Soru

Zorluk: ZorBitkilerde Fotoperiyodizm

Fotoperiyodizm, bitkilerin çiçeklenme gibi fizyolojik süreçlerini gün uzunluğuna (aslında kesintisiz karanlık süresine) göre düzenlemesidir. Bir araştırmacı, kritik karanlık süresi 12 saat olan bir kısa gün bitkisi (KGB) ve bir uzun gün bitkisi (UGB) ile aşağıdaki kontrollü deneyleri gerçekleştirmiştir:

* 1. Deney: 13 saat ışık / 11 saat karanlık uygulandığında.
* 2. Deney: 11 saat ışık / 13 saat karanlık uygulandığında.
* 3. Deney: 11 saat ışık / 13 saat karanlık uygulanmış; ancak karanlık periyodunun tam ortasında bitkilere kısa süreli kırmızı ışık flaşı verilmiştir.

Buna göre, deney sonuçlarıyla ilgili;

I. 1. deney düzeneğinde uzun gün bitkisinin çiçeklenmesi beklenirken, kısa gün bitkisinin çiçeklenmesi beklenmez.
II. 3. deneyde uygulanan kırmızı ışık flaşı, kesintisiz karanlık süresini bozduğu için kısa gün bitkisinde çiçeklenmeyi engeller.
III. Fitokrom sistemi ışık flaşlarını algılar; kırmızı ışık flaşı PfrP_{fr} formunu PrP_r formuna dönüştürerek uzun gün bitkisinde çiçeklenmeyi uyarır.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

  1. A
    Yalnız I
  2. B
    Yalnız II
  3. I ve IICevap
  4. D
    II ve III
  5. E
    I, II ve III

Cevap

Bitkilerin çiçeklenmesi için kritik karanlık süresi belirleyicidir ve kırmızı ışık flaşı bu süreyi bölerek kısa gün bitkilerinin çiçeklenmesini önlerken fitokromun PrP_r formunu PfrP_{fr} formuna dönüştürür; bu nedenle I ve II numaralı ifadeler doğrudur.
Bitkiler aslında 'gün uzunluğunu' değil, 'kesintisiz gece uzunluğunu' ölçer. 1. deneyde gece süresi 12 saatlik kritik sınırın altında kaldığı için bu durum uzun gün bitkisi için uygundur. 3. deneyde gece süresi normalde yeterli olsa da, araya giren kırmızı ışık flaşı karanlığı kesintiye uğratarak bitkinin bunu 'kısa gece' gibi algılamasına neden olur, bu da kısa gün bitkisinin çiçeklenmesini engeller. Bu iki durum ilk iki öncülü doğrular.

Adım Adım Çözüm

1
Kritik karanlık süresi ile deney sürelerini karşılaştır.
1. deneyde karanlık süre (11 sa) < 12 sa olduğundan bu bir 'uzun gün' (kısa gece) durumudur. Uzun gün bitkisi çiçeklenir, kısa gün bitkisi çiçeklenmez.
Uzun gün bitkileri, karanlık süre kritik değerin altında olduğunda çiçeklenir.
2
Işık flaşının karanlık periyodu üzerindeki etkisini analiz et.
3. deneyde 13 saatlik karanlık kırmızı ışık flaşıyla bölünmüştür. Bitki bunu 'kesintisiz' uzun bir gece olarak değil, iki kısa gece olarak algılar.
Kısa gün bitkileri çiçeklenmek için 'kesintisiz' uzun bir karanlık periyoduna ihtiyaç duyar.
3
Fitokrom dönüşüm mekanizmasını kontrol et.
Kırmızı ışık flaşı PrP_r formunu PfrP_{fr} formuna dönüştürür. Öncülde belirtilen PfrPrP_{fr} \rightarrow P_r dönüşümü yanlıştır.
Kırmızı ışık 660 nm660 \text{ nm} dalga boyunda PrP_r'yi PfrP_{fr}'ye aktive eder.

Anahtar Kavram

Fotoperiyodizmde belirleyici faktör kesintisiz karanlık süresidir ve ışık flaşları fitokrom dengesini değiştirerek bu süreyi resetler.
Bu soruyu puanla