水含量与结构

极低的水活性:
基质中的水活性降低到 0.1 以下,抑制生化反应的进行,防止孢子内部成分的降解。 
玻璃态状态:
基质形成玻璃态(Vitreous state),分子运动极为缓慢,增强稳定性,保护生物大分子。  
水分子的结合形式:
水分子主要以氢键形式结合在生物大分子上,不存在自由水,降低了水解反应的可能性。  
Ca-DPA 的作用:
Ca-DPA 与水分子形成稳定的络合物,进一步降低水活性,增强孢子的耐热性和稳定性。 

对紫外线和氧化损伤的抵抗

光吸收分子的存在:
基质中可能含有色氨酸(C₁₁H₁₂N₂O₂)等光吸收分子,吸收紫外线,保护 DNA 和蛋白质。 
电子转移机制:
紫外线引起的电子激发可能被基质中的分子转移,减少 DNA 和蛋白质的损伤。 
抗氧化剂的保护:
抗氧化剂如谷胱甘肽(GSH)清除活性氧(ROS),防止氧化损伤。反应式: 
GSH + ⋅ OH → GS ⋅ + H 2 O  
酶修复机制:
萌发后,DNA 修复酶(如光修复酶)可修复紫外线造成的 DNA 损伤,恢复遗传物质的完整性。 

营养储存与代谢调控

多糖和脂质的储存:
基质中储存多糖(如糖原)和脂质,为萌发后的能量代谢提供底物。 
磷酸化合物的积累:
储存磷酸肌酸等高能磷酸化合物,快速供应能量,支持代谢活动。  
微量元素的存在:
储存铁(Fe)、锰(Mn)等微量元素,作为酶的辅因子,支持酶的活性。  
代谢活动的抑制:
脱水和低温条件下,酶的活性被大幅降低,代谢通路被抑制,防止资源消耗。  
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