A+醫學百科 >> 低溫

制冷技術是研究獲得低溫的方式及其機理和應用的科學技術，從廣義上講，凡是低于環境溫度的都稱為低溫。　　

低溫應用

根據在不同的低溫溫度區域，獲得低溫的方法及研究對象，又可把制冷技術分為普冷技術和深冷技術。習慣上把普冷技術稱為制冷技術，把深冷技術稱為低溫技術。普冷技術研究的范圍是在普冷區，深冷技術研究的范圍是在深冷區，它們是以溫度120K 為分界線。從環境溫度到120K （約 -153 度）稱之為普冷區， 從120K 到絕對零度（ -273.15 度）稱之為深冷區。（20K到0K 也有稱為超低溫或低溫區的）獲得低溫的方式又很多，但總體上可分為物理和化學兩種。　　

低溫在生物學上的應用

低溫是影響植物生長、發育和地理分布的重要因素。大量研究發現低溫誘導許多基因的表達，根據基因表達的蛋白產物，可分為編碼功能蛋白基因和調節蛋白基因兩大類。

低溫是影響植物生長、發育及其地理分布的重要環境限制因素之一。大多數熱帶和亞熱帶植物由于缺乏對低溫的適應能力，當環境溫度低于10℃時就會受到傷害，嚴重影響植物的正常生長、發育甚至造成死亡。分布于溫帶地區的植物，在溫暖季節對冰凍的抗性相當弱。但是，隨著季節的變化，氣溫的逐漸降低，植物對冰凍的抗性也逐漸增強。在非凍的低溫環境生長一段時間后，植物增強了抗凍能力，從而能耐受隨即發生的冰凍溫度，這個適應過程稱為低溫馴化（cold acclimation）。根據植物的種類，達到最大抗凍性的低溫馴化時間從數天至數周不等，不同種類植物可以耐受-10℃至-60℃以下的溫度。因此，低溫馴化是植物提高抗凍性的有效途徑。　　

低溫用于動物

低溫馴化是一個十分復雜的過程。世界各地的科研工作者圍繞在低溫馴化過程中植物發生的生理生化和分子水平的各種變化進行了大量的研究。最新的研究表明至少有300個低溫反應基因參與了低溫馴化進程。針對如此復雜的適應過程，低溫馴化研究的一個基本目標是分離和鑒定對抗凍性提高起著關鍵作用的低溫反應基因。隨著突變分析和分子遺傳學方法的大量應用，以擬南芥作為模式植物，已克隆了許多低溫反應基因及低溫調節的轉錄因子基因，明確了這些基因的抗凍功能及其涉及的多種低溫調控的信號傳導途徑。根據低溫反應基因的蛋白產物可分為兩大類：一類是直接保護細胞免受脅迫傷害的功能蛋白；另一類是傳遞信號和調控基因表達的調節蛋白。

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