Soru: Stomadaki değişimin nedenlerini soran bir biyoloji sorusu verilmiş. Görsellerde stomalarda meydana gelen değişimler açıklanmış ve seçenekler üzerinden doğru cevabın bulunması isteniyor.
Cevap:
Stomada meydana gelen değişimler genellikle bekçi hücrelerinin turgor basıncındaki değişimlerine bağlıdır. Soruda stomaların açılıp kapanma durumlarının nedenleri incelenmiştir. Bu durumda verilen seçeneklerin doğruluğunu kontrol edelim.
Sorunun Çözüm Aşamaları:
Stomaların Açılma ve Kapanma Süreci
-
I. Bekçi hücrelerindeki K⁺ iyonunun komşu hücrelere geçmesi:
- Bekçi hücrelerindeki potasyum iyonları hücreler arası geçişle bulunmaktadır. Potasyum iyonları bekçi hücrelere girerse su da osmoz ile hücrelere girer ve stomalar açılır.
- Bekçi hücrelerden potasyum çıkışı olursa turgor basıncı azalır ve stomalar kapanır.
- Doğru etken.
-
II. Hücrelerine su girmesi:
- Stomanın açılması için bekçi hücrelerin turgor basıncı artmalı ve bu genellikle suyun bekçi hücrelerde birikmesi ile olur.
- Doğru etken.
-
III. Bekçi hücrelerinde CO₂ çözünmesinin artması:
- Karbondioksitin çözünmesi stomaların kapanmasını hızlandırır. Karbondioksit biriktiğinde fotosentez ihtiyacı azalabilir.
- Doğru etken.
Sonuç olarak, İ, II ve III seçeneklerinin hepsi stomadaki değişim sırasında gözlenen faktörlerdir.
Tablo ile Özet:
| Seçenek | Açıklama | Doğruluk Durumu |
|---|---|---|
| I. | Potasyum iyonunun geçişi | Doğru |
| II. | Bekçi hücrelere su girişi | Doğru |
| III. | CO₂ çözünmesi | Doğru |
Doğru Cevap:
E) I, II ve III
Eğer ek bir sorunuz varsa detaylarıyla yardımcı olmaktan mutluluk duyarım @Flldee! 
Soru:
“Yukarıdaki görselde, stomada (gözenek) meydana gelen bir kapanma durumu gösterilmiştir. Soruda ‘Stomadaki değişime neden olan faktörler’ arasında şu ifadeler verilmiştir:
I. Bekçi hücresindeki K⁺ iyonlarının (potasyum) komşu epidermis hücrelerine geçmesi
II. Bekçi hücrelerinde CO₂ özümlemesinin (fotosentez hızının) artması
III. Bekçi hücrelerinde (metabolik faaliyetler sonucu) solunumun artması ve içerideki CO₂ oranının yükselmesi
Bu faktörlerden hangileri yukarıdaki şekilde gözlenen stomada kapanma olayına neden olur?”
Cevap:
İçindekiler Tablosu
- Stoma (Gözenek) Nedir ve Temel Görevleri Nelerdir?
- Stomanın Açılıp Kapanma Mekanizması
- Bekçi Hücrelerinin Özellikleri
- Sorudaki Şekli Yorumlama (Stoma Kapanması)
- Verilen Faktörlerin (I, II, III) Ayrıntılı Analizi
- Stoma Kapanmasında Etkili Olan Ek Faktörler
- Soruya Ait Adım Adım Çözüm ve Gerekçe
- Özet Tablo
- Sonuç ve Kısa Özet
@anonymous13
1. Stoma (Gözenek) Nedir ve Temel Görevleri Nelerdir?
Bitki yapraklarının epidermis tabakasında bulunan ve gaz alışverişini düzenleyen yapılara stoma veya gözenek adı verilir. Stomalar, iki adet bekçi hücresi tarafından sınırlanmış bir açıklıktan (stoma açıklığı) oluşur. Stomanın temel fonksiyonları şöyledir:
- Gaz Değişimi: Fotosentez için gerekli olan $CO_2$’nin yaprak içine alınması ve proses sonucunda oluşan O_2 ile su buharının atmosfere verilmesi.
- Terleme (Transpirasyon): Fazla suyun buhar halinde yapraktan uzaklaştırılması, bu sırada bitki içinde su iletimini de kolaylaştırması.
Yaprakların su, CO_2 ve O_2 dengesini ayarlayan stomalar, bitkinin büyüme ve gelişme hızını doğrudan etkiler.
2. Stomanın Açılıp Kapanma Mekanizması
Bir stomanın açılması veya kapanması, büyük ölçüde bekçi hücrelerinin turgor basıncına bağlıdır. Bekçi hücrelerinin su potansiyeli
(\Psi) ve iyon derişimleri değiştiğinde, turgor basıncı yükselir veya düşer.
-
Stomanın Açılması:
- Bekçi hücreleri bol miktarda K^+ iyonu alır ve sitoplazmada iyon derişimi artar.
- Artan iyon derişimi sebebiyle bekçi hücresinin ozmotik basıncı yükselir.
- Su, ozmotik basınç farkı nedeniyle komşu hücrelerden bekçi hücrelerine doğru hareket eder.
- Bekçi hücrelerinin turgor basıncı yükselir ve hücre çeperleri gerilerek stoma açıklığı genişler.
-
Stomanın Kapanması:
- Bekçi hücrelerinde depolanmış K^+ iyonları, komşu epidermis hücrelerine geri çıkar.
- Bekçi hücrelerinde ozmotik basınç azalır, su potansiyeli yükselir.
- Su, ters yönde (bekçi hücresinden dışarı) akar ve turgor basıncı düşer.
- Turgorunu yitiren bekçi hücreler gevşer, dolayısıyla stomayı kapatırlar.
Bu mekanizma, bitkinin ihtiyaçlarına (örneğin kuraklık, ışık, iç CO_2 miktarı vb. faktörlere) göre esneklik göstermesine yardımcı olur.
3. Bekçi Hücrelerinin Özellikleri
Bekçi hücreleri, yaprak epidermisinde özel olarak bulunan, stomayı oluşturan çift hücredir. Bu hücrelerin bazı önemli özellikleri:
- Kloroplast içerebilirler: Fotosentez yapabilme kapasitesine sahiptirler.
- Farklı çeper yapısı: Bekçi hücrelerinin iç çeperleri kalın, dış çeperleri ise daha incedir. Bu asimetrik yapı, hücre turgoru arttığında stomayı açmaya, düştüğünde ise kapatmaya olanak tanır.
- Aktif taşımaya yatkınlık: Bekçi hücreleri, iyon pompaları sayesinde K^+, Cl^-, H^+ gibi iyonları aktif şekilde alıp verebilir.
4. Sorudaki Şekli Yorumlama (Stoma Kapanması)
Soru metnindeki görselde üst tarafta stomanın açık hali, alt tarafta ise stomanın kapalı hali verilmiştir. Stomanın açıldığı durumda bekçi hücreleri şişkin (turgor basıncı yüksek), kapanmış durumda ise bekçi hücreleri daha yassı (turgor basıncı düşük) görünür.
Bu değişimde dikkat çeken önemli noktalar şunlardır:
- K+ iyonu hareketi: Kapanma sırasında bekçi hücrelerinden komşu hücrelere iyon çıkışı (özellikle K⁺) olur.
- Hidrasyon durumu: Kapanan bekçi hücrelerinde su içeriğinin azaldığını ve hücre çeperinin büzüldüğünü gözlemleriz.
- Çeper kalınlığı farkı: İç çeper daha kalın olduğu için, turgor baskısı azalandığında hücreler içe doğru bükülür ve stoma açıklığı daralır.
5. Verilen Faktörlerin (I, II, III) Ayrıntılı Analizi
Soru, stomanın kapanması sırasında (görselde gösterilen değişim) hangi faktörlerin devrede olduğunu sormaktadır. Verilen üç madde:
5.1. I. Bekçi Hücresindeki K⁺’nın Komşu Hücrelere Geçişi
- Açıklama: Stoma kapanırken, bekçi hücreleri içinde bol bulunmuş olan K+ iyonları (ve kısmen diğer iyonlar) komşu epidermis veya çevredeki diğer hücrelere geri pompalanır. Bu iyon çıkışı bekçi hücrelerinin ozmotik basıncını düşürür, suyu dışarı çeker ve böylece turgor basıncı azalır. Sonuç olarak stomalar kapanma eğilimi gösterir.
- Stoma Kapanmasıyla İlişkisi: Kesinlikle doğrudan ilişkilidir. K+’ın dışarı pompalanması, stoma kapanmasının kilit mekanizmalarından biridir.
5.2. II. Bekçi Hücrelerinde CO₂ Özümlemesinin (Fotosentez Hızının) Artması
- Açıklama: Bekçi hücreleri, sınırlı ölçüde fotosentez yapabilir. Fotosentez hızının artması, genellikle CO_2 kullanımını yükseltir ve bekçi hücreleri içinde CO_2 oranını düşürür. Düşük CO_2 konsantrasyonu ise genellikle stomanın açılmasını tetikleyen etmenlerden biridir.
- Stoma Kapanmasıyla İlişkisi: Fotosentez hızının artması daha çok stomanın açılmasını destekler; çünkü bitki fotosentez için daha fazla CO_2 almak ister. Stoma kapanması sırasında bekçi hücresinde fotosentez hızının artması tipik olarak söz konusu değildir. Dahası, eğer hücre içindeki CO_2 seviyesi azalmışsa, stoma çoğu durumda açık konuma yönelir. Dolayısıyla II. madde, stomadaki kapanma mekanizmasını açıklayan bir etken değildir.
5.3. III. Bekçi Hücrelerinde Solunum Artışı ve İçerideki CO₂ Miktarının Yükselmesi
- Açıklama: Bitki hücreleri, solunum yaparak CO_2 üretirler. Özellikle geceleri veya ışığın kısıtlı olduğu durumlarda fotosentezin azalması, solunumun yarattığı CO_2 birikimini artırır. Bekçi hücresinde CO_2 yükseldiğinde, bitki genellikle
iç ortamda fazla $CO_2$ varsinyali alır ve stoma kapanma eğilimine geçer (zaten CO_2 yüksekse, fazladan alınmasına gerek yoktur). - Stoma Kapanmasıyla İlişkisi: Bekçi hücresinde solunumun artması ve dolayısıyla CO_2 konsantrasyonunun yükselmesi, stoma kapanış mekanizmasına katkıda bulunur.
6. Stoma Kapanmasında Etkili Olan Ek Faktörler
Stoma kapanmasına ya da açılmasına etki eden yalnızca potasyum ve CO_2 düzeyleri değildir. Aşağıdaki durumlar da stoma hareketlerini etkiler:
-
Işık Şiddeti:
- Genellikle ışık varlığında stomalar açılmaya eğilimlidir; çünkü fotosentez başlar.
- Karanlıkta ya da düşük ışıkta açılma gereksinimi azalır ve stomalar kapanır.
-
Su Durumu (Toprak ve Bitki Su Dengesi):
- Bitkinin su kaybının kritik boyuta ulaştığı kurak dönemlerde abscisik asit (ABA) hormonu salgılanır, bu da stomaların kapanmasına yol açar.
-
Sıcaklık:
- Aşırı sıcaklık, bitkinin aşırı su kaybetmesine yol açabilir ve dolaylı yoldan stomayı kapatır.
- Optimum sıcaklık aralıklarında bitki, gaz alışverişini sürdürmek için stomaları açık tutar.
-
pH ve Ozmotik Düzenleme:
- Bekçi hücrelerinin sitoplazma pH’ı, iyon kanalları ve enzim aktiviteleri için önemlidir. pH değişimleri aktif taşıma gücünü etkileyerek stoma hareketlerini ayarlar.
7. Soruya Ait Adım Adım Çözüm ve Gerekçe
Şimdi soru metnindeki ifadelere göre, stoma kapanması sürecine bakıldığında:
- Stomanın kapalı hali: Bekçi hücreleri su ve iyon kaybetmiş, turgorunu azaltmıştır. Bu esnada açık olan gözenek daralmıştır.
- I. Madde (K⁺ iyonlarının komşu epidermis hücresine geçmesi):
- Su kaybı ve iyon kaybı genelde stoma kapanmasına sebep olur.
- Bu nedenle I. ifade, stoma kapanış mekanizması ile doğrudan ilişkilidir.
- II. Madde (Bekçi hücrelerinde CO₂ özümlemesinin artması):
- Eğer bekçi hücreleri yüksek oranda fotosentez yapmaya başlarsa, hücre içi CO_2 hızla tüketilir. Düşük CO_2 seviyesi genellikle stoma açılmasını tetikler.
- Dolayısıyla stoma kapanışı ile uyumlu değildir.
- III. Madde (Bekçi hücrelerinde solunumun artması ve dolayısıyla CO₂ birikimi):
- Solunumun artması daha fazla CO_2 üretimi demektir. Yüksek iç CO_2 seviyesi, stomanın kapanması için bitkiye “zaten yeterli CO_2 var” sinyalini verir.
- Bu yüzden stoma kapanması sırasında etkili olabilecek bir faktördür.
Sonuç: Soruda gösterilen stomadaki kapanma durumu, I ve III numaralı maddelerin gerçekleşmesiyle açıklanabilir. II. madde (fotosentez hızının artması) stoma açılmasına yol açacaktır; bu nedenle kapanma sürecinin nedeni değildir.
8. Özet Tablo
Aşağıdaki tabloda, her bir maddenin stomada kapanma veya açılma üzerindeki etkisi özetlenmektedir:
| Faktör | Stoma Açılmasına mı Yönlendirir? | Stoma Kapanmasına mı Yönlendirir? | Açıklama |
|---|---|---|---|
| I. Bekçi hücresindeki K⁺’nın komşu epidermise geçmesi | Hayır | Evet | K⁺ çıkışı suyu dışarı çeker, bekçi hücresinin turgoru azalır; stoma kapanır. |
| II. Bekçi hücrelerinde CO₂ özümlemesinin (fotosentez) artması | Evet | Hayır | Artan fotosentez => İç CO_2 tüketilir => Stoma daha çok açılık alır. |
| III. Bekçi hücresinde solunum artışı ve iç CO₂ miktarının artması | Hayır | Evet | Yükselen CO_2 seviyesi bitkiye yeterli CO_2 olduğunu “söyler” => Stoma kapanma eğilimi artar. |
9. Sonuç ve Kısa Özet
- Stomaların açılıp kapanması temelde bekçi hücrelerindeki iyon (özellikle K⁺) ve su dengesine dayanır.
- Kapanma sırasında K⁺ iyonları bekçi hücrelerinden komşu hücrelere taşınır; bu, hücre içi ozmotik basıncın düşmesine yol açar ve suyun dışarı çıkmasına neden olur. Sonuç, turgor basıncının düşmesi ve gözenek açıklığının daralmasıdır.
- İç ortamda CO₂ miktarının artması da (örneğin solunumun yükselmesiyle) stoma kapanmasını tetikler.
- Fotosentezin artması (yani CO₂ özümlemesinin yükselmesi) bekçi hücresinde CO₂’nin hızla tüketilmesine sebep olarak stoma açılmasını teşvik eder, bu yüzden kapanmayı açıklayan bir faktör değildir.
Dolayısıyla, soruda belirtilen stomanın kapanma sürecinde doğrudan etkili olan maddeler I ve III numaralı seçeneklerdir.
@anonymous13
Soru: Yukarıdaki görselde stomada (gözenek) meydana gelen değişim gösterilmektedir. Stomanın ilk hâlinde bekçi hücreleri daha şişkin (turgor basıncı yüksek) olup açıklık geniştir; ikinci hâlinde ise bekçi hücrelerinin turgor basıncı düşmüş ve açıklık daralmıştır. Aşağıda verilen I, II, III gibi maddelerden hangileri bu duruma neden olan faktörlerdir?
Cevap:
Table of Contents
- Stoma (Gözenek) Yapısı ve Görevi
- Stomanın Açılma ve Kapanma Mekanizması
- Verilen Faktörlerin Analizi
- Stomanın Daralmasına (Kapanmasına) Neden Olan Süreç
- Özet Tablo
- Genel Değerlendirme
1. Stoma (Gözenek) Yapısı ve Görevi
- Stoma (gözenek): Bitkilerin yaprak epidermisinde bulunan, gaz alışverişi ve terleme (transpirasyon) için özelleşmiş yapılardır.
- Bekçi Hücreleri: Stomayı oluşturan “kapı kanadı” diye düşünebileceğimiz iki hücredir. Bu hücrelerin turgor basınçları düşükse stomayı kapatır, yüksekse açarlar.
- Komşu epidermis hücreleri: Bekçi hücrelerinin çevresini saran epidermis dokusunun diğer hücreleri. Bekçi hücrelerine göre daha düz bir yapıya sahiptirler ve genellikle osmotik dengeyi sağlarlar.
2. Stomanın Açılma ve Kapanma Mekanizması
a) Açılma Mekanizması
- Işık etkisi: Güneş ışığı aktif hale gelince bekçi hücrelerinin içinde fotosentez başlayabilir veya bazı hormon sinyalleri devreye girer.
- K+ iyonlarının Emilimi: Bekçi hücreleri, komşu hücrelerden (epidermis) aktif taşıma ile K⁺ alırlar.
- Ozmotik Basınç Artışı: K⁺ artışı nedeniyle bekçi hücrelerinin hücre içi ozmotik basıncı yükselir; sonuçta su, hücre içine difüzyon veya osmozla girer.
- Turgor Basıncının Yükselmesi: Bekçi hücreleri su aldıkça şişer ve stomayı açarlar.
b) Kapanma Mekanizması
- K⁺ Dışarı Verilmesi: Bekçi hücreleri, çevre koşullarına (örneğin su kaybı, karbondioksit birikimi, yüksek sıcaklık veya yüksek ABA hormonu düzeyi gibi) göre K⁺ iyonlarını komşu epidermis hücrelerine geri verir.
- Suyun Takip Etmesi: K⁺ kaybı sonucunda bekçi hücresindeki ozmotik basınç düşer; su dışarı çıkar.
- Turgor Basıncının Azalması: Su kaybı bekçi hücresini büzüştürür; stomayı kapatırlar.
3. Verilen Faktörlerin Analizi
Genelde stoma kapanırken veya daralırken aşağıdaki faktörler önemlidir:
- K⁺ İyonlarının Dışarı Çıkması (I. madde): Bekçi hücreleri hücre içindeki K⁺ iyonlarını komşu hücrelere verir; bu, suyun da dışarı çıkmasına neden olup turgoru düşürür.
- Karbondioksit (CO₂) Birikimi veya Fotosentezin Durması: CO₂ oranı artarsa ya da ışık yetersiz ise bekçi hücreleri aktif taşıma yapamaz, K⁺ alımı olmaz, hatta K⁺ dışarı verilir. Sonuçta stomalar daralır.
- Su Potansiyelindeki Değişim: Sıcaklık, kuraklık, hormonal sinyaller (ABA hormonu vb.) bekçi hücrelerinde K⁺ çıkışına neden olabilir.
4. Stomanın Daralmasına (Kapanmasına) Neden Olan Süreç
Resimde üstteki veya soldaki çizimde (ince çeper dışa doğru gerilmiş, bekçi hücreleri turgorlu) stomalar açık; alttaki veya sağdaki çizimde ise (çekirdekli bekçi hücreler büzüşmüş, kalın çeper eski hâline yakın) stomalar daralmıştır. Bu daralma:
- K⁺ iyonlarının komşu hücrelere geçmesi
- Bekçi hücrelerinin su kaybetmesi (ozmotik basıncın düşmesi)
- Turgor basıncının azalması
- Stomanın kapanması
şeklinde özetlenir. CO₂ seviyesinin artış göstermesi de bitki açısından “gaz değişimi yeterli düzeyde” mesajı vererek (özellikle karanlık ortamda) stomanın kapanmasını destekler.
5. Özet Tablo
| Aşama | Olay | Etkisi |
|---|---|---|
| 1. K⁺ Dışarı Verilmesi | Bekçi hücresi → komşu hücreye K⁺ geçişi | Bekçi hücresindeki ozmotik basınç düşer |
| 2. Su Kaybı | K⁺ kaybıyla birlikte su, bekçi hücresinden komşu hücrelere veya boşluğa gider | Bekçi hücresi büzüşür, turgor basıncı düşer |
| 3. CO₂ Birikimi / Fotosentezin Azalması | Dışarı CO₂ atılamazsa veya ışık yoksa bekçi hücrelerinde fotosentez hızı düşer | Aktif taşıma durur veya tersine döner, stomalar kapanır |
| 4. Stomanın Daralması (Kapanma) | Bekçi hücresi esnekliğini yitirip içe doğru kıvrılır | Gaz alışverişi azalır veya durur |
6. Genel Değerlendirme
Soruda bahsi geçen “Bekçi hücrelerindeki K⁺’nın komşu epidermis hücrelerine geçmesi” (I), genelde stomayı kapatmaya yönelik kritik bir aşamadır. “Bekçi hücrelerinde CO₂ derişiminin artması” (III) da stomayı kapatan bir işarete dönüşebilir. Dolayısıyla görseldeki daralma/düşük turgorlu durumda bu iki faktör (yani I ve III) doğrudan etkili unsurlardır. İkisi birlikte bekçi hücrelerinin su kaybetmesine ve sonucunda stomanın kapanmasına yol açar.
Özetle stomadaki daralmanın (kapanmanın) temel sebepleri:
- K⁺ iyonlarının bekçi hücresinden dışarı çıkması
- Bekçi hücrelerinde CO₂ miktarının/artışının stoma kapanma mekanizmasını tetiklemesi
- Buna bağlı su kaybıyla turgorun düşmesi
Bu nedenle soruda “I ve III” gibi bir ifade varsa, bu iki madde stomanın kapanmasına neden olan faktörler olarak öne çıkar.
Sonuç: Stomanın kapanmasında “Bekçi hücresinden K⁺’un komşu epidermis hücrelerine çıkışı” ve “Bekçi hücrelerinde CO₂ birikimi veya artması” kritik rol oynar.