AYT BİTKİLERDE BESLENME VE STOMA FİZYOLOJİSİ

0
31
AYT biyoloji bitkilerde beslenme ve stoma fizyolojisi konu anlatımı kapağı

AYT bitkilerde beslenme ve stoma fizyolojisi konu anlatımında mineral elementlerin görevleri, eksiklik belirtileri, kök ortaklıkları, stomanın açılıp kapanması ve terleme hızını belirleyen etmenler neden–sonuç ilişkisiyle işlenecektir.
AYT biyoloji konularının tamamına AYT konu anlatımı arşivinden ulaşabilirsiniz.

Bitkilerde Beslenmenin Temeli

Organik Madde Üretimi ve Mineral Beslenme

Yeşil bir bitki karbon iskeletini atmosferden aldığı CO2 ile kurar; ışık enerjisini kullanarak organik madde sentezler. Buna karşılık azot, fosfor, potasyum, magnezyum ve demir gibi mineral elementleri çoğunlukla toprak çözeltisinden iyon hâlinde alır. Bu nedenle “bitkinin besini topraktır” ifadesi yanlıştır: toprak mineral ve su kaynağıdır, organik besinin başlıca üretim yeri fotosentez yapan dokulardır.

Bir elementin bitki için zorunlu sayılması; yokluğunda yaşam döngüsünün tamamlanamaması, görevinin başka bir elementle bütünüyle karşılanamaması ve doğrudan metabolik/yapısal bir işleve katılmasıyla ilişkilidir. Elementin dokuda çok bulunması zorunluluğun ölçütü değildir.

Örnek - 1
Bir bitki, CO2 içeren fakat azot tuzu bulunmayan steril bir çözeltide yeterli ışık altında yetiştiriliyor. Bir süre sonra fotosentezi tümüyle durmasa da büyümesi belirgin yavaşlıyor. Bu durumun en uygun açıklaması hangisidir?

A) Bitki organik karbonu yalnız topraktan alır.
B) Azot, ışık enerjisinin doğrudan kaynağıdır.
C) Karbonhidrat üretilebilse de protein ve nükleik asit sentezi azot yetersizliğiyle sınırlanır.
D) CO2, kökler tarafından alınamadığı için kullanılamaz.
E) Mineral iyonları yalnız solunumda görev yapar.
Fotosentez karbon iskeleti sağlayabilir; fakat amino asit, protein, ATP dâhil nükleotitler ve nükleik asitler gibi azotlu bileşiklerin üretimi azot yokluğunda sınırlanır. Büyüme tek bir ürünün değil, bütün yapı taşlarının birlikte sağlanmasına bağlıdır.

Cevap: C

Makro ve Mikro Element Ayrımı

Makro elementler bitki dokusunda görece fazla, mikro elementler çok daha az miktarda gereklidir. Ayrım biyolojik önem değil, gereksinim miktarıdır. Bir mikro elementin eksikliği de yaşam döngüsünü kesintiye uğratabilir; az gerekmesi önemsiz olduğu anlamına gelmez.

AYT düzeyinde N, P, K, Ca, Mg ve S makro; Fe, Zn, Cu, Mn, B, Mo, Cl ve Ni mikro element örnekleri olarak düşünülür. C, H ve O da çok miktarda kullanılır; ancak büyük ölçüde CO2 ve sudan sağlandıkları için “topraktan alınan mineral tuzlar” listesiyle karıştırılmamalıdır.

Örnek - 2
X elementi kuru kütlede çok az bulunmasına rağmen elektron taşıma zincirindeki bir proteinin işlevi için zorunludur. Buna göre X için hangisi söylenemez?

A) Mikro element olabilir.
B) Eksikliği metabolizmayı ciddi biçimde bozabilir.
C) Başka bir element tarafından tam olarak ikame edilemeyebilir.
D) Az kullanıldığı için bitkinin yaşam döngüsünü etkilemez.
E) Enzim ya da elektron taşıyıcı yapısına katılabilir.
Makro–mikro ayrımı önem derecesini değil gereksinim miktarını gösterir. Zorunlu bir mikro elementin eksikliği yaşam döngüsünü tamamlamayı engelleyebilir.

Cevap: D

Mineral Elementler ve Eksiklik Belirtileri

Temel Elementlerin Görevleri

Azot amino asit, protein, nükleik asit ve klorofil yapısında; fosfor ATP, nükleotit, nükleik asit ve fosfolipitlerde; potasyum enzim aktivasyonu, ozmotik düzenleme ve stoma hareketlerinde rol oynar. Magnezyum klorofilin merkez atomudur ve birçok enzimi etkinleştirir. Kalsiyum hücre duvarı/orta lamel, zar kararlılığı ve hücresel sinyallemede; demir klorofilin parçası olmamasına karşın klorofil sentezi ve elektron taşıma proteinlerinde önemlidir.

Bu ilişkiler tek yönlü ezberlenmemelidir. Örneğin Mg eksikliği klorofil miktarını; Fe eksikliği klorofil sentezini azaltabilir. İki durumda da kloroz görülebilir, fakat belirtinin önce hangi yapraklarda ortaya çıktığı element hareketliliğiyle ayrım sağlar.

Örnek - 3
Bir bitkide ATP ve nükleik asit senteziyle ilgili aksama, kök gelişiminde zayıflama ve yapraklarda koyu yeşil–morumsu görünüm birlikte gözleniyor. Eksikliği en olası element hangisidir?

A) Kalsiyum
B) Fosfor
C) Demir
D) Potasyum
E) Magnezyum
ATP, nükleotitler, nükleik asitler ve fosfolipitler fosfor içerir. Fosfor eksikliği enerji aktarımı ve büyümeyi sınırlar; bazı bitkilerde antosiyanin birikimine bağlı morarma görülebilir.

Cevap: B

Hareketli ve Hareketsiz Elementler

Floemde kolayca yeniden taşınabilen N, P, K ve Mg gibi hareketli elementler yetersiz olduğunda bitki bunları yaşlı yapraklardan genç dokulara aktarabilir; belirti önce yaşlı yapraklarda belirginleşir. Ca ve Fe gibi floemde hareketliliği düşük elementlerin eksikliği ise büyüyen genç yaprak ve meristemlerde önce görülür.

Belirtinin yeri tek başına kesin tanı koydurmaz; ışık, hastalık, pH ve kök hasarı da kloroza yol açabilir. Ancak eş koşullarda yaşlı–genç yaprak dağılımı güçlü bir fizyolojik kanıttır.

Örnek - 4
Aynı türün iki bitkisinden K’de damar arası kloroz önce yaşlı yapraklarda, L’de ise önce genç yapraklarda başlıyor. Diğer koşullar eşitse K ve L’deki eksiklikler sırasıyla hangisi olabilir?

A) Mg ve Fe
B) Fe ve Mg
C) Ca ve K
D) Fe ve N
E) B ve P
Mg hareketli olduğundan yetersizlikte yaşlı yapraktan genç yaprağa taşınabilir ve kloroz önce yaşlıda belirir. Fe floemde az hareketlidir; eksiklik genç yapraklarda kloroz oluşturur.

Cevap: A

Örnek - 5
Kontrol, N, Mg ve Fe eksikliği uygulanmış dört fidede yalnız belirtilerin başladığı yaprak yaşı dikkate alınıyor. Buna göre hangisi diğerlerinden daha güvenle ayrılabilir?

A) N ile Mg, çünkü ikisi de yalnız genç yaprağı etkiler.
B) Kontrol ile bütün eksiklikler, çünkü her eksiklik aynı rengi oluşturur.
C) N ile Mg, çünkü elementlerin ikisi de hareketsizdir.
D) Fe ile kontrol, çünkü Fe eksikliği yalnız kökte görülür.
E) Fe eksikliği; genç yaprak klorozu, hareketli N ve Mg eksikliğinin yaşlı yaprak başlangıcından ayrılır.
N ve Mg hareketli, Fe ise floemde az hareketlidir. Bu yüzden genç yaprakta başlayan Fe klorozu, yaşlı yaprakta başlayan N/Mg belirtilerinden konum bakımından ayrılır; N ile Mg’yi yalnız konumla kesin ayırmak zordur.

Cevap: E

Örnek - 6
Magnezyum eksikliği ilerleyen bir bitkide yaşlı yaprak klorozu, düşük fotosentez ve zamanla kök büyümesinde azalma birlikte görülüyor. Nedensel zincir hangisidir?

A) Mg hareketli olduğundan yaşlı yapraktan çekilir; klorofil/fotosentez azalır; köke giden organik madde sınırlanabilir.
B) Mg yalnız genç yaprakta birikir; kök organik madde üretir.
C) Mg eksikliği atmosferik azotu doğrudan artırır.
D) Kloroz stomaları ksileme dönüştürür.
E) Kök büyümesi fotosentezden bağımsızdır.
Mg floemde hareketli ve klorofil için zorunludur. Yaşlı yaprakta başlayan eksiklik fotosentetik kapasiteyi, dolayısıyla kök gibi havuz organlara karbon aktarımını azaltabilir.

Cevap: A

Toprak pH’sı ve Mineral Yarayışlılığı

Toprakta bir elementin bulunması, kökün onu mutlaka alacağı anlamına gelmez. pH; iyonun çözünürlüğünü, toprağa bağlanmasını ve mikroorganizma etkinliğini değiştirir. Aşırı asidik ya da bazik koşullar bazı elementleri toksik düzeye çıkarırken bazılarını bitki için erişilemez hâle getirebilir.

Kök hücrelerinin aktif taşıması da solunumla ATP üretimine bağlıdır. Suya doygun ve oksijensiz toprakta mineral bol olsa bile kök solunumu yavaşladığından iyon alımı azalabilir.

Örnek - 7
Toprak analizinde Fe yeterli olduğu hâlde genç yapraklarda Fe eksikliği klorozu görülen bir bitkinin toprağı aşırı baziktir. En uygun uygulama ve gerekçesi hangisidir?

A) Yalnız CO2‘yi azaltmak; Fe yaprağa gaz hâlinde girer.
B) Kök çevresi pH’sını uygun aralığa yaklaştırmak; toplam Fe değişmese de yarayışlılık artabilir.
C) Toprağı sürekli su altında bırakmak; oksijensizlik aktif alımı artırır.
D) Yaprakları karanlıkta tutmak; Fe klorofilin merkez atomudur.
E) Potasyumu tümüyle kaldırmak; Fe doğrudan K’ye dönüşür.
Bazik pH demirin çözünürlüğünü ve kökçe alınabilirliğini azaltabilir. pH düzenlenmesi toplam element miktarını değiştirmeden yarayışlı fraksiyonu artırabilir.

Cevap: B

Kök Ortaklıkları ve Sınırlayıcı Etmen

Rhizobium ve Kök Nodülü

Baklagillerin kök nodüllerindeki Rhizobium bakterileri atmosferik N2‘yi bitkinin kullanabileceği azotlu bileşiklere dönüştürür. Bitki bakteriye fotosentez ürünleri ve korunmuş bir yaşam alanı sağlar. İki tarafın yarar gördüğü bu ilişki mutualizmdir.

Azot bağlama yüksek enerji ister ve nitrogenaz enzimi oksijene duyarlıdır. Nodül içindeki düzenlenmiş düşük serbest oksijen ortamı, bakterinin solunumu ile enzimin korunması arasında denge kurar. Baklagilin hasadından sonra kök/nodül artıklarının toprakta kalması, ekim nöbetinde sonraki ürünün azot koşullarını iyileştirebilir.

Örnek - 8
Azotça fakir iki tarladan birine baklagil–tahıl ekim nöbeti, diğerine art arda yalnız tahıl uygulanıyor. Dışarıdan gübre verilmezse ilk tarladaki avantajı en iyi açıklayan olay hangisidir?

A) Baklagilin atmosferik azotu fotosentezle doğrudan proteine çevirmesi
B) Tahıl köklerinin nodül oluşturarak CO2 bağlaması
C) Rhizobium’un bitkiden mineral azot alıp atmosfere vermesi
D) Mantarların yalnız organik karbon üretmesi
E) Nodül bakterilerinin N2‘yi bağlaması ve azotlu artıkların toprağa katılması
Atmosferik N2‘yi bitki değil nodül bakterisi bağlar. Baklagil dokuları ve kök/nodül artıkları ayrıştığında bağlı azot toprak döngüsüne katılabilir.

Cevap: E

Örnek - 9
Özdeş baklagiller dört saksıda yetiştiriliyor: K steril ve azotsuz, L steril ve nitratlı, M azotsuz fakat uygun Rhizobium aşılı, N nitratlı ve Rhizobium aşılıdır. Nodül oluşumu ve azot kaynağı bakımından en uygun yorum hangisidir?

A) K’nin gelişimi M’den iyi olur; steril toprak N2‘yi artırır.
B) L’nin tek azot kaynağı atmosferik N2‘dir.
C) M, dış nitrat olmadan simbiyotik azot bağlama sayesinde K’den daha iyi gelişebilir.
D) N’de bakteri bitkiden karbon alamaz.
E) Bütün saksılarda aynı sayıda nodül zorunludur.
Uygun Rhizobium ile aşılanan M’de nodüller atmosferik azotun kullanılabilir bileşiklere dönüşmesini sağlayabilir. K’de ne mineral azot ne de ortak bakteri vardır.

Cevap: C

Mikoriza ve Böcekçil Bitkiler

Mikoriza, mantar hifleri ile bitki kökü arasındaki ortaklıktır. Hifler kökün erişemediği küçük gözeneklere uzanarak özellikle fosfat ile su alım yüzeyini büyütür; bitki mantara organik karbon verir. Mikoriza azot bağlayan bakteri nodülü değildir.

Böcekçil bitkiler fotosentez yapar; karbon ve enerjilerinin başlıca kaynağı yakaladıkları hayvanlar değildir. Azotça fakir habitatlarda avlarını sindirerek özellikle azot ve bazı mineralleri tamamlarlar. Bu özellik onları heterotrof yapmaz.

Örnek - 10
Mikorizalı ve mikorizasız özdeş fideler düşük fosfatlı toprakta karşılaştırılıyor. Mikorizalı fidede daha fazla fosfor ve daha yüksek kuru kütle ölçülüyor. Bu sonuç hangisini tek başına kanıtlamaz?

A) Mantar, kökün etkili emilim yüzeyini genişletebilir.
B) Ortaklık düşük fosfat koşulunda bitkiye yarar sağlayabilir.
C) Bitki mantara fotosentez ürünü aktarabilir.
D) Mantar atmosferik N2‘yi zorunlu olarak bağlamıştır.
E) Kök çevresi ortaklıkları mineral beslenmeyi etkileyebilir.
Mikoriza özellikle su ve fosfat erişimini artırabilir; atmosferik azot bağlama nodül bakterileriyle ilişkilidir. Verilen deney nitrogenaz etkinliği konusunda kanıt sunmaz.

Cevap: D

Örnek - 11
Böcekçil bir bitki yeterli ışık ve CO2 altında, azotça çok fakir ortamda av yakalayamadan yetiştiriliyor. En olası sonuç hangisidir?

A) Karbonhidrat üretebilir; fakat azotlu bileşik sentezi ve büyüme sınırlanabilir.
B) Fotosentez yapamadığı için bütün ATP’sini avdan almak zorundadır.
C) Av olmadan CO2 alamaz.
D) Klorofilini hayvan proteininden hazır alır.
E) Mineral eksikliği yalnız kök rengini etkiler.
Böcekçil bitki ototroftur; ışık ve CO2 ile karbonhidrat üretir. Avlar özellikle mineral azot desteğidir; av yokluğu protein/nükleik asit sentezi üzerinden büyümeyi sınırlar.

Cevap: A

Minimum Yasası

Liebig’in minimum yasasına göre büyüme, gereksinime göre en az bulunan kaynak tarafından sınırlandırılır. Diğer elementleri artırmak, sınırlayıcı element düzeltilmedikçe verimi belirgin yükseltmez. Eksik element tamamlandığında başka bir etmen yeni sınırlayıcı olabilir.

Örnek - 12
Azotun sınırlayıcı olduğu bir ortamda fosfor miktarı iki katına çıkarılıyor, diğer koşullar değişmiyor. İlk aşamada hangisi beklenir?

A) Büyüme zorunlu olarak iki katına çıkar.
B) Fosfor azota dönüşür.
C) Bütün minerallerin alımı durur.
D) Azot açığı sürdüğü için büyümede belirgin artış olmayabilir.
E) Stomalar kalıcı olarak kapanır.
Minimum yasasında sınırlayıcı olmayan bir kaynağı artırmak, en düşük yeterlilikteki azot düzeltilmedikçe büyümeyi anlamlı biçimde yükseltmeyebilir.

Cevap: D

Örnek - 13
Üç ardışık gübre uygulamasında bitki kuru kütlesini gösteren sütun grafik

Grafikte kontrol bitkisine önce P, sonra aynı P düzeyinde N, son olarak N ve P sabitken K eklenmiştir. P tek başına etkisiz, N eklenince büyük artış, K eklenince ikinci artış görülüyor. En uygun yorum hangisidir?

A) Başlangıçta N sınırlayıcıdır; N giderilince K yeni sınırlayıcı hâle gelmiştir.
B) P her aşamada tek sınırlayıcıdır.
C) K başlangıçta fazlalığı nedeniyle büyümeyi durdurmuştur.
D) Her element büyümeyi eşit miktarda artırır.
E) Minimum yasası yalnız hayvanlarda geçerlidir.
P eklenmesinin etkisiz, N’nin etkili olması başlangıç sınırlayıcısının N olduğunu gösterir. N düzeltildikten sonra K yanıtı, sınırlayıcı etmenin değişebildiğini gösterir.

Cevap: A

Stomanın Yapısı ve Bitkideki Dağılımı

Bekçi Hücreleri ve Stoma Açıklığı

Stoma, iki bekçi hücresinin çevrelediği gözenek ile ilişkili epidermis yapısıdır. Bekçi hücreleri, sıradan epidermis hücrelerinden farklı olarak kloroplast taşır. Gözenek tarafındaki iç çeper daha kalın ve az esnek, dış çeper daha ince ve esnektir. Turgor arttığında dış çeper daha çok genişler, hücreler bükülür ve por açılır; turgor azalınca por kapanır.

Açık ve kapalı stomada bekçi hücreleri por ve çeper kalınlığı
Bekçi hücrelerinin eşit olmayan çeper kalınlığı, turgor değişimini gözenek açıklığına dönüştüren mekanik temeldir.
Örnek - 14
Bekçi hücrelerinin iç ve dış çeperleri aynı kalınlık ve esneklikte olacak biçimde değiştiriliyor; iyon alımı ve turgor artışı sürüyor. En olası sonuç hangisidir?

A) Hücreler su alamaz.
B) Kloroplastlar çekirdeğe dönüşür.
C) Por yalnız geceleri açılır.
D) Epidermis ksilemleşir.
E) Turgor artsa da farklı genişleme ve bükülme zayıfladığı için açıklık normal düzeyde oluşmayabilir.
Stoma açılması yalnız turgora değil, iç ve dış çeperlerin farklı esnekliğine bağlıdır. Fark ortadan kalkarsa turgorun yönlendirilmiş bükülmeye çevrilmesi bozulur.

Cevap: E

K L M ve N ile işaretlenmiş açık stoma şeması
Örnek - 15
Görselde K poru, L kalın iç çeperi, M bekçi hücresini, N komşu epidermis hücresini gösteriyor. Buna göre hangisi yanlıştır?

A) K açıklığı CO2 difüzyonunu etkiler.
B) N hücrelerinin kloroplast taşıması stomaların açılması için zorunludur.
C) M’nin turgoru değişebilir.
D) L’nin dış çeperden daha az esnek olması bükülmeye katkı sağlar.
E) K’den su buharı çıkışı gerçekleşebilir.
Sıradan epidermis hücreleri genellikle kloroplast taşımaz; stoma hareketinin kloroplastlı hücreleri bekçi hücreleridir. Diğer ifadeler yapı–işlev ilişkisine uygundur.

Cevap: B

Yaşam Ortamına Göre Stoma Konumu

Yüzen yapraklı su bitkilerinde alt yüzey suyla temas ettiğinden stomalar çoğunlukla üst epidermistedir. Su altında kalan yapraklarda işlevsel stoma bulunmayabilir. Karasal mezofit yapraklarda stomaların alt yüzde daha yoğun olması doğrudan güneş ve hava akımına maruz kalmayı azaltır.

Kurakçıl bitkilerde stomalar çukurda bulunabilir; kalın kütikula, tüyler, küçük/yuvarlanmış yaprak ve düşük yüzey/hacim oranı su kaybını azaltabilir. Bu özelliklerin çoğu stoma sayısını sıfırlamaz, gözenek çevresindeki nemli sınır tabakasını korur.

Yüzen sucul karasal ve kurakçıl yapraklarda stoma konumları
Stomanın yüzeydeki konumu, gaz alışverişini sürdürürken suyla kapanma ya da aşırı buharlaşma riskine göre değişir.
Örnek - 16
Aynı büyüklükte üç yapraktan K su yüzeyinde yüzüyor, L nemli karasal ortamda, M ise kurak ortamda bulunuyor. Stoma konumları için en uygun eşleştirme hangisidir?

A) K yalnız alt yüz; L stomalardan yoksun; M yalnız üst yüz
B) K her iki yüz; L yalnız üst; M su altında
C) K çoğunlukla üst yüz; L çoğunlukla alt yüz; M çukurda ve korunaklı
D) K çukurda; L su altında; M yalnız alt yüzeyde açık
E) Üçünde de stoma konumu çevreden bağımsızdır.
Yüzen yaprakta gazla temas eden üst yüz, karasal yaprakta korunmuş alt yüz, kurakçıl yaprakta çukur ve nemli mikroçevre oluşturan stomalar uyumsal avantaj sağlar.

Cevap: C

Stomanın Açılıp Kapanma Mekanizması

İyon Hareketi, Su Potansiyeli ve Turgor

Işıkta birçok türün bekçi hücresinde proton pompaları etkinleşir; K+ ve dengeleyici anyonların birikmesi hücrenin çözünen madde potansiyelini düşürür. Su potansiyeli çevre hücrelere göre azalınca su osmozla bekçi hücrelerine girer, turgor yükselir ve stoma açılır. Kapanmada iyonlar dışarı çıkar, su potansiyeli yükselir, su çıkar ve turgor düşer.

Bazı lise kaynaklarında ışıkta nişastanın şekere dönüşmesiyle ozmotik yoğunluğun arttığı açıklaması da kullanılır. Güncel fizyolojik modelde iyon taşınması ve organik anyonlar merkezîdir; AYT yorumunda ortak sonuç çözünen madde artışı → su potansiyeli düşüşü → su girişi → turgor artışıdır.

Örnek - 17
Açık bir stomada bekçi hücrelerinin K+ kanalları, iyonların hücre dışına çıkacağı yönde etkinleştiriliyor. Diğer koşullar aynıysa olayların beklenen sırası hangisidir?

A) K+ çıkışı → su potansiyelinin yükselmesi → su çıkışı → turgor azalması → kapanma
B) K+ çıkışı → su potansiyelinin düşmesi → su girişi → açılma
C) Su çıkışı → K+ sentezi → kloroplast kaybı
D) ATP artışı → çeperin tamamen çözünmesi
E) K+ çıkışı → nişastanın DNA’ya dönüşmesi
İyon kaybı hücrenin çözünmüş madde derişimini azaltır, su potansiyelini yükseltir. Su osmozla çıkar; turgor kaybı poru kapatır.

Cevap: A

Epidermis şeridinde farklı çözeltilerde stoma açıklığının değişimi
Örnek - 18
Aynı epidermis şeridi sırasıyla izotonik KCl, düşük derişimli KCl ve yüksek derişimli mannitol çözeltisine konuluyor. Açıklık önce artıyor, sonra belirgin azalıyor. Bu gözlem en iyi hangisini destekler?

A) Stoma yalnız hücre bölünmesiyle açılır.
B) Mannitol bekçi hücresinde klorofil sentezini artırır.
C) İyon dengesi ve dış ortamın su potansiyeli bekçi hücresi turgorunu birlikte belirler.
D) Por açıklığı epidermisten bağımsızdır.
E) Su hareketi daima düşük çözünen derişimine doğrudur.
KCl ile iyon birikimi su girişini destekleyebilir; hipertonik mannitol dış su potansiyelini düşürerek suyun çıkmasına ve porun kapanmasına yol açabilir. Sonuç ozmotik çevrenin önemini gösterir.

Cevap: C

Işık, Karbondioksit ve ABA

Işık, özellikle mavi ışık sinyali, birçok bitkide stomaların açılmasını destekler. Yaprak içi CO2 düzeyinin azalması açılmayı, yükselmesi kapanmayı teşvik edebilir. Ancak su kıtlığında yapraklardan ve köklerden gelen sinyaller baskınlaşır.

Kuraklıkta absisik asit (ABA) bekçi hücrelerinde iyon çıkışını tetikler; su hücreyi terk eder ve stoma kapanır. Böylece su kaybı azalır, fakat CO2 girişi de sınırlanır. Bu, bitkinin “büyümeyi en üst düzeye çıkarma” yerine kısa vadede su dengesini koruma tercihidir.

Örnek - 19
Kuraklıkta ABA’ya yanıt veremeyen mutant ile normal bitki aynı ortamda karşılaştırılıyor. Mutantın stomaları daha açık kalıyorsa hangisi beklenir?

A) Mutantın su kaybı mutlaka daha azdır.
B) Normal bitki CO2‘yi kökten alır.
C) Mutantta terleme sıfırlanır.
D) Mutant kısa süre CO2 alımını sürdürebilir; fakat su potansiyeli daha hızlı düşebilir.
E) ABA yalnız hücre bölünmesini artırır.
Açık stoma hem CO2 difüzyonuna hem su buharı çıkışına izin verir. ABA yanıtı bozuk mutant karbon alımını kısa süre korusa da kuraklıkta daha hızlı su kaybeder.

Cevap: D

Örnek - 20
Yeterli su bulunan bir bitkide ışık açılıyor; yaprak içi CO2 azalırken bekçi hücrelerinde K+ artıyor. Hangisi bu üç bulguyla en uyumludur?

A) Su bekçi hücresinden çıkar ve por kapanır.
B) Fotosentez CO2 üretimini zorunlu olarak artırır.
C) K+ artışı su potansiyelini yükseltir.
D) Bekçi hücresi turgoru değişemez.
E) Işık ve düşük iç CO2 açılmayı destekler; K+ birikimiyle su girişi olur.
Işıkta fotosentez iç CO2‘yi tüketir; iyon birikimi su potansiyelini düşürür, su girişi ve turgor artışı stomayı açar.

Cevap: E

Terleme ve Gaz Alışverişi

Terlemenin Yolu ve İşlevleri

Terleme, suyun bitkinin toprak üstü kısımlarından çoğunlukla su buharı olarak kaybıdır. Mezofil hücrelerinin nemli çeperlerinden yaprak içi boşluklara buharlaşan su, büyük ölçüde stomalardan atmosfere difüze olur; daha azı kütikula ve lentisellerden kaybedilir.

Terleme ksilemde çekim gerilimi oluşturarak su ve mineral taşınmasına katkı sağlar, yaprağı serinletebilir ve su akışını sürdürür. Fakat aşırı terleme turgor kaybı ve solmaya yol açar. Terleme “fotosentezin ürünü” değildir; gaz alışverişine açık yüzeyin fiziksel maliyetidir.

Örnek - 21
Stomaları gün ortasında kapanan bir bitkide kısa sürede I. terleme, II. yaprak içi CO2‘ye dışarıdan katkı, III. ksilemde terleme çekimi değişimleri nasıl olur?

A) Üçü de artar.
B) I, II ve III genel olarak azalır.
C) Yalnız II artar.
D) I artar, II ve III değişmez.
E) III artar, I azalır.
Stoma kapanması su buharı çıkışını ve CO2 girişini azaltır. Terleme azaldığı için ksilem su sütununu çeken gerilim de genel olarak zayıflar.

Cevap: B

Terleme ve Gutasyon Ayrımı

Gutasyon, kök basıncının etkisiyle yaprak kenarındaki hidatotlardan sıvı su damlalarının çıkmasıdır; nemli gecelerde, terlemenin düşük ve toprağın suca zengin olduğu koşullarda belirginleşebilir. Terleme ise çoğunlukla stomalardan su buharı kaybıdır ve gündüz artma eğilimindedir.

Gutasyon damlasında çözünmüş mineraller bulunabilir; çiy ise atmosferdeki su buharının yaprak üzerinde yoğuşmasıdır. Bu üç olayın kaynağı ve çıkış yolu farklıdır.

Örnek - 22
Sabah yaprak kenarındaki damlada mineral iyonları saptanıyor; gece bağıl nem yüksek ve toprak suya doygun. Damlaların oluşumu en iyi hangisiyle açıklanır?

A) Stomadan su buharının çıkması
B) Atmosferik suyun yalnız kütikulada yoğuşması
C) Floem öz suyunun lentiselden akması
D) Fotosentez suyunun porlarda birikmesi
E) Kök basıncıyla ksilem öz suyunun hidatotlardan sıvı hâlde çıkması
Mineral içeren, yaprak kenarından çıkan sıvı damla gutasyondur. Yüksek toprak suyu ve düşük gece terlemesi kök basıncının etkisini görünür kılar.

Cevap: E

Terleme Hızını Etkileyen Faktörler

Çevresel Faktörler

Işık stomaları açabildiği için terlemeyi genellikle artırır. Sıcaklık suyun buharlaşmasını ve havanın taşıma kapasitesini yükseltebilir; fakat aşırı sıcaklık su stresine bağlı stoma kapanması oluşturursa ilişki doğrusal kalmaz. Hava nemi arttıkça yaprak–atmosfer su buharı gradyanı küçülür ve terleme azalır.

Orta şiddette rüzgâr yaprak çevresindeki nemli sınır tabakasını uzaklaştırarak terlemeyi artırır. Çok şiddetli/uzun rüzgâr su stresini artırıp stomaları kapattırabilir. Toprak suyu azaldığında ABA aracılığıyla stoma kapanması terlemeyi düşürür. Yüksek dış CO2 bazı koşullarda stomaların daha az açılmasına yol açabilir.

Sıcaklık nem rüzgâr ve toprak suyunun terlemeye etkisini gösteren grafikler
İdeal grafikler genel eğilimi gösterir; gerçek bitkide aşırı değerler stoma tepkisi nedeniyle doğrusal ilişkiyi bozabilir.
Örnek - 23
Stomaları açık ve toprağı yeterince nemli bir bitkide yalnız bağıl nem artırılıyor. Kısa sürede en doğrudan değişim hangisidir?

A) Yaprak–hava su buharı farkı artar, terleme artar.
B) Yaprak–hava su buharı farkı azalır, terleme azalır.
C) Kök basıncı zorunlu olarak sıfırlanır.
D) CO2 organik azota dönüşür.
E) Kütikula tamamen çözünür.
Dış hava nemlendikçe yaprak içi doygun hava ile atmosfer arasındaki buhar basıncı farkı küçülür. Açıklık değişmese bile difüzyonun itici gücü azalır.

Cevap: B

Örnek - 24
Bir bitkide rüzgâr hızı düşükten orta düzeye çıkarıldığında terleme artıyor, çok yüksek düzeye çıkarılıp sürdürüldüğünde azalıyor. En uygun açıklama hangisidir?

A) Orta rüzgâr sınır tabakasını inceltir; aşırı rüzgâr su stresine bağlı stoma kapanması oluşturabilir.
B) Rüzgâr yalnız fotosentez pigmentlerini çoğaltır.
C) Çok yüksek rüzgâr havanın nemini daima yüzde yüze çıkarır.
D) Stomalar mekanik olarak ksileme dönüşür.
E) Terleme rüzgârdan bağımsızdır.
Rüzgârın ilk etkisi nemli sınır tabakasını uzaklaştırmaktır. Aşırı su kaybı bitkinin su potansiyelini düşürür ve stomatal kapanma ikinci, ters yönlü etki yaratabilir.

Cevap: A

Bitkiye Ait Faktörler

Yaprak alanı ve stoma sayısı arttıkça potansiyel terleme yüzeyi artar. Kalın kütikula, çok katlı epidermis, çukur stoma ve yoğun tüyler su kaybını azaltabilir. Tüyler ve çukur stomalar gözenek çevresinde hareketsiz, nemli bir hava tabakası tutar.

Geniş ve derin kök sistemi toprağın daha büyük hacminden su sağlayarak stomaların daha uzun süre açık kalmasına yardımcı olabilir. Dolayısıyla bir özellik suyu doğrudan “engellemek” yerine bitkinin su kazanım–kayıp dengesini değiştirebilir.

Örnek - 25
Kurak ortam bitkisinde I. çukur stoma, II. kalın kütikula, III. yoğun yaprak tüyü özelliklerinden hangileri yaprak çevresindeki difüzyon direncini artırarak su kaybını azaltabilir?

A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I, II ve III
D) I ve III
E) II ve III
Çukur stoma ve tüy nemli sınır tabakasını korur; kalın kütikula stomal dışı su kaybını sınırlar. Üçü de toplam difüzyon direncini artıran kurakçıl uyarlamalardır.

Cevap: C

Örnek - 26
Eş yapraklı dört sürgünden K kontrol, L yalnız üst yüzeyi vazelinli, M yalnız alt yüzeyi vazelinli, N iki yüzeyi vazelinlidir. Karasal bir türde stomalar çoğunlukla alt yüzdeyse kütle kaybı genellikle nasıl sıralanır?

A) N > M > L > K
B) M > K > N > L
C) K > L > M > N
D) L = M = N > K
E) K = N > L = M
Kontrolde bütün yollar açık olduğundan kayıp en fazladır. Üst yüz kaplama az sayıda stomayı etkiler; alt yüz kaplama daha büyük azalma yapar. İki yüzün kaplanması kaybı en aza indirir.

Cevap: C

Deneysel ve Bütünleşik AYT Yorumu

Potometre ile Su Alımının İzlenmesi

Potometre, kesilmiş bir sürgünün belirli sürede aldığı suyu hava kabarcığının kılcal borudaki hareketinden tahmin eder. Bu değer terlemeye yakın bir göstergedir, fakat suyun bir kısmı büyüme, turgor ve fotosentez gibi süreçlerde tutulduğundan terlemeyi doğrudan ve kusursuz ölçmez.

Düzeneğin hava sızdırmaması, dalın su altında kesilmesi, yaprak alanının kaydedilmesi ve tek bağımsız değişken dışında koşulların sabit tutulması gerekir. Hava kabarcığı ksileme girerse su sütununun sürekliliği bozulabilir.

Kılcal borulu hava kabarcıklı potometre düzeneği
Örnek - 27
Bir potometrede hava kabarcığı aydınlıkta 10 dakikada 6 cm, karanlıkta 2 cm ilerliyor. Yaprak alanı ve diğer koşullar eşit tutuluyor. Hangisi doğrudur?

A) Aydınlıkta tam 6 cm³ su terlemiştir.
B) Karanlıkta bütün stomalar zorunlu olarak sıfır açıklıktadır.
C) Kabarcık yalnız floemde şeker taşınmasını ölçer.
D) Aydınlıkta su alım hızı daha yüksektir; bu terlemenin arttığını destekler fakat kaybedilen suyu doğrudan ölçmez.
E) Düzeneğin sızdırması sonucu etkilemez.
Potometre kabarcık hareketiyle su alım hızını izler. Aydınlıkta daha hızlı hareket artmış terlemeyle uyumludur; ancak alınan suyun tümü aynı anda buharlaşmaz ve hacim için boru kesiti gerekir.

Cevap: D

Grafik ve Çok Değişkenli Yorum

Örnek - 28
Bir bitkide ışık şiddeti öğlene kadar artmaktadır; buna karşın stoma açıklığı ve terleme hızı öğle saatinde azalmakta, akşamüstü ise kısmen artmaktadır. Bu gözlem için en uygun açıklama hangisidir?

A) Işık her koşulda stomayı kapatır.
B) Öğle saatinde fotosentez zorunlu olarak maksimumdur.
C) Yaprak içi CO2 tek belirleyicidir.
D) Öğle sıcaklığı ve su açığı ABA/stoma kapanmasını tetikleyerek ışığın açıcı etkisini bastırmıştır.
E) Terleme yalnız kök basıncıyla oluşur.
Öğle çöküşü, yüksek ışığa karşın sıcaklık ve buhar basıncı açığının su stresini artırmasıyla açıklanır. Su koruma sinyali ışığın açıcı etkisine üstün gelebilir.

Cevap: D

Örnek - 29
Özdeş bitkilerden K yüksek nem–durgun hava, L düşük nem–orta rüzgâr, M düşük nem–şiddetli rüzgâr ve yetersiz toprak suyunda tutuluyor. İlk saat ve uzun süre için en uygun yorum hangisidir?

A) K’nin terlemesi her zaman en yüksektir.
B) L’de ilk hız yüksek olabilir; M’de başlangıç artışını su stresine bağlı kapanma izleyebilir.
C) M’de stomalar daima tam açık kalır.
D) Nem ve rüzgâr difüzyonu etkilemez.
E) Toprak suyu yalnız fotosentez pigmentini etkiler.
Düşük nem ve orta rüzgâr güçlü gradyan yaratır. M’de de ilk anda kayıp artabilir; fakat yetersiz kök suyu uzun sürede ABA ve turgor kaybıyla stomaları kapatır.

Cevap: B

Örnek - 30
Azotça fakir, kurak ve fosfatı az yarayışlı bir toprakta yetişen baklagile uygun Rhizobium ve mikoriza aşılanıyor. Bitki nodül ve mikoriza oluşturuyor; ancak şiddetli kuraklıkta büyüme yine duruyor. Hangisi bütün bulguları açıklar?

A) Ortaklıklar bitkinin ışığa gereksinimini ortadan kaldırır.
B) Rhizobium fosfat, mikoriza atmosferik N2 üretir.
C) Stomaların kapanması su kaybını ve CO2 girişini birlikte artırır.
D) Bir element yeterliyse hiçbir çevresel etmen sınırlayıcı olamaz.
E) Ortaklıklar N ve P koşullarını iyileştirse de su yeni minimum etmen olabilir; stoma kapanması karbon kazanımını sınırlar.
Simbiyozlar belirli kaynakların erişimini artırır, bütün sınırlamaları kaldırmaz. Şiddetli kuraklıkta su minimum etmen hâline gelir; ABA ile stomaların kapanması hem terlemeyi hem CO2 alımını azaltır.

Cevap: E

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz