נוסח השאלה המלא: חד תאים בד"כ מתים כתוצאה מקפיאה. מדוע אם כן הקפאת בשר לא מעקרת אותו? כמו כן כיצד בנק הזרע מקפיא זרע?
בקטריות ויצורים חד תאיים (וגם רב תאיים) לא תמיד מתים כתוצאה מהקפאה. עקרונית, הקפאת תאים יכולה לגרום להריסתם בשל התייבשות או מפגיעה מכאנית במעטפת התא. תאים יכולים להתייבש בגלל שמים נוזליים נמצאים בשיווי משקל עם גרעיני הקרח שנוצרים מחוץ לתא, וככל שנוצר יותר קרח יותר מים עוזבים את התא. פגיעה מכאנית יכולה להיגרם בגלל גבישי קרח שנוצרים בתוך התא או מחוצה לו.
בקטריות יכולות לשרוד הקפאה על ידי יצירת ציסטות או ספורות – מבנים עמידים ביותר לתנאים קיצוניים שמכילים את ה-DNA של החיידק. מכיוון שההקפאה לוקחת זמן, הרבה מהבקטריות מסוגלות להשלים את שלב הספורולציה (יצירת ספורה) לפני שהבשר קופא. הספורות מסוגלות להישמר עד לחזרת תנאי גידול מתאימים (כשמוציאים את הבשר מהמקפיא). כמו כן, ישנן בקטריות מסוימות שהן פסיכרופילות ("אוהבות" קור), ומסוגלות לבצע פעילות מטבולית ולהתחלק בטמפרטורות מתחת לאפס. צריך לזכור שגם כשהבשר קפוא הרבה זמן, ישנם מיקרו-אזורים בהם המים נשארים בפאזה נוזלית בגלל הולכת טמפרטורה נמוכה או ריכוזי חלקיקים גבוהים, ובאזורים אלו חיידקים יכולים להישאר פעילים לאורך זמן.
ספורות של חיידק (Bacillus subtilis) וציסטה של אמבה (Entamoeba histolytica) עמידות בטמפרטורות נמוכות בהרבה מהפריזר הקונבנציונלי. התמונות באדיבות ויקיפדיה.
הרבה חיידקים (ויצורים רב תאיים כמו חרקים ודו-חיים) מייצרים חומרים שמונעים יצירת גרעיני קרח בתוך התאים (Cryoprotectants). החומרים (בדרך כלל סוכרים, חלבונים, או פוליאולים) מעלים גם את האוסמולריות של תא ומונעים את התייבשותו. אותו עיקרון מאפשר לשמור תאי זרע, ביציות, עוברים, ותאים אחרים במחקר ביולוגי. לתאים מוסיפים חומרים כמו גליצרול או דימתיל סולפאוקסיד בריכוז של 10%, שמונעים מהמים לקפוא כגביש ועל ידי כך לפוצץ את התאים.
דובון מים, ממערכת דובוני המים (Tardigrada). מסוגל לחזור לחיים לאחר הקפאה בטמפרטורה קרובה לאפס המוחלט (273- מעלות צלזיוס). התמונה באדיבות ויקיפדיה
מאת: אוני צברי
המחלקה לכימיה ביולוגית
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.
