1. Tác động của lạnh đối với tế bào sống
Hoạt động sống của mọi vi sinh vật đều phụ thuộc vào nhiệt độ, khi nhiệt độ giảm các hoạt động trao đổi chất và năng lượng của cơ thể sống giảm. Trong trường hợp nước bị đóng băng, khi làm lạnh thì thông thường tế bào sống mất khả năng phục hồi sự sống, bởi vì quá trình đóng băng của nước là quá trình phân bố lại nước trong cấu trúc của nó, điều này trong nhiều trường hợp gây rối tới cấu trúc của tế bào sống. Mặt khác, khi nước đóng băng do thể tích nước đá tăng nên gây ra hiện tượng rách màng tế bào, khi nhiệt độ tăng thì các tinh thể nước đá nóng chảy nhưng trạng thái tế bào không được phục hồi hoàn toàn như trạng thái tự nhiên lúc ban đầu của chúng, dẫn đến tế bào sống sẽ thay đổi tính chất mất khả năng hoạt động sống. 
Đối với tế bào thực vật, do cấu trúc vững chắc nên làm hoạt động sống diễn ra đơn giản hơn, đặc biệt là quá trình trao đổi năng lượng ít nên khả năng chịu lạnh tốt hơn, một số trường hợp khi 1/4 lượng nước bị đóng băng thì tế bào thực vật vẫn có thể phục hồi sự sống. Ảnh hưởng của hiện tượng đóng băng nước sẽ bị giảm đi khi hàm lượng các chất tan trong tế bào tăng lên, đặc biệt là các chất có khả năng liên kết tốt với nước như glycerin, bởi vì chúng làm giảm nhiệt độ đóng băng, hạn chế sự chuyển động của các tế bào nước trong quá trình kết tinh của nước.
Đối với tế bào động vật, do hoạt động sống gắn liên với cơ thể sống với các hoạt động trao đổi chất và năng lượng rất phức tạp nên dễ bị mất khả năng phục hồi sự sống. Tế bào động vật mất khả năng sống khi nước chưa đóng băng chủ yếu là do nhiệt độ giảm, tế bào bị mất năng lượng, độ nhớt của các dịch thể tăng, trong nhiều trường hợp có sự phân lớp của các chất dẫn đến làm thay đổi tính chất sinh học của chúng. Trong một số trường hợp nhiệt độ thay đổi đột ngột ở những khoảng nhiệt độ rất thấp, cấu trúc của tế bào, đặc biệt là trạng thái của nước, có thể chuyển về dạng không định hình hoặc những tinh thể nước đá kích thước rất nhỏ, nhờ đó mà cấu trúc của tế bào không bị thay đổi, khả năng phục hồi sự sống vẫn được bảo tồn. Một số loại động vật còn có thể chuyển về trạng thái ngủ ở nhiệt độ gần 0°C, hầu như không hoạt động sống trong một thời gian, điều này đã được ứng dụng để vận chuyển thực phẩm tươi sống, giúp giữ nguyên giá trị của chúng mà lại giảm được chi phí vận chuyển.
2. Tác động của lạnh đối với vi sinh vật
Vi sinh vật bị giảm hoạt động sống hoặc bị tiêu diệt khi nhiệt độ giảm bởi vì cơ thể của chúng mất năng lượng dẫn đến ngừng quá trình trao đổi chất, trong nhiều trường hợp có sự phá vỡ cấu trúc tế bào khi nước kết tinh. Tuy nhiên có nhiều vi sinh vật có khả năng chịu lạnh tốt, chúng có thể hoạt động và phát triển ở nhiệt độ nhỏ hơn -8°C, như các loại nấm mốc có thể hoạt động ở nhiệt độ -18°C. Nhưng nhìn chung khi nhiệt độ hạ xuống dưới - 10°C thì đa số các loại vi sinh vật gây hại cho cơ thể con người sẽ bị tiêu diệt hoàn toàn.
0 Comments: