Réponse au stress dû à la chaleur ou au froid

Chaque organisme a une plage de température optimale dans laquelle une croissance saine et un fonctionnement physiologique peuvent se produire. Aux extrémités de cette plage, il y a une température minimale et maximale qui interrompt les processus biologiques.

Lorsque la dynamique environnementale sort de la limite optimale pour une espèce donnée, il se produit des changements dans le métabolisme et le fonctionnement ; et cela est défini comme un stress. Les plantes réagissent au stress en initiant des changements dans l’expression des gènes, conduisant à des ajustements dans le métabolisme et le développement des plantes visant à atteindre un état d’homéostasie.

Les plantes maintiennent la fluidité de la membrane pendant les fluctuations de température

Les membranes cellulaires des plantes sont généralement l’une des premières structures qui sont affectées par une variation de la température ambiante. Ces membranes se composent principalement de phospholipides, de cholestérol et de protéines, avec la portion lipidique comprenant de longues chaînes d’acides gras insaturés ou saturés. L’une des principales stratégies que les plantes peuvent adopter en fonction du changement de température est de modifier la composante lipidique de leurs membranes. Typiquement, les plantes diminuent le degré d’insaturation des lipides membranaires à une température élevée et l’augmentent à basse température, maintenant la fluidité de la membrane.

Protéines de choc thermique

L’exposition des tissus végétaux ou des cellules au stress soudain d’une température élevée entraîne une expression transitoire des protéines de choc thermique (HSP). Elles remplissent des fonctions physiologiques essentielles en tant que chaperons moléculaires, empêchent l’agrégation des protéines dénaturées, ou favorisent la renaturation des molécules de protéines agrégées.

Conductance stomatique

L’augmentation de la température au-dessus de la plage moyenne caractéristique a des répercussions sur l’activité photosynthétique et la physiologie stomatique des plantes. À mesure que la température augmente, les plantes ferment leurs stomates pour réduire la conductance stomatique et la perte d’eau due à la transpiration.

Accumulation de solutés dans les cellules végétales

Des températures extrêmement basses peuvent réduire l’absorption de l’eau par les plantes en raison d’un faible potentiel hydrique, ce qui entraîne une déshydratation. De nombreuses plantes régulent leur potentiel osmotique et maintiennent leur teneur en eau grâce à l’accumulation de solutés comme les sucres saccharose, glucose et fructose, dans leurs cellules. Cette accumulation de solutés peut également retarder le gel de l’eau dans le tissu en diminuant le point de congélation.