Вырабатывают ли растения тепло?

Джабал

Вырабатывают ли растения тепло?

Многие растения (например, розы, пальмы) можно защитить от мороза зимой, если защитить их соответствующим покрытием, которое можно купить в садовых магазинах. Вырабатывают ли растения какое-либо тепло, которое можно удержать внутри с помощью этой «одежды»?

Гордон Густафсон

Некоторые производят довольно много, например, Skunk Cabbage и Voodoo Lily . Последний может даже поддерживать температуру на 15 градусов по Цельсию выше окружающей среды. Это довольно хорошая статья об экзотермических установках.

Дж. Массер

Сенаторское дерево во Флориде производило тепло. Он сгорел дотла от внутреннего сгорания.

Эми

Клеточное дыхание у растений немного отличается от дыхания других эукариот, потому что цепь переноса электронов содержит дополнительный фермент, называемый альтернативной оксидазой (АОГ). AOX преждевременно забирает часть электронов с пути - в основном энергия используется для выработки тепла вместо АТФ.

Точное назначение АОХ в растениях до сих пор неясно. Растения будут производить больше AOX в ответ на холод, ранение и окислительный стресс. Нам известно по крайней мере одно растение (скунсовая капуста), которое использует этот путь для выработки тепла, достаточного для таяния снега. Эта ссылка дает довольно хороший обзор.

Восточная скунсовая капуста, тающая дыру в снегу.

(AOX дорог моему сердцу, так как мои первые 3 года работы в лаборатории были потрачены на изучение этого гена <3)

Пошпау

Это интересно @Amy. Почему вы говорите, что точное назначение АОХ неясно? Вы имеете в виду, что неясно, что делает AOX, или непонятно, почему он это делает?

Рори М

@Amy Часть тающего снега действительно захватывающая, +1

Эми

@poshpaws то, что делает AOX, довольно хорошо понятно, но «почему» не совсем ясно. Когда электрон-транспортная цепь преобразует энергию в тепло, она скорее «теряется», чем делает что-то полезное — производит АТФ. Это может быть связано с тем, что, поскольку растения не могут убежать от своих проблем (температура, раны от насекомых и другие вещи, которые приводят к активным формам кислорода), им нужен дополнительный способ справиться с окислительным стрессом, который другие организмы никогда не разрабатывали.

Рик Смит-Унна

Я всегда думал, что цель АОХ (помимо нагревания) заключалась в том, чтобы поглотить электроны, чтобы помочь уменьшить фотоингибирование, точно так же, как фотодыхание.

Всегда в замешательстве

Этот путь дыхания также называют дыханием, устойчивым к цианиду!

Рори М

Растения будут постоянно дышать, что является экзотермическим процессом. Поэтому растения будут производить небольшое количество тепла. Однако защита от мороза может быть больше результатом гораздо меньшего конвекционного потока покрытия по сравнению с атмосферой, а не уменьшением любой теплопроводности, производимой растением.

Держите растение подальше от ветра, «одевая его», это снизит уровень транспирации, когда устьица открыты. Я бы очень осторожно предположил, что, поскольку вода обладает очень высокой удельной теплоемкостью, наличие большего объема воды внутри растения помогло бы сохранить любое тепло, производимое дыханием. Однако это полностью мои предположения.

Майкл Кун

Снег также является хорошим изолятором, и эти «шубы» могут отражать этот эффект. См. здесь некоторые измерения разницы температур: snailstales.blogspot.com/2010/02/…

пользователь132

«Снег также является хорошим изолятором» — именно так работают иглу.

Чарли Бог

У некоторых растений есть митохондриальные пути, которые выделяют тепло. Вот почему скунсовую капусту можно увидеть торчащей из-под снега в конце зимы/начале весны. Вот обзор: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1744-7909.2010.01004.x/pdf

С. Альбано

Эти и другие растения используют путь устойчивости к цианиду . Это короткий путь в цепи переноса электронов, который позволяет растению производить дополнительное тепло за счет того, что эти электроны не используются для производства АТФ. (Этот путь называется устойчивым к цианиду, потому что он обеспечивает альтернативный путь для захвата электронов. Вместо того, чтобы быстро убивать клетку из-за образования свободных радикалов, она медленно голодает из-за недостатка АТФ.)

Абэ

Да, дыхание экзотермическое, и растения (как и все живые существа) дышат.

Я думаю, что эффект покрытия растения больше связан с уменьшением потерь явного тепла (например, прямая передача тепла от растения к воздуху), а не со скрытой потерей тепла (через испарение).

Крышка эффективно уменьшает смешивание воздуха возле завода (и ближе к температуре поверхности земли) со свободной атмосферой (ближе к температуре, сообщаемой метеорологом).