معلومة

8.11: لماذا يهم - المسارات الأيضية - علم الأحياء

8.11: لماذا يهم - المسارات الأيضية - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لماذا نفسر المسارات الأيضية المشاركة في التقاط وإطلاق الطاقة في الخلايا؟

في كل مرة تتحرك فيها - أو حتى تتنفس - فإنك تستخدم الطاقة. اثنتان من هذه الطرق هما التمثيل الضوئي والتنفس الخلوي.

تخضع النباتات (وغيرها من الكائنات ذاتية التغذية) لعملية التمثيل الضوئي لتوليد الطاقة. من ناحية أخرى ، يجب أن يستهلك البشر (وغيرهم من الكائنات غيرية التغذية) شيئًا يحتوي على طاقة (مثل النباتات أو الحيوانات الأخرى) - فنحن نأخذ هذه الطاقة ونحولها إلى شكل يمكن لأجسامنا استخدامه. تُعرف هذه العملية بالتنفس الخلوي.

شاهد مقطع الفيديو هذا الذي مدته 5 دقائق للحصول على نظرة عامة حول السبب الذي يجعل حتى التغييرات الصغيرة في المناخ العالمي لها تأثيرات كبيرة على حياتنا اليومية من خلال مصادرنا الغذائية.

تم استبعاد عنصر YouTube من هذا الإصدار من النص. يمكنك مشاهدته على الإنترنت هنا: pb.libretexts.org/biom1/؟p=238

  • ما الدور الذي تلعبه الزراعة في منحنا الطاقة لاستخدامها كل يوم؟
  • كيف تحصل النباتات على الطاقة لتنمو ، وكيف نحصل على طاقتنا منها؟

حسنًا ، دعنا نرى من أين نحصل على كل الطاقة للبقاء مستيقظين خلال فصل علم الأحياء!

نتائج التعلم

  • افهم الدور الذي تلعبه حركة الإلكترونات في تبادل الطاقة في الخلايا
  • التعرف على المكونات والخطوات الأساسية لعملية التمثيل الضوئي
  • حدد المواد المتفاعلة ومنتجات التنفس الخلوي وأين تحدث هذه التفاعلات في الخلية
  • وضح المكونات الأساسية وخطوات التخمير

8.11: لماذا يهم - المسارات الأيضية - علم الأحياء

العديد من الخلايا غير قادرة على التنفس بسبب واحد أو أكثر من الحالات التالية:

  1. تفتقر الخلية إلى كمية كافية من أي متقبل إلكتروني مناسب وغير عضوي نهائي لإجراء التنفس الخلوي.
  2. تفتقر الخلية إلى الجينات لصنع المجمعات المناسبة وحاملات الإلكترون في نظام نقل الإلكترون.
  3. تفتقر الخلية إلى الجينات لإنتاج إنزيم واحد أو أكثر في دورة كريبس.

في حين أن عدم وجود متقبل نهائي غير عضوي مناسب للإلكترون يعتمد على البيئة ، يتم تحديد الشرطين الآخرين وراثيًا. وهكذا ، فإن العديد من بدائيات النوى ، بما في ذلك أعضاء من الجنس المهم سريريًا العقدية، غير قادرة بشكل دائم على التنفس ، حتى في وجود الأكسجين. على العكس من ذلك ، فإن العديد من بدائيات النوى اختيارية ، مما يعني أنه في حالة تغير الظروف البيئية لتوفير متقبل إلكتروني نهائي غير عضوي مناسب للتنفس ، فإن الكائنات الحية التي تحتوي على جميع الجينات المطلوبة للقيام بذلك سوف تتحول إلى التنفس الخلوي من أجل استقلاب الجلوكوز لأن التنفس يسمح بـ ATP أكبر بكثير. الإنتاج لكل جزيء جلوكوز.

إذا لم يحدث التنفس ، يجب إعادة أكسدة NADH إلى NAD + لإعادة استخدامه كحامل إلكترون لتحلل السكر ، وهي الآلية الوحيدة للخلية لإنتاج أي ATP ، للمتابعة. تستخدم بعض الأنظمة الحية جزيءًا عضويًا (عادةً بيروفات) كمستقبل نهائي للإلكترون من خلال عملية تسمى التخمير. لا يتضمن التخمير نظام نقل الإلكترون ولا ينتج بشكل مباشر أي ATP إضافي أكثر من ذلك المنتج أثناء تحلل السكر عن طريق الفسفرة على مستوى الركيزة. الكائنات الحية التي تقوم بالتخمير ، والتي تسمى المخمرات ، تنتج كحد أقصى من جزيئي ATP لكل جلوكوز أثناء تحلل السكر. يقارن الجدول 1 متقبلات الإلكترون النهائية وطرق تخليق ATP في التنفس الهوائي والتنفس اللاهوائي والتخمير. لاحظ أن عدد جزيئات ATP الموضح لتحلل السكر يفترض أن مسار Embden-Meyerhof-Parnas. عدد جزيئات ATP المصنوعة بواسطة الفسفرة على مستوى الركيزة (SLP) عكس الفسفرة المؤكسدة (OP) يشار إلى.

تم التلاعب بعمليات التخمير الميكروبي من قبل البشر وتستخدم على نطاق واسع في إنتاج العديد من الأطعمة والمنتجات التجارية الأخرى ، بما في ذلك المستحضرات الصيدلانية. يمكن أن يكون التخمر الميكروبي مفيدًا أيضًا في تحديد الميكروبات لأغراض التشخيص.

التخمير بواسطة بعض البكتيريا ، مثل تلك الموجودة في اللبن ومنتجات غذائية حامضة أخرى ، وعن طريق الحيوانات في العضلات أثناء نضوب الأكسجين ، هو تخمير حمض اللاكتيك. يكون التفاعل الكيميائي لتخمير حمض اللاكتيك كما يلي:

البكتيريا من عدة أجناس إيجابية الجرام ، بما في ذلك اكتوباكيللوس, ليوكونوستوك، و العقدية، تُعرف مجتمعة باسم بكتيريا حمض اللاكتيك (LAB)، والسلالات المختلفة مهمة في إنتاج الغذاء. خلال زبادي و جبنه الإنتاج ، البيئة شديدة الحموضة الناتجة عن تخمير حمض اللاكتيك تفسد البروتينات الموجودة في الحليب ، مما يؤدي إلى تصلبها. عندما يكون حمض اللاكتيك هو منتج التخمير الوحيد ، يُقال أن العملية كذلك التخمير المثلي هذا هو الحال بالنسبة ل Lactobacillus delbrueckii و المحبة للحرارة S. تستخدم في إنتاج الزبادي. ومع ذلك ، تؤدي العديد من البكتيريا التخمير غير المتجانس، لإنتاج خليط من حمض اللاكتيك والإيثانول و / أو حمض الأسيتيك وثاني أكسيد الكربون2 نتيجة لذلك ، بسبب استخدامها لمسار فوسفات البنتوز المتفرّع بدلاً من مسار النبضات الكهرومغناطيسية لتحلل السكر. واحد مهم هو التخمير غير المتجانسة Leuconostoc mesenteroides، والذي يستخدم لتخمير الخضروات مثل الخيار والملفوف ، وإنتاج المخللات ومخلل الملفوف ، على التوالي.

تعتبر بكتيريا حمض اللاكتيك مهمة أيضًا من الناحية الطبية. إن إنتاج بيئات منخفضة الأس الهيدروجيني داخل الجسم يمنع تكوين ونمو مسببات الأمراض في هذه المناطق. على سبيل المثال ، تتكون الجراثيم المهبلية بشكل كبير من بكتيريا حمض اللاكتيك ، ولكن عندما يتم تقليل هذه البكتيريا ، يمكن أن تتكاثر الخميرة ، مما يسبب عدوى الخميرة. بالإضافة إلى ذلك ، تعد بكتيريا حمض اللاكتيك مهمة في الحفاظ على صحة الجهاز الهضمي ، وبالتالي فهي المكون الأساسي للبروبيوتيك.

عملية التخمير المألوفة الأخرى هي تخمير الكحولالتي تنتج الإيثانول. يظهر تفاعل تخمر الإيثانول في الشكل 1. في التفاعل الأول ، الإنزيم بيروفات ديكاربوكسيلاز يزيل مجموعة الكربوكسيل من البيروفات ، ويطلق ثاني أكسيد الكربون2 الغاز أثناء إنتاج جزيء ثنائي الكربون أسيتالديهيد. التفاعل الثاني ، المحفز بواسطة إنزيم نازع هيدروجين الكحول ، ينقل إلكترونًا من NADH إلى الأسيتالديهيد ، وينتج الإيثانول و NAD +. تخمر الإيثانول من البيروفات بواسطة الخميرة خميرة الخميرة يستخدم في إنتاج المشروبات الكحولية ويؤدي أيضًا إلى ارتفاع منتجات الخبز بسبب ثاني أكسيد الكربون2 إنتاج. خارج صناعة المواد الغذائية ، يعتبر تخمير الإيثانول للمنتجات النباتية مهمًا في وقود حيوي إنتاج.

الشكل 1. التفاعلات الكيميائية لتخمير الكحول موضحة هنا. تخمير الإيثانول مهم في إنتاج المشروبات الكحولية والخبز.

إلى جانب تخمير حمض اللاكتيك وتخمير الكحول ، تحدث العديد من طرق التخمير الأخرى في بدائيات النوى ، وكل ذلك لغرض ضمان إمداد كافٍ من NAD + لتحلل السكر (الجدول 2). بدون هذه المسارات ، لن يحدث تحلل الجلوكوز ولن يتم حصاد ATP من انهيار الجلوكوز. وتجدر الإشارة إلى أن معظم أشكال التخمير بجانبها التخمير المثلي تنتج الغاز ، عادة ثاني أكسيد الكربون2 و / أو غاز الهيدروجين. تُستخدم العديد من هذه الأنواع المختلفة من مسارات التخمير أيضًا في إنتاج الغذاء ويؤدي كل منها إلى إنتاج أحماض عضوية مختلفة ، مما يساهم في النكهة الفريدة لمنتج غذائي معين. ينتج حمض البروبيونيك أثناء تخمير حمض البروبيونيك يساهم في النكهة المميزة للجبن السويسري على سبيل المثال.

العديد من منتجات التخمير مهمة تجاريًا خارج صناعة الأغذية. على سبيل المثال ، المذيبات الكيميائية مثل الأسيتون و البيوتانول يتم إنتاجها خلال تخمير الأسيتون - البيوتانول - الإيثانول. يتم إنتاج المركبات الصيدلانية العضوية المعقدة المستخدمة في المضادات الحيوية (مثل البنسلين) واللقاحات والفيتامينات من خلال التخمير الحمضي المختلط. تستخدم منتجات التخمير في المختبر لتمييز البكتيريا المختلفة لأغراض التشخيص. على سبيل المثال ، تُعرف البكتيريا المعوية بقدرتها على إجراء التخمر الحمضي المختلط ، مما يقلل من الرقم الهيدروجيني ، والذي يمكن اكتشافه باستخدام مؤشر الأس الهيدروجيني. وبالمثل ، يمكن أيضًا اكتشاف الإنتاج البكتيري للأسيتوين أثناء تخمير البوتانيديول. يمكن أيضًا رؤية إنتاج الغاز من التخمر في أنبوب دورهام المقلوب الذي يحبس الغاز المنتج في مزرعة المرق.

يمكن أيضًا تمييز الميكروبات وفقًا للركائز التي يمكن أن تخمرها. على سبيل المثال، بكتريا قولونية يمكن أن يخمر اللاكتوز ، مكونًا غازات ، في حين أن بعض أقاربه من سالب الجرام لا يستطيعون ذلك. تُستخدم القدرة على تخمير السوربيتول الكحولي للسكر لتحديد سلالة النزف المعوي O157: H7 المسببة للأمراض. بكتريا قولونية لأنه ، على عكس الآخرين بكتريا قولونية سلالات ، فإنه غير قادر على تخمير السوربيتول. أخيرًا ، يميز تخمير المانيتول تخمر المانيتول المكورات العنقودية الذهبية من المكورات العنقودية الأخرى غير المخمرة للمانيتول.

الجدول 2. مسارات التخمير المشتركة
مسار المنتجات النهائية مثال الميكروبات المنتجات التجارية
الأسيتون - البيوتانول - الإيثانول الأسيتون ، البيوتانول ، الإيثانول ، أول أكسيد الكربون2 المطثية acetobutylicum المذيبات التجارية والبنزين البديل
كحول الإيثانول ، كو2 المبيضات ، السكريات بيرة ، خبز
بوتانيديول حمض الفورميك واللاكتيك إيثانول أسيتوين 2،3 بوتانديول CO2 غاز الهيدروجين كليبسيلا ، جرثومة الأمعاء نبيذ شاردونيه
حمض البيوتيريك حمض الزبد ، أول أكسيد الكربون2، غاز الهيدروجين المطثية الزبدية سمنة
حمض اللاكتيك حمض اللاكتيك العقدية ، الملبنة مخلل الملفوف واللبن والجبن
حمض مختلط أحماض الخليك والفورميك واللاكتيك والسكسينيك الإيثانول CO2، غاز الهيدروجين الإشريكية ، الشيغيلة الخل ومستحضرات التجميل والأدوية
حمض البروبيونيك حمض الخليك ، حمض البروبيونيك ، أول أكسيد الكربون2 Propionibacterium ، Bifidobacterium جبنة سويسرية

فكر في الأمر

  • متى يقوم الميكروب متعدد الاستخدامات الأيضي بالتخمير بدلاً من التنفس الخلوي؟

التعرف على البكتيريا باستخدام لوحات اختبار API

يعد التعرف على العزلة الميكروبية أمرًا ضروريًا للتشخيص المناسب والعلاج المناسب للمرضى. طور العلماء تقنيات تحدد البكتيريا وفقًا لخصائصها البيوكيميائية. عادةً ما يقومون إما بفحص استخدام مصادر كربونية معينة كركائز للتخمير أو تفاعلات أيضية أخرى ، أو يحددون منتجات التخمير أو إنزيمات معينة موجودة في التفاعلات. في الماضي ، استخدم علماء الأحياء الدقيقة أنابيب وألواح اختبار فردية لإجراء الاختبارات الكيميائية الحيوية. ومع ذلك ، فإن العلماء ، وخاصة أولئك الذين يعملون في المختبرات السريرية ، يستخدمون الآن بشكل متكرر ألواح بلاستيكية يمكن التخلص منها ومتعددة الاختبارات تحتوي على عدد من أنابيب التفاعل المصغرة ، كل منها يشتمل عادةً على ركيزة محددة ومؤشر الأس الهيدروجيني. بعد تلقيح لوحة الاختبار بعينة صغيرة من الميكروب المعني والحضانة ، يمكن للعلماء مقارنة النتائج بقاعدة بيانات تتضمن النتائج المتوقعة لتفاعلات كيميائية حيوية محددة للميكروبات المعروفة ، وبالتالي تمكين التحديد السريع لعينة الميكروب. سمحت لوحات الاختبار هذه للعلماء بتقليل التكاليف مع تحسين الكفاءة وإمكانية التكاثر من خلال إجراء عدد أكبر من الاختبارات في وقت واحد.

تغطي العديد من لوحات الاختبار البيوكيميائية التجارية المصغرة عددًا من المجموعات المهمة سريريًا من البكتيريا والخمائر. واحدة من أقدم لوحات الاختبار وأكثرها شيوعًا هي لوحة مؤشر الملف التحليلي (API) التي تم اختراعها في السبعينيات. بمجرد إجراء بعض الخصائص المختبرية الأساسية لسلالة معينة ، مثل تحديد شكل الجرام للسلالة ، يمكن استخدام شريط اختبار مناسب يحتوي على 10 إلى 20 اختبارًا كيميائيًا حيويًا مختلفًا لتمييز السلالات داخل تلك المجموعة الميكروبية. حاليا مختلف شرائط API يمكن استخدامها للتعرف بسرعة وسهولة على أكثر من 600 نوع من البكتيريا ، الهوائية واللاهوائية على حد سواء ، وما يقرب من 100 نوع مختلف من الخمائر. بناءً على ألوان التفاعلات عند وجود المنتجات النهائية الأيضية ، نظرًا لوجود مؤشرات الأس الهيدروجيني ، يتم إنشاء ملف تعريف التمثيل الغذائي من النتائج (الشكل 2). يمكن لعلماء الأحياء الدقيقة بعد ذلك مقارنة ملف تعريف العينة بقاعدة البيانات لتحديد الميكروب المحدد.

الشكل 2. يستخدم شريط اختبار API 20NE لتحديد سلالات معينة من البكتيريا سالبة الجرام خارج Enterobacteriaceae. فيما يلي نتيجة شريط اختبار API 20NE لـ Photobacterium damselae ssp. بيسيسيدا.

التركيز السريري: أليكس ، الجزء الثاني

يُكمل هذا المثال قصة أليكس التي بدأت في موضوع الطاقة والإنزيمات.

تتوافق العديد من أعراض أليكس مع العديد من أنواع العدوى المختلفة ، بما في ذلك الإنفلونزا والالتهاب الرئوي. ومع ذلك ، فإن ردود أفعاله البطيئة جنبًا إلى جنب مع حساسيته للضوء وتيبس رقبته توحي ببعض التورط المحتمل للجهاز العصبي المركزي ، مما قد يشير إلى التهاب السحايا. التهاب السحايا هو عدوى تصيب السائل الدماغي النخاعي (CSF) حول الدماغ والحبل الشوكي وتسبب التهاب السحايا ، وهي الطبقات الواقية التي تغطي الدماغ. يمكن أن يحدث التهاب السحايا بسبب الفيروسات أو البكتيريا أو الفطريات. على الرغم من أن جميع أشكال التهاب السحايا خطيرة ، إلا أن التهاب السحايا الجرثومي خطير بشكل خاص. قد يكون التهاب السحايا الجرثومي ناتجًا عن عدة بكتيريا مختلفة ، ولكن البكتيريا النيسرية السحائية، سالبة الجرام ، على شكل حبة الفول ، هي سبب شائع وتؤدي إلى الوفاة في غضون يوم إلى يومين في 5 ٪ إلى 10 ٪ من المرضى.

نظرًا للخطورة المحتملة لظروف أليكس ، نصح طبيبه والديه بنقله إلى المستشفى في العاصمة الغامبية بانجول وهناك فحصه وعلاجه من التهاب السحايا المحتمل. بعد 3 ساعات بالسيارة إلى المستشفى ، تم إدخال أليكس على الفور. أخذ الأطباء عينة دم وأجروا ثقبًا في أسفل الظهر لاختبار السائل الدماغي النخاعي. كما بدأوه على الفور في تناول جرعة من المضاد الحيوي سيفترياكسون ، وهو الدواء المفضل لعلاج التهاب السحايا الناجم عن N. السحائية، دون انتظار نتائج الفحوصات المخبرية.

  • كيف يمكن استخدام الاختبارات البيوكيميائية لتأكيد هوية N. السحائية?
  • لماذا قرر أطباء أليكس إعطاء المضادات الحيوية دون انتظار نتائج الاختبار؟

سنعود إلى مثال أليكس في الصفحات اللاحقة.

المفاهيم الأساسية والملخص

  • يستخدم التخمير جزيءًا عضويًا كمستقبل نهائي للإلكترون لتجديد NAD + من NADH بحيث يمكن أن يستمر تحلل السكر.
  • لا يتضمن التخمير نظام نقل الإلكترون ، ولا يتم إجراء ATP بواسطة عملية التخمير مباشرة. تنتج المخمرات القليل جدًا من ATP - جزيئين فقط من ATP لكل جزيء جلوكوز أثناء تحلل السكر.
  • تم استخدام عمليات التخمير الميكروبي لإنتاج الأطعمة والمستحضرات الصيدلانية وللتعرف على الميكروبات.
  • أثناء تخمير حمض اللاكتيك ، يقبل البيروفات الإلكترونات من NADH ويختزل إلى حمض اللاكتيك. أداء الميكروبات التخمير المثلي إنتاج حمض اللاكتيك فقط كما تعمل الميكروبات المنتج التخمير التخمير غير المتجانس إنتاج خليط من حمض اللاكتيك والإيثانول و / أو حمض الأسيتيك وثاني أكسيد الكربون2.
  • يمنع إنتاج حمض اللاكتيك بواسطة الجراثيم الطبيعية نمو مسببات الأمراض في مناطق معينة من الجسم وهو مهم لصحة الجهاز الهضمي.
  • أثناء تخمير الإيثانول ، يتم أولاً نزع الكربوكسيل من البيروفات (إطلاق ثاني أكسيد الكربون2) إلى الأسيتالديهيد ، والذي يقبل بعد ذلك الإلكترونات من NADH ، مما يقلل الأسيتالديهيد إلى الإيثانول. يستخدم تخمير الإيثانول لإنتاج المشروبات الكحولية ، ولزيادة منتجات الخبز ، وإنتاج الوقود الحيوي.
  • توفر منتجات التخمر للمسارات (مثل تخمير حمض البروبيونيك) نكهات مميزة للمنتجات الغذائية. يستخدم التخمير لإنتاج مذيبات كيميائية (تخمير الأسيتون - البيوتانول - الإيثانول) والمستحضرات الصيدلانية (التخمير الحمضي المختلط).
  • يمكن تمييز أنواع معينة من الميكروبات من خلال مسارات التخمير ومنتجاتها. يمكن أيضًا تمييز الميكروبات وفقًا للركائز التي يمكنها تخميرها.

متعدد الخيارات

أي مما يلي هو الغرض من التخمير؟

  1. لصنع ATP
  2. لجعل جزيء الكربون وسيطة من أجل الابتنائية
  3. لجعل NADH
  4. لجعل NAD +

ما الجزيء الذي يعمل عادةً كمستقبل الإلكترون النهائي أثناء التخمير؟

ما هو منتج التخمير المهم لجعل الخبز يرتفع؟

أي مما يلي ليس منتج تخمير مهم تجاريًا؟

املاء الفراغ

الميكروب المسؤول عن تخمير الإيثانول لغرض إنتاج المشروبات الكحولية هو ________.

________ ينتج عنه إنتاج خليط من منتجات التخمير ، بما في ذلك حمض اللاكتيك ، والإيثانول و / أو حمض الأسيتيك ، وثاني أكسيد الكربون.2.

الكائنات الحية المخمرة تجعل ATP من خلال عملية ________.

مطابقة

طابق مسار التخمير مع المنتج التجاري الصحيح الذي يستخدم في إنتاجه:


علماء الأحياء في دريسدن يجعلون الحيوانات المنوية الحية تتوهج

كيف تتمكن إناث الحشرات من الحفاظ على نضارة الحيوانات المنوية لأشهر بعد التزاوج؟ هذا هو السؤال المركزي لعلماء الأحياء في الحيوانات المنوية من رئيس علم الحيوان التطبيقي برئاسة البروفيسور الدكتور كلاوس راينهاردت. قدم العلماء الآن أولى نتائجهم الواعدة في المجلة التقارير العلمية.

اقترضت الدكتورة كورنيليا ويتزكر تقنية مبتكرة خالية من الملصقات من أبحاث السرطان من أجل التحقيق في عملية التمثيل الغذائي للأنسجة البيولوجية الحية. يتضمن هذا قياس تحلل التألق الجوهري للأنزيم المساعد الأيضي NADH - وهي مسألة نانوثانية تتطلب مجهرًا متخصصًا. يعمل هذا المقياس ، المعروف أيضًا باسم عمر التألق ، كتوقيع خاص بالخلية ويميز المسارات الأيضية المحددة للأنسجة. تتمتع الخلايا السرطانية بعمر مضان أقصر لـ NADH ، وبالتالي فهي أكثر تحلل السكر وبالتالي يمكن تمييزها عن الخلايا السليمة.

بهذه الطريقة ، نجحت الدكتورة كورنيليا ويتزكر الآن في فحص عملية التمثيل الغذائي للأنسجة السليمة لذبابة الفاكهة خارج الجسم. قامت بتحليل عملية التمثيل الغذائي للحيوانات المنوية في أعضاء تخزين الحيوانات من الذكور والإناث وكذلك الأنسجة الأخرى للحشرة. تم فحص الحيوانات المنوية في أعضاء مغلقة لا تزال سليمة ، والتي تعمل عند الذكر للتخزين قبل وفي الإناث بعد التزاوج. وهكذا وجد الفريق أن الحيوانات المنوية لديها عملية أيض عالية للجلوكوز مماثلة لتلك الموجودة في الخلايا السرطانية. كانت الخلايا الأخرى ، مثل خلايا الأمعاء والغدة والدهون ، في حالة أكسدة أكثر بكثير.

باستخدام هذه الطريقة ، وجد علماء الأحياء أول دليل لسؤالهم الأولي عن كيفية بقاء الحيوانات المنوية طازجة في جسم إناث الحشرة. اكتشفوا أن عمر التألق لأنزيم استقلابي آخر يتألق ذاتيًا يسمى FAD يختلف بين الحيوانات المنوية في الذكر والجسم الأنثوي.

فيما يتعلق بالتطبيق السريري لهذه التقنية ، أثبت الفحص المجهري بالتصوير مدى الحياة (FLIM) أنه واعد للغاية. "يمكن حتى أتمتة تحليل بصمة عمر التألق بمساعدة الشبكات العصبية" ، كما تشك الدكتورة كورنيليا ويتزكر. ويضيف البروفيسور كلاوس راينهاردت: "وبما أن هذه الطريقة ليست خطيرة ، فلا يوجد سبب يمنع استخدامها على البشر أو الحيوانات".

تنصل: AAAS و EurekAlert! ليست مسؤولة عن دقة النشرات الإخبارية المرسلة إلى EurekAlert! من خلال المؤسسات المساهمة أو لاستخدام أي معلومات من خلال نظام EurekAlert.


استنتاج

خلال التطور ، تكيفت الدببة البنية مع نمط حياة يشتمل على فرط الأكل والسمنة في الخريف والشلل خلال ما يصل إلى نصف عام من السبات في الشتاء. طورت الدببة مرونة استقلابية دائرية تمكن هذه الحيوانات من تجنب الأمراض غير السارية مثل متلازمة التمثيل الغذائي والسكري وأمراض القلب والأوعية الدموية ، وهي ليست عرضة لهشاشة العظام أو ساركوبينيا. من المحتمل أن تحمل الدببة مفاتيح اكتساب نظرة ثاقبة وربما علاج الأمراض المرتبطة بنمط الحياة لدى البشر. نظرًا لأن السبات غير محدد وراثيًا ولكن من المحتمل أن يقتصر على البروتينات التي يتم التعبير عنها بشكل مختلف ، فإن الطريق إلى الأمام هو فحص الببتيدات والبروتينات المنتظمة لأعلى ولأسفل لتحديد المؤشرات الحيوية المسؤولة عن تحفيز واستدامة فسيولوجيا صحية أثناء السبات.


شاهد الفيديو: فسلجة احياء مجهرية1 - نظري (شهر اكتوبر 2022).