BİTKİ ANATOMİSİ VE MORFOLOJİSİ

Mimulus bicolor

1.DERSBİTKİ ANATOMİSİ VE MORFOLOJİSİNE GİRİŞ

Dönem boyunca bitkilerin anatomik ve morfolojik özelliklerine değinilecektir.

Bitki anatomisi; çok hücreli bitkilerin dış ve iç yapılarını inceleyen bir botanik dalıdır. Anatomi terimi thomus = kesmek kelimesinden türemiştir. Morfoloji ise morphos = şekil ve logos = bilim kelimelerinden türemiştir.

Bitki anatomisine ilişkin ilk araştırmalar III. yüzyılda Theophrastus ile başlar. Bu araştırıcı bitkilerde kök, gövde, yaprak, çiçek ve meyveyi ayırt etmiş aynı zamanda kabuk, öz, odun gibi anatomik terimleri de kullanmıştır.

Bundan sonra 14 asır diğer bilimlerde olduğu gibi bu alanda da önemli çalışmalar yapılamamıştır. Çünkü kilisenin taassubu bilimi engellemiştir. Rönesans ve 17. yüz yılda mikroskobun bulunmasından sonra bitki histolojisi konusunda araştırmalar hızla çoğalmıştır.

Marcello Malpighi ve Nehemiah Grew histoloji ve anatominin temel kurallarını koymuşlardır. Son yıllarda ise elektron mikroskobu ile yapılan çalışmalarla bitkilerin anatomik yapılarında hemen hemen aydınlatılmayan kısımlar bırakılmamıştır.

Bütün bitkilerde yaşamın başlangıcı ister eşeyli ister eşeysiz üreme ile olsun her zaman bir hücreden meydana gelir. Eşeysiz üremedeki bu tek hücre spor, eşeyli üremedeki tek hücre ise zigottur.

İlkel bitkiler farklılaşma ile yapraksı bir yapı gösterirler, oysa yüksek bitkiler farklılaşarak birbirinden oldukça farklı organlar oluştururlar. Bu özelleşme bitki yapısının çeşitli kısımları arasında morfolojik ve fizyolojik farkların oluşmasına, bitki organları kavramının gelişmesine neden olmuştur. Böylece; belli sayıda hücrelerin bir araya gelmesi ile dokuların, çeşitli dokuların birleşmesiyle organların ve organların birleşmesiyle organ sistemlerinin oluşması gözlenir.

Bitki organları olarak genellikle gövde, yaprak, kök çiçek, meyve ve tohum ayırımı yapılır. Bitkilerde kökün, gövdenin ve yaprağın birbirleriyle olan ilişkisi daha çok bitki morfolojisinin esaslı problemlerinden biridir.

En ilkel kara bitkilerinin organlaşması son derece yalındır, yapraksız ve köksüz yapraksı yapıya tallus denir. Bu tip bitkiler tallofita grubunu oluşturmaktadır. Vasküler bitkiler dallanmış eksen içeren bir yapı göstererek -yaprak, gövde ve kökten oluşan yapıya- kormus ve bu tip yapıya sahip bitkilerin oluşturduğu gruba ise kormofita adı verilir.

CormophytaTallophyta

Ontogenetik olarak organlar zigot gibi genel bir kökene sahiptirler. Halbuki yüksek bitkilerde önemli farklılaşma olanları ile farklı organlar gelişir. Her bitki organının belli ödev ve bu ödeve uygun morfolojik ve anatomik yapısı vardır.Şayet bir organ; kendi görevinden başka bir görevi görmek zorunda kalırsa, bu işe uygun yapısal değişime uğrar. Yani metamorfoze olur.

Hava kökleri –kök metamorfozu

gövde metamorfozları

Buna göre; kökenleri farklı fakat aynı görevi gördükleri için benzer şekil almış organlara ANALOG ORGANLAR denir.

Bunun aksi olarak kökenleri aynı fakat görevleri farklı olduğu için farklı şekiller ve yapısal özellikler kazanmış olan organlara da HOMOLOG ORGANLAR denir.

Diğer taraftan bazen aynı familyadan olan birbirine akraba bitkiler farklı ortamlarda yaşamak zorunda kaldıklarında, farklı şekil ve yapı kazanabilirler. Bitki morfolojisi ve anatomisi yönünden çok önemli olan bu hale BİTKİLERDE DİVERGENSİ denir.

Tillandsia türleri

Onobrycis cormuta Acantholimon sp.

Bunun aksine farklı familyalara ait akraba olmayan bitkiler, benzer ortamlarda yaşama zorunluluğu sonucunda tamamen benzer yapılar ve şekiller kazanabilirler. Bu hal bitkilerde KONVERGENSİ diye tanımlanır. Anatomik ve morfolojik incelemelerde bunları ve bunlara benzer özellikleri, ilişkileri göz önünde tutmak doğru bilgilerin elde edilmesi bakımından son derece önemlidir.

FABACEAE PLUMBAGINACEAE

SütleğenKaktüs

BİTKİ KISIMLARININ GELİŞMESİ

Zigot ile başlayan embriyonik gelişme sonucunda olgun bir fide ortaya çıkar. Bu gelişmede bölünme, hücre genişlemesi, hücre farklılaşması, dokular, doku sistemleri halinde hücrelerinin organlaşması rol oynar.

Tohumlu bir bitkinin genel yapıları tohum ile başlar. Çoğunlukla bir yada iki kotiledon taşıyan bir eksen ve dışta tohum kabuğu (testa), onun içinde endosperma bulunduran tohumların bu eksenleri iki kutupludur.

radikula

Embriyo ekseninin bir kutbu kök büyüme ucu (radikula), diğeri ise sürgün büyüme ucu olan (plumula) yı verecek potansiyele sahiptir. Tohum çimlenmesi sırasında gerekli besin ve enerji kotiledonlar ve endosperma içerisindeki özel dokulardan sağlanır. Tohum uygun ortam şartlarında çimlenir.

Soya fasulyesi fidesi (dikotiledon) Mısır fidesi (monokotiledon)

Çimlenme sırasında oluşan apikal meristemler organların ve yapıların gelişmesini gerçekleştirir. Belirli bir vejetatif büyüme periyodundan sonra spor taşıyan organlar meydana gelir. Bunu takiben bitki reproduktif (üretken) organları devreye girer.

Meyva ve tohum oluşturmaya başlayan bir bitki hayat devrini tamamlamış olur. Bir yıllık (annual) bitkiler tohum verdikten sonra ölür. Ancak iki yıllık (biannial) ve çok yıllık (perannial) bitkiler büyümelerini sürdürürler.

annual

biannialperannial

Apikal meristemden kökenlenen bitki organlarının çoğalması bitkinin eninde ve boyunda meydana gelen artışlarla olur. Kök ve gövdenin oluşturduğu bu başlangıçtaki büyümeye genel olarak primer büyüme, bu tip büyüme ile ortaya çıkan bitki yapısına da primer yapı adı verilir. Bir çok vasküler kriptogamlar (at kuyruğu, eğrelti otu) ve monokotiller hayatlarını primer bitki yapısı halinde tamamlarlar.

Gymnospermler, birçok dikotiller ve bazı monokotiller sekonder büyüme sayesinde gövde ve kök kalınlığında bir artış gösterirler.

Bazı monokotillerde sekonder büyüme özel bir bölgede yerleşmeyen temel dokunun hücrelerinde oluşur. Bu tip sekonder büyümeye yaygın sekonder büyüme denir.Ör/ Palmiye gibi monokotiller ve bazı tüberli yapılar için karakteristiktir.Özel bir meristem tarafından oluşturulan ikinci tip sekonder büyümeye ise kambiyal sekonder büyüme denir. Bu büyüme vasküler dokuları oluşturan vasküler kambiyum tarafından meydana getirilmektedir. Bu dokuların oluşması da gövde ve kök çapının artmasına neden olmaktadır.

Bunun yanı sıra mantar kambiyumu yada fellogen genişleyen eksenin çevresel bölgesinde gelişir ve peridermi meydana getirir. Kök ve gövdenin ucuna yakın meristemlerden protoderm (epidermis), prokambiyum ve temel doku ( korteks ve öz) gibi üç önemli doku oluşur. Prokambiyum hücreleri aşamalı olarak vasküler sistemi meydana getirirler.

KÖK ANATOMİSİ

Şekilde verilen kesitlerle kök ve gövde anatomisini kıyaslayabiliriz.

Özel bir meristem tarafından oluşturulan ikinci tip sekonder büyümeye ise ____________________ denir. Bu büyüme vasküler dokuları oluşturan ___________ tarafından meydana getirilmektedir. Bu dokuların oluşması da __________________ neden olmaktadır.

Şekildeki soru işareti ve altındaki parağraf hakkında yorum yapınız?

Sınama sorusu

Bir sonraki slaytta cevap verilmiştir.

Özel bir meristem tarafından oluşturulan ikinci tip sekonder büyümeye ise kambiyal sekonder büyüme denir. Bu büyüme vasküler dokuları oluşturan vasküler kambiyum tarafından meydana getirilmektedir. Bu dokuların oluşması da gövde ve kök çapının artmasına neden olmaktadır.

____________ yada _______ genişleyen eksenin çevresel bölgesinde gelişir ve ________ meydana getirir.

Şekildeki soru işareti ve altındaki parağraf hakkında yorum yapınız?

Sınama sorusu

Bir sonraki slaytta cevap verilmiştir.

mantar kambiyumu yada fellogen genişleyen eksenin çevresel bölgesinde gelişir ve peridermi meydana getirir.

BİTKİ KISIMLARININ ÖRGÜTLENMESİ

BİTKİNİN İÇ YAPISININ KOORDİNASYONU:Çok hücreli bitki yapısının morfolojik olarak ayırt edilen birimleri birbirinden önemli derecede farklılık gösterir. Buda gösteriyor ki hücre ve dokuların düzenlenişi rastlantı şeklinde olmayıp tamamen bir genetik bilgi akışında koordine olduklarını ispatlamaktadır. Öyle ki vasküler bitkilerde hücreler birbirinden organlara göre oldukça farklı hatta aynı organın üzerinde bazı kısımların hücreleri farklı ama aynı türün bireylerinde yapıların benzerliği dikkat çekicidir.vasküler bir bitki yapısı başlıca deri (dermal), vasküler ve temel doku gibi üç tip doku sisteminden meydana gelmiştir.

Çiçekli Bitkiler (Angiospermae) de; Doku sistemleri, dokular ve hücre tipleri

DOKU SİSTEMİ DOKU HÜCRE TİPİ DOKU SİSTEMİNİN HÜCRE ŞEKLİ

Temel Doku Sistemi

Parankima dokusu Parankima hücreleri 10-100µm, oransal olarak sabit çapKollenkima dokusu Kollenkima hücreleri

Sklerenkima dokusu Sklerenkima hücreleri

Vasküler (İletim) Doku Sistemi

Ksilem

Trakeitler

Çok uzamış ve yüksek seviyede farklılaşmış

Trake elementleri (elemanları)

Parankima hücreleri

Lifler (fiberler)

Floem

Kalburlu boru elemanları

Arkadaş hücreleri

Parankima hücreleri

Lifler (fiberler)

Dermal Doku Sistemi

Epidermis

Parenkima hücreleri

Asimetrik şekilli ve yassılaşmış

Bekçi hücreleri (stoma’da)

Trikomlar (tüyler)

PeridermMantar hücreleri

Mantar kambiyumu hücreleri

Mantar parankiması

Şekildeki doku sistemleri hakkında yorum yapınız?

Sınama sorusu

Bir sonraki slaytta cevap verilmiştir.

Deri sistemi (dermal doku sistemi); bitkiyi örten dış koruyucu dokuyu oluşturur. Primer bitki yapısında epidermis olarak isimlendirilir. Sekonder büyüme sırasında yeni koruyucu dokuyu doğuran mantar hücreleri ile periderm denilen başka bir deri sistemi epidermisin yerini alır.

Epidermal hücreler (temel parankima)

Bekçi hücreleri

Mantar hücreleri

Trikomlar

vasküler sistem; floem ve ksilem denilen iki büyük iletim dokusundan oluşur.

Temel doku sistemi; deri ve iletim sisteminin dışında bütün diğer dokuları içine alır. Parankima en temel olanıdır. Sklerankima, kollenkima ve çeşitli salgı yapıları da temel doku sistemi içinde ele alınır.

vasküler ve temel dokuların dağılımı bitkilerde gövde, kök ve yaprak gibi üç temel vejetatif organın ayırt edilmesini sağlamaktadır.

Gövdenin düzenli olarak sıralanan vasküler demetleri gövdenin merkezi ile epidermisi arasında yer alır. (şekilde monokotiledon ve dikotiledon demet düzenine dikkat ediniz)

Yapraklarda çok sayıda demet mezofil içine gömülmüştür.

Kökte öz eksik olabilir ve vasküler sistem ışınsal sıralar halinde düzenlenmiştir.

Primer yapının üç tip doku sistemi apikal meristemden türevlenir .

KÖK ANATOMİSİ

BİTKİ İÇ YAPISI KOORDİNASYONU

Şekildeki, 1 ve 2 numaralı enine kesitler bir bitkinin hangi organlarından alınmıştır?

Sınama sorusu

Bir sonraki slaytta cevap verilmiştir.

A ve B şekillerindeki gövde kesitlerinin hangisi monokotiledon bir bitkiden, hangisi dikotiledon bir bitkiden alınmıştır?

Sınama sorusu

Bir sonraki slaytta cevap verilmiştir.

A

B

Dikotiledon bir bitkinin gövde enine kesiti

Monokotiledon bir bitkinin gövde enine kesiti

Bir sonraki derste bitki hücresi, hücre çeperi (duvarı) ve ergastik maddeler incelenecektir.

- ergastik maddeler - bitki hücrelerinde bulunan hücre çeperinin yapısı

HAKKINDA BİLGİ EDİNİNİZ