Реферати » Реферати з біології » Біоритми людини

Біоритми людини

Прінстоні.
З початку ХХ століття плодові мушки стали самим докладно досліджуваним багатоклітинних організмом на планеті. В даний час складено величезний каталог її мутантів - незамінний інструмент в руках дослідника. Такий інструмент абсолютно необхідний: всякий критичний експеримент потребує ретельного контролю, без якого експеримент навряд чи буде однозначним. До тих пір поки біолог-експериментатор не поставить питання абсолютно точно, Природа буде відповідати ухильно. Використання генетичних маркерів дозволяє створити надзвичайно однорідну популяцію досліджуваних організмів. Вивчаючи мутантів з різними порушеннями зору, проводячи штучний відбір ліній мух зі зміненим періодом годин або незвичайної чутливістю до температури, біологи вже просунулися так далеко, що виділили, клонували і картірован гени, контролюючі розвиток ціркадіанних годин.
Зачаття плодової мушки відбувається звичайним шляхом. Запліднене яйце розвивається, і з нього вилуплюється крихітна личинка. Потім в життєвому циклі всякої мухи настає стадія, коли личинка повинна перетворитися на статевозрілу крилату особину. На час цього перетворення комаха ховається в товстої коричневої капсулі - це заковане в панцир істота називається лялечкою. Усередині оболонки кожної лялечки майже всі личинкові органи розчиняються і утворюють рідку масу, з якої заново будується тіло дорослої особини. Тільки мозок залишається незмінним, і в ньому продовжують цокати ціркадіанние годинник. Нарешті, приходить термін, коли самка повинна вибратися на волю, випробувати свої крила і підшукати собі партнера. Самка роздуває на голові маленький пухирець і виштовхує «кришку-люк» - вихід з оболонки. Через кілька хвилин вона на волі. У природних умовах, а також в лабораторії при чергуванні 12:00 світла 12:00 темряви це подія - вилуплення дорослої особини - відбувається в перші світлі годинник.
Момент вилуплення задають ціркадіанние годинник. Лялечка з кожним днем ??все більше дозріває, готуючись до моменту, коли вона вийде на світло і вступить в конкурентну боротьбу. Ця готовність, наростаюча день у день, залежить також ще одного фактора - часу доби пріоритетним для вилуплення. Мушці немає сенсу з'являтися, коли день вже скінчився або підставляти своє ніжне вологе тільце зною дня. Найдоцільніше з'явитися рано вранці. Це можна забезпечити внутрішній ритм - підвищуючи або знижуючи поріг готовності.
Якщо зміни порога не великі, мушки все одно будуть вилуплюватися в будь-який час циркадианного циклу, але в один час з більшою ймовірністю, ніж в інший. Якщо ж поріг змінюється в широких межах, якщо в деякі години він піднімається швидше, ніж наростає готовність, то в ці годинник не з'явиться жодна мушка. Залежно від віку зреющей лялечки вона приєднується до тієї чи іншої купки вилуплюються, але ніколи не почне вилуплення в проміжні годинник. Появи мушок будуть розподілені в часі дискретними пачками - це розподіл відображає роботу годин, які задають ритм зміни порога.

25
У ембріонів плодової мушки ціркадіанние годинник не включаються самі собою автоматично. Якщо з моменту зачаття мушки перебувають у постійній темряві, момент вилуплення визначається віком і абсолютно не залежить від часу доби. Якщо популяція складається з особин різного віку (в межах декількох днів), то моменти окремих вилуплення утворюють плавний розподіл, що охоплює кілька днів, без ознак щоденного згущення і розрідження. Але якщо на етапі раннього розвитку буде поданий небудь сигнал часу, то через кілька днів вилуплення відбуватиметься «купчасто» , роздільними піками, відстають один від одного на 24 години. Одиночна спалах світла, наприклад, запускає годинник у всіх ембріонів. Їх 24-годинний період - вроджений, генетично запрограмований. Але у мутантів цей період може становити, наприклад, 19 годин.
За таких умов змісту стан внутрішніх годин чуйно реагує на найменші варіації температури, на саму незначну засвічення. Якщо личинки утримувати при постійному освітленні, то воно зупинить хід годинника, навіть якщо вони були пущені. Виявляється, годинник дрозофіли не помічають червоного і жовтого, - але блакитний, навіть такий слабкий, як місячне світло, відразу пригнічує ціркадіанние коливання. У лабораторіях для цього використовують яскраві лампи денного світла. Якщо лялечок, вирощених на світлі, перенести в червону або жовту темряву, всі годинники разом, одночасно відновлять хід і будуть цокати синхронно. Приблизно через 17 годин настане пік масового вилуплення, потім ще через 24 і так далі, поки не дозріють наймолодші лялечки. Однак навіть короткочасна спалах світла, прорезающая вічну ніч, здатна зрушити всі наступні піки вилуплення - наче світло викликає підстроювання внутрішніх годин, переводячи їх з якоїсь старої фази, на яку припала спалах, в якусь нову. Цю нову фазу легко оцінити, екстраполюючи наступний ритм виступів назад, до моменту початку спалаху світла.
В експериментах з дрозофіли підстроювання фази викликають на ранній стадії розвитку у лялечок. Спеціальний апарат, здатний протягом кількох тижнів реєструвати появу мушок, дозволяє спостерігати моменти. Коли ціркадіанние годинник виявляються в нульовій фазі (вилуплення), а отже, обчислювати фазу в будь-який час, оскільки період годин становить 24 години. Таким чином, можна встановити, на скільки, наприклад, зрушилася фаза годин під впливом світлового імпульсу, прикладеного за кілька днів до моменту вилуплення.
При перших пошуках сігуляціі біологічних годин в експериментах, організованих за схемою «пастки сингулярності» , було використано більше 500 чашок Петрі - застосовувалося вплив світлом різної тривалості і в різний час. Постійно реєструвалося час виступу, а по ньому оцінювалася нова, підстроєна, фаза ведучого циркадианного ритму. У всіх чашках спостерігалося по кілька пікових мушок - кожен день по одному, в один і той же час за показаннями внутрішніх годин. Перший пік склали найстарші в групі особини. Їх молодшим сестрам знадобилося ще кілька днів, щоб завершити дозрівання і підготуватися до «виходу на світло» , який відбувся за таким же сигналом того ж самого циркадианного ритму.
Коли всі отримані піки вилуплення - близько полтура тисяч - були зображені у вигляді точок на кристалі часу, вийшов повністю закінчений трьох мірний графік залежності нової фази від величини стимулу і старої фази.
Що це за поверхню, на якій лежать експериментальні точки? Найближчі до нас зображені у вигляді великих шестигранників, найвіддаленіші - у вигляді крихітних. Червона лінія відзначає кордон поверхні всередині двох

Сторінки: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
 
Подібні реферати:
Добові ритми
У живих організмах встановлені внутрішній годинник.
Біоритми людини
Вивченням ритмів активності і пасивності, що протікають в нашому організмі, займається особлива наука - біоритмологія. Згідно цій науці, більшість процесів, що відбуваються в організмі, синхронізовані з перио
Біоритми
Біологічні ритми або біоритми - це більш-менш регулярні зміни характеру та інтенсивності біологічних процесів.
Муха Дрозофіла
Дрозофіла стала одним з найцінніших для біологічних досліджень організмів, зокрема, в області генетики. Вона використовується, як модельний організм для різних досліджень вже майже сто років, і сегодн
Муха
У роботі описана муха дрозофіла, її характеристики. Результати деяких експериментів Моргана з дрозофіли.
Біоритми та їх значення у навчанні для студентів
Останнім часом в нашій країні і за кордоном проводяться великі роботи з дослідження біоритмів людини, їх взаємозв'язку зі сном і неспанням. Пошуки дослідників спрямовані в основному на визначення в
Розвиток медоносних бджіл.
1. Введення ...................................... ..............................................
Статевий цикл собак і кішок
Статевий цикл - складний нейрогуморальної рефлекторний процес, що супроводжується комплексом фізіологічних і морфологічних змін, що відбуваються в статевому апараті і у всьому організмі самки від однієї овуляції до іншої.
Основні питання при розведенні риб
Освітлення, температура води. Люмінесцентні лампи. Транспортування риб і рослин.
Розведення дискус за кордоном
Дискуси по праву вважаються прикрасою акваріума. Їх оригінальний зовнішній вигляд, чудова забарвлення і найцікавіший спосіб життя і розмноження завоювали широку популярність у акваріумістів усього світу.
Хіфессобрікон гетерорабдус
Вперше ця рибка з'явилася в Європі в 1910 році. Гетерорабдуси водяться в середній і нижній течії Амазонки.
Секрети дискус
Єдиного керівництва з розведення дискус немає і бути не може, так як кожна пара потребує індивідуального підходу. Головне, треба пам'ятати, що умови повинні бути максимально близькі до природних.
Сон
Як багато ми спимо! Сну ми віддаємо третину нашого життя. Скільки можна було б встигнути за цей час, якого всім так не вистачає! А що якщо спати менше або взагалі не спати? Раптом у скороченні часу сну криється
Прісноводний родич артемії
Солоноводні рачок артемія салина добре відомий усім рибоводам і аквариумистам. Набагато менш відомий найближчий прісноводний аналог артемії - стрептоцефал, що також відноситься до загону лістоногіх рачків.
Як боротися з іхтіофтіріоза
Іхтіофтіріоз - вельми поширене захворювання акваріумних риб, збудником якого є війчасті інфузорії Ichthyoрhthirlus multifilits, паразитуючі між верхніми і нижніми шарами шкіри.
Розведення Pelvicachromis pulcher
Особливості розведення папужок (Pelvicachromis pulcher).
Поведінка чайки
Звичайна, або озерна, чайка (L. ridibundus) - звичайна і майже всюди найбільш численна з наших чайок. За розмірами вона трохи дрібніше сизої чайки, важить 250-400 р. Статура її струнке, політ ліг
Активність берегової ластівки
Мета роботи - вивчення добової активності ластівок у період гніздування.
Зміст і розмноження півників
Батьківщина півника (Beta splendes Regan) - країни тропічного поясу. Самці досягають у довжину 8 сантиметрів, самки - дещо менше, Тіло веретеноподібне, стисле з боків.
Раптове здуття живота у собак (заворот шлунка)
Гостре розширення і подальший заворот шлунка у собак - небезпечне для життя стан, що приводить до загибелі тварини протягом декількох годин. Заворот шлунка - дуже поширена причина смерті для собак великих порід.

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар