Respostas ao Stress do Calor e do Frio

Cada organismo tem uma faixa de temperatura ideal dentro da qual o crescimento saudável e o funcionamento fisiológico podem ocorrer. No final desta faixa, há uma temperatura mínima e máxima que interrompe processos biológicos.

Quando a dinâmica ambiental sai do limite ideal para uma determinada espécie, ocorrem alterações no metabolismo e funcionamento – e isso é definido como stress. As plantas respondem ao stress iniciando alterações na expressão genética – levando a ajustes no metabolismo e desenvolvimento das plantas visando alcançar um estado de homeostase.

As plantas mantêm fluidez de membrana durante flutuações de temperatura

As membranas celulares nas plantas são geralmente uma das primeiras estruturas que são afetadas por uma mudança na temperatura ambiental. Essas membranas são constituídas principalmente por fosfolípidos, colesterol e proteínas, com a porção lipídica composta por longas cadeias de ácidos gordos insaturados ou saturados. Uma das principais estratégias que as plantas podem adoptar sob mudanças de temperatura é alterar o componente lipídico das suas membranas. Normalmente, as plantas diminuirão o grau de insaturação de lípidos membranares a altas temperaturas, e aumentam-no a baixas temperaturas, mantendo a fluidez da membrana.

Proteínas de Choque Térmico

A exposição do tecido ou células vegetais ao stress súbito de altas temperaturas resulta na expressão transitória de proteínas de choque térmico (HSPs). Elas executam funções fisiológicas essenciais como chaperonas moleculares, previnem a agregação de proteínas desnaturadas, ou promovem a renaturação de moléculas de proteínas agregadas.

Condutância Estomatal

O aumento da temperatura acima da gama típica média impacta a atividade fotossintética e a fisiologia estomatal das plantas. À medida que a temperatura sobe, as plantas fecharão os seus estomas para reduzir a condutância estomatal e a perda de água devido à transpiração.

Acumulação de soluto dentro de células vegetais

Temperaturas extremamente baixas podem reduzir a absorção de água pelas plantas devido ao baixo potencial hídrico, levando à desidratação. Muitas plantas regulam o seu potencial osmótico e mantêm o teor de água através da acumulação de solutos como açúcares – sacarose, glicose e frutose, dentro das suas células. Essa acumulação de solutos também pode atrasar o congelamento da água no tecido, diminuindo o ponto de congelamento.