Д о к л а д п о б і о л о г і і
н а т е м у:
«Б і л о г і ч е з до і е р і т м и."
Учениці 11 «Б» класу
гімназії № 1519
Сидорович Анастасії
Москва 2005р.
Б і л о г і ч е з до і е р і т м и - коливання зміни та інтенсивності процесів і фізіологічних реакцій. В їх основі лежать зміни метаболізму біологічних систем, обумовлені впливом зовнішніх і внутрішніх факторів. Фактори, які впливають на ритмічність процесів, що відбуваються в живому організмі, отримали визначення "с і н г р о б і з а т о р и", або "д а т ч і к і в и р і м е н і".
К в н і ш н і м ф а к т о р а м відносяться: зміна освітленості (фотопериодизм), температури (термопериодизм), магнітного поля, інтенсивності космічних випромінювань, припливи і відливи, сезонні і сонячно-місячні впливу; соціальні впливу, характерні для людини.
Ритми, незалежні від зовнішніх синхронізаторів, називаються е. н д о р е н -
н и м і. Ритми, що формуються під впливом зовнішніх синхронізаторів, тобто факторів зовнішнього середовища, ідентифіковані як е до із про р е н н и е. Для більшості біоритмів характерна ендогенного генерування, мала мінливість усталеною тривалості циклів протягом онтогенезу.
Сонячно-добовий (24 г) ритм властивий більшості фізіологічних процесів (частоті поділу клітин, коливань температури тіла, інтенсивності обміну речовин і енергії у тварин і людини тощо). Він виявляється в стані і поведінці живих організмів, при цьому змінюється рухова активність тварин, положення листя і квіткових пелюсток у рослин, витрачання глікогену в печінці ссавців і інші біохімічні процеси. У тварин виявлено нейро-гуморальні центри, що координують добову періодичність фізіологічних процесів. У залежності від кількості періодів активності протягом доби розрізняють монофазний і поліфазний добові ритми. Протягом індивідуального розвитку (онтогенезу) багатьох тварин і людини відбувається перехід від поліфазного ритму до монофазним (так, для грудних дітей характерно багаторазове чергування неспання і сну протягом доби).
Місячно-добовий (24,8 год), або приливних, ритм типовий для більшості тварин і рослин прибережної морської зони і виявляється спільно з сонячно-добовим ритмом у коливаннях рухової активності, періодичності відкривання стулок молюсків, вертикальному розподілі в товщі води дрібних морських тварин і т.п. Сонячно-і місячно-добовий ритми, так само як і зоряно-добовий (23,9 год), мають велике значення у навігації тварин (наприклад, перелітних птахів, багатьох комах), "що використовують" астрономічні орієнтири.
Місячно-місячний ритм (29,4 добу) відповідає періодичності зміни рівня морських припливів і проявляється в ритмічності вилуплення з лялечок комах, виплажівающіхся в прибережній зоні, в циклі розмноження хробака палоло, деяких водоростей і багатьох інших тварин і рослин. Близький місячно-місячному ритму і менструальний цикл жінок.
Річний (сезонний) ритм зміни чисельності та активності тварин росту і розвитку рослин широко відомий. Річні ритми у тварин і рослин в багатьох випадках регулюються змінами довжини світлового дня, температури і інших кліматичних чинників.
Б. р. - Не тільки безпосередня реакція на зміни зовнішніх умов. Він зберігається в штучних умовах - при постійному освітленні, температурі, вологості і атмосферному тиску, причому тривалість кожного періоду Б. р. в таких умовах майже не залежить від інтенсивності обмінних процесів. Наприклад, на добовий ритм спорообразования деяких водоростей не впливають хімічні речовини, які гальмують обмінні процеси; масове вилуплення мух дрозофіл повторюється в темряві через кожні 24 год і не залежить від температури (при коливаннях її в межах від 16 до 26 ° С); в акваріумі довгостроково зберігається місячна періодичність відкривання стулок морських молюсків; схожість насіння, що зберігаються в темряві і при постійній температурі (у межах від -22 до +45 ° С), чітко змінюється відповідно до сезону.
У постійних умовах сонячно-добовий ритм зазвичай перетворюється на т. зв. Циркадний ритм періодом, типовим для кожного об'єкта і кілька відрізняється від 24 год У вищих рослин в циркадианной ритмі протікають різні метаболічні процеси, зокрема фотосинтез і дихання.
Різноманітні ціркадіанние ритми відомі і у тварин. Прикладом може служити близьке до актинії Кишковопорожнинні - морське перо (Cavernularia obesa), що представляє собою колонію з безлічі крихітних поліпів. Морське перо живе на піщаному мілководді, втягуючись у пісок вдень і розвертаючись ночами, щоб харчуватися фітопланктоном. Цей ритм зберігається в лабораторії при незмінних умовах освітлення.
Чітко працюють біологічний годинник у комах. Наприклад, бджоли знають, коли розкриваються певні квітки, і відвідують їх щодня в один і той же час. Бджоли також швидко засвоюють, в який час їм виставляють на пасіці цукровий сироп.
У людини не тільки сон, але і багато інших функцій підпорядковані добовому ритму. Приклади цього - підвищення і зниження кров'яного тиску й виділення калію і натрію нирками, коливання часу рефлексу. Особливо помітні зміни температури тіла: вночі вона приблизно на 1 ° С нижче, ніж вдень.
Основними параметрами біоритмів є такі показники:
1. період - час між двома однойменними точками в хвилеподібно змінюється процесі;
2. акрофаз - точка часу в періоді, коли відзначається максимальне значення досліджуваного параметра;
3. мезор - рівень середнього значення показників досліджуваного процесу;
4. амплітуда - величина відхилення досліджуваного показника в обидві сторони від середньої.
К л а с з і ф і к а ц і я р і т м о в базується на суворих визначеннях, які залежать від обраних критеріїв.
Ю. Ашофф (1984 р.) підрозділяє ритми:
1. за їх власними характеристиками, такими як період;
2. з їхньої біологічної системі, наприклад популяція;
3. за родом процесу, що породжує ритм;
4. по функції, яку виконує ритм.
Класифікація біологічних ритмів по Х а л б е р г у найбільш поширена - класифікація за частотами коливань, тобто за величиною. зворотного довжині періодів ритмів:
н а т е м у:
«Б і л о г і ч е з до і е р і т м и."
Учениці 11 «Б» класу
гімназії № 1519
Сидорович Анастасії
Москва 2005р.
Б і л о г і ч е з до і е р і т м и - коливання зміни та інтенсивності процесів і фізіологічних реакцій. В їх основі лежать зміни метаболізму біологічних систем, обумовлені впливом зовнішніх і внутрішніх факторів. Фактори, які впливають на ритмічність процесів, що відбуваються в живому організмі, отримали визначення "с і н г р о б і з а т о р и", або "д а т ч і к і в и р і м е н і".
К в н і ш н і м ф а к т о р а м відносяться: зміна освітленості (фотопериодизм), температури (термопериодизм), магнітного поля, інтенсивності космічних випромінювань, припливи і відливи, сезонні і сонячно-місячні впливу; соціальні впливу, характерні для людини.
Ритми, незалежні від зовнішніх синхронізаторів, називаються е. н д о р е н -
н и м і. Ритми, що формуються під впливом зовнішніх синхронізаторів, тобто факторів зовнішнього середовища, ідентифіковані як е до із про р е н н и е. Для більшості біоритмів характерна ендогенного генерування, мала мінливість усталеною тривалості циклів протягом онтогенезу.
Сонячно-добовий (24 г) ритм властивий більшості фізіологічних процесів (частоті поділу клітин, коливань температури тіла, інтенсивності обміну речовин і енергії у тварин і людини тощо). Він виявляється в стані і поведінці живих організмів, при цьому змінюється рухова активність тварин, положення листя і квіткових пелюсток у рослин, витрачання глікогену в печінці ссавців і інші біохімічні процеси. У тварин виявлено нейро-гуморальні центри, що координують добову періодичність фізіологічних процесів. У залежності від кількості періодів активності протягом доби розрізняють монофазний і поліфазний добові ритми. Протягом індивідуального розвитку (онтогенезу) багатьох тварин і людини відбувається перехід від поліфазного ритму до монофазним (так, для грудних дітей характерно багаторазове чергування неспання і сну протягом доби).
Місячно-добовий (24,8 год), або приливних, ритм типовий для більшості тварин і рослин прибережної морської зони і виявляється спільно з сонячно-добовим ритмом у коливаннях рухової активності, періодичності відкривання стулок молюсків, вертикальному розподілі в товщі води дрібних морських тварин і т.п. Сонячно-і місячно-добовий ритми, так само як і зоряно-добовий (23,9 год), мають велике значення у навігації тварин (наприклад, перелітних птахів, багатьох комах), "що використовують" астрономічні орієнтири.
Місячно-місячний ритм (29,4 добу) відповідає періодичності зміни рівня морських припливів і проявляється в ритмічності вилуплення з лялечок комах, виплажівающіхся в прибережній зоні, в циклі розмноження хробака палоло, деяких водоростей і багатьох інших тварин і рослин. Близький місячно-місячному ритму і менструальний цикл жінок.
Річний (сезонний) ритм зміни чисельності та активності тварин росту і розвитку рослин широко відомий. Річні ритми у тварин і рослин в багатьох випадках регулюються змінами довжини світлового дня, температури і інших кліматичних чинників.
Б. р. - Не тільки безпосередня реакція на зміни зовнішніх умов. Він зберігається в штучних умовах - при постійному освітленні, температурі, вологості і атмосферному тиску, причому тривалість кожного періоду Б. р. в таких умовах майже не залежить від інтенсивності обмінних процесів. Наприклад, на добовий ритм спорообразования деяких водоростей не впливають хімічні речовини, які гальмують обмінні процеси; масове вилуплення мух дрозофіл повторюється в темряві через кожні 24 год і не залежить від температури (при коливаннях її в межах від 16 до 26 ° С); в акваріумі довгостроково зберігається місячна періодичність відкривання стулок морських молюсків; схожість насіння, що зберігаються в темряві і при постійній температурі (у межах від -22 до +45 ° С), чітко змінюється відповідно до сезону.
У постійних умовах сонячно-добовий ритм зазвичай перетворюється на т. зв. Циркадний ритм періодом, типовим для кожного об'єкта і кілька відрізняється від 24 год У вищих рослин в циркадианной ритмі протікають різні метаболічні процеси, зокрема фотосинтез і дихання.
Різноманітні ціркадіанние ритми відомі і у тварин. Прикладом може служити близьке до актинії Кишковопорожнинні - морське перо (Cavernularia obesa), що представляє собою колонію з безлічі крихітних поліпів. Морське перо живе на піщаному мілководді, втягуючись у пісок вдень і розвертаючись ночами, щоб харчуватися фітопланктоном. Цей ритм зберігається в лабораторії при незмінних умовах освітлення.
Чітко працюють біологічний годинник у комах. Наприклад, бджоли знають, коли розкриваються певні квітки, і відвідують їх щодня в один і той же час. Бджоли також швидко засвоюють, в який час їм виставляють на пасіці цукровий сироп.
У людини не тільки сон, але і багато інших функцій підпорядковані добовому ритму. Приклади цього - підвищення і зниження кров'яного тиску й виділення калію і натрію нирками, коливання часу рефлексу. Особливо помітні зміни температури тіла: вночі вона приблизно на 1 ° С нижче, ніж вдень.
Основними параметрами біоритмів є такі показники:
1. період - час між двома однойменними точками в хвилеподібно змінюється процесі;
2. акрофаз - точка часу в періоді, коли відзначається максимальне значення досліджуваного параметра;
3. мезор - рівень середнього значення показників досліджуваного процесу;
4. амплітуда - величина відхилення досліджуваного показника в обидві сторони від середньої.
К л а с з і ф і к а ц і я р і т м о в базується на суворих визначеннях, які залежать від обраних критеріїв.
Ю. Ашофф (1984 р.) підрозділяє ритми:
1. за їх власними характеристиками, такими як період;
2. з їхньої біологічної системі, наприклад популяція;
3. за родом процесу, що породжує ритм;
4. по функції, яку виконує ритм.
Класифікація біологічних ритмів по Х а л б е р г у найбільш поширена - класифікація за частотами коливань, тобто за величиною. зворотного довжині періодів ритмів:
| зона ритмів | область ритмів | довжина періодів |
| Високочастотна | Ультрадіанная | менше 0,5 год 0,5 - 20 год |
| Середньочастотна | Циркадная Інфрадіанная | 20 - 28 год 28 год - 3 діб |
| Низькочастотна | Ціркасептанная Ціркадісептанная Ціркавігінтанная Ціркатрігінтанная Цірканнуальние | 7 + 3 діб 14 + 3 діб 20 + 3 діб 30 + 7 діб 1 рік + 2 міс |