生物以冻抗冻的生命特性的发现

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生物以冻抗冻的生命特性的发现 发表时间：2014/3/14 20:25:13 韩永苗 摘要：通过对抗冻生物抗冻活性的研究,认为生物以冻抗冻形成了一种特殊的控制胞外冰晶形成的机制,即抗冻物质和冰核聚物质的协同作用.在生物以冻抗冻的特性和细胞生化反应的相对机理，是生物为了适应环境及基因渐变的进化形象。 在研究如何用自然的方法，应用现代科技模拟自然条件在食品安全的前提下进行动植物食品保鲜过程中在观察和研究冬眠的动物和休眠的植物的过程中我发现了生物以冻抗冻的生命特征。 研究生物以冻抗冻的生命特性的发现，不但解决了人类无防腐剂、无添加剂的状态下可长期保存食物不仅能保持全价营养和提高食物的品质又能够对人类提高免疫能力和提高人类对疾病的抗衡能力。其研究价值意义非凡，透过进一步的研究发现，地球上的生物所含的抗冻物质的机理、生物所含的抗冻物质的高低和生物的内因和外因的关联并论证了生物的生存、繁衍、进化与抗冻物质的含量相关联。 动植物的细胞是生物活动的基本单位，一旦细胞破裂维持生命的液体就会流失，就标志着死亡，当寒冷的冬季和恶劣的环境下部分的生物体内的细胞遭到大量的破坏，就开始大量的死亡，研究发现因为这个细胞里面和细胞外面的液体浓度不一致，有些生物不能调节的话就会出现体外的细胞液体形成冰结晶，细胞浓度稀的地方往浓度高的细胞里的那个液体，细胞壁戳破了。同时因为细胞内和外的液体浓度不 可编辑版

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一致，在同等的温度下细胞外的液体先结冰，内部细胞的液体还是保持原样，但外部细胞的液体已经是冰渣了，这样很容易刺破细胞壁，此时生物的细胞就容易破裂和死亡，除了这样的变化我们研究还发现，细胞外的液体结冰后还会造成细胞内外的压力的不均衡，导致细胞壁的破裂，随后细胞内的营养流失，导致生物的死亡。

我们研究实验发现生物经过冬季后仍然活过来的它的细胞排列整齐，而没有活过来的生物细胞看不出细胞排列的顺序了。完整的细胞透露出生物复活的秘密，细胞外面的液体和细胞内部的液体，它各种营养物质和矿物质及电解质和其他的一些物质的含量不一样，就导致它的冰点不一样，要让它保持同步将细胞的内和外的液体和各种营养物质同时结晶，才能保证生物的不死，因为细胞的生死决定着动植物的活体，我们要保证动植物被冬眠和休眠后细胞不死。我们经过大量的试验得出，自然界中的动植物的休眠是它们抗冻保护了自己生命的一种方法，当气温降低时，动植物体内会分泌出一种抗冻物，这种抗冻物调节细胞内外液体的浓度，让细胞内外液体浓度达到一致、浓度相同，也就没有压力差了，细胞也就不会破裂，这样动植物就可以安全过冬，每一种动植物含有的抗冻物都是不同的，即使同一种物种也存在差别。因此，抗冻的植物必须具备以下

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生命特性。第—，在温度降低时，必须能够维持机体内生物膜正常的液晶相；第二，具备膜结构上的稳定性，这种稳定性与植物品种的抗寒性成正相关；第三，能够避免细胞内结冰，以防止冰晶对膜的破坏；第四，细胞内的水流到细胞外结冰也会造成一定的伤害，这是因为冰冻脱水会引起细胞干旱，使蛋白质变性，同时也会使细胞发生收缩塌陷，使细胞质膜遭到破坏所致。因此，还必须具备抗冻脱水的性能。但是，各种植物对上述要求的抗冻性并不相同，有些只具备其中的一种或两种，有的甚至完全不具备，因而便出现了有些怕寒、有些抗冻的现象。如西红柿、黄瓜、香蕉、菠萝等，在10摄氏度以下就常常发生寒害，而松、柏、竹、云杉等，却能够在白雪皑皑、冰天雪地的环境中正常存活。和冷害作斗争，预防低温对动植物造成的危害，主要应从提高动植物抗冻性应用现代科学技术加以控制动植物的细胞机理的协同作用促进动植物体内一系列生理上的转变，从而增加其抗冻能力。

自然界的动物为了在冬天时仍能生存，它们就通过换毛、迁徙、冬眠、产卵的方式来过冬。有些动物是以冻抗冻的生命特性来适应冰温，它能够克服冰冻恶劣的环境因为它以以冻抗冻的生命特性方式生存，我们通过观察发现它们体内具有特殊的以冻抗冻特性；以控制细胞外冰晶的形成，并利用体内的抗冻物质来控制冰晶的扩大。此外，它们体内必须具有低分子量的抗冻物质，来维持细胞的体积和细胞膜的结构，及保持未结冰的水分不结冰，同时再减低代谢速率或是以无氧呼

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吸方式，来维持生命。如果体液如果出现结冰现象，则会危及生存，所以如何避免体内出现冰晶，动物体内具备了抑制冰晶核的形成和避免体温降至凝固点以下的能力，它们在低温时必须能清除体内的冰晶核，并且以体内的抗冻物质抑制冰晶核的形成，及累积高浓度的抗冻 可编辑版

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剂以维持体温在凝固点以上，避免了结冰。无论动物在那一种方式来渡过冰温的环境，我们发现它们体内都发现自然以冻抗冻的能力。此外，一些青蛙直接就用葡萄糖做为抗冻剂，原料仍是肝糖。当青蛙的皮肤降至冰温时，便会刺漱肝脏大量将肝糖水解成葡萄糖，再出血液运送到全身，此时血液中的含量每100毫升有4500毫克，比平常血糖的含量约高9~45倍。由此可见，这种自然以冻抗冻的机理是动物用以适应恶劣的冰温环境所不可或缺的利器。我们发现在自然界中，冬眠的动物其体细胞具备自然以冻抗冻的机理，如青蛙、泥鳅、鲫鱼，等生活在亚热带、寒带的动物和水生动物，在大气温度急聚下降时，会增加体细胞的多糖类抗冻物质，在其亚细胞膜的脂酸分子的双键数急聚增加，以冻抗冻从细胞动力学来研究，致使其体细胞因外界的温度下降、而不被冰结晶冻胀破裂;生物是以体细胞处在微冻状态，而保存生命体，在温度上升时复苏、复活。事物总是相对的，在温度和时间的拐点条件不符和生物还未进化到一定程度时，如外界的气温是逐步下降，外界条件形成生物体细胞冰结晶，冻裂体细胞，温度的上升亦是急聚上升时，冬眠的青蛙、泥鳅、河鳗、鲫鱼，也会大量死去，春天来临时也活不过来，留在洞穴的不是活生生的生命体。我们在植物中也发现此类现象；在温度急聚下降时，植物细胞会增加糖类物质，例如:香山枫叶由绿变红、大白菜、红薯、青菜在温度下降时，细胞内会产生抗冻的糖类物质处在微冻状态以冻抗冻，以延长生命周期保持生命，故在食用时带微甜口味。从大自然的启示中；专题研究和进

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