36.6: Реакция на стресс от тепла и холода
Каждый организм имеет оптимальный температурный диапазон, в пределах которого может происходить здоровый рост и физиологическое функционирование. В конце этого диапазона будет минимальная и максимальная температура, которая прерывает биологические процессы.
Когда экологическая динамика выпадают из оптимального предела для данного вида, происходят изменения в метаболизме и функционировании – и это определяется как стресс. Растения реагируют на стресс, инициируя изменения в экспрессии генов - что приводит к корректировке метаболизма растений и развития, направленных на достижение состояния гомеостаза.
Растения поддерживают мембранную текучесть во время колебаний температуры
Клеточные мембраны в растениях, как правило, одна из первых структур, которые страдают от изменения температуры окружающей среды. Эти мембраны в основном представляют собой фосфолипиды, холестерин и белки, при этом липидная часть состоит из длинных цепей ненасыщенных или насыщенных жирных кислот. Одна из основных стратегий, которые растения могут принять при изменении температуры, заключается в изменении липидного компонента их мембран. Как правило, растения снижают степень ненасыщения мембранных липидов при высокой температуре, и увеличивают его при низкой температуре, сохраняя текучесть мембраны.
Белки теплового шока
Воздействие растительной ткани или клеток на внезапный высокотамо температурный стресс приводит к преходящему выражению теплошоковых белков (HSPs). Они выполняют основные физиологические функции молекулярных сопровождающие, предотвращают агрегацию денатурированных белков или способствуют ренатурации агрегированных белковых молекул.
Стоматальная проводимость
Повышение температуры выше типичного среднего диапазона влияет на фотосинтетической активности и стоматальной физиологии растений. По мере повышения температуры растения закрывают стомату, чтобы уменьшить стомататальную проводимость и потерю воды из-за транспирации.
Solute накопление в клетках растений
Чрезвычайно низкие температуры могут уменьшить поглощение воды растениями из-за низкого потенциала воды, что приводит к обезвоживанию. Многие растения регулируют свой осмотический потенциал и поддерживать содержание воды за счет накопления растворов, таких как сахар - сахароза, глюкоза и фруктоза, в их клетках. Это накопление растворов может также задержать замораживание воды в ткани, уменьшая точку замерзания.
