Bitkilerde Eşeyli Üreme: Çiçek, Döllenme, Tohum ve Çimlenme

Konu Özeti

Çiçekli bitkiler eşeyli üremeyi çiçekleri aracılığıyla gerçekleştirir. Çiçeğin erkek ve dişi organları gametleri üretir. Tozlaşma ve döllenme sonucunda tohum ve meyve oluşur. Tohum uygun koşullarda çimlenerek yeni bir bitki oluşturur.

Temel Kavramlar

Çiçeğin Kısımları ve Görevleri (12.3.3.1)

Çiçek sapı çiçeği taşır. Çiçek tablası (receptaculum) çiçek kısımlarının bağlandığı genişlemiş uçtur. Çiçek örtüsü çanak ve taç yapraklardan, üreme organları ise erkek ve dişi organlardan oluşur.

• Hem erkek hem dişi organı taşıyan çiçeğe eşeyli (tam) çiçek denir. Örneğin gül ve elma çiçeği böyledir.
• Yalnızca birini taşıyan çiçeğe ayrı eşeyli çiçek denir. Aynı bitkide hem erkek hem dişi çiçek varsa bitki monoik (mısır, kabak), ayrı bitkilerde ise diyoik (hurma, kivi) bitkidir.
• Tozlaşma polenin tepeciğe ulaşmasıdır. Döllenme ise gametlerin birleşmesidir. İkisi farklı olaylardır.

Gametlerin Oluşumu

• Başçıkta polen ana hücresi (2n) mayozla 4 haploid (n) mikrospor oluşturur. Mikrospor mitozla polen tanesine dönüşür: 1 vejetatif (tüp) hücre ve 1 generatif hücre. Generatif hücre mitozla 2 sperm hücresi oluşturur.
• Tohum taslağında megaspor ana hücresi (2n) mayozla 4 haploid hücre oluşturur. Bunların 3ü dejenere olur, 1i canlı kalır. Bu hücre 3 ardışık mitozla 8 çekirdekli (7 hücreli) embriyo kesesini oluşturur.
• Embriyo kesesinde 1 yumurta hücresi, 2 sinerjit, 3 antipot ve 2 kutup çekirdeği bulunur. Kutup çekirdekleri merkezi hücrede yer alır ve her biri n kromozomludur.

Döllenme, Tohum ve Meyve Oluşumu (12.3.3.2)

• Polen tepeciğe konunca çimlenir ve polen tüpünü oluşturur. Tüp boyuncuk içinde ilerleyip tohum taslağındaki mikropilden embriyo kesesine girer. Tüp çekirdeği yönlendirir ve sperm hücrelerini taşır.
• Çift döllenme: 1. sperm (n) + yumurta (n) → zigot (2n), embriyoyu verir. 2. sperm (n) + 2 kutup çekirdeği (n + n) → 3n endosperm çekirdeği oluşur.
• Zigot mitozla bölünerek embriyoyu (kökçük, gövdecik, çenek) oluşturur. Endosperm (3n) besi dokusudur.

Sperm (n) + yumurta (n) = zigot (2n) | Sperm (n) + 2 kutup çekirdeği (n + n) = endosperm (3n)

• Tohum; embriyo, varsa besi dokusu ve tohum kabuğundan oluşur. Çift çenekli bitkilerde (örneğin fasulye) endosperm tohum gelişirken emilir ve besinler çeneklerde depolanır. Tek çenekli bitkilerde (örneğin buğdaygil) endosperm besi dokusu olarak kalır.
• Meyve yumurtalığın gelişmesiyle oluşur ve tohumu korur. Tohumun yayılmasına yardımcı olur.
• Döllenme olmadan yumurtalık hormonla gelişirse çekirdeksiz meyve oluşur. Buna partenokarpi denir.
• Etli meyvelerin (elma, şeftali) tohumları hayvanlarla, kuru meyvelerin tohumları rüzgârla veya suyla yayılır.

Sık yapılan hata: Tohum taslağı tohum, yumurtalık meyve olur. Endosperm 3n, tohum kabuğu ise ana dokudan gelen 2n yapıdır.

Tohum Çimlenmesi ve Deney Tasarımı (12.3.3.3)

• Çimlenme için gerekli koşullar su, uygun sıcaklık ve oksijendir. Birçok türde ışık gerekmez.
• Su alımı (imbibisyon) tohumu şişirir ve kabuğu yırtar. Enzimler (amilaz vb.) aktifleşir ve depo besinler hidroliz edilir. Giberellin çimlenmeyi uyarır.
• Önce kökçük çıkar, sonra gövdecik gelişir. Fotosentez başlayana kadar embriyo depo besinle beslenir.

Deney tasarımı örneği: Aynı tür ve sayıda (örneğin 20şer) fasulye tohumu dört kaba konur. Bağımsız değişken tek olmalı, diğer koşullar sabit tutulmalıdır.

Kontrol grubu ve tek değişken ilkesi AYT'de sık sorulur. Sonuç, çimlenen tohum sayısı ya da kökçük boyu gibi ölçülebilir verilerle günlük kayıt edilerek değerlendirilir.

Dormansi ve Çimlenme İlişkisi (12.3.3.4)

• Dormansi, tohumun uygun koşullarda bile metabolizmasının çok düşük olduğu ve çimlenmenin gecikmesi durumudur.
• Biyolojik anlamı: Tohumu elverişsiz mevsimde (kış, kuraklık) çimlenmekten korur. Türün devamlılığını sağlar.
• Absisik asit (ABA) dormansiyi sürdürür. Giberellin ise dormansiyi kırar ve çimlenmeyi başlatır. ABA/giberellin dengesi belirleyicidir.
• Dormansiyi kıran etkenler: soğuk uygulaması (stratifikasyon), kabuğun aşınması veya zedelenmesi (skarifikasyon), suyun kabuğu yumuşatması ve ABA inhibitörlerinin yıkanması.
• Dormansi bitmeden, su, sıcaklık ve oksijen sağlansa bile çimlenme gerçekleşmez. Dormansi, çimlenmeyi engelleyen içsel bir durumdur.

Dormansi ile çimlenme koşullarının eksikliği farklı şeylerdir. Koşullar sağlansa bile dormansi varsa tohum çimlenmez.