Войти
Sc гемика типичной растительной клетки Циториз - это постоянное и непоправимое повреждение клеточной стенки после полного разрушения растительной клетки из-за потери внутреннего положительного давления (гидравлическое тургорное давление ). Положительное давление внутри растительной клетки необходимо для поддержания вертикальной структуры клеточной стенки. Десикация (относительное содержание воды менее или равное 10%), приводящее к коллапсу клетки, происходит, когда способность растительной клетки регулировать тургорное давление снижается из-за стресса окружающей среды. Вода продолжает диффундировать из ячейки после достижения точки нулевого тургорного давления, когда внутреннее давление в ячейке равно внешнему атмосферному давлению, создавая отрицательное давление внутри ячейки. Это отрицательное давление тянет центр ячейки внутрь до тех пор, пока клеточная стенка не перестанет выдерживать нагрузку. Внутреннее давление заставляет большую часть коллапса происходить в центральной области клетки, толкая органеллы в оставшейся цитоплазме к клеточным стенкам. В отличие от плазмолиза (явления, которое не встречается в природе), плазматическая мембрана сохраняет свои связи с клеточной стенкой как во время, так и после клеточного коллапса.
Циторизис растительных клеток можно вызвать в лабораторных условиях, если их поместить в гипертонический раствор, где размер растворенных веществ в растворе препятствует прохождению потока через поры в матрице клеточной стенки. Полиэтиленгликоль является примером растворенного вещества с высокой молекулярной массой, которое используется для индукции циторриза в экспериментальных условиях. Стрессовые факторы окружающей среды, которые могут приводить к возникновению циторриза в естественных условиях, включают интенсивную засуху, отрицательные температуры и патогены, такие как грибок рисовой отравы (Magnaporthe grisea).
Терпимость к высыханию способности клетки успешно регидратироваться без непоправимого повреждения клеточной стенки после тяжелого обезвоживания. Предотвращение повреждения клеток из-за метаболических, механических и окислительных стрессов, связанных с высыханием, - это препятствия, которые необходимо преодолеть, чтобы поддерживать устойчивость к высыханию. Многие механизмы, используемые для обеспечения устойчивости к засухе, также используются для устойчивости к высыханию, однако термины «устойчивость к высыханию» и «устойчивость к засухе» не следует менять местами, поскольку владение одним не обязательно коррелирует с владением другим. Высокая толерантность к высыханию - это черта, обычно наблюдаемая у мохообразных, включая группы растений роголистник, печеночник и мох, но в меньшей степени она также наблюдается у покрытосеменных растений. В совокупности эти растения известны как воскрешающие растения.
Многие воскрешающие растения используют конститутивные и индуцибельные механизмы для борьбы с засухой, а затем и более поздним стрессом высыхания. Защитные белки, такие как циклофилины, дегидрины и белки LEA, поддерживаются на уровне у устойчивых к высыханию видов, которые обычно наблюдаются только во время стресса засухи для чувствительных к высыханию видов, обеспечивая больший защитный буфер, поскольку активируются индуцибельные механизмы. Некоторые виды также непрерывно производят антоцианы и другие полифенолы. Повышение уровня гормона ABA обычно связано с активацией индуцибельных метаболических путей. Производство сахаров (преимущественно сахарозы ), альдегиддегидрогеназ, факторов теплового шока и других белков LEA усиливается после активации для дальнейшей стабилизации клеточных структур и функций. Состав структуры клеточной стенки изменяется для увеличения гибкости, поэтому складывание может происходить без непоправимого повреждения структуры клеточной стенки. Сахара используются в качестве заменителей воды, поддерживая водородные связи внутри клеточной мембраны. Фотосинтез прекращается, чтобы ограничить производство активных форм кислорода, и затем, в конечном итоге, весь метаболизм резко снижается, и клетка фактически становится бездействующей до регидратации.
