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36.6: 冷热应激反应
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冷热应激反应
 
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36.6: 冷热应激反应

每个生物体都有一个最佳的温度范围,在其中可以发生健康的生长和生理功能。在这个范围的末端,将有一个最低和最高温度,中断生物过程。

当环境动力学从给定物种的最佳极限消失时,新陈代谢和功能发生变化,这被定义为压力。植物通过启动基因表达的变化来响应压力,导致植物代谢和发育的调整,旨在达到平衡状态。

植物在温度波动期间保持膜流动性

植物中的细胞膜通常是受环境温度变化影响的第一批结构之一。这些膜主要构成磷脂、胆固醇和蛋白质,脂质部分由不饱和脂肪酸或饱和脂肪酸的长链组成。植物在温度变化下可以采取的主要策略之一是改变其膜的脂质成分。通常,植物会降低高温下膜脂质的不饱和程度,并在低温下增加膜脂质,保持膜的流动性。

热休克蛋白

植物组织或细胞突然暴露于高温应力中,导致热休克蛋白(HSPs)的短暂表达。它们作为分子伴护,防止变性蛋白质的聚集,或促进聚合蛋白分子的重新饱和,执行基本的生理功能。

口腔电导

温度高于典型平均范围升高对植物的光合作用活性和口腔生理学有影响。随着温度的升高,植物将关闭其石质,以减少口腔传导和因蒸腾造成的水损失。

植物细胞内的溶质积累

极低的温度会降低植物的吸水量,因为水潜力低,导致脱水。许多植物通过糖(如蔗糖、葡萄糖和果糖)在细胞内积累蔗糖,调节其渗透潜力并保持含水量。这种溶解物的积累还可以通过减少冻结点来延缓组织中的水冻结。


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