Page 9 - No17

Túlélők keresTeTnek!

lenségeket befolyásoló kémiai tényezői a
víztartalom, sótartalom, az oldatok pH
értéke és az oxigéntartalom. Az alábbiak-
ban áttekintjük, mit okoznak az élőszerve-
zetek működésében a paraméterek extrém
értékei.
VíztArtAloM
Az élő szervezetekben a sejtek tömegé-
nek mintegy 60-70 %-a víz, 25-30 %-a
szerves anyag (fehérjék, nukleinsavak,
lipidek és szénhidrátok) és 5%-t tesznek
ki a sók. A poláros vízmolekula hidrogén-
kötések kialakítására hajlamos, ezért szá-
mos szerves és szervetlen vegyület jól
oldódik benne. A víz nem csak közege a
sejtekben lejátszódó kémiai reakcióknak,
hanem fontos reakciópartner is. Egyik
kiindulási anyaga a fotoszintézisnek és a
nagy fajlagos hőkapacitása miatt, hőmér-
köri nyomás mellett jöttek létre, tengeri séklete elérheti a 300°C-t, bár azoktól séklet kiegyenlítő szerepe is van. A víz
elődeik hidrosztatikus nyomáson fejlődtek távol csupán 2-3°C. A megnövekedett hiánya az élőszervezetek környezetében
ki. A hidrosztatikus nyomás a tengerek nyomás megnöveli a szervezetek életmű- extrém környezetet jelent. A baktériumok,
felszíne alatt 10 méterenként 1 barral ködéséhez szükséges optimális hőmérsék- gombák, növények, rovarok, tardigrádok,
növekszik. Így Földünk jelenleg ismert letet is, bár csak néhány fokkal. számos fonálféreg és a bizonyos rák faj-
legmélyebb pontján a csendes-óceáni Ha egy kémiai reakció térfogat növeke- ták- képes anhidrobiozis állapottal véde-
Mariana-árokban található Challenger- déssel jár, akkor ezt a nyomás megnöve- kezni a szárazság ellen.
szakadékban 11 km mélyen 1100 bar a kedése gátolja. Ez érvényes a térfogat Az anhidrobiozis a szervezetnek a szá-
nyomás. A Mariana-árokban is igen gaz- növekedésével járó sejtfolyamatokra és razság által kiváltott olyan nyugalmi álla-
dag a barofil élőlények sokasága. Ezek a makromolekuláris szerkezetek kialakulá- pota, amelyben a szervezet majdnem tel-
szervezetek alkalmazkodtak 700-800 bar sára is. A nagy nyomás az élő szervezetek- jesen dehidratálódik, és metabolikus akti-
nyomáshoz, de 500 bar alatti nyomáson ben hatással van az anyagcsere folyama- vitását észrevehetetlen szintre csökkenti.
szaporodásra képtelenek. Ilyen a tokra is, ami megnehezíti a sejtnöveke- Hosszú idejű anhidrobiozis visszafordít-
Hirondella gigas rákfajta is. dést. hatatlan változásokat okoz a sejtekben,
Mivel a víz forráspontja a nyomás növe- Bár sok szervezet adaptálódott az evolú- megváltozik a lipidek, fehérjék és nuklein-
kedésével emelkedik, az óceánok legmé- ció során a nagy nyomásokhoz, a nyomás savak szerkezete. Az észak-amerikai siva-
lyebb pontján a víz forráspontja 400 C°-ot gyors változása általában a szervezet halá- tagok lakója, a kengurupatkány, egész
is elér, így a víz ennél alacsonyabb hőmér- lát okozza. A nyomás növekedésével a sej- élete során (2-5 év) nem iszik vizet. A
sékleten cseppfolyós marad. A hidroter- tek lipidjei szorosabb pakolásúvá válnak, Szaharai-sivatagi hangya is jól tűri a szá-
mális kürtők környezetében a víz hőmér- amely növeli a membránok merevségét és razságot. Vízszükségletét mindkettő táplá-
csökkenti áteresztőképességüket. A nyo- lékokból fedezi. A medveállatka
más hatással van a génexpresszió két (Tardigrade) képes hibernálódni,
folyamatára a transzkripcióra és transzlá- (kriptobiozis) csökkentett életmódba vál-
cióra is. Ekkor megnövekszik a membrá- tani extrém körülmények között. Az állat-
nokban a telítetlen zsírsavak mennyisége, ka anyagcseréjét a normális érték 1%-ára
növekszik a DNS és fehérje molekulák csökkentve akár egy évtizedig is képes
javítóképessége. nedvesség nélkül az életfunkcióira, lecse-
rélve víztartalmát nem-redukáló
kÉMiAi környezet diszacharidra, ún. trehalózra (gombacu-
Amikor jelentős változások történtek a kor). A trehalóz két egyszerű cukorból
Földön a kémiai környezetben, mindig (glükóz) álló szénhidrát. Különleges tulaj-
jelentős változások léptek fel az életfor- donsága, hogy a sejtmembránokban képes
mélytengeri hidrotermális kürtő mák evolúciójában is. A környezet életje- a vizet pótolni, így megakadályozni, hogy

kémiai panoráma 17. szám, 2017. évfolyam 1. szám 9