AYT bitkisel hormonlar, hareketler ve fotoperiyodizm konu anlatımı kapsamında hormonların büyüme ve gelişmeyi nasıl düzenlediği, bitkisel hareketlerin mekanizmaları ve çiçeklenmede kritik gece ilişkisi işlenecektir.
AYT biyoloji konularının tamamına AYT konu anlatımı arşivinden ulaşabilirsiniz.
Bitkisel Hormonların Genel Özellikleri
Hormon, Hedef Hücre ve Reseptör
Bitkilerde büyüme, farklılaşma, dormansi, çiçeklenme, meyve olgunlaşması ve çevresel strese yanıt; çok düşük derişimlerde etkili olabilen organik düzenleyicilerle denetlenir. Bu maddeler bitkisel hormon olarak adlandırılır. Hayvanlardaki gibi yalnız belirli bir bezden salgılanma zorunluluğu yoktur; sürgün ve kök uçları, genç yapraklar, embriyolar, gelişen meyveler ve yaşlanan dokular farklı hormonları üretebilir.
Bir hormonun bulunduğu her hücre etkilenmez. Yanıt için hücrenin uygun reseptörü ve sinyal iletim düzeni bulunmalıdır. Hormon üretildiği yerde etkili olabileceği gibi iletim demetleriyle, hücreden hücreye ya da etilen örneğinde gaz hâlinde başka dokulara ulaşabilir.
B) Y dokusu mutlaka ölüdür.
C) X ve Y’nin reseptör yoğunluğu ya da sinyal iletim duyarlılığı farklıdır.
D) Bütün bitki hormonları yalnız gaz hâlinde taşınır.
E) Oksin derişimi bütün dokularda aynı etkiyi zorunlu kılar.
Derişim, Doku Duyarlılığı ve Hormon Etkileşimi
Bitkisel hormonlar “varsa artırır, yoksa azaltır” biçiminde tek yönlü çalışmaz. Aynı hormonun düşük ve yüksek derişimleri farklı sonuçlar doğurabilir; kök, tomurcuk ve gövdenin eşik değerleri birbirinden farklıdır. Ayrıca iki hormon birbirini destekleyebilir ya da karşıt etkiler oluşturabilir. Bu nedenle gözlenen sonuç, tek bir hormonun miktarından çok hormon dengesi × doku duyarlılığı × gelişim evresi bileşkesidir.
B) Bir hormonun etkisi derişime bağlı olabilir.
C) Kök, gövdeden daha düşük optimum derişime sahip olabilir.
D) “Büyümeyi artırıcı hormon” ifadesi her doz için mutlak değildir.
E) X yalnız kökte sentezlenir ve başka dokuya taşınamaz.
Büyüme ve Gelişmeyi Düzenleyen Başlıca Hormonlar
Oksin
Oksin başlıca sürgün uç meristeminde, genç yapraklarda, embriyoda ve gelişen meyvede sentezlenir. Sürgünde hücre çeperinin gevşemesini ve hücre uzamasını destekler; kambiyum etkinliği ile iletim dokularının farklılaşmasına katılır. Uygun derişimde adventif ve yan kök oluşumunu uyarabilir, meyve gelişimini destekleyebilir ve genç organların dökülmesini geciktirebilir.
Sürgün ucundan taşınan oksin, yanal tomurcukların gelişmesini dolaylı olarak baskılar; bu duruma apikal baskınlık denir. Uç tomurcuk çıkarıldığında oksin kaynağı azalır ve sitokinin etkisi görece belirginleşerek yan dallanma artabilir. Çok yüksek oksin derişimi ise özellikle duyarlı kök dokusunda uzamayı engelleyebilir ve etilen sentezini uyarabilir.
B) L > M ≈ K
C) M > L > K
D) K ≈ L > M
E) M ≈ L ≈ K
Bir araştırmada kök, yanal tomurcuk ve gövde parçaları artan oksin derişimlerine bırakılıyor. Grafikte kökün düşük, tomurcuğun orta, gövdenin daha yüksek derişimde en güçlü büyüme yanıtı verdiği; çok yüksek derişimde üçünün de baskılandığı görülüyor. Buna göre hangisi doğrudur?
B) Kök, yüksek oksin derişimine en dayanıklı organdır.
C) Oksin yalnız büyümeyi engeller.
D) Aynı derişim bir organı uyarırken başka bir organı baskılayabilir.
E) Gövde büyümesi oksinden bağımsızdır.
Giberellin
Giberellin genç yapraklarda, kök ve sürgün meristemlerinde ve tohum embriyosunda üretilir. Hücre bölünmesi ile uzamasını destekleyerek gövde ve boğum aralarının uzamasını sağlar; eksikliğinde bazı bitkiler cüce kalabilir. Tohumda dormansinin kırılmasını, depo besinleri parçalayan enzimlerin sentezini ve embriyonun kullanılabilir besine erişmesini uyarır. Bazı türlerde çiçeklenme, meyve bağlama ve meyve büyümesini de artırabilir.
B) L kesinlikle fazla oksin üretmektedir.
C) K’nin bütün genleri normaldir.
D) Giberellin yalnız kök uzamasını sağlar.
E) Her iki bitkide aynı mutasyon bulunmak zorundadır.
Sitokinin
Sitokinin özellikle kök uçlarında sentezlenir ve ksilemle sürgüne taşınır; genç meyve, yaprak ve embriyonik dokularda da üretilebilir. Sitokinezi ve hücre bölünmesini uyarır, klorofil ve proteinlerin korunmasını destekleyerek yaprak yaşlanmasını geciktirir. Apikal baskınlığın zayıfladığı koşullarda yan tomurcuk gelişimini artırır.
Doku kültüründe oksin–sitokinin oranı farklılaşmanın yönünü belirler: oksinin görece fazla olması kök, sitokininin görece fazla olması sürgün oluşumunu destekler; birbirine yakın uygun düzeyler farklılaşmamış kallus dokusunun gelişmesine yol açabilir.
Aynı kallustan alınan özdeş parçalar K, L ve M ortamlarına yerleştiriliyor. K’de oksin/sitokinin oranı yüksek, L’de yaklaşık dengeli, M’de düşüktür. Beklenen sonuç sırasıyla hangisidir?
B) Kallus–sürgün–kök
C) Kök–kallus–sürgün
D) Kök–sürgün–kallus
E) Sürgün–kallus–kök
B) Sitokinin yaprak yaşlanmasını geciktirebilir.
C) Sitokinin yalnız kökte etkilidir.
D) Klorofil sitokininin yapısına katılır.
E) Yaprakta protein sentezi gerçekleşmez.
Absisik Asit
Absisik asit (ABA) büyümenin yavaşlatılması ve stres koşullarında yaşamın korunmasıyla ilişkilidir. Tohum ve tomurcuk dormansisini sürdürür; su azlığında bekçi hücrelerinde iyon kaybını ve su çıkışını tetikleyerek stomaların kapanmasına katkı verir. Böylece CO2 alımı ve fotosentez azalabilse de su kaybı sınırlandırılır. Bu etki “bitkiye zarar veren hormon” değil, olumsuz koşulda hayatta kalma yanıtıdır.
B) Giberellin sentezi zorunlu olarak durur.
C) Klorofil doğrudan ABA’ya dönüşür.
D) Kök gravitropizması bütünüyle yok olur.
E) Stoma kapanma yanıtı zayıflar ve su kaybı artabilir.
Etilen
Etilen gaz hâlindeki bitkisel hormondur; olgunlaşan meyvelerde, yaşlanan dokularda ve mekanik baskı, enfeksiyon, su stresi gibi koşullarda üretimi artabilir. Nişastanın şekere dönüşmesi, hücre çeperinin yumuşaması, renk ve aroma değişimleriyle meyve olgunlaşmasını hızlandırır. Yaprak ve meyve dökülmesi ile senesensi destekleyebilir.
Genç fidelerde etilen; gövde uzamasının azalması, gövdenin kalınlaşması ve yatay büyüme eğilimiyle tanınan üçlü yanıtı oluşturabilir. Kapalı ortamda bir olgun meyvenin çevresindeki meyveleri hızla olgunlaştırması, etilenin gaz hâlinde yayılmasına dayanır.
B) L ve K
C) M ve N
D) N ve M
E) N ve L
Hormonların Birlikte Çalışması
ABA–Giberellin Karşıtlığı
Olgunlaşan tohumda ABA’nın baskınlığı dormansiyi destekler. Uygun su, sıcaklık ve oksijen koşullarında ABA etkisinin azalması ve embriyoda giberellin etkisinin artması; depo besinleri parçalayan enzimlerin sentezini, besinlerin embriyoya aktarılmasını ve büyümenin başlamasını kolaylaştırır. Bu düzen, iki hormonun “iyi–kötü” ayrımından çok çevre koşullarına uygun zamanlama sağlamasıdır.
B) K ve L’de kesinlikle aynı yanıt oluşur.
C) Giberellin dormansiyi güçlendirir.
D) ABA yalnız meyve olgunlaşmasını etkiler.
E) M’de bütün metabolizma zorunlu olarak hızlanır.
Oksin–Sitokinin ve Oksin–Etilen Dengesi
Oksin ile sitokinin birlikte hücre bölünmesi ve organ farklılaşmasını düzenler; önemli olan mutlak miktardan çok oran ve hedef dokunun gelişim durumudur. Oksin apikal baskınlığı güçlendirirken sitokinin yan tomurcuk büyümesini destekleyebilir. Yaşlanan yaprakta oksin azalması ile etilen etkisinin artması, ayrılma tabakasının gelişmesini ve dökülmeyi kolaylaştırır.
B) Giberellin azalması ve ABA artışı
C) Apikal oksin baskısının azalması ve sitokinin etkisinin artması
D) Etilenin bütünüyle yok olması ve kökün ölmesi
E) Fotoperiyodun ortadan kalkması
B) Yaprak dökülmesi gecikebilir.
C) Giberellin zorunlu olarak sıfırlanır.
D) Stoma yalnız gece açılır.
E) Kökün pozitif gravitropizması tersine döner.
Bitkilerde Tropizma Hareketleri
Tropizmanın Temel Mantığı
Tropizma, büyüyen bir bitki organının uyaranın geliş yönüne göre yaptığı yönelim hareketidir. Organ uyarana doğru büyüyorsa pozitif, uyarandan uzaklaşıyorsa negatif tropizma görülür. “Pozitif” yararlı, “negatif” zararlı anlamına gelmez; yalnız büyümenin uyaran yönüyle ilişkisini belirtir. Yönelim çoğunlukla iki taraf arasında farklı uzama oluşmasına dayanır ve bu nedenle büyüme tamamlandıktan sonra kolayca geri çevrilemeyebilir.
B) Pozitif fotonasti–negatif termonasti
C) Pozitif gravitropizma–negatif fototropizma
D) Pozitif hidrotropizma–negatif kemotropizma
E) Sismonasti–tigmotropizma
Koleoptil Deneyleri ve Işığın Algılanması
Tek çenekli bir fidenin genç sürgününü saran kılıfa koleoptil denir. Tek yönlü ışık deneylerinde ışık koleoptil ucunda algılanır; uçtan alt uzama bölgesine taşınabilen kimyasal sinyal iletilir. Uç kesildiğinde ya da ışık geçirmeyen bir başlıkla kapatıldığında yönelim görülmez. Ucun saydam başlıkla kapatılması veya yalnız alt bölümün ışık geçirmeyen kılıfla sarılması ise yönelimi engellemez.
Uç ile alt kısım arasına kimyasalların geçişine izin veren jelatin konulduğunda eğilme sürer; geçirimsiz mika sinyal yolunu bütünüyle kestiğinde eğilme durur. Mika yalnız bir yana konulursa sonuç, sinyalin hangi taraftan geçebildiğine bağlıdır. Bu deneyler ışığın algılandığı yer ile uzamanın gerçekleştiği yerin aynı olmadığını gösterir.
Tek yönlü ışık alan koleoptillerde K’nin ucu açık, L’nin ucu opak başlıklı, M’nin ucu saydam başlıklı, N’nin uç–alt bölgesi arasına geçirgen jelatin yerleştirilmiş, P’ninkine ise kesintisiz geçirimsiz mika konulmuştur. Hangilerinde ışığa yönelim beklenir?
B) K ve L
C) L, M ve P
D) K, N ve P
E) K, M ve N
Fototropizma ve Asimetrik Uzama
Tek yönlü ışıkta oksin sürgünün gölgede kalan tarafında daha fazla etkinlik gösterir. Sürgün dokusunda bu taraftaki hücreler daha çok uzadığı için gövde ışığa doğru kıvrılır; bu pozitif fototropizmadır. Kökler oksine daha duyarlıdır ve ışık–yer çekimi–su gibi uyaranlar birlikte bulunduğunda net yönelim bu sinyallerin bileşkesine bağlıdır.
B) Sürgün mutlaka ışığın tersine güçlü kıvrılır.
C) Işık artık uçta algılanmaz.
D) Kökün bütün hormonları yok olur.
E) Nasti hareketi zorunlu olarak başlar.
Gravitropizma ve Klinostat
Gravitropizma, yer çekimi yönüne bağlı büyüme yanıtıdır. Normal koşullarda kök yer çekimi yönünde pozitif, sürgün yer çekiminin tersine negatif gravitropizma gösterir. Yatay konuma getirilen organda yer çekimi algısı oksinin iki yana eşit dağılmamasına yol açar. Sürgünün alt tarafında oksin uzamayı artırdığı için sürgün yukarı; kökün alt tarafında yüksek oksin uzamayı baskıladığı için kök aşağı kıvrılır.
Klinostat, bitkiyi yavaş ve sürekli döndürerek yer çekiminin tek bir yöne uzun süre etki etmesini engeller. Yer çekimi ortadan kalkmaz; uyaranın yönü organa göre sürekli değiştiği için kalıcı asimetrik dağılım ve net yönelim oluşmaz.
Karanlıkta tutulan özdeş iki fide yatay yerleştiriliyor. K sabit, L ise yatay eksende yavaş ve sürekli dönen klinostata bağlanıyor. Bir süre sonra hangisi beklenir?
B) Yalnız L’de güçlü gravitropik kıvrılma oluşur.
C) K’de kök aşağı, sürgün yukarı kıvrılır; L’de net gravitropik yönelim zayıflar.
D) Klinostat yer çekimini fiziksel olarak yok eder.
E) Karanlıkta gravitropizma gerçekleşemez.
Hidro, Kemo, Tigmo ve Travmatropizma
Kökün suya doğru büyümesi hidrotropizma; uygun kimyasala yönelmesi ya da zararlı yüksek derişimden uzaklaşması kemotropizmadır. Polen tüpünün yumurtalığa doğru kimyasal sinyallerle büyümesi de pozitif kemotropizma örneğidir. Sarılıcı bitkinin sülüğünün desteğe temas eden ve etmeyen taraflarında farklı büyüme oluşması tigmotropizma ya da haptotropizma olarak adlandırılır. Yaralanan organda büyümenin yara yönünden uzaklaşması travmatropizmadır.
Dört düzende sırasıyla (I) kök nemli bölgeye, (II) polen tüpü yumurtalığa, (III) sülük desteğe, (IV) kök yara bölgesinin tersine büyüyor. Doğru eşleştirme hangisidir?
B) Hidro–kemo–tigmo–travmatropizma
C) Kemo–hidro–travma–tigmotropizma
D) Hidro–foto–sismo–kemotropizma
E) Gravito–kemo–termo–fotonasti
Nasti Hareketleri
Tropizma–Nasti Ayrımı
Nasti, yanıtın yönünün uyaranın geldiği yöne bağlı olmadığı harekettir. Çoğu nasti hareketi özel hücre ya da organlarda iyon ve su hareketinin değiştirdiği turgor basıncıyla oluşur; büyümeye dayanmak zorunda değildir ve geri dönüşlü olabilir. Uyaran ışık ise fotonasti, sıcaklık ise termonasti, dokunma ya da sarsıntı ise sismonasti, kimyasal madde ise kemonasti adını alır.
B) Uyaranın yönü pozitif–negatif sınıflandırmasını belirler.
C) Olay yalnız koleoptil ucunda algılanır.
D) Yanıt yönü uyaranın geliş yönünden bağımsızdır ve nasti özelliği gösterir.
E) Yer çekimi ortadan kalkmıştır.
Turgor Değişimi ve Nasti Türleri
Küstüm otunda dokunma sonrası yaprakçık tabanındaki motor hücrelerden iyon çıkışı, suyun osmozla hücreleri terk etmesine ve turgorun hızla azalmasına yol açar; yaprakçıklar kapanır. İyon dengesi yeniden kurulduğunda su geri alınır ve yaprak açılır. Akşamsefası çiçeğinin aydınlık–karanlık döngüsüne göre açılıp kapanması fotonasti; lale çiçeğinin sıcaklığa bağlı açılması termonasti örneğidir.
Küstüm otunda dokunmadan hemen sonra motor hücrelerde K+ miktarı ve turgor azalıyor, birkaç dakika sonra ikisi de eski düzeye yaklaşıyor. Hangisi bu verilerle en uyumludur?
B) Kapanma yalnız yeni hücre üretimiyle olur.
C) Hareket uyaranın geldiği yöne doğru büyümedir.
D) Hücre çeperi kalıcı olarak parçalanır.
E) Olay pozitif tigmotropizmadır.
Fotoperiyodizm ve Kritik Gece
Fotoperiyot ve Algılama Yeri
Fotoperiyot, bir günlük döngüdeki aydınlık ve karanlık sürelerinin düzenidir. Fotoperiyodizm ise bitkinin bu düzene bağlı olarak çiçeklenme, dormansi ve bazı gelişim olaylarında yanıt oluşturmasıdır. Çiçek tomurcuğu yanıtı gerçekleştirse de ışık–karanlık süresi çoğunlukla yaprakta algılanır; uygun sinyal sürgün ucuna taşınır.
B) Sürgün ucu çiçek oluşturamaz.
C) Fotoperiyot yalnız kökte algılanır.
D) Bitki nötr gün bitkisidir.
E) Fotoperiyodik sinyalin algılanmasında yapraklar temel rol oynayabilir.
Uzun Gün, Kısa Gün ve Nötr Gün Bitkileri
Uzun gün bitkisi, kesintisiz karanlık süresi kritik gece uzunluğundan kısa olduğunda; kısa gün bitkisi, kesintisiz karanlık kritik değerden uzun olduğunda çiçeklenir. Bu adlar mutlak olarak “gündüz 12 saatten uzun/kısa” demek değildir; türün kritik eşiğine göre tanımlanır. Nötr gün bitkisi ise çiçeklenme bakımından fotoperiyot süresine belirgin bağımlılık göstermez; uygun gelişim ve çevre koşulları yine gereklidir.
Kritik gece süresi 10 saat olan uzun gün bitkisi ile 10 saat olan kısa gün bitkisi, 14 saat ışık + 10 saat kesintisiz karanlıkta tutuluyor. Eşik değerde çiçeklenme olmadığı kabul edilirse hangisi doğrudur?
B) Yalnız uzun gün bitkisi çiçeklenir.
C) İkisi de kritik koşulda olduğundan verilen kurala göre çiçeklenmez.
D) Yalnız kısa gün bitkisi çiçeklenir.
E) Nötr gün bitkisine dönüşürler.
B) Kısa gün bitkisi
C) Nötr gün bitkisi
D) Fototropik olmayan bitki
E) Yalnız termonasti yapan bitki
Gece Kesintisi Deneyleri
Fotoperiyodik yanıtta belirleyici olan çoğu kez toplam ışık değil, kesintisiz karanlığın uzunluğudur. Uzun bir gecenin ortasında kısa süreli ışık verilmesi geceyi iki kısa parçaya ayırır. Bu uygulama kısa gün bitkisinin çiçeklenmesini engelleyebilir, uzun gün bitkisinin çiçeklenmesini ise destekleyebilir. Buna karşılık uzun gündüzün ortasındaki kısa karanlık kesinti, kesintisiz geceyi uzatmadığından aynı etkiyi oluşturmaz.
B) L ve M
C) Yalnız M
D) Yalnız K
E) K ve L
B) Bitki kısa gün bitkisidir.
C) Kısa ışık her koşulda ABA’yı yok eder.
D) Yapraklar fotoperiyodu algılayamaz.
E) Gece süresi çiçeklenmede etkisizdir.
Sonraki Konu: Bitkilerde Eşeyli Üreme, Tohum, Meyve ve Çimlenme