A berendezés órájának beállítása
Honnan tudod, melyik órában van a keresztkapcsoló belső órája? Genetikailag megtervezett módszerekkel a lucerce gén (a fénytermelő rendszer enzimje) a szentjánosbogár (!) Beágyazódik a növény genomjába. Egy ilyen növény kezd ragyogni, és a lumineszcencia intenzitását a saját génjei vezérlik - az Arabidopsis órát. Most tanulmányozhatja a növény különböző mutánsai cirkadián ritmusának finomságait.
Üzemi órák beállítása. fitokróm
Amint azt fentebb már említettük, a növényeknek nem csak a nappal és az éjszaka változtatására, hanem az évszakváltozáshoz való alkalmazkodásra is szükségük van. Nemcsak a tavaszt ősszel különböztetik meg (a közepes szélességi körzetben), de sokkal finomabbak a nap bizonyos hosszában való alkalmazkodásban. Vannak olyan növények, egy rövid nap és egy hosszú nap. Rövidhullámú növények virágzás kora tavasszal röviddel a tavaszi napéjegyenlőség után, hosszú napi növények virágoznak a nyári napforduló közelében. Hogyan határozzák meg a nap és az éjszaka? A kérdésre adott válasz a modern tudomány egyik legfényesebb eredménye.
Napkeltekor és napnyugtakor a napfény spektruma, amely a föld felszínét érinti, mindenki számára világos. Alacsony a horizonton, a nap piros, mivel a fényszóródás erős függősége a hullámhosszon: a hosszú hullámú vörös fény kisebb, mint a kék. Az alkonyi és alkonyi fényben viszonylag sok "messze vörös", szinte infravörös fény van.
A napfény-növények spektrális összetételének ilyen változását használják a nap időtartamának meghatározására. Ehhez egy figyelemre méltó fitokróm pigment szolgál. Ez a pigment kétféle formában létezik. Az Fc - "fitokróm vörös" egyik formája - fényt vesz fel a 660 nm hullámhosszú régióban a "nappali" vörös régióban. az Fdk második fajtájává változik - "fitochrom távoli vörös". Ez a phytochrome forma elnyeli a "szürkület" vörös fényt 730 nm-es hullámhosszúsággal, ugyanakkor (ami a leginkább figyelemre méltó) ismét "visszavezet" az Fc-be. A sötétben az Fdk lassan Fc-be változik.
Phytochrome: szintézis és pusztítás
Tehát a ciklus kiderül: a pigment két formája a napszaktól és az egyik formanyomtatvány karakterisztikus élettartamának megfelelően válik egymásba. Ez egy óra, amelyet külső jelek vezérelnek. Az FDK koncentrációjától függően a növényekben élettani folyamatok is - növekedésük és virágzásuk.
A phytochromok nagyon kis mennyiségben vannak jelen a növényekben. Ezek kék színű pigmentek, amelyek hasonlóak az állatok epespecifikációjához vagy egyes algák pigmentjeihez. Normál zöld levelek esetén a klorofill és a karotinoidok maszkolják őket. A tiszta fitochromok első milligrammjainak izolálása az 1960-as években. tonna kalibrált (klorofill) kukorica palántákat kellett feldolgozni.
Így a növények intracelluláris órája további fitokróm szabályozókkal rendelkezik, amelyek lehetővé teszik számukra a nappali órákban bekövetkező változásokhoz való alkalmazkodást.
Órák a magasabb állatok testében
Végül egy kicsit a magasabb állatok biológiai óráiról. Minden sejtnek saját órája van. Azonban, amint már említettük, a multicelluláris komplex organizmus normális esetben csak akkor létezhet, ha minden funkciója időben koordinálódik, azaz léteznie kell egy "központi", "fő" óra, amely az összes többi intracelluláris órát vezérli.
Viszonylag nemrég kimutatták, hogy ezek a „fő” óra az agyban található suprahiazmennom thalamus magon. Ezek az órák alkalmasak idegrostok a látóideg, a vér kínáltak a különböző hormonok, köztük talán a legfontosabb az óra beállítása, a tobozmirigy hormonja - melatonin. Epiphysisek, aki egykor a „harmadik szem” az ősi hüllők, megtartotta funkcióját szabályozó cirkadián ritmust.
A thalamus suprachiasis magjának sejtjeiben a cirkadián periodicitás kísérletekben is megmarad, amikor ezeket a szervezeteket elkülönítik a testtől. Ez lehetővé tette a főórák működésének számos jellemzőjének tisztázását.
Az optikai szál és a melatonin ezeket az órákat szabályozott változó világos és sötét napszak, és azok között a jelek ható ezekben a sejtekben bizonyult NEM - a nitrogén-monoxid.
Az a tény, hogy a NO - a fontos biokémiai folyamatok résztvevője, mintegy 30 évvel ezelőtt felfedezett. Vanin (a Kémiai Fizikai Intézet, Szovjet Tudományos Akadémia). Most, ahogyan az előbb említett, teljesen idegen anyagként a tanulás módjait tanulmányozzák a különböző országokban, különböző laboratóriumokban. Nyilvánvalóvá válik a nitroglicerin készítményeknek az angina pektoriszra történő alkalmazásának jelentése, a szív koszorúér-hajóinak terjeszkedésének mechanizmusa kiderül. Ennek az anyagnak a különböző folyamatokban betöltött szerepe kiderült. A komplex szervezet ideiglenes szervezésének mechanizmusaiban a NO is kulcsszerepet játszik.
A napi gyakoriság nagyon nehéz lehet
A biológiai órák problémája nem korlátozódik a tisztán tudományos feladatokra. Nyilvánvalóan ezeknek a kérdéseknek az alapvető fontossága az orvostudomány számára. A szervezet élettani állapotának változása a nap folyamán - a teljesítmény változása, a mentális aktivitás és az immunitás - mindezt figyelembe kell venni a mindennapi életben. Ugyanezek a gyógyszerek teljesen eltérő hatásokat adhatnak a nap különböző időpontjaiban, a biológiai ritmusok különböző fázisaiban.
A cirkadián cirkadiánus periódusaink mellett a szervezetünk napi, heti, havi, éves és még hosszabb ritmusokra is kiterjed. Széles irodalmat szánnak ezekre a kérdésekre, de még mindig messze vannak a teljes tisztázástól. Nemrégiben az orvosi tudományok doktora (L.Ya. Glybina, a Vladivostok Kardiológiai Központ igazgatója.
LY A Glybin úgy véli, hogy a nap folyamán számos alkalommal emelkedett és csökkent fiziológiás állapot áll a szervezetben. Csökkent a betegségekkel szembeni ellenállás, a teljesítmény csökkenése 2-3, 9-10, 14-15, 18-19, 22-23 óra helyi idő alatt történik. Az 5-6., 11-13., 16-17., 20-21. És 24-1. Órákra jellemző a nagy teljesítmény és a betegségekkel szembeni ellenállás. Glybin úgy véli, hogy tanácsos 5-6 órakor elkezdeni a napot, és 22 órakor lefeküdni, az egész társadalmi élet újjáépítése, az éjszakai műszakban végzett munkák törlése, az esti moziórák és a színházi előadások. Véleménye szerint a "baglyok" csak abban különböznek a "larks" -től, hogy 24-1 óra időtartamot használnak, és egy rendkívül produktív 5-6 órás időt veszítenek el. Sok erőfeszítést igényel, hogy megtalálja az ilyen kérdéseket.