Влияние температуры. Градуальные реакции

Вы находитесь: Влияние температуры

Скорость большинства химических процессов неуклонно возрастает с повышением температуры.

Температурный коэффициент Q10 показывает, во сколько раз увеличивается скорость реакции при повышении температуры на 10° по сравнению с первоначальной: Q1o для большинства химических (и в том числе ферментативных) реакций равно по меньшей мере. Тогда как для физических процессов, таких как диффузия или фотохимические реакции, Q1o составляет около 1,1 или 1,2. У растений, выращиваемых при температурах от 0 до 30 °С, с повышением температуры постепенно увеличивается скорость вытягивания и Q10 равно около 2,0 или больше (рис. 12.21). По неизвестным нам причинам температурные оптимумы для разных растений очень сильно различаются, и это указывает на то, что какой-то фундаментальный биохимический процесс у них обладает различной чувствительностью к температуре. В зоне выше оптимума абсолютная скорость роста у всех растений снижается, иногда очень резко. Для большей части растений этот оптимум лежит в области от 28 до 32 °С.

Мы не знаем, почему большинство растений повреждается температурами выше примерно 30 °С, хотя ферменты или органеллы, выделенные из растений, при таких температурах обычно не повреждаются. Одно из возможных объяснений состоит в том, что мембраны клеток или их органелл чувствительны к изменениям температуры из-за плавления или затвердевания жирных кислот в фосфолипидах. Известно, что растения при более низких температурах синтезируют больше ненасыщенных жиров с соответственно более низкой температурой плавления.

Обратное явление наблюдается при высоких температурах. Другая возможность состоит в том, что при повышенных температурах какие-то материалы, необходимые для роста, очень быстро разрушаются или не образуются в нужном количестве. У многих организмов имеются гены 'чувствительности к температуре'. У плесневого гриба Neurospora ген, ответственный за образование витамина В2 (рибофлавина), хорошо функционирует при низких температурах, но не действует нормально при более высоких. Поэтому при 35 °С гриб должен непременно получать рибофлавин извне, тогда как при 25 °С он может расти и в отсутствие этого вещества. Подобным образом дело могло бы обстоять с другими витаминами, аминокислотами или гормонами у высших растений. Если это так, то, зная химическую основу индуцированного температурой замедления роста при супраоптимальных температурах, можно было бы улучшить рост путем внесения нужных веществ.