Respuestas al estrés por calor y frío

Cada organismo tiene un rango de temperatura óptimo dentro del cual puede ocurrir un crecimiento y un funcionamiento fisiológico saludables. En los extremos de este rango, habrá una temperatura mínima y máxima que interrumpe los procesos biológicos.

Cuando la dinámica ambiental cae fuera del límite óptimo para una especie determinada, se producen cambios en el metabolismo y en el funcionamiento– y esto se define como estrés. Las plantas responden al estrés iniciando cambios en la expresión génica, lo que conduce a ajustes en el metabolismo y en el desarrollo de las plantas con el objetivo de lograr un estado de homeostasis.

Las plantas mantienen la fluidez de la membrana durante las fluctuaciones de temperatura

Las membranas celulares en las plantas son generalmente una de las primeras estructuras que se ven afectadas por un cambio en la temperatura ambiente. Estas membranas están constituidas principalmente por fosfolípidos, colesterol y proteínas, y la parte lipídica que comprende largas cadenas de ácidos grasos insaturados o saturados. Una de las principales estrategias que las plantas pueden adoptar ante un cambio de temperatura, es alterar el componente lipídico de sus membranas. Generalmente, las plantas disminuirán el grado de insaturación de los lípidos de la membrana a altas temperaturas, y lo aumentarán a bajas temperaturas, manteniendo la fluidez de la membrana.

Las proteínas de choque térmico

La exposición del tejido o células vegetales a un estrés repentino por altas temperaturas da lugar a la expresión transitoria de proteínas de choque térmico (PCT). Realizan funciones fisiológicas esenciales como chaperonas moleculares, previenen la agregación de proteínas desnaturalizadas o promueven la renaturalización de moléculas de las proteínas agregadas.

La conductancia estomática

El aumento de la temperatura por encima del rango promedio típico afecta a la actividad fotosintética y a la fisiología de los estomas de las plantas. A medida que aumenta la temperatura, las plantas cerrarán sus estomas para reducir la conductancia estomática y la pérdida de agua debido a la transpiración.

La acumulación de soluto dentro de las células vegetales

Las temperaturas extremadamente bajas pueden reducir la absorción de agua por las plantas debido al bajo potencial de agua, lo que conduce a la deshidratación. Muchas plantas regulan su potencial osmótico y mantienen el contenido de agua a través de la acumulación de solutos como azúcares – sacarosa, glucosa y fructosa, dentro de sus células. Esta acumulación de solutos también puede retrasar la congelación de agua en el tejido al disminuir el punto de congelación.