2. Bitkiler su ve mineralleri kök içerisine almak için enerji harcar mı? Gerekçesiyle açıklayınız.
Cevap:
-
Bitkiler, topraktan su ve suda çözünmüş mineralleri kökleri ile alır. Su ve minerallerin kök içerisine alınması, pasif taşıma ve aktif taşıma olmak üzere iki şekilde gerçekleşir.
-
Pasif taşıma, hücrenin enerji harcamadan madde alışverişi yaptığı bir taşıma şeklidir. Pasif taşıma, osmoz ve difüzyon olarak iki türe ayrılır. Osmoz, suyun yoğunluğu farklı olan iki ortam arasında geçiş yapmasıdır. Difüzyon ise maddelerin yoğunluk farkına bağlı olarak yüksek yoğunluktan düşük yoğunluğa doğru yayılmasıdır.
-
Aktif taşıma, hücrenin enerji harcayarak madde alışverişi yaptığı bir taşıma şeklidir. Aktif taşıma, protein pompaları ve endositoz olarak iki türe ayrılır. Protein pompaları, hücre zarında bulunan özel proteinlerin ATP kullanarak maddeleri yoğunluk farkına bakmaksızın hücre içine veya dışına taşımasıdır. Endositoz ise hücre zarının maddeyi içine almak için kıvrılmasıdır.
-
Bitkiler, suyu genellikle osmoz ile kök içerisine alır. Osmozda enerji harcanmaz. Bitkiler, mineralleri ise genellikle aktif taşıma ile kök içerisine alır. Aktif taşımada enerji harcanır.
-
Bitkilerin su ve mineralleri kök içerisine almak için enerji harcadığı sorusunun cevabı, evet olabilir. Çünkü bitkiler, mineralleri aktif taşıma ile alırken enerji harcarlar. Ancak bu soru, sadece suyun alınmasını kast ediyorsa, cevap hayır olabilir. Çünkü bitkiler, suyu osmoz ile alırken enerji harcamazlar.
3. Mineral ve iyonların kök içerisine alınmasında elektriksel yük farklılıklarının etkisi var mıdır? Gerekçesiyle açıklayınız.
Cevap:
-
Mineral ve iyonlar, elektriksel yük taşıyan atomaltı parçacıklardır. Elektrik yüklü maddeler hem elektromanyetik alanlardan etkilenirler, hem de elektromanyetik alan yaratırlar.
-
Bitki hücrelerinin iç kısmı negatif yüklüdür. Bu elektriksel yük farklılığından dolayı pozitif yüklü bir iyonun hücreye doğru çekilirken negatif yüklü iyonların hücreye doğru yaklaşması engellenir.
-
Bitki hücreleri, aktif taşıma ile negatif yüklü iyonları hücre içine alırken enerji harcarlar. Bu enerji, ATP kullanarak çalışan protein pompaları tarafından sağlanır.
-
Bitki hücreleri, pasif taşıma ile pozitif yüklü iyonları hücre içine alırken enerji harcamazlar. Bu taşıma, elektrokimyasal gradyan tarafından sağlanır. Elektrokimyasal gradyan, elektriksel potansiyel farkı ve kimyasal konsantrasyon farkını birleştiren bir kavramdır.
Mineral ve iyonların kök içerisine alınmasında elektriksel yük farklılıklarının etkisi olduğu sorusunun cevabı, evet olabilir. Çünkü bitki hücreleri, elektriksel yük farkına bağlı olarak iyonları çeker veya iter. Ayrıca bitki hücreleri, elektriksel potansiyel farkını kullanarak pasif taşıma yapabilirler. Ancak bu soru, sadece aktif taşımayı kast ediyorsa, cevap hayır olabilir. Çünkü bitki hücreleri, aktif taşıma yaparken elektriksel yük farkından bağımsız olarak enerji harcarlar.
4. Yetişmesinde fazlaca azota ihtiyaç duyan baklagiller normal topraklarda yetiştirildiğinde azot eksikliğine bağlı bir gelişim bozukluğu genellikle görülmez. Azot yetersizliğinin görülmeme sebebi ne olabilir? Gerekçesiyle açıklayınız.
Cevap:
-
Baklagiller, Rhizobium adı verilen bakterilerle simbiyotik bir ilişki kurarlar. Bu bakteriler, baklagillerin köklerinde nodül adı verilen şişkinlikler oluşturarak, atmosferdeki moleküler azotu amonyum formuna indirgerler. Bu işleme azot fiksasyonu denir.
-
Azot fiksasyonu, baklagillerin topraktaki azot miktarından bağımsız olarak azot ihtiyacını karşılamasını sağlar. Bu sayede baklagiller, azot eksikliği yaşamaz ve normal gelişimlerini sürdürürler.
-
Azot fiksasyonu, baklagillerin toprağa da azot kazandırmasına neden olur. Bu da toprağın verimliliğini artırır ve diğer bitkilerin de azot ihtiyacını karşılar.
Azot yetersizliğinin görülmemesinin sebebi, baklagillerin Rhizobium bakterileriyle simbiyotik bir ilişki kurarak atmosferdeki azotu fikse etmesi olabilir. Çünkü bu sayede baklagiller, topraktaki azot miktarına bağlı kalmadan azot ihtiyacını karşılar ve normal gelişimlerini sürdürürler.
5. Bir bitkinin büyüyüp gelişebilmesi için gerekli olan makro elementlerin hepsi belirlenmiştir. Bu elementlerden bir tanesi hariç diğerleri yeterli miktarda gübre şeklinde toprağa verilmiştir. Diğer bir tanesi ise istenilen miktarın yarısı kadarıyla toprağa verilebilmiştir. Bu durum diğer minerallerin alimim ve bitki gelişimini nasıl etkiler? Açıklayınız.
Cevap:
Bitkiler minerallerden toprakta miktarı en az olan mineralin oranında yararlanabilirler (minimum yasası). Bitkilerin gelişimlerini tamamlayabilmesi için topraktaki minerallerin ihtiyacı kadar bulunması gerekir. Yeterince mineral alınmaması durumunda gelişim bozuklukları görülür. Bu durumda bitki minerallerden yarısı oranında yararlanmıştır. Dolayısıyla gelişim bozuklukları görülecektir.
