Pytanie:
Czy rośliny wytwarzają ciepło?
jabal
2011-12-19 21:11:54 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Wiele roślin (np. róże, palmy) można chronić przed mrozem w okresie zimowym, używając odpowiedniego płaszcza, który można kupić w sklepach ogrodniczych. Czy rośliny wytwarzają ciepło, które można utrzymać w środku za pomocą tych „ubrań”?

Niektóre produkują całkiem sporo, jak Skunk Cabbage i [Voodoo Lily] (http://www.emsb.qc.ca/laurenhill/science/thermogenic.html). Ten ostatni może nawet wytrzymać temperatury powyżej 15 stopni Celsjusza powyżej otoczenia. [To jest dość dobry artykuł o egzotermicznych roślinach] (http://srel.uga.edu/ecoviews/ecoview021230.htm)
Drzewo senatora na Florydzie wytwarzało ciepło. Spalił się do ziemi od spalania wewnętrznego.
Cztery odpowiedzi:
#1
+44
Amy
2011-12-22 05:10:31 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Oddychanie komórkowe u roślin jest nieco inne niż u innych eukariotów, ponieważ łańcuch transportu elektronów zawiera dodatkowy enzym zwany alternatywną oksydazą (AOX). AOX przedwcześnie usuwa ze ścieżki niektóre elektrony - zasadniczo energia jest używana do wytwarzania ciepła zamiast ATP.

Dokładny cel AOX w roślinach jest nadal niejasny. Rośliny wytwarzają więcej AOX w odpowiedzi na zimno, zranienia i stres oksydacyjny. Znamy co najmniej jedną roślinę (kapusta skunks), która wykorzystuje tę ścieżkę do wytworzenia wystarczającej ilości ciepła do stopienia śniegu. Ten link daje całkiem dobry przegląd.

Eastern skunk cabbage melting a hole through the snow.

(AOX jest mi drogi, odkąd pierwsze 3 lata pracy w laboratorium spędziłem na badaniu tego genu <3)

To ciekawe @Amy. Dlaczego mówisz, że dokładny cel AOX jest niejasny? Czy masz na myśli to, że nie jest jasne, co robi AOX, czy też nie jest jasne, dlaczego to robi?
@Amy Część topniejącego śniegu jest naprawdę fascynująca, +1
@poshpaws, co robi AOX, jest dość dobrze zrozumiałe, ale „dlaczego” nie jest do końca jasne. Kiedy łańcuch transportu elektronów przekształca energię w ciepło, jest raczej „tracony” niż robi coś pożytecznego - wytwarza ATP. Może tak być, ponieważ ponieważ rośliny nie mogą uciec przed swoimi problemami (temperatura, rany spowodowane przez owady i inne rzeczy, które prowadzą do reaktywnych form tlenu), potrzebują dodatkowego sposobu radzenia sobie ze stresem oksydacyjnym, którego inne organizmy nigdy nie rozwinęły.
Zawsze myślałem, że celem AOX (poza ogrzewaniem) jest użycie pochłaniacza elektronów, aby pomóc zmniejszyć fotoinhibicję, tak samo jak fotooddychanie.
Ta droga oddychania nazywana jest również oddychaniem odpornym na cyjanki!
#2
+15
Rory M
2011-12-19 21:38:39 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Rośliny będą stale oddychać, co jest procesem egzotermicznym. Dlatego rośliny będą wytwarzać niewielką ilość ciepła. Ochrona przed mrozem może być jednak bardziej wynikiem znacznie mniejszego prądu konwekcyjnego płaszcza w porównaniu z atmosferą, niż ograniczania jakiegokolwiek odprowadzania ciepła wytwarzanego przez instalację.

Chronienie rośliny przed wiatrem poprzez „opatrywanie jej” zmniejszy tempo transpiracji, gdy aparaty szparkowe są otwarte. Bardzo wstępnie zasugerowałbym, że ponieważ woda ma bardzo wysoką pojemność cieplną właściwą, większa objętość wody w roślinie pomogłaby zatrzymać wszelkie ciepło wytwarzane przez oddychanie. Jednak z mojej strony są to całkowicie spekulacje.

Śnieg jest również dobrym izolatorem, a te „powłoki” mogą odzwierciedlać ten efekt. Zobacz tutaj niektóre pomiary różnicy temperatur: http://snailstales.blogspot.com/2010/02/temperature-under-snow-part-3.html
„Śnieg jest również dobrym izolatorem” - rzeczywiście tak działają igloo.
#3
+9
Charlie Bog
2011-12-22 05:10:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Niektóre rośliny mają szlaki mitochondrialne, które wytwarzają ciepło. Dlatego późną zimą / wczesną wiosną można zobaczyć kapustę skunksa wyrastającą ze śniegu. Oto recenzja: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1744-7909.2010.01004.x/pdf

Te i inne rośliny wykorzystują szlak odporny na cyjanki (http://en.wikipedia.org/wiki/Philodendron). Jest to skrót w łańcuchu transportu elektronów, który pozwala roślinie wytwarzać dodatkowe ciepło kosztem niewykorzystywania tych elektronów do wytwarzania ATP. (Nazywa się to szlakiem opornym na cyjanki, ponieważ zapewnia alternatywną ścieżkę dla elektronów. Zamiast szybko zabijać komórkę poprzez produkcję wolnych rodników, jest powoli głodzona z powodu braku ATP).
#4
+7
Abe
2011-12-22 11:56:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tak, oddychanie jest egzotermiczne, a rośliny (jak wszystkie żywe istoty) oddychają.

Myślę, że efekt przykrycia rośliny ma więcej wspólnego ze zmniejszeniem utraty ciepła jawnego, np. bezpośredni transfer ciepła z rośliny do powietrza) zamiast utajonej utraty ciepła (poprzez parowanie).

Osłona skutecznie ogranicza mieszanie się powietrza w pobliżu rośliny (i bliżej temperatury powierzchni ziemi) z wolną atmosferą (bliżej temperatury podanej przez meteorologa)



To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...