Bitkiler geceleri oksijen tüketir mi?
Bitkiler geceleri de hücresel solunum yapar ve bu süreçte oksijen tüketir. Gündüz solunum sürerken fotosentez de gerçekleşebilir; dışarıdan ölçülen gaz alışverişi, aynı anda işleyen bu iki sürecin toplam sonucudur.
Süreç ve temel mekanizma
1. Solunum neden hiç tamamen durmaz? Canlı bitki hücreleri, ürettikleri veya depoladıkları organik maddelerin enerjisini kullanılabilir ATP biçimine dönüştürür. Bu enerji; zarların iyon dengesini korumaya, protein üretimine, hücre onarımına ve büyümeye gider. Kök, gövde ve yaprak hücrelerinin çoğunda mitokondriler bulunur. Karanlık geldiğinde bu gereksinimler ortadan kalkmadığı için solunum yalnızca gündüze özgü bir olay değildir. Büyümekte olan dokuların enerji talebi özellikle yüksek olabilir. 2. Fotosentezle solunumun ayrımı Fotosentezin ışığa bağlı tepkimeleri, su moleküllerinden oksijen açığa çıkarır. Solunum ise organik maddelerden enerji elde edilirken oksijeni son elektron alıcısı olarak kullanır. İki olay birbirinin aynı yerde tersine işlemesi değildir; farklı organellerde ve çok sayıda basamakla yürür. Yeşil yaprağın gündüz oksijen vermesi, o yaprağın solunum yapmadığını göstermez. Fotosentez üretimi solunum tüketimini aştığı için net çıkış görülür. 3. Karanlıkta net alışveriş Işık yeterince azaldığında fotosentezin oksijen üretimi durur veya ölçülemeyecek kadar düşer; solunumun oksijen tüketimi görünür hâle gelir. Bitki çevresinden oksijen alırken karbondioksit verir. Bu, bitkinin gündüz yaptığı bütün kazanımı gece kaybettiği anlamına gelmez. Günlük karbon bilançosu, ışıkta kazanılan karbon ile gece ve gündüz boyunca solunumda kullanılan karbonun karşılaştırılmasıyla anlaşılır. Gece uzunluğu da toplam tüketimi etkiler.
Çevresel koşullar ve biyolojik sınırlar
4. Kökler de oksijene ihtiyaç duyar Kökler topraktan su ve mineral alırken aktif taşıma için enerji kullanır. Toprak gözeneklerindeki hava bu dokulara oksijen sağlayabilir. Gözeneklerin uzun süre suyla dolması, gazların yayılmasını yavaşlatır ve kökte oksijen yetersizliği oluşturabilir. Bu nedenle kök solunumunu yalnızca yaprakların hava alışverişiyle açıklamak eksik kalır. Su bitkileri ve sulak alan türlerinde hava iletim dokuları gibi farklı uyumlar görülebilir. 5. Sıcaklık ve bitki büyüklüğü Solunum hızı; sıcaklık, doku yaşı, mevcut şeker miktarı ve türün fizyolojisiyle değişir. Uygun aralık içinde sıcaklık yükselmesi enzimlerin etkinliğini artırabilir; aşırı sıcak ise dokulara zarar verir. Büyük ve etkin büyüyen bir bitkinin toplam tüketimi küçük bir fideninkinden farklıdır. Bu yüzden bütün bitkilere aynı gecelik oksijen rakamını vermek bilimsel değildir. Ölçüm yapılırken yaprak alanı, kütle ve ortam koşulları belirtilmelidir. 6. CAM bitkileri ve oda havası Bazı türler karbondioksiti gece alıp organik asitlerde depolar; bu CAM metabolizmasıdır. Gece karbondioksit alımı, karanlıkta fotosentezle oksijen üretildiğini göstermez. Solunum bu bitkilerde de devam eder. Bir odanın gaz bileşimi ise bitki sayısının yanında hacim, havalandırma ve diğer canlıların solunumuna bağlıdır. Bitkinin varlığından tek başına odanın oksijen düzeyi ya da insan sağlığı hakkında kesin sonuç çıkarılamaz. Gece ölçümü, bitkinin bütün yaşam döngüsündeki toplam oksijen katkısını tek başına göstermez; değerlendirme için aydınlık dönemin üretimi de aynı zaman ölçeğinde hesaba katılmalıdır.