Решение: Адаптация водорослей к холоду
Известно, что у прибрежных водорослей, обитающих в арктических морях, концентрация органических веществ (липидов, аминокислот и сахаров) в цитоплазме клеток существенно выше, чем у родственных им групп из экваториальных и субэкваториальных вод. Как можно объяснить такое различие? Температура плавления ненасыщенных жирных кислот ниже, чем у насыщенных. Предположите, в какое время года концентрация ненасыщенных жирных кислот в составе мембранных липидов у водорослей северных морей будет максимальной. Поясните свой ответ. Почему для водорослей опасно изменение агрегатного состояния внутренней среды?
Решение по шагам
4 шагаВ арктических морях температура воды значительно ниже, поэтому у водорослей возникает опасность замерзания клеточного сока и повреждения клеток. Повышенная концентрация липидов, аминокислот и сахаров увеличивает концентрацию растворённых веществ и снижает температуру замерзания цитоплазмы. Кроме того, сахара и некоторые аминокислоты могут выполнять защитную и осморегулирующую функцию, уменьшая обезвоживание клеток.
Максимальная концентрация ненасыщенных жирных кислот в мембранных липидах у водорослей северных морей будет зимой, когда температура воды минимальна.
Ненасыщенные жирные кислоты имеют более низкую температуру плавления, чем насыщенные. Поэтому при низкой температуре они сохраняют жидкое состояние и поддерживают необходимую текучесть клеточных мембран. Это позволяет мембранным белкам, переносчикам и рецепторам нормально функционировать.
Изменение агрегатного состояния внутренней среды опасно, потому что при замерзании образуются кристаллы льда, повреждающие мембраны и органоиды. Изменяются концентрация растворённых веществ и осмотическое давление, нарушаются обмен веществ, транспорт через мембраны и работа ферментов, что может привести к гибели клетки.
Повышенная концентрация органических веществ снижает температуру замерзания цитоплазмы и защищает клетки от обезвоживания и холодового повреждения. Максимальная доля ненасыщенных жирных кислот наблюдается зимой, поскольку они имеют низкую температуру плавления и сохраняют текучесть мембран при охлаждении. Замерзание внутренней среды вызывает образование кристаллов льда, нарушает мембраны, осмотический баланс, транспорт веществ и обмен веществ.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Указание на увеличение доли насыщенных жирных кислот зимой.
Объяснение различий только усилением фотосинтеза без связи с низкой температурой.
Утверждение, что ненасыщенные жирные кислоты повышают температуру замерзания.
Игнорирование повреждения мембран кристаллами льда и нарушения осмотического баланса.