Bitkiler Nasıl Büyür?
Hayvan hücrelerinin aksine, bitki hücreleri sert hücre duvarlarıyla çevrilidir. Ancak buna rağmen büyümeyi ve çoğalmayı başarırlar. Peki nasıl?
Bitki hücrelerini çevreleyen duvarların üç ana bileşeni vardır: selüloz, hemiselüloz ve pektin. Selüloz molekülleri, betonarme duvarların içindeki demir çubuklar gibidir. Yapıya sağlamlık kazandıran temel bileşenlerdir. Hemiselüloz, selüloz moleküllerini birbirine bağlayarak sağlamlığı pekiştirir. Pektin ise tüm yapıyı bir arada tutar.
Hücre duvarlarının ana bileşenleri selüloz (kahverengi), hemiselüloz (soluk pembe) ve pektin (mor) molekülleridir. Ayrıca hücre duvarlarında proteinler (kırmızı) ve iyonlar (yeşil) da bulunur.
Bitki hücrelerinin büyümesinde oksin adlı bir hormonun rol aldığı biliniyor. Adını Yunancada “büyümek” anlamına gelen auxein kelimesinden alan bu molekül, hücrelerin büyümesinde rol oynayan diğer moleküllerin üretilmesini sağlayan genleri aktifleştirir. Meyvelerin, tohumların ve köklerin gelişiminden dalların filizlenmesine ve yaprakların oluşumuna kadar bitkilerdeki büyüme süreçlerinin tamamında aktif rol alır.
Oksin hormonunun büyümeyi nasıl tetiklediğini açıklamak için öne sürülmüş kuramlardan biri, oksinin hücreleri daha asidik hâle getirdiğini söyler. Zaten oksinin üretilmesini tetiklediği maddeler de asitliği artırır. Bu kurama göre oksin hormonunun neden olduğu asitlik artışı, hücre duvarını oluşturan bileşenler arasındaki bağları zayıflatarak hücrenin büyümesini kolaylaştırır.
Yakın zamanlara kadar oksin hormonunun ne şekilde asitliği artırdığı bilinmiyordu. Ancak Riverside’daki Kaliforniya Üniversitesinden Prof Dr. Zhenbiao Yang ve öğrencileri, Nature’da yayımladıkları çalışmada, sürecin detaylarını çözdüklerini ve bu sırada oksinin yeni bir işlevini daha keşfettiklerini açıkladılar.
Araştırmacılar, oksinin hücre duvarının içine proton pompalanmasını tetikleyerek hücre duvarındaki asitliği artırdığını keşfettiler. Ortamın asitliğinin artması ise selüloz ve hemiselüloz molekülleri arasındaki bağları kıran ekspansin proteininin aktifleşmesini sağlıyor.
Hücre duvarına proton pompalanması aynı zamanda hücreye su girişini ve böylece hücre içindeki basıncın artmasını da sağlıyor. Hücre duvarı yeteri kadar yumuşadığı ve iç basınç yeteri kadar yükseldiği zaman hücre şişmeye başlıyor.
