12. Sınıf Bitkilerde Eşeyli Üreme Konu Anlatımı

Canlıların türlerini devam ettirebilmesi için üreme şarttır. Bitkilerde üreme, hem eşeysiz hem de eşeyli yollarla gerçekleşebilir. Ancak tür içi genetik çeşitliliği artıran ve evrimsel avantaj sağlayan üreme şekli eşeyli üremedir. Bitkilerde eşeyli üreme, çiçek adı verilen özel yapıların içinde gerçekleşir ve döllenme sonucunda tohum ve meyve oluşumu sağlanır.

Bu konu anlatımında; çiçeğin yapısı, erkek ve dişi organlar, tozlaşma, döllenme, embriyo gelişimi ve meyve oluşumu gibi başlıklar detaylı olarak ele alınacaktır. Eşeyli üremenin bitki yaşam döngüsündeki yeri ve önemiyle ilgili tüm ayrıntıları öğrenmeye hazırsan başlayalım!

Bitkilerde Eşeyli Üreme

Çiçeğin Yapısı ve Kısımları

Çiçek, bitkide üreme organlarının bulunduğu yapıdır. Genellikle 4 ana bölümden oluşur:

1. Çanak Yaprak (Sepal):

• Çiçeği tomurcuk halindeyken korur.
• Genellikle yeşil renklidir.

2. Taç Yaprak (Petal):

• Renkli ve kokuludur.
• Böcekleri cezbederek tozlaşmaya yardımcı olur.

3. Erkek Organ (Stamen):

• Başçık (anter): Polen üretir.
• Sapçık (filament): Başçığı taşır.
• Anterde mayozla polen taneleri (erkek gamet) oluşur.

4. Dişi Organ (Pistil/Karpel):

• Tepecik: Polenleri alır.
• Boyuncuk: Polen tüpü burada ilerler.
• Yumurtalık: İçinde yumurta hücresi bulunan tohum taslakları yer alır.

Erkek Üreme Hücrelerinin Oluşumu

Bitkilerde erkek üreme hücreleri, çiçeğin erkek organı olan başçık (anter) içinde yer alan özel dokularda meydana gelir. Bu olay, mikrosporogenez ve mikrogametogenez evrelerini içerir.

Polen Oluşumu Nerede Gerçekleşir

– Erkek organ (stamen) → Başçık (anter) kısmında.
– Anter içinde mikrospor ana hücreleri (2n) bulunur.
– Bu hücrelerden mayoz ve mitoz yoluyla polen taneleri oluşur.

Polen Oluşumu Aşamaları

Mikrospor Ana Hücresi (2n)

• Anterin içinde yer alır.
• Diploittir (2n).
• Mayoz bölünme geçirerek 4 adet haploid mikrospor oluşturur.

Mikrosporlar (n)

• Her biri tek çekirdeklidir.
• Mitotik bölünmeyle olgunlaşır.

Polen Tanesi (n) oluşumu

Her mikrospor mitozla bölünerek:

• 1 vejetatif (tüp) çekirdek.
• 1 generatif (üreme) çekirdek oluşturur.

Generatif hücre

Tozlaşma sonrası polen tüpü içinde bir mitoz daha geçirir → 2 sperm hücresi oluşur.

Dişi Üreme hücrelerinin Oluşumu

Çiçekli bitkilerde dişi üreme hücreleri, dişi organın içinde bulunan yumurtalık (ovaryum) kısmında oluşur. Bu süreçte hem mayoz hem de mitoz bölünmeler görülür.

Dişi Üreme Hücresi Nerede Oluşur

• Dişi organ (karpel/pistil) → Yumurtalık (ovaryum)
• Yumurtalık içinde tohum taslağı (ovül) bulunur.
• Her tohum taslağı içinde 1 megaspor ana hücresi (2n) yer alır.

Oluşum Aşamaları

Megaspor Ana Hücresi (2n)
– Tohum taslağında bulunur.
– Mayoz bölünme geçirerek 4 tane haploid megaspor (n) oluşturur.
– Bu 4 megaspordan sadece biri canlı kalır, diğer 3’ü parçalanır.

Canlı Megaspor (n)
– 3 kez mitoz bölünme geçirir → toplam 8 haploid çekirdek oluşur.
– Bu çekirdekler sitoplazma paylaşımı ile embriyo kesesini (dişi gametofit) oluşturur.

Tozlaşma (Polenlenme)

Tozlaşma, çiçekli bitkilerde erkek üreme hücrelerini taşıyan polenlerin, başçık (anter) üzerinden dişi organın tepeciğine (stigmas) taşınması olayıdır.

– Tozlaşma, döllenmenin gerçekleşebilmesi için ön şarttır.
– Polen tepeciğe ulaştıktan sonra çimlenir ve döllenme süreci başlar.

Tozlaşma Süreci

• Polenler, anter (başçık) üzerinde oluşur.
• Rüzgar, böcek, su, kuş veya insan gibi faktörlerle tepeciğe taşınır.
• Tepeciğe ulaşan polen nemli ortamda çimlenir.
• Polen tüpü oluşur ve yumurtalığa doğru uzanır.
• Tüp içinde hareket eden iki sperm çekirdeği, dişi üreme hücrelerine ulaşarak çift döllenmeyi gerçekleştirir.

Tozlaşma Türleri

Kendine Tozlaşma (Otogami)

• Polen, aynı çiçeğin ya da aynı bitkideki başka bir çiçeğin tepeciğine taşınır.
• Genetik çeşitlilik sağlamaz.
• Basit ve yaygındır.
• Örnek: Buğday, arpa, bezelye

Çapraz Tozlaşma (Allogami)

• Polen, farklı bireylerdeki çiçekler arasında taşınır.
• Genetik çeşitliliği artırır.
• Tozlaşma taşıyıcılarına ihtiyaç duyar.
• Örnek: Elma, mısır, ayçiçeği.

Döllenme

Döllenme, erkek üreme hücresinin (sperm) dişi üreme hücresi (yumurta) ile birleşerek zigotu (2n) oluşturmasıdır. Çiçekli bitkilerde döllenme, tozlaşmadan sonra gerçekleşir ve tohum ile meyve oluşumunun temelini oluşturur.

Bitkilerde döllenme, yumurtalık içinde bulunan tohum taslağında (ovül) gerçekleşir.

Çift Döllenme (Kapalı tohumlulara özgü)

Çiçekli (kapalı tohumlu) bitkilerde, döllenme iki aşamalı olarak gerçekleşir ve bu olaya çift döllenme denir. Bu olay sadece angiospermler (kapalı tohumlular) için geçerlidir.

• Polen, tepeciğe ulaştıktan sonra çimlenir ve polen tüpü oluşturur.
• Polen tüpü, yumurtalığa kadar ilerler ve embriyo kesesine girer.
• Polen tüpü içinde bulunan iki sperm hücresi embriyo kesesine girer.

Tohum

ohum, döllenme sonrası oluşan zigotun gelişmesiyle oluşan embriyoyu, besin deposunu ve onu koruyan tohum kabuğunu içeren yapıdır. Tohum, bitkilerin yeni birey oluşturmasını sağlayan en önemli yapıdır.

Tohum, uygun koşullarda çimlenerek yeni bir bitki oluşturur.

Tohumun Oluşumu

• Yumurta hücresi + sperm → Zigot (2n) → Embriyo
• Kutup çekirdekleri + sperm → Endosperm (3n) → Besin doku
• Tohum taslağı → Tohum
• Tohum zarı (testa) → Dış çeper → Koruma

Tohumun Yapısı

Tohum 3 ana yapıdan oluşur:

Embriyo: Yeni bireyi oluşturacak hücre, gelişmeye açıktır.

Besin Doku: Embriyoyu besler (Endosperm veya çeneklerde).

Tohum Zarı: Tohumu dış etkilerden korur.

Çimlenme

Çimlenme, tohumun uygun çevresel şartlara maruz kalarak embriyonun aktif bir bitki haline dönüşme sürecidir. Bu süreç, tohumun durgun halden canlı bir organizmaya geçişini sağlar ve yeni bitkinin oluşumunun ilk adımıdır.

Çimlenme Süreci Aşamaları

Çimlenme genel olarak şu evrelerden oluşur:

Su Alımı (İmbibisyon):

• Tohum, suyu absorbe eder ve şişmeye başlar.
• Su, tohumun içerisindeki enzimleri aktive eder, moleküler hareketi artırır ve besinlerin çözünmesini sağlar.

Enzim Aktivasyonu:

• Su alımı ile beraber, depositedeki (örneğin nişasta) besin maddeleri enzimler yardımıyla parçalanmaya başlar.
• Bu süreç, embriyonun enerji ihtiyacını karşılamak üzere şeker ve diğer besin maddelerinin elde edilmesini sağlar.

Radikula (Kökçük) Uygulanması:

• Enzimlerin etkisi ve enerji üretiminin başlamasıyla, tohumun en zayıf yüzeyi olan radikula dışarı doğru uzamaya başlar.
• Radikula, toprağa yönelerek bitkinin yerleşimini sağlar.

Hipokotil ve Epikotilin Gelişimi:

• Radikula çıktıktan sonra, hipokotil (kök ile gövde arasındaki bölüm) ve epikotil (ilk yaprak veya çekirdek yapraklar) gelişmeye başlar.
• Bu aşamada ilk yapraklar (kotiledonlar) da açılmaya başlar.
• Bazı bitkilerde, kotiledonlar geçici besin deposu görevi görür ve çimlenme sırasında fotokimyasal aktiviteleri devreye sokar.

Fotosentezin Başlaması:

• Epikotilin açılmasıyla birlikte, bitki yaprakları oluşur ve fotosentez devreye girer.
• Bitki artık kendi besin üretimini başlatabilir.

Çimlenme İçin Gereken Şartlar

Başarılı çimlenme için tohumun maruz kaldığı çevresel faktörler büyük önem taşır:

Su: Tohumun şişmesi ve enzimlerin aktive olması için gereklidir.

Oksijen: Enerji üretiminde (oksijenli solunum) kullanılır.

Uygun Sıcaklık: Enzimlerin etkinliği ve hücre bölünmesi için ideal sıcaklık aralığı bulunmalıdır.

Işık: Bazı tohumlar ışığa ihtiyaç duyar; bazıları ise karanlıkta çimlenir.

pH Seviyesi: Toprak pH’ı, tohumun çimlenme sürecini etkileyebilir.

Dormansi

Dormansi, tohum ya da tomurcuğun uygun çevresel koşullar oluşana kadar metabolik faaliyetlerini en aza indirerek uyku durumuna geçmesi anlamına gelir. Bu, bitkiler için koruyucu bir stratejidir.

Dormansi, tohumun çimlenmesini veya tomurcuğun açılmasını geciktirir, böylece olumsuz çevre koşullarında canlı kalma şansı artar.

Tohum Dormansisi

Tohumun çimlenmemesinin başlıca nedenleri:

• Kalın ve sert tohum kabuğu → su geçişini engeller
• Embriyonun henüz tam gelişmemiş olması
• İnhibitör maddelerin (abzisik asit vb.) varlığı
• Besin maddelerinin çözünmeye hazır olmaması

Dormansi, tohumu:

• Kuraklıktan
• Soğuk veya don olaylarından
• Zamanından önce çimlenmeden

korur.

Tomurcuk Domansisi

• Özellikle kışın yaprak döken ağaçlarda görülür.
• Tomurcuklar düşük sıcaklıkta uyku durumuna geçer.
• İlkbaharda sıcaklık artışı ve hormon değişimiyle uyanırlar.

Meyve Oluşumu

Meyve, döllenmeden sonra çiçeğin yumurtalık kısmının gelişmesiyle oluşan yapıdır. Meyve, genellikle içinde tohum taşır ve onun korunmasını ve yayılmasını sağlar.

Meyve oluşumu, döllenme olayı tamamlandıktan sonra başlar.

Meyve Nasıl Oluşur?

• Tozlaşma gerçekleşir (polen tepeciğe ulaşır).
• Çift döllenme ile zigot (2n) ve besi doku (3n) oluşur.
• Yumurtalık büyümeye başlar → meyveye dönüşür.
• Tohum taslağı → tohum, yumurtalık duvarı → meyve kabuğu olur.
• Diğer çiçek kısımları (taç yaprak, çanak yaprak, erkek organlar) genellikle dökülür.

Meyve Oluşumunda Hormonlar

• Auksin ve giberellin hormonları, döllenme sonrası yumurtalığın gelişmesini uyarır.
• Bu hormonlar yapay olarak verilirse, döllenme olmadan da meyve oluşabilir (→ partenokarpi)

Partenokarpi: Döllenmesiz meyve oluşumu.

Örnek: Çekirdeksiz muz, üzüm, domates.

Meyve Türleri

Gerçek Meyve

• Sadece yumurtalığın gelişmesiyle oluşur.
• Örnek: Domates, fasulye, portakal.

Yalancı Meyve

• Yumurtalık dışında çiçeğin başka kısımları da meyve oluşumuna katılır.
• Örnek: Elma (çiçek tablası gelişir), çilek, incir.

Meyvenin Yapısı

Meyve genellikle 3 katlı perikarp (meyve kabuğu) içerir:

Sert kabuklu meyvelerde (şeftali vb.) endokarp çok kalın olabilir.