Термостресс и термонарушения клеток растений

Оценить
(1 голос)

Тепловой стресс — необычная для организма нагрузка, вызывающая в нем характерную общую реакцию. При термострессе цитоплазма сначала отвечает быстрым усилением метаболизма. Резко интенсифицируется дыхание, что отражает попытку исправить появившиеся дефекты и создать предпосылки для приспособления к новой ситуации. Если этот результат не достигается, возможности клетки истощаются и она гибнет. Если температура переходит критическую точку, клеточные структуры могут повреждаться, и протопласт быстро отмирает. Так внезапная гибель клеток происходит, например, в заморозки. Но повреждения могут возникать и постепенно. Отдельные функции все сильнее угнетаются, нарушаются, что приводит к разбалансировке процессов жизнедеятельности и гибели клеток.

К температуре очень чувствительны слабые связи макромолекул (водородные, ионные, гидрофобные, вандерваальсовы). От них зависят третичная и четвертичная структуры белка, надмолекулярные связи его в мембранах, структура нуклеиновых кислот, ноды, поэтому температура сильно влияет на метаболический аппарат клеток. Для клетки эти связи очень важны, так как придают биологическим структурам лабильность и способность быстро изменяться под действием разных агентов. Различные типы этих взаимодействий неодинаково реагируют на повышение и понижение температуры, поэтому влияние ее на систему со слабыми связями частично зависит от того, какие из них играют в данном случае главную роль.

Для многих внутриклеточных структур (белков, нуклеиновых кислот и др.) важно сохранение определенного уровня их кон- формационной гибкости, которая, например, определяет степень устойчивости макромолекул к температурной денатурации. Кон- формационная гибкость возрастает с повышением температуры и понижается при ее падении. Поэтому эволюционно выработанные адаптации поддерживают соответствие между температурой существования организма и конформационной гибкостью макромолекул (она не должна быть ни избыточной, ни недостаточной) (JI. Г. Косулина и др., 1993).

Различные жизненные процессы растений неодинаково чувствительны к неоптимальной температуре (рис. 7.16). Довольно быстро повреждаются хлоропласты, нарушается фотосинтез. А при нарушении дыхания заметно падает интенсивность движения цитоплазмы, которая зависит от энергоснабжения клетки. Дыхание как источник энергии очень важно в адаптации организмов к условиям среды. Повреждающие температуры вызывают у неустойчивых растений прогрессирующее уменьшение интенсивности поглощения кислорода и снижение эффективности дыхания. У поврежденных холодом или жарой растений уровень дыхания сильно колеблется и часто остается повышенным и после возвращения температуры к умеренным показателям.

В конечной стадии термонарушений утрачивается полупроницаемость мембран, разрушаются клеточные структуры (особенно активно тилакоиды пластид) и клеточный сок выходит в межклетники.

Действие на растения низких температур
Множество факторов, губительно действующих на растения при отрицательных температурах
Мороз может сильно нарушать структуру мембран
Возможны тангентальные трещины и отслойки коры
В растении повышается осмотическое давление, наступает йодный дефицит

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

© 2017 www.eco-rasteniya.ru. Все права защищены.