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体内時計
「時計」と云うと、昔の柱時計（ゼンマイ式）電池式時計（モーター式）水晶時計（発振器式）などしか浮かびません。 私の体のなかには、何処にどのような時計があるのでしようか、 教えて下さい。
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補足的になりますが。 生物時計の定義として、 1．恒常条件化で約24時間の周期がある。 2．温度保障がある。 3．明暗サイクル(昼夜)に同調する。 というのがあります。 1．について たとえば睡眠について言えば、普通の生活をしていれば暗くなるから眠くなるように感じます。 しかし、たとえば洞窟の中で生活をしていて、外界の時間がわからない状態だったとしても、やはり24時間に近い周期できちんと睡眠をとります。 ２．について この生物時計はタンパク質(多くの生物ではそれと遺伝子の転写翻訳)が関係した生体内での化学反応であることがわかっています。 化学反応は基本的には温度が高いと早く進み、低いと遅く進みます。 しかし、生物時計については温度が高くても低くても約24時間です。 暑いと速く(たとえば12時間)になったりしても困りますが、この理由はまだわかっていません。 ３．について 生物時計は約24時間ですが、「ちょうど」24時間ではありません。 人の場合25時間くらいであるのは聞いたことがあるかもしれません。 なので、自分の生物時計を地球の昼夜の周期に合わせる(同調)させる必要があります。 また、たとえば海外旅行をすると最初は時差で体調が悪くなります。 これは、自分の生物時計がその土地の昼夜の時間とあっていないことが原因なのですが、しばらくそこにいると時差が気にならなくなります。 これも同調です。 また、現在の生物時計の正体は、時計の働きをするタンパク質Aが、自分を作る遺伝子Aを抑える「ネガティブフィードバック」という考えが主流です。 簡単に言えばエアコンなどのように、たくさんできれば抑えるし、少なければ作る、という状態です。 また、No3さんの参考URLにあるシアノバクテリアはタンパク質自身のリン酸化・脱リン酸が周期的になっています。 長文になりましたが、参考になれば幸いです。
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長文失礼します。 生物時計などと呼ばれることもあります。私たち人間だけでなく、他の動物、植物などにも、まるで体内に時計があるかのように思えることがいろいろあります。 たとえば、ほとんどの生物は生理現象や活動に周期性があります。朝になったら起きて夜になったら眠る（夜行性だったら逆）、潮が引いたら出てきて満ちたら引っ込む、冬になったら冬眠して春になったら活動を再開する、あるいは体温やホルモン分泌の周期的変化などがあるでしょう。さらにその周期というのも１日、１ヶ月、月齢、１年などさまざまです。 これらの周期は、ただ単に環境の周期的な変化に反応しているだけのものもあります。そうでないものは生まれたときから身についているものです。環境の変化を一切なくしても、しばらくの間はその周期にしたがって活動するものもあることが実験で確かめられています。 さらに、植物の中には日が短くなる＝ある決まった時間以上光が当たらなくなると花をつけるものがあります。光の当たらない時間を時計で測っているかのようです。また、渡り鳥なんかでは、太陽の位置と現在時刻から方角を割り出したりしているそうです。当然太陽の位置は時刻によって変わりますから、太陽の位置だけでなく何らかの方法で現在時刻を割り出さなければ方角はわからないはずです。 ではこの時計はどこにあるかというと、どうやら時計遺伝子なるものがあるらしいです。この遺伝子によってつくられるたった３つのタンパク質が生物時計の正体であり、そのタンパク質を実際につくりだす実験が、日本で行われて成功しました。
- luune21
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「サーカディアンリズム」という概念があります。 google検索↓してみました。参考になれば幸いです。 ちょっと余計な薀蓄かもしれませんが、心臓の鼓動と時間の意識の関係について、ノーベル賞受賞物理学者のファインマンが実験して無関係であることを考察した文章があります。 「困ります、ファインマンさん」(岩波現代文庫)という本に収録されているのですが、読み物としても大変面白く、お勧めですよ。
お礼
そうですか。 私の心臓の鼓動は、私自身にある時限式時計で動いていると思っていました。 ありがとうございました。
- zaczac
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やっぱり代表的なのは「腹時計」ではないでしょうか。
お礼
そ～だ、それを忘れていました。 でも、私のは正確でないのです。 心臓の鼓動は正確ですが、 あれは、時計で動いているのではないでしようか。
お礼
参考URL拝読しました。 「KaiC蛋白質のリン酸化はより動的に機能しており、生物時計の同調と長期間の安定性の向上を実現している筈である。これは機械時計で言えば、脱進器（振り子の動きを歯車に伝えると同時にゼンマイのエネルギーを振り子に与える装置）に相当するものである。」 と云う部分が興味深いですが、私は、時計と云うからには、規則正しく廻っているか、規則正しい往復運動だと思っていましたが、それが、蛋白質であるとは知りませんでした。 ありがとうございました。