每天承受那么大压力,它们依然活得好好的
2015-10-29 14:30:22 | 来源:玩转帮会 | 投稿:佚名 | 编辑:小柯

原标题:每天承受那么大压力,它们依然活得好好的

从海平面开始,深度每增加 10 米,压强增加一个大气压。全球大洋平均深度 4000 米,而在这个深度,压强是 400atm, 什么感觉呢,大约是两只大象站在你的大拇脚趾头上。

前面答案大多提到了体内外压力差相等,但是否这就抵消了深海如此大的压强呢?

海洋学家出海时很爱干这么一件事:拿一个泡沫杯,绑在采样或者探测仪器上,放入深海,取上来以后,会收获一个……完美缩小的泡沫杯。

每天承受那么大压力,它们依然活得好好的 - 新闻资讯 | 玩赚乐 1

这个杯子放在任何一个深度,内外压强都是相等的,但它进过高压的洗礼,还是 一夜回到解放前。所以在压强面前,只要有固体形态,有压缩性,都会或多或少受到影响。对于生物体来说,高压强最直接的作用是减少分子的体积而导致的机体结构变化。作为一个分子而言,这压强是十足的作用在其身上的。生物体都是由一个个分子构成的,其主要构成单位蛋白质,以及各种脂膜的结构和功能都相应的发生了一些变化,以适应深海的压强。

首先说说蛋白质。既然压强的直接作用是导致体积的变化,深海生物蛋白质的适应也是体现在体积变化。蛋白质不是刚性结构,意味着它可以通过三级或四级结构转化而进行『构象变换』。 此外,蛋白质亚单位组合,辅因子和酶的相互作用,催化反应,都伴随着蛋白质的结构 / 体积变化。深海生物的适应进化便是减少这种体积变化。(粗暴的可以这么理解:你不是要缩小我的体积(变化)吗,我提前自己变到最小,你能拿我怎么办。)然而这种变化不是没有代价的,蛋白质的结构与其功能是息息相关的。所以通常情况下,深海生物的蛋白酶催化效率要远小于同种类的浅海酶。

再来看生物膜。生物膜的主要成分是脂类,其压缩性是大于水的,所以在高压强下,也会发生一系列的结构变化。前面 @苏澄宇已经提到了细胞膜的流动性变化。膜中的脂类为适应环境条件而调整其流动性的机制叫均黏调试(Homeoviscous Adaptation)。此机制在高压和低温下有相同的反应。压强升高或者温度降低都会降低膜的流动性。大约深度每增加 100 米的作用和温度降低 0.13-0.21 摄氏度相同。深海生物为了抵抗这种作用,进化出了一些机制来增加膜的流动性,以保障正常的生理需要。

膜的主要结构是两层磷脂夹杂着一些蛋白质

每天承受那么大压力,它们依然活得好好的 - 新闻资讯 | 玩赚乐 2

磷脂的排列结构决定了膜的流动性

每天承受那么大压力,它们依然活得好好的 - 新闻资讯 | 玩赚乐 3

如上图所示,两条烃基链分的越开,膜的流动性越强。所以深海生物的适应就旨在保持磷脂分子抬头挺胸圆规腿,而且可以尽可能的保持这种形态。主要的途径有两种:

每天承受那么大压力,它们依然活得好好的 - 新闻资讯 | 玩赚乐 4

1. PE (Phosphatidylethanolamine) 和 PC(Phosphatidylcholine) 是两种不同的磷脂分子,其最大的区别,你们也看见了,一个小头,一个大头,其带来的结构变化也是一目了然。所以多使用 PE,就是深海生物的一种进化适应。

2. 接下来要谈的就是大家都熟悉的饱和和不饱和脂肪酸。

每天承受那么大压力,它们依然活得好好的 - 新闻资讯 | 玩赚乐 5

饱和和不饱和脂肪酸差别就在烃基上的那个双键。双键就意味着平面结构(想象一下大闸蟹),导致拐腿那个姿态就变不了了。所以不饱和键的存在,增加了膜的流动性。

之前提到低温和高压对膜的适应进化有相似的作用,而全球大洋平均温度是 4 摄氏度,这也就是为什么海洋生物(深海以及冷水)多富含不饱和脂肪酸。

总的来说,深海生物对抗高压的方法就是减小自身的压缩性,从而把压强的作用减到最小。

更多讨论,查看 知乎圆桌 ·潜入蔚蓝

客官,这篇文章有意思吗?

好玩!预告 App 接着看 (????) ?

再逛逛吧 ˊ_>ˋ

tags:

上一篇  下一篇

相关:

靠抢来的钱投资成了亿万富豪,被抓后他的财产怎么办?

一、侦查行为——收缴收缴,即追查原财产的下落。只有违法所得的财物及其孳息,才能直接收缴。因此,本案中

很遗憾,面对潜力巨大的海洋,我们还没找到特别好的新能源

利申在最后。关于海洋新能源,本人在以下回答里已有较详细的描述:未来海洋能量能得到充分利用吗?以什么方

三家中国企业争着收购美国著名公司喜达屋,不一定能成,且须当心风险

(以下括号内文字部分为知乎日报注)新闻看清楚,只是几家中资在争路条好出去竞标,卖方 process(进程)还

谈了恋爱才发现,自己并不是一个很好的人

角度一认知心理学有个概念叫自利偏差(self-serving bias),指出人们会扭曲自己的一些认知或感知过程来维护

太可怕!洗衣机竟然比马桶还脏?

【怎样有效清洗洗衣机】太可怕!洗衣机竟然比马桶还脏? 教你简单两招清除洗衣机的隐藏污垢!加微信:Qbaik

有时候排队就是这样的,你中枪了吗?

“有一种在排队的时候,我在的短队必定比别人长队慢”的体质。你中枪了吗??【免责声明:本文自互联网收集

这是我见过的最弱智的段子,哈哈哈简直脑洞大开啊!

哈哈哈简直脑洞大开啊!内容整理自网络– 谢谢你,看到了最后 –– 精品推荐,你绝对不能错

当夏洛克探案探进琅琊榜。。。

(内容源自:青红造了个白)中英影视圈双方就未来合作问题开展了一些了实践交流【免责声明:本文自互联网收

这些年一直无法理解的裤子时尚!!!

这些年一直无法理解的裤子时尚…..实在看不懂岂是凡人能懂的? 我是凡人…【免责声明:本文自互联

女人不穿胸衣是一种什么样的体验?

男人一辈子都不会有这种体验的!【免责声明:本文自互联网收集而来,方便大家阅读,版权归原创者所有,如果

站长推荐: