double arrow

Биологические часы цианобактерий

Циклы активности и биологические часы

Цикл часов определяется его периодом - интервалом времени, требуемым для возвращения в исходное состояние

Типы циклов:

· цирканнуальный - около 1 года

· инфрадианный - превышающие 24 часа

· циркадианный - около 24 hours (цикл сон- бодрствование).

· ультрадианный - менее 24 часов.

Природа внутриклеточного периодического процесса

• Он не зависит от температуры.

• Имеет длительность несколько секунд.

• Может настраиваться по внешним ритмам (свет-темнота).

• Может настраиваться по сигналам, идущим от других клеток.

Реакция Белоусова-Жаботинского
(химическая периодическая реакция)

• В растворе серной кислоты малоновая, лимонная, яблочная кислоты окисляются в реакции с KBrO3 в присутствии катализатора – ионов церия (марганца или железа). Цвет раствора периодически изменяется от ярко-синего до лилово-красного и обратно.

Биохимические периодические реакции

  • Бриттен Чанс в конце 50 годов показал периодическое изменение скорости гликолиза.
  • Синтез АТФ (аденозинтрифосфат - носитель энергии в живом организме) осуществляется с колебаниями скорости, то быстрее, то медленнее. Периодичность колебаний около минуты, т.е. они вполне подходили для роли внутриклеточных часов.

· Были найдены колебания в митохондриях. В ходе этих колебаний в митохондрии то входят потоки ионов калия, кальция или водорода, то выходят. Скорость поглощения кислорода митохондриями также периодически изменяется.




Во всех клетках превращения энергии связаны с синтезом и гидролизом АТФ. Самый распространенный процесс, в котором в темноте и без кислорода образуется АТФ, это гликолиз – расщепление молекулы глюкозы на две молекулы молочной кислоты или на две молекулы этилового спирта и две молекулы СО2 (тогда этот процесс называется брожением). Гликолиз – последовательность многих реакций, каждая из которых катализируется своим ферментом. Центральная реакция гликолиза – в ней фруктозо-6-фосфат превращается во фруктозо-1,6-бифосфат – катализируется ферментом фосфофруктозокиназой. В этой реакции были обнаружены колебания скорости. Следовательно, и синтез АТФ должен осущенствляться с колебаниями скорости, то быстрее, то медленнее.

Биологические часы цианобактерий

Ритм фосфорилирования KaiC при различных концентрациях протеинов Kai. В.Относительная интенсивность сигналов фосфорилируемого KaiC определяемая посредством денситометрии показывает время инкубации in vitro. С-Ритм фосфорилирования KaiC в условиях снижения концентрации KaiA (2/3 или ¼ концентрации стандартного раствора. Обозначения прежние. D- Ритм фосфорилирования KaiC при снижении концентрации KaiB (2/3 или 1/3 концентрации стандартной смеси.






Сейчас читают про: