Kök, gövde ve yaprak

Yurdanur cumartesileri babası Vahdet Bey'in semt pazarındaki tezgâhında çalışıyor. Sabah kasaları dizerken tahta bir levhaya «KÖK SEBZELER» yazıp altına patatesi, havucu, tatlı patatesi, kuru soğanı ve zencefili yan yana koyuyor. Gerekçesi kısa: «Hepsi toprağın altından çıkıyor.» Vahdet Bey önceki haftadan tezgâhın güneşli ucunda kalmış bir kasa patates getiriyor; kabukların bir yanı yeşile dönmüş. Bir patatesi çevirip yüzeyindeki çukurları gösteriyor: çukurlar gelişigüzel serpilmemiş, yumrunun etrafında sarmal bir sıra izliyor. Havucu eline alınca ne yeşil leke var ne çukur; yalnız yüzeyinden çıkan incecik kılcallar. Kalemi Yurdanur'a uzatıyor: «Toprağın altında durmak bir şeyi kök yapıyorsa, ışıkta yeşeren bu kabuk ve bu sıralı çukurlar ne arıyor?»

• Kök, gövde ve yaprağın görevlerini bu görevleri yürüten yapılarla eşleştirir, bir organı bulunduğu yere göre değil taşıdığı yapılara göre tanımlarsın.
• Kök ucunun bölgelerini sıralar, kök, gövde ve yaprak kesitlerini dıştan içe katmanlarıyla betimlenmiş hâlde tanırsın.
• Toprak altı gövdeleri depo köklerinden ayırır, tek ve çift çenekli bitkileri kök, gövde ve yaprak özelliklerinden ayırt edersin.
• Yaprağın iç yapısındaki farkları kurak ortama ve suya uyumla ilişkilendirirsin.

Organı yeri değil, yapısı belirler

Yurdanur'un ölçütü «nerede duruyor?» sorusuna dayanıyor. Biyoloji başka bir soru sorar: «Üzerinde ne taşıyor?» Gövdenin ayırt edici işareti tomurcuk ve yapraktır; yapraklar gövdenin belirli noktalarından çıkar, her yaprağın dibinde de bir tomurcuk bekler. Kökte ise ne yaprak bulunur ne de bu düzende dizilmiş tomurcuk; bunun yerine ucunda koruyucu bir başlık ve gerisinde emici tüyler vardır. Patatesin sıralı çukurları birer tomurcuk taşır ve ışıkta yeşeren kabuk klorofil üretebilen gövde dokusunu ele verir. Havucun yüzeyindeki kılcallar ise ondan çıkmış yan köklerdir.

Bu dersin işi, bitkinin üç vejetatif organını bu bakışla tek tek okumaktır: kök, gövde ve yaprak. «Bitki dokuları» dersinde tanıdığımız meristem, epidermis, parankima, kollenkima, sklerenkima, ksilem ve floem burada yeniden tanımlanmayacak; bu dokuların her organda nasıl sıralandığına ve bu sıranın hangi görevi mümkün kıldığına bakacağız. TYT'deki «Bitkiler» dersinde kapalı tohumluları tek ve çift çenekliler olarak iki gruba ayırmıştık; o ayrım üç organın her birinde yeniden karşımıza çıkacak.

Kök: toprağa tutunan ve su toplayan organ

Kökün işleri üç başlıkta toplanır. Bitkiyi toprağa sabitler ve devrilmesini önler. Topraktan su ile mineralleri alıp gövdeye iletir. Bazı bitkilerde fotosentez ürünlerini nişasta gibi depo maddeleri hâlinde saklar. Kökler genellikle klorofil taşımaz; bu yüzden kök hücreleri ihtiyaç duydukları organik maddeyi yapraktan gelen floem özsuyundan alır.

Kök sistemi iki biçimde kurulur. Tohumdan çıkan ilk kök kalınlaşıp derine iner ve ondan incelen yan kökler ayrılırsa buna kazık kök denir; çift çeneklilerin çoğunda görülür. İlk kök kısa sürede gelişimini durdurur ve gövdenin tabanından çıkan, birbirine yakın kalınlıkta çok sayıda kök demet oluşturursa buna saçak kök denir; buğday, mısır ve çimen gibi tek çeneklilerde tipiktir. Saçak kök toprağın üst katmanını sıkıca tutar, kazık kök ise derindeki suya ulaşmakta avantajlıdır. Bu eşleme bir genellemedir; istisnası olan bitkiler vardır.

Kök ucu: dört bölge

Kökün ucundan geriye doğru ilerlediğimizde dört bölge sırayla dizilir:

Emici tüy ayrı bir organ değildir; tek bir epidermis hücresinin toprağa doğru uzanmış parçasıdır. Binlercesi yan yana gelince kökün toprakla temas yüzeyi katlanarak büyür. Kökün aldığı suyun ve minerallerin büyük kısmı bu bölgeden girer. Emici tüyler kısa ömürlüdür: kök ilerledikçe öndeki yeni hücreler tüy çıkarır, geride kalanların tüyleri döküler. Fide başka bir yere aktarılırken bu bölge toprakla birlikte koparsa bitki günlerce solgun kalabilir; yapraklar su kaybetmeye devam ederken onu karşılayacak yüzey azalmıştır.

Kökün enine kesiti

Olgunlaşma bölgesinden ince bir dilim alıp dıştan içe incelediğimizde şu katmanlar görülür:

Endodermisin önemi Kaspari şeridinden gelir. Su ve mineraller korteksten geçerken hücrelerin arasındaki duvar boşluklarından da ilerleyebilir; Kaspari şeridine gelince bu ara yol kapanır. Maddeler merkezi silindire ancak endodermis hücrelerinin zarından geçerek girebilir. Zar seçici geçirgen olduğundan bitki hangi mineralin içeri gireceğini burada denetler. Perisiklden çıkan yan kök, korteksi ve epidermisi delerek dışarı uzanır; havucun yüzeyindeki kılcalların kökü bu yüzden derindedir.

Kökü gövdeden ayırmaya yarayan işaretler bu tabloda toplanır: emici tüylü epidermis, Kaspari şeritli belirgin bir endodermis, perisikl ve ksilemle floemin aynı demet içinde değil ayrı ışınlarda sıralanması.

Özel görev üstlenen kökler

Bazı bitkilerde kök sıradan işlerinin ötesine geçer. Havuç, turp ve şeker pancarında ana kök kalınlaşıp depo kökü olur; tatlı patatesin yenen kısmı da kalınlaşmış köklerdir. Mısırın gövdesinin alt boğumlarından çıkıp toprağa eğilen kökler bitkiyi destekler. Ağaç gövdelerine tutunarak yaşayan orkidelerin havada sarkan kökleri nemi havadan toplar. Hepsinin ortak noktası kök yapısını korumalarıdır: tomurcuklu boğumları ve yaprakları yoktur.

Gövde: taşıyan, ileten, yükselten organ

Gövde yaprakları ışığa doğru açar, çiçekleri ve meyveleri taşır. Kökten gelen su ve mineralleri yukarıya, yapraklarda üretilen organik maddeleri aşağıya ve büyüyen uçlara iletir. Bazı bitkilerde besin ya da su depolar; genç ve yeşil gövdeler fotosentez de yapar.

Gövdenin dış yapısı bir kurala bağlıdır. Yaprağın gövdeye bağlandığı noktaya boğum, iki boğum arasındaki gövde parçasına boğum arası denir. Gövdenin ucunda uç tomurcuk bulunur ve gövde bu uçtan boyca uzar. Her yaprağın gövdeyle yaptığı açıda bir yan tomurcuk yer alır; yan dallar ve çiçekler bu tomurcuklardan gelişir. Patatesin sarmal sıralı gözleri işte bu boğumların izidir.

Ömrüne ve dokusuna göre gövde iki tiptir. Otsu gövde yeşil, yumuşak ve çoğunlukla kısa ömürlüdür; fasulye ve maydanozda olduğu gibi. Odunsu gövde ise yıllar içinde kalınlaşan, sertleşen ve dışını mantar dokusuyla örten gövdedir; meşe, çınar ve elma ağaçları örnektir. Odunsu gövdenin kabuğunda gaz alışverişi lentisel (kovucuk) denen küçük açıklıklardan yapılır.

Gövdenin enine kesiti: demetler nasıl dizilmiş?

Genç bir gövdede ksilem ve floem aynı iletim demetinin içinde birlikte bulunur; demette floem dışa, ksilem içe bakar. Kökten ayrılan nokta budur. Tek ve çift çenekliler ise demetlerin gövdeye yerleşme biçimiyle ayrılır:

Kambiyumun içe odun, dışa floem ekleyerek yıllık halkaları nasıl ürettiğini «Bitki dokuları» dersinde gördük. Organ düzeyinde bunun sonucu şudur: halka dizilişli demetler arasındaki kambiyum, çift çenekli gövdeye enine kalınlaşma imkânı verir. Tipik bir tek çeneklide demetler dağınık ve kambiyumsuz olduğundan gövde bu yolla yıldan yıla kalınlaşmaz; mısır sapının kesitinde halka aranmaz.

Toprağın altındaki gövdeler

Kancadaki kasa en çok burada yanılır. Bazı bitkilerin gövdesi toprağın altında gelişir ve depo organına dönüşür, ama gövde işaretlerini taşımaya devam eder:

• Yumru: Toprak altı gövdenin ucu nişasta biriktirerek şişer. Patates böyledir; gözleri boğumlardaki tomurcuklardır ve her biri yeni bir sürgün verebilir. Işıkta kabuğun yeşermesi de gövde dokusunun klorofil üretebilmesindendir.
• Rizom: Toprağın altında yatay uzanan, boğumlarından hem kök hem sürgün veren gövde. Zencefil, süsen ve ayrık otu örnektir.
• Soğan: Çok kısa ve basık bir gövde üzerinde üst üste dizilmiş etli yapraklar. Kuru soğanın ve sarımsağın yediğimiz katmanları depo yapraklarıdır; tabandaki küçük disk gövde, altından sarkan saçaklar köktür. Lale de soğanla çoğalır.

Toprak üstünde de özelleşmiş gövdeler vardır: kaktüsün etli yeşil gövdesi su depolar ve fotosentezi üstlenir, yaprakları ise dikene dönüşmüştür. Çileğin toprağa yatarak uzanan ince sürgünleri boğumlarından kök salıp yeni bitkiler verir.

Yaprak: dış görünüş

Yaprağın asıl işi fotosentezdir; bunun yanında stomalar aracılığıyla gaz alışverişi yapar ve terlemeyle su buharı verir. Bu işler için geniş ve ince bir yapı uygundur. Yaprağın yassı kısmına yaprak ayası, ayayı gövdeye bağlayan kısmına yaprak sapı denir; sapı olmayan, ayası doğrudan gövdeye oturan yapraklar da vardır. Ayanın içinden geçen damarlar iletim demetleridir: tek çeneklilerde birbirine koşut (paralel) uzanır, çift çeneklilerde ise dallanarak ağ biçimi kurar. Buğday ya da çim yaprağına karşıdan bakınca boyuna çizgiler, fasulye yaprağında ağ görülür.

Yaprağın enine kesiti

Çift çenekli bir yaprağı dikine kesip üstten alta incelediğimizde:

Palizat ile sünger parankiması birlikte mezofili, yani yaprağın özümleme parankimasını oluşturur. Bekçi hücreleri, epidermis hücrelerinden farklı olarak kloroplast taşır. Stomalar çoğu kara bitkisinin yaprağında alt yüzde daha yoğundur; alt yüz doğrudan güneş almadığı için daha serindir ve buradan su kaybı daha azdır. Bu bir eğilimdir: çimen gibi dik duran yapraklarda stomalar iki yüze yakın oranda dağılır, nilüfer gibi suyun üstünde yüzen yapraklarda ise üst yüzdedir. Stomaların CO₂ girişindeki rolünü «Fotosentez hızı ve grafikler» dersinde, yaprakta tutulan ışığın nasıl şekere dönüştüğünü «Fotosentezin genel denklemi» dersinde görmüştük.

Ortamın yaprağa yazdıkları

Yaprak, bitkinin su kaybettiği başlıca yüzeydir; bu yüzden ortamın izini en açık o taşır. Kurak ortam bitkilerinde kütikula kalınlaşır, stomalar epidermisteki çukurların dibine gömülür ve çevresi tüylerle örtülür; böylece stomanın önündeki hava nemli kalır. Yaprak yüzeyi küçülür ya da çamda olduğu gibi iğne biçimini alır, kaktüste dikene dönüşür. Su bitkilerinde tablo terstir: kütikula incedir, yaprak içinde geniş hava boşlukları bulunur ve yüzen yapraklarda stomalar suya değmeyen üst yüze taşınmıştır.

Tek ve çift çenekli: üç organda bir tablo

Çiçeğin kendi yapısı bu modülün ilerideki derslerine kalıyor. Bir bitkiyi sınıflarken tek bir özelliğe değil, tablodaki özelliklerin birlikte verdiği tabloya bakmak gerekir.

Emici tüylerden giren su, kökün merkezine ulaştıktan sonra bir ağacın tepesindeki yaprağa kadar yerçekimine karşı tırmanmak zorunda; yaprakta yapılan şeker de ters yönde köke ve meyveye inmeli. Bu iki akışı neyin sürdüğünü, kökün itişiyle yaprağın çekişinin payını ve stomaların ne zaman açılıp kapandığını «Bitkilerde madde taşınımı» dersi ele alıyor.

Örnek 1 — Uçtan geriye bölge sırası

Soru: Bir kökün ucundan gövdeye doğru ilerleyen biri bölgelerle hangi sırayla karşılaşır?

• A) Uzama bölgesi, bölünme bölgesi, kök şapkası, emici tüy bölgesi
• B) Kök şapkası, emici tüy bölgesi, uzama bölgesi, bölünme bölgesi
• C) Bölünme bölgesi, kök şapkası, uzama bölgesi, emici tüy bölgesi
• D) Kök şapkası, bölünme bölgesi, uzama bölgesi, emici tüy bölgesi
• E) Emici tüy bölgesi, uzama bölgesi, bölünme bölgesi, kök şapkası

Çözüm: En uçta meristemi koruyan şapka durur. Hemen gerisinde hücreler bölünür, bölünen hücreler bir sonraki bölgede uzar, uzaması biten hücreler de en geride farklılaşıp emici tüy çıkarır. Sıra hücrenin yaşamına koşuttur: doğum, büyüme, olgunlaşma. E aynı sırayı gövdeden uca doğru yazar; soru ise uçtan başlamayı istiyor. Cevap: D.

Örnek 2 — Sözle verilmiş gövde kesiti

Soru: Bir kesit dıştan içe şöyle betimleniyor: kütikulalı epidermis; birkaç sıra parankimadan oluşan bir bölge; bir halka üzerinde düzenli dizilmiş iletim demetleri, her demette dışta floem, içte ksilem, aralarında ince bir bölünür hücre tabakası; merkezde geniş bir parankima bölgesi. Kesit en olası hangi organa aittir?

• A) Bir mısır gövdesine
• B) Bir fasulye köküne
• C) Bir buğday yaprağına
• D) Bir ayçiçeği gövdesine
• E) Bir soğanın etli katmanına

Çözüm: Ksilem ile floemin aynı demette birlikte durması gövdeyi gösterir; kökte bu iki doku ayrı ışınlarda sıralanırdı. Demetlerin halka oluşturması, aradaki kambiyum ve merkezdeki öz çift çenekli gövdenin işaretleridir. Mısır tek çeneklidir ve demetleri dağınıktır. Buğday yaprağında palizat ve stomalı epidermis beklenirdi, soğanın etli katmanı ise bir depo yaprağıdır. Cevap: D.

Örnek 3 — Tatlı patates neden patatesin akrabası sayılmaz?

Soru: Patates ile tatlı patates benzer görünen, nişasta depolayan toprak altı organlardır. Hangisi bu iki organın farklı organ türleri olduğunu en iyi gösterir?

• A) İkisinin de toprak altında gelişmesi
• B) İkisinin de nişasta biriktirmesi
• C) Patatesin yüzeyinde boğum düzeninde tomurcuklar bulunması, tatlı patateste bu düzenin bulunmaması
• D) Tatlı patatesin daha tatlı olması
• E) Patatesin kabuğunun daha ince olması

Çözüm: Organ türünü yer, depo maddesi, tat ya da kabuk kalınlığı belirlemez; A ve B benzerliği anlatır, farkı değil. Boğumlara bağlı tomurcuk düzeni gövdenin işaretidir, bu yüzden patates bir yumru gövdedir. Tatlı patates ise kalınlaşmış bir depo köküdür; filizlenebilse de boğum ve yaprak izi düzeni taşımaz. Cevap: C.

Örnek 4 — Gölün yüzündeki yaprak

Soru: Bir yaprağın kesitinde kütikula çok ince, mezofilde geniş hava boşlukları var ve stomaların neredeyse tamamı üst epidermiste. Bu yaprak için en uygun yorum hangisidir?

• A) Çölde yaşayan bir bitkiye aittir.
• B) Suyun yüzeyinde yüzen bir yapraktır.
• C) Bir kökün kesitidir.
• D) Stomalar üstte olduğu için fotosentez yapamaz.
• E) Çam gibi iğne yapraklı bir bitkiye aittir.

Çözüm: Alt yüzü suya değen bir yaprakta gaz alışverişi ancak havaya bakan üst yüzden olur; stomalar oraya taşınmıştır. İnce kütikula su kaybının sorun olmadığı, geniş hava boşlukları da gazların depolanıp yüzmeyi kolaylaştırdığı bir ortamı gösterir. Çöl bitkisi ve iğne yaprak kalın kütikula ve gömük stoma taşırdı. Stomanın konumu fotosentezi engellemez. Cevap: B.

• «Toprak altında olan köktür» demek. Patates (yumru), zencefil (rizom) ve soğanın tabanı (basık gövde) gövdedir; soğanın yenen katmanları yapraktır. Havuç, turp ve tatlı patates ise depo köküdür. Ölçüt tomurcuk ve boğum düzenidir.
• Emici tüyü çok hücreli bir organ sanmak. Tüyün tamamı tek bir epidermis hücresine aittir; tüyler kök şapkasında değil, olgunlaşma bölgesinde bulunur.
• Yan kökün epidermisten çıktığını düşünmek. Yan kökler derindeki perisiklden çıkar ve dış katmanları delerek uzanır.
• Kök ve gövde kesitini karıştırmak. Gövdede ksilem ile floem aynı demette birliktedir; kökte ayrı ışınlarda sıralanır ve kökte Kaspari şeritli belirgin bir endodermis bulunur.
• Stomaların her bitkide alt yüzde olduğunu ezberlemek. Bu çoğu kara bitkisi için bir eğilimdir; yüzen yapraklarda stomalar üst yüzdedir, dik duran çimen yapraklarında iki yüze dağılır.
• Halka demet ile dağınık demeti ters eşlemek. Çift çeneklide demetler halka üzerindedir ve kambiyum vardır; tek çeneklide dağınıktır ve genellikle kambiyum yoktur.