高温破坏蛋白质空间构型,失去其原有的生物学特性。
蛋白质变性最初是可逆的,在持续高温下,很快转变为不可逆的凝聚状态。
生物膜主要由蛋白质和脂类组成,高温(温度到55℃左右)膜上脂类可以液化,膜中的脂类被释放出来,形成一些液化的小囊泡,膜的结构被破坏,使膜失去半透性和主动吸收的特性。脂类液化程度取决于脂肪酸的饱和程度,
饱和脂肪酸愈多愈不易液化,耐热性愈强。如耐热藻类的饱和脂肪酸含量显著比中生藻类的高。
间接伤害是指高温导致代谢的异常,渐渐使植物受害,其过程是缓慢的。高温常引起植物过度的蒸腾失水,此时同
旱害相似,因细胞失水而造成一系列代谢失调,导致生长不良。
呼吸速率和光合速率相等时的温度,称温度
补偿点。当温度高于补偿点时,就会消耗体内贮藏的养料,淀粉与蛋白质等含量显著减少。饥饿的产生也可能是由于运输受阻或库的接纳能力降低所致。
高温下,氧气溶解度变小,植物的有氧呼吸受抑,无氧呼吸增强,使乙醇、乙醛等有毒物质积累。提高高温时的氧分压,可显著减轻热害。同时,高温也会抑制含氮化合物合成,促进
蛋白质降解,使体内氨过量积累而毒害细胞。
高温可促使细胞产生自溶的水解酶类,或溶酶体破裂释放出水解酶,导致蛋白质降解;高温还可破坏氧化磷酸化的偶联,使蛋白质生物合成的能量缺乏。此外,高温下核糖体和核酸的
生物活性下降,从根本上降低了蛋白质的合成能力。