Tinh chiu han

A. PHẦN MỞ ĐẦU

Thực vật chỉ có thể sống được trong một ranh giới xác định của nhiệt độ môi trường, ngoài giới hạn này có khả năng gây bất lợi cho thực vật. Tùy theo giống, loài mà mức độ tác hại khác nhau: một số bị chết, một số bị thương, nhưng cũng có một số không bị ảnh hưởng gì. Khả năng của thực vật ngăn ngừa tổn thương khi bị tác động bất lợi của nhiệt độ môi trường gọi là tính chịu nhiệt.
Khả năng thích nghi của thực đối với sự biến đổi của nhiệt độ môi trường là rất đa dạng. Bằng cách biến đổi hình thái giải phẫu hoặc trao đổi chất…thực vật có thể tránh được điều kiện nhiệt độ bất lợi. Trong đó phản ứng ở cấp độ tế bào của thực vật đối với sự thay đổi nhiệt độ môi trường có ý nghĩa rất quan trọng. Phản ứng đó được thể hiện rất rõ trong cơ chế đảm bảo sự bền vững hóa lí của hệ keo nguyên sinh chất, cơ chế điều tiết độ lỏng của các loại màng tế bào và cơ chế quang hợp của thực vật C4 và thực vật CAM.














B. PHẦN NỘI DUNG

I. Tính chịu nhiệt của thực vật
Tính chịu nhiệt của thực vật được chia làm 2 loại: Tính chịu nhiệt độ cao (Tính chịu nóng) và tính chịu nhiệt độ thấp (Tính chịu rét và chịu băng giá).
1. Tính chịu nóng
Tính chịu nóng là khả năng thực vật chịu được khả năng đốt nóng. Khả năng thích nghi của thực vật đối với nhiệt độ cao phụ thuộc vào đặc điểm di truyền, pha sinh trưởng-phát triển của các loài, các giống cây: Thực vật ở phía bắc thì chịu nhiệt kém hơn những thực vật xích đạo. Đa số các loài thực vật bị hư hại ở nhiệt độ 35-40oC, tuy nhiên vẫn có những loài chịu được nhiệt độ cao, đặc biệt là những thực vật sa mạc ( ví dụ: Euphorbia chịu được tới 60oC).
Nhiệt độ cao có tác động hủy diệt đối với cơ thể, vì nhiệt độ cao có thể gây ra những hiện tượng sau:
Kết tủa và biến tính protein, enzim.
Tế bào thực vật cạn bị mất nước nhanh và rơi vào tình trạng hạn sinh lí.
Cấu trúc tế bào bị phá hoại dẫn đến sự giảm sút quang hợp, ngưng trệ sinh trưởng-phát triển, năng suất giảm, thậm chí cây bị chết cục bộ hay toàn bộ cơ thể.
Trao đổi chất rối loạn, tích lũy nhiều sản phẩm trung gian độc hại đối với tế bào như NH3, peroxyt, aldehit…
Hô hấp trở nên vô hiệu về mặt năng lượng: Sự gắn kết giữa quá trình oxi hóa nguyên liệu hô hấp và phosphoril hóa bị phá hoại, năng lượng giải phóng ra không được tích lũy vào ATP mà được giải phóng dưới dạng nhiệt làm nóng cơ thể
Thực vật đã có những thích nghi khác nhau để chống lại tác động của nhiệt độ cao như sau :
Thoát hơi nước để hạ thấp nhiệt độ (Phản ứng ở mức độ cơ thể). Thực vật có hệ rễ phát triển mạnh và đâm sâu vào lòng đất đảm bảo cung cấp đủ nước cho cây thoát hơi nước với cường độ cao khi bị nóng. Ví dụ như ở dưa hấu, nhiệt độ của lá thường thấp hơn nhiệt độ môi trường 1-2oC.
Phản ứng ở mức tế bào: Chịu nóng cao nhờ sức bền vững của hệ keo nguyên sinh chất, điều tiết độ lỏng của màng tế bào hoặc điều tiết quá trình trao đổi chất (Chu trình C4 ở thực vật C4 và thực vật CAM).
Phản ứng ở mức độ hóa sinh: Cơ sở hóa sinh của tính chịu nóng là khả năng khử độc cao và phục hồi nhanh chóng những hư hại sau khi nhiệt độ cao ngừng tác động. Đặc biệt sự xuất hiện của các protein stress đặc hiệu, đồng thời giảm hàm lượng những protein được hình thành ở điều kiện bình thường. Các protein shock nhiệt (HSPs-heat shock proteins) liên kết với DNA của chất nhiễm sắc, nhờ vậy bộ gen được bảo vệ, tế bào duy trì được sức đề kháng đối với nhiệt độ cao. Sau khi shock nhiệt đi qua thì DNA được giải phóng và hoạt động bình thường. Protein shock còn có tác dụng ổn định màng sinh chất, hạn chế sự gia tăng tính thấm của màng. Ngoài các protein gây sốc, trong bộ gen còn có mã hoá chương trình liên quan với sự thử thách stress. Khi bị stress, trong tế bào tăng cường tổng hợp hydrocacbon và các aminoacid như proline có thể tăng khả năng giữ nước và gia tăng áp suất thẩm thấu nội bào. Nhờ vậy, tế bào chất được ổn định, và cấu trúc của tế bào không bị hư hại trong thời gian nhiệt độ cao tác động.
2. Tính chịu nhiệt độ thấp
Có hai mức chịu nhiệt độ thấp của thực vật: Tính chịu rét (chống chịu với nhiệt