Вплив температури. Градуальные реакції

Ви перебуваєте: Вплив температури

Швидкість більшості хімічних процесів неухильно зростає з підвищенням температури.

Температурний коефіцієнт Q10 показує, у скільки раз збільшується швидкість реакції при підвищенні температури на 10° у порівнянні з первісної: Q1o для більшості хімічних (і в тому числі ферментативних) реакцій рівно щонайменше. Тоді як для фізичних процесів, таких як дифузія або фотохімічні реакції, Q1o становить близько 1,1 або 1,2. У рослин, вирощуваних при температурах від 0 до 30 °С, з підвищенням температури поступово збільшується швидкість витягування й Q10 рівно близько 2,0 або більше (мал. 12.21). За невідомими нам причинами температурні оптимуми для різних рослин дуже сильно різняться, і це вказує на те, що якийсь фундаментальний біохімічний процес у них має різну чутливість до температури. У зоні вище оптимуму абсолютна швидкість росту у всіх рослин знижується, іноді дуже різко. Для більшої частини рослин цей оптимум лежить в області від 28 до 32 °С.

Ми не знаємо, чому більшість рослин ушкоджується температурами вище приблизно 30 °С, хоча ферменти або органеллы, виділені з рослин, при таких температурах звичайно не ушкоджуються. Одне з можливих пояснень полягає в тому, що мембрани кліток або їх органелл чутливі до змін температури через плавлення або затвердіння жирних кислот у фосфоліпідах. Відомо, що рослини при більш низьких температурах синтезують більше ненасичених жирів з відповідно більш низькою температурою плавлення.

Зворотне явище спостерігається при високих температурах. Інша можливість полягає в тому, що при підвищених температурах якісь матеріали, необхідні для росту, дуже швидко руйнуються або не утворюються в потрібній кількості. У багатьох організмів є гени 'чутливості до температури'. У цвілевого гриба Neurospora ген, відповідальний за утвір вітаміну В2 (рибофлавіну), добре функціонує при низьких температурах, але не діє нормально при більш високих. Тому при 35 °С гриб повинен неодмінно одержувати рибофлавін ззовні, тоді як при 25 °С він може рости й під час відсутності цієї речовини. Подібним чином справа могла б обстоять із іншими вітамінами, амінокислотами або гормонами у вищих рослин. Якщо це так, те, знаючи хімічну основу індукованого температурою вповільнення росту при супраоптимальных температурах, можна було б поліпшити ріст шляхом внесення потрібних речовин