Les plantes produisent-elles de la chaleur?

Question:

2011-12-19 21:11:54 UTC

De nombreuses plantes (par exemple les roses, les palmiers) peuvent être protégées du gel pendant l'hiver si elles sont protégées par une couche appropriée qui peut être achetée dans les magasins de jardinage. Les plantes produisent-elles de la chaleur qui peut être conservée à l'intérieur avec ces «vêtements»?

Certains en produisent beaucoup, comme la Skunk Cabbage et le [Voodoo Lily] (http://www.emsb.qc.ca/laurenhill/science/thermogenic.html). Ce dernier peut même supporter des températures supérieures à 15 degrés Celsius au-dessus de son environnement. [Ceci est un assez bon article sur les plantes exothermiques] (http://srel.uga.edu/ecoviews/ecoview021230.htm)

L'arbre du sénateur en Floride a produit de la chaleur. Il a brûlé au sol par combustion interne.

Quatre réponses:

+44

Amy

2011-12-22 05:10:31 UTC

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La respiration cellulaire des plantes est légèrement différente de celle des autres eucaryotes car la chaîne de transport d'électrons contient une enzyme supplémentaire appelée Alternative Oxidase (AOX). AOX retire prématurément certains électrons de la voie - essentiellement, l'énergie est utilisée pour générer de la chaleur au lieu de l'ATP.

Le but exact de l'AOX dans les plantes n'est pas encore clair. Les plantes produiront plus d'AOX en réponse au froid, aux blessures et au stress oxydatif. Nous connaissons au moins une plante (chou moufette) qui exploite cette voie pour générer suffisamment de chaleur pour faire fondre la neige. Ce lien donne un assez bon aperçu.

Eastern skunk cabbage melting a hole through the snow.

(AOX me tient à cœur, puisque mes 3 premières années de travail en laboratoire ont été passées à étudier ce gène <3)

Ceci est @Amy intéressant. Pourquoi dites-vous que l'objectif exact d'AOX n'est pas clair? Voulez-vous dire que ce que fait AOX n'est pas clair ou pourquoi il le fait?

@Amy La partie de la fonte des neiges est vraiment fascinante, +1

@poshpaws ce que fait AOX est assez bien compris, mais le «pourquoi» n'est pas complètement clair. Lorsque la chaîne de transport d'électrons convertit l'énergie en chaleur, elle est "perdue" plutôt que de faire quelque chose d'utile - faire de l'ATP. Cela peut être dû au fait que les plantes ne pouvant pas fuir leurs problèmes (température, blessures causées par des insectes et autres choses qui conduisent à des espèces réactives de l'oxygène), elles ont besoin d'un moyen supplémentaire de gérer le stress oxydatif que d'autres organismes n'ont jamais développé.

J'ai toujours pensé que le but de l'AOX (à part le chauffage) était de servir de puits d'électrons pour aider à diminuer la photoinhibition, de la même manière que la photorespiration.

Cette voie respiratoire est également appelée respiration résistante au cyanure!

+15

Rory M

2011-12-19 21:38:39 UTC

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Les plantes respirent en permanence, ce qui est un processus exothermique. Par conséquent, les plantes produiront une petite quantité de chaleur. La protection contre le gel peut être davantage le résultat du courant de convection beaucoup plus petit du manteau par rapport à l'atmosphère plutôt que par la réduction de toute conduction de la chaleur produite par l'installation, cependant.

Garder la plante à l'abri du vent en «l'habillant» réduira le taux de transpiration lorsque les stomates sont ouverts. Je dirais très provisoirement que, comme l'eau a une capacité thermique spécifique très élevée, avoir un plus grand volume d'eau dans la plante aiderait à retenir toute chaleur produite par la respiration. Cependant, c'est entièrement de la spéculation de ma part.

La neige est également un bon isolant et ces «couches» peuvent refléter cet effet. Voir ici pour quelques mesures de la différence de température: http://snailstales.blogspot.com/2010/02/temperature-under-snow-part-3.html

«La neige est aussi un bon isolant» - en effet, c'est ainsi que fonctionnent les igloos.

Charlie Bog

2011-12-22 05:10:00 UTC

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Certaines plantes ont des voies mitochondriales qui produisent de la chaleur. C'est pourquoi le chou moufette peut être vu sortir de la neige à la fin de l'hiver / au début du printemps. Voici une critique: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1744-7909.2010.01004.x/pdf

Ces plantes et d'autres utilisent la [voie de résistance au cyanure] (http://en.wikipedia.org/wiki/Philodendron). Il s'agit d'un raccourci dans la chaîne de transport d'électrons qui permet à l'usine de produire de la chaleur supplémentaire au détriment de ne pas utiliser ces électrons pour fabriquer de l'ATP. (On l'appelle la voie résistante au cyanure car elle fournit une voie alternative pour les électrons. Plutôt que de tuer la cellule rapidement via la production de radicaux libres, elle est lentement affamée par manque d'ATP.)

Abe

2011-12-22 11:56:38 UTC

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Oui, la respiration est exothermique et les plantes (comme tous les êtres vivants) respirent.

Je pense que l'effet de la couverture de la plante a plus à voir avec la réduction de la perte de chaleur sensible, par ex. transfert direct de chaleur de la plante à l'air) plutôt que la perte de chaleur latente (par évaporation).

La couverture réduit efficacement le mélange de l'air près de l'usine (et plus proche de la température de la surface de la terre) avec l'atmosphère libre (plus proche de la température rapportée par le météorologue)

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