Когда столбик термометра резко падает, а потом так же быстро ползет вверх, для посадок в огороде или декоративных растений в саду наступают тяжелые времена. Людмила Воронина, доктор биологических наук и сотрудник кафедры агрохимии и биохимии растений МГУ, объяснила, что именно происходит внутри стеблей и листьев в такие моменты. Оказывается, ткани повреждаются не только в пик мороза, но и тогда, когда солнце начинает припекать после холодов.
Что происходит внутри клетки, когда становится холодно
Как только на улице холодает, внутри растения запускаются процессы, которые со временем становятся необратимыми. Первым делом меняется состояние цитоплазмы. В обычном режиме она жидкая, но на холоде густеет и становится вязкой. Из-за этого все обменные процессы в клетке начинают тормозить. Если же температура падает до критических значений, вода, которая содержится в растении, превращается в лед.
Людмила Воронина говорит об этом так: "Растительная клетка становится более вязкой. И в случае более сильных заморозков может происходить и замораживание влаги в растительной клетке."
Как лед ломает клетки и портит белок
Если морозы затягиваются, ледяные кристаллы начинают расти везде: и между клетками, и прямо внутри них. Это чистая физика — лед занимает больше места, чем вода, поэтому клеточные мембраны просто рвутся. Но самое опасное начинается в момент оттепели. Когда лед тает, вода возвращается в жидкое состояние рывками и неравномерно, что окончательно добивает живую ткань.
К чему приводит сильное промерзание
- Клеточные оболочки лопаются из-за того, что замерзшая вода расширяется и давит на них изнутри.
- Белковые соединения разрушаются (происходит денатурация), и клетка перестает функционировать.
- Проводящие каналы, по которым ходят соки, перестают работать из-за слишком резкого перехода к теплу.
По словам биолога, денатурация белка — это точка невозврата. Если белок разрушился, растение уже не оживет, как бы мы ни пытались его выходить после зимы.
"Кристаллы образуются не только в растительной клетке, но и внутри клетки, и при оттаивании процесс происходит как бы обратный: уже начинается оттаивание не в межмембранном пространстве, а как бы в самих клетках. И может происходить при сильных заморозках даже денатурация белка, что ведёт уже к гибели клетки", — уточнила Людмила Воронина.
Часто задаваемые вопросы
При оттаивании ледяные кристаллы, образовавшиеся внутри клеток, начинают менять объем, что при нарушенной структуре белков приводит к окончательной гибели клеточной ткани.
Она становится более вязкой, из-за чего замедляется движение веществ внутри клетки и нарушается нормальный метаболизм растения.