GENEL BOTANİK

GENEL BOTANİK
PROF. DR. BEDRİ SERDAR
Kloroplastlar
Kloroplastlarda bulunan yeşil renk maddesi
olan klorofiller, güneş enerjisini absorbe eder ve depo
ederler. Adenozindifosfat (ADP) ve Fosfat (PO4) ın
birleşmesiyle Adenozintrifosfat (ATP) kloroplastlarda
teşekkül eder.
Bu olaya Fotosentetik Fosforilizasyon veya
Foto Fosforilizasyon ya da Foto Fosforilasyon adı
verilir. Bu olayla sağlanan enerji solunumla sağlanan
enerjinin otuz katı daha fazladır.
KROMOPLASTLAR
Kromoplastlar, klorofil dışındaki pigment maddelerini
taşıyan plastidlerdir.
Kromoplastlar, renk maddesi olarak turuncu renkli olan
Karotin sarı renkli olan Ksantofil ve Karotinle aynı formüle
sahip kırmızı pigment maddesi olan Likopin gibi
karotinoidleri ihtiva ederler. Genellikle çiçeklerin ve
meyvelerin kırmızı, turuncu ve sarı renklerini
kromoplastlardaki bu renk maddeleri (Karotinoidler)
sağlarlar.
Bugün toplam 70’in üzerinde karotinoid çeşidi bilinmektedir.
LEUKOPLASTLAR
Leukoplastlar, renk maddesi bulundurmayan plastidlerdir.
Genellikle bitkilerin toprak altındaki kök, yumru gövde ve
rizom gibi ışık görmeyen organlarında veya ekseriya yaprak
ve gövdelerin renksiz primer örtü (epidermis) dokularında
olduğu gibi, kuvvetli ışığa maruz olan dokularda
bulunurlar.
Bitkilerin karanlıkta bulunan organlarındaki leukoplastlar,
ışık etkisinde kalınca klorofil oluşturarak kloroplast haline
geçerler. Örneğin; Patates (Solanum tuberosum) in yumru
gövdeleri ışığa maruz bırakılırsa yeşil renk alır.
VAKUOLLER
Genç ve olgunlaşmamış hücrelerde,
hücreyi
tamamen
doldurmuş
sitoplasma içinde yağ damlacıkları
şeklinde görülen çok sayıda vakuol
bulunmaktadır.
-Hücre olgunlaştığında
vakuoller,
hücrenin tüm lümenini kaplayacak
şekilde birleşerek büyük bir vakuol
oluştururlar.
Vakuoller, öz sularından dolayı yoğunluk
değişmeleri
gösterebildikleri
için,
hücrenin su alış-verişinde önemli rol
oynarlar. Su alış-verişi vakuollerin
önemli özelliğidir.
Su moleküllerini kolaylıkla geçiren bu zar
(Tonoplast), daha büyük molekül ve
iyonları zor geçirir. Bu zar, bu
özelliğinden dolayı, hücrede plasmoliz ve
deplasmoliz olaylarında rol oynar.
***
Canlı bir hücrenin öz suyu yoğunluğu, çevresindeki eriyiğin
yoğunluğundan az olursa (Hipotonik), yoğunluğu çok olan tarafa
doğru bir akım olacağından, hücre öz suyu kendi yoğunluğundan
daha yoğun (Hipertonik) olan tarafa doğru akmaya başlar.
Vakuoldeki suyun çıkmasıyla hücrenin selüloz çeperine dayalı
bulunan plasmanın basıncı düşer, hücre büzülüp küçülmeye başlar.
Vakuoldeki suyun çıkması devam ederse plasma daha da büzülür ve
selüloz çeper bu büzülmeye eşlik edemez ve plasma çeperden ayrılır,
bu olaya Plasmoliz denir. Plasmanın selüloz çeperden ilk ayrılma
anına Sınır Plasmoliz adı verilir. Hücreden su çıkmaya devam ederse
plasma büzülerek hücrenin ortasına çekilir, bazen de ince plasma
köprücükleri ile çepere bağlı kalır.
***
Plasmolize uğrayan hücre, bu defa kendinden daha az yoğun
olan saf su içine konulursa, vakuoldeki eriyiğin yoğunluğu saf sudan
daha yoğun olduğundan hücre bu defa dışarıdan (az yoğun
ortamdan) su almaya başlar, plasma çepere doğru dayanır. Bu olaya
da Deplasmoliz adı verilir.
Dış ortamdan su alma olayı devam ederse
plasma selüloz çepere basınç yapar,
hücrenin hacmi artar ve öyle bir an gelir
ki hücre daha su alamayacak hale gelir.
Bu durumda hücre Turgor (Doygun)
haldedir denir.
NUKLEUS
Protoplast, bitkinin gerek metabolizma,
gerekse bölünme ve büyümesinde
önemli rol oynayan bir organel taşır ki
buna Nukleus (Çekirdek) adı verilir.
Nukleus ilk defa 1831 yılında Robert
Brown tarafından orkide hücrelerinde
görülmüştür.
Bütün
yüksek
hayvan ve bitki
hücrelerinde
nukleus mevcuttur.
Böyle
gerçek
nukleusu bulunan
hücrelere
Eukaryotik
hücreler.
bakteriler (Bacteriophyta), mavi-yeşil algler (Cyanophyceae) gibi bazı aşağı
organizmaların hücrelerinde nukleus bulunmaz. Böyle gerçek nukleusu bulunmayan
hücrelere de Prokaryotik hücreler adı verilir.
Bir nukleusta aşağıdaki kısımlar vardır;
- Karyoteka ( Nukleus Zarı)
- Karyolenf ( Nukleus Öz suyu)
- Nukleoluslar (Çekirdekçikler)
- Kromonema (Kromatin İplik) ve bu
ipliksi yapının meydana getirdiği
Kromatin tanecikleri
Nukleusun hücre içinde iki önemli fonksiyonu vardır
Bunlardan
biri
hücre
içindeki
metabolik aktivitelerin son kontrolü
 diğeri hücre çoğalmasında kromatinin
duplike edilmesidir.

Kromozomlar
Hücre bölünmesi sırasında kromatin iplikçikleri,
spiraller oluşturarak kalınlaşır ve boylarını
kısaltarak kromozom haline gelirler.
Kromozom, renkli cisim anlamına gelmektedir.
Kromozomlara bazı boya maddeleriyle hücrenin
diğer kısımlarından daha kuvvetli boyandığı için
bu isim verilmiştir
Kromozomlar, birbirini takip eden nesiller arasında
benzerlik meydana getirirler ve böylece biyolojik
varyasyonun temelini oluştururlar.
Canlılarda kromozomların sayısı, büyüklüğü
ve şekli cinsten cinse ve türden türe değişir.
Örneğin; kromozom sayısı en düşük olan
organizma; Ascaris megalocephalo univalens
(Solucan) dir (2n = 2). Kromozom sayısı en
yüksek olan organizma ise; Ophyoglossum
vulgatum (Eğrelti)’dur (2n = 500).
Biri anadan, diğeri babadan gelen, şekil ve yapı
bakımından birbirine benzeyen kromozomlara
HOMOLOG KROMOZOM denir.
Homolog kromozomların karşılıklı lokuslarında bulunan
ve aynı karakter üzerine farklı yönde etki eden genlere
ALLEL GEN denir (Aa). Allel genlerden fenotipte
kendi etkisini belli eden gene DOMİNANT veya
Baskın (A), etkisi gizli kalan gene de RESESİF veya
Çekilgen (a) adı verilir.
Homolog kromozomların karşılıklı lokuslarında bulunan
ve aynı karakter üzerine aynı yönde etki eden genlere
İDENTİK GEN denir (AA veya aa gibi).
Homolog kromozomların karşılıklı lokuslarındaki identik
genlere (AA veya aa) sahip olan zigotlara
HOMOZİGOT, böyle zigotlardan meydana gelen
fertlere Homozigot fert,
Allel genlere (Aa) sahip olan zigotlara HETEROZİGOT,
böyle zigotlardan meydana gelen fertlere
de
Heterozigot fert denir
NUKLEUSUN KİMYASAL BİLEŞİMİ
Biyokimyasal, sitolojik ve sitokimyasal incelemeler nukleusun
bileşiminde en önemli kısmı Nukleoproteinlerin
oluşturduğunu göstermiştir.
Bundan başka nukleusta ;
• Bazı enzimler
• Lipidler
• P, K, Na, Ca, ve Mg gibi mineraller bulunmaktadır
Nukleotidin Yapısı
Nukleoproteinlerin oluşumunun şematik açıklaması
Nukleik asitler,
bir pentoz yani şeker (dezoksiriboz veya riboz), bir baz
grubu (purin ve primidin) ve bir fosfattan meydana
gelirler.
Şeker ile baz nukleositi oluşturur, nukleosit ile fosfat da
nukleotidi meydana getirir, nukleotidler de birbirine
bağlanarak nukleik asitleri meydana getirirler
Nukleik asitler de protein ile Nukleoproteinleri oluşturur.
-Yapısında şeker olarak dezoksiriboz bulunan nukleotide
Dezoksiribonukleotid, riboz bulunana da Ribonukleotid
adı verilir.
-Yapısında
şeker
(pentoz)
olarak
dezoksiriboz
(deoksiriboz) bulunan nukleotidlerden oluşan nukleik
asit
dezoksiribonukleik
asit,
riboz
bulunan
nukleotidlerden oluşan nukleik asit de ribonukleik asit
adını alır.
DEZOKSİRİBONUKLEİK ASİT (DNA)
Dezoksiribonukleik asit, nukleotidlerin birbirine bağlanarak
uzun zincirler oluşturması ile meydana gelir.
Polinukleotidleri meydana getirmek üzere nukleotidler
birbirine bağlanırken, bir nukleotidin şekeri diğerinin
fosfat grubuna bağlanır.
DNA da pürin bazları; Adenin ve Guanin, pirimidin bazları¸
Sitozin ve Timin’dir.
DNA molekülü, birbirine zıt yönde sarmal olarak
bulunan iki polinukleotid zincirinden meydana
gelmiştir.
İki polinukleotid zinciri bazlar arasındaki hidrojen
köprüleriyle birbirine bağlanırlar.
Bu
bağlanma
Adenin-Timin,
Guanin-Sitozin
şeklindedir.
Adenin ile timin bazları 2H köprüsü ile,
Guanin ile sitozin bazları ise 3H köprüsü ile birbirine
bağlanırlar
DNA molekülünde nukleotidlerin kondansasyonu ile
polinukleotid zincirlerinin oluşumu
• DNA molekülünde polinukleotid zincirindeki yapının
zikzaklı olması, fosfatın bir beşinci karbona, bir
üçüncü karbona bağlanmasından ileri gelmektedir.
• Her DNA molekülünde A/T=1 ve G/C=1 dir. Fakat
AT/GC oranı organizmadan organizmaya değişir.
DNA’nın spesifikliği nukleotidlerin özel bir sıra ile
dizilmesinden ve baz çiftlerinin de bu özel oranda
olmasından ileri gelmektedir.
Genetik
informasyon
şifrelenmiştir.
DNA
üzerinde
Canlıların çeşitli karakter göstermeleri adenin,
guanin, sitozin ve timin bazlarının farklı
sıralanmasından meydana gelir.
DNA’nın replikasyonu (çoğalması), semikonservatif
tiptedir.
Replikasyon için iki iplik birbirinden ayrılır. Bu ayrılma
işi bir uçtan başlayarak diğer uca doğru devam eder.
Polinukleotid
iplikleri
aralarındaki
hidrojen
köprülerinin kopmasıyla birbirlerinden ayrılırlar.
Birbirinden ayrılan bu iplikler ortamdaki bazları ve
gerekli olan diğer maddeleri kullanarak, kendileri için
tamamlayıcı (komplemanter) olan yeni bir iplik
meydana getirirler. Böylece bir DNA molekülünden
iki DNA molekülü oluşmuş olur. Yavru
moleküllerden her biri, bir eski bir yeni iplik ihtiva
etmektedir. Bundan dolayı DNA’nın replikasyonu
semikonservatif (yarı konservatif) tir denir.
DNA’nın replikasyonu (çoğalması)
DNA
DNA
RNA
RNA
RİBONUKLEİK ASİT (RNA)
Ribonukleik asit de DNA gibi
nukleotidlerin
polimeridir. Nukleotidleri oluşturan yine şeker, baz ve
fosfattır.
Ancak RNA’da şeker olarak riboz bulunur. Bazlardan da
timinin yerine urasil bulunur. Bu farklara RNA’nın tek
iplikten meydana geldiğini de ilave etmek gerekir.
RNA’yı parçalayarak nukleotidlerine ayıran enzim
Ribonukleaz (RNaz) dır.
Üç çeşit RNA vardır
1- Ribosomal RNA (r-RNA) : Sitoplasmadaki ribozomlarda
bulunur. Nukleusta oluşur, nukleusta birikir ve daha
sonra sitoplasmaya geçer.
2- Messenger (Haberci) RNA (m-RNA) : En çabuk sentez
edilen nukleik asittir. Nukleustaki bir DNA molekülünden
veya onun bir kısmından almış olduğu mesajı, nukleus
zarını geçerek sitoplasma içindeki ribozomlara taşır.
3- Transfer (Taşıyıcı) RNA (t-RNA) : Amino asitleri
ribozomlara taşır. Her amino asit çeşidi için özel bir
t-RNA çeşidine ihtiyaç vardır.
Bu açıkladığımız üç RNA da nukleusta kromozomlar
tarafından sentez edilir ve sonradan sitoplasmaya
geçerler.
DNA ve RNA’ nın karşılaştırılması
DNA
RNA
Bulunduğu yer
Nukleus
Sitoplasma, nukleolus
ve kromozomlar
Primidin bazları
Sitozin, timin
Sitozin, urasil
Pürin bazları
Adenin, guanin
Adenin, guanin
Pentozlar
Dezoksiriboz
Riboz
Kabul ettiği boyalar
Feulgen
Bazofilik boyalar
Hidrolize eden enzimler
DNaz
RNaz
Hücrede rolü
Kalıtsal Madde
Protein Sentezi