Биологи, помогите плиз ответить на вопросы контрольной!

2) Для биологических систем характерно периодическое изменение различных характеристик. Период этих колебаний может быть связан с периодическими изменениями условий жизни на Земле - смена времен года, смена дня и ночи. Существуют и другие геофизические ритмы –солнечные, лунные, связанные с периодами атмосферных явлений. Но многие периодические процессы имеют частоту изменения, не связанную очевидным образом с внешними геокосмическими циклами. Это так называемые «биологические часы» различной природы, начиная от колебаний биомакромолекул, биохимических колебаний, вплоть до популяционных волн.

Внутриклеточные колебания задают эндогенные биологические ритмы, которые свойственны всем живым системам. Именно они определяют периодичность деления клеток, отмеряют время рождения и смерти живых организмов. Модели колебательных систем используются в ферментативном катализе, теории иммунитета, в теории трансмембранного ионного переноса, микробиологии и биотехнологии.

С некоторыми из типов периодических движений мы уже имели дело при рассмотрении особых точек типа центр и затухающих или нарастающих колебаний в случае устойчивого и неустойчивого фокуса. Однако «биологические часы» имеют свойство, отличающее их от рассмотренных типов колебаний - неизменность во времени периода и амплитуды таких колебаний, означающую стационарность и устойчивость колебательного режима.

Вот здесь есть о автоколебательной системе гликолиза, 8 глава
http://www.library.biophys.msu.ru/LectMB...
Колебания в гликолизе.
Классическим примером колебательной биохимической реакции является гликолиз. В процессе гликолиза осуществляется распад глюкозы и других сахаров, при этом соединения, содержащие шесть молекул углерода, превращаются в трикарбоновые кислоты, включающие три молекулы углерода. За счет избытка свободной энергии в процессе гликолиза на одну молекулу шестиуглеродного сахара образуются две молекулы АТФ. Основную роль в генерации наблюдаемых колебаний концентраций компонентов реакции: фруктозо-6-фосфата, фруктозо-1,6-фосфата и восстановленного НАД (никотинаминадениндинуклеотид) играет ключевой фермент гликолитического пути - фосфофруктокиназа (ФФК).
3) Биоритмы в организме складываются из эндогенного - физиологического и экзогенного - экологического ритмов. Средняя частота ритмов обусловлена сочетанием эндо- и экзогенных факторов. Регуляция биоритмов человеческого организма осуществляется нервно-гуморальной системой. Считается, что центральным водителем ритма является эпифиз (железа внутренней секреции, находящиеся в промежуточном мозге). Однако у человека эта железа функционирует только до 15-16 лет. По мнению многих ученых, роль центрального синхронизатора у человека берет на себя гипотатамус, в частности, супрахиазматические ядра (СХЯ). При этом участие коры больших полушарий в формировании биоритмов не вызывает сомнений. Контроль смены состояния бодрствования и
сна зависит в значительной степени от светового фактора и обеспечивается связями коры и таламуса, а также активирующими восходящими влияниями ретикулярной формации. Важная роль отводится прямым связям сетчатки
глаза с гипоталамусом и, прежде всего, с супрахиазматическими ядрами. Прямые и опосредованные (через таламические ядра) связи коры головного мозга и гипоталамических структур обеспечивают возникновение
системы гормонального контроля периферической регуляции, действующей на всех уровнях – от субклеточного до организменного.
http://window.edu.ru/window_catalog/pdf2txt?p_id=11617&p_page=21
1) Ежедневные циклы активности живого организма, которые у человека описываются немудреной формулой "проснулся – поел – поработал – уснул", известны под названием "циркадных ритмов". Эти ритмы запускаются и регулируются различными внешними и внутренними факторами. К числу последних можно отнести группу специфических, так называемых "периодических генов" (per-гены).

При обилии пищи главным фактором, регулирующим циркадные ритмы, является световой день. Свет воздействует на один из отделов м

ну и вопросики у вас...

Это для вуза или для школы?

Роль генов:

Недавно генные инженеры расшифровали так называемые clock-гены, которые отвечают за биоритмы в человеческом теле, подтвердив этим наследственно закрепленный характер ритмических процессов в организме.

циркадный ритм Дрозофилы требует взаимодействия по крайней мере двух генов period (per) и timeless (tim) Их транскрипты накапливаются днем и уменьшаются ночью. Эти молекулярные ритмы результат негативной обратной связи, когда Per и Tim белки взаимодействуют проникая в ядро и ингибируют транскрипцию своих собственных генов. Свет быстро разрушает tim, транскрипция возобновляется.

Да, видно учебники нынче дороги! Вот тебе и нацпроект!

Последний вопрос: учебник биологии за 9 класс. Там разъясняется, что есть биоритмы суточные и сезонные. Вот от этого и отталкивайтесь :)

Согласен с Администратором!

мне самой надо...)) ) спасибо за ответы :)

Drosophila
У Drosophila периодическая смена дня ночи контролируется в геноме двумя генами: геном per (period) и геном tim (timeless), контролирующими ночной синтез мРНК и дневной синтез белков РЕR и ТIМ.

Поскольку темнота, а не свет индуцируют синтез мРНК генов РЕR и ТIМ, они относятся к группе "ночных" осцилляторов. Третий ген, dbt (double-time), удлиняет или укорачивает продолжительность дневной фазы ритма. Одни мутации могут удлинять, другие - укорачивать длительность дневной экспрессии генов на 5-6 ч. Белок кодирующийся геном double-time оказался киназой, которая фосфорилирует PER и ограничивает время его стабильного существования только в комплексе с TIM. Обнаружено, что гены per и tim экспрессируются во всех соматических клетках дрозофилы. Все соматические органы дрозофилы имеют автономные генетические часы, отсчитывающие время суток. Предполагают, что специальные фоторецепторы на поверхности соматических клеток являются "датчиками" светового и темнового времени. В клетках дрозофилы идет ритмичная работа генома, которая выражается в синтезе 20 "утренних" и 17 "вечерних" эффекторных генов. Гены period, timeless,cycle, clock и vrille являются генами транскрипционных факторов. Гены shaggy и doubletime кодируют Ser/Thr киназы. Ген cryptohrome кодирует белок фоторецептора. [Hastings, M., 1998, Dunlap, J.C.,1999, http://immun.mnogo.info/liter/bebm/10012.htm ]

Гены per и tim представляют собой ядро петли отрицательной обратной связи. Их продукты - белки PER и TIM образуют гетеродимеры в цитоплазме в течение светлого времени суток, перемещаются в ядро и отрицательно влияют на собственную транскрипцию в течении темного времени суток. В темноте оба белка подвергаются фосфорилированию, что способствует их деградации. Гены dClk и cyc Drosophila (сходные гены есть и у млекопитающих) кодируют белки- активаторы транскрипции генов per и tim, а собственно транскрипция самих генов dClk и cyc подавляется белками PER и TIM. Ген dbt кодирует казеин киназу, гомологичную казеин-киназе 1 epsilon (CK1 epsilon )млекопитающих и постоянно экспрессируются, то есть концентрация продукта гена в цитоплазме не зависит от времени суток. Белок DBT физически ассоциирован с PER и комплексом PER/TIM и может фосфорилировать PER. Вне комплекса PER/TIM фосфорилированный белок PER нестабилен. В начале светлого времени суток мономерный PER синтезируется в цитоплазме, DBT связывается с PER и запускает его фосфорилирование, что ведет к PER, и накоплению TIM в цитоплазме. Высокая концентрация TIM запускает фосфорилирование стабильного комплекса DBT/PER/TIM, который может переходить в ядро в течение темного времени суток. Ядерный комплекс DBT/PER/TIM превращается в комплекс DBT/PER в течение 8-10 часов. DBT фосфорилирует PER, что ведет к его активации как транскрипционного фактора в ядре. Репрессия per и tim приводит к понижению концентрации и скорости входа в ядро PER/TIM/DBT. Ген sgg постоянно экспрессируется и его продукт белок SGG являются киназой и запускает фосфорилирование TIM, что ведет к его активации как транскрипционного фактора в ядре. Ген vrille, его продукт белок VRI является транскрипционным фактором и может быть вовлечен в петлю как репрессор per и tim. [Dunlap, J.C., 1999, Young, M.W.,1998, Panda, S. et. al., 2002].

..

Иди учись