① 什么叫“生物钟”,它的作用是什么
生物钟又称生理钟。它是生物体内的一种无形的“时钟”,实际上是生物体生命活动的内在节律性,它是由生物体内的时间结构序所决定。
能够在生命体内控制时间、空间发生发展的质和量叫生物钟。
地球上的所有动物都有一种叫“生物钟”的生理机制,也就是从白天到夜晚的一个24小时循环节律,比如一个光-暗的周期,与地球自转一次吻合。
作用如下:
1、提示时间
是指你在一定的时间必须做某事,到了这个时间,你就自动会想起这件事来,比如你想第二天早上6点起床,到时你会自动起来。
2、提示事件
是指当你遇到某事时,生物钟可以自动提示另外一个事件的出现。比如有人拜托你将一件东西给甲,当你遇到甲时,生物钟这一功能就会自动起作用,使你马上想到这个托付的东西来。
(1)生物中动力学分析有什么意义扩展阅读:
生物钟特征
生物钟有点像开汽车:人什么时候上车,开车到哪里,踩多久的油门,到达后的一脚刹车。
遗传的实质是生物钟上的记块的释放,进化的实质是染色体的变异,退化的实质是染色体功能的关闭。
比如人的盲肠和人类的尾巴,都退化了,但是都有痕迹,它们的生物钟的子钟还是存在于那个部位,只是功能没有了,被母钟关闭了。
所有器官,只要不用,其功能都会退化,不仅仅是盲肠,退化以后的器官,第一是器官缩小,第二是功能消失。
由此看来生物钟具有两面性:器质性和功能性,器质性决定器官的性质,主要是决定器官的大小、形状和细胞数量,功能性决定器官功能的发挥程度、功能的有无、分泌功能物(如各种酶和素)的多少。
② 人生物钟的意义和方向
首先说明:生物体内并没有日常意义的“时钟”,它不会告诉生物体钟点日期。生物钟在哪里?是怎样的?这些问题都是因物种而异的。因为很多节律与光有关,所以人们可以优先在与光感受器相联系的器官中寻找生物钟的位置。
附参考:
生物钟学(Chronobiology 希腊语:Chronos = 时间;Biology = 生物学)是一门科学,它的任务是研究生物体内与时间有关的周期性现象,或曰这些现象的时间机制。生物节律是凭经验总结得出的,但有其生理学和分子生物学基础。生物钟学与所谓的生理节律无关。
概述
生物钟学的研究目的,是生物体内生理和行为的时间机制。在这种机制中,生物体内部的时钟系统所产生的节律是主要的。
三大中心问题:
生物节律有哪些类型?它们是怎样影响生物的生理过程的?
节律是内在的吗?如果是,哪里是产生节律的发生器,哪里是起搏点,它们怎么运作?
哪些是外源性的,周期性的因素,即是所谓的时间服务器,它们又是怎样作用于生物时钟的?
生物时间机制对所有的生物都很重要,而且在目前所有被研究的生物里科学家都找到了其时间节律现象。生物体内有很多过程虽然彼此相关,但在时间上都是有所区别的。还有一些过程不但受到内在因素制约,还会受到外界因素影响。时间上的区别之一就是各种行为各具其规律性——在一个大范围内观察这种规律性,就可以称之为生物节律。周期的长度由毫秒到年不等。细胞分裂,呼吸,心跳和行为只是其中的一些例子。
生物钟学对人的意义在近年来越来越重要,因为我们的生活越来越频繁地逆这种生物钟而行。在医学方面已经确定,服药时间对药效影响甚大。在化疗中,若因就节律给病人服用细胞抑制剂的话,调制药物的浓度就可以比其他给药时间所采用的浓度降低很多。
生物节律的例子
在下面的表格中列举了一些人体生理功能的每日周期性变化。 体温在晚睡醒来之前就已经开始升高。就是说人体已经为快要到来的活动做准备。 就是在黄昏或夜行性的动物,甚至是植物,都存在这种“做准备的”的现象。 植物在日出之前就会激活光合作用相关器官,为光合作用做准备,以最长时间的利用光能。 很多植物在日间某些时候会展开或合上其花朵。还有一些植物,在一段日子里花朵相继开放,只在特定的钟点合成香料和花蜜。虫媒如蜜蜂就在会恰在此时到访。
钟点 (小时) 高潮
2:00 惰性
3:00 出生率
4:00 死亡率
6:00 尿液体积
9:00 睾酮生成
11:00 尿液的酸性
12:00 血蛋白
13:00 健康,体温
14:00 心跳,麻木状态
16:00 体重
18:00 血压
19:00 牙疼
22:00 白细胞
24:00 外科手术死亡率
生物节律的种类
根据周期长度,将生物节律分为四种:
超昼夜的(亚日的)节律(Infradian Rhythmus),该词源于拉丁语:“infra”为“底下”,“dies”为“日”,亦即周期比一天长的节律。 例如鸟类的迁徙;季节性的(大概 365.25天长)冬眠;还有与退涨潮相关的半月周期,如在满月、新月出现大潮,而半月时出现小潮(大概 14.25 天),银汉鱼只在涨潮时在岸上产卵;或者太阴日节律的,以28.5为周期(矶沙蚕属)。
近潮汐节律(Circatidal Rhythmus),跟随12.5小时的潮汐节律。一些海岸线的动物有这种节律,例如水生的蟹类动物涨潮时才会活动,而生长在岸上的蟹则会在退潮时觅食。
次昼夜(超日)的节律(Ultradian Rhythmus)源于拉丁语的“ultra”(超)和“dies”(天、日),其频率超过日频率,就是说一天出现两次以上(严格来说是整数次,这是与近潮汐节律的区别)。这些短于24小时的节律的例子有蝙蝠的捕食周期、成人90分钟睡眠循环、垂体的间歇性荷尔蒙分泌等。
近昼夜节律(Circadiane Rhythmus)来自拉丁语“circa”(大约)和“dies”,为接近24小时长的节律,如人类睡眠和苏醒、植物的叶运动等。
研究得最彻底的是近昼夜节律,当然有历史的原因——近昼夜节律比周年节律更明显,但更重要的是近昼夜节律对人类来说更有现实意义。以下讲解若无特别说明,都是指近昼夜节律。
生物钟的位置
③ 进行动力学分析的目的是什么
对一个运动物体进行分析可以从受力和运动状态分析,这就是动力学
之所以这样分析,是物理学中研究运动物体的一种方法,非得要说出有什么目的的话,无非就是要在运动学的基础上更好的分析了解一个物体的运动过程而已
牛顿第二定律是动力学的基础
④ 人体的生物钟存在有哪些意义
为什么没有闹钟的铃声,你却每天按时醒来?为什么雄鸡啼晨,蜘蛛总在半夜结网?为什么大雁成群结队深秋南飞,燕子迎春归来?为什么夜合欢叶总是迎朝阳而展放?为何女子月经周期恰与月亮盈缺周期相似?生物体的生命过程复杂而又奇妙,生物节律时时都在奏着迷人的“节律交响曲”。
近年来,时间生物学认为,生物体乃至植物体的生命随昼夜交替、四时更迭的周期性运动,揭示出生理活动的周期性节律。祖国古代医学视天地为大宇宙,人体为小宇宙,谓大小宇宙息息相通。健康人体的活动大多呈现24小时昼夜的生理节律,这与地球有规律自转所形成的24小时周期是相适应的,表明生理节律受外环境周期性变化(光照的强弱和气温的高低)的影响而同步。诸如人体的体温、脉搏、血压、氧耗量、激素的分泌水平,均存在昼夜节律变化。生物近似时钟的结构,被称之为“生物钟”。周期节奏近似昼夜24±4小时称“日钟”,近似29.53±5天称为“月钟”,近似周年12±2月称为“年钟”。时间生物学研究揭示了植物、动物乃至人的生命活动具有一个“持久的”、“自己上发条”和“自己调节”的生物钟。
生物钟依靠像时钟那样周期往复的振荡工作,其工作节奏是不受周围环境影响的,故认为其周期振荡节奏是内生的或在不同器官内独立进行。生物钟的存在有极重要的生物学意义,它能使生物与周期性的环境变化相适应,特别是一些对生存和繁殖关系重大的,如迁徙、觅食、交配、生育等,以至作出提前安排。如糖皮质激素在清晨起床前就已升高,为白天活动作好预先的准备。然而生物的这种适应性也是有限度的,生理周期只能在一定范围内追随外界的周期性,当偏差太大,外环境变化造成刺激过强过弱,以致使生理振荡变为越轨的自由运转,从而干扰了时钟的正常运转,造成个体不同器官内部节奏位置的紊乱,破坏有序的合作,会引起某些疾病。
⑤ 生物钟对人体有什么作用
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生物钟又称生理钟。它是生物体内的一种无形的"时钟",实际上是生物体生命活动的内在节律性,它是由生物体内的时间结构序所决定。通过研究生物钟,目前已产生了时辰生物学、时辰药理学和时辰治疗学等新学科。
可见,研究生物钟,在医学上有着重要的意义,并对生物学的基础理论研究起着促进作用。 人体随时间节律有时、日、周、月、年等不同的周期性节律。例如人体的体温在24小时内并不完全一样,早上4时最低,18时最高,但相差在1℃以内。
人体的正常的生理节律发生改变,往往是疾病的先兆或危险信号,矫正节律可以防治某些疾病。许多学者的研究指出,按照人的心理、智力和体力活动的生物节律,来安
排一天、一周、一月、一年的作息制度,能提高工作效率和学习成绩,减轻疲劳,预防疾病防止意外事故的发生(所谓智力生物节律,就是人一天中有时记忆力好,有时则差,有一定的规律,如有的人早上5-9时记忆力好,而另一些人则是晚上记忆力好等等)。
反之假如突然不按体内的生物钟的节律安排作息,人就会在身体上感到疲劳、在精神上感到不舒适等(源于360网络)。
⑥ 生物钟给我们了什么启示
等等,在潜艇上采用浮箱交替充水和排水的方法来改变潜艇的重量,如果需要升至水面。当工程技术人员在设计原始的潜艇时,通过蚁群的团结合作体会到了团队合作的重要性动物给人类的启发有很多方面,还有速潜水舱,潜水艇可处于半潜状态,将压缩空气通入水舱排出海水,待艇身潜入水中后,模仿鸟儿飞行发明的飞机,再把速潜水舱内的海水排出,出于军事上的需要。但是后来发现鱼类的沉浮系统比人们的发明要简单得多。鳔内不受肌肉的控制,另一部分空着。潜艇要起浮时,对于潜艇设计师的启发和帮助已经为时过迟了,等等,比如艺术创作;比如生活方式。然而鱼类如此巧妙的沉浮系统,促使鱼体自由沉浮,利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的科学。 仿生学是一门模仿生物的特殊本领,使艇身回到水面来。 在第一次世界大战时期;比如情感感悟,去激发音乐创作灵感,下面设注水阀,相关的你可以去网络一下,就将携带的石块或铅块扔掉,而是依靠分泌氧气进入鳔内或是重新吸收鳔内一部分氧气来调节鱼鳔中气体含量。如此优越的机械装置实现了潜艇的自由沉浮,鱼的沉浮系统仅仅是充气的鱼鳔。 但是其中人们提到最多的还是仿生学。如果一部分压载水舱充水。以后又改成压载水舱,艇内海水重量减轻后潜艇就可以上浮。 比如潜水艇的发明,根据萤火虫等发光生物发明的冷光的(日光灯),当水舱灌满海水时,在水舱的上部设放气阀,为使舰艇在水下隐蔽航行而制造出潜水艇。 再比如模仿蝙蝠超声波定位发明的雷达和声纳,是先用石块或铅块装在潜艇上使它下沉,通过蜘蛛织网的锲而不舍体会到做事要有持之以恒的态度,艇身重量增加使它潜入水中。需要紧急下潜时,人们通过动植物斑斓绚丽的色彩去绘画。以后经过改进
⑦ 为什么要研究生物钟
也许有人会问,科学工作者花费这么大的精力来研究生物钟,有什么现实意义呢?
迄今为止,我们研究生物钟的目的,不是在于要用生物钟来计量时间,因为我们已经有了非常精确的晶体钟和原子钟,这比起生物钟要精确得多。研究生物钟的目的,在于认识生物界,了解生物界未被人类所认识的规律性,更好地改造自然。同时,我们也可以从生物界得到许多有益的启示,为我们现代科学服务。
生物钟是生物长期进化的产物,是生物为了确保生存而适应环境条件的重要手段。
为了提高农作物的产量,我们可以尽量满足作物所需要的自然环境条件。比如大豆在12∶12的光暗循环条件下,开花早、产量高;在9∶9或15∶15的条件下,开花迟,产量低;而在8∶8或16∶16的条件下,就不能开花,没有收获。
另外,我们又可以适当地改变环境条件,人为的调拨生物的生物钟,使它们向着对人类有利的方向发展。有些水稻的品种对日照的长度非常敏感,它可以感知日照长度的微小变化,每天延长或缩短几十分钟的光照,就可以使水稻开花的时间推迟或提前许多天。
生物钟和人类也是密切相关的,据医学文献上记载,有许多疾病周期性的发生,如周期性发烧,周期性腹疼,周期性呕吐,周期性麻痹……甚至有这样的事:有位足球教练,他的膝盖有规律的每9天发生一次肿胀,使他不得不按这个规律来制定练球计划。这些疾病,显然和人体的生物钟有关。对生物钟的研究,就可以帮助我们揭开这些病因的秘密并提供科学的治疗方法。
人体在不同时间对各种药物的敏感性也不一样,通过实验得知:心脏病人在上午4时对药物“洋地黄”的敏感性要比别的时候大40倍,糖尿病人则在上午4时对“胰岛素”最为敏感。为了增加疗效,减小副作用,就可以根据生物钟的原理控制病人的服药时间。
据说人的衰老也与人的生物钟有关,有的人衰老得慢,有的人衰老得快,这是因为他们的生物钟的某些特性不同。研究生物钟,可以给人们提供长寿的方法。
大家知道,无论是宇宙飞船还是核动力潜艇,都需要人来驾驶。这些驾驶员是在密封舱里工作的,根本看不到白天和黑夜,作息时间是人为地用电光来控制。特别是宇宙飞船遨游太空时,地球上的各种环境节律都已消失了,但是人的生物钟仍然需要按着24小时的节律来工作,否则人就会感觉疲倦不堪,无法完成航行任务。所以,必须使宇宙飞船控制台的工作制度完全符合地球上24小时的时间节律。
有些动物在长途的迁徒中,有着惊人的根据天体定位的本领,这就需要用它们的生物钟对时间进行精确地校正。如果我们弄清了生物钟的本质、时间感受器的特性和记忆时间的原理,毫无疑问,对我们设计自动导航和自动跟踪系统是会大有帮助的。
⑧ 什么是生物钟,它的作用是什么
生物钟又称生理钟。它是生物体内的一种无形的“时钟”,实际上是生物体生命活动的内在节律性,它是由生物体内的时间结构序所决定。通过研究生物钟,如今已产生了时辰生物学、时辰药理学和时辰治疗学等新学科。可见,研究生物钟,在医学上有着重要的意义,并对生物学的基础理论研究起着促进作用。
⑨ 生物钟学的研究目的
生物钟学的研究目的,是生物体内生理和行为的时间机制。在这种机制中,生物体内部的时钟系统所产生的节律是主要的。
三大中心问题:
生物节律有哪些类型?它们是怎样影响生物的生理过程的?
节律是内在的吗?如果是,哪里是产生节律的发生器,哪里是起搏点,它们怎么运作?
哪些是外源性的,周期性的因素,即是所谓的时间服务器,它们又是怎样作用于生物时钟的?
生物时间机制对所有的生物都很重要,而且在目前所有被研究的生物里科学家都找到了其时间节律现象。生物体内有很多过程虽然彼此相关,但在时间上都是有所区别的。还有一些过程不但受到内在因素制约,还会受到外界因素影响。时间上的区别之一就是各种行为各具其规律性——在一个大范围内观察这种规律性,就可以称之为生物节律。周期的长度由毫秒到年不等。细胞分裂,呼吸,心跳和行为只是其中的一些例子。
生物钟学对人的意义在近年来越来越重要,因为我们的生活越来越频繁地逆这种生物钟而行。在医学方面已经确定,服药时间对药效影响甚大。在化疗中,若因就节律给病人服用细胞抑制剂的话,调制药物的浓度就可以比其他给药时间所采用的浓度降低很多。
⑩ 生物钟是什么概念,怎么调整
太阳每天从东边升起,从西边落下,一年有四季,一天有24小时,如此周而复始。我们生活在很有节律的自然界。近日在中国科学院心理研究所年会上,对生物钟研究做出重要贡献的美国康奈尔大学医学院的孙中生博士,报告了“对生物钟从行为到分子多层次研究”的新进展,令人兴趣盎然。科学家试图通过解密生物钟,解释生命现象和规律,重新设计对某些疾病的治疗方案和治疗药物。
关注“生物钟”由来已久
自然界的节律无所不在,同样体现在生物系统中,例如花开花落的植物、昼伏夜出的动物,人的生理周期,甚至每日的心率、体温、细胞新陈代谢等都呈现24小时的节律。人类关注生物钟由来已久。1729年法国科学家将一种白天树叶张开,晚上合上的植物从室外搬到地窖中,结果发现,在没有光照的地窖中,树叶依然开闭如同在室外一般。19世纪英国科学家将不同时间开放花的植物组成一个时钟,结果每天看着花开花落就可以知道时间了。或许这就是“生物钟”的由来。 孙中生博士说,人类最熟悉也是最普遍的生物钟莫过于日起夜睡。本世纪曾有科学家做过实验,将人关在没有阳光的地下室。每到吃饭的时间就去送饭,结果发现被试者的生物节律每天向后漂移1~2个小时。当不定时送饭时,这种节律更是向后漂移到27小时左右。这说明人体内的生物钟并非24小时,生物钟是因人而异的,有的人喜欢晚睡晚起,他的生物钟就大于24小时,喜欢早睡早起的人生物钟往往小于24小时,不完全是生活习惯使然。
那么,生物钟是遗传的,还是后天适应环境获得的?为解开这个迷,在过去50年中人类做过很多科学试验。他们给那种树叶昼开夜闭的植物8个小时光照,8个小时黑暗,如此循环试图改变植物的生物节律,结果却发现,一旦回到自然环境,树叶开闭马上返回24小时的节律。科学家还发现在哺乳动物中,上视交叉核(SCN)是主控生物节律的,一旦被破坏,动物便玩睡无度,失去了生物节律。科学家又做了一项有趣的实验:他们让老鼠在15小时黑暗和15小时光照的节律中生活,繁殖了25代,当第25代鼠辈子孙回归地面时,它们的生物钟也马上返回了24小时的节律。这项实验充分证明了生物钟的遗传特征。除了遗传性,科学家还发现了各种环境因素能够调节生物钟,其中最重要的环境因素是光线。实验证明光周期的改变能引起生物钟的改变,而且在24小时内不同时段的光刺激能使生物钟向不同的方向调节,因此生物钟是遗传和环境共同作用的结果。