Bitkilerde Tepki Mekanizmalarının Sınıflandırılması

Bitkilerde Tepki Mekanizmaları

Bitkiler kökleriyle toprağa bağlı oldukları için hayvanlar gibi bir yerden başka bir yere gidemez. Ancak bu durum, bitkilerin hareketsiz veya çevresindeki değişimlere karşı duyarsız olduğu anlamına gelmez.

Bitkiler; ışık, yer çekimi, su, sıcaklık, dokunma ve kimyasal maddeler gibi uyaranları algılayabilir. Algıladıkları uyaranlara karşı büyüme yönlerini, yapraklarının duruşunu, çiçeklerinin açılma durumunu veya hücrelerindeki su miktarını değiştirerek tepki oluşturabilirler.

Bitkiler neden tepki oluşturur?

• Işıktan daha fazla yararlanmak
• Su ve mineral maddelere ulaşmak
• Toprağa daha sağlam tutunmak
• Zararlı çevre koşullarından korunmak
• Tozlaşma ve üreme başarısını artırmak
• Su kaybını azaltmak

Bitkilerde oluşan tepkiler aynı mekanizmayla gerçekleşmez. Bazı tepkilerde bitkinin büyüme yönü, uyaranın geldiği yöne göre değişir. Bazı tepkilerde ise uyaranın hangi yönden geldiği önemli değildir; bitki organında yalnızca açılma, kapanma veya durum değiştirme görülür.

Sınıflandırmada kullanılacak temel ölçüt

Bitkilerdeki tepki mekanizmalarını sınıflandırırken şu soru sorulur:

• Tepkinin yönü, uyaranın yönüne bağlıysa tropizma görülür.
• Tepkinin yönü, uyaranın yönüne bağlı değilse nasti görülür.

Bitkilerde tepki mekanizmaları → Tropizma ve Nasti

Bitkilerde hareket nasıl gerçekleşir?

Bitki hareketleri çoğunlukla iki temel olaydan kaynaklanır:

1. Büyüme farklılığı: Bir bitki organının iki tarafındaki hücrelerin farklı hızlarda uzaması sonucunda organ bir yöne doğru eğilir.
2. Turgor basıncı değişikliği: Bitki hücrelerine su girişinin veya hücrelerden su çıkışının değişmesi sonucunda yaprak ya da çiçek gibi yapılar açılabilir, kapanabilir veya sarkabilir.

Tropizma: Uyaranın Yönüne Bağlı Tepkiler

Bitki organlarının bir uyaranın geldiği yöne bağlı olarak gerçekleştirdiği büyüme hareketlerine tropizma veya yönelim hareketi denir.

Tropizmada uyaranın yalnızca türü değil, geldiği yön de önemlidir. Bitki organı uyarana doğru veya uyaranın ters yönüne doğru büyüyebilir.

Pozitif ve negatif tropizma

• Bitki organı uyarana doğru büyüyorsa pozitif tropizma görülür.
• Bitki organı uyaranın ters yönüne doğru büyüyorsa negatif tropizma görülür.

Bir uyaran aynı bitkinin farklı organlarında farklı yönelimlere neden olabilir. Örneğin yer çekimi, kök ve gövdede birbirinden farklı tepkiler oluşturur.

Tropizma hareketlerinin özellikleri

• Uyaranın yönüne bağlıdır.
• Genellikle büyümekte olan genç bitki bölümlerinde görülür.
• Hücrelerin farklı hızlarda uzaması sonucunda oluşur.
• Büyümeye bağlı olduğu için çoğunlukla kalıcıdır.
• Bitkinin ışık, su ve mineral gibi kaynaklara ulaşmasına yardımcı olur.
• Uyaranın çeşidine göre farklı adlarla isimlendirilir.

Tropizmanın oluşumu

Bir bitki organının iki tarafındaki hücreler aynı hızda uzarsa organ düz olarak büyür. Ancak uyaranın etkisiyle bir taraftaki hücreler diğer taraftaki hücrelerden daha hızlı uzarsa bitki organında eğilme meydana gelir.

Örneğin gövdenin bir tarafındaki hücrelerin daha fazla uzaması, gövdenin karşı tarafa doğru eğilmesine neden olur. Bu olayda bitkisel hormonların, özellikle oksinin dağılımı etkili olabilir.

Tropizmayı belirleme soruları

Bir bitki hareketinin tropizma olup olmadığını anlamak için şu sorular sorulabilir:

1. Hareketin yönü, uyaranın geldiği yöne göre değişiyor mu?
2. Bitki organında büyüme veya uzama görülüyor mu?
3. Tepki kısa süre içinde eski hâline dönüyor mu, yoksa kalıcı mı?
4. Bitki organı uyarana doğru mu, uyaranın tersine mi yöneliyor?

Tropizma Çeşitleri

Tropizma hareketleri, tepkinin oluşmasına neden olan uyaranın türüne göre adlandırılır.

1. Fototropizma

Bitki organlarının ışık uyaranına bağlı olarak oluşturduğu yönelim hareketine fototropizma denir.

• Bitki gövdeleri ve yaprakları genellikle ışığa doğru yönelir. Bu olay pozitif fototropizmadır.
• Kökler çoğunlukla ışıktan uzaklaşarak büyür. Bu durum negatif fototropizma olarak değerlendirilebilir.

Pencere kenarında yetiştirilen bir bitkinin gövdesinin zamanla pencereye doğru eğilmesi fototropizmaya örnektir.

2. Gravitropizma

Bitki organlarının yer çekimi uyaranına bağlı olarak oluşturduğu yönelim hareketine gravitropizma denir. Bu hareket bazı kaynaklarda jeotropizma olarak da adlandırılır.

• Kökler yer çekimi yönünde büyüdüğü için pozitif gravitropizma gösterir.
• Gövdeler yer çekiminin ters yönünde büyüdüğü için negatif gravitropizma gösterir.

Bir tohum toprakta hangi konumda bulunursa bulunsun kökün aşağı, gövdenin ise yukarı doğru gelişmesi gravitropizmayla açıklanır.

3. Hidrotropizma

Bitki organlarının suya veya neme doğru oluşturduğu yönelim hareketine hidrotropizma denir.

Köklerin toprağın su bakımından daha zengin olan bölümüne doğru gelişmesi pozitif hidrotropizmaya örnektir. Bu hareket bitkinin su ihtiyacını karşılamasına yardımcı olur.

4. Tigmotropizma

Bitki organlarının dokunma veya temas uyaranına bağlı olarak oluşturduğu yönelim hareketine tigmotropizma denir.

Sarmaşık ve asma gibi bitkilerin sülük adı verilen yapılarının bir desteğe dokunduğunda desteğin çevresine sarılması tigmotropizmaya örnektir.

Sülüğün desteğe temas eden ve etmeyen taraflarında farklı büyüme hızlarının oluşması sarılma hareketini meydana getirir.

5. Kemotropizma

Bitki organlarının kimyasal maddelere bağlı olarak oluşturduğu yönelim hareketine kemotropizma denir.

Çiçekli bitkilerde polen tüpünün, dişi organın dokularından salgılanan kimyasal maddelerin etkisiyle yumurtalığa doğru gelişmesi pozitif kemotropizmaya örnektir.

Tropizma çeşitlerinin karşılaştırılması

Nasti: Uyaranın Yönüne Bağlı Olmayan Tepkiler

Bitkilerde tepkinin yönünün, uyaranın geldiği yöne bağlı olmadığı hareketlere nasti denir. Nasti hareketleri; ırganım, irkilme veya durum değiştirme hareketleri olarak da ifade edilebilir.

Nasti hareketinde uyaranın türü önemlidir ancak uyaranın bitkinin sağından, solundan, üstünden veya altından gelmesi hareketin yönünü belirlemez.

Nasti hareketlerinin özellikleri

• Hareketin yönü, uyaranın yönüne bağlı değildir.
• Uyaranın çeşidine göre adlandırılır.
• Çoğu nasti hareketi turgor basıncındaki değişimlerle gerçekleşir.
• Bazı nasti hareketleri büyümeye bağlı olabilir.
• Turgor değişimine bağlı hareketler genellikle hızlı ve geri dönüşlüdür.
• Bitkinin korunmasına, uygun zamanda çiçek açmasına veya çevre koşullarına uyum sağlamasına yardımcı olabilir.

Turgor basıncı ve nasti

Bitki hücresine su girdiğinde hücrenin içeriği hücre çeperine doğru basınç uygular. Bu basınca turgor basıncı denir.

Bazı özel hücrelere su girmesi veya bu hücrelerden su çıkması, yaprakların ve çiçeklerin açılıp kapanmasına neden olabilir. Bu hareketlerde hücre bölünmesi veya kalıcı büyüme gerçekleşmek zorunda değildir.

1. Fotonasti

Işık şiddetindeki değişime bağlı olarak meydana gelen nasti hareketine fotonasti denir.

Bazı çiçeklerin aydınlıkta açılıp karanlıkta kapanması veya karanlıkta açılıp aydınlıkta kapanması fotonastiye örnektir.

Çiçeğin açılma yönü, ışığın sağdan ya da soldan gelmesine göre değişmez. Bu nedenle hareket tropizma değil nastidir.

2. Termonasti

Sıcaklık değişimine bağlı olarak meydana gelen nasti hareketine termonasti denir.

Lale veya çiğdem gibi bazı bitkilerin çiçeklerinin sıcaklık yükseldiğinde açılması, sıcaklık düştüğünde kapanması termonastiye örnek gösterilebilir.

3. Sismonasti

Sarsıntı, titreşim veya mekanik etki sonucunda oluşan nasti hareketine sismonasti denir.

Küstüm otu yapraklarının dokunma veya sarsıntı sonucunda kapanması sismonastiye örnektir. Uyaran bitkinin hangi tarafından gelirse gelsin yapraklar belirli bir biçimde kapanır.

4. Tigmonasti

Dokunma uyaranı sonucunda meydana gelen nasti hareketine tigmonasti denir.

Sinekkapan bitkisinin yapraklarına bir böcek dokunduğunda yaprakların hızla kapanması tigmonastiye örnektir.

5. Niktinasti

Gece ve gündüz döngüsüne bağlı olarak yaprak veya çiçeklerde görülen açılma-kapanma hareketlerine niktinasti denir.

Baklagillerden bazı bitkilerin yapraklarını geceleri kapatıp gündüzleri açması niktinastiye örnek verilebilir. Bu hareket, bitkinin biyolojik ritmi ile ışık ve karanlık değişimlerinin birlikte etkisiyle gerçekleşebilir.

Tropizma ve Nasti Hareketlerinin Karşılaştırılması

Bir bitki hareketini doğru sınıflandırabilmek için yalnızca uyaranın türüne bakmak yeterli değildir. Hareketin uyaranın yönüne bağlı olup olmadığı ve hareketin nasıl gerçekleştiği de incelenmelidir.

Örnekleri sınıflandıralım

Sınıflandırma basamakları

1. Bitkinin karşılaştığı uyaranı belirleyiniz.
2. Bitkide oluşan tepkiyi açıklayınız.
3. Tepkinin yönünün uyaranın yönüne bağlı olup olmadığını belirleyiniz.
4. Yön bağı varsa tropizma, yön bağı yoksa nasti grubuna yerleştiriniz.
5. Uyaranın türüne göre hareketin özel adını belirleyiniz.

Kavram Yanılgıları ve Konu Değerlendirmesi

Sık karşılaşılan kavram yanılgıları

1. “Bitkiler hareket etmez.”

Bitkiler çoğunlukla yer değiştirmez ancak büyüme ve turgor değişiklikleri yoluyla hareket oluşturabilir.

2. “Uyaran ışık ise hareket mutlaka fototropizmadır.”

Işığa bağlı her hareket tropizma değildir. Gövdenin ışığa doğru büyümesi fototropizma; bir çiçeğin ışık şiddetine bağlı açılıp kapanması ise fotonastidir.

3. “Dokunmaya verilen her tepki tigmotropizmadır.”

Sarmaşığın temas ettiği desteğe doğru büyümesi tigmotropizmadır. Küstüm otu veya sinekkapan bitkisinin dokunmayla kapanması ise nasti hareketidir.

4. “Pozitif hareket yararlı, negatif hareket zararlıdır.”

Pozitif ve negatif ifadeleri yarar veya zarar bildirmez. Yalnızca hareketin uyarana doğru ya da uyaranın ters yönünde olduğunu gösterir.

5. “Bütün nasti hareketleri büyümeye bağlıdır.”

Nasti hareketlerinin önemli bir bölümü hücrelerdeki su miktarının ve turgor basıncının değişmesiyle gerçekleşir.

Konu özeti

• Bitkiler iç ve dış çevredeki uyaranlara tepki verir.
• Bitki tepkileri tropizma ve nasti olmak üzere iki temel grupta incelenir.
• Tropizmada hareketin yönü, uyaranın geldiği yöne bağlıdır.
• Tropizmalar uyarana doğruysa pozitif, uyaranın tersineyse negatif olarak adlandırılır.
• Fototropizma, gravitropizma, hidrotropizma, tigmotropizma ve kemotropizma başlıca tropizma çeşitleridir.
• Nastide hareketin yönü, uyaranın geldiği yöne bağlı değildir.
• Fotonasti, termonasti, sismonasti, tigmonasti ve niktinasti nasti hareketlerine örnektir.
• Tropizmalar çoğunlukla büyümeye, nastiler ise çoğunlukla turgor değişimlerine dayanır.

Kendini değerlendir

1. Bitkilerdeki tepki mekanizmaları hangi temel ölçüte göre tropizma ve nasti olarak sınıflandırılır?
2. Pozitif tropizma ile negatif tropizma arasındaki fark nedir?
3. Kökün yer çekimi yönünde, gövdenin ise yer çekiminin ters yönünde büyümesini sınıflandırınız.
4. Sarmaşığın bir desteğe sarılması ile küstüm otu yapraklarının kapanması arasındaki fark nedir?
5. Bir çiçeğin ışık kaynağına doğru büyümesi ile ışık şiddeti arttığında açılması neden aynı grupta değerlendirilmez?
6. Nasti hareketlerinin tropizma hareketlerinden daha hızlı gerçekleşebilmesinin nedeni ne olabilir?
7. Polen tüpünün yumurtalığa doğru büyümesi hangi tropizma çeşidine örnektir?
8. Su bakımından zengin bir bölgeye doğru gelişen kökte hangi tepki mekanizması görülür?

Sınıflandırma etkinliği

Aşağıdaki olayları tropizma veya nasti olarak sınıflandırınız ve kararınızın gerekçesini yazınız:

• Ayçiçeği sürgününün ışık alan bölgeye doğru yönelmesi
• Sinekkapan bitkisinin böcek dokununca kapanması
• Köklerin nemli toprak bölgesine doğru gelişmesi
• Lale çiçeğinin sıcak bir ortamda açılması
• Polen tüpünün yumurtalığa doğru büyümesi
• Baklagil yapraklarının geceleri kapanması

Bilimsel çıkarım sorusu

Bir araştırmacı, bir bitkinin yapraklarının ışık sağdan, soldan veya üstten verildiğinde her defasında aynı biçimde açıldığını gözlemliyor. Araştırmacının bu hareketi tropizma yerine nasti olarak sınıflandırmasının nedenini açıklayınız.