深海火山附近的螃蟹可以忍受400℃ 高温,如何煮熟食用?
▍※深海火山附近的螃蟹可以忍受400℃ 高温,如何煮熟食用?
深海火山,热液喷口形成于海水与岩浆交汇处,热液流体中含有的矿物在冷却时形成烟囱状结构。
黑烟囱附近生活的一些小生物,有盲虾、盲蟹,还有一种很有名的蜗牛,叫做鳞角腹足蜗牛,身上披着硫化铁的硬壳。
它们都生活在400度的高温热水中。
那么它们到底能不能被煮熟呢?答案是可以被煮熟的。这个问题和组成生物体的蛋白质结构有关。
世界上所有的生物都是从单细胞的真核生物演化来的,盲蟹、盲虾的细胞结构和禽类、爬行动物、哺乳动物差不多,组成身体的蛋白质也类似。
鸡蛋就是一大块蛋白质。为什么鸡蛋在生的时候是半流质的状态,煮熟了以后就变成凝固的状态了呢?
鸡蛋到底起了化学变化,还是起了物理变化?
蛋白质的分子是氨基酸的长链,因为长,所以它会折叠弯曲。折叠弯曲以后的蛋白质,被称为蛋白质的空间构象,这种折叠会反复多次,会形成2级、3级和4级的折叠。
折叠以后的蛋白质,才具有完整的蛋白质的功能。
折叠以后的蛋白质之所以能够保持稳定的形态,是因为有一种叫做氢键的分子间力锁定了这些折叠。
氢键提供了蛋白质折叠、蛋白质结构和分子识别的大部分定向相互作用。大多数蛋白质结构的核心是由α折叠和β折叠等二级结构组成。这满足了蛋白质疏水核心中主链羰基氧和酰胺氮之间的氢键势。
蛋白质与其配体(蛋白质、核酸、底物、效应剂或抑制剂)之间的氢键提供了相互作用的方向性和特异性。
我们知道原子是由原子核和围绕在原子核外运行的电子云所构成的,在没有形成分子的时候是球对称的,不表现出正负极性。
但是形成分子以后,因为要共享电子对,所以电子云的形状发生了偏转,原子就会在某一个部分显示出电正性或者是电负性。
这种电正性和电负性会相互吸引,最常见的就是氢原子和其他原子相互吸引,形成的所谓氢键。
在蛋白质的空间构象中,氢键提供了70%的结构锁定,另外30%由二硫键提供。
蛋白质分子形成空间构象,就像一个卷成一团的毛线团。没有煮熟的鸡蛋,里面的蛋白质就是这样团状的,所以它具有一定的流动性。
煮熟的鸡蛋,锁定蛋白质结构的氢键被破坏了,蛋白质分子展开成长链状,相互缠绕,所以就变成了固体。
这就好像一个毛线团可以在地上滚来滚去,把毛线团织成毛衣以后,就很难滚动了。
所以,生命存在的条件是蛋白质的氢键不会被破坏。
盲蟹、盲虾能够在400度的海水中生活,就是因为锁定蛋白质空间结构的氢键没有被破坏。
氢键的强度与和氢原子对位的其他原子有关。最强的氢键是H~F键,其次是H~O键,再次是H~S键。氧原子的数目越多,氢键形成的可能性就越大。
氢键是弱键,强度介于弱范德华力和强共价键之间,其离解能取决于极性吸引力,因此取决于原子的电负性。
除此以外,压力对于氢键也有巨大的影响。
压力越高,氢键结合的越牢固,离解能越高,因为分子间的间距越小。
水在常温常压下,之所以能够保持液态,就是因为氢键锁定了水分子。在一个大气压下,水在100度才会沸腾,但是随着压力的增高,水的沸点会升高。因为氢键的键能会随着压力的增高而增加,所以破坏氢键稳定性所需要的温度也越高。
说到这里,我们就可以回答最开始那个问题了。生活在400度水中的盲蟹和盲虾因为在高压下蛋白质的氢键没有被破坏,但是在正常的大气压下,100度可以把它们的氢键破坏。
所以,在深海中生活在400度热水中的盲蟹、盲虾,裹上面粉油炸,撒上葱花清蒸都可以熟。
▍◎深海火山附近的螃蟹可以忍受400℃ 高温,如何煮熟食用?
深海火山附近的螃蟹可以忍受400℃高温,如何煮熟食用?
我们所在的地球,有70.8%的面积被海洋所覆盖,然而,我们对于海洋深处的探索还远远不够,主要由于我们的科学技术水平,目前还远未适应海底(特别是深海)没有阳光、超高压、低含氧等残酷环境,很多仪器设备还未降至海底就“阵亡”了,更何况我们人类亲临体验呢,只有极少数的科研工作者和探险者,乘坐极其特殊和高强度材料制成的潜水器,在海底有过“畅游”的经历,正是这为数不多的历险,给我们呈现了深海底部的世界。
从目前我们了解的情况看,海底世界并非完全荒芜之地,也存在着一些生命力极强的生物所组成的微型生态系统,而得以支撑这些生态系统存在的重要因素,就是有一定的物质和能量输入来源,比较典型的这种“输入”有三类,即深海热液、冷泉和鲸落,这三种形态被人们形象地称为“深海三大生命绿洲”,比如在深海热液附近,就生存着一些海蟹等无脊椎动物,而据我们所知,深海热液的温度可以达到400摄氏度,有人不禁要问了,既然这里的螃蟹能够忍受这样的高温,那么如果我们把它们捕捞上来,还能够煮熟吗?
这是个很有意思的问题。首先我们来看一下深海热液到底是什么东东。在海底地壳的深处,有很多被加热的高热水充斥在岩层的缝隙中,这些高热水由于温度很高,周围岩石中的矿物质在高热水中的溶解度很大,在地壳压力释放作用的影响下,这些高热水有时会从海底地壳比较薄弱的地方喷出。当接触到海底较冷的海水之后,原来溶解在高热水中的矿物质变会立即析出,一层又一层地在喷口处堆积成“烟囱”的形状,因所含矿物质的不同,所堆积出来的“烟囱”颜色有所差别,常见的有白色、黄色和黑色等。
由于喷出的热液仍然含有一定量的矿物质,以及硫化氢等气体,另外与冷的海水交汇会能够使周围的海水变得异常温暖,所以热液喷口附近会聚集有一些细菌和微生物,以矿物质和硫化氢等气体为食,进而合成有机物,同时也吸引着诸如螃蟹、牡蛎、贻贝等无脊椎动物前来,毕竟这里既温暖、又有大量的食物来源,真是别有一番“洞天”。
之所以这些无脊椎动物没有被热液所烫伤或者煮熟,我想主要有以下两个方面的原因:一是这些动物并非纯粹活动在热液中,而是热液与冷海水交汇混合的区域。虽然热液的喷涌通常是持续不断的,但是与周围广袤巨量的冷海水相比,其出水量简直天壤之别,所以对周围海水加热的影响范围非常小,仅局限在喷口附近相当小的范围,而海蟹的活动区域,基本上都是在热液与冷海水交汇融合或者以外的区域,这部分区域的温度要远低于400摄氏度,甚至连100摄氏度都不到。
二是深海压力的影响。动物体内的蛋白质,是决定着生物活性的重要基础物质,它是由长链的氨基酸组成的复杂结构,从空间构象上看蛋白质发生N次折叠后方可具备相应的生理功能,同时表现出生物活性,而氨基酸分子间的氢键作用,为蛋白质的折叠提供了稳定的“结构锁定”保障。如果氨基酸分子间的氢键被破坏,那么蛋白质分子便会展开,从而失去了生理功能和活性,比如我们用水煮熟鸡蛋,鸡蛋中的氨基酸分子因高温受到破坏,蛋白质的长链就会展开不再折叠,因此失去了活性。在深海中,海底的压力可以达到几百上千个标准大气压,而蛋白质之间的氢键作用力大小,会随着压力的增大而变大,于是要想破坏氨基酸分子间的氢键所需的温度就会增加很多。所以,即使是海底的螃蟹,闯入到了热液之中,在一定时间内也不会受到什么伤害。
所以,海底的螃蟹,之所以能够生活在400摄氏度的热液附近,这既与它们的活动范围有关系,也与氢键在深海强大水压下结合力强有密切关系。倘若我们有幸捕捉到深海蟹,在正常的大气压之下,将水烧到100摄氏度放入,同样会破坏它们体内氨基酸分子中的氢键,蛋白质会很快失去活性,煮熟它们很轻松的。
▍⇕深海火山附近的螃蟹可以忍受400℃ 高温,如何煮熟食用?
火山边400度,但螃蟹周围绝对不是400度,要不是体内蛋白质早就硬化了,家里开水煮一定能熟
▍▓深海火山附近的螃蟹可以忍受400℃ 高温,如何煮熟食用?
吃这种海鲜的话,我觉得干脆做成刺身吃算了,哈哈
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