H2O... 수소 둘 산소 하나

저온 생물학은 의학이나 농학, 식품공업, 공학 등의 각 분야와 깊은 관계가 있다. 또한 중요한 사회 문제도 내포되어 있다. 물 환경에 대한 적응성은 생물에 있어 대단히 중요한 의의를 가지고 있다. 0℃ 이하의 저온에서 생체 내의 물은 어떤 작용을 할까? 궁금증을 풀기 위해서는 우선 생체 내의 물이 몇 ℃에서 어는지부터 알아야 한다. 수용액이 몇 도에 어는가를 조사하려면 그 속에 온도계를 넣어 측정하면 된다. 그러나 세포와 같이 작은 사물의 경우 온도계를 넣을 수 없기 때문에 다른 방법을 찾아야 한다. 예를 들면 물은 얼 때에 잠열을 내기 때문에, 생체 조직을 식혀서 이 잠열이 몇℃에서 방출되는가를 조사하면 된다. 또한 물의 열 운동은 액체 상태로무터 고체 상태로 변하면 갑자기 느려지기 때문에 열 운동을 측정해도 된다. 이런 방법으로 하여 세포 내의 어는점을 조사한 결과에 의하면 -10℃와 -80℃에서 어는 두 종류의 물이 존재한다. 그리고 이 어는 점은 동물의 세포와 식물의 세포 모두 같다. 적혈구를 드라이아이스 나 액체 질소를 식혀 어려 현미경으로 보면 혈구가 깨져 전체가 빨개 보인다. 적혈구가 깨지는 원인 중에서 가장 중요한 것은 물의 영향이다 액체에서 고체로 변할 때물은 부피가 불어나는 드문 물질중의 하나이다. 세포질은 영하 10℃에서 얼기 때문에 액체 질소 등에서 식힐 때는 세포질의 물 대부분은 얼어 버린다. 그리고 세포막은 물의 채적 팽창에 견딜 만큼의 강도가 없기 때문에 파열하여 버린다. 또한 다른 작용이 있는데 이것은 비교적 천천히 얼때에 나타난다. 냉각속도가 느리면 우선 세포 밖의 물이 언다.