Действия на растения низкой температуры

холода или мороза, соответствующих генотипу растений и проявляющихся на разных уровнях организации растительного организма от молекулярного до организменного
Холодоустойчивость – способность теплолюбивых растений переносить действие низких положительных температур.
Растения, которые не повреждаются и не снижают своей продуктивности при температуре от 0 до +10°С называются холодостойкими

C.1

выходит из клетки)

Активация Н+-АТФазы

К+ снова входит в клетку

Вода поглощается клеткой

Повреждение восстанавливается

Потеря Са2+ мембранами (ниже пороговой величины)

Возрастание количества Са2+ в цитоплазме

Ослабление мембранных структур

Изменение функций мембранно-связанных энзимов

Н+-АТФаза ингибируется

Фосфолипаза стимулируется

Усиливается деградация мембранных липидов

Утечка ионов увеличивается

Повреждение необратимо

C.2

СТРЕСС

Деградация липидов

Нарушение гидрофобных липид-белковых взаимодействий, денатурация белка, потеря функциональной активности

Нарушение барьерных свойств мембран (инактивация системы активного транспорта, вымывание K+ и сахаров)

Деформация клеток и их структур

Утрата эластичности плазмалеммы, - нарушение компартментации энзимов и субстратов

ПОВРЕЖДЕНИЯ КЛЕТОК У ЗАКАЛЕННЫХ К МОРОЗУ РАСТЕНИЙ ОБРАТИМЫ, У НЕЗАКАЛЕННЫХ – ПРИВОДЯТ К ГИБЕЛИ

C.3

замерзания
повреждения механической природы (разрыв мембран)
всегда летально

- наблюдается во всех растениях зимой
результат медленного замерзания
вызывает повреждения, редко гибель

- вблизи меристематических тканей
- оказывает наименее повреждающее действие

C.4

от воздействия путем перехода в состояние покоя.
Обезвоженные ткани, например, семена, споры грибов, могут сохраняться при температуре около абсолютного нуля (-273°С).

Второй этап
Возникновение физиологических и биохимических приспособлений в ходе естественного закаливания в осенний период
Закаливание происходит на свету в 2 фазы:
1 при низких положительных температурах,
2 в условиях отрицательных температур-медленное охлаждение

C.5

белок, содержащий билиновый хромофор.

Фитохром участвует в рецепции изменений освещенности, активирует гены, которые кодируют белки, связанные с переходом в состояние покоя у растений.

Фитохром существует в двух формах: поглощающей красный свет при 660 нанометрах (Фк) и поглощающей дальний красный свет при 730 нанометрах (Фдк).

C.6

чешуи, молодые листья и осевые части внутри почек накапливают АБК и фенольные ингибиторы роста.
Прекращается деятельность камбия и феллогена. Клетки ксилемной паренхимы, находящиеся вблизи сосудов, врастают в них через поры и образуют тиллы, закупоривающие сосуд. В тиллах происходит отложение крахмала, солей кальция и смолистых веществ.

C.7

закаливания в осенний период
Закаливание происходит на свету в 2 фазы:
1 при низких положительных температурах (+5-0 °C),
2 в условиях отрицательных температур-медленное охлаждение

C.8

температуре
(по Скулачеву, 1998)

RCOOH, RCOO- – жирная кислота и ее анион
АН – дыхательный субстрат
А – продукт дыхания

C.9

белки – Plant Mitochondrial Uncoupling Proteins - PUMP

и других совместимых осмолитов
Изменение состава мембранных липидов и увеличение текучести мембран
Ограничение роста внеклеточного льда и синтез антифризных белков
Синтез стрессовых белков холодового ответа.

C.11

COR-белки холодового ответа, промоторы которых имеют одинаковый регуляторный элемент CRT/DRE, с которым связывается трансфактор CBF1, запускающий экспрессию всех COR-генов.

Основную роль в транспорте свободной воды из клеток к местам внеклеточного образования льда играют мембраны. Высокая проницаемость мембран при замораживании обеспечивается увеличением содержания ненасыщенных жирных кислот.
2) повышение устойчивости клетки к обезвоживанию. Водоудерживающие силы увеличиваются за счет криопротекторов. Закаленные клетки не повреждаются концентрированным клеточным соком, т.к. в этот период они находятся в химически инертном состоянии.

C.12

состояниях

1 – крахмальное зерно, 2 – цитоплазма, 3 – хлоропласт, 4 – липидная капля, 5 – вакуоль, 6 - митохондрия

C.13

– крахмальное зерно, 2 – грана, 3 – тилакоид, 4 – липидная капля

C.14