Ritmo biológico - Biological rhythm
Los ritmos biológicos son procesos biológicos repetitivos . Algunos tipos de ritmos biológicos se han descrito como relojes biológicos. Pueden variar en frecuencia desde microsegundos hasta menos de un evento repetitivo por década. Los ritmos biológicos se estudian mediante cronobiología . En el contexto bioquímico, los ritmos biológicos se denominan oscilaciones bioquímicas .
Las variaciones del momento y la duración de la actividad biológica en los organismos vivos ocurren para muchos procesos biológicos esenciales. Estos ocurren (a) en animales (comiendo, durmiendo, apareándose, hibernando, migración, regeneración celular, etc.), (b) en plantas (movimientos de hojas, reacciones fotosintéticas , etc.) y en organismos microbianos como hongos y protozoos. . Incluso se han encontrado en bacterias , especialmente entre las cianobacterias (también conocidas como algas verde azuladas, consulte los ritmos circadianos bacterianos ).
Ritmo circadiano
El ritmo mejor estudiado en cronobiología es el ritmo circadiano , un ciclo de aproximadamente 24 horas mostrado por procesos fisiológicos en todos estos organismos. El término circadiano proviene del latín circa , que significa "alrededor" y muere , "día", que significa "aproximadamente un día". Está regulado por relojes circadianos .
El ritmo circadiano se puede dividir en ciclos de rutina durante el día de 24 horas:
- Diurno , que describe los organismos activos durante el día.
- Nocturno , que describe organismos activos en la noche.
- Crepuscular , que describe animales principalmente activos durante las horas del amanecer y el anochecer (p. Ej., Venado de cola blanca, algunos murciélagos)
Si bien los ritmos circadianos se definen como regulados por procesos endógenos , otros ciclos biológicos pueden estar regulados por señales exógenas. En algunos casos, los sistemas multitróficos pueden exhibir ritmos impulsados por el reloj circadiano de uno de los miembros (que también puede verse influenciado o reiniciado por factores externos). Los ciclos de las plantas endógenas pueden regular la actividad de la bacteria controlando la disponibilidad de fotosintato producido por las plantas.
Otros ciclos
También se estudian muchos otros ciclos importantes, que incluyen:
- Ritmos de Infradianes , que son ciclos de más de un día. Los ejemplos incluyen circannual ciclos o anuales que rigen ciclos de migración o de reproducción en muchas plantas y animales, o el humano ciclo menstrual .
- Ritmos ultradianos , que son ciclos de menos de 24 horas, como el ciclo REM de 90 minutos , el ciclo nasal de 4 horas o el ciclo de producción de la hormona del crecimiento de 3 horas .
- Ritmos de marea , comúnmente observados en la vida marina, que siguen la transición de aproximadamente 12,4 horas de la marea alta a la baja y viceversa.
- Ritmos lunares , que siguen al mes lunar (29,5 días). Son relevantes, por ejemplo, para la vida marina, ya que el nivel de las mareas se modula a lo largo del ciclo lunar.
- Oscilaciones genéticas : algunos genes se expresan más durante determinadas horas del día que durante otras horas.
Dentro de cada ciclo, el período de tiempo durante el cual el proceso es más activo se denomina acrofase . Cuando el proceso es menos activo, el ciclo está en su fase batifase o valle . El momento particular de mayor actividad es el pico o máximo ; el punto más bajo es el nadir . La amplitud mide qué tan alto (o bajo) llega el proceso .
Base bioquímica de los ritmos biológicos.
El libro de Goldbeter proporciona un análisis exhaustivo de los mecanismos bioquímicos y sus propiedades cinéticas que subyacen a los ritmos biológicos.