24h 24.2h 24.1 Pohybová aktivita švába Blatella germanica je vázána na začátek noci. Cirkadiánní rytmus do značné míry přetrvává v trvalé tmě, jeho délka.

Prezentace na téma: "24h 24.2h 24.1 Pohybová aktivita švába Blatella germanica je vázána na začátek noci. Cirkadiánní rytmus do značné míry přetrvává v trvalé tmě, jeho délka."— Transkript prezentace:

1 24h 24.2h 24.1 Pohybová aktivita švába Blatella germanica je vázána na začátek noci. Cirkadiánní rytmus do značné míry přetrvává v trvalé tmě, jeho délka se však poněkud prodlužuje.

2 potkan v běhacím kole záznam lokomoční aktivity myši (Mus musculus) (Dunlap et al., Chronobiology, Sinauer, 2004, p. 51) Zařízení na sledování pohybové aktivity savců a záznam pohybu myši během střídání dne a noci po 12 hodinách a v trvalé temnotě. 24.2

3 Zdrojem rytmů jsou biologické cirkadiánní hodiny Dráha percepce Vnější podněty Biologické hodiny Signalizační výstup hodin Cirkadiánní rytmus 24.3

4 Receptory savčí retina gangliové buňky melanopsin hmyz (Drosophila melanogaster), řez mozkem derivát vitamínu A retinal laterální neurony kryptochrom deriváty vitamínu B2 flavin folát (Stanewsky, Cell Tissue Res. 309, 11-26, 2002) dráha světla 24.4

5 arrhythmic 24h Vliv odstranění pars intercerebralis na pohybový rytmus rusa (Blatella germanica) 24.5

6 světlo / tma oko suprachiasmatická jádra (SCN) přední mozek mozeček šišinka (pineální žláza) melatonin Centrální cirkadiánní systém – savci percepce světla na retině (melanopsin) vedení vzruchu retino-hypotalamickým traktem (glutamát do SCN – centrálního pacemakeru synchronizace pacemakeru vedení vzruchu multi-synaptickým spojením (norepinefrin) do šišinky vazba na  -adenergní receptory stimulace adenylát cyklázy  cAMP stimulace N-acetyl transferázy biosyntéza melatoninu a jeho sekrece do krevního oběhu vazba melatoninu na receptory mt1 a mt2 v cílových orgánech ovlivnění funkce lokálních (podřízených) oscilátorů cykličnost funkcí 24.6

7 Semilunární cyklus výletu pakomára Clunio marinus (From Neumann, 1976) 24.7

8 pohled z environmentálního hlediska fyziologické principy porovnání situace u savců a hmyzu Základ sezonních rytmů množství záření dopadajícího na povrch Země [MJ/m 2. den] ____________________________ měs. iii. vi. ix. xii. LS ZS ____________________________ 0°N 23 20 23 20 45°N 14 24 14 5 90°N 3 28 3 0 ____________________________ (Hutchinson, 1957) (1J = 1W.s) (1MJ = roztaví 3 kg ledu, 0°C) (1MJ = energie 3 banánů) (1MJ = energie na 20 min. plavání) short day short night 24.8

9 Sezónní cykličnost chování, reprodukční aktivity a fyziologických funkcí (Dunlap et al., Chronobiology, Sinauer, 2004, p. 38) (Dunlap et al., Chronobiology, Sinauer, 2004, p. 110) Čipmank (Spermophilus lateralis) Cirka-annuální rytmy savců Sezónní kalendář je založen na citlivosti ke změnám fotoperiody řídí sezónní cykly: reprodukční aktivity, chování, metabolismu, příjmu potravy a budování zásob změny fenotypu (výměna srsti, shazování paroží, křídelní morfy....) migrace hibernace (savců), diapauzy (hmyzu) základem je vždy změna hormonálního prostředí hmyz: juvenilní hormony, ekdysteroidy savci: gonádotropiny, prolaktin 24.9

10 světlo / tma oko podvěsek mozkový (hypofýza) suprachiasmatická jádra (SCN) přední mozek mozeček šišinka (pineální žláza) melatonin modulace signálu melatoninu délkou dne (fotoperiodou) prolaktin PRL "letní" fenotyp gonádotropní hormony LH, FSH reprodukční cyklus Fotoperiodický kalendář savců: změna periody sekrece melatoninu stimuluje produkci hormonů pro rozmnožování hypotalamus 24.10

11 24.11

12 24.12

13 23.13

14 24.14

15 24.15

16 24.16

17 17-year cicada Magicicada spp. How does it keep track of time? 24.17

18 (From Karban et al., 2000) 24.18

19 24.19

20 24.20