Биология → Что такое биологические часы и биоинформатика?

27 Июн
2012

Биологические часы — это внутренний механизм, контролирующий ритмы различных метаболических процессов в организме животного или растения. Они были открыты китайскими учеными в III веке до н.э. Некоторые процессы, например спаривание, спячка и миграции имеют годичный цикл; другие, например менструальный цикл у женщин, равны по продолжительности лунному месяцу. Однако большая часть циклов имеет длительность 24 ч, что соответствует продолжительности суток. Они называются циркадными ритмами. Эти циклы были впервые обнаружены более 250 лет назад у растений. Они имеются практически у всех видов растений и животных. Суточные циклы регулируют различные метаболические функции организма: у растения это открывание и закрывание лепестков или листьев, цветение и прорастание семян; у человека — изменение температуры тела, секреции гормонов, кровяного давления, уровня сахара в крови, циклы сна.

Область биологии, изучающая циклические ритмы, называется хронобиологией. Она утверждает, что большинство младенцев рождается в утренние часы; больше всего аварий случается между 13 и 18 часами; сердечные приступы чаще всего происходят между 18 и 21 ч, а большинство Олимпийских рекордов ставится ближе к вечеру. Предполагается, что работа биологических часов у животных (включая человека) регулируется шишковидной железой (эпифизом), расположенной в головном мозге.

Что такое гнотобиотика?
Гнотобиотика изучает животных, которые развивались в среде, свободной от микроорганизмов, или же содержат только известные специфические микроорганизмы. Для того чтобы получить такое животное, плод, извлеченный из матки, помещают в специальные стерильные условия. Эксперименты с использованием этих животных позволяют исследовать влияние на организм специфических внешних агентов, таких как вирусы, бактерии и грибы.

Что означает выражение «в онтогенезе повторяется филогенез»?
Онтогенез — это путь развития индивидуального организма от оплодотворенного яйца до взрослой формы; филогенез — это эволюционная история группы организмов. Выражение, приведенное в заголовке, появилось в биологии в XIX веке. Оно означает, что в процессе эмбрионального развития организм проходит через стадии, очень напоминающие по строению другие организмы, находящиеся на более низких ступенях эволюции. Например, зародыш человека на одной из стадий развития имеет жабры и похож на головастика.

Что такое биоинформатика?
Биоинформатика — это область науки, сформировавшаяся в результате объединения биологии с компьютерными и информационными технологиями. Основной целью биоинформатики является создание новых перспективных подходов к изучению биологических проблем и открытие основополагающих принципов биологии. В рамках биоинформатики выделяют три важных дисциплины:

1) развитие новых алгоритмов и статистических методов, позволяющих оценивать взаимоотношения между большими объемами экспериментальных данных;

2) анализ и интерпретация различных типов данных, в том числе нуклеотидных и аминокислотных последовательностей, данных о пространственной структуре белков;

3) разработка и внедрение методов, позволяющих эффективно оперировать информацией различных видов.


 

Комментарии:

наверх