По дефиниция, криобиология (вж. Cree) (от крио. И биология), раздел биология проучвания ефекти върху живите системи, ниски и много ниски температури (0? C до близо до абсолютната нула). Основните цели на К. - изследване на живот в студени условия, изясняване на причините за устойчивост на замръзване и хипотермия, проучване на вредните ефекти на минусови температури и начини за защита на клетките и тъканите по време на замразяване. проблеми К. са от голямо теоретична стойност, т.е.. К. Associated с изясняване на механизмите за по-ниски граници адаптация температурни живот ин виво за студен (см. Устойчивост на замръзване (вж. Frost), студоустойчивост (вж. Студоустойчивост)), и така същността на подтискането на жизнените процеси. п. Практически аспекти К., свързани с методите на съхранение и съхранение на биологични обекти, лечение със студена (вж. Криотерапия (вж. Криотерапия) (вж. кри)), разплод замръзване устойчиви сортове растения, проучване на зимуване вредители в селското стопанство, с ОБЛАСТ ОПЕРА nostyu човек в полярни условия и пространство биология. Изследвания (вж. Nau) К. основи, положени в края на 19-ти век. Български учен П. Bakhmet'ev, който изучава феномена на преохлаждането, в насекоми и зимен сън в прилепи. P. Becquerel (1904-36) и австрийски учен G. Ram (1919-24), създаден способността на различни организми (микроорганизми, безгръбначни - бавноходки, ротатории, нематоди), както и спори и семена носят дълбоко охлаждане в сухо състояние (до -269 и -271? с т. е. до температура, близка до абсолютната нула). По-късно е доказано, че някои растения и животни оцеляват при минусови вода, съдържаща се в тях. Например, такива високо организирани същества като гъсеници на някои пеперуди, предварително втвърдени, т.е.. Е. адаптирани към студ "съживени" след дълъг период от замразяване при -78 ° С, -196 и дори -269? С, когато водата в тялото си превръща в кристален лед , Един от основните проблеми, К. - намирането на процесите, съпътстващи охлаждане на живите системи и водят до необратими щети. Причинява увреждане на охлаждане и замразяване, много. От голямо значение е скоростта на охлаждане и затопляне. На бавно охлаждане първо влиза в ледена вода, обграждащ клетъчна течност. Това води до загуба на равновесие прекъсване вода клетка сол между извънклетъчната и вътреклетъчната течност, увеличаване на концентрацията на електролит в клетката. Някои клетки умират като следствие. За да се запази дневна растителни клетки и някои тъкани на животни на изисква много бавно охлаждане в които няма рязка промяна в концентрацията на вещества в клетката. За не-адаптиран студени особено опасни дехидратация клетки, т.е. контактите на вътреклетъчни компоненти се окаже, че са разделени при нормални условия ..; където някои прекъсвания възникнат междумолекулни връзки и образуването на увреждане друг, клетъчната мембрана и така нататък. д. подобни (вж. Съгласно) явление може да се получи в случай на образуването на ледени кристали в клетката. Последният (вж. SEQ) обикновено се образуват по време на бързо охлаждане (над 10 градуса едно минута). След приключване на процеса на охлаждане, при температура над - 120 ° С, кристален растеж започва (прекристализация, прекристализация) ?. Увеличаването на размера им е от особено значение, когато rewarming. Смята се, че по време на затопляне и размразяване настъпва значителна повреда в клетките. Обикновено образуването на ледени кристали в клетките е убит; обаче, някои втвърдени клетки на насекоми и злокачествени заболявания прехвърлени вътреклетъчен кристализация вода. В ултрабързи охлаждане при скорост от няколко стотин градуса в 1 секунда (това охлаждане е възможно само от живи обекти като микроскопични количества) голямата част от водата се превръща в аморфна лед, структурата на който се различава малко от вода структура. Благодарение (вж. За щастие) клетките не са повредени и да оцелее, независимо от техния произход. Но след като ултра-бързи дълбоко замразяване клетки остават жизнеспособни само за много бързо затопляне (за 3-10 секунди), в който е възможно да се избегне кристализация. На практика този метод на консервиране на клетки почти не се прилага, поради невъзможността на свръхбързи охлаждане и затопляне на повече или по-малко големи обекти. За опазване на живите системи при ниски температури се прилага защитни вещества - криопротектори. Сред тях най-известните са глицерин, диметилсулфоксид, захари, гликоли, които са в състояние да влезе в клетката, и някои полимер съединение (поливинил пиролидон, полиетилен оксид, и др.) Без проникване в нея. Криозащитни (вж. Кри) отслабва ефекта на кристализация, променя своя характер, antiblock и денатурация на макромолекули спомагат за поддържане на целостта на клетъчните мембрани. Криозащитни (вж. Кри) са широко използвани в медицината и животновъдството за продължително съхранение при ниски температури, кръв, тъкани, органи, а също и домашни животни сперматозоидите използват за изкуствено osemeneniya.Ustoychivost много сухоземни организми на температури под 0? С варира значително време жизнен цикъл, свързани със сезоните на годината. Така, в насекоми и растения значително повишена устойчивост на студ и замръзване по време на прехода на латентно състояние (diapause на насекоми и акари) преди началото на замръзване. В началото на период на почивка при температура малко над 0? С са значително регулиране на метаболизма и физично и химично състояние на клетките, повишава устойчивостта (вж. Втвърдяване на растения). Натрупват мазнини, гликоген, захари, образувани антидоти варира състояние на вода и протеин в клетките. Насекоми (вж. Насекоми) в зависимост от тяхната екология придобиват способността да силно понякога SuperCool до минус 40? C или дори по-ниска. Някои видове насекоми и растения оцеляват през зимата в замръзнало състояние. Добър (cm. Хоро) толерира ниско или дори много ниска температура, много микроорганизми (бактерии, дрожди), мъхове и лишеи и др. Обикновено им студоустойчивост е свързано с бърза дехидратация, повишен вискозитет на цитоплазмата, наличието на корпуса, което позволява проникването на кристалите в клетката, и др. Възможност за живите организми (с изключение на топлокръвни животни) завършва обикновено при температура малко под 0? с, но някои метаболитни процеси могат да протичат при температури от около -20? с (например, дишане, фотосинтеза) или дори по-ниска. В тази връзка, интересно е страничен път биология на морски организми, които обитават подводни лед Antarktiki.Problemam (виж проблема.) К. посветена на специализирани издания; организира ежегодно международни симпозиуми и криобиология конференция. Литература Рей Л. Опазване студен живот, Лейн. с Франция. М. 1962; Smith О. Биологични ефекти на замразяване и хипотермия платно. от английски език. М. 1963; Клетката (Cm клетка.) И температурата, M.-L. 1964; Лозина-Lozinskii LK Подробности (виж скица.) За криобиология, L. 1972; Cellular контузия и устойчивост в минусови организми, Сапоро, 1967 (. Производството на Международната конференция за ниска температура наука август 14-19, 1966 Сапоро, Япония, срещу 2). Криобиология, изд. Н. Т. Meryman, L.- N. Y. 1966; Замразеният клетката, L. 1970; Mazur P. криобиология. Замразяването на биологичните системи, "Science", 1970, V, 168. 3934, стр 939. LK Лозина-Lozinsky.
Свързани статии