Jedne rośliny obumierają po pierwszych przymrozkach inne dalej kwitną i nawet owocują, głównie zielne. Jak to jest? Otóż, niskie temperatury obniżają tempo reakcji chemicznych, uniemożliwiają pracę enzymów, mróz powoduje zmianę fazy lipidów błonowych przez co błony tracą swoja funkcje, ochrona jest wzrost udziałów nienasyconych kwasów tłuszczowych, które mają niższą temperaturę zestalania do nasyconych. Zimno powoduje otwarcie kanałów jonowych i utratę jonów Ca, zamarzająca woda rozrywa komórki, gdyż lód ma większą objętośc od ciekłej wody. Obrona to zwiększenie ciśnienia osmotycznego, czyli wzrost stężenia jonów w komórce, jony uwalniane są z wakuoli do cytozolu, rośnie cisnienie osmotyczne wody i spada temperatura zamarzania-ciekła woda potrzebna jest do reakcji enzymatycznych. Niskie temperatury porażają pracę enzymów metabolizmu podstawowego u roślin ciepłolubnych i rośliny obumierają, mrozoodporne mają 4 mechanizmy obronne:
ochrona mechaniczna-są albo otulone liśćmi, podziemne pędy chroni gleba i ściółka, niektóre rosliny górskie stref tropikalnych zamykają rozety liściowe, chroniąc pąki i kwiaty. U drzew i krzewów oraz zielnych roślin dwuliściennych korek stanowi warstwę izolacyjną, martwe liscie pokrywają pączki, a wrażliwe organy jak liście sa usuwane. Opadłe liście stanowią izolacje podziemnych części rosliny, podobnie jak obumarłe częsci nadziemne, cebule, kłacza, korzenie, podziemne bulwy są chronione glebą, ściółka, nadziemnymi obumarłymi częsciami roslin
Ochrona chemiczna-większe stężenie osmotyczne obniża temp. zamarzania, jony gromadzą się w wakuoli i rośnie ciśnienie osmotyczne w komórce, rośnie stężenie jonów co obniża temperaturę zamarzania jej soku (sok wakuoli to wodny roztwór soli, białek, polioli, barwników roślinnych, materiałów zapasowych itd.), woda ucieka do przestrzeni międzytkankowej i tam zamarza, a w komórkach rośnie stężenie jonów i obniża się temp zamarzania, enzymy potrzebujące ciekłej wody do pracy mogą pracować, poza tym zamarzająca woda ma większą objętość i rozsadziłaby komórki, woda gromadzi się i zamarza pod pokrywą paka lub pod łupina nasienną, są białka AFP obniżające zamarzanie wody. Białka AFP są apoplastach wiąża się z kryształkami lodu nie pozwalając wytworzyć sie dużym kryształkom, które uszkodziłyby komórki i obniżają temperaturę zamarzania roztworu, w którym się znajdują, najwięcej ich maja świerki Picea sp. wystepuja one u roślin należących do zimnych stref klimatycznych. Także cytozol dzięki jonom, które przenikaja do niego z wakuoli podnosi swoje cisnienie osmotyczne obniżając temperaturę zamarzania. Właściwie zmiana cisnienia osmotycznego komórki, obecność białek AFP i usuwanie wody z komórki na zewnątrz celem zwiększenia ciśnienia osmotycznego to są kwalifikowane jako 3 różne spoosby. Zwiększenie stosunku nienasyconych kwasów tluszczowych do nasyconych pozwala zachować płynnośc błon komórkowych i wewnątrzkomórkowych.
Zima rośnie też sztywność ścian komórkowych przez większe stężenie celulozy i chemiceluloz by zamarznięta w przestrzeniach międzykomórkowych woda nie zmiażdżyła komórek.
Zwykle takie odwodnienie komórek też nie jest obojętne, dodatkowo zamarznięcie wody w przestrzeni międzykomórkowej daje spadek potencjału wody w komórkach powoduje przemieszczenie wody na zewnątrz, woda potrzebna jest do reakcji biochemicznych, a szybkie rozmarzanie powoduje napływ wody do komórek, wzrost cisnienia powoduje mechaniczne uszkodzenie, mróz jest korzystny tylko dla nasion potrzebujących wernalizacji, ale dorosłe rosliny potrafia sobie z nim radzić.
Dodaj komentarz