Aestate, plantae multiplicibus pressionibus, ut temperatura alta, luce acerba, siccitate (pressura aquae), et pressuris oxidativis, subeunt. Betainum, ut regulator osmoticus magni momenti et solutum protectivum compatibile, munus cruciale agit in resistentia plantarum contra haec pressura aestiva. Eius functiones praecipuae includunt:
1. Regulatio permeationis:
Pressio turgoris cellularis conservanda:
Alta temperatura et siccitas efficiunt ut plantae aquam amittant, quod ad augmentum potentialis osmotici cytoplasmatici (densior fit) ducit, quod facile dehydrationem et marcescentiam cellularum e vacuolis circumstantibus vel parietibus cellularibus cum maiori capacitate aquae absorbendi efficit. Betainum in cytoplasmate magnis quantitatibus accumulatur, potentialem osmoticum cytoplasmatis efficaciter minuens, cellulis adiuvans ut pressionem turgoris altam conservent, ita dehydrationi resistens et integritatem structurae et functionis cellularis conservans.
Pressio osmotica vacuolaris aequilibrata:
Magna copia ionum inorganicorum (velut K⁺, Cl⁻, etc.) in vacuolo accumulatur ad pressionem osmoticam conservandam. Betainum praecipue in cytoplasmate invenitur, et eius accumulatio adiuvat ad differentiam pressionis osmoticae inter cytoplasma et vacuola aequandam, ita ut cytoplasmati damnum propter nimiam dehydrationem prohibeatur.
2. Biomoleculas protegendo:
Structura stabilis proteini:
Altae temperaturae facile denaturationem et inactivationem proteinorum efficere possunt. Moleculae betaini onera positiva et negativa (zwitterionica) portant et conformationem naturalem proteinorum per nexus hydrogenii et hydrationem stabilire possunt, ita ut plicaturam falsam, aggregationem, vel denaturationem ad altas temperaturas prohibeant. Hoc essentiale est ad conservandam actionem enzymaticam, proteinas clavis in photosynthesi, et functiones aliarum proteinarum metabolicarum.
Systema pelliculae protectivae:
Alta temperatura et species oxygenii reactivae structuram bi-lipidorum membranarum cellularum (velut membranarum thylacoidalium et membranarum plasmaticarum) laedere possunt, quo fit ut fluiditas membranae abnormalis, effluxio, et etiam disintegratio oriatur. Betainum structuram membranae stabilire, fluiditatem normalem et permeabilitatem selectivam conservare, et integritatem organorum photosyntheticorum et organellorum protegere.
3. Protectio antioxidantis:
Aequilibrium osmoticum conserva et damnum secundarium a stressu causatum minue.
Structuram et actionem enzymorum antioxidantium (velut superoxidi dismutasis, catalasis, ascorbati peroxidasis, etc.) stabiliunt, efficaciam systematis defensionis antioxidantis plantae augent, et indirecte species oxygenii reactivas purgant.
Remotio indirecta specierum oxygenii reactivarum:
Sol vehemens et temperaturae aestivae altae productionem magnarum quantitatum specierum oxygenii reactivarum in plantis inducere possunt, damnum oxidativum efficientes. Quamquam betainum ipsum non est antioxidans validum, per haec obtineri potest:
4. Photosynthesis tutela:
Alta temperatura et vehemens vis lucis damnum grave mechanismo principali photosyntheseos, photosystemati II, inferunt. Betainum membranam thylacoideam protegere, stabilitatem complexus photosystematis II conservare, functionem lenem catenae translationis electronicae praestare, et photoinhibitionem photosyntheseos mitigare potest.
5. Ut donator methyli:
Betainum est unus e magnis methyli donatoribus in organismis viventibus, in cyclo methionini implicatus. Sub condicionibus stressis, in synthesi vel regulatione metabolica quarundam substantiarum stressi respondentium participare potest, methyli greges praebendo.
Summa summarum, aestate torrida, munus principale betaini in plantis est:
Aquae retentio et siccitati resistentia:Dehydrationem per regulationem osmoticam pugnans.
Protectio resistentiae caloris:Proteina, enzyma, et membranas cellularum a laesione altae temperaturae protegit.
Resistentia ad oxidationem:Vim antioxidantem auget et damnum photooxidativum minuit.
Photosynthesis conservanda:organa photosynthetica protegere et copiam energiae fundamentalem conservare.
Ergo, cum plantae signa tensionis, ut temperaturam altam et siccitatem, percipiunt, viam betaini synthesis activant (praesertim per oxidationem bipartitam cholini in chloroplastis), active betainum accumulant ut resistentiam tensionis augeant et facultatem supervivendi in asperis condicionibus aestivis meliorem reddant. Quaedam segetes siccitatis et salis tolerantes (ut ipsae betae sacchariferae, spinachia, triticum, hordeum, etc.) facultatem validam betaini accumulandi habent.
In agricultura, betaini aspersio exogena etiam ut biostimulans adhibetur ad augendam resistentiam frugum (velut frumenti, lycopersici, capsici, etc.) contra temperaturas aestivas altas et siccitatem.
Tempus publicationis: Kal. Aug. MMXXXV

