Geotropizm veya Gravitropizm Nedir?



geotropismo yerçekiminin bitkilerin hareketi üzerindeki etkisidir. Geotropizm, dünyayı teşvik eden "coğrafya" ve "tropizm" anlamına gelen ve bir teşvik tarafından kışkırtılmış hareket anlamına gelir (Öpik ve Rolfe, 2005).

Bu durumda, uyaran yerçekimidir ve hareket eden bitkidir. Uyaran yerçekimi olduğundan, bu işlem yerçekimiropizmi olarak da bilinir (Chen, Rosen ve Masson, 1999, Hangarter, 1997).

Uzun yıllar boyunca bu fenomen, bu hareketin bitkilerde nasıl oluştuğunu araştıran bilim adamlarının merakını uyandırdı..

Birçok çalışma, bitkinin farklı alanlarının zıt yönlerde büyüdüğünü göstermiştir (Chen ve diğerleri, 1999; Morita, 2010; Toyota ve Gilroy, 2013)..

Yerçekimi kuvvetinin, bir bitkinin kısımlarının oryantasyonunda temel bir rol oynadığı görülmüştür: sap ve yapraklar tarafından oluşturulan üst kısım, yukarı doğru büyürken (negatif gravitropizm) kökleri, yerçekimi yönünde aşağı doğru büyür (pozitif yerçekimi) (Hangarter, 1997).

Bu yerçekimi aracılı hareketler, bitkilerin işlevlerini doğru şekilde yerine getirmelerini sağlar.

Üst kısım fotosentez yapmak için güneş ışığına, alt kısım ise dünyanın altına doğru yönlendirilir, böylece kökler gelişimi için gerekli suya ve besin maddelerine ulaşabilirler (Chen vd., 1999). ).

Jeotropizm nasıl oluşur??

Bitkiler çevreye karşı son derece hassastır, algıladıkları sinyale bağlı olarak büyümelerini etkileyebilir, örneğin: ışık, yerçekimi, dokunma, besin maddeleri ve su (Wolverton, Paya ve Toska, 2011).

Geotropism, üç aşamada meydana gelen bir olgudur:

  1. bulma: Yerçekimi algısı statokist adı verilen özel hücreler tarafından gerçekleştirilir.

  2. İletim ve iletim: yerçekiminin fiziksel uyaranı bitkinin diğer hücrelerine iletilen biyokimyasal bir sinyale dönüştürülür.

  3. cevapalıcı hücreler organ yönünü değiştiren bir eğrilik oluşacak şekilde büyür. Böylece, kökler aşağı doğru büyür ve bitkinin yönüne bakılmaksızın, yukarı doğru saplanır (Masson ve diğerleri, 2002, Toyota ve Gilroy, 2013).

Şekil 1. Bir bitkideki geotropizm örneği. Köklerin ve köklerin oryantasyonundaki farklılığa dikkat edin. Düzenleyen: Katherine Briceño.

Köklerde jeotropizm

Kökün yerçekimine doğru eğilme olgusu, yıllar önce ilk defa incelenmiştir. Ünlü kitapta "Bitkilerde hareketin gücü", Charles Darwin, bitki köklerinin yerçekimine doğru büyüme eğiliminde olduğunu bildirdi (Ge ve Chen, 2016).

Yerçekimi kök ucunda tespit edilir ve bu bilgi büyüme yönünü korumak için uzama bölgesine iletilir..

Yerçekimi alanıyla ilgili olarak oryantasyon değişiklikleri varsa, hücreler, boyutlarını değiştirerek tepki verir, böylece kök ucu, pozitif jeotropizmi sunan aynı yerçekimi yönünde büyümeye devam eder (Sato, Hijazi, Bennett, Vissenberg, & Swarup , 2017; Wolverton ve diğerleri, 2011).

Darwin ve Ciesielski, jeotropizmin ortaya çıkması için gerekli olan köklerin ucunda bir yapı olduğunu göstermiş, bu yapıya "başlık" adı verilmiştir..

Başlığın, yerçekiminin kuvvetine bağlı olarak köklerin oryantasyonundaki değişiklikleri tespit etmekten sorumlu olduğunu öne sürdüler (Chen ve diğerleri, 1999)..

Daha sonra yapılan araştırmalar, başlıkta, yerçekimi yönünde tortu oluşturan özel hücrelere sahip olduklarını gösterdi, bu hücrelere statokistler adı verildi..

Statokistler taşlara benzer yapılar içerir, buna nişasta dolu oldukları için amiloplast denir. Yoğun şekilde paketlenmiş amiloplastlar, köklerin hemen ucuna yerleşir (Chen ve diğerleri, 1999, Sato ve diğerleri, 2017, Wolverton ve diğerleri, 2011).

Son hücresel ve moleküler biyoloji çalışmalarından, kök jeotropisini düzenleyen mekanizma anlayışı geliştirilmiştir..

Bu işlemin, oksin adı verilen bir büyüme hormonunun taşınmasını gerektirdiği gösterilmiştir, adı geçen taşınan, polar oksin taşınması olarak bilinir (Chen ve arkadaşları, 1999, Sato ve arkadaşları, 2017)..

Bu, 1920'lerde Cholodny-Went modelinde tanımlanmıştır; bu, büyüme eğrilerinin, eşit olmayan bir oksin dağılımından kaynaklandığını ileri sürmektedir (Öpik ve Rolfe, 2005)..

Geotropizm kaynaklanıyor

Benzer bir mekanizma, bitkilerin gövdelerinde, hücrelerinin oksine farklı tepki göstermesiyle ortaya çıkar.

Kök sürgünlerinde lokal oksin konsantrasyonundaki artış hücre genişlemesini arttırır; tam tersi kök hücrelerin başına gelir (Morita, 2010; Taiz ve Zeiger, 2002).

Oksin'e karşı olan duyarlılık, Darwin'in, köklerin ve köklerin yerçekimine zıt bir şekilde tepki verdiğini gösteren orijinal gözlemini açıklamaya yardımcı olur. Hem köklerde hem de saplarda, oksin alt tarafta yerçekimine doğru birikir.

Fark, kök hücrelerin kök hücrelere zıt yollardan tepki vermesidir (Chen ve diğerleri, 1999, Masson ve diğerleri, 2002)..

Köklerde, hücre genişlemesi alt tarafta inhibe edilir ve yerçekimine doğru eğrilik oluşur (pozitif yerçekimi).

Köklerde, oksin ayrıca alt tarafta birikir, ancak hücre genişlemesi artar ve kökün yerçekimine ters yönde eğriliği ile sonuçlanır (negatif gravitropizm) (Hangarter, 1997; Morita, 2010; Zeiger, 2002).

referanslar

  1. Chen, R., Rosen, E. ve Masson, P.H. (1999). Yüksek Bitkilerde Gravitropizm. Bitki Fizyolojisi, 120, 343-350.
  2. Ge, L. ve Chen, R. (2016). Bitki köklerinde negatif gravitropizm. Doğa Bitkileri, 155, 17-20.
  3. Hangarter, R.P. (1997). Yerçekimi, ışık ve bitki şekli. Bitki, Hücre ve Çevre, 20, 796-800.
  4. Masson, P.H., Tasaka, M., Morita, M.T., Guan, C., Chen, R., Masson, P.H., ... Chen, R. (2002). Arabidopsis thaliana: Kök ve Vur Gravitropizmin İncelenmesi İçin Bir Model (s. 1-24).
  5. Morita, M. T. (2010). Gravitropizmde Yönlü Yerçekimi Algılama. Bitki Biyolojisinin Yıllık Değerlendirmesi, 61, 705-720.
  6. Öpik, H. ve Rolfe, S. (2005). Çiçekli Bitkilerin Fizyolojisi. (C. U., Ed.) (4. basım).
  7. Sato, E.M., Hijazi, H., Bennett, M.J., Vissenberg, K., & Swarup, R. (2017). Kök gravitropik sinyaline dair yeni görüşler. Deneysel Botanik Dergisi, 66 (8), 2155-2165.
  8. Taiz, L. ve Zeiger, E. (2002). Bitki Fizyolojisi (3. baskı). Sinauer Associates.
  9. Toyota, M. ve Gilroy, S. (2013). Gravitropizm ve bitkilerde mekanik sinyalleşme. Amerikan Botanik Dergisi, 100 (1), 111-125.
  10. Wolverton, C., Paya, A.M., ve Toska, J. (2011). Arabidopsis pgm-1 mutantında kök kapağı açısı ve gravitropik cevaplama oranı ayrılmaz. Fizyoloji Plantarum, 141, 373-382.