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解密生物钟:揭秘生物钟如何工作


文章编号:17758 / 更新时间:2024-03-04 20:05:38 / 浏览:

科技网4月7日消息:

我们每个人都有自己的生物钟,决定着我们何时进食、入眠、起床等等。实际上,很多生物都有物钟。如今,人们正在以一种前所未有的方式研究生物钟及其对环境的反应。科学家们正在实时跟踪生物钟及其功能,而他们所使用的研究对象是一种称蓝藻的微小水生生物,其生物钟的工作方式与人类类似。研究小组对蓝藻的核心振荡器进行观察——这是由三种蛋白质驱动的纳米机器,充当时间调器——研究其输出作为计时信号的方式。核心在一天中随着不同信号分子的结合而振荡,导致蓝藻数百个基因有节奏地振荡。这项新研究分析了藻的时钟在分子水平上重置时,这些相互作用是如何变化的。研究人员表示:“我们使用了体外时钟反应,并进行了大规模的并行实验,研究时钟与环境的情况,同时考虑到了输出组件的存在。这项研究建立在该团队之前某些成员开发的能够在试管内运行的体外时钟的基础上。通过时钟的监控和运方式的新进展,该团队能够在调整和响应定时设置时获得实时读数。这为我们揭示了一些新的见解,包括介导基因表达的激酶与生物钟功能的联系比之所认知的更为密切。”

加州大学圣地亚哥分校的生物化学家指出:“过去20年中,大多数研究都集中在核心振荡器上。我们发现被认为是输出部件的激酶,实际上是整个生物钟的一部分。通常将核心振荡器视为生物钟的齿轮,激酶则视为指针,两者结合起来显示出正确的时间。如果两只手,那么就无法正确设置时间,因为一只手是稳定器,另一只手是重置信号的功能障碍。换言之,在获取时钟信息时,激酶也会产生干扰。现在,这种监测方法已经建立,可以更好地帮助我们理解我们的生物钟是如何运作的,以及它们的计时是如何影响我们身体其他部分的。


人体的生物钟是如何运转的?

解密生物钟揭秘生物钟如何工作

实际上很简单,就是你长期定时醒来,在你的潜意识里已经形成了一种定式,在某个时间你会被叫醒,然后起来,时间就久了不用闹钟,你也有了这种意识,就是所谓的生物钟.它的运转也是由你的意识决定的,例如,今天你醒来了,但是因为天气冷,不想起,有继续睡,那下次你的生物钟就不一定对了,因为你的意识改变了,潜意识里你没有在这个时间起来.这也是生物钟可以改变的原因,因为意识变了!

什么是生物钟?

白天活动,晚上休息

人体内“生物钟”是怎样工作的?

有时你不必看钟。 当你肚子饿的时候,你就知道那是该吃饭的时候了。 当你困了的时候,你就知道那是该睡觉的时候了。 当然,如果你午饭吃得非常饱,那么,当你感到饿的时候,也许已经过了晚饭时间了。 如果你已经睡了一个懒觉,或者正在参加一个令人兴奋的晚会,那么,当你感到困倦的时候,也许已经过了就寝时间。 然而,在通常情况下,你感到困、饿的时间总是非常接近于正常的就寝和就餐时间。 在你身上有一种周期变化,使你每隔一定的时间感到饥饿,每隔一定的时间感到困倦。 这些周期变化是很有规律的,因此你能够利用这些周期来测量时间(很粗略地)。 这些周期就是“生物钟”的一个例子。 在生物的外界存在着稳定的周期。 最显著的就是白天和黑夜的交替,但也有一天两次的潮汐节律,这种节律的幅度随着月亮的位相而变化,而温度周期则随着日夜周期和季节的年周期而变化。 生物对于这些变化的反应是有用的。 如果它需要在夜间或仅在温暖的季节里找食物,那么,它也就可能在白天睡觉或者在冬天冬眠。 如果它要去海岸下蛋,那它在随满月而到来的最高潮时下蛋是最好的。 甚至植物对这些节律也有反应,以致叶子在太阳落山时垂下,花或果实在特定的季节开放和成熟,等等。 我们不能设想生物能自觉地做这一切。 它们不会说“是夜间了,我将要睡觉了”,或者“白天越来越短了,我将要落叶了”。 在生物体内,的确存在着自动的周期同外界的天文周期相适应。 这种适应性是由于自然选择而产生的。 适应性强的动物或植物比适应性差的动物或植物生存得更好,并有机会得到较多的后代,这样,这种适应性就一代一代地提高。 甚至分子这一级的东西也存在着这种内周期。 体温有规律地升降,血液的某些成分的浓度有规律地增减和身体对某些药物的敏感性的增强和减弱,等等。 这些周期大多数需要用大约一天时间来完成一种“升降运动”,这些周期称为“生理节律”。 内周期是由环境节律所控制的吗?不完全是这样。 如果一个动物或一个植物被放在一种去掉了外界节律的人为环境里——这里存在着恒定的光照或恒定的温度,那么,这些节律还是会继续下去。 这些节律也许不很明显,也许对于严格的24小时周期稍作变化,但是这些节律依然存在。 环境节律只不过起一种“精细控制”的作用。 乘喷气式飞机远程旅行的人,会发现他们自己处在极其不同的时区中,这时他们的内节律不再适应这种“日夜周期”了。 这就会引起许多不舒服的症状,直到生物钟经过重新调整为止。 至于生物钟是如何工作的,我可以用四个字来告诉你:无人知晓!人体内是否有某种周期性化学反应?如果是这样,生物钟应该随温度或随药物而变化,但它却不是这样。 那么,它是不是与外界的一些微妙节律发生了连锁关系的某种东西,即使去掉了阳光和温度的变化,这种连锁关系依然存在呢?也许是这样。 但如果是这样,那我们也还没有发现这些节律的性质。


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