通过盐

你可能喜欢大量的盐的食物,即使你意识到太多的盐对你不好。事实上,对大多数生物来说,太多的盐是致命的。高盐浓度扭曲蛋白质的结构使它们粘在一起,这样他们就可以不再停留在解决方案。这破坏了他们的生物功能。有机体可能排除多余的盐,因为他们的防止盐膜进入细胞。问题就变成了一个水的获取和保留。

高浓度的盐的环境意味着生物失去水渗透的危险渗透的解释(见第1章)。在这种情况下,生物也很难从环境中获得他们所需要的水,因为这涉及到水的运动对渗透梯度(如果细胞外的渗透浓度高于内,细胞的水会搬出去,不进去)。尽管有这些困难,有一些生物,可以在环境中具有很高的盐浓度。海水含盐和3%左右,因为它是这样一个普遍的环境中,这几乎不能被认为是极端。海水的盐浓度是相当稳定的,除了在稀释淡水来自河流的输入。盐浓度高于海水主要发生在地面站点的盐已经成为集中的地方水的蒸发。

在一些国家,盐从雷竞技手机版appseawa-ter商业化生产。允许海水流入池塘,然后从海上隔离(盐田)。由蒸发浓缩的盐水,杂质去除和盐结晶。如果你飞到旧金山国际机场,你可能会注意到的沿海大型盐场用于海盐的收获。自然盐田开发地区定期泛滥的大海。盐湖形成的河流和小溪喂它们流在土壤和岩石含有容易溶解矿物质。所以他们没有出口水蒸发会导致非常高的盐浓度(见第二章,“盐湖和碱湖”)。如果水蒸发完全、盐沼和锅。如果盐来自盐湖或海水成为埋葬,它们形成岩盐的沉积。

很少有生物可以长有非常高的盐浓度。那些能容忍这样的条件,但生长在低盐浓度被称为halotolerant,而那些生长最好在高浓度被称为嗜盐的。那些生长在高渗透浓度引起的盐(如糖)以外的物质被称为osmophilic。很少有嗜盐的生物生长在盐浓度每分15 - 30之间。死海,例如,只有一个halo-philic海藻(杜氏盐藻parva)和一些种类的嗜盐古生菌(halobacteria)。没有植物或动物能够耐受死海的条件,盐的浓度最高的世界上盐湖盐(约30%)。湖泊和池塘较低浓度的盐(盐约25%)可以支持增长的盐水虾(卤虫物种)和盐水苍蝇的幼虫(Ephydra物种)。Halobacteria可以生长在饱和盐溶液(33%氯化钠),甚至可能成为被困在盐晶体和生存。

嗜盐的生物可以在高盐浓度的环境功能,因为他们在细胞中积累的物质平衡的渗透压力。海藻杜氏盐藻积累甘油。甘油是一种osmotically活性物质(osmo-lyte)占用空间解决方案,降低水的浓度和提高内部渗透压。这个平衡细胞内外水的浓度,防止他们失去水的渗透。甘油是由藻类作为osmolyte,酵母,真菌和卤虫。原核生物,如细菌,使用多种糖,糖醇类、氨基酸和源于这些化合物(如甜菜碱和ecotoine) osmolytes。这些物质被称为兼容的溶质因为他们不影响细胞的运作。

对大多数生物来说,盐不兼容溶质因为他们的细胞机制在高浓度有害影响。然而,一些halobacteria积累细胞内的高浓度氯化钾,尽管他们排除钠离子。这涉及到跨膜离子注入和halo-bacteria获得所需要的能量以独特的方式这样做。其膜含有光敏紫色色素称为视紫红质。这些将光能转化为化学能,在这个过程中,用它来增强他们的离子泵。视紫红质给halobacteria色彩和积累的盐在盐田和盐湖经常染粉红色的存在。酶等生物分子,halobacteria需要适应函数的存在高浓度的钾。事实上,halo-bacteria不能功能的细胞没有高水平的钾和钠离子的绑定他们的外表面是至关重要的对他们保持他们的细胞壁结构。

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