Фізіологічна адаптація до зміни температури

Адаптація до екcтремальної температури

Значні зміни температури (на 20°С або більше) викликають тимчасову зупинку росту, після якої відновлюється нормальний експоненційний ріст зі швидкістю, яка відповідає цій температурі. Сильне пониження температури може негайно визвати втрату життєздатності, ймовірно через порушення барєрних функцій мембрани і втрати розчинних речовин. Проникність мембрани може також порушуватися при раптовому підвищенні температури. У організмів, які пристосовані до перебування в високотемпературних умовах, білки і мембранні системи здатні нормально функціонувати в цих умовах. У деяких термофільних мікроорганізмів при дуже високій температурі (> 80°С) ймовірно порушується протонний потенціал на мембрані внаслідок підвищення її проникності для протонів. Висока температура, крім впливу на структуру мембрани, викликає денатурацію білків, безпосередньо впливаючи тим самим на метаболізм.

Як правило, підвищення температури викликає в клітинах два основних ефекти. По-перше, підвищується ступінь плинності ліпідного бішару мембрани, який в кінці кінців може стати проникним для іонів; виникаючий при такому стані мембрани витік іонів призводить до пониження ефективності іонного гомеостазу та перетворення енергії. Для підтримання відносно постійною в'язкості мембрани при різних температурах у більшості бактерій відбуваються зміни її ліпідного складу. При низькій температурі необхідна ступінь плинності мембрани забезпечується включенням в ліпіди коротколанцюгових жирних кислот і ненасичених жирних кислот. При підвищенні температури в мембрану включаються більш насичені довголанцюгові жирні кислоти. У деяких організмів мембрана містить замість ненасичених жирних кислот, жирні кислоти з розгалуженим ланцюгом, оскільки вони також перешкоджають щільній упаковці ліпідннх ланцюгів, яка знижує степінь плинності мембрани. Зміни в ліпідному складі зазвичай не вимагають синтезу нових ферментів, так як активність ферментів біосинтезу фосфоліпідів регулюється температурою. У термофільних архей стабільність мембран забезпечується тим, що вони містять ліпіди з простими ефірними зв'язками, яккі значно більше стабільні при високій температурі, ніж ліпідні з складноефірними зв'язками.

Другий еффект, викликаний підвищенням температури, ─ це зростання активності ферментних систем. Верхня межа цього ефекту визначається природною стабільністю кожного ферменту; зрештою підйом температури веде до денатурації білка і втрати ферментативної активності. Багато термофільних бактерій володіють ферментами, які стійкі до нагрівання.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Важливий механізм адаптації до стресу полягає в зміні зкспрессіі генів	\|	У відповідь на зрушення температуризмінюється характер зкспрессіі генів

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.006 сек.