Biological Clock
Regulatie en Integratie
Het ronddraaien van de aarde om de zon heeft gezorgd voor het genoom van alle organisme
waardoor tijd structuur is ontstaan. Alle vormen van leven hebben clock-genes. Biologische ritmes
worden continu aangepast door deze cyclische gebeurtenissen.
De biologische 24-uurs ritmes zijn te danken aan de baan van de aarde.
Advantages van de biologische klok:
Anticipatie of predictable changes in external conditions
Efficient use of resourves; produce offspring when circumstances are optimal
Temporal segregation of incompatible processes; e.g. hibernation
Predictive mechanismes behouden de homeostade. Feedback mechanismes reageren op
homeostase.
Het eerste onderzoek naar de biologische klok is gedaan door Jacques d’Ortous deMairan.
Ritme
Periode = tijd die nodig is om een complete cyclus te voltooien
Fase = een bepaald punt van een cyclus
Amplitude = verschil tussen de top en het dal
De snelheid van de biologische klok is langzamer dan die gebaseerd op licht-donker. Intern ritme kan
verschillen van extern ritme.
Als je het licht wegneemt, en het plot schuift naar links, dan is de interne klok korter dan 24 uur.
Als je het licht wegneemt, en het plot schuift naar rechts, dan is de interne klok langer dan 24 uur.
Via retina en optisch chiasme komt het licht terecht in suprachiasmatisch nucleus (SCN). Dit is de plek
van de biologische clock. Het licht tussen het optisch chiasma en de hypothalamus in.
In het oog zitten speciale ganglioncellen die melanopsine bevatten. Bij licht geven melanopsine een
impuls door aan de retinohypothalamic tract. De impuls wordt doorgegeven in de vorm van
glutamate of het peptide PACAP = pituitary adenylate cyclase-activating peptide.
Als er veel licht is, is SCN heel actief. Er worden impulsen doorgegeven aan de hypothalamus. De
neurotransmitter is hier AVP. Deze geeft impulsen door aan de intermedialaterale cell column (in
hersenstam). Deze geeft de impulsen weer door aan de hypofyse, dit de impulsen weer doorgeeft
aan de epifyse. Hier wordt dan melatonine gemaakt. Melatonine wordt in het bloed vrijgelaten. Deze
heeft een negatieve feedback op de hypothalamus.
Melatonine wordt aangemaakt in de pijnappelklier (epifyse).
E-box bindt transcriptiefactoren (CLOCK en BMAL1). Door transcriptie van clock-controlled genes
ontstaat dan CRY/PER. Dit remt weer de binding van CLOCK en BMAL1.
Tijdens licht wordt er veel CRY/PER gesynthetiseerd. Zonder licht wordt er geen CRY/PER
gesynthetiseerd.
Omdat in elke lichaamscel clock-controlled genes zitten, worden bij licht veel verschillende
hormonen aangemaakt die bijvoorbeeld zorgen voor hogere productie van cortisol en temperatuur
regulatie.
Ook ziektes worden bepaald door de biologische klok. Pijn is meestal ’s avonds het ergst, terwijl
astma vroeg in de morgen het ergst is.
Regulatie en Integratie
Het ronddraaien van de aarde om de zon heeft gezorgd voor het genoom van alle organisme
waardoor tijd structuur is ontstaan. Alle vormen van leven hebben clock-genes. Biologische ritmes
worden continu aangepast door deze cyclische gebeurtenissen.
De biologische 24-uurs ritmes zijn te danken aan de baan van de aarde.
Advantages van de biologische klok:
Anticipatie of predictable changes in external conditions
Efficient use of resourves; produce offspring when circumstances are optimal
Temporal segregation of incompatible processes; e.g. hibernation
Predictive mechanismes behouden de homeostade. Feedback mechanismes reageren op
homeostase.
Het eerste onderzoek naar de biologische klok is gedaan door Jacques d’Ortous deMairan.
Ritme
Periode = tijd die nodig is om een complete cyclus te voltooien
Fase = een bepaald punt van een cyclus
Amplitude = verschil tussen de top en het dal
De snelheid van de biologische klok is langzamer dan die gebaseerd op licht-donker. Intern ritme kan
verschillen van extern ritme.
Als je het licht wegneemt, en het plot schuift naar links, dan is de interne klok korter dan 24 uur.
Als je het licht wegneemt, en het plot schuift naar rechts, dan is de interne klok langer dan 24 uur.
Via retina en optisch chiasme komt het licht terecht in suprachiasmatisch nucleus (SCN). Dit is de plek
van de biologische clock. Het licht tussen het optisch chiasma en de hypothalamus in.
In het oog zitten speciale ganglioncellen die melanopsine bevatten. Bij licht geven melanopsine een
impuls door aan de retinohypothalamic tract. De impuls wordt doorgegeven in de vorm van
glutamate of het peptide PACAP = pituitary adenylate cyclase-activating peptide.
Als er veel licht is, is SCN heel actief. Er worden impulsen doorgegeven aan de hypothalamus. De
neurotransmitter is hier AVP. Deze geeft impulsen door aan de intermedialaterale cell column (in
hersenstam). Deze geeft de impulsen weer door aan de hypofyse, dit de impulsen weer doorgeeft
aan de epifyse. Hier wordt dan melatonine gemaakt. Melatonine wordt in het bloed vrijgelaten. Deze
heeft een negatieve feedback op de hypothalamus.
Melatonine wordt aangemaakt in de pijnappelklier (epifyse).
E-box bindt transcriptiefactoren (CLOCK en BMAL1). Door transcriptie van clock-controlled genes
ontstaat dan CRY/PER. Dit remt weer de binding van CLOCK en BMAL1.
Tijdens licht wordt er veel CRY/PER gesynthetiseerd. Zonder licht wordt er geen CRY/PER
gesynthetiseerd.
Omdat in elke lichaamscel clock-controlled genes zitten, worden bij licht veel verschillende
hormonen aangemaakt die bijvoorbeeld zorgen voor hogere productie van cortisol en temperatuur
regulatie.
Ook ziektes worden bepaald door de biologische klok. Pijn is meestal ’s avonds het ergst, terwijl
astma vroeg in de morgen het ergst is.
