Жароустойчивость растений. 

  На тепловой стресс растения реагируют быстрой индуктивной адаптацией. Молекулярный механизм приспособления цитоплазмы к жаре основан прежде всего на конформационных изменениях и стабилизации структуры белков.

Сочетание прочности и гибкости позволяет им поддерживать структуру и функциональную активность в крайних условиях. Так же быстро происходят сдвиги температурного оптимума активности важнейших ферментов. Благодаря этому у устойчивых растений высокая скорость ресинтеза белка и стабильные мембраны. После прекращения жары репарация обеспечивается в первую очередь генетическими системами. Для этого у растений существуют механизмы защиты ДНК (так, она частично выводится из активного состояния путем блокирования гистонами и стрессовыми белками).
Устойчивость растений к экстремальным температурам тесно связана с их оводненностью. Резкое повышение температуры до повреждающих значений приводит к обезвоживанию тканей. Например, при действии температуры 45 °С содержание воды в семядольных листьях огурца (Cucumis sativus) уже через сутки снижается вдвое, сопровождаясь изменениями фракционного состава воды. Так, при действии высокой закаливающей температуры (40 °С) в листьях томата (Lycopersicon) содержание свободной воды уменьшается, а связанной — увеличивается. Таким образом, при закаливании снижение подвижности воды способствует повышению устойчивости растения. Однако некоторое количество подвижных форм воды растение сохраняет для обеспечения транспирации и метаболизма. Разные экологические группы растений содержат неодинаковое количество такой воды: покрытосеменные ксерофиты — 18 — 20, а мезофиты — 35 — 50 % (П.А. Генкель, 1982).
У устойчивых к жаре растений существенно изменяется липидный состав мембран: накапливаются нейтральные липиды, богатые энергией вещества и фосфолипиды, количественные соотношения которых определяют мембранную проницаемость. Для оптимального функционирования мембран при высоких температурах важно увеличение в составе липидов доли насыщенных жирных кислот. Они влияют на текучесть мембран, имеющую важное значение для осуществления в клетке катализа, транспорта, рецепции и других функций.

Поэтому у жароустойчивых растений изменяется либо число двойных связей в молекулах жирных кислот, либо число типов жирных кислот, включаемых в фосфолипиды. Чем меньше двойных связей, тем выше может быть температура, при которой сохраняется необходимая вязкость мембран. В слишком жидком липидном бислое липидная фаза мембран менее упорядочена, что может приводить к дезинтеграции структуры мембран и инактивации мембранно-связанных ферментов.
Жаростойкие растения отличаются высокой вязкостью цитоплазмы и содержанием специальных защитных веществ (слизи, соли, органические кислоты), препятствующих ее свертыванию и нейтрализующих токсичные продукты гидролиза. Имеет значение состав и состояние белков в клетке. По Д. Левитту, при быстром тепловом воздействии изменяется конформация макромолекул: частичное развертывание белков, а потом свертывание в более термостабильную форму, обогащенную более прочными при высокой температуре гидрофобными связями. При долговременных адаптациях к высокой температуре изменяются число и тип слабых взаимодействий: синтезируются более термостабильные белки, у которых за счет уменьшения водородных связей (ослабляемых при повышении температуры) увеличено число гидрофобных взаимодействий. В результате белок принимает одну из энергетически выгодных конформаций, делающую молекулу более термоустойчивой. Большое значение в формировании жаростойкости принадлежит также белкам теплового шока.
При экстремально высоких температурах и засухе в растительных организмах существенно перестраивается гормональная система: увеличивается содержание ингибиторов роста (АБК и этилена) и уменьшается содержание его активаторов (ауксина, гиб- береллина, цитокинина). В целом к жаре и засухе растения адаптируются путем последовательной перестройки метаболизма, в результате чего интенсивность процессов синтеза и гидролиза устанавливается на более низком уровне. Чем выше устойчивость вида или сорта, тем выше этот уровень и тем быстрее происходит адаптация. 

Еще по теме Жароустойчивость растений. :

1. РАСТЕНИЯ-ЧАСЫ, РАСТЕНИЯ-СИНОПТИКИ
2. Продукты хвойных растений Живица — ценнейший продукт хвойных растений
3. География растений
4. «ПЛАЧУЩИЕ» РАСТЕНИЯ
5. ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ
6. «Кровожадные» растения
7. РАСТЕНИЯ-ПИОНЕРЫ
8. 1. Стимуляторы роста растений.
9. ВЫСШИЕ РАСТЕНИЯ
10. Закладка и сушка растений.
11. Комнатные растения
12. РАСТЕНИЯ- «НЯНЬКИ »
13. КОЭВОЛЮЦИЯ НАСЕКОМЫХ И РАСТЕНИЙ
14. ЭКОЛОГИЯ ВОДНЫХ РАСТЕНИЙ
15. Глава 5. ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
16. Глава 4 ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ
17. ОТРАВЛЕНИЯ ЯДОВИТЫМИ РАСТЕНИЯМИ
18. Зависимость растений от животных.
19. Признаки популяций растений
20. Биология древесных растений