A. YAPRAK
Yaprak, bitkinin metabolik açıdan en önemli organıdır. Yaprak, bitkilerde genellikle fotosentez ve terlemenin yapıldığı asıl organdır. Ancak kaktüs gibi bazı bitkilerde indirgenmiştir. Birçok bitki türü kendine özgü tipik yaprak şekline ve yaprak yapısına sahiptir. Yapraklardaki bu çeşitliliği, bitkinin kalıtsal yapısı ve yaşadığı çevreye bağlı olarak kazandığı adaptasyonlar sağlar. Ancak çoğu bitki türünde, yaprakların gerek morfolojisi gerekse anatomisi, fotosentez görevini bulunduğu koşullarda en verimli şekilde gerçekleştirecek ve su dengesini en iyi şekilde ayarlayacak özelliklere sahiptir. Örneğin çöl bitkileri, su stresinin çok olduğu koşullarda yaşar ve su kaybından kaçınmak zorundadır. Bu yüzden çöl bitkilerinin yaprakları ileri derecede indirgenerek dikene dönüşmüştür. Ayrıca bu bitkilerin gövde yüzeyi de kalın kütikula tabakası ile örtülüdür.
a) Yaprağın Görevleri
* Fotosentez yapmak: CO2 ve H2O kullanarak besin üretmek(özümleme)
* Solunum yapmak : O2 ve CO2 alışverişi yapmak
* Terleme yapmak : Terlemeyle su girişi sağlar, bitkinin ısısını ayarlar, su ve O2 ile beraber bazı atık maddeleri dışarı atmak
* Boşaltım yapmak : Yaprak dökülmesi ile amonyak ürünleri bitkiden uzaklaştırılır.
* Besin depolamak
b) Yaprağın Morfolojik Yapısı (Dış görünüş)
Yüksek yapılı bitkilerde yaprağın iki kısım bulunur.
Yaprak ayası: Yaprağın yassılaşmış, geniş, ince ve yeşil olan kısmıdır. Yaprak ayasının şekli ve genişliğini kalıtsal özellikler ve ekolojik adaptasyonlar belirler. Çölde yaşayan bitkilerde yapraklar küçülmüş veya dikene dönüşmüştür. Böyle durumlarda yaprağın görevlerini özümleme parankiması içeren gövde üstlenmiştir.
Yaprak sapı: Yaprağı gövdeye bağlayan kısmıdır. Gövdeden gelen iletim demetlerinin yaprağa uzanmasını sağlar. Ayrıca, yaprak ayasını gövdeden uzak tutarak, ışıktan en verimli şekilde yararlanılmasını sağlar. Birçok tek çenekli bitkide ve bazı çift çenekli bitkilerde yaprak sapı bulunmaz ve yapraklar gövdeye doğrudan bağlıdır.
c) Yaprak çeşitleri
1. Basit yaprak: Bir yaprak parçalanmamış tek bir yaprak ayasına sahip ise basit yaprak adını alır. Basit yapraklarda aya şekli oval, yuvarlak, şeritsi ve iğnemsi; kenarları düz, dişli ve testere dişli gibi çeşitli şekillerde olabilir.
2. Bileşik yaprak: Eğer yaprak ayası iki veya daha fazla sayıda yaprakçıktan oluşuyorsa bileşik yaprak adını alır. Bileşik yaprakların ise "tüysü" ve "elsi" olmak üzere iki çeşidi vardır
NOT:
1. Basit yapraklar, bileşik yaprakları oluşturan yaprakçıklardan, yaprak sapının gövdeye bağlandığı yerde bir yanal tomurcuğu taşımasıyla ayırt edilir. Dolayısıyla bileşik yaprakların her bir yaprakçığının çıktığı noktalarda yanal tomurcuk bulunmaz.
Şekilde görüldüğü gibi bileşik yaprağın yaprakçıklarının her birinde yanal tomurcuk yoktur.
d) Damarlanma çeşitleri
Bir yaprakta damarlanma, gövdeden ayrılan iletim demetlerinin yaprak sapı aracılığıyla yaprak ayasına gelerek çeşitli şekillerde dağılması sonucu ortaya çıkar. Bu sayede, kökten gelen su ve minerallerin yaprağın tüm hücrelerine, yaprakta sentezlenen fotosentez ürünlerinin de bitkinin diğer organlarına iletimi sağlanır.
1. Paralel damarlanma: Paralel damarlanmada yaprak ayası boyunca uzanan, hemen hemen aynı kalınlıkta paralel ana damarlar bulunur.
Örneğin buğdaygiller ve zambaklar gibi çoğu tek çenekli bitkide paralel damarlanma görülür.
2. Ağsı damarlanma: Ağsı damarlanmada, belirgin olarak kalın ana damardan veya ortak bir noktadan çıkıp, çok fazla dallanarak daha ince kollara ayrılmış damarlar bulunur.
Çift çenekli bitki yapraklarında ise ağsı damarlanma vardır.
3. Çatalsı damarlanma: Bazı bitkilerde de ana damardan itibaren sürekli iki kola ayrılarak ilerleyen çatalsı damarlanma görülür.
e) Yaprağın Anatomik Yapısı
Kapalı tohumlu bir bitki yaprağında üç doku sistemi vardır. Bu üç doku sistemi kök ve gövde de bulunmaktadır.
1. Örtü doku (epidermis)
2. Temel doku (Mezofil)
3. İletim doku (floem ve ksilem)
1. Örtü doku (epidermis)
Epidermis, yaprağın alt ve üst yüzeyini dıştan örten tabakadır. Epidermis, hücre arası boşlukları olmayan ve genellikle tek sıra hücreden oluşan koruyucu dokudur.
Kloroplast içermeyen saydam bir tabaka oluştururlar. Bu nedenle fotosentez yapamazlar ancak ışığın mezofil tabakasına geçmesini engellemezler.
Bitkiyi dıştan gelecek fiziksel hasarlara ve mikroorganizmalara kaşı korur.
Kutikula tabakası: Epidermis hücreleri tarafından kütin maddesi üretilerek dış yüzeye gönderir ve epidermisin üstü mumsu bir tabaka ile örtülür. Bu tabakaya kutikula denir. Kutikula tabakası bitkinin su kaybını önler. Kutikula tabakası, su içinde ve su kenarında yaşayan bitkiler ile nemli ortam bitkilerinde ince, kurak bitkilerde kalındır.
NOT:
2. Bitki köklerinde kutikula bulunmaz.
Stomalar: Epidermisin farklılaşması ile stoma adı verilen yapılar meydana gelir. Stoma sistemleri, epidermisin özelleşmesi ile oluşan bekçi hücrelerden (=kilit hücre=kapatma hücresi) meydana gelmiştir. Bekçi hücreler kloroplast içerirler ancak komşu epidermis hücrelerinde kloroplast yoktur. Stomalar açılıp kapanabilen canlı hücrelerdir. Stoma açıklıkları yaprak hücreleri ile dış ortam arasında gaz alışverişi verişini sağlar. Aynı zamanda stomalardan terleme (transpirasyon) ile suyun buhar şeklinde atılması sağlanır. Stomalar, açılıp kapanarak terlemeyi kontrol ederler. Bitkiler, fotosentezi en verimli şekilde sürdürebilmek için uygun yaprak yüzeyine sahip olmalıdırlar. Ancak, geniş yüzeyli yapraklarda terleme ile su kaybı fazla olur. Ayrıca, bitkiler fotosentez için atmosferde oldukça düşük miktarlarda olan CO2‘ye ihtiyaç duyarlar. Bu nedenle, stomalardan mezofil hücrelerine ulaşan CO2‘nin suda çözünmüş olması ve mezofil hücrelerinin daima nemli olması gerekir. İşte mezofil hücreleri nemli ve stomalar da açıksa, hava ile temas eden su molekülleri buharlaşır. Bununla beraber minerallerde su ile alınabilir. Bu nedenle, fotosentezin sürdürülebilmesi için köklerden alınan suyun önemli bir miktarının terleme ile uzaklaştırılması gerekir.
Yaprak epidermisindeki stomaların sayısı, derinlikleri farklılık gösterir. Bu farklılık bitkinin yaşadığı ortama adaptasyonu gereğidir. Genel olarak, yaprakları su üstünde yüzen sucul bitkilerde (Nilüfer) stomalar yalnızca üst epidermiste bulunurken, suya bakan ve suyla temas halindeki yapraklarda stoma bulunmaz. Kurakçıl bitkilerde ise stomalar çoğunlukla yaprağın alt epidermisinde içe doğru çökük halde girintiler yapar. Bu girintilerde çok sayıda tüy (trikom) bulunur ve bunlar stoma çukurluklarındaki hava akımını kesip, nem kaybını dolayısıyla terlemeyi en aza indirirler.
2. Temel doku (Mezofil tabakası)
Alt ve üst epidermis arasında kalan bölümü meydana getirir. Yaprağın bu kısmına mezofil denir. Temel doku kloroplast içererek fotosentez yapmak üzere özlleşmiş parankima hücrelerinden meydana gelmiştir. Çift çenekli bitkilerin çoğunluğunda mezofil tabakası palizat parankiması ve sünger parankiması olmak üzere iki kısımdan meydana gelmiştir.
Palizat parankiması; bir ya da birden fazla tabakadan meydana gelmiştir. Genellikle hücreler arası boşlukları fazla olmayan silindirik hücrelerden oluşmuştur. Hücreleri bol kloroplastlı olup, fotosentezin en yoğun gerçekleştiği mezofil bölgesidir.
Sünger parankiması; hücreleri seyrek dizilişli olup, düzensiz şekillere sahiptir. Hücreleri arasında geniş hava boşlukları bulunur. Bu hava boşlukları, stomalar aracılığıyla karbondioksit girişi ile oksijen ve su buharı çıkışını kolaylaştırarak, gaz alış verişini hızlandırır. Hava boşluklarındaki gazlar ve su buharı, palizat parankiması hücrelerine ya da stomalara iletilir.
NOT:
3. Monokotillerin mezofil bölgesinde bulunan hücrelerin şekilleri birbirine benzer. Dolayısıyla, palizat ve sünger parankiması tabakaları birbirinden belirgin olarak ayırt edilemez.
3. İletim doku (floem ve ksilem)
Yaprakta damar şeklinde görülen yapılar gövdede bulunan floem ksilemin devamıdır. Bu damarların üst kısmında ksilem, alt kısmı ise floem bulunur.
Yaprak damarları mezofilin her yanına dağılarak, ksilem ve floemin fotosentez yapan dokularla yakın temas kurmasını sağlar. Bu nedenle, yaprak damarları tek çenekli bitkilerde birbirine çok yakın ve paralel uzanırken, çift çenekli bitkilerde çok yoğun bir şekilde alt dallara ayrılarak tüm yaprak yüzeyini bir ağ gibi kaplar.
Yaprak damarları parankima hücrelerinden oluşan demet kını hücreleri tarafından sarılır. Demet kını hücreleri, damar içine madde giriş çıkışını kontrol eder. Birçok yaprakta bu hücreler belirgin uzantılar yardımıyla alt ve üst epidermisle bağlantılıdır. Bu uzantılar, tıpkı bir sütun gibi görev yaparak, çevresindeki hücrelere ek bir mekanik destek sağlar. Ayrıca, iletim dokusunun daha iyi geliştiği yerlerde, kollenkima hücreleri de yaprağın orta damarı boyunca destek işi görür.
