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南极那么冷鱼为什么冻不死?

闲叨网2022年05月02日 23:20知识百科

鱼是一种变温动物体温会随着水温而改变,一般鱼类在零度以下基本会变成冰棒。那么南极那么冷,其中的鱼为什么没有被冻死呢?南极海域在大约两千万年前降到了零度以下,大多数鱼类由于无法适应极端寒冷的环境而灭绝。

然而,长期生活在极端寒冷、氧气充足的南极海域中的鱼类由于发生了适应性进化而存活下来,抗冻蛋白的产生是其中最重要的适应性特征之一,抗冻蛋白作用机制在于可以结合微小的冰晶并抑制病菌的继续生长,抗冻蛋白以非艺术性形式降低水溶液的冰点,从而导致水溶液的熔点和冰点之间出现差值,这个差值称为热带活性。

南极那么冷鱼为什么冻不死?

对于大多数鱼类的抗冻蛋白,它的热带活性为一摄氏度在冬季时为零下1.9摄氏度,这种温度差距可以为水提供足够的缓冲,使其低于在寒冷的环境中生存,抗冻蛋白可以在非常低的浓度下抑制冰重结晶,冰重结晶从热力学上可以解释为以牺牲较小的冰晶为代价来形成较大的冰晶,较大的冰晶对于冷冻保存的细胞以及栖息在极地或寒冷地区的生物体来说是致命的。

而抗冻蛋白可以在非常低的浓度下抑制冰重结晶。冰晶晶体之间界面处的抗冻蛋白可以与兵力表面结合,并抑制其生长过程,意志冰重结晶是耐寒生物在极冷环境中生存的关键属性,意志冰重结晶被认为可以保护细胞膜免受冻伤。

一般的鱼类其体液冰点在海水冰点之上,极易结冰,而南极鱼由于体内含有抗冻蛋白,能使其体液冰点降低至零下2.2摄氏度,冰点再还。水冰点之下,所以仍能保持流动性并避免冷冻损伤的发生,抗冻蛋白在医疗领域的应用也很广泛,抗冻蛋白的热滞活性和冰重结晶抑制活性在冷冻保存中具有重要作用。冷冻保存可用于在极低温度下储存各种类型的细胞、组织和器官,冷冻手术也是利用抗冻蛋白作用机制来完成肿瘤治疗的一项关键技术,抗冻蛋白已成为生命科学、医药卫生等领域的关键技术。

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