36.6: Isı ve Soğuk Stresine Yanıtlar
Her organizma, sağlıklı büyüme ve fizyolojik işleyişin meydana gelebileceği optimum bir sıcaklık aralığına sahiptir. Bu aralığın sonunda, biyolojik süreçleri kesintiye uğratan minimum ve maksimum sıcaklık olacaktır.
Çevresel dinamikler belirli bir tür için en uygun sınırdan düştüğünde, metabolizma ve işleyişinde değişiklikler meydana gelir – ve bu stres olarak tanımlanır. Bitkiler strese gen ekspresyonunda değişiklikler başlatarak yanıt verir - bitki metabolizmasında ve evostazı durumuna ulaşmayı amaçlayan gelişimde ayarlamalara yol açan.
Bitkiler sıcaklık dalgalanmaları sırasında membran akışkanlığını korur
Bitkilerdeki hücre zarları genellikle ortam sıcaklığındaki bir değişiklikten etkilenen ilk yapılardan biridir. Bu membranlar öncelikle fosfolipidler, kolesterol ve proteinler, lipid kısmı doymamış veya doymuş yağ asitleri uzun zincirleri oluşan oluşturmaktadır. Bitkilerin sıcaklık değişimi altında benimseyebileceği başlıca stratejilerden biri membranlarının lipid bileşenini değiştirmektir. Tipik olarak, bitkiler yüksek sıcaklık altında membran lipidlerin doygunluk derecesini azaltacak, ve düşük sıcaklık altında artırmak, membran akışkanlığını koruyarak.
Isı Şok Proteinleri
Bitki dokusunun veya hücrelerinan yüksek sıcaklık stresine maruz kalma, ısı şoku proteinlerinin (HSP) geçici olarak ekspresyonuna neden olur. Moleküler şaperon olarak temel fizyolojik işlevleri yerine getirirler, denatüre proteinlerin toplanmasını önlerler veya toplanan protein moleküllerinin renatürasyonunu desteklerler.
Stomatal iletkenlik
Tipik ortalama aralığının üzerindeki sıcaklık artışları bitkilerin fotosentetik aktivitesi ve stomatal fizyolojisi üzerinde etkiler. Sıcaklık arttıkça, bitkiler stomatal iletkenliği ve transpirasyon nedeniyle su kaybını azaltmak için stomamamalarını kapatacaklardır.
Bitki hücrelerinde çözünür birikimi
Son derece düşük sıcaklıklar, düşük su potansiyeli nedeniyle bitkiler tarafından su emilimini azaltabilir, dehidratasyona yol açan. Birçok bitki ozmotik potansiyelini düzenler ve şeker gibi çözünürlerin birikimi yoluyla su içeriğini korumak - sakaroz, glikoz, ve fruktoz, kendi hücrelerinde. Solutes bu birikimi de donma noktası azaltarak dokuda su donma geciktirebilir.