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生物中動力學分析有什麼意義

發布時間:2022-06-16 08:57:45

① 什麼叫「生物鍾」,它的作用是什麼

生物鍾又稱生理鍾。它是生物體內的一種無形的「時鍾」,實際上是生物體生命活動的內在節律性,它是由生物體內的時間結構序所決定。

能夠在生命體內控制時間、空間發生發展的質和量叫生物鍾。

地球上的所有動物都有一種叫「生物鍾」的生理機制,也就是從白天到夜晚的一個24小時循環節律,比如一個光-暗的周期,與地球自轉一次吻合。

作用如下:

1、提示時間

是指你在一定的時間必須做某事,到了這個時間,你就自動會想起這件事來,比如你想第二天早上6點起床,到時你會自動起來。

2、提示事件

是指當你遇到某事時,生物鍾可以自動提示另外一個事件的出現。比如有人拜託你將一件東西給甲,當你遇到甲時,生物鍾這一功能就會自動起作用,使你馬上想到這個託付的東西來。

(1)生物中動力學分析有什麼意義擴展閱讀:

生物鍾特徵

生物鍾有點像開汽車:人什麼時候上車,開車到哪裡,踩多久的油門,到達後的一腳剎車。

遺傳的實質是生物鍾上的記塊的釋放,進化的實質是染色體的變異,退化的實質是染色體功能的關閉。

比如人的盲腸和人類的尾巴,都退化了,但是都有痕跡,它們的生物鍾的子鍾還是存在於那個部位,只是功能沒有了,被母鍾關閉了。

所有器官,只要不用,其功能都會退化,不僅僅是盲腸,退化以後的器官,第一是器官縮小,第二是功能消失。

由此看來生物鍾具有兩面性:器質性和功能性,器質性決定器官的性質,主要是決定器官的大小、形狀和細胞數量,功能性決定器官功能的發揮程度、功能的有無、分泌功能物(如各種酶和素)的多少。

② 人生物鍾的意義和方向

首先說明:生物體內並沒有日常意義的「時鍾」,它不會告訴生物體鍾點日期。生物鍾在哪裡?是怎樣的?這些問題都是因物種而異的。因為很多節律與光有關,所以人們可以優先在與光感受器相聯系的器官中尋找生物鍾的位置。

附參考:

生物鍾學(Chronobiology 希臘語:Chronos = 時間;Biology = 生物學)是一門科學,它的任務是研究生物體內與時間有關的周期性現象,或曰這些現象的時間機制。生物節律是憑經驗總結得出的,但有其生理學和分子生物學基礎。生物鍾學與所謂的生理節律無關。

概述

生物鍾學的研究目的,是生物體內生理和行為的時間機制。在這種機制中,生物體內部的時鍾系統所產生的節律是主要的。

三大中心問題:

生物節律有哪些類型?它們是怎樣影響生物的生理過程的?

節律是內在的嗎?如果是,哪裡是產生節律的發生器,哪裡是起搏點,它們怎麼運作?

哪些是外源性的,周期性的因素,即是所謂的時間伺服器,它們又是怎樣作用於生物時鍾的?

生物時間機制對所有的生物都很重要,而且在目前所有被研究的生物里科學家都找到了其時間節律現象。生物體內有很多過程雖然彼此相關,但在時間上都是有所區別的。還有一些過程不但受到內在因素制約,還會受到外界因素影響。時間上的區別之一就是各種行為各具其規律性——在一個大范圍內觀察這種規律性,就可以稱之為生物節律。周期的長度由毫秒到年不等。細胞分裂,呼吸,心跳和行為只是其中的一些例子。

生物鍾學對人的意義在近年來越來越重要,因為我們的生活越來越頻繁地逆這種生物鍾而行。在醫學方面已經確定,服葯時間對葯效影響甚大。在化療中,若因就節律給病人服用細胞抑制劑的話,調制葯物的濃度就可以比其他給葯時間所採用的濃度降低很多。
生物節律的例子

在下面的表格中列舉了一些人體生理功能的每日周期性變化。 體溫在晚睡醒來之前就已經開始升高。就是說人體已經為快要到來的活動做准備。 就是在黃昏或夜行性的動物,甚至是植物,都存在這種「做准備的」的現象。 植物在日出之前就會激活光合作用相關器官,為光合作用做准備,以最長時間的利用光能。 很多植物在日間某些時候會展開或合上其花朵。還有一些植物,在一段日子裡花朵相繼開放,只在特定的鍾點合成香料和花蜜。蟲媒如蜜蜂就在會恰在此時到訪。

鍾點 (小時) 高潮

2:00 惰性

3:00 出生率

4:00 死亡率

6:00 尿液體積

9:00 睾酮生成

11:00 尿液的酸性

12:00 血蛋白

13:00 健康,體溫

14:00 心跳,麻木狀態

16:00 體重

18:00 血壓

19:00 牙疼

22:00 白細胞

24:00 外科手術死亡率

生物節律的種類

根據周期長度,將生物節律分為四種:

超晝夜的(亞日的)節律(Infradian Rhythmus),該詞源於拉丁語:「infra」為「底下」,「dies」為「日」,亦即周期比一天長的節律。 例如鳥類的遷徙;季節性的(大概 365.25天長)冬眠;還有與退漲潮相關的半月周期,如在滿月、新月出現大潮,而半月時出現小潮(大概 14.25 天),銀漢魚只在漲潮時在岸上產卵;或者太陰日節律的,以28.5為周期(磯沙蠶屬)。

近潮汐節律(Circatidal Rhythmus),跟隨12.5小時的潮汐節律。一些海岸線的動物有這種節律,例如水生的蟹類動物漲潮時才會活動,而生長在岸上的蟹則會在退潮時覓食。

次晝夜(超日)的節律(Ultradian Rhythmus)源於拉丁語的「ultra」(超)和「dies」(天、日),其頻率超過日頻率,就是說一天出現兩次以上(嚴格來說是整數次,這是與近潮汐節律的區別)。這些短於24小時的節律的例子有蝙蝠的捕食周期、成人90分鍾睡眠循環、垂體的間歇性荷爾蒙分泌等。

近晝夜節律(Circadiane Rhythmus)來自拉丁語「circa」(大約)和「dies」,為接近24小時長的節律,如人類睡眠和蘇醒、植物的葉運動等。

研究得最徹底的是近晝夜節律,當然有歷史的原因——近晝夜節律比周年節律更明顯,但更重要的是近晝夜節律對人類來說更有現實意義。以下講解若無特別說明,都是指近晝夜節律。
生物鍾的位置

③ 進行動力學分析的目的是什麼

對一個運動物體進行分析可以從受力和運動狀態分析,這就是動力學
之所以這樣分析,是物理學中研究運動物體的一種方法,非得要說出有什麼目的的話,無非就是要在運動學的基礎上更好的分析了解一個物體的運動過程而已
牛頓第二定律是動力學的基礎

④ 人體的生物鍾存在有哪些意義

為什麼沒有鬧鍾的鈴聲,你卻每天按時醒來?為什麼雄雞啼晨,蜘蛛總在半夜結網?為什麼大雁成群結隊深秋南飛,燕子迎春歸來?為什麼夜合歡葉總是迎朝陽而展放?為何女子月經周期恰與月亮盈缺周期相似?生物體的生命過程復雜而又奇妙,生物節律時時都在奏著迷人的「節律交響曲」。

近年來,時間生物學認為,生物體乃至植物體的生命隨晝夜交替、四時更迭的周期性運動,揭示出生理活動的周期性節律。祖國古代醫學視天地為大宇宙,人體為小宇宙,謂大小宇宙息息相通。健康人體的活動大多呈現24小時晝夜的生理節律,這與地球有規律自轉所形成的24小時周期是相適應的,表明生理節律受外環境周期性變化(光照的強弱和氣溫的高低)的影響而同步。諸如人體的體溫、脈搏、血壓、氧耗量、激素的分泌水平,均存在晝夜節律變化。生物近似時鍾的結構,被稱之為「生物鍾」。周期節奏近似晝夜24±4小時稱「日鍾」,近似29.53±5天稱為「月鍾」,近似周年12±2月稱為「年鍾」。時間生物學研究揭示了植物、動物乃至人的生命活動具有一個「持久的」、「自己上發條」和「自己調節」的生物鍾。

生物鍾依靠像時鍾那樣周期往復的振盪工作,其工作節奏是不受周圍環境影響的,故認為其周期振盪節奏是內生的或在不同器官內獨立進行。生物鍾的存在有極重要的生物學意義,它能使生物與周期性的環境變化相適應,特別是一些對生存和繁殖關系重大的,如遷徙、覓食、交配、生育等,以至作出提前安排。如糖皮質激素在清晨起床前就已升高,為白天活動作好預先的准備。然而生物的這種適應性也是有限度的,生理周期只能在一定范圍內追隨外界的周期性,當偏差太大,外環境變化造成刺激過強過弱,以致使生理振盪變為越軌的自由運轉,從而干擾了時鍾的正常運轉,造成個體不同器官內部節奏位置的紊亂,破壞有序的合作,會引起某些疾病。

⑤ 生物鍾對人體有什麼作用

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生物鍾又稱生理鍾。它是生物體內的一種無形的"時鍾",實際上是生物體生命活動的內在節律性,它是由生物體內的時間結構序所決定。通過研究生物鍾,目前已產生了時辰生物學、時辰葯理學和時辰治療學等新學科。
可見,研究生物鍾,在醫學上有著重要的意義,並對生物學的基礎理論研究起著促進作用。 人體隨時間節律有時、日、周、月、年等不同的周期性節律。例如人體的體溫在24小時內並不完全一樣,早上4時最低,18時最高,但相差在1℃以內。
人體的正常的生理節律發生改變,往往是疾病的先兆或危險信號,矯正節律可以防治某些疾病。許多學者的研究指出,按照人的心理、智力和體力活動的生物節律,來安
排一天、一周、一月、一年的作息制度,能提高工作效率和學習成績,減輕疲勞,預防疾病防止意外事故的發生(所謂智力生物節律,就是人一天中有時記憶力好,有時則差,有一定的規律,如有的人早上5-9時記憶力好,而另一些人則是晚上記憶力好等等)。
反之假如突然不按體內的生物鍾的節律安排作息,人就會在身體上感到疲勞、在精神上感到不舒適等(源於360網路)。

⑥ 生物鍾給我們了什麼啟示

等等,在潛艇上採用浮箱交替充水和排水的方法來改變潛艇的重量,如果需要升至水面。當工程技術人員在設計原始的潛艇時,通過蟻群的團結合作體會到了團隊合作的重要性動物給人類的啟發有很多方面,還有速潛水艙,潛水艇可處於半潛狀態,將壓縮空氣通入水艙排出海水,待艇身潛入水中後,模仿鳥兒飛行發明的飛機,再把速潛水艙內的海水排出,出於軍事上的需要。但是後來發現魚類的沉浮系統比人們的發明要簡單得多。鰾內不受肌肉的控制,另一部分空著。潛艇要起浮時,對於潛艇設計師的啟發和幫助已經為時過遲了,等等,比如藝術創作;比如生活方式。然而魚類如此巧妙的沉浮系統,促使魚體自由沉浮,利用生物的結構和功能原理來研製機械或各種新技術的科學。 仿生學是一門模仿生物的特殊本領,使艇身回到水面來。 在第一次世界大戰時期;比如情感感悟,去激發音樂創作靈感,下面設注水閥,相關的你可以去網路一下,就將攜帶的石塊或鉛塊扔掉,而是依靠分泌氧氣進入鰾內或是重新吸收鰾內一部分氧氣來調節魚鰾中氣體含量。如此優越的機械裝置實現了潛艇的自由沉浮,魚的沉浮系統僅僅是充氣的魚鰾。 但是其中人們提到最多的還是仿生學。如果一部分壓載水艙充水。以後又改成壓載水艙,艇內海水重量減輕後潛艇就可以上浮。 比如潛水艇的發明,根據螢火蟲等發光生物發明的冷光的(日光燈),當水艙灌滿海水時,在水艙的上部設放氣閥,為使艦艇在水下隱蔽航行而製造出潛水艇。 再比如模仿蝙蝠超聲波定位發明的雷達和聲納,是先用石塊或鉛塊裝在潛艇上使它下沉,通過蜘蛛織網的鍥而不舍體會到做事要有持之以恆的態度,艇身重量增加使它潛入水中。需要緊急下潛時,人們通過動植物斑斕絢麗的色彩去繪畫。以後經過改進

⑦ 為什麼要研究生物鍾

也許有人會問,科學工作者花費這么大的精力來研究生物鍾,有什麼現實意義呢?

迄今為止,我們研究生物鍾的目的,不是在於要用生物鍾來計量時間,因為我們已經有了非常精確的晶體鍾和原子鍾,這比起生物鍾要精確得多。研究生物鍾的目的,在於認識生物界,了解生物界未被人類所認識的規律性,更好地改造自然。同時,我們也可以從生物界得到許多有益的啟示,為我們現代科學服務。

生物鍾是生物長期進化的產物,是生物為了確保生存而適應環境條件的重要手段。

為了提高農作物的產量,我們可以盡量滿足作物所需要的自然環境條件。比如大豆在12∶12的光暗循環條件下,開花早、產量高;在9∶9或15∶15的條件下,開花遲,產量低;而在8∶8或16∶16的條件下,就不能開花,沒有收獲。

另外,我們又可以適當地改變環境條件,人為的調撥生物的生物鍾,使它們向著對人類有利的方向發展。有些水稻的品種對日照的長度非常敏感,它可以感知日照長度的微小變化,每天延長或縮短幾十分鍾的光照,就可以使水稻開花的時間推遲或提前許多天。

生物鍾和人類也是密切相關的,據醫學文獻上記載,有許多疾病周期性的發生,如周期性發燒,周期性腹疼,周期性嘔吐,周期性麻痹……甚至有這樣的事:有位足球教練,他的膝蓋有規律的每9天發生一次腫脹,使他不得不按這個規律來制定練球計劃。這些疾病,顯然和人體的生物鍾有關。對生物鍾的研究,就可以幫助我們揭開這些病因的秘密並提供科學的治療方法。

人體在不同時間對各種葯物的敏感性也不一樣,通過實驗得知:心臟病人在上午4時對葯物「洋地黃」的敏感性要比別的時候大40倍,糖尿病人則在上午4時對「胰島素」最為敏感。為了增加療效,減小副作用,就可以根據生物鍾的原理控制病人的服葯時間。

據說人的衰老也與人的生物鍾有關,有的人衰老得慢,有的人衰老得快,這是因為他們的生物鍾的某些特性不同。研究生物鍾,可以給人們提供長壽的方法。

大家知道,無論是宇宙飛船還是核動力潛艇,都需要人來駕駛。這些駕駛員是在密封艙里工作的,根本看不到白天和黑夜,作息時間是人為地用電光來控制。特別是宇宙飛船遨遊太空時,地球上的各種環境節律都已消失了,但是人的生物鍾仍然需要按著24小時的節律來工作,否則人就會感覺疲倦不堪,無法完成航行任務。所以,必須使宇宙飛船控制台的工作制度完全符合地球上24小時的時間節律。

有些動物在長途的遷徒中,有著驚人的根據天體定位的本領,這就需要用它們的生物鍾對時間進行精確地校正。如果我們弄清了生物鍾的本質、時間感受器的特性和記憶時間的原理,毫無疑問,對我們設計自動導航和自動跟蹤系統是會大有幫助的。

⑧ 什麼是生物鍾,它的作用是什麼

生物鍾又稱生理鍾。它是生物體內的一種無形的「時鍾」,實際上是生物體生命活動的內在節律性,它是由生物體內的時間結構序所決定。通過研究生物鍾,如今已產生了時辰生物學、時辰葯理學和時辰治療學等新學科。可見,研究生物鍾,在醫學上有著重要的意義,並對生物學的基礎理論研究起著促進作用。

⑨ 生物鍾學的研究目的

生物鍾學的研究目的,是生物體內生理和行為的時間機制。在這種機制中,生物體內部的時鍾系統所產生的節律是主要的。
三大中心問題:
生物節律有哪些類型?它們是怎樣影響生物的生理過程的?
節律是內在的嗎?如果是,哪裡是產生節律的發生器,哪裡是起搏點,它們怎麼運作?
哪些是外源性的,周期性的因素,即是所謂的時間伺服器,它們又是怎樣作用於生物時鍾的?
生物時間機制對所有的生物都很重要,而且在目前所有被研究的生物里科學家都找到了其時間節律現象。生物體內有很多過程雖然彼此相關,但在時間上都是有所區別的。還有一些過程不但受到內在因素制約,還會受到外界因素影響。時間上的區別之一就是各種行為各具其規律性——在一個大范圍內觀察這種規律性,就可以稱之為生物節律。周期的長度由毫秒到年不等。細胞分裂,呼吸,心跳和行為只是其中的一些例子。
生物鍾學對人的意義在近年來越來越重要,因為我們的生活越來越頻繁地逆這種生物鍾而行。在醫學方面已經確定,服葯時間對葯效影響甚大。在化療中,若因就節律給病人服用細胞抑制劑的話,調制葯物的濃度就可以比其他給葯時間所採用的濃度降低很多。

⑩ 生物鍾是什麼概念,怎麼調整

太陽每天從東邊升起,從西邊落下,一年有四季,一天有24小時,如此周而復始。我們生活在很有節律的自然界。近日在中國科學院心理研究所年會上,對生物鍾研究做出重要貢獻的美國康奈爾大學醫學院的孫中生博士,報告了「對生物鍾從行為到分子多層次研究」的新進展,令人興趣盎然。科學家試圖通過解密生物鍾,解釋生命現象和規律,重新設計對某些疾病的治療方案和治療葯物。
關注「生物鍾」由來已久
自然界的節律無所不在,同樣體現在生物系統中,例如花開花落的植物、晝伏夜出的動物,人的生理周期,甚至每日的心率、體溫、細胞新陳代謝等都呈現24小時的節律。人類關注生物鍾由來已久。1729年法國科學家將一種白天樹葉張開,晚上合上的植物從室外搬到地窖中,結果發現,在沒有光照的地窖中,樹葉依然開閉如同在室外一般。19世紀英國科學家將不同時間開放花的植物組成一個時鍾,結果每天看著花開花落就可以知道時間了。或許這就是「生物鍾」的由來。 孫中生博士說,人類最熟悉也是最普遍的生物鍾莫過於日起夜睡。本世紀曾有科學家做過實驗,將人關在沒有陽光的地下室。每到吃飯的時間就去送飯,結果發現被試者的生物節律每天向後漂移1~2個小時。當不定時送飯時,這種節律更是向後漂移到27小時左右。這說明人體內的生物鍾並非24小時,生物鍾是因人而異的,有的人喜歡晚睡晚起,他的生物鍾就大於24小時,喜歡早睡早起的人生物鍾往往小於24小時,不完全是生活習慣使然。
那麼,生物鍾是遺傳的,還是後天適應環境獲得的?為解開這個迷,在過去50年中人類做過很多科學試驗。他們給那種樹葉晝開夜閉的植物8個小時光照,8個小時黑暗,如此循環試圖改變植物的生物節律,結果卻發現,一旦回到自然環境,樹葉開閉馬上返回24小時的節律。科學家還發現在哺乳動物中,上視交叉核(SCN)是主控生物節律的,一旦被破壞,動物便玩睡無度,失去了生物節律。科學家又做了一項有趣的實驗:他們讓老鼠在15小時黑暗和15小時光照的節律中生活,繁殖了25代,當第25代鼠輩子孫回歸地面時,它們的生物鍾也馬上返回了24小時的節律。這項實驗充分證明了生物鍾的遺傳特徵。除了遺傳性,科學家還發現了各種環境因素能夠調節生物鍾,其中最重要的環境因素是光線。實驗證明光周期的改變能引起生物鍾的改變,而且在24小時內不同時段的光刺激能使生物鍾向不同的方向調節,因此生物鍾是遺傳和環境共同作用的結果。

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