|
|
KÖKLER
|
Köklerin seçiciliği |
|
Doğada çeşitli şekillerde bulunduğunu bildiğimiz
elementler, mineraller hakkındaki kimya bilgilerimizi
tekrar gözden geçirelim. Nerelerde bulunurlar,
hangi madde hangi sınıfa girer, aralarındaki
farklar nelerdir, hangisinin ne olduğunu anlamak
için ne gibi deneyler ya da gözlemler yapmak
gerekir, bu deneylerde kimyasal olarak mı,
yoksa fiziksel olarak mı daha hızlı sonuç
elde edilir? Sadece fiziksel olarak bakılacak
olsa bir masaya koyulan bu maddeler arasında
kolaylıkla doğru bir sıralama yapılabilir
mi? Renklerinden ya da şekillerinden mineraller
ayırt edilebilirler mi?
Bu soruları çoğaltmak mümkündür. Bunlara verilen
cevaplarsa aşağı yukarı aynı olacaktır. Eğer
bu konuda bir uzmanlaşma söz konusu değilse,
lise ve üniversite bilgilerinden arta kalanlarla
verilen üstün körü cevaplar kişiyi kesin bir
sonuca götürmeyecektir. Mineraller hakkındaki
bilgilerimizi sınamak için bu kez de insan
vücudundan örnekler verelim.
Vücudumuzda toplam olarak yaklaşık üç kilo
mineral vardır. Bunların bir kısmı organizmanın
sağlığı için mutlaka gereklidir ve hepsinin
vücutta bulunması gereken belirli miktarlar
vardır. Örneğin vücutta kalsiyum olmasa dişler
ve kemikler sertliğini kaybeder, demir olmayınca
hemoglobin de olmayacağından dokularımıza
oksijen ulaşamazdı. Potasyum ve sodyum olmasa
hücrelerimiz elektrik yükünü kaybeder ve hızla
yaşlanırdık.
|
| BİTKİLERİN
KULLANDIĞI ELEMENTLER |
| ELEMENT |
KAYNAK |
ELEMENTLERİN
BAŞLICA FONKSİYONLARI |
|
Mineralsiz Elementler
|
| Karbon
(C) |
Atmosfer |
Bütün
organik molekülün içinde |
| Oksijen
(O) |
Atmosfer |
Birçok
organik molekülün içinde |
| Hidrojen
(H) |
Toprak |
Birçok
organik molekülün içinde |
| Nitrojen
(N) |
Toprak |
Proteinler,
nükleik asitler ve benzerlerinin içinde |
Mineral Besinler Makro Besinler |
| Fosfor
(P) |
Toprak |
Nükleik
asitlerin, ATP, fosfolipidlerin içinde
Enzim aktivasyonu, su dengesi, demir dengesi |
| Potasyum
(K) |
Toprak |
Enzim
aktivasyonu, su dengesi, demir dengesi |
| Sülfür
(S) |
Toprak |
Proteinlerin
ve koenzimlerin içinde |
| Kalsiyum
(Ca) |
Toprak |
Cytoskeletonu,
zarları ve birçok enzimi etkiler; ikinci
mesajcı |
| Magnezyum
(Mg) |
Toprak |
Klorofilin
içine; birçok enzim için gereklidir; ribozomları
dengeler. |
Mikro Besinler |
| Demir
(Fe) |
Toprak |
Birçok
redox enzimi ve elektro taşıyıcıların
aktif bölümünün içinde; klorofil sentezi
için kullanılır. |
| Klorine
(Cl) |
Toprak |
Fotosentez;
demir dengesinin sağlanmasında kullanılır.
|
| Mangan
(Mn) |
Toprak |
Birçok
enzimi harekete geçirir. |
| Boron
(B) |
Toprak |
Karbonhidrat
iletimi için gerekli olabilir. |
| Çinko
(Zn) |
Toprak |
Enzim
aktivasyonu, auxin hormonu sentezi için
gerekir. |
| Bakır
(Cu) |
Toprak |
Birçok
redox enzimi ve elektro taşıyıcıların
aktif bölümünün içinde kullanılır |
| Molibden
(Mo) |
Toprak |
Nitrojen
sabitleştirme; nitrat azaltma için gereklidir. |
|
| Bu
tabloda bitkilerin ihtiyaçları olan elementler
ve bu elementlerin bitki tarafından nerelerden
alındığı ve nasıl kullanıldığı gösterilmektedir.
Bitkiler toprakta bulunan pek çok element
içinden sadece kendilerine gerekli olan bu16
elementi alırlar ve kullanırlar. İnsanların
okuduklarında dahi anlamakta zorlandıkarı
bu işlemlerin tümünü bitkiler Allah'ın ihlamı
sayesinde gerçekleştirmektedirler. |
İnsan vücudunda bulunan minerallerin aynısı
toprakta da bulunur. Bunların da hepsinin
oranları, görevleri ve toprakta bulunuş şekilleri
farklıdır ve bu minerallerden faydalanan pek
çok canlı vardır. Örneğin bitkilerde, kendileri
için gerekli olan elementleri topraktan kolaylıkla
alabilecek şekilde sistemler tasarlanmıştır.
Yapılarında yer alan elementlerin hepsinin
farklı kullanım alanları, dolayısıyla topraktan
alındıktan sonra gitmeleri gereken farklı
yerler vardır. Hepsinin görevi ayrıdır.
Bitkiler ihtiyaçları olan tüm mineral besinlerini
topraktan alırlar. Bu maddeler toprakta tek
olarak bulunmadığı için, bitki bunları iyon
olarak emer. Toprak çözeltisinde bulunan çok
sayıdaki inorganik iyon arasından bitkiler
sadece ihtiyaçları olan 13 tanesini alırlar.
Bitkiler, aslında bunlara toprakta bulundukları
yoğunluktan daha yüksek yoğunlukta ihtiyaç
duyarlar. Bu da gerçekte köklerin ne kadar
mükemmel bir toplama sistemine sahip olduklarını
gösterir. Öyle ki kökler, ihtiyaçları olan
iyonları kendi bünyelerindeki yüksek yoğunluğa
rağmen kök hücrelerinden geçirerek pompalarlar.1
Basınç sisteminin tersine işleyen bir şekilde
gerçekleşen bu pompalama işlemi oldukça zorlu
bir iştir. Bu nedenle pompalara yüksek enerji
sağlanması gereklidir. Sonuçta, istenilen
iyonları çeken ve istenmeyenleri geri iten
bir tanıyıcı sistem olması da zorunludur.
Bu da iyon pompalarının sadece basit birer
pompa olmadıklarını, iyonları seçme özelliğine
de sahip olduklarını göstermektedir. Ayrıca
bitkilerin topraktan seçilmiş iyonları emerek
kullanması, onların tüm canlılar için neden
değerli bir mineral besin kaynağı olduğunu
da açıklamaktadır. |
| |
Bir bitkinin sağlıklı olarak yaşayabilmesi
için nitrojen, potasyum, fosfor, kalsiyum,
magnezyum, sülfür gibi ana elementlere
ihtiyacı vardır. Bu maddelerin çoğunu
bitkiler topraktan direkt olarak temin
edebilirken azot için durum farklıdır.
Atmosferde %80lik bir orana sahip olan
bu gazı bitkiler havadan doğrudan alamazlar.
Ancak toprakta bulunan ve nitrojen bağlayan
bakterilerden bu ihtiyaçlarını karşılayabilirler.Diğer
elementler de sağlıklı gelişim için
gereklidir. Fakat bunlara oldukça az
miktarlarda ihtiyaç duyulur. Bu grup
demir, klor, bakır, manganez, çinko,
molibden ve bor içerir. Bu on üç gerekli
minerale ek olarak bitkiler karbon,
hidrojen ve oksijen gibi üç temel yapı
taşına da ihtiyaç duyarlar ve bunları
atmosferdeki karbondioksit, oksijen
ve sudan alırlar. Tüm bitkiler toplam
olarak bu 16 elemente ihtiyaç duyarlar.
|
|
Yukarıdaki tabloda detayları görülen
yeryüzündeki karbon ve azot çevriminin
en önemli elemanı kuşkusuz ki bitkilerdir.Havadaki
azot, insanlar ve hayvanlar tarafından
direkt olarak alınamaz.Bazı bitkilerde
yaşayan çeşitli bakteriler havadaki
azotu amonyağa ve amonyağı da nitrata
dönüştürürler.Bu maddeler daha sonra
bitkiler tarafından toprktan emilir.İnsanlar
ve hayvanlar da bitkileri yiyerek azot
ihtiyaçlarını karşılarlar.
|
|
Bu elementlerin yeteri kadar alınamaması ya
da fazla alınması durumunda bitkide çeşitli
eksiklikler ortaya çıkacaktır. Örneğin nitrojen,
topraktan fazla alınması durumunda yüksek
ısıda kolay kırılmaya ve güçsüz büyümeye sebep
olabilir, az alınması durumundaysa bitkilerde
sararma, kırmızılıkların ve morlukların oluşması,
az tomurcuklanma ve geç büyüme gibi sonuçlar
doğurabilir. Fosfor eksikliğindeyse, büyüme
yavaşlar, renk koyulaşır, bazı bitkilerdeki
yapraklarda kahverengileşme ve morarma oluşur,
yine tomurcuklanma azalır ve alttaki yapraklar
dökülür, çiçek açımı azalır. Körpe bitkilerin
gelişmesi ve tohumlanma için fosfor çok önemli
bir elementtir. Kısacası bitkilerin sağlıklı
büyümeleri için bu iyonların varlığı ve topraktan
gerektiği kadar alınmaları şarttır.2 |
Bitkiler
bu iyon seçici mekanizmaya sahip olmasalardı
ne olurdu? Topraktan sadece gerekenleri
değil de her türlü minerali alsalardı ya
da gereğinden daha az ya da fazla mineral
alsalardı neler olurdu? Hiç kuşkusuz ki
şu anda yeryüzünde bulunan kusursuz dengede
önemli bozulmalar meydana gelirdi.
|
| NOTLAR: |
 1.
William K. Purves, Gordon H. Orions, H.
Craig Heller, Life, The Science of Biology.
4th edition, Sinauer Associates, Inc.,
W.H. Freeman and Company, s. 724 |
2.www.sprl.umich.edu/GCL/paper_to_html/teeri2.html,
http://ag.arizona.edu/pubs/garden/mg/botany/micronutrient.html |
|
|
|
|
