Najnowsze wpisy, strona 152


sie 31 2021

Wodór pozyskiwany z bakterii


Komentarze (0)

Złoża ropy, węgla i gazu kiedyś się skończą, dlatego warto poszukać alternatywnych źródeł energii. Takim paliwem jest wodór, stanowi on niewielki procent atmosfery, ale jest produkowany przez bakterie. Są to bakterie chemosyntetyzujące, beztlenowe, w wyniku ich oddychania powstaje wodór:
Wodór wydziela ie w czasie utleniania amoniaku NH4++ 1,5 O2= NO2- + H2+ H2O + 2ATP.
Związków siarki S+1/2O2+H2O=SO42-+2H++ATP utlenianie jednowęglowych związków organicznych
 CH4+1/2O2=CH3OH=CHOH+2H CHOH+H2O=2HCOOH=2H+CO2
Są tu bakterie siarkowe i utleniające azotany.
Bakterie, które produkuja wodór to:
-Clostridium botulinum
C6H12O6+H2O=C3H4(COOH)3+2H2CO3+2H2
-Nitrosomonas sp., Nitrosycystis sp. 
NH4++ 1,5 O2= NO2- + H2+ H2O + 2ATP
-Thiobacillus sp.
 H2S+1/2O2=S+H2O+2ATP
S+1/2O2+H2O=SO42-+2H++ATP
-Methylocystis sp. Methanomonas sp.
CH4+1/2O2=CH3OH=CHOH+2H
CHOH+H2O=2HCOOH=2H+CO2
Laseczka jadu kielbasianego Clostridium botulinum jest beztlenenowa, nie ma rzęsek, njalepiej czuje sie w 24-33 stopniach na lekko kwaśnej odzywce.
Nitrosomonas to beztlenowa bakteria uczestnicząca w procesie nitryfikacji, w tym procesie nie wytwarza się wodór cząsteczkowy, tylko jony wodorowe, które ktoś z innej dziedziny niż moja mógłby jakoś wykorzystać w przemyśle paliwowym. Nitrosomonas ma 4 gatunki Nitrosomonas europaea,  Nitrosomonas javanensis, Nitrosomonas groningensis, Nitrosomonas monocella, gram-ujemne, zyją w wodzie, sciekach, glebie, na scianach budynków, lubią zanieczyszczone obszary z dużą ilościa azotu, dlatego może słuzyć bioremediacji.
Thiobacillus sp. Acidithiobacillus sp. żyje we złożach pirytu, w rzekach, kanałach, zakwaszonych glebach, ściekach, kopalniach i na obszarach górniczych, metabolizuje związki siarki i żelaza, w górnictwie przy ich pomocy pozyskuje się z rudy metale-bioługowanie, są kwasolubne, samozywne, żyja pojedynczo, w dwoinkach lub złączone w nitkowate kolonie są łatwe i izolacji i hodowli.
 Methylocystis  np. Methylocystis parvus bezwzględny metanotrof, żyje w ściekach, rozkłądającej sie materii organicznej.
Methanomonas sp. zyje w wodzie, złożach gazu i ropy naftowej, sa gram-ujemnymi pałeczkami.
Cyanothece 51142 tlenowa sinica zdolna wiązać azot, za dnia przeprowadza fotosyntezę produkując tlen, w nocy wiąże azot, na każą cząsteczkę związanego azotu wydziela cząsteczkę wodoru, produkowany za dnia glikogen powstający z fotosyntetyzowanej glukozy nocą jest zużywany do wiązania azotu, za dnia azot jest wiązany w enzymy potrzebne do syntezy glikogeny, zużywany w metabolizmie glikogenu tlen tworzy nocą środowisko beztlenowe gdzie zachodzi wiązanie azotu.
Produkcja wodoru przez sinice: procesem pośrednim fotosyntezy sinic jest fotoliza pośrednia, sinica wiążą N2 do amoniaku, pierwszym etapem fotolizy pośredniej jest fotosynteza, czyli włączenie CO2 do glukozy, dwutlenek węgla to nosnik elektronów, protony powstają w wyniku rozpadu wody, 2 etap to fermentacja węglowodanów zachodzi pod wplywem światła w fotosytemie PSI, białka z PSI przenoszą elektrony z cukru na ferredoksyne pod wpływem światła, tu działają enzymy: nitrogenaza i dehydrogenaza NiFe pobierająca, która rozkłada cząsteczkę H2 na 2 protony i 2 elektrony i dehydrogenaza NiFe prowadząca dwukierunkową reakcję H2=2H++2e-, nitrogenaza katalizuje redukcję N2 do amoniaku z redukcja protonu i uwolnieniem H2
N2+8H++8e-+16ATP=2NH3++H2+16ATP+16Pi
Nitrogenaza to kompleks bialkowy z reduktazy dinitrogenazay (białka Fe) zrobionej z dinitrogenazy (białka moFe) Heterotetramer α2β2 łańcuch α jest kodowany przez geny nifD, łańcuch β przez nifK  oraz 2 podjednostek białkowych kodowanych przez geny nifH. Dinitrogenaza reduktazy odbiera elektrony od ferredoksyny (zewnętrznego reduktora) przekazując je dinitrogenazie, która przeprowadza główną reakcję 2H++2e-=H2+4ATP+4Pi
Reakcje te są też u rodzajów Nostoc, Anabaena, Oscillatoria i Calothrix. Hydrogenaza skłąda się z białek HupL i HupS i towarzyszy nitrogenazie. Zarówno zdolne jak i niezdolne do syntezy N2 sinice mają hydrogenazę robiącą dwukierunkową reakcję, ma ona 2 podjednostki-diaforaza zbudowana z białek HoxU i HoxF, która odbiera e- z NADPH i hydrogenazy z HoxH i HoxY usuwającej nadmiar siły redukującej przy braku tlenu, tu są Synechoccocus sp., morskie, kokoidalne sinice żyjące w parach, Microcystis sp. okrągłe, kolonijne, słodkowodne sinice, Gloeobacter sp. siostrany rodzaj reszty sinic bez tylokaidów i Aphanocapsa sp. okrągłe, kolonijne sinice.
W beztlenowych warunkach i glony m. in. należące do królewstwa roślin zielenice potrafią wydzielać wodór na drodze biofotolizy bezpośredniej. Tu światło rozbija wodę na tlen i wodór 2H2O=2H2+O2 jest u np. mającej jeden chloroplast i 2 wici Chlamydomonas reinhardtii, Chlorella fusca i wrzecionowatej, kolonijnej, jednokomórkowej Scenedesmus obliquus. Światło absorbuje transbłonowy kompleks polipeptydów PSII, który kieruje elektrony z wody do plastochinonu
2PQ (utl. plastochinon)+2H2O=2PQH2  (zred. plastochinon)+O2 
Cytochrom bf przenosi e- na plastocyjaninę, PSI przenosi je na ferredoksyne, dehydrogenaza odbiera e- ze zred ferredoksyny i redukuje protony H+, powstaje H2, w warunkach tlenowych jest on wykorzystywany do redukcji CO2, kilka minut lub godzin w warunkach beztlenowych powoduje indukcje białek odp. za prod H2, gł. hydrogenazy, te białka to enzymy katalizujące reakcje. Gdy sinicom brakuje siarki (pierwiastek potrzebny m. in. do powstania metioniny i cysteiny oraz utrzymania wyższych rzędów struktur białek) jest zahamowana synteza białka D1, która jest podjednostką PSII, spada absorpcja CO2 i produkcja O2 wydziela się H2, synteza wodoru daje syntezę ATP.
Beztlenowe bakterie uwalniaja wodów wyniku fermantacji np. fermentacja masłowo-butanolowa u organizmu Weizmanna Clostridium acetobutylicum gdzie wodór jest gdy oksydoreduktaza ferredoksynowo-wodorowa utlenia zredukowaną ferrefdoksynę (FdH) do utlenionej ferredoksyny Fd, wtedy uwalnia sie wodór, jest to jeden z etapów wieloetapowej fermentacji glukozy prowadzącej do powstania maslanu i butanolu. Tu oksydoreduktaza pirogronianowo-ferredoksynowa utlenia pirogronian do Acetylo-Co-A redukując ferredoksyne, któa ma centrum siarkowo-żelazowe (4Fe-4S) połaczone mostkami siarczkowymi, Acetylo-co-A jest prekursorem produkcji kwasów organicznych, alkoholi itd. Ferredoksyna może byc zredukowana przy pomocy oksydoreduktazy ferredoksynowej-NADPH przy utlenieniu NADPH doNAD+, potem jest reakcja gdzie uwalnia się H2 ferredoksyna red (FdH)=Ferredoksyna utl (Fd)+H2 hydrogenazy przenoszą e- z wewnętrzkomórkowych nosników e- na H+ tu diałaja enzymy PFOR i NFOR. Gdy cisnienie H2 jest większe niz 60 Pa jest hamowana aktywność NFOR tu jest równowaga międze zred i utl ferredoksyną i NADPH, powstają maslan, mleczan, etanol itd. PFOR jest aktywowane gdy P H2 wynosi 3x10do4 Pa, im mniejsze cisnienie H2 tym wydajniejsza jego produkcja.
Fermentacja kwasów mieszanych jest u Enterobacteriaceae gramm-ujemnych pałeczek jelitowych m. in. u Escherichia coli. Ta rodzina fakultatywne beztlenowce. Z glukozy na drodze glikolizy powstaje fosfoenolopirogronian, z niego pirogronian, w warunkach beztlenowych lub przy niedostatku tlenu liaza pirogronianowo-mrówczanowa PFL rozkłada go do mrówczanu i Acetylo-Co-A, mrówczan liaza mrówczanowo-wodorowa rozkłada do CO2 i H2. U E. coli są 3 dehydrogenazy mrówczanowe, 1 to białko FDH-N, produkt operonu fdnGHI w warunkach beztlenowych z dostepem do azotu, on utlenia mrówczan, a reduktaza azotanowa redukuje azotany, 2 białko FDH-O kodowana przez fdoGHI w warunkach tlenowych i gdy w pdołozu sa azotany, to bialka blonowe z centami aktywnymi po stronie ściany komórkowej (peryplazmy), 3 FGH-H produkt genu fdhF, ekspresja w warunkach beztlenowych przy braku akceptorów elektronów, centrum aktywne ma selen i molibden, jest po stronie cytoplazmy, enzym to główny element liazy mrówczanowo-wodorowej, rozkładające mrówczan do OC2 i H2, FGH-H współdziała z 6 białkami Hyc, produktami genu hyc, HycB, HycC, HycD, HycF, HycG odpowiadają za transport e- przez białko HycE, kwas mrówkowy indukuje aktywnośc genu fdhF i hyc, regulon mrowczanowy obok operonów hyc i fdhF ma operony hypA-E, fhlA i hydN-hypF, ulegaja transkrypcji przy dostatku mrówczanu w obnizonym pH. białka HypA-E i HypF odpowiadają za dojrzewanie hydrogenazy Hyd-3 i formowanie kofaktora NiFe, fhlA koduje białko FHLA-induktor regulonu mrówczanu, łaczy się z DNA jako tetramer, reguluje transkrypcję genów regulonu, białko HYCA, produkt hycA wygasza regulon, pomaga mu antysensowne RNA OxyS, HYCA ododziałowuje z FHLA i jego kompleksem z mrówczanem. wodór w wyniku fermentacji glutaminy wytwarzają laseczki Clostridium m. in. C. tetani-laseczka tężcowa. Na podłożach z glicerolem duzo wodoru produkują Enterobacter aerogenes gramm-ujemna, beztlenowa bakteria z przewodu pokarmowego i Klebsiella pneumoniae pałeczka zapalenia pluc, gramm-ujemna, bezrzęskowa, nie tworzy przetrwalników, ma śluzowa otoczkę.
Podłożem dla tych bakterii mogą byc odpady z biomasy: metanol, etanol, octan, celuloza, melasa, glicyna, kreatyna, ścieki, obornik, odchody zwierząt, odpady z przemysłu spozywczego i tłuszczowego.
Fotofermentacja sa tu zielone i purpurowe bakterie siarkowe i bezsiarkowe, donor elektronów to związki siarki: siarka rodzima, siarkowodór, tiosiarczany, wodór dla siarkowych, wodór ze związkami organicznymi dla bezsiarkowych, bakterie maja w błonach barwniki absorbujące światło i białka odp. za transport elektrony, w czasie, którego tworzy się siła protomotoryczna i powstaje ATP, e- dalej idą na ferredoksyne i NAD+, powstaje redukująca siła NADPH, tu jest rodzina Rhodospirillaceae Rhodopseudomonas sp. z R. palustris, gramm-ujemne bakterie, Rhodospirillum sp. m. in. R rubrum, gramm-ujemny, fakultatywny beztlenowiec, Rhodobacter sp. i Rhodobium sp. pączkują, wykorzystuje ta rodzina związki organiczne, R. rubrum redukuje nitrogenazą N2, nitrogenazie towarzyszy hydrogenaza pobierająca Hup, rozkłąda H2 do 2H+ i 2e-, H+ redukują N2, kolejna hydrogenaza rozkłąda wodór na H+ potrzebne do redukcji CO2, następna w ciemnosci rozkłada mrówczan do CO2 i H2, w ciemności jest fermentacja kwasów mieszanych, kolejna to składnik kompleksu błonowego utleniającego CO, który ja aktywuje CO+H2O=H2+CO2 to białko CODH, produkt genu cooF transportuje H+ i e- na podjednostkę podobna do ferredoksyny (produkt genu cooH) powstaje H2, powstaje syngaz CO, CO2 i H2 produkt rozkładu biomasy. Rubrivivax gelatinosus może życ przy samym CO i świetle, u Enterobacteriaceae jest Citrobacter sp. wykorzystująca CO, bezotoczkowe, nieurzęsione, gramm-ujemne.
W żwaczu przeżuwaczy również zachodzi fermentacja, tu zyja beztlenowe batkerie odp. za rozkład celulozy, hemipektyn, fruktanów, skrobii, pektyn, oligosacharydow i cukrów prostych, tu są bakterie, pierwotniaki, grzyby wytwarzające enzymy rozkładające celulozę, hemicelulozę i pektyny, węglowodany złozone rozkładane sa na cukry proste, które stanowią dla mikroorganizmów i organizmu przeżuwacza, zródlo energii, powstałe CO2, H2 i inne to substraty dla innych bakterii wytwarzających metan, w żwaczu sa Ruminococcus albus R. flavefaciens, beztlenowe gramm-dodatnie laseczki, Butyrivibrio fibrisolvens, uwiciona laseczka, Clostridium cellobioparum, gramm-dodatnia laseczka, one rozkładają celulozę, pektyny rozkładają Lachinospira multipara, Megasphaera elsdenii, Selenomonas ruminantium.
Ruminococcus albus produkuje octan, etanol, CO2 i H2, gdy inne mikroby wykorzystują wodór wydajnośc produkcji wodoru rosnie do praiwe 4 moli na mol glukozy. Orzęski rozkładające celulozę to Entodiniomorpha, pektyny Holotricha, mają 3 gatunki Dasytricha ruminantium, Isotricha prostoma, Isotricha intestinalis, wykorzystuja one D-glukozę, D-fruktozę, D-galaktozę, oligosacharydy i polisacharydy, orzęśki te sa aktywne, gdy przeżuwacze jedża pokarm z duża liczbą cukrów prostych. Produkują CO2, H2, mleczan, octan i maslan, troche mrówczanu i propionianu, mają organella hydrogenosomy gdzie na drodze fermentacji maslowej powstają te kwasy i gazy. I. prostoma i I. intestinalis na pożywce z glukozy robią gaz z połową zawartości H2. Entodiniomorpha mają Entodinium caudatum, Ophryoscolex caudatus, robią octan, maslan, CO2, H2, propionian, mrówczan i mleczan. Grzyby w zwaczu to Piromyces sp., Orpinomyces sp., Anaeromyces sp. Neocallimastix frontalis w czasie glikolizy zmienia pirogronian w octan, etanol, mleczan i bursztynian, u N. frontalis Piromyces sp. jest liaza piorogronianowo-mrówczanowa PFL jest w cytoplazmie i hydrogenosomach.
Hydrogenosomy to otoczone podwójną błoną białkowo-lipidową organella u beztlenowych eukariontów, sa u pierwotniaków m. in. rzeęsistka pochwowego Trichomonas vaginalis należacego do wiciowców  Flagellata. Pierwotniaki mają w hydrogenosomach oksydoreduktazę pirogronianowo-ferredoksynowa PFO, która daje dekarboksylacje pirogronianu do CO2 i Acetylo-Co-A przy redukcji ferredoksyny, Acetylo-Co-A na drodze fosforylacji substratowej prowadzonej przez transferazę octanowo-bursztynylo-Co-A i syntetazę bursztynylo-co-A zmienia się w octan, powstaje ATP. U Holotricha reakcję robią fosfoacetylotransferaza i kinaza octanowa, e- idą na ferredoksynę, hydrogenazy redukuja H+ do H2, siła protomotoryczna powoduje syntezę ATP. Holotricha mają też enzymy fosfobutyrylotransferazę, kinazę meslanową, dehydrogenazy mleczanu. N. frontalis Piromyces pirogronian przetwarza się w Acetylo-Co-A i mrówczan przez liazę pirogronianowo-mrówczanową, Acetylo-Co-A ma fosforylację substratową przy udziale transferazy octanowo-bursztynylo-Co-A i syntetazy brusztynylo-Co-A, powstaje H2 i ATP, z pirogronianu powstaje szczawiooctan, dehydrogenaza malonianu redukuje go do malonianu, z którego może wtónie powstać pirogronian, CO2 i NAD(P)H oksydoreduktaza ferredoksynowo-NADH daje e-na ferredoskynę, hydrogenazy redukują protony do H2. Hydrogenazy to metaloenzymy centrum aktywne stanowią 2 atomy żelaza (FeFe) lub atom niklu i żelaza (NiFe), NiFe sa u archeonów, gamma Proteobacteria Clostridium, FeFe są u reszty bakterii i eukariontów. niFe utl. wodór to H+ i e-, FeFe robią H2, NiFe mają hydrogenazy podpierające. NiFe robiące H2 są u E. coli, hydrogenazy fermentacji mieszanej, białka Hyd-1, Hyd-2 należace do NiFe utl. wodór, Hyd-3 wchodzi w sklad FHL, Hyd-4 pełni podobna funkcję to FHL, produkt geny hyf. NiFe i FeFe maja rdzeń, domeny i podjednostki. Rdzeń FeFe ma domenę H połaczoną z gr. prostetyczne Fe-Fe i centrum siarczkowo-żelazowym wiązaniem siarkiowym z reszty cysteiny, NiFe ma 2 podjednostki, duża połączona z gr prostetyczna Ni-Fe atomami siarki z 4 cystein i mała wiąze sie z 1 z 4 centrów siarkowo-żelazowych, obie hydrogenazy mają ligandy CO i CN- połaczone z atomami żelaza grup prostetycznych, NiFe mają 1 CO i 2 CN-, FeFe m 5 ligandów każdy wiąże się z centrum aktywnym 1 CO i 1 CN-, domeny kierują e- do centrum aktywnego enzymu. Redukcja siarczanów m. in Desulfovibrio vulgaris wykorzystuja kwas mlekowy, alkohole, wodór do utleniania siarczanów. Mleczan zmienia sie w pirogronian, on w Acetylo-Co-A, powstaje szczawiooctan, tu działają oksydoreduktaza pirogronianowo-ferredoksynowa i liazy mrówczanowe, hydrogenazy cytoplazmatyczne uwalniaja H2, periplazmatyczne rozkładaja go do H+ i e-, H+ redukuja siarczany do H2S, e- na drodze fosforylacji oksydatywnej idą do ATP, tu metabolity pośrednie to CO zmieniany w CO2 i H2 przy pomocy dehydrogenazy CO (CODH).
http://kopalniawiedzy.pl/Himadri-Pakrasi-wodor-cyjanobakteria-cyanothece-51142,12076
www.pm.microbiology.pl/web/archiwum/vol4742008465.pdf

sie 31 2021

Wpływ pełni księżyca


Komentarze (0)

Jest wiele legend dotyczących wpływu księżyca w pełni na człowieka i przyrodę. Wiele z tych opracowań dotyczy bardziej legend niż nauki, ale czy na pewno księzyc nie ma na nas wpływu?
Wiemy, że pływy morskie są skutkiem przyciągania Księżyca, Słońca oraz ruchu Ziemi, wiemy, że wpływają na morską faunę, ale czy pełnia ma tu znaczenie?
Wiele razy doszukiwano się w świetle Księzyca jakiegoś zakresu fal świetlnych, którego nie ma nigdzie indziej, ale świało Księzyca to odbite światło słoneczne, nie ma w nim żadnych nowych długości fali.
Ale sa ludzie, którzy podczas pełni nie mogą usnąć. Prawdopodobnie ich reakcja wynika z większej wrazliwości na światło, wielu osobom nie przeszkadza w zaśnięciu ani spaniu półmrok czy nawet świało dzienne (usypiamy na plaży, drzemki w środku dnia itd.), ale sa ludzie, którzy gdy tylko jest jasniej niż zwykle od razu się budzą, są ludzie, którzy potrzebuja specjalnej maseczki zasłaniającej oczy by zasnąć. Ta wrażliwość jest rózna, niektórym nie rpzeszkadza światło gwiazd czy latarni, ale przeszkadza światło słoneczne, innym przeszkadza światło latarni, ale nie gwiazd, ini potrzebują zupełnej ciemności.
Każdy człowiek ma wewnętrzny oscylator, który reaguje na zmiany czasu, jest to zegar biologiczny. Dobowy oscylator stanowią struktury ośrodkowego układu nerwowego, jest on wrażliwy na dawców czasu, czyli zewnętrzne czynniki regulujące okres snu i czuwania, najważniejszym z nich jest właśnie światło. Nadrzedny zegar biologiczny ssaków jest w przedniej częsci podwzgórza w jądrach nadskrzyzowaniowo-komorowych SCN. Do SCN płyna sygnały z siatkówki oka, ludzie mają barwnik melanopsynę. Szlak nerwowy siatkówkowo-podwzgórzowy RHT to droga sygnału z siatkówki do SCN, jest to wspólna droga dla sygnałów wzrokowych i dawców czasu.  Są też geny segarowe, któych ekspresja jest zależna od obecności światła. Skutkiem molekularnego mechanizmu zegara biologicznego jest białko period, któe hamuje transkrypcję, zawsze i u nocnych i u dziennych zwierz ekspresja genów zachodzi w ciemności. W siatkówce obok pręcików są komórki zwojowe bezpośrednio reagująće na światło ipRGC, mają one barwnik melanopsynę oraz monosynaptyczne połączenie na drodze podwzgórzowo-siatkówkowej, sygnał z ipRGC idzie bezpośrednio do SCN. Biora tu udział neuroprzekaźniki glutaminian, polipeptyd aktywujący przysadkową cyklazę adenylową PACAP, neuropeptyd P. Jest wiele determinatów zegara biologicznego. światło jest tylko jednym z nich, ale najważniejszym, są w mózgu obszary reagująće na te czynniki, w SCN jest ich synchronizacja. Czy światło księzyca jest odpowiednio silne, na pewno w pełni daje więcej światła niz w innych fazach, a ludzie szczególnie wrażliwi mogą mieć problemy ze snem lub wybudzenia w nocy, dlatego nie każdy reaguje na pełnię. ipRGC nie uczestniczą w procesach widzenia, dlatego niewidomi z nieuszkodzonymi komórkami zwojowymi reagują na światło z ominięciem kory wzrokowej i mogą reagować na pełnie księżyca. 
Są teorie, że ruch księzyca wpływa na wodę w naszych komórkach, ale pływy zdarzają się 2 razy dziennie i nie zależą od fazy księzyca.

sie 31 2021

wpływ gwiazd na organizmy żywe


Komentarze (0)

Czy gwiazdy wpływają na sze życie? Naukowo rzecz biorąć istnieje kilka dowodów. Wpływ na rozwój roślin: Księżyc i gwiazdy emitują nisko energetyczne pulsy dalekiej czerwieni, indukuje ona odwracalne reakcje niskoenergetyczne.  Dł. fali wpływa też na rozwój liści, maksymalne hamowanie jej wzrostu daje światło zielone, czerwone przyspiesza. Antagonistyczne działanie światła czerwonego R i dalekiej czerwieni FR. R silnie hamuje wzrost łodygi i promuje wzrost liścia, bezpośrednie działanie FR po R niweluje działanie R. Na wzrost roslin wpływa stosunek dł. okresu światła do ciemności (dnia do nocy), to fotoperiod. Fotoreceptor R i FR to fotochrom, jest w każdej tkance u wszystkich roslin. Ma rozpuszczalną w wodzie chromoproteinę. Ma ona błekitny kolor, zbudowana jest z polipeptydu o masie 120 - 130 kDa i grupy fitochromowej. Fitochrom ma dwie formy molekularne: Prabsorbuje światło czerwone i ulega fotokonwersji do Pfr, absorbującą daleką czerwień. Pfr jest katywna fizjologicznie, indukuje transdukcję sygnału i odp. fizjologiczną. Forma Pr jest nieaktywna. Forma Pfr absorbuje FR i ulega fotokonwersji do nieaktywnej formy Pr. Pfr pod wpływem ciemności ulega spontanicznej konwersacji do Pr. Pr jest stabilna, Pfr może uledz destrukcji pod wpływem światła. Obie formy fitochromu są w komórce róznocześnie, tworzą stan fotostacjonarny. Stopień obu form obok siebie zmienia się zależnie od ilościowego udziału w działającym świetle zakresu R i FR. Ma to znaczenie ekologiczne, działające światło słoneczne w zakresie komórkowym, jest absorbowane przez baldachim liści, do niższych warstw idzie FR, w wyniku jego działania powstaje duże steżenie Pr, indukuje wzrost pędu i roslina rosnie na długość, roizwijać baldachim liści i osiągnac pełny dostep do światła. Typy reakcji fotochemicznych. Reakcje niskoenergetyczne, są odwracalne, generują je pulsy FR, są bardzo nisko energetyczne emitowane przez gwiazdy i księżyc. Nieodwracalne, wysokoenergetyczne reakcje indukowane przez FR indukuje silne światło działające przez długi czas. Budowa polipeptydu, ma ok 1128 reszt aa i ma 2 domeny. Domena N - końcowa ma dołączoną 321 resztę cysteiny przez mostek siarczkowy, to gr. chromoforowa, domena odp. za absorbcję światła. mniejsza domena C - końcowa odp. za tworzenie dimeru z 2 części fitochromu. Fitochrom to homodimer (z tych samych aa jest zbudowany), kowalencyjne wiązanie łatwo się rozpada. Synteza fitochromu w roslinach etiolowanych (będących w ciemności) i poddanych dizałaniu czerwonego światła daje syntezę labilnych (łatwo rozpadających się) Pfr, obk tej formy jest stabilne Pfr, rosliny roznące w pełnym naświetleniu mają kilka rodzajów fitochromów, A, B, C, D, któe różnią się składem aminokwasów. Fotokonwersja fitochrom ma gr. chromoforową, ma podobną budowę do barwników fikobilinowych (ta sama biosynteza, jest alanina, protohem, biliwerdyna its.)Absorbcji światła towarzyszy izomeryzacja gr. chromoforowej, inicjująca zmiany konformacji w cząsteczce białka. Gr. chromoforowa rotuje względem polipeptydu, fitochrom wpływa na tRNA i iRNA, aktywnośc genówm jądrowych i geny chloroplastowe, kontroluje aktywność metaboliczną roślinwpływa na syntezę barwników fotosyntezy, redukcję azotanów, metabolizm kwasów tłuszczowych, degradacje skrobii i wiele innych procesów w komórkach, jest w cytoplazmie, przylega do plazmolemy, najwięcej go w organach najaktywniejszych metabolicznie. Morfologiczna odp. na fitochrom jest w krótkim czasie np. kilku minut, to reorientacja chloroplastów u zielenicy mużocji Mougeotia sp. lub kilku tygodni np. przy indukcji zakwitania. Indukowana reakcja zakwitania na R jest odwracalna przez FR tylko w krókim czasie, gdy odp. nie podlega już kontroli przez światło. Stopień R do FR ma różne wartości. W środowisku fitochrom może byc indykatorem stopnia zaciemnienia środowiska np. Gdy rosliny odetną innym dostęp słońca, rosnie zacienienie, spada st. R do FR i spada stopień Pfr do Pr, daje to szybszy wzrost Pr. Pr total=(Pr+Pfr). Fotoperiodyzm , kiełkowanie fotoplastycznych (zal. od światła) nasion u niektórych odmian sałat Lactuca sp. miktonastyczne ruchy listków mimozy Mimosa sp. Fasola za dnia ma liść otwarty, nocą zamknięty. Aktywna forma fitochromu daje wzrost Ca2+, aktywacja kalmodulina, ona przyłącza 4 atomy Ca, aktywuje niekóre kinazy, jest efekt fotomorfologicvzny. Fotoperiodyzm to zdolnośc roślin do określania długości dnia, daje to możliwość występowania danego procesu w danej porze dnia lub roku. Dł. dnia to główna determinanta czasu zakwitania. Zal. od wymagań rośliny na bodziec świetlny aktywujący indukujący zakwitanie dzielimy rośliny na rośliny dnia krótkiego RDK i rośliny dnia długiego RDD. RDK mają indukcję zakwitania gdy dł. okresu świetlenego jest krótsza od krytycznego. Czas krytyczny ma ok. 12 godzin. RDD zakwitają gdy indukcja tego procesu jest w czasie dłuższym niż krytyczny, powyżej 14 godzin. Są też rośliny neutralne periodycznie i rosliny o neutralnych wymaganiach świetlnych ok. 12-14 godzin. Rośliny dnia krótkiego śledzą dł. dnia przez pomiar dł. nocy, wymagaja dł. nocy i krótkiego dnia. Noc nie może byc przerwana błyskiem światła. RDD zakwitają gdy noc przerwie błysk światła. RDK zakwitają gdy dzień przerwie okres ciemności, nie wpływa to na rozwój RDD. Krótki dzień i krótka noc nie dają zakwitu RDK, są wegetatywne, zakwitają wtedy RDD. Cykl dłuższy od 24 godzin przy zachowaniu długości nocy daje zakwit RDK, RDD są wegetatywne. Fitochrom daje odp. fotoperiodyczną, naświetlanie pasmami R lub FR w czasie nocy zmienia kierunek indukcji fotoperiodycznej. Istotne jest działanie ostatniego pulsu światła. Analiza diagramów wykazuje, że rosliny RDK wymagaja do indukcji kwitnienia niskiego stężenia Pfr, a RDD wysokiego stęż. wymagają. Gdy ostatni jest puls FR, jest przejście Pfr do Pr, indukuje to zakwitanie RDK i hamuje zakwit RDD. Gdy ostatni działa puls R, rośnie stężenie Pfr, zakwitaja RDD, hemowany jest zakwit RDK. Sukulent kalanchoe Kalanchoe blossfeldiana. liśc to wrażliwy organ fotoperiodyczny, on odbiera światło, mała powierzchnia liścia wystarczy by indukowac kwitnienie. Fotoperiodyzm jest odbierany liśćmi, pojedynczy liść traktowany odp. periodem wystarczy by roslina wytworzyła makroskopowe kwiaty. Fotoperiodyczna indukcja może być w roslinach, które były oddzielone od rosliny i przemieszczone na roslinę niepoddaną indukcji fotoperiodycznej. Gdy roślina potrzebuje kilku cykli fotoperiodycznych muszą być dawkowane na ten sam liść. Indukcja w liściach daje transmisję sygnałó, które regulują przejście do kwitnienia. Sygnały zakwitania są transportowane przez łyko. Są to czynniki chemiczne, usunięcie floemu lub ogrzanie go wysoką temp. daje brak indukcji fotoperiodycznej. Procesy zachodzące w liśćiu poddanego działaniu dużego natężenia światła. Jest fotokonwersja fitochromu. Pomiar czasu zależy od zmian zachodzących w stosunku Pfr do Pr, daje to syntezę stymulatorów, synteza rosnie do potrzebowanego poziomu. Procesy procesy postindukcyjne i translokacja stymulatora jest w łyku. Idzie on do pączka, do merystemu generatywnego i indukuje kwitnienie. Światło działa na fitochrom (kryptochrom), jest translokacja fitochromowa, łańcuch transdukcji sygnałów, zmiany metaboliczne, ekspresja genów. 
Ludzie potrafią dzięki światłu gwiazd orientować się w terenie np. marynarze, podrózniczy na podstawie gwiazd określaja kierunki geograficzne. Osoby obdarzone dobrym wzrokiem potrafią dzięki światłu gwiazd widzieć w nocy, nie jest to pełne widzenie, ale potrafili dawniej, gdy nie było ulicznych latarni trafić do domu.
Jak podaje http://www.eureknews.pl/index.php/rosliny-i-zwierzeta/1255-skarabeusze-podazaja-za-swiatlem-gwiazd.html skarabeusze Scarabaeus satyrus wykorzystują w nawigacji światło słońca, gwiazd i księżyca. Skarabeusz znajduje kulę gnoju ucieka z nia wykorzystując do orientacji latwo dostępne źródło światła. Nawet w czasie bezksiężycowych nocy skarabesze poruszają sie po prostej ścieżce, badania pokazały, że one widzą światło Drogi Mlecznej, inne gwiazdy są dla nich za słabe. Podobnie reaguje żuk gnojarz Geotrupes stercorarius, cyli jego oczy też rozróżniają światło gwiazd z Mlecznej Drogi [http://wiadomosci.onet.pl/nauka/zuk-gnojarz-kieruje-sie-swiatlem-drogi-mlecznej/p742h].
Zwierzęta widzące w ciemności, psy, koty, gryzonie, mają warstwę komórek odbijających słabe światło do siatkówki, dzięki czemu widzą w zbyt słabym dla nas świetle. Oko kota ma aż 15 warstw tych komórek, pręciki zwierząt nocnych i aktywności całodobowej są wrażliwsze na słabe światło gwiazd.
Wrażenia estetyczne, gwiazdy są piękne, stwarzają romantyczny klimat, nadają nocnym spacerom nastrój.

sie 31 2021

Wróbel domowy


Komentarze (0)

Wróbel domowy, nazwa zwyczajowa wróbel zwyczajny Passer domesticus, zwany też jagodnikiem to mały ptaszek zamieszkujący Europę i Azję, wróble jak większośc ptaków cechuje dymorfizm płciowy. Samczyk ma szary brzuch, policzki i szyję, brązowe skrzydła, brązowy grzbiet, kark i głowę, na podgardlu jest czarny sliniak, na skrzydle biała plama. Nogi ma brązowe lub różowe, samiczka ma wierzch ciała i skrzydła brązowe, spód-brzuch, szyję i policzki beżowe, nogi rózowe lub brązowe. Dziób jest szary, w okresie lęgowym u samca ciemnieje. wróbel gniazduje w pobliżu ludzkich siedzib, okrągłe gniazda buduje pod dachami, w szczelinach na murach, w dziuplach, podbiera opuszczone gniazda bocianów i jaskółek. Gniazdka buduje z trawy, piór, słomy itd. Jaja składa do 4 razy w roku, okres lęgowy trwa od kwietnia do września, jaja są buiałe, niebieskawe, zielonkawe lub szarawe, mają jasnoszare plamki. Wysiadywanie jaj trwa ok. tygodnia, młode są podobne do samic, opuszczają gniazdo po 17 dniach. Wiosną wróble jedzą drobne owady, utrzymując ich populację w równowadze, potem nasiona zbóż, drzew, krzewów, ziół, roslin strączkowych. Wróbel pochodzi z cieplejszych stref klimatycznych, jeszcze w XX w był pospolity, teraz szkodzą mu mroźne zimy-wróble nie odlatują do ciepłych krajów, chłodne deszczowe lata, mroźne zimy i zimne lata to coraz częstsze zjawiska. Dawniej wróble podjadziarniaki zbóż wysypywane na podwórka jako pokarm dla drobiu, teraz coraz mniej osób hoduje drób, jeśli już to hoduje się go na fermach co zmniejsza ilość dostępnego pokarmu, dawniej ludzie podróżowali konno-konie zostawiały niestrawione resztki z ziarnami owsa, teraz podrózoje się pojazdami mechanicznymi, co również zmniejszyło ilośc pokarmu dla wróbli. Opryski ogranoiczają liczebnośc owadów i powodują zanik na polach uprawnych, a często na miedzach chwastów polnych, których nasionami zywią się wróble. Wybicie owadów i chwastó skazuje wróble na głód, spadek upraw zbóż, których ziarniaki jedzą również powoduje głód. Głodne wróble podatne są na choroby. Często wróble muszą konkurować z innymi ptakami np. gołębiami, jest też narażony na drapieżniki: jastrzębie, koty, krogulce, puszczyki. Ocieplanie budynków i nowoczesne budownictwo powodują brak miejsc do gniazdowania, podobnie wycinanie starych drzew dziuplastych, wycinanie drzew i krzewów też ogranicza dostęp pokarmu dla wróbli. Dawniej przy drogach, na miedzach, podwórkach i nieużytkach oraz przy rzekach rosły drzewa i krzewa, niektóre rosły dopóki się nie przewróciły, dzisiaj wycina się drzewa pod tereny budowlane, przy drogach i przy rzekach również. Ogranicza to ilośc dostępnych nasion i miejsc do gniazdowania. Niewyrzucanie żywności, tak jak robiono to dawniej lub zaopakowywanie jej w worki przed wyrzuceniem sprawia, że wróble nie moga nic uczknąć. Wróble uznawane były jako szkodniki upraw, więc ludzie je tępili. W Chinach w latach 50. płoszono wróble, które nie mogą zbyt długo latać i padły z wycieńczenia, u nas powszechne były strachy na wróble. Także rezygnacja z azbestowych dachów-azbest izoluje ciepło na rzecz blaszanych-dobrze przewodzą ciepło, szybko się nagrzewają powoduje przegrzanie gniazd i gotowanie się jaj oraz piskląt. Dlatego populacja wróbla spada, dlatego został objęty ścisłą ochroną gatunkową, od lat 80-spadek transportu konnego, ferm drobiowych, zmiany w budownictwie populacja wróbla spadła o połowę. Uratuje go nie tylko zakaz straszenia i polowania, ale też zapewnienie mu odpowiednich warunków: ochrona drzew i krzewów, nie wycinanie wszystkiego, pozostawienie terenów zadrzewionych i krzewiastych-pokarm i miejsca do gniazdowania, drewniane dachy, budki lęgowe, dokarmianie w zimie-w sklepach zoologicznych można kupić specjalne mieszanki dla wróbli, sikorek itd. Ochrona terenów zielonych tak w mieście jak i na wsi, zeby było duże nieużytków z drzewami, krzewami i chwastami. Rezygnacja z oprysków, które niszczą i chwasty i owady, tradycyjne budownictwo, budowanie specjalnych miejsc na zimę, gdzie wróble mają ciepło i bezpiecznie.

sie 31 2021

Wybrane zioła nasercowe


Komentarze (0)

Choroby serca to jedne z najpowszechniejszych chorób obecnych czasów, są zioła, które mogą pomóc.

Naparstnica wełnista z Basenu Morza Śródziemnego ma ok. 40 glikozydów nasercowych, zwiększających kurczliwość mięśnia sercowego i wydajność serca, leczą niewydolność krążenia pochodzenia sercowego, działania niepożądane są u ludzi starszych z niewydolnością nerek i u ludzi z niedoborem potasu, przedawkowanie powoduje utratę przytomności, wymioty, biegunkę, zaburzenia krążenia, leki z naparstnicy stosuje się w niewydolności krążenia, częstoskurczu regularnym i całkowitym, zapaleniu mięśnia sercowego, zawałach, nadciśnieniu, migotaniu przedsionków, ponadkomorowym napadowym, migotaniu serca, w szybkim rytmie komór i pomagają przy niewydolności wątroby, leki na bazie naparstnicy można brać tylko pod kontrolą lekarza, surowiec to liście, z których pozyskuje się glikozydy

Naparstnica purpurowa, u nas chroniona, surowiec, czyli liście, pozyskuje się z upraw, podczas suszenia glikozydy się rozpadają, więc laboratoryjnie pozyskuje się leki, leczy niewydolność krążenia spowodowaną niewydolnością mięśnia sercowego, stosowanie i skutki uboczne jak w przypadku wełnistej

Głogi jednoszyjkowy i dwuszyjkowy, surowce to kwiaty z pobliskimi liśćmi i owoce, głóg tonizuje mięsień sercowy, zwiększa siłę jego skurczu, zmniejsza jego częstotliwość, preparaty z głogu podaje się równocześnie z glikozydami nasercowymi, by uregulować pracę serca, ponadto głóg zmniejsza skurcze mięśni gładkich naczyń krwionośnych, jelit, dróg moczowych i macicy, rozkurcza naczynia wieńcowe, pomaga w chorobie wieńcowej, poprawia krążenie w mózgu, działa łagodnie i długotrwale, głóg leczy choroby serca, osłabienie mięśnia sercowego, zespół naczyniowy, pomaga przy problemach z sercem związanych z menopauzą, leczy zapalenie mięśnia sercowego, łagodzi niewydolność serca, nadciśnienie i niewydolność naczyń wieńcowych z niedomykalnością zastawek, zaburzenia ciśnienia, stwardnienie mózgowe, zaburzenia krążenia mózgowego, nie ma działań ubocznych, leczy osłabienie serca i problemy z sercem związane z wiekiem

30-40 kropli wyciągu alkoholowego z głogu w kieliszku wody pijemy 2-4 razy dziennie między posiłkami lub 20-50 kropli nalewki w kieliszku wody 2-5 razy dziennie,

Odwar z głogu, łyżeczkę kwiatów zalewamy pół szklanki wody w temperaturze pokojowej, mieszamy, ogrzewamy pod przykryciem 30 minut, pijemy szklankę 2 razy dziennie, owoce głogu są jadalne po przetworzeniu, owoce głogu dodaje się do marmolad, dżemów, wina, wódki, kisieli, galaretek, herbatek, głóg pomaga w chorobach serca, miażdżycy, nadciśnieniu, nadpobudliwości nerwowej, reumatyzmie, nalewka pomaga w dusznicy bolesnej, głóg nie uszkadza naczyń z miażdżycą, działa moczopędnie, obniża ciśnienie krwi, uspokaja, owoce 2 razy słabiej obniżają ciśnienie i rozkurczają naczynia, ale tak samo tonizują serce, są apteczne leki na bazie głogu

Barwinek pospolity, ziele obniża ciśnienie, rozkurcza naczynia obwodowe i w mózgu, poprawia ukrwienie mózgu, poprawia stan naczyń z miażdżycą, pomaga ludziom ze skłonnością do zakrzepów, przedawkowanie to ból żylaków, hemoroidów, brak apetytu

Jemioła, surowiec to całe ziele, które poprawia pracę serca, obniża jego aktywność, 20-40 kropli wyciągu alkoholowego w kieliszku wody 2-3 razy dziennie między posiłkami, jemioła rozszerza naczynia krwionośne, obniża ciśnienie, działa przeciwskurczowo, nasercowo, przeciwkrwotocznie, leczy nadciśnienie, częstoskurcz, miażdżycę, zawroty głowy, uderzenia krwi do głowy, pomaga przy długich i obfitych miesiączkach, nasiadówki i kąpiele leczą choroby kobiece,

odwar 2 łyżki stołowe zalewamy dwoma szklankami wody w temperaturze pokojowej, ogrzewamy pod przykryciem przez pół godziny bez wrzenia, cedzimy, pijemy 3 razy dziennie po 1/4 szklanki odwaru

wino, 40 g świeżych liści zalewamy 1 litrem białego słodkiego wina, pozostawiamy na 10 dni, pijemy po pół szklanki 2 razy dziennie przed jedzeniem przez 15 dni

Żarnowiec miotlasty, ziele zmniejsza częstotliwość skurczu serca, zwiększa dobowe wydalanie moczu, dostępny w postaci leków aptecznych, skutki uboczne to poty, zaburzenia widzenia bradykardia

Nostrzyk żółty obniża krzepliwość krwi, poprawia przepływ krwi, uspakaja, poprawia trawienie, zewnętrznie goi rany, zapalenie skóry, ropnie, czyraki, wrzodziejące żylaki, zastój limfy, można przemywać powieki i spojówki, wewnętrznie stosowany w lekach, zewnętrznie jako

-napar,1 łyżka ziela na szklankę wody, parzymy do naciągnięcia do okładów i przemywań, -

odwar, pół szklanki ziela nostrzyka zalewamy szklanką wody w temperaturze pokojowej, ogrzewamy bez wrzenia mieszając przez pół godziny, do okładów, przymoczek i przemywań,

-kataplazm, 2 łyżki ziela zalewamy 0,5-1 szklanką wrzątku, rozparzone ziele owijamy na płótnie, zawijamy, robimy okłady pod ceratką, dajemy na chore miejsca, ponadto nostrzyk to składnik kosmetyków, dodaje się go do serów i tytoniu, zbierając nostrzyk ścinamy wierzchołki w miejscu rozgałęzienia, suszymy w cieniu, po wysuszeniu przeciskamy przez sito

Konwalia majowa surowiec to liście i kwiatostany, zwalniają tętno, regulują czynność serca, wahania ciśnienia, są słabo moczopędne, zbieramy z upraw w czasie kwitnienia, od razu suszymy rozłożone cienką warstwą, surowiec przechowujemy przez rok, konwalia leczy nerwice sercowo-naczyniowe, niewydolność krążenia, pobudza czynność serca, stosuje się po konsultacji z lekarzem