ження температури зі швидкістю 0,5-1 В° С/год призводить до утворення кристалів льоду насамперед у межклеточніках і спочатку не викликають загибелі клітин. Однак наслідки цього процесу можуть бути згубними для клітини. Освіта льоду в протопластів клітини, як правило, відбувається при швидкому зниженні температури. Відбувається коагуляція білків протоплазми, кристалами що утворився в цитозолі льоду пошкоджуються клітинні структури, клітини гинуть. Убиті морозом рослини після відтавання втрачають тургор, з їх м'ясистих тканин витікає вода. Умови і причини вимерзання рослин.
Утворений при повільному промерзанні в межклеточніках і клітинних стінках лід відтягує воду з клітин; клітинний сік стає концентрованим, змінюється рН середовища. Викристалізувався лід діє як сухе повітря, висушуючи клітини і сильно змінюючи їх осмотичні властивості. Крім того, цитоплазма піддається стиску кристалами льоду. Утворені кристали льоду витісняють повітря з межклеточніках, тому замерзлі листя стає прозорими.
Якщо льоду утворюється трохи і клітини не були механічно пошкоджені його кристалами, те при подальшому відтаванні такі рослини можуть зберегти життєздатність. Так, у листі капусти при температурі -5 ... -6 оС утворюється деяку кількість льоду в межклеточніках. Однак при подальшому повільному відтаванні межклеточніках заповнюються водою, яка поглинається клітинами, і листя повертаються в нормальний стан.
Однак клітини, тканини і рослини можуть загинути від морозу. Основними причинами загибелі клітин рослин при низьких негативних температурах і льодоутворенні є надмірне зневоднення клітин або механічний тиск, стиснення клітин кристалами льоду, шкідливу тонкі клітинні структури. Обидва ці фактора можуть діяти одночасно. Летальність дії морозу визначається декількома обставинами. Наслідки впливу низьких негативних температур залежать від оводненности тканин рослини. Насичені водою тканини легко пошкоджуються, сухі ж насіння можуть виносити глибокі низькі температури (До -196 В° С). Низький вміст води оберігає від утворення льоду в рослинах при проморожуванні. Різні рослини, їх клітини мають свій критичний межа зневоднення і стиснення, перевищення якого, а не тільки зниження температури призводить до їх загибелі.
Загибель клітин, тканин і рослин під дією морозів обумовлюється незворотними змінами, що відбуваються в протопластів клітин: його коагуляцією, денатурацією колоїдів протопласта, механічним тиском льоду, ушкоджувальним поверхневі структури цитоплазми, кристалами льоду, що порушують мембрани і проникаючими всередину клітини. Шкідливий вплив надає підвищення концентрації та зміна рН клітинного соку, супроводжуючі зневоднення клітин. p> Дія льоду, особливо при тривалому вплив низьких
температур, подібно з зневодненням клітин при посухи. Ознаками ушкодження клітин морозом є втрата ними тур-гора, інфільтрація межклеточніках водою і вихід іонів з клітин. Вихід іонів К + і Сахаров з клітин, мабуть, пов'язаний з пошкодженням мембранних систем їх активного транспорту. Пошкоджені рослини при переносі в тепле місце мають вигляд ошпарених, втрачають тургор, листя швидко буріють і засихають. При відтаванні морожених бульб картоплі, коренеплодів кормового і цукрового буряка вода легко випливає з тканин. Важливо відзначити, що стан переохолодження (без утворення льоду) рослини переносять без шкоди; при тих же температурах, але з утворенням льоду в тканинах рослини гинуть. p> Рослини по-різному реагують на утворення льоду в тканинах: бульби картоплі й жоржина швидко гинуть, капуста і цибулю переносять лише помірне промораживание, жито й пшениця витримують на рівні вузла кущіння морози до -15 ... -20 В° С. У стійких до морозу рослин є захисні механізми, в основі яких лежать певні фізико-хімічні зміни. Морозостійкі рослини мають пристосуваннями, що зменшують зневоднення клітин. При зниженні температури у таких рослин відзначаються підвищення вмісту Сахаров та інших речовин, захищають тканини (кріопротек-тори), це перш за все гідрофільні білки, моно- і олігос-харідов; зниження оводненности клітин; збільшення кількості полярних ліпідів і зниження насиченості їх жірнокіслот-них залишків; збільшення кількості захисних білків.
На ступінь морозостійкості рослин великий вплив мають цукру, регулятори росту та інші речовини, що утворюються в клітинах. У зимуючих рослинах у цитоплазмі накопичуються цукру, а вміст крохмалю знижується. Вплив саха-рів на підвищення морозостійкості рослин багатосторонньо. Накопичення Сахаров оберігає від замерзання великий обсяг внутрішньоклітинної води, помітно зменшує кількість утворюється льоду. p> Сахара захищають білкові сполуки від коагуляції при виморожування; вони утворюють гідрофільні зв'язку з білками цитоплазми, оберігаючи їх від можливої вЂ‹вЂ‹денатурації, підвищують осмотичний тиск і зменшують температуру замерзання цитозоля. У результаті накопичення Сахаров зміст прочносвязанной води збільшується, а вільної зменшується. Особливе ...
