Prin definiție, criobiologie (a se vedea. Cree) (de la un crio. Și Biologie), efecte studii de biologie secțiune privind sistemele vii, mici și temperaturi foarte scăzute (0? C până aproape de zero absolut). Principalele obiective ale K. - studiul vieții în condiții de frig, elucidarea cauzelor rezistenței la îngheț și de hipotermie, a studia efectele daunatoare ale inghete si modalitati de a proteja celulele și țesuturile în timpul înghețării. Probleme K. sunt de mare valoare teoretică, adică. K. Asociat cu elucidării mecanismelor limite inferioare de adaptare la temperatura de viață in vivo la o soluție rece (cm. Rezistența la îngheț (vezi. Frost), rezistența la rece (a se vedea. rezistență la rece)) și astfel esența animație suspendată. n. aspecte practice K. asociate cu metodele de depozitare și de depozitare a obiectelor biologice, tratamentul cu rece (a se vedea. crioterapie (vezi. crioterapia) (vezi. Cree)), de reproducere soiuri de plante rezistente la îngheț, studiul de iernat dăunătorilor din agricultură, cu DOMENIUL OPERA nostyu om în condiții polare și biologie spațiu. Științele (vezi Nau) ale lui K., stabilite la sfârșitul secolului al 19-lea. om de știință rus P. Bakhmet'ev, care a studiat fenomenul și răcirea bruscă în insecte hibernare la lilieci. P. Becquerel (1904-1936) și omul de știință austriac G. Ram (1919-1924) a stabilit capacitatea diferitelor organisme (microorganisme, nevertebrate - tardigrades, Rotifere, nematodelor), precum și spori și semințe transporta răcire adânc în stare uscată (până la -269 și -271 ° C, adică la temperaturi apropiate de zero absolute). Mai târziu, sa arătat că unele plante și animale supraviețuiesc atunci când apa din ele îngheață. De exemplu, astfel de creaturi foarte bine organizate ca omizi ale unor fluturi, pre-călit, adică. E. Adaptat la frig, „reînviate“, după o lungă perioadă de congelare la -78 ° C, -196, și chiar -269? C, când apa din corpul lor transformat în gheață cristalin . Una dintre principalele probleme K. - găsirea proceselor care însoțesc răcirea sistemelor vii și care duc la daune ireversibile. Motivele care cauzează deteriorarea în timpul răcirii și înghețării sunt multe. O mare importanță este rata de răcire și încălzire. Cu răcire lentă, apa trece mai întâi în gheața care înconjoară lichidul. Acest lucru duce la pierderea echilibrului sare sfărâmării celulelor apei între lichidul extracelular și intracelular, creșterea concentrației de electrolit în celulă. Unele celule mor ca urmare a acestui fapt. Pentru a menține celulele plantelor de viață și anumite țesuturi de animale necesită o răcire foarte lentă în care nu există nici o schimbare bruscă a concentrației substanțelor din celulă. Pentru rece celule de deshidratare în special periculoase neadaptate, adică la contactele componentelor intracelulare apar, care sunt separate în condiții normale ..; în care unele discontinuități apar legături intermoleculare și formarea de deteriorare a membranei altele, celulare, și așa mai departe. g. SIMILARE (vezi. Sub) Fenomenul poate să apară în cazul formării de cristale de gheață în interiorul celulei. Acestea din urmă (vezi cel din urmă) se formează de obicei cu răcire rapidă (peste 10 grade pe minut). După închiderea procesului de răcire, la temperaturi de peste - 120 ° C, creșterea cristalului începe (recristalizare, recristalizare) ?. Creșterea dimensiunilor lor este deosebit de importantă atunci când se încălzește. Se crede că în timpul încălzirii și dezghețării, daunele principale au loc în celule. De regulă, cu formarea de cristale de gheață în interiorul celulei, moare; cu toate acestea, unele celule si tumori maligne de insecte călite transferă apa de cristalizare intracelular. În ultrarapidă de răcire, la o rată de câteva sute de grade în 1 secundă (această răcire este posibilă numai din obiectele vii având cantități microscopice) cea mai mare parte a apei este transformată în gheață amorfă, structura care diferă puțin de structura apei. Vă mulțumim (consultați Benefit), celulele nu sunt deteriorate și supraviețuiesc indiferent de originea lor. Dar, după ultra-rapid celulele congelarea rămân viabile numai pentru încălzire foarte rapidă (timp de 3-10 secunde), la care este posibil să se evite recristalizarea. În practică, această metodă de celule de conservare aproape nu este aplicabilă din cauza incapacității de răcire ultrarapid și încălzirea obiectelor mai mult sau mai puțin mari. Pentru a păstra sistemele vii în condiții de temperatură scăzută, se folosesc substanțe protectoare - crioprotectori. Dintre acestea cele mai cunoscute sunt glicerina, dimetilsulfoxid, zaharuri, glicoli, care sunt capabile să intre în celulă, iar unele compus polimer (polivinil pirolidona, oxid de polietilenă, și altele). Fără a pătrunde în ea. Crioprotectori (vezi. Cree) slăbi efectul de cristalizare, modificarea caracterului său, antiaderență și Denaturarea macromoleculelor ajuta la menținerea integrității membranelor celulare. Crioprotectori (vezi. Cree) au fost utilizate pe scară largă în medicină și producția animală pentru depozitarea pe termen lung, la temperaturi scăzute de sânge, țesuturi, organe și material seminal de animale domestice utilizate pentru osemeneniya.Ustoychivost artificiale multe organisme terestre la temperaturi sub 0? C variază foarte mult în întreaga ciclu de viață asociat cu anotimpurile anului. Astfel, la insecte și plante de rezistență a crescut foarte mult la frig și îngheț în timpul tranziției la starea Quiescent (diapause la insecte și acarieni) înainte de debutul îngheț. La începutul unei perioade de repaus la temperaturi ușor peste 0? C sunt ajustări semnificative în metabolismul și starea fizică și chimică a celulelor, crește rezistența (a se vedea. Rigidizarea plante). Acumula grăsimi, glicogen, zaharuri, agenți de protecție formate variază în stare de apă și de proteine în celule. Insecte (a se vedea. Insecte), în funcție de ecologia lor de a dobândi capacitatea de a puternic, uneori SuperCool la minus 40? C sau chiar mai mici. Unele specii de insecte și plante se înmoaie în stare congelată. Bună (cm. Horo) tolerează temperaturi scăzute sau chiar foarte mici, multe microorganisme (bacterii, drojdii), mușchi și licheni, și altele. În general, rezistența lor la rece este asociată cu deshidratarea rapidă, vâscozitate crescută a citoplasmei, prezența învelișului, care împiedică pătrunderea cristalelor în celulă, și altele. abilitatea de a trăi organisme (cu excepția animalelor cu sânge cald), se termină, în general, la temperaturi ușor sub 0? C, dar unele procese metabolice pot proceda la temperaturi de aproximativ -20? C (de exemplu, respirația, fotosinteza), sau chiar mai mici. În acest sens, este interesant de biologie byway a organismelor marine care populează Antarktiki.Problemam gheață subacvatice (a se vedea problema.) K. dedicat reviste de specialitate; Sunt organizate anual simpozioane și conferințe internaționale de criobiologi. Lit. Re L. L. Conservarea vieții prin frig, trans. cu franțuze. M. 1962; Smith O. Acțiunea biologică a congelare și hipotermie, trans. cu engleza. M. 1963; Celula (vezi Celula) și temperatura mediului, M. 1964; Lozina-Lozinskii LK Essays (a se vedea schița). Pentru Cryobiology, L. 1972; vătămare celulară și rezistența la organismele de congelare, Sapporo, 1967 (. Proceedings al conferinței internaționale în domeniul științei de temperatură joasă 14-19 august, 1966. Sapporo, Japonia, v 2). Cryobiology, ed. N. T. Meryman, L. - N.Y. 1966; Celula înghețată, L. 1970; Mazur P. Cryobiology. Înghețarea sistemelor biologice, "Știința", 1970, V, 168. 3934, P. 939. LK Lozina-Lozinsky.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: