冻死

大多是还是由于细小冰晶的损伤
更新时间:2019-08-12 02:26 浏览:59 关闭窗口 打印此页

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  这里又需要提到一个“冰晶”的概念,当水缓慢结冰的时候,随着温度的下降,会经过冰晶形成带(-1°到-5°这个区间范围)如果这一时间比较长,就会形成较大而且锋利的冰晶,体积变化明显。我们日常见到的结冰都属于这种范畴。

  以前有一批科学家到北美洲的北极区域进行探险,他们发现有一种青蛙被冰冻成一坨,当时这批科学家对这种显现并不感到吃惊,觉得这种青蛙可能只是个别,大多数青蛙还是在洞穴进行冬眠才对。结果意想不到,来年的春季,这些青蛙竟然从融化的冰块里复活了!

  我们提到为什么会冻死的原因,由于水结冰形体积变大形成比较大的冰晶损毁了细胞,而这种情况只会发生在缓冷的条件下。换成极速冷冻的条件,一切都会发生改变。

  研究发现,在美国的阿拉斯加州,木蛙从八月开始便不小便,进而利用内脏中的特殊微生物回收尿中的主要废物----尿素。虽然尿素回收过程并不产生热量来帮助青蛙身体保持恒温,但尿素可以用来保护青蛙的细胞和组织,在青蛙的心脏,大脑和血液在停止转态下维持活性。保护原理是阿拉斯加木蛙细胞内的水分会和自身产生的尿素和葡萄糖混合,形成一种可以防止被冻结的抗冻液体,即使木蛙被冰块冻起来,其细胞也能保持活性,木蛙是在冰冻之后休眠了,并不是死亡。

  但在解冻过程中,有一半左右的精子细胞会死亡,原因很多,大多是还是由于细小冰晶的损伤。好在人类已经可以主动选择那些存活的细胞,并使其成功与卵子结合。

  众所周知,液氮零下196度的极低温度会瞬间使水结冰,这一速度是非常快的。从而避免了长时间在冰晶形成带温度徘徊,话句话说,这时候的水虽然是结冰了但是体积变化不大,形成的冰晶也十分细小。

  生物体之所以会被冻死,是因为水是组成生物体的基本成分,在低温情况下水会结冰体积变大形成锋利的冰晶,涨破细胞并损伤细胞内容物质,这样的细胞即便不解冻,也已经处于死亡状态。既然组成生物体的细胞都损毁了,生命自然也不复存在。

  例如现在的精子库,现在已经实现了精子冷冻保存技术,就是从这个角度出发,将细胞内的水分用保护液体替换,可防止精子细胞内水分结冰后,体积增大撑破细胞膜。

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