Реакция на стресс от тепла и холода

У каждого организма есть оптимальный температурный диапазон, в котором может происходить здоровый рост и физиологическое функционирование. В конце этого диапазона будет минимальная и максимальная температура, которая прерывает биологические процессы.

Когда динамика окружающей среды выходит за пределы оптимального для данного вида предела, происходят изменения в метаболизме и функционировании & ndash; и это определяется как стресс. Растения реагируют на стресс, инициируя изменения в экспрессии генов, что приводит к корректировке метаболизма и развития растений, направленной на достижение состояния гомеостаза.

Растения поддерживают текучесть мембран при колебаниях температуры

Клеточные мембраны растений обычно являются одной из первых структур, на которые влияет изменение температуры окружающей среды. Эти мембраны в основном состоят из фосфолипидов, холестерина и белков, причем липидная часть состоит из длинных цепей ненасыщенных или насыщенных жирных кислот. Одна из основных стратегий, которую растения могут использовать при изменении температуры, – это изменение липидного компонента своих мембран. Как правило, растения снижают степень ненасыщенности мембранных липидов при высокой температуре и увеличивают ее при низкой температуре, поддерживая текучесть мембраны.

Белки теплового шока

Воздействие на растительную ткань или клетки внезапного высокотемпературного стресса приводит к временной экспрессии белков теплового шока (HSP). Они выполняют важные физиологические функции в качестве молекулярных шаперонов, предотвращают агрегацию денатурированных белков или способствуют ренатурации агрегированных белковых молекул.

Стоматальная проводимость

Повышение температуры выше обычного среднего диапазона влияет на фотосинтетическую активность и физиологию устьиц растений. При повышении температуры растения закрывают устьица, чтобы снизить проводимость устьиц и потерю воды из-за транспирации.

Накопление растворенных веществ в клетках растений

Чрезвычайно низкие температуры могут снизить водопоглощение растений из-за низкого водного потенциала, что приводит к обезвоживанию. Многие растения регулируют свой осмотический потенциал и поддерживают содержание воды за счет накопления растворенных веществ, таких как сахар & ndash; сахароза, глюкоза и фруктоза в их клетках. Такое накопление растворенных веществ может также замедлить замерзание воды в тканях за счет снижения точки замерзания.