşitleri, k, kambiyum. p, parankima.

Bunlar başlıca -4′e ayrılır. Floemle ksilemin yan yana bulunduğu demet tipine koilateral demet denir.

Şekil. İki çenekli bitkide açık kollateral iletim demeti. Üstte enine, altta boyuna kesit. Parankima hücreleri(P), sklerenkima lifleri (Sk), floem parankiması (Fp), kalburlu borular ve arkadaş hücreleri (KB), kambiyum (k), trakeler(T), trakeidler(Tk), ksilem parankiması (Kp), spiral odun borular (Sp), halkalı odun boruları (h).

Bu demet tipinde floemle ksilem arasında kambiyum dokusu yoksa kapalı kollateral (tek çenekli bitkilerde böyledir), kambiyum dokusu varsa açık kollateral demet adını alır (tohumlu bitkiler örnek verilebilir). Kabakgillerde (Cucurbitaceae) olduğu gibi, iki floem arasında bir ksilemin bulunduğu açık kollateral demet tipine bikollateral demet denir. Floem ve ksilemin birbirini bir halka şeklinde çevrelediği demet tipi konsentik demet olarak adlandırılır. Bunun da h adrosentik v e 1 eptosentrik olmak üzere iki tipi bulunur. Eğrelti otlarında, çiçek ve meyvelerde görüldüğü gibi konsentrik- hadrosentrik demet tipinde ksilem içte floem ise onu çevrelemiştir. Konsentrik- leptosentrik demet tipinde de floem içte ksilem onu çevreler. Monokotil bitki gövdelerinde ve rizom tipi gövde nodlarmda bu demet tipini görmek olasıdır. Primer gelişimini tamamlamış köklerde ksilem bir yıldızın kollan gibi ışınsal olarak dizilir, floemler ise bu yıldızın kollan arasında ardışık olarak sıralanır. Genellikle köklerde görülen bu demet tipine radyai veya ışınsal demet denir.

Aşağıdaki işlemleri Yaparak iletim Dokusunu inceleyiniz;

1.Zea mays (mısır) gövde enine kesitinde bir iletim demetini inceleyerek şeklini çiziniz, böylece monokotiledonlu bitkilerdeki kapalı kollateral demet tipini iyice öğreniniz.

2.Helianthus veya Coleus gövde enine kesitlerinde bir iletim demetini inceleyiniz, şeklini çiziniz, açık kollateral demet tipini iyice öğreniniz ve Zea mays‘ın iletim demeti ile aralarındaki farkları tespit ederek, monokotil ve dikotillerin demetlerini karşılaştırınız.

 

3.Zea mays ve Coleus veya Helianthus gövdelerinin boyuna kesitlerinde floem ve ksilem elemanlarının boyuna görünümlerini inceleyiniz. Şekillerini çiziniz ve aralarındaki farkı iyice kavrayınız.

4.Ranunculus (düğün çiçeği) kök enine kesitinde radyal demeti inceleyerek şeklini çiziniz.

BİTKİ ORGANLARI

Kök: Kök genellikle bitkinin toprak altında gelişen, topraktan hanı besi suyunu absorbe ederek, sentez ve fotosentez bölgelerine iletilmesine yardımcı olan organdır. Bitkiyi toprağa bağlamak, hormon üretmek, fazla besinleri depo etmek, vejetatif üreme gibi görevleri de vardır. Bitkiler aleminde ilk kök, gövde ve yaprak şeklinde farklılaşma sporlu bitkilerden Bryophyta’da (karayosunları) başlar. Köklerin ilk örneği olan rizoidler, Marchantiales takımından olan Marchantía polymorpha’da. görülür. Bu bitkilerde toprak üstü organları olan talleri, rizoidler toprağa tespit etmektedir.

Gerçek anlamda kök, gövde ve yaprak farklılaşması, sporlu bitkilerin son bölümü olan, otsu kara bitkilerinden Pteridophyta’da (eğreltiler) görülür. İletim sistemleri iyi gelişmiş tipik gövdeleri bulunan bu gruba Licopodium (kibritotları) örnek verilebilir.

Kök, gövde ve yaprak farklılaşmasının en ileri olduğu bitki gurubu SpermatophytaMır (tohumlu bitkiler). Tohumlu bitkilerde ilk kök tohumda bulunan embriyodaki radikula denen meristematik bölgeden gelişir. Çimlenme esnasında tohumdan ilk önce dışan çıkan primer kök (ana kök), gövdenin aksine pozitif geotropizma göstererek toprağa yönelir. Kökler genellikle klorofil ve yaprak içermezler ve stoma taşımazlar, nod ve intemod ayırımı yoktur ve epiderma veya peridermalarında kutikula bulunmaz (toprak altı köklerde). İki çenekli (dikotiledonlu) ve çok çenekli (polikotiledonlu) bitkilerde radikuladan gelişen ilk kök gelişmesini sürdürerek, bitkinin asıl yani kalıcı (primer kök, kazık kök, ana kök) kökünü oluşturur. Bundan belli açıyla uzaklaşarak gelişen yan kökler, yani sekonder kökler oluşur. Bunlardan da tersiyer (üçüncül) kökler oluşabilir. Kök ucuna yakın koruyucu dokudan oluşan emici kök tüyleri ile birlikte bir kök sistemi ortaya çıkar.

Buğdaygillerde olduğu gibi, radikuladan gelişen ilk kök belli bir süre sonra ortadan kalkar. Bunun yerine gövde bölgesinden aynı seviyeden yaklaşık eş kalınlıkta çok sayıda kök gelişir. Böyle köklere genel olarak adventif (sakçıl) kökler, buğdaygillerde saçağı andırdığı için de saçak kökler denir.

İki çenekli bir bitkinin kök ucu ile kök tüyü arasında kalan kısmından boyuna bir kesit alınırsa, kaliptra (kök şapkası), bölünme bölgesi (meristematik zon), uzama bölgesi ve kök tüyü ve farklılaşma bölgeleri ayırt edilir.

Primer geliş miş bir kökün anatomik yapısı incelendiği zaman, dıştan içe doğru epidermis, korteks ve merkezi silindirden oluşan 3 kısım ayırt edilir.

Şekil. Kibritotu (.Lycopodium) kökünün enine kesiti.

Epidermis ince çeperli, sıkı düzenlenmiş hücrelerden oluşur. Genellikle hücreler tek sıra halindedir. Çoğunlukla stoma ve kutikula içermez. Kök ucuna yakın kısımda epiderma hücrelerinin bir kısmının tüp şeklinde dışa doğru uzanmasıyla, tek hücreli ve yalın kök tüyleri oluşur. Topraktan ham besi suyunu absorbe ederek köke veren kök tüyleri, belli bir süre sonra düşer ve yerine yenileri oluşur. Kök epiderması veya hipoderma zamanla mantarlaşarak, hücreleri sıkı düzenlenmiş, tabaka sayısı bir veya birkaç hücreli kalınlıkta ekzodermayı oluşturur. Bu tabakanın işlevi daha çok koruyuculuktur

Avena sativa (Yulaf, monokotil bitki)

Şekil. Dikotil, monokotil ve polikatil bitki köklerinin morfolojik görünümü.

Kök korteksi epidermanın altından başlayarak merkezi silindire kadar uzanır. Genellikle parankima hücrelerinden oluşur. Gövde korteksine göre daha geniştir ve daha çok depo görevi görür. Korteksin en iç tabakası farklılaşarak endoderma denen tabakayı oluşturur. Bir sıra hücreden oluşan bu tabakanın hücrelerinin çeperleri çift çenekli bitkilerde dört, bir çenekli bitkilerde üç tarafı U şeklinde bir kalınlaşma görülür. Aralarda bulunan ve çoğunlukla ksilem kollarının karşısına gelen, çeperleri kalınlaşmamış hücreler geçit görevi görür. Genç köklerde endoderma hücrelerinin alt, üst ve radyal çeperleri lignin ve süberine benzer bir madde ile bant veya şerit şeklinde kalınlaşır ve endodermayı iyice geçirimsiz hale getirir. Bu maddeye kaspari şeridi adı verilir. Nadir de olsa kök korteksinde kollenkima ve sklerenkima da bulunur.

Endodermadan itibaren kökün merkezini oluşturan kısım merkezi silindir olarak adlandırılır. Merkezi silindirin en dış tabakası perisikl (çevre t eker, p eri vasküler kambiyum) adını alır. Bu tabaka genellikle tek sıralı ve canlı hücrelerden oluşurlar.

Şekil. Genç bir kökün boyuna kesitinde farklı bölgelerin durumu. KA, kaliptra. E, epiderma. B. Ranunculus (düğünçiçeği) kök enine kesitinde ayırımlı bölgeler ve bir yan kökün gelişimi. Em. emici tüy. E, epiderma. Ek, ekzodermis. Kp, kortek (kabuk) parankiması. En, endoderm is. Pz, perisikl. Fİ, floem, Ks, ksilem. P, parankima. K, kambiyum. Kİ, kaliptra. D, dermatogen. Pe, periblem. Pl, plerom .

Agave ve Salix ’de olduğu gibi çok tabakalı da olabilir. Gymnosperm (açık tohumlu) ve Angiospemrlerde (kapalı tohumlu) perisikl, meristematik etkinlik kazanarak yan kökleri ve fellogeni üretir. Bundan dolayı perisikl tabakasına perikambiyum da denir. Merkezi silindirin diğer kısmını iletim sistemi oluşturur. İletim sisteminden ksilem kökte ışınsal bir sıralanış gösterir. Dışa yönelik olan protoksilemin bazen zarar görüp ortadan kalkmasıyla reksigen boşluklar oluşur (mısır kök enine kesitinde olduğu gib). Protoksilem ve metaksilemden oluşan ksilemin kolları arasına protofloem ve metafloemden oluşan floemler doldurmasıyla, primer köke özgü olan almaçlı, ışınsal bir demet tipi ortaya çıkar.

Şekil. Monokotil bitki kök enine kesiti.

Kökün öz kısmını metaksilem doldurduğundan, genellikle köklerde öz bulunmaz. Fakat monokotil ve dikotil bitkilerin bazılarında ince çeperli parankimadan oluşan bir öz bulunabilir.

Köklerde Sekonder Büyüme

Tek çenekli bitkilerde prokambiyum genellikle yetkin doku haline gelir. Dolayısıyla bu tip bitkilerde büyüme bir süre sonra sona erer ve genellikle sekonder gelişme olmaz. Kökteki sekonder büyüme açık tohumlu bitkiler ve iki çenekli bitkiler için karakteristiktir. Kökteki sekonder gelişme, floem ile ksilem arasıda bulunan meristematik özellikteki prokambiyumun kambiyum haline gelmesi ve faaliyet göstermesi sonucu gerçekleşir.

Şekil. Monokotil bitki (.iris =süsen) kök enine kesiti.

Kambiyum halkası içe ve dışa doğru yeni hücreler üretir. İçe yani merkeze doğru üretilen hücreler faklılaşarak sekonder ksilemi oluştururken, dışa yani çevreye doğru üretilenlerin farklılaşmasıyla da sekonder floem ortaya çıkar.

 

Şekil. Dikotil bitki ÇRanunculus= düğün çiçeği) kök enine kesiti.

 
 BİTKİ ANATOMİSİ (LAB-II)