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凍干中的低溫保存和低溫損傷
生物體為什么能在低溫下長期保存呢?這是因為低溫能抑制生物體的生化活動。生物體內(nèi)一切新陳代謝過程中的變化,雖然由酶催化而表現(xiàn)出多種特殊形式但仍然都服從于某些共同的物理化學規(guī)律。
細胞和組織在降溫和復溫過程中受損傷的機理：
細胞和組織雖能在低溫下長期保存,但卻極容易在降溫和復溫過程中受溶液凍結、融化以及溶液滲透壓力變化等因素的作用而損害。這種低溫損傷主要發(fā)生在0~-60℃這段溫度范圍內(nèi),我們稱這個溫度范圍為“危險溫度區(qū)”。
在冷卻過程中,根據(jù)傳熱的原理,細胞外的溶液先被冷卻到溶液的凝固點以下;對于富含水的溶液,析出的固相幾乎是不含溶質(zhì)的冰，致使胞外的液體溶液的濃度升高。這樣,細胞內(nèi)外就存在著溫度差和濃度差(滲透壓),它們分別是傳熱和傳質(zhì)的驅(qū)動力。
在冷卻過程中,胞外溶液開始結冰時,胞內(nèi)的水分來不及通過細胞膜滲向胞外,這樣胞內(nèi)溶液也會過冷,產(chǎn)生胞內(nèi)冰。
在冷卻過程中,胞外溶液開始結冰時,胞內(nèi)的水分有充分的時間可以通過細胞膜滲向胞外;細胞的體積明顯縮小:胞內(nèi)溶液的濃度也不斷增加,但沒有胞內(nèi)冰形成。
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