bölüm 1 bitki hücresi ve kimyasal bileşimi

BÖLÜM 1
BİTKİ HÜCRESİ
VE KİMYASAL
BİLEŞİMİ
Mitokondri
Kloroplast
Sitoplazma
Hücre zarı
Granüllü
ER
Peroksizom
Nukleus
Vakuol
Nukleolus
Golgi
aygıtı
Nukleus
zarı
Hücre çeperi
Ribozomlar
Granülsüz
ER
Plazmodezma
PROTOPLAST
Bitki hücresi= Hücre çeperi + protoplast
(protoplazma)
 Protoplazma
 % 75-85 su
 % 10-20 protein
 % 2-3 lipid
 % 1 karbohidrat
 % 1 inorganik madde
NUKLEUS
Nukleolus
Nukleus zarı
Porlar
Kromozomlar
Kromatin
HÜCRE ZARI
DIŞ ORTAM
Oligosakkarit
Glikoprotein
Glikolipid
Periferal protein
İntegral
protein
Hidrofobik bölge
İÇ ORTAM
İntegral protein
Hidrofilik polar uç
Periferal proteinler
Fosfolipid
Hidrofilik
protein
İki tabakalı fosfolipid
Tabakalar
SİTOPLAZMA
Kloroplast
Hücre
çeperi
Tonoplast
Merkezi
vakuol
MİTOKONDRİ
İç zar
Dış zar
- Enzim-koenzim
Krista
Matriks
- Oksidasyon ve solunum
- Bitkilerde daha az
GOLGİ AYGITI
Gelen
transport
vesikülü
Lümen
Gelen
transport
vesikülü
Sisternalar
Yeni
oluşmuş
vesikül
Giden
transport
vesikülü
- Çeper sentezi
- Hücre dışı salgı
- Transport
ENDOPLAZMİK RETİKULUM
- Enzimler için yüzey
Düz ER
- Madde değişimi
Nuklear porlar
Nukleus zarı
Granüler
ER
Sisternalar
Ribozomlar
PLASTİDLER
Lökoplastlar (depo)
Kloroplastlar
(fotosentez)
Kromoplastlar
(renk maddesi)
• Renk maddesi taşıyanlar:
1- Kloroplastlar
2- Kromoplastlar
• Renk maddesi taşımayanlar:
1- Lökoplastlar
KLOROPLASTLAR
İç zar
Stroma
Dış zar Zarlar arası boşluk
Granum
(tilakoid
yığınları)
Lümen
Tilakoid
Lamel
KROMOPLASTLAR
LÖKOPLASTLAR
RİBOZOMLAR
ÖKARYOTLARDA:
40S
30 protein + 18S rRNA
Küçük alt birim
80S
Büyük
alt birim
60S
40 protein + 5.8S rRNA +
28S rRNA + 5S rRNA
PROKARYOTLARDA: 30S + 50S = 70S
MİKROCİSİMLER
1- Peroksizomlar: Fotorespirasyon, katalaz, peroksidaz
2- Glioksizomlar: Glioksilat devri (yağların karbohidalara
dönüşümü)
MİKROTÜBÜL VE MİKROFİLAMENTLER
alfa-tubulin
• Hücre iskelet sistemi
• İğ iplikleri
• Preprofaz bandı
heterodimer
protofilament
beta-tubulin
HÜCRE ÇEPERİNİN YAPISI
Sekonder çeper (S3)
Sekonder çeper (S2)
Sekonder çeper (S1)
Primer çeper
Orta lamel
1. HÜCRE
Primer çeper
Sekonder
çeper
Orta lamel
Bitki hücre çeperi
Plazmodezma
Çeper tabakaları
Orta lamel
Primer çeper
Sekonder çeper
2. HÜCRE
BİTKİ HÜCRESİNİN KİMYASAL
BİLEŞİMİ
 Su + İnorganik madde + Organik madde
 Kuru madde=Biyokütle=Biyomas
(organik+inorganik madde)
Kuru ağırlığın %90’ı organik,
%10’inorganik
BİTKİLERİN MİNERAL MADDE
İÇERİĞİ
- Oksijen ve hidrojen
- 70ºC’ de 1-2 gün ----kuru ağırlık
- Karbon, hidrojen, oksijen----- karbohidratlar
- Yakma-----KÜL----mineral maddeler
- Mineral madde miktarı-bitki tipi-çevre koşulları-iyon alınımında
-seçicilik
Tablo 1.1. Aynı Ortamda Büyütülen Farklı Bitki Türlerinde Bazı Elementlerin Kuru
Ağırlığa Göre % Oranları
Ca
K
Mg
N
P
Ayçiçeği
1,68
3,47
0,73
1,47
0,08
Fasulye
1,46
1,19
0,57
1,48
0,05
Buğday
0,46
4,16
0,22
2,26
0,06
Arpa
0,68
5,04
0,29
1,94
0,12
Bitkiler
ESANSİYEL BESİN ELEMENTLERİ
Tablo 1.2. Bitki büyümesi için gerekli makroelementler
Element
% Kuru
Ağırlık
başına
1,5
N
P
0,2
1,0
Gübre formu
Absorbe
edildiği form
Eksiklik belirtisi
NO3 veya
NH4
(NH2)2CO (üre)
(NH4)2SO4, NH3,
NH4NO3,
(NH4)3PO4
Yaprakların özellikle olgun kısımlarında açık
yeşil bazen sarı veya kırmızı lekeler ile yavaş
büyüme
H2PO4 veya
HPO2
Ca(H2PO4)2
(NH4)3PO4
Yapraklarda koyu yeşilden eflatuna kadar
çeşitli renkler, zayıf meyve verme, olgunlaşmadan meyvelerin dökülmesi
KCl
Benekli ya da kıvrılmış yapraklar, yavaş
büyüme, kök sisteminin zayıf gelişmesi
K+
K
Ca
0,25
Ca2+
CaO (yanmış kireç),
Ca(OH)2 (sönmüş
kireç), CaCO3,
CaSO4 (alçıtaşı)
Uçtaki tomurcukların
bozulması veya ölmesi, kök büyümesinde
azalma
Mg
0,2
Mg 2+
MgSO4(İngiliz tuzu),
Mg(NO3)2, MgCl2
Özellikle yaşlı yaprakların damarları
arasında klorozis, sonra yaprak kenarlarına
ve uçlarına yayılma
S
0,2
SO42-
(NH4)2SO4 CaSO4
Azot eksikliğine benzer açık yeşil yapraklar
ve yavaş büyüme
Element
% Kuru
Ağırlık
başına
Absorbe
edildiği
form
Gübre formu
Eksiklik belirtisi
0,1
Fe2+ veya
Fe+3
Demir
şelatları
Genç yapraklarda genel klorozis, damar
bölgelerinin sarıya dönüşmesi
0,0006
Bo-3 veya
B4O72-
Na2B4O7
(Sodyum
tetraborat)
Uçlarda ölüm ya da hasar, biçimi bozulmuş ve
kolay kırılan yap-raklar, kök büyümesinde
gecikme
0,03
Mn2+
MnSO4
Demir eksikliğine benzer belirtiler, ilk damarlar
arasında gelişen klorozis
Zn2+
ZnSO4
Yaprak büyümesinin gecikmesi, kısa
internodlar, anormal düzende kök saçakları
MoO4 2-
Na2MoO4
(sodyum
molibdat)
Damarlar arasında klorozis, yap-rakların
kıvrılması, manganez veya demir eksikliğine
benzer özellikler
0,0006
Cu 2+
CuSO4
CuO
Sık sık kenarlarının kıvrılmasıyla oluşan
klorozitik yapraklar, sürgün uçlarında tepeden
köke doğru kuruma, lateral tomurcukların çalı
gibi görünen sürgün vermesi
0,1
Cl-
KCl
Genç yapraklar mavimsi yeşil ve parlak, daha
sonra kırmızımsı kahverengi (güneşte yanmış
gibi) görünüm de olması ve ölmesi.
Ni
0,0001
Ni2+
Na
0,01
Na+
Fe
B
Mn
Zn
0.0008
0.0001
Mo
Cu
Cl
Yapraklarda klorozis ve nekrozis. Zayıf
gelişimli fideler.
NaCl
Klorosis, nekrosis ve çiçeklenmede azalma
Klorozis
orta dereceli klorosis
orta dereceli klorosissararma
Nekrozis
ESANSİYEL OLMAYAN ELEMENTLER
• Al, Co, I, F, Se, Ba
• Co → azot metabolizması
BİTKİLERİN ORGANİK MADDE
İÇERİĞİ
 Karbohidratlar, lipidler, proteinler
KARBOHİDRATLAR
 1:2:1 C:H:O
 (CH2O)n
 Çeper yapısında
 Enerji kaynağı
MONOSAKKARİTLER
 3-7 C atomu
 Trioz, tetroz, pentoz, heksoz
DİSAKKARİTLER
POLİSAKKARİTLER







Polimer
1,4-glikozidik bağ
-glukoz → -glikozidik bağ
1-4 bağı → AMİLOZ
1-6 bağı → molekülde dallanma (amilopektin)
Glikojen (Fungus, cyanobakterler)
İnulin (Taraxacum sp.)
Selüloz
mikrofibrilleri
Selüloz
demetleri
Selüloz
molekülleri
Selülozdan farklı
polisakkaritler
(hemiselüloz, pektik
asit)
LİPİDLER
 Yağ veya yağımsı maddeler
 Suda çözünmezler
YAĞLAR
 Hidrofilik-hidrofobik
 Ester bağı
FOSFOLİPİDLER
MUMLAR
 Yağ asitleri + uzun zincirli alkoller
 Bal mumu, kutikula
 Süberin
PROTEİNLER
 Amino asitler
Hidrojen atomu
Amino grubu
Karboksil grubu
Değişken grup
YİRMİ DOĞAL AMİNOASİT
Glisin (Gly)
Alanin(Ala)
Valin (Val)
Fenilalanin (Phe)
Lösin (Leu)
Metionin (Met)
Prolin (Pro)
Treonin (Thr)
Asparagin
(Aspn)
Triptofan (Trp)
Izolösin (Ileu)
Lizin (Lys)
Serin (Ser)
Tirozin (Tyr)
Sistein (Cys)
Glutamin (Gln)
Arjinin (Arg)
Aspartat (Asp)
Histidin (His)
Glutamat (Glu)
 Peptid bağı, Polipeptid
Amino grubu
Karboksil
grubu
Peptid bağı
Amino ucu
Karboksil ucu
•
•
•
•
Yapısal fonksiyon
Enzimatik fonksiyon
Enerji kaynağı
LEKTİNLER
HÜCRENİN pH DEĞERİ VE
ORGANİK ASİTLER
 Enzim aktivitesi
 H+ gradienti
 Çeper büyümesi
 Toprağın pH değeri
 Tampon çözeltiler
 Asit-baz
 HCl → H+ + Cl NaOH → Na+ + OHOH- + H+ → H2O
 Organik asitler
 Vakuol
 Meyvelerin ekşi tatları
 Metabolik fonksiyonlar
 Fitoremediasyon
 Ağır metal detoksifikasyonu