معلومة

هل هناك دورات سقاطة بيولوجية صغيرة العدد؟

هل هناك دورات سقاطة بيولوجية صغيرة العدد؟


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.

لقد عثرت مؤخرًا على حقيقة غريبة مفادها أن جميع الحيوانات التي يمكنها القفز تفعل ذلك بنفس الارتفاع تقريبًا (في حدود المقدار). كانت الحجة أن العمل الذي تقوم به العضلات في انقباض واحد يتناسب مع كتلتها ، وأن كمية الطاقة المطلوبة للقفز تتناسب أيضًا مع كتلتها. يمكن حل المشكلة الثانوية للطاقة من خلال نهج مثل استخدامات خنفساء النقر ، حيث يقومون بتخزين الطاقة في غلافهم ببطء ، ثم إطلاقها بسرعة.

أنا مهندس ، لذا فإن فكرتي الأولى هي أنه يمكن استخدام السقاطة للتحايل على هذا النوع من الحدود. إذا كان بإمكاني تدوير العضلة 2-3 مرات واستخدام السقاطة لتخزين تلك الطاقة ، يمكنني إطلاق 3 أضعاف الطاقة والقفز أعلى. كمهندس ، يبدو أنه لا يحتاج إلى تفكير.

لكن لا يمكنني العثور على أي مثال بيولوجي لمثل هذه السقاطة. كان أقرب ما يمكن أن أجده هو بروتينات العضلات التي تسبب الانقباض في المقام الأول. لكن هذا لم يتناسب مع صورة الهيكل الذي اهتممت به لأنه كان حرفياً الملايين من هذه السقوط وكانت النتيجة "سلسة للغاية" بالنسبة للمفهوم الذي كنت أبحث عنه.

لذا فإن سؤالي هو ما إذا كان للبيولوجيا هيكل يعمل مثل:

  • مدعوم من عضلة تتقلص عدة مرات (أو عملية كيميائية أخرى تدور عددًا قليلاً من المرات. 2-10 جيدة ، 10 ملايين ليست كذلك)
  • يخزن طاقة كل انكماش
  • يطلق تلك الطاقة دفعة واحدة.

من الناحية الذهنية ، أفكر في السقاطة التي يمكنني دفعها لأسفل باستخدام 3-4 شدات للرافعة ، ثم إطلاق كل تلك الطاقة مرة واحدة ، لكنني منفتح على الهياكل البيولوجية الأخرى التي تلبي المتطلبات المذكورة أعلاه.


أولاً ، أود أن أسأل في المقابل لماذا لا ينبغي أن تتأهل اقتران الأكتين والميوسين - التكرارات العديدة لهذه الوحدة الانقباضية لا تتعاقد أبدًا عند بالضبط في الوقت نفسه ، تتراكم قوتها الانقباضية المجمعة بالتأكيد بطريقة تشبه السقاطة عبر مقياس زمني بالميكروثانية (مع تقلص الوحدات الأخرى قبل استرخاء الوحدات السابقة). فقط لأن الكثير منهم لا يجعله أقل شبهاً بالسقاطة :)

مع هذا التقييد ، وبالبحث عن مثال "مقياس ماكرو" ، لست على علم بأي شيء يناسب وصفك. إذا فكرت في الأمر على النحو التالي ، يبدو من البديهي أيضًا أن هذا لن يتطور.

السقاطة كما وصفتها ، لنقل أنها قادرة على تخزين x تقلصات العضلات للإفراج الفوري ، يمكن أيضًا اعتبارها سلسلة من تقلصات العضلات x المقترنة بالتسلسل عبر الزمن. سيكون مكافئًا في الناتج لإقران تقلصات العضلات x عبر الفضاء وتنفيذها جميعًا في وقت واحد. وبعبارة أخرى ، فإن نمو العضلات بمقدار x مرة يحقق نفس الفائدة.

عندما يتعلق الأمر باحتمالية التطور ، ما هو الأرجح: آلية جديدة تمامًا لتخزين الطاقة الميكانيكية عبر الزمن والسماح بالتراكم ، أو تكرار بسيط للنسيج نفسه؟ تجيب العضلات الموجودة حاليًا على هذا السؤال: الازدواجية. يمكن ملاحظة ذلك في الهياكل المختلفة للعضلات عبر الأنواع الحية (عضلات الحيوانات ، آليات تقلص مماثلة في أماكن أخرى).

أصغر وحدة مقلصة في العضلات هي رؤوس الميوسين المقترنة بخيوط الأكتين. قم بتكرار هذه الوحدة (بشكل متكرر) في بعدين من الفضاء للحصول على ليف عضلي. اضرب اللييفات العضلية عدة مرات وستصل إلى ألياف عضلية واحدة. في يرقات ذبابة الفاكهة ، هذا هو المكان الذي تتوقف فيه - كل عضلة تتكون من ألياف واحدة. بحلول الوقت الذي تطير فيه ، تتكون العضلات التي تشغل الأجنحة من حفنة من الألياف المتوازية المعبأة. عندما تسير في طرق أخرى على طول الشجرة التطورية نحو الثدييات ، ينتهي بك الأمر في عضلات تتكون من كتل من الألياف معبأة في حزم ، والتي يتراكم الكثير منها في عضلة فردية. كما هو موصوف أعلاه ، في كل مستوى لديك "سقاطة متعددة" ، لأن الألياف والحزمات لا تنكمش في نفس الوقت بالضبط في كل مكان.

لذا نعم ، يمكنك تطوير سقاطة. أو يمكنك فقط تطوير عضلة أكبر. إذا توقفت العديد من الحيوانات عن تطوير المزيد من العضلات عند نفس ارتفاع القفزة المطلقة ، فهذا يشير إلى أن هذا ارتفاع قفزة مفيد عالميًا للتطور للحيوانات البرية بغض النظر عن حجم الجسم.


دورة المياه

تصف دورة الماء أو الدورة الهيدرولوجية الأنظمة المعقدة التي تسمح للماء بالتحرك عبر الأرض والغلاف الجوي. الخطوة الأساسية في دورة الماء هي تغيير حالة الماء كسائل أو غاز أو صلب في الغلاف الجوي. ومع ذلك ، فإن دورة المياه تغلف أيضًا طرقًا مختلفة لنقل المياه وأنواع المياه مثل امتصاص النبات ، والنتح ، والمياه الجوفية ، والتساقط ، والترشيح.


أسئلة يتكرر طرحها عن المنتجات البيولوجية العلاجية

تم تطوير هذه الأسئلة المتداولة لموقع CDER Small Business and Industry Assistance على الويب لمساعدة الشركات الصيدلانية الصغيرة على فهم العملية التنظيمية للمنتجات البيولوجية العلاجية.

    ما هو المنتج البيولوجي؟

تُستخدم المنتجات البيولوجية ، مثل الأدوية الأخرى ، في علاج الأمراض لدى البشر أو الوقاية منها أو علاجها. على عكس الأدوية ذات الوزن الجزيئي الصغير المركب كيميائيًا ، والتي لها بنية محددة جيدًا ويمكن وصفها بدقة ، فإن المنتجات البيولوجية مشتقة عمومًا من مادة حية - بشرية أو حيوانية أو كائن حي دقيق - معقدة في التركيب ، وبالتالي فهي عادةً غير مميز بشكل كامل.

القسم 351 من قانون خدمة الصحة العامة (PHS) يُعرِّف المنتج البيولوجي بأنه "فيروس ، أو مصل علاجي ، أو سم ، أو مضاد للسموم ، أو لقاح ، أو دم ، أو مكون أو مشتق من الدم ، أو منتج مسبب للحساسية ، أو منتج مشابه ، ... ينطبق على الوقاية من مرض أو حالة بشرية أو علاجها أو علاجها . " لقد أثبتت لوائح وسياسات إدارة الغذاء والدواء أن المنتجات البيولوجية تشمل المنتجات المشتقة من الدم واللقاحات ومنتجات مسببات الحساسية للتشخيص في الجسم الحي ومنتجات الغلوبولين المناعي والمنتجات التي تحتوي على خلايا أو كائنات دقيقة ومعظم منتجات البروتين. المنتجات البيولوجية تخضع ل قانون PHS يفي أيضًا بتعريف المخدرات تحت قانون الغذاء والدواء ومستحضرات التجميل الفيدرالي (قانون FDC). لاحظ أن الهرمونات مثل الأنسولين والجلوكاجون وهرمون النمو البشري يتم تنظيمها كأدوية تحت قانون FDC، وليس المنتجات البيولوجية تحت قانون PHS.

يتحمل كل من مركز تقييم وبحوث الأدوية (CDER) التابع لإدارة الغذاء والدواء (FDA) ومركز التقييم والأبحاث البيولوجية (CBER) مسؤولية تنظيمية عن المنتجات البيولوجية العلاجية ، بما في ذلك المراجعة والإشراف قبل التسويق. فئات المنتجات البيولوجية العلاجية التي تنظمها CDER (بموجب قانون FDC و / أو قانون PHS، حسب الاقتضاء) هي التالية

  • الأجسام المضادة وحيدة النسيلة للاستخدام في الجسم الحي.
  • معظم البروتينات المخصصة للاستخدام العلاجي ، بما في ذلك السيتوكينات (على سبيل المثال ، الإنترفيرون) ، والإنزيمات (مثل مضادات التخثر) ، والبروتينات الجديدة الأخرى ، باستثناء تلك المخصصة تحديدًا لمركز التقييم والبحوث البيولوجية (CBER) (على سبيل المثال ، اللقاحات والدم منتجات). تشمل هذه الفئة البروتينات العلاجية المشتقة من النباتات أو الحيوانات أو البشر أو الكائنات الحية الدقيقة ، والإصدارات المؤتلفة من هذه المنتجات. الاستثناءات من هذه القاعدة هي عوامل التخثر (المشتقة من البلازما المأشوبة والبشرية).
  • مُعدِّلات المناعة (منتجات غير لقاحات وغير مسببة للحساسية تهدف إلى علاج المرض عن طريق تثبيط أو خفض تنظيم الاستجابة المناعية المرضية الموجودة مسبقًا).
  • عوامل النمو ، السيتوكينات ، والأجسام المضادة وحيدة النسيلة التي تهدف إلى تحريك أو تحفيز أو تقليل أو تغيير إنتاج الخلايا المكونة للدم في الجسم الحي.

يرجى الرجوع إلى نقل المنتجات البيولوجية العلاجية إلى مركز تقييم الأدوية والبحوث للحصول على التحديثات التي تحدد بشكل أكبر فئات المنتجات البيولوجية التي تنظمها CDER و CBER.

المنتجات البيولوجية هي مجموعة فرعية من الأدوية لذلك يتم تنظيم كلاهما بموجب أحكام قانون FDC. ومع ذلك ، يتم ترخيص المنتجات البيولوجية فقط بموجب المادة 351 من قانون PHS. (كما لوحظ سابقًا ، تمت الموافقة على بعض منتجات البروتين العلاجي بموجب المادة 505 من قانون FDC ، وليس بموجب قانون PHS.)

بعد الاختبارات المعملية الأولية والحيوانات التي تُظهر أن الاستخدام التجريبي في البشر آمن بشكل معقول ، يمكن دراسة المنتجات البيولوجية (مثل الأدوية الأخرى) في التجارب السريرية على البشر في إطار تطبيق عقار جديد تحقيقي (IND) وفقًا للوائح في 21 CFR 312. إذا أظهرت البيانات الناتجة عن الدراسات أن المنتج آمن وفعال للاستخدام المقصود منه ، يتم تقديم البيانات كجزء من تطبيق التسويق. في حين يتم استخدام تطبيق دواء جديد (NDA) للأدوية الخاضعة لأحكام الموافقة على الأدوية لقانون FDC ، فإن طلب ترخيص المستحضرات الدوائية الحيوية (BLA) مطلوب للمنتجات البيولوجية الخاضعة للترخيص بموجب قانون PHS. يستخدم نموذج FDA 356h لتقديم كل من NDA و BLA. تُمنح موافقة إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) على تسويق المستحضر الحيوي من خلال إصدار ترخيص المستحضرات الدوائية الحيوية.

إصدار ترخيص المستحضرات الدوائية الحيوية هو تحديد أن المنتج وعملية التصنيع ومرافق التصنيع تفي بالمتطلبات المعمول بها لضمان استمرار سلامة المنتج ونقاوته وفعاليته.

من بين أمور أخرى ، يجب أن تأخذ تقييمات السلامة والنقاء في الاعتبار تخزين واختبار ركائز الخلايا التي غالبًا ما تستخدم لتصنيع المستحضرات الدوائية الحيوية. مطلوب اختبار الفاعلية بسبب تعقيد وعدم تجانس المستحضرات الدوائية الحيوية.

تشمل اللوائح المتعلقة بـ BLAs للمنتجات البيولوجية العلاجية 21 جزء CFR 600 و 601 و 610.

تعني كلمة الأمان التحرر النسبي من الآثار الضارة ، المباشرة أو غير المباشرة ، عند إدارة المنتج بحكمة ، مع مراعاة طبيعة المنتج بالنسبة لحالة المستلم في ذلك الوقت.

النقاء يعني التحرر النسبي من المواد الدخيلة في المنتج النهائي ، سواء كانت ضارة أو غير ضارة بالمتلقي أو ضارة بالمنتج. يشمل النقاء على سبيل المثال لا الحصر الخلو النسبي من الرطوبة المتبقية أو المواد المتطايرة الأخرى والمواد المسببة للحرارة.

يتم تفسير كلمة الفعالية على أنها تعني القدرة أو السعة المحددة للمنتج ، كما هو موضح في الاختبارات المعملية المناسبة ، لتحقيق نتيجة معينة.

تُمنح الموافقة على تسويق مستحضر بيولوجي عن طريق إصدار ترخيص مواد بيولوجية (بما في ذلك رقم الترخيص الأمريكي) كجزء من خطاب الموافقة. لا تصدر إدارة الغذاء والدواء (FDA) شهادة ترخيص. يجب أن يظهر رقم الترخيص الأمريكي على ملصق المنتج.

كما ذكر أعلاه ، فإن المواد البيولوجية تخضع لأحكام كل من قانون FD & ampC و ال قانون PHS. بسبب تعقيد تصنيع وتوصيف مادة بيولوجية ، فإن قانون PHS يؤكد على أهمية التحكم المناسب في التصنيع للمنتجات. ال قانون PHS يوفر نظامًا للتحكم في جميع جوانب عملية التصنيع. في بعض الحالات ، يمكن أن تؤدي تغييرات التصنيع إلى تغييرات في الجزيء البيولوجي قد لا يتم اكتشافها بواسطة تقنيات توصيف الكيمياء والبيولوجيا الجزيئية القياسية ، ومع ذلك يمكن أن تغير بشكل عميق ملف تعريف السلامة أو الفعالية. لذلك ، قد تتطلب التغييرات في عملية التصنيع أو المعدات أو المرافق دراسات إكلينيكية إضافية لإثبات استمرار سلامة المنتج وهويته ونقاوته وفعاليته.

ال قانون PHS كما يمنح سلطة تعليق التراخيص على الفور في الحالات التي يوجد فيها خطر على الصحة العامة.

نظرًا لوجود قدرة محدودة في كثير من الحالات على تحديد هوية المكون (المكونات) النشطة سريريًا لمنتج بيولوجي معقد ، غالبًا ما يتم تحديد هذه المنتجات من خلال عمليات التصنيع الخاصة بها. قد تؤدي التغييرات في عملية التصنيع أو المعدات أو المرافق إلى تغييرات في المنتج البيولوجي نفسه وتتطلب أحيانًا دراسات إكلينيكية إضافية لإثبات سلامة المنتج وهويته ونقاوته وفعاليته. تتكون منتجات الأدوية التقليدية عادة من مواد كيميائية نقية يسهل تحليلها بعد التصنيع. نظرًا لوجود اختلاف كبير في كيفية صنع المنتجات البيولوجية ، تتم مراقبة الإنتاج من قبل الوكالة من المراحل المبكرة للتأكد من أن المنتج النهائي يظهر كما هو متوقع.

قد يكون الراعي قادرًا على إثبات إمكانية مقارنة المنتج بين منتج بيولوجي تم إجراؤه بعد تغيير التصنيع والمنتج الذي تم إجراؤه قبل تنفيذ التغيير من خلال أنواع مختلفة من الاختبارات التحليلية والوظيفية دون دراسات إكلينيكية إضافية. قد تحدد الوكالة أن المنتجين قابلين للمقارنة إذا أظهرت نتائج اختبار المقارنة أن تغيير التصنيع لا يؤثر على السلامة أو الهوية أو النقاء أو الفاعلية. لمزيد من المعلومات، راجع إرشادات إدارة الغذاء والدواء بشأن توضيح إمكانية المقارنة بين المنتجات البيولوجية البشرية بما في ذلك المنتجات العلاجية المشتقة من التكنولوجيا الحيوية.

معلومة اضافية

هناك العديد من الإرشادات التي قد تكون مفيدة.

يجب عليك الاتصال بمدير المشروع التنظيمي (RPM) في قسم مراجعة مكتب الأدوية الجديدة الذي تم تعيينه للمسؤولية عن طلبك. كما هو الحال مع جميع الأدوية التي تنظمها CDER ، تتم مراجعة الطلبات من قبل فريق مراجعة متعدد التخصصات. بالنسبة للمستحضرات الدوائية الحيوية ، تتم مراجعة معلومات الكيمياء والتصنيع والضوابط (CMC) من قبل الموظفين في مكتب منتجات التكنولوجيا الحيوية ويتم مراجعة المعلومات المتعلقة بمنشأة التصنيع من قبل فرع مراجعة مرافق العلاج في مكتب الامتثال.


خيارات الوصول

احصل على حق الوصول الكامل إلى دفتر اليومية لمدة عام واحد

جميع الأسعار أسعار صافي.
سيتم إضافة ضريبة القيمة المضافة في وقت لاحق عند الخروج.
سيتم الانتهاء من حساب الضريبة أثناء الخروج.

احصل على وصول محدود أو كامل للمقالات على ReadCube.

جميع الأسعار أسعار صافي.


تريد شركة Ginkgo Bioworks أن تكون AWS للبيولوجيا التركيبية

سيتم طرح شركة Ginkgo Bioworks ، الرائدة في مجال البيولوجيا التركيبية ومقرها بوسطن ، للاكتتاب العام عبر شركة SPAC Soaring Eagle Acquisition.

لماذا يهم: الصفقة - وهي واحدة من أكبر الصفقات حتى الآن في فضاء SPAC - تقدر قيمة Ginkgo بـ 15 مليار دولار ضمنيًا ، وستوجه التمويل إلى خطط الرئيس التنفيذي Jason Kelly & # 39s لتحويل الشركة إلى Amazon Web Services (AWS) للبيولوجيا التركيبية.

ابق على اطلاع على أحدث اتجاهات السوق والرؤى الاقتصادية مع Axios Markets. اشترك مجانا

توقع تقرير صدر العام الماضي من قبل معهد ماكينزي العالمي أن المنتجات المهندسة الحيوية يمكن أن يكون لها تأثير اقتصادي مباشر يصل إلى 4 تريليونات دولار على مدى السنوات العشر إلى العشرين القادمة.

ماذا يحدث: Ginkgo - التي أسسها كيلي وفريق من زملائه من خبراء البيولوجيا التركيبية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في عام 2008 - تبني ميكروبات حسب الطلب للشركات في مجموعة من الصناعات ، بما في ذلك العطور والمكونات الغذائية.

يستفيد من القدرة المتزايدة للعلماء على تصميم وطباعة الحمض النووي عند الطلب - وهو المجال المعروف الآن باسم البيولوجيا التركيبية.

تم تقييم Ginkgo - أول سينبيو يونيكورن - مؤخرًا بشكل خاص بقيمة 4.86 مليار دولار. ركزت الشركة على صناعة الأدوية الأوسع نطاقاً ، وحصلت على قرض بقيمة 1.1 مليار دولار في نوفمبر من مؤسسة تمويل التنمية الدولية الأمريكية لتحسين تصنيع لقاح COVID-19 وتوسيع جهود الاختبار.

الصورة الكبيرة: ترى Gingko نفسها بشكل متزايد على أنها & quotPatform ، & quot

تحصل Ginkgo أيضًا على حقوق ملكية أو حقوق ملكية في التطبيقات البيولوجية التي تم تطويرها على نظامها الأساسي - ومثل متجر تطبيقات Apple ، كما يقول Kelly. من خلال الأموال الناتجة عن صفقة SPAC ، & quot أنا أريد إنشاء نظام بيئي للخدمات التي تدور حول النظام الأساسي الأكثر تقنية. & quot

يتضمن ذلك مجالات أكثر ربحًا مثل أبحاث الأدوية وتصنيعها - يقدر كيلي أن الشركات تنفق حوالي 40 مليار دولار على أعمال البحث والتطوير في مجال التكنولوجيا الحيوية التي يمكن دعمها وتسريعها على منصة Ginkgo & # 39 المؤتمتة بشكل متزايد.

& quotIt & # 39s مثل شركة برمجيات تنتقل من خوادم يتم تشغيلها بشكل فردي إلى السحابة ، & quot يقول كيلي. & quot الآن يدفع الجميع فاتورة لشركة Amazon ، ونعتقد أن هناك سوقًا ذات إمكانات كبيرة مماثلة لنا & quot في مجال التكنولوجيا الحيوية.

ما التالي & # 39s: يهدف Kelly إلى زيادة عدد البرامج البيولوجية الجديدة التي يطورها العملاء على منصة Gingko من حوالي 20 الآن إلى & quot500 plus & quot بحلول عام 2025.

الخط السفلي: صفقة Ginkgo & # 39s SPAC هي رهان على مستقبل حيث ستكون بيولوجيا الترميز سهلة - وربما مربحة - مثل أجهزة الكمبيوتر المشفرة.

مثل هذا المقال؟ احصل على المزيد من Axios و اشترك في Axios Markets مجانًا.


المؤشرات البيولوجية للتعقيم ببيروكسيد الهيدروجين المبخر

تُستخدم المؤشرات البيولوجية أيضًا في مراقبة عمليات تعقيم بيروكسيد الهيدروجين (VHP). غالبًا ما تشتمل معقمات بيروكسيد الهيدروجين المبخرة على دورات متعددة مصممة لتعقيم مجموعة واسعة من الأدوات والأجهزة الجراحية بكفاءة ، ويجب التحقق من صحة مؤشر بيولوجي لتعقيم VHP للاستخدام في كل دورة. تشمل المؤشرات البيولوجية لرصد التعقيم ببيروكسيد الهيدروجين مؤشرات بيولوجية قائمة بذاتها أو حزم اختبار أو عبوات اختبار. توصي AAMI ST58: 2013 باستخدام PCD مع BI يوميًا ، ويفضل كل دورة ، لمراقبة المعقمات وفي كل حمولة تحتوي على غرسات.


ملحق ب

لنفترض أننا أخذنا عينة عشوائية من شخصين من مجموعة سكانية معرضة لطفرات متكررة بنوعين من التأثير ، سس و سب، التي تحدث بمعدلين مختلفين ، يوس و يوب، على التوالى. افترض أن أحد الأفراد يحمل أنا طفرات من النوع سس و ك طفرات من النوع سب والآخر يحمل ي طفرات من النوع سس و ل طفرات من النوع سب. يترك تيأنا,ك,ي,ل هو الوقت المناسب لأحدث سلف مشترك لهؤلاء الأفراد. إذا كان عدد السكان قريبًا من التوازن الحتمي ، فسيتم إعطاء هذه المرة بواسطة T i، k، j، l = (1 Q si، i - 1 + Q bk، k - 1 + Q sj، j - 1 + Q bl، l - 1 + δ ij δ kl ∕ N fi ∗ fk ∗ + Q si، i - 1 Q si، i - 1 + Q bk، k - 1 + Q sj، j - 1 + Q bl، l - 1 + ij δ kl ∕ N fi ∗ fk ∗ T i - 1، k، j، l + Q bk، k - 1 Q si، i - 1 + Q bk، k - 1 + Q sj، j - 1 + Q bl، l - 1 + δ ij δ kl ∕ N fi ∗ fk ∗ T i، k، - 1، j، l + Q sj، j - 1 Q si، i - 1 + Q bk، k - 1 + Q sj، j - 1 + Q bl، l - 1 + δ ij δ kl ∕ N fi ∗ fk ∗ T i، k، j - 1، l + Q bl، l - 1 Q si، i - 1 + Q bk، k - 1 + Q sj، j - 1 + Q bl، l - 1 + δ ij δ kl ∕ N fi ∗ fk ∗ T i، k، j، l - 1) حيث Q si، i - 1 = iss 1 + (i - 1) ss و Q bi ، i - 1 = isb 1 + (i - 1) sb ، (B1) وهو امتداد للتقريب السابق للطفرات ذات التأثيرات المتساوية. متي ن00 & lt 1 ، لأن نف0 ثانية & lt 1 ، نستخدم ، كما في السابق ، توزيع Poisson المتحرك مع المعلمة λس = يوس/سسكس، أين كس = دقيقةك: نف0 ب Fكس ≥ 1> ، بحيث Q s i ، i - 1 = U s U s + ((1 - s) ∕ i) λ s. (B2) باستخدام هذه التقديرات ، فإن متوسط ​​الوقت لأحدث سلف مشترك لاثنين من الأمشاج العشوائية هو T 2 = ∑ i و j و k و lfik ∗ fjl ∗ T i و j و k و l (B3a) و kk 0 ( N ، U b ، sb ، U s ، ss) = T 2 N ، (B3b) مع fij ∗ = fis ∗ fjb ∗ = (U s (1 - ss) ss) أي - U s (1 - ss) ∕ ssi ! × (U b (1 - s b) s b) j e - U b (1 - s b) ∕ s b j! .


أمثلة على الدورة البيوجيوكيميائية

دورة المياه

الدورة البيوجيوكيميائية للمياه ، أو الدورة الهيدرولوجية يصف الطريقة التي يستخدمها الماء (ثاني أكسيد الهيدروجين أو H.2O) يتم تعميمها وإعادة تدويرها في جميع أنحاء أنظمة الأرض.

تحتاج جميع الكائنات الحية ، بدون استثناء ، إلى الماء للبقاء والنمو ، مما يجعله أحد أهم المواد على وجه الأرض. يتم استخدامه في الكائنات الحية المعقدة لإذابة الفيتامينات والمغذيات المعدنية. ثم يتم استخدامه لنقل هذه المواد ، وكذلك الهرمونات والأجسام المضادة والأكسجين والمواد الأخرى داخل وخارج الجسم. كما أنه يساعد في التفاعلات الأنزيمية والكيميائية اللازمة لعملية التمثيل الغذائي ، ويستخدم لتنظيم درجة الحرارة.

على المستوى الجغرافي ، فإن الدورة البيوجيوكيميائية للمياه هي المسؤولة عن أنماط الطقس. تؤثر درجة حرارة المياه وكميتها وحركتها على جميع أنظمة الطقس. بما أن الماء بأشكاله المختلفة (بخار ، سائل ، جليدي) يتفاعل مع محيطه ، فإنه يغير درجة حرارة وضغط الغلاف الجوي ، ويخلق الرياح والأمطار والتيارات ، وهو مسؤول عن تغيير بنية الأرض والصخور من خلال التجوية.

على الرغم من عدم وجود بداية حقيقية لدورة المياه ، يتم تخزين 97٪ من مياه العالم داخل المحيطات ، لذلك هنا مكان منطقي للبدء.

من مياه المحيط ، تتجمد نسبة صغيرة جدًا عند وصولها إلى القطبين ، ويتم تخزينها كجليد داخل الأنهار الجليدية.

يتم تسخين بعض المياه السطحية بواسطة الشمس ، و تبخر يحدث. في هذه العملية ، يتم تحويل الماء السائل إلى بخار الماء ويتم تناوله في الغلاف الجوي. عندما يرتفع الماء ، يبرد و تركيز يحدث. ينتج عن هذا الماء المخزن في الغلاف الجوي على شكل غيوم.

عندما تتحرك الغيوم حول الغلاف الجوي للأرض فإنها تتصادم وتنمو. في النهاية تنمو قطرات الماء بشكل كبير بما يكفي بحيث تكون ثقيلة بما يكفي لتقع ترسب (المطر) أو على شكل ثلج ، حسب الظروف البيئية.

يتم تخزين معظم الثلوج التي تتساقط على شكل أغطية جليدية ، أو تذوب لتكوين تيارات وأنهار.

تتأثر بعض المياه التي تصل إلى الأرض بالجاذبية وتتدفق مرة أخرى إلى المحيط عبرها الجريان السطحي. علاوة على ذلك ، فإن بعض هذه المياه تنضم إلى مجاري المياه العذبة والأنهار ، والتي تؤدي في النهاية إلى المحيطات ، أو قد يتم تخزينها داخل البحيرات والخزانات. يمكن للحيوانات أن تستهلك هذه المياه العذبة ، والتي تدور المياه في أجسامها.

تتسرب الكثير من المياه التي سقطت على شكل مطر إلى الأرض من خلالها تسرب. هنا إما أن يتسلل إلى عمق الصخر ، ويشكل مخازن ضخمة تسمى طبقات المياه الجوفية أو يظل قريبًا نسبيًا من السطح مثل تدفق المياه الجوفية.

يتم امتصاص المياه الجوفية من جذور النباتات واستخدامها البناء الضوئي. ثم يتم إطلاق الماء في الغلاف الجوي من خلال التبخر أو تستهلك عند أكل النباتات.

تنبثق بعض المياه الجوفية من الينابيع والمسطحات المائية السطحية ، وتشق طريقها في النهاية إلى المحيط.

دورة الكربون

كمكون رئيسي للمركبات البيولوجية ، يمكن العثور على الكربون في جميع الكائنات الحية ، وكذلك العديد من الكائنات غير الحية مثل المعادن والغلاف الجوي والمحيطات وداخل الأرض.

على الرغم من أن الكربون عنصر أساسي للحياة ، إلا أنه يرجع فقط إلى توازن معين بين مكونات الغلاف الجوي وظروفه التي تجعل الحياة ، كما نعرفها ، قادرة على الوجود. لذلك ، من المهم الحفاظ على التوازن بين كمية الكربون المخزنة في الأحواض والكمية المنبعثة من المصادر المختلفة.

على الرغم من أن جميع الدورات البيوجيوكيميائية للكربون مرتبطة ببعضها البعض ، إلا أنه من الأسهل تصنيفها باستخدام نظامين.

الدورات البيوجيوكيميائية الكربونية السريعة

في هذه الدورة ، كربون غير عضوي، الموجود في الغلاف الجوي على شكل ثاني أكسيد الكربون2، تم التقاطه بواسطة التغذية الذاتية. عادة ما تكون كائنات حية ضوئية مثل النباتات والبكتيريا والطحالب.

أثناء عملية التمثيل الضوئي ، يتم تحويل الكربون إلى مركبات العضوية مثل الجلوكوز الذي يتم تخزينه داخل أجسام هذه الكائنات الحية. يمكن تخزين هذا الكربون لمئات السنين داخل أجسام النباتات في مناطق مثل الغابات الاستوائية المطيرة.

عندما يتم استهلاك المركبات العضوية من قبل غيرية التغذية، يتم تمريرها من خلال الشبكة الغذائية، حيث يتم تقسيمها إلى مواد مفيدة باستخدام التنفس الخلوي. ينتج التنفس الخلوي ثاني أكسيد الكربون2، والذي يتم إطلاقه مرة أخرى في الغلاف الجوي.

المحيط هو ثاني أكبر بالوعة الكربون. بالإضافة إلى الكربون غير العضوي المذاب الذي يتم تخزينه في العمق ، تحتوي الطبقة السطحية على كميات كبيرة من الكربون المذاب الذي يتم تبادله بسرعة مع الغلاف الجوي.

الدورات البيوجيوكيميائية للكربون طويلة المدى

يحدث التخزين طويل الأمد للكربون على مدى آلاف أو ملايين السنين وهو مهم للحفاظ على مستويات الكربون في الغلاف الجوي مستقرة.

عندما يموت كائن حي ، يتحلل الكربون المخزن داخل جسمه إلى ثاني أكسيد الكربون2 والمواد العضوية الأخرى بها المحللات. بينما يتم إطلاق بعض هذا الكربون في الغلاف الجوي ، يظل جزء كبير منه محتجزًا داخل التربة. من خلال هذه العملية ، تصبح التربة خزانات رئيسية لتخزين الكربون.

أكبر بالوعة الكربون هو الغلاف الصخري (صخور الأرض). تم تخزين الكثير من كربون الأرض داخل الصخور عندما تكونت الأرض ، ومع ذلك ، يتم تدويره أيضًا بشكل مستمر من خلال الدورة الكيميائية الجيوكيميائية للغلاف الحيوي. كربونات الكالسيوم (CaCO3) ، التي تشكل أصداف الكائنات البحرية ، تشكل الحجر الجيري عندما تتجمع في قاع المحيط. هذا هو أحد أكبر خزانات الكربون في العالم.

يحتوي الوقود الأحفوري أيضًا على كميات هائلة من الكربون تتكون من بقايا النباتات والحيوانات التي عاشت منذ ملايين السنين. في ظل ظروف محددة ، تم ضغط الكربون الموجود داخل أجسامهم و "طهيه" لتكوين الهيدروكربونات. يوجد هذا اليوم في شكل النفط الخام والفحم والغاز الطبيعي.

التأثيرات البشرية على دورة الكربون البيوجيوكيميائية

للبشر تأثير كبير على الدوران الطبيعي للكربون في الغلاف الجوي وفي المحيطات.

يتم حرق الوقود الأحفوري ، الذي خزن كميات هائلة من الكربون لملايين السنين ، بمعدل سريع جدًا بحيث لا يمكن إعادته إلى مصارف الكربون. بدلاً من ذلك يتم إطلاقه في الغلاف الجوي كثاني أكسيد الكربون والميثان (CO) الذي يمنع الحرارة من الهروب من الغلاف الجوي ، مما يؤدي إلى الاحتباس الحراري.

بالإضافة إلى ذلك ، من بين الممارسات التخريبية الأخرى ، تؤدي إزالة الغابات إلى إطلاق الكربون المخزن داخل المواد النباتية وتقليل عدد النباتات المتاحة لالتقاطه & # 8211 وهذا صحيح بشكل خاص في الغابات الاستوائية المطيرة ومستنقعات الخث.

يمكن أن يكون للتدخل غير الطبيعي مع هذه الدورة الكيميائية الحيوية الدقيقة من قبل البشر عواقب وخيمة على كوكبنا.


عمل الأشياء الحية

هناك عدد من تحولات الطاقة في النباتات والحيوانات والتي تعتبر ضرورية للحياة. سيتم وصف هذه العمليات بأنها "عمل" الكائنات الحية ، على الرغم من أنه ليس من الواضح على الفور أنها تنطوي على العمل بالمعنى المادي. بعض الأنواع العامة للعمليات المشاركة في دورة الطاقة هي:

يجب على كل من النباتات والحيوانات أن يصنعوا الجزيئات المعقدة الضرورية للحياة. أحد الأمثلة على ذلك هو إنتاج الحمض النووي - المادة الوراثية الخاصة بك. إذا لم تقم بعمل نسخ إضافية من الحمض النووي ، فلن يكون لديك معلومات لتمريرها إلى ذريتك. في كل مرة تقوم إحدى خلاياك بعمل نسخة من نفسها ، عليها عمل نسخة جديدة من الحمض النووي. تتطلب عملية التوليف هذه الكثير من ATP.

تتطلب عملية النمو الكثير من العمل التركيبي لإنشاء الخلايا الجديدة وتوسيع الهياكل.

قد لا تفكر في نفسك كآلة تعمل بالكهرباء ، لكنك كذلك. كل خلية من خلايانا لها جهد كهربائي مرتبط بها. يساعد هذا الجهد أو الجهد على التحكم في هجرة الأيونات عبر أغشية الخلايا. مثال رئيسي للعمل الكهربائي هو تشغيل الأعصاب. عندما تشتعل أعصابك ، فإنها تولد نبضة كهربائية تسمى جهد الفعل الذي يمكنه توصيل المعلومات إلى دماغك ، أو نقل إشارة من دماغك إلى عضلة لبدء حركتها.

يعد تحويل الطاقة الكهربائية أمرًا ضروريًا لاستشعار بيئتك وكذلك للتفاعل مع تلك البيئة بأي شكل من الأشكال.

أسهل تصور هو العمل الميكانيكي المرتبط بتحريك عضلاتنا. هذه الحركة العضلية مهمة جدًا وتتطلب الكثير من الطاقة. مصدر تلك الطاقة هو ATP.


استكشاف المزيد

اكتشف المزيد I

  1. ما هي الكروموسومات المتجانسة؟
  2. كيف يقارن موقع جينات معينة بين الكروموسومات المتماثلة؟
  3. ما هي نتيجة الانقسام؟
  4. ما هو الرباعي؟ لماذا هم سمة مهمة للانقسام الاختزالي؟
  5. كيف يختلف الانقسام الاختزالي بين الإناث والذكور؟

اكتشف المزيد II

اكتشف كيف تنقسم الخلايا والإجابة على الأسئلة التالية:


شاهد الفيديو: دورة المصطلحات الطبية - المحاضرة الأولى (يوليو 2022).


تعليقات:

  1. Gerard

    شيء من هذا القبيل لا يظهر

  2. Generosb

    وأننا سنفعل بدون عبارة رائعة

  3. Melborn

    إنها العبارة الرائعة ببساطة

  4. Kajind

    أشارك رأيك تمامًا. هناك شيء حول ذلك ، وهي فكرة رائعة. أنا مستعد لدعمك.

  5. Kigarg

    إنه لأمر مؤسف أنه لا يمكنني التعبير عن نفسي الآن - لا يوجد وقت فراغ. سأكون مجانيًا - بالتأكيد سأعطي رأيي في هذا الشأن.



اكتب رسالة