Bitkilerde gaz alışverişini ve terlemeyi düzenleyen stomaların kapalı durumdan açık duruma geçişini gösteren şema aşağıda verilmiştir.
Stomaların kapalı durumdan açık duruma geçiş sürecinde, bekçi hücrelerinde meydana gelen fizyolojik olaylarla ilgili aşağıdakilerden hangisinin gerçekleşmesi beklenmez?
A) Nişasta sentezinin artması
B) pH’nın artması
C) Potasyum (K^+) derişiminin artması
D) Glikoz derişiminin artması
E) Turgor basıncının artması
Bitkilerde Stomaların Açılma Mekanizması ve Bekçi Hücre Fizyolojisi
KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Stomaların açılması; bekçi (kilit) hücrelerinde fotosentez ve nişasta hidrolizi ile çözünmüş madde yoğunluğunun (ozmotik basınç) artması, komşu hücrelerden su alınarak turgor basıncının yükselmesi esasına dayanır.
ÇÖZÜM VE SEÇENEK ANALİZİ
Stomanın kapalı durumdan açık duruma geçmesi sırasında bekçi hücrelerinde sırasıyla şu fizyolojik olaylar gerçekleşir:
- Işıkla birlikte başlayan fotosentezde bekçi hücrelerindeki CO_2 harcanır; asitlik azaldığı için pH artar.
- Artan pH ortamında fosforilaz enzimi aktifleşerek depolanmış nişastayı glikoza hidroliz eder (parçalar).
- Komşu epidermis hücrelerinden bekçi hücrelerine K^+ (potasyum) iyonları pompalanır.
- Glikoz ve K^+ derişiminin artması bekçi hücresinin ozmotik basıncını artırır.
- Osmozla komşu hücrelerden su çeken bekçi hücresinde turgor basıncı artar ve çeper kalınlık farkı sayesinde stoma poru açılır.
Seçeneklerin değerlendirilmesi:
- A) Açılma sürecinde nişasta sentezlenmez; aksine ozmotik basıncı artırmak için nişasta hidroliz edilerek glikoza dönüştürülür. Bu nedenle nişasta sentezinin artması beklenmez.
- B) CO_2 fotosentezde tüketildiği için asitlik düşer ve pH artar; beklenen bir durumdur.
- C) Komşu hücrelerden bekçi hücrelerine aktif olarak potasyum geçişi olur, K^+ derişimi artar.
- D) Hem fotosentez ürünü hem de nişasta hidrolizi sonucu glikoz derişimi artar.
- E) Hücre içine giren suyun çepere yaptığı turgor basıncı artarak stomanın açılmasını sağlar.
CEVAP: A — Nişasta sentezinin artması
SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: Stomanın açılması sürecinde nişasta yıkılır (hidroliz), ozmotik basınç ve turgor basıncı artar. Stomanın kapanması sürecinde ise glikozlar nişastaya dönüştürülür (nişasta sentezi artar), ozmotik basınç ve turgor basıncı düşer.