2015-10-16
1265
• "Часовой механизм" - часы - передается, как и полагается особо ценному имуществу, по наследству - в клетках есть гены часов. Эти гены, как и любые другие, подвержены мутациям и, следовательно, естественному отбору.
Биологические часы
· Биологические часы есть в каждой клетке
· В многоклеточных организмах все часы всех клеток должны идти согласовано, образуя иерархическую систему:
· Часы отдельных клеток управляются часами органа
· Часы всех органов настраиваются по часам центральной нервной системы
· В мозге находятся главные часы организма.
· Биологические часы активны и эндогенны, то есть они "идут" сами - внутри каждой клетки есть свой "маятник", "колебательный контур", периодический процесс, отмеривающий единицы времени. Ход внутриклеточных часов можно подстраивать по фазе - "подводить стрелки" соответственно с периодическими процессами окружающей среды, прежде всего суточным вращением Земли.
Иерархическая организация биологических часов
|
|
|
• Циркадная система у животных организована иерархически. Молекулярные осцилляции генерируются на клеточном уровне, на котором часовые компоненты включают петлю обратной связи транскрипции-трансляции и возможно метаболическую регуляцию проводящих путей (слева). Органные или периферические часы развивают координированный ритм, который синхронизируется относительно пейсмекера мозга. Наиболее очевидным проявлением такой системы времени является цикл сон-бодрствование, но сотни параметров – от когнитивных функций до уровня циркуляции гормонов – также изменяются в течение 24 часов. Связь между мозгом и осцилляциями периферии была доказана, и эту связь можно прервать
Пути регуляции биологических часов
Современные представления об организации циркадных ритмов, в которой гипоталамические пейсмекеры супрахиазменного ядра (СХЯ) взаимодействуют посредством различных нейронных и эндокринных связей для того, чтобы управлять и синхронизировать ритмы периферических отделов нервной системы и поведения. Это обеспечивает правильность чередования сна-бодрствования в 24-часовом цикле у данного индивида, а также и то, что его метаболизм регулируется в соответствии с требованиями солнечного дня.
Автономный пейсмекер в культуре ткани, отражающий в частоте спонтанных разрядов циркадианный ритм.
