脱水过程

主动脱水:
在孢子形成过程中,细胞主动排出水分,涉及水通道蛋白(Aquaporins)的调控,降低内部水含量。
渗透压调节:
通过调节内部溶质浓度,建立渗透压差,促进水分外流,达到脱水的目的。
膜转运蛋白的作用:
水通道蛋白选择性地运输水分子,控制水分的进出,维持脱水状态。
Ca-DPA 的协同作用:
Ca-DPA 的积累降低了核心的水活性,与脱水过程协同,增强孢子的稳定性。

脱水状态的稳定性

玻璃化保护:
脱水状态下,细胞内容物形成玻璃态,分子运动受限,防止生物大分子的降解。
生物大分子的稳定:
脱水减少了水解和降解反应的可能性,保护蛋白质和核酸,维持其结构和功能。
自由基反应的抑制:
脱水状态下,自由基产生和扩散受限,减少氧化损伤,提高孢子的抗性。
代谢活动的抑制:脱水使酶的活性降低,细胞代谢几乎停止,进入休眠状态,延长存活时间。

萌发过程中的再水合

水分的快速吸收:
萌发时,孢子通过渗透作用迅速吸收水分,恢复水合状态,激活代谢活动。
膜通道的开放:
水通道蛋白和离子通道被激活,促进水和离子的流入,恢复细胞的正常功能。
代谢的重新启动:
再水合使酶的活性恢复,代谢通路被重新激活,支持细胞的生长和分裂。
细胞结构的重建:
水合导致细胞体积增大,细胞壁和膜结构发生调整,适应新的生长条件。
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