Soru

Zorluk: Çok zorBitkilerde Su ve Mineral Taşınması Mekanizmaları

Bitkilerde su ve minerallerin kökten yapraklara doğru taşınmasında görev alan fiziksel ve fizyolojik mekanizmalar ile bu mekanizmaların açıklamalarını doğru bir şekilde eşleştiriniz.

  • Kök BasıncıKök hücrelerinin ATP harcayarak topraktan aktif taşıma ile mineral alması sonucu merkezî silindirde oluşan yüksek ozmotik basınca bağlı olarak suyun kök içine ozmozla girip ksilem boyunca yukarı doğru itilmesi.
  • Kohezyon-Gerilim MekanizmasıYapraklardaki mezofil hücrelerinden suyun terleme ile buharlaşması sonucu oluşan negatif basınç (çekme kuvveti) ve su moleküllerinin kendi aralarındaki hidrojen bağlarının oluşturduğu gerilim ile suyun ksilemde kopmayan bir sütun hâlinde taşınması.
  • Adezyon KuvvetiKsilem borularının iç çeperini oluşturan selüloz ve lignin gibi hidrofilik moleküllerin, polar yapıdaki su moleküllerini elektrostatik olarak çekmesi sayesinde suyun yer çekimine karşı tutunarak yükselmesi.
  • Simplastik YolSu ve çözünmüş minerallerin hücre zarı üzerindeki taşıyıcı proteinler ve plazmodezmler aracılığıyla bir hücrenin sitoplazmasından komşu hücrenin sitoplazmasına geçerek kaspari şeridine takılmadan ilerlemesi.

Cevap

Doğru eşleşmeler şu şekildedir: Kök Basıncı - Kök hücrelerinin mineral biriktirmesiyle oluşan ozmotik itme kuvveti; Kohezyon-Gerilim Mekanizması - Yapraklardan terleme ile oluşan çekim kuvveti ve suyun kohezyonu; Adezyon Kuvveti - Su moleküllerinin ksilem çeperindeki selüloz ve lignine tutunarak yükselmesi; Simplastik Yol - Su ve minerallerin plazmodezmler arac��lığıyla sitoplazmadan sitoplazmaya geçerek taşınması.
Eşleştirmede kök basıncı, kökteki mineral birikiminin oluşturduğu ozmotik itme kuvvetiyle; kohezyon-gerilim mekanizması, yapraklardan terleme ile oluşan negatif basınç ve su moleküllerinin hidrojen bağlarıyla; adezyon, suyun ksilem çeperine tutunmasıyla; simplastik yol ise suyun hücre içi sitoplazmik kanallarla taşınmasıyla doğru bir şekilde ilişkilendirilmiştir.

Adım Adım Çözüm

1
Kök basıncının oluşum mekanizmasını incelemek.
Kök epidermis hücrelerinin ATP harcayarak topraktan mineralleri alması ve merkezî silindire aktarması sonucu burada ozmotik basınç yükselir. Bu ozmotik fark, suyun köke girerek ksilem içinde yukarı doğru itilmesini sağlar. Bu durum kök basıncı açıklamasıyla eşleşir.
Kök basıncının temelinde aktif taşıma ile oluşturulan ozmotik gradyan yer alır.
2
Kohezyon-gerilim teorisinin bileşenlerini analiz etmek.
Yaprak mezofil hücrelerindeki stomalardan suyun terleme (transpirasyon) ile buharlaşması, yaprakta su potansiyeli düşüşü ve negatif basınç (çekme kuvveti) oluşturur. Su molekülleri arasındaki hidrojen bağları (kohezyon) sayesinde bu çekme kuvveti tüm ksilem boyunca iletilir. Bu durum kohezyon-gerilim mekanizması açıklamasıyla eşleşir.
Çok yüksek ağaçlarda suyun taşınmasını sağlayan ana çekme kuvveti terlemedir.
3
Adezyon kuvvetinin fiziksel temelini tanımlamak.
Su molekülleri ile ksilem çeperlerindeki selüloz ve lignin gibi hidrofilik moleküller arasındaki elektrostatik çekim kuvveti suyun yer çekimine karşı tutunarak yükselmesine katkı sağlar. Bu durum adezyon açıklamasıyla eşleşir.
Adezyon, suyun kendi molekülleri dışındaki farklı polar yüzeylere tutunma eğilimidir.
4
Kökte su ve mineral taşınım yollarından simplastik yolu ayırt etmek.
Su ve minerallerin plazmodezmler yardımıyla sitoplazmadan sitoplazmaya aktarılarak taşınması canlı simplastik yoldur. Endodermisteki kaspari şeridi sadece hücre çeperinden (apoplastik yoldan) gelen su ve mineralleri engeller; simplastik yol zaten hücrenin içinden geçtiği için engellenmeden ilerler. Bu durum simplastik yol açıklamasıyla eşleşir.
Kökteki su taşınım yollarının kaspari şeridi ile olan ilişkisini belirlemek önemlidir.

Anahtar Kavram

Bitkilerde su ve mineral taşınımını sağlayan kök basıncı, terleme-kohezyon ve adezyon kuvvetleri ile kökteki simplastik/apoplastik taşıma yolları.

Alternatif Yöntem

Kaspari şeridinin apoplastik yolu kesintiye uğrattığını ve maddeleri simplastik yola zorladığını hatırlayarak simplastik yolun özelliklerini hızlıca ayırt edebilirsiniz.
Tahmini Süre:2m 30s
Bu soruyu puanla