kèo nhà cái bóng đáTrường hợp nghiên cứu tự nhiên

Tập 63, cuối cùng	Tìm hiểu kèo nhà cái bóng đá cơ chế siêu lạnh từ cây

Bí mật của nước sẽ không đóng băng ngay cả trong cực lạnh

Cây trồng ở kèo nhà cái bóng đá vùng lạnh đã có được kỹ thuật độc đáo để giữ độ ẩm trong kèo nhà cái bóng đá tế bào sâu trong chất lỏng thân mà không bị đóng băng. kèo nhà cái bóng đá cơ chế của siêu lạnh được học từ cây, có thể xử lý khí hậu đóng băng khắc nghiệt là gì?

Phần bên của kèo nhà cái bóng đá ô Xylem ở trạng thái siêu lạnh và đóng băng

kèo nhà cái bóng đá mặt cắt ngang và đông lạnh của kèo nhà cái bóng đá tế bào xylem

kèo nhà cái bóng đá tế bào mềm gỗ của Larch được thu thập vào mùa đông được chụp bằng kính hiển vi điện tử quét nhiệt độ thấp. Bức ảnh trên cho thấy kèo nhà cái bóng đá tế bào được siêu lạnh đến -30 ° C, cho phép xác định kèo nhà cái bóng đá cơ quan nội bào như hạt nhân, không bào và lục lạp được xác định. Bên dưới bức ảnh cho thấy đông lạnh ở -70 ° C, vượt quá giới hạn của nhiệt độ siêu lạnh, kèo nhà cái bóng đá dạng băng lớn bên trong kèo nhà cái bóng đá tế bào, ấn vào tế bào chất chống lại chúng, khiến không thể phân biệt kèo nhà cái bóng đá cơ quan nội bào.

Thực vật thường sống sót sau khí hậu lạnh khi nước ngoại bào đóng băng và tinh thể băng hình thành, và nước bên trong kèo nhà cái bóng đá tế bào bị mất nước bởi sự khác biệt về áp suất hơi và không gây ra đóng băng nội bào gây chết người. Tuy nhiên, một phần của tế bào xylem, nằm trên thân cây lớn, có thành tế bào rất dày, cứng và không thể khử nước. Những gì tôi học được là kỹ thuật siêu lạnh, giữ nước ở trạng thái lỏng mà không bị đóng băng.

Cơ chế duy trì trạng thái siêu lạnh này trong một thời gian dài ở kèo nhà cái bóng đá vùng cực lạnh, có thể đạt đến trừ 40 ° C, theo truyền thống được cho là một hiện tượng vật lý trong đó kèo nhà cái bóng đá giọt nước nhỏ không đóng băng vì kèo nhà cái bóng đá tế bào bị cô lập. Tuy nhiên, khi chúng tôi nghiên cứu biểu hiện gen trong kèo nhà cái bóng đá tế bào xylem và sự tích lũy protein và đường, nó đã được tiết lộ rằng nó có liên quan đến những thay đổi trong trạng thái siêu lạnh. Hơn nữa, nhiều chất hoạt động cao thúc đẩy quá trình siêu lạnh đã được phát hiện lần đầu tiên trên thế giới từ kèo nhà cái bóng đá chất chuyển hóa thứ cấp được chiết xuất từ kèo nhà cái bóng đá tế bào này.

Sự tồn tại của kèo nhà cái bóng đá chất ức chế tạo mầm băng thúc đẩy quá trình siêu lạnh nước đã được biết đến, nhưng chúng chỉ cho thấy giá trị dưới 1 ° C, khiến nó không thể sử dụng được. Mặt khác, một số hoạt chất mới được phát hiện thúc đẩy siêu lạnh bằng 10 ° C và dự kiến sẽ được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

"Nước không đóng băng ngay cả khi nó bị đóng băng" Được sản xuất bằng cách sử dụng kèo nhà cái bóng đá nhà quảng bá siêu lạnh sẽ cung cấp công nghệ đột phá để lưu trữ nhiệt độ thấp của kèo nhà cái bóng đá chất khó có thể đóng băng, chẳng hạn như không chỉ thực phẩm mà còn cả vật liệu sinh học để sử dụng y tế. Ngoài ra, nghiên cứu ứng dụng trong nhiều lĩnh vực đang thu hút sự chú ý, chẳng hạn như thay thế chất chống đông thân thiện với môi trường đối với kèo nhà cái bóng đá chất có nguồn gốc từ dầu, chất chống đóng băng và cũng bảo vệ chống lại thiệt hại tuyết nặng bằng cách kiểm soát tuyết rơi bằng cách phun vào mây và hiệu ứng tiết kiệm năng lượng.

Giáo sư Fujikawa Seizo

Trường Đại học Nông nghiệp Đại học Hokkaido

Công nghệ tạo có nguồn gốc để tạo nước không bị tự đóng băng
Làm thế nào tôi nên đóng băng kèo nhà cái bóng đá tế bào còn sống hoặc chết ... Tôi đã nghiên cứu loại đóng băng này trong một thời gian dài và cũng đã tạo ra một kính hiển vi điện tử quét lạnh để quan sát kèo nhà cái bóng đá tế bào đông lạnh. Nghiên cứu hiện tại là một phần mở rộng của điều này, và nghiên cứu cơ bản đã được thực hiện trong 30 năm cuối cùng đã được dẫn đến nghiên cứu ứng dụng về việc sử dụng "nước không đóng băng".

Công nghệ cho kèo nhà cái bóng đá tế bào bảo quản lạnh cho y học và nghiên cứu tái tạo đã đạt được tiến bộ lớn trong những năm gần đây, nhưng có những thách thức như giảm chức năng tế bào và tăng tốc độ tái tạo sau khi tan băng. Hơn nữa, kèo nhà cái bóng đá cơ quan bảo tồn lạnh vẫn còn khó khăn về mặt kỹ thuật và kèo nhà cái bóng đá giải pháp bảo tồn lạnh mới đang được phát triển và nghiên cứu về lưu trữ nhiệt độ thấp mà không đóng băng. Trong số này, nghiên cứu về khả năng chịu đựng lạnh của kèo nhà cái bóng đá sinh vật sống đang thu hút sự chú ý, và nghiên cứu kèo nhà cái bóng đá cơ chế của sự đóng băng của thực vật và ngủ đông và không hoạt động ở động vật đang tích cực được tiến hành. Ví dụ, nghiên cứu về Chipmunks đã chỉ ra rằng trái tim đang hoạt động hiệu quả trong chế độ tiết kiệm năng lượng mà không gây tổn hại cho tim trong thời gian ngủ đông. Nghiên cứu cũng đang được thực hiện để áp dụng cơ chế này để bảo quản nội tạng và phẫu thuật với hạ thân nhiệt. Trong tương lai gần, cách thực vật và động vật có thể chịu được cảm lạnh cực độ có thể sẽ thấy một sự thay đổi lớn trong kèo nhà cái bóng đá kỹ thuật bảo tồn sinh học.