适应

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生物体的生存很大程度上取决于其适应环境变化的能力。适应和适应是生物体在不断变化的环境中生存的两种方式。适应发生在短时间内，并导致身体发生暂时性变化，从而确保生存。另一方面，适应导致在很长一段时间内发展出新的特征，从而确保生物体的生存。适应是进化的一部分。此外，在这篇文章中，我们将讨论适应。

什么是适应？

适应是生物体暴露于新的环境条件（如pH值、盐度、光照、压力、化学物质、海拔和温度）时自然发生的生理过程。这些变化有助于生物体在各种不同的环境条件下生存。

适应和适应的区别

适应和适应的区别如下。

适应	适应
短期且暂时性的变化	长期且永久性的变化
在短时间内可见	需要很长时间才能出现
发生生理变化	发生生理和化学变化
一旦恢复到之前的条件，变化就可以逆转	变化是不可逆的
进化过程不受影响	变化导致进化
在生物体的生命周期中可见	在多代中可见
例如：冬天长出厚厚的毛发	例如：鸟类的尖喙

人类的适应

人类的身体，与其他生物体一样，也会适应环境的突然变化。这使得人类能够长期生存，并将人类物种传播到世界各地具有不同环境条件的地区。例如，当一个人迁徙到气候明显炎热的地方时，他的身体开始减少通过汗液流失的盐分，然而，出汗量会增加以保持身体凉爽。除此之外，我们能够攀登高山和潜入深海也要归功于我们身体的适应能力。让我们详细了解一下高海拔适应的机制。

高海拔的后果

海拔高度超过 2400 米的地区被认为位于高海拔地区。与海平面附近的地区相比，这些地区的气候更寒冷。随着海拔的升高，气压下降。大气中可获得的氧气量也减少。喜马拉雅山脉就是高海拔地区的例子。

机制

在人类中，暴露于随着海拔升高而变化的环境条件下会导致认知能力和个性的变化。水分通过排尿、出汗和呼吸从体内流失。这可能导致脱水。与海拔升高相关的其他症状包括高山病、肺部和大脑区域的水肿、由于体液潴留导致的体重增加、通气量增加、失眠、呕吐、头晕和疲劳。

如果人类以更快的速度上升，就会出现上述高海拔的后果。如果给身体足够的时间来适应不断变化的条件，身体就会暂时适应不断变化的条件。身体需要大约 1 到 3 天的时间才能适应这些条件。

吸入空气中氧气不足会触发颈动脉体。这些动脉化学感受器会增加呼吸频率和深度。肾脏对动脉中氧分压降低的反应是释放促红细胞生成素。这会诱导骨髓产生红细胞。

这个过程需要几周的时间。氧化酶成分的变化、毛细血管之间距离的减少以及血红蛋白对氧气的亲和力的变化是在暴露于海拔升高的人群中观察到的一些变化。由于心率增加，搏出量减少，从而减少其他非必需的身体功能，如消化。

体内的一些显着化学变化包括呼吸性碱中毒、乳酸生成减少和 2,3-二磷酸甘油酸增加。在孕妇中，这种环境条件会限制宫内生长，减少胎盘血流，从而降低出生孩子的身高。

氧解离曲线

氧气在水中几乎不溶解，主要由红细胞中的血红蛋白携带，而不是血浆。一个血红蛋白分子最多可以结合四个氧分子形成氧合血红蛋白。这是一个可逆反应。氧气与血红蛋白的结合与氧分压成正比。氧饱和度与氧分压的关系由称为氧解离曲线的 S 形曲线表示。

正常的氧解离曲线表明，血红蛋白最初与氧气的结合很困难，并且随着每次结合的亲和力增加，即第一个氧分子与脱氧血红蛋白的结合比第二个氧分子的结合困难，第二个氧分子的结合又比第三个氧分子的结合困难，依此类推。

图片即将推出

各种因素会影响氧分子与血红蛋白的结合。温度、pH 值、二氧化碳、一氧化碳和 2,3-BPG 会影响血液中氧气与血红蛋白的结合。图中的曲线可以向右或左侧移动。

向右移动

这在以下情况下可见。

• 氧分压降低。

• 二氧化碳分压升高。

• 氢离子浓度升高。

• pH 值或酸度降低。

• 体温升高。

• 糖酵解的副产物 2,3-二磷酸甘油酸过量产生。

向左移动

• 二氧化碳分压降低。

• 氢离子浓度降低。

• pH 值或碱度升高。

• 与成人血红蛋白相比，胎儿血红蛋白对氧气的亲和力更高。

氧解离曲线：胎儿与成人

由于胎儿血红蛋白的成分略有不同，因此其对氧分子的亲和力有所增加。它能够在胎盘中加载氧气，而母体血红蛋白在那里卸载氧气。出生后大约需要 6 个月才能完全用成人血红蛋白取代胎儿血红蛋白。

图片即将推出

肌红蛋白

在骨骼肌中，存在专门结合氧气的分子。这些单多肽链称为肌红蛋白。由于它们包含一个血红素分子，因此一次只能结合一个氧分子。与血红蛋白分子中看到的 S 形曲线相反，其图形显示对数模式。肌红蛋白对氧气具有很高的亲和力，并且在剧烈活动期间会延迟释放。

常见问题

Q1. 举例说明攀登喜马拉雅山时需要携带的两种药物。

答：地塞米松和甘露醇是攀登喜马拉雅山时需要携带的药物的例子。它们有助于缓解脑水肿。

Q2. 命名帮助某些生物适应温度变化的物质。

答：冷冻保护剂和热休克蛋白是响应温度变化产生的物质。冷冻保护剂可防止细胞中形成冰晶，从而在零度以下的温度下存活。热休克蛋白可在细胞经历温度升高时防止蛋白质变性。

Q3. 冬眠与适应有何不同？

答：冬眠是一种长期可逆的适应，以克服食物短缺和寒冷条件。通常，新陈代谢会降低，从而帮助生物体在较长时间内依靠有限的资源生存。

Q4. 命名其他动物体内发现的呼吸色素。

答：血蓝蛋白是软体动物和节肢动物体内发现的呼吸色素。它包含铜成分，可与氧气结合，从而使血液呈现蓝色。

Q5. 命名氧气加载和卸载发生的位置。

答：氧气的加载发生在肺部，而氧气的卸载发生在组织中。