为何不同的植物可以忍受不同程度的低温?
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植物具有一定的耐寒作用,在某个范围内,它们是能承受得住寒冷的。它们虽然不怕冷,但是冷到一定的温度下还是不行的。一般种子植物生长活动的最低温度是0摄氏度。每到冬天,有些地区千里冰封,大地上几乎找不到红花绿叶。但在此时,你也能找到一些不怕冷的“英雄好汉”。
在我国青藏高原上,就有一种叫雪莲的植物。它生长在海拔5000米高处,能对着皑皑白雪开出紫红色的鲜花。阿尔泰山的银莲花,能在零下10摄氏度的环境下,从很厚的雪缝中出生长。有些松柏类植物,能抵御零下30摄氏度至零下40摄氏度的低温。在西伯利亚有一种植物,能在零下46摄氏度的低温下开花。在自然条件下,它们算是不怕冷的“英雄”了。俄罗斯科学家用人工控制方法,把白桦树放在逐步降温的环境里,它竟能耐得住零下195摄氏度的低温。看了,世界上还真有冻不死的“好汉”。
在我国青藏高原上,就有一种叫雪莲的植物。它生长在海拔5000米高处,能对着皑皑白雪开出紫红色的鲜花。阿尔泰山的银莲花,能在零下10摄氏度的环境下,从很厚的雪缝中出生长。有些松柏类植物,能抵御零下30摄氏度至零下40摄氏度的低温。在西伯利亚有一种植物,能在零下46摄氏度的低温下开花。在自然条件下,它们算是不怕冷的“英雄”了。俄罗斯科学家用人工控制方法,把白桦树放在逐步降温的环境里,它竟能耐得住零下195摄氏度的低温。看了,世界上还真有冻不死的“好汉”。
浩深
2024-12-10 广告
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不同的植物人可以忍受不同程度的温度。有的植物是耐寒的,有的植物。是可以在零下几十度都可以生存的。有的则是零下几度或者是十几度都可以生存。每种植物的耐寒程度是不一样的。所以说,各种温度,各种地方都有不同的植物生长。
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这个就是跟遗传因素有关系的呀,有的植物他就是适应在温暖的地方生长,特别是现在温室里的花朵,还有些植物,他就一直在严寒地方生长的像仙人掌,他习惯了在沙漠中生长,他就不习惯多水了,多水了,它就会腐烂了。
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一来每种植物的品种都不一样,抗寒抗药特性都不一样。有的品种经过好几代人工干预的培育一部分优良基因肯定得到延伸。能适应各种极端条件下生存的植物可是一大研究放向。
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百度百科
原来耐寒植物长这样00:46
耐寒植物
科普中国 | 本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目审核
审阅专家 张岩
耐寒植物指的是在寒冷环境下依然可以维持正常生命活动的植物。常见的银杏、白桦、松树的都属于耐寒植物。被人们称作“岁寒三友”的松、竹、梅即使在零下四五十摄氏度的温度下也不会冻坏。
中文名
耐寒植物
举例
银杏、白桦、松树
特点
耐寒
分布
低温寒冷环境
学科
生物
快速
导航
原理低温影响研究意义植物种类极地植物
简介
自然界中,有一些植物是不怕严寒侵袭的,这就是耐寒植物。被人们称作“岁寒三友”的松、竹、梅即使在零下四五十摄氏度的温度下也不会冻坏。此外像娇嫩的白菜,要在-150℃才会结冰,萝卜等可以经受-20℃的温度而不结冰。[1]
原理
植物对低温的应激是一个复杂的过程,包括低温信号的感受、信号转导和转录调控等阶段。低温时,质膜流动性降低,细胞可以通过质膜上的钙离子通透性通道、组氨酸激酶、受体激酶和磷酸酯酶等各种感受器而感知低温,并通过不同的信号传导途径最终激活相关基因表达。已发现的植物体内具有抗冻作用的物质主要有抗冻蛋白、脯氨酸、SOD等,这些物质起到抑制冰晶生成、维持渗透压平衡及抗氧化等相关作用,最终达到维持细胞膜系统稳定性和酶活性的目的,从而增强了植物在低温下的耐受性。
植物体内的水分有普通水和结合水两种。所谓“结合水”,仅仅看其化学组成,和普通水没有太大的区别,只是普通水的分子排列顺序相对凌乱,可以到处流动,而结合水的分子却在植物组织周围排列得十分整齐,和植物组织亲密地“结合”在一起。令人难以相信的是,化学家发现,其实结合水的性质和普通水的区别很大,比如普通水在摄氏零度就开始结冰,但结合水却比普通水的结冰温度低得多。寒冷的冬天,植物体内减少的只是普通水,而结合水的量却保持不变,这样结合水所占的比例反而提高了。由于结合水的结冰温度要比摄氏零度低得多,因此耐寒植物当然就可以在严冬中傲视冰霜了。[2]
低温影响
冷害引起的植物损伤首先发生在细胞膜系统。冷冻造成的脱水现象导致膜系统损伤。低温引起植物胞外或胞内结冰,由于胞外空间冰点较高且有一些杂质作为冰核,所以胞外先于胞内形成冰晶。冰晶溶液比液态溶液的水势低得多,并且温度越低水势差值越大,因而胞内的水分通过质膜流出,导致细胞严重脱水。脱水会对细胞造成严重伤害,包括膜结构的改变和功能的丧失。脱水后升温,原生质迅速膨胀而裂解 ;脂分子双层被破坏,部分膜脂疏水头部聚在一起形成直径 2nm的六角锥形结构;在经低温驯化的原生质体中,可以观察到膜片跳跃现象,可能是由于质膜与其他细胞膜,尤其叶绿体被膜融合而引起。由于低温诱导而产生的过氧化物也能损伤膜结构,胞外形成的冰晶刺伤细胞壁或细胞膜引起细胞的破裂。这些均使质膜失去渗透反应能力。低温还会使温度敏感的蛋白质变性,冷敏感水稻细胞液泡膜 ATP酶等酶活性降低,而质膜ATP 酶活性变化小。
也就是低温会造成细胞内冰晶形成和生长、渗透势的改变及低温直接导致的细胞活性降低,进而使植物细胞膜结构受损、部分蛋白失活,影响到细胞正常的生理功能,甚至造成细胞的破裂死亡,影响了植物的生长发育或导致植物死亡
原来耐寒植物长这样00:46
耐寒植物
科普中国 | 本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目审核
审阅专家 张岩
耐寒植物指的是在寒冷环境下依然可以维持正常生命活动的植物。常见的银杏、白桦、松树的都属于耐寒植物。被人们称作“岁寒三友”的松、竹、梅即使在零下四五十摄氏度的温度下也不会冻坏。
中文名
耐寒植物
举例
银杏、白桦、松树
特点
耐寒
分布
低温寒冷环境
学科
生物
快速
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原理低温影响研究意义植物种类极地植物
简介
自然界中,有一些植物是不怕严寒侵袭的,这就是耐寒植物。被人们称作“岁寒三友”的松、竹、梅即使在零下四五十摄氏度的温度下也不会冻坏。此外像娇嫩的白菜,要在-150℃才会结冰,萝卜等可以经受-20℃的温度而不结冰。[1]
原理
植物对低温的应激是一个复杂的过程,包括低温信号的感受、信号转导和转录调控等阶段。低温时,质膜流动性降低,细胞可以通过质膜上的钙离子通透性通道、组氨酸激酶、受体激酶和磷酸酯酶等各种感受器而感知低温,并通过不同的信号传导途径最终激活相关基因表达。已发现的植物体内具有抗冻作用的物质主要有抗冻蛋白、脯氨酸、SOD等,这些物质起到抑制冰晶生成、维持渗透压平衡及抗氧化等相关作用,最终达到维持细胞膜系统稳定性和酶活性的目的,从而增强了植物在低温下的耐受性。
植物体内的水分有普通水和结合水两种。所谓“结合水”,仅仅看其化学组成,和普通水没有太大的区别,只是普通水的分子排列顺序相对凌乱,可以到处流动,而结合水的分子却在植物组织周围排列得十分整齐,和植物组织亲密地“结合”在一起。令人难以相信的是,化学家发现,其实结合水的性质和普通水的区别很大,比如普通水在摄氏零度就开始结冰,但结合水却比普通水的结冰温度低得多。寒冷的冬天,植物体内减少的只是普通水,而结合水的量却保持不变,这样结合水所占的比例反而提高了。由于结合水的结冰温度要比摄氏零度低得多,因此耐寒植物当然就可以在严冬中傲视冰霜了。[2]
低温影响
冷害引起的植物损伤首先发生在细胞膜系统。冷冻造成的脱水现象导致膜系统损伤。低温引起植物胞外或胞内结冰,由于胞外空间冰点较高且有一些杂质作为冰核,所以胞外先于胞内形成冰晶。冰晶溶液比液态溶液的水势低得多,并且温度越低水势差值越大,因而胞内的水分通过质膜流出,导致细胞严重脱水。脱水会对细胞造成严重伤害,包括膜结构的改变和功能的丧失。脱水后升温,原生质迅速膨胀而裂解 ;脂分子双层被破坏,部分膜脂疏水头部聚在一起形成直径 2nm的六角锥形结构;在经低温驯化的原生质体中,可以观察到膜片跳跃现象,可能是由于质膜与其他细胞膜,尤其叶绿体被膜融合而引起。由于低温诱导而产生的过氧化物也能损伤膜结构,胞外形成的冰晶刺伤细胞壁或细胞膜引起细胞的破裂。这些均使质膜失去渗透反应能力。低温还会使温度敏感的蛋白质变性,冷敏感水稻细胞液泡膜 ATP酶等酶活性降低,而质膜ATP 酶活性变化小。
也就是低温会造成细胞内冰晶形成和生长、渗透势的改变及低温直接导致的细胞活性降低,进而使植物细胞膜结构受损、部分蛋白失活,影响到细胞正常的生理功能,甚至造成细胞的破裂死亡,影响了植物的生长发育或导致植物死亡
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