Informacija

10.3: rezultatai – biologija

10.3: rezultatai – biologija


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.

Kaktos kultūros

1. Iš savo stendo apžiūrėkite 2 kaktos kultūros plokšteles. Ar stebite skirtingus kolonijų tipus?

2. Pasirinkite vieną koloniją (jei įmanoma, gerai izoliuotą koloniją) subkultūrai iš vienos iš dviejų lėkštelių, užkrėstų jūsų stende. Kokios yra šios konkrečios kolonijos ypatybės (spalvos, aukštis, pakraščiai ir kt.)?

3. Naudodami pasirinktos kolonijos bakterijas, ant antrosios TSA plokštelės nubrėžkite atskiras kolonijas. (Jei reikia peržiūrėti šią procedūrą, žr. 2 laboratoriją.)

4. Lėkštelę inkubuokite iki kitos savaitės (12 laboratorija). Kodėl, jūsų nuomone, svarbu šią koloniją išnaikinti antrą kartą prieš identifikuojant?

Kodėl, jūsų nuomone, svarbu šią koloniją išnaikinti antrą kartą prieš identifikuojant?


Itin greitas ir atmintį taupantis trumpų DNR sekų derinimas su žmogaus genomu

„Bowtie“ yra itin greita, atmintį taupanti derinimo programa, skirta trumpoms DNR sekoms suderinti su dideliais genomais. Žmogaus genomui Burrows-Wheeler indeksavimas leidžia Bowtie suderinti daugiau nei 25 milijonus skaitymų per CPU valandą su maždaug 1,3 gigabaito atminties plotu. „Bowtie“ išplečia ankstesnius „Burrows-Wheeler“ metodus naujuoju kokybės atkūrimo algoritmu, leidžiančiu neatitikimus. Keli procesoriaus branduoliai gali būti naudojami vienu metu, kad būtų pasiektas dar didesnis lygiavimo greitis. Bowtie yra atvirojo kodo http://bowtie.cbcb.umd.edu.


Rūgščių lietaus poveikis

Rūgštus lietus sukelia rūgštėjimas ežerų ir upelių ir prisideda prie medžių, esančių aukštai aukštyje (pavyzdžiui, raudonųjų eglių aukščiau 2000 pėdų) ir daugelio jautrių miško dirvožemių, pažeidimo. Be to, rūgštūs lietūs pagreitina statybinių medžiagų ir dažų irimą, įskaitant nepakeičiamus pastatus, statulas ir skulptūras, kurios yra mūsų tautos kultūros paveldo dalis. Prieš krintant į žemę, sieros dioksidas (SO2) ir azoto oksidas (NOx) dujos ir jų kietųjų dalelių dariniai – sulfatai ir nitratai – blogina matomumą ir kenkia visuomenės sveikatai.

Ekologinis rūgštaus lietaus poveikis aiškiausiai pastebimas vandens arba vandens aplinkoje, pavyzdžiui, upeliuose, ežeruose ir pelkėse. Daugumos ežerų ir upelių pH yra nuo 6 iki 8, nors kai kurie ežerai yra natūraliai rūgštūs net ir be rūgštaus lietaus poveikio. Rūgštūs lietūs pirmiausia paveikia jautrius vandens telkinius, esančius baseinuose, kurių dirvožemio gebėjimas neutralizuoti rūgštinius junginius yra ribotas (vadinamas „buferine talpa“). Ežerai ir upeliai rūgštėja (t. y. sumažėja pH vertė), kai pats vanduo ir jį supantis dirvožemis negali pakankamai apsaugoti nuo rūgštaus lietaus, kad jį neutralizuotų. Vietose, kuriose buferinis pajėgumas yra mažas, rūgštus lietus iš dirvožemio išskiria aliuminį į ežerus ir upelius, aliuminis yra labai toksiškas daugeliui vandens organizmų rūšių. Rūgštus lietus sukelia lėtesnį jų augimą, sužalojimą ar mirtį miškai. Žinoma, rūgštus lietus nėra vienintelė tokių sąlygų priežastis. Kiti veiksniai prisideda prie bendro streso šiose srityse, įskaitant oro teršalus, vabzdžius, ligas, sausrą ar labai šaltą orą. Daugeliu atvejų rūgštaus lietaus poveikis medžiams atsiranda dėl bendro rūgštinio lietaus ir šių kitų aplinkos veiksnių poveikio.

2 pav. Rūgščių lietų pažeistas gargas.

Rūgštus lietus ir sausas rūgščių dalelių nusėdimas prisideda prie korozijos metalai (pvz., bronzos) ir dažų bei akmens (pvz., marmuro ir kalkakmenio) gedimo. Šie poveikiai žymiai sumažina pastatų, tiltų, kultūros objektų (pavyzdžiui, statulos, paminklai ir antkapiai) ir automobilių visuomeninę vertę (2 pav.).

Sulfatai ir nitratai, susidarantys atmosferoje iš sieros dioksido (SO2) ir azoto oksidai (NOx) emisijos prisideda prie regėjimo sutrikimas, tai reiškia, kad negalime matyti tiek toli, tiek aiškiai per orą. Teršalai, sukeliantys rūgštų lietų – sieros dioksidas (SO2) ir azoto oksidai (NOx) – žala žmogaus sveikata. Šios dujos sąveikauja atmosferoje ir sudaro smulkias sulfato ir nitratų daleles, kurias vėjai gali pernešti dideliais atstumais ir įkvėpti giliai į žmonių plaučius. Smulkios dalelės taip pat gali prasiskverbti į patalpas. Daugelis mokslinių tyrimų nustatė ryšį tarp padidėjusio smulkiųjų dalelių kiekio ir padidėjusio susirgimų bei ankstyvos mirties nuo širdies ir plaučių sutrikimų, tokių kaip astma ir bronchitas.

Priskyrimas

Kamala Doršner aplinkos mokslų pagrindai yra licencijuoti pagal CC BY 4.0. Iš originalo modifikavo Matthew R. Fisher.


10.3 – Poligeninis paveldėjimas

Fenotipinių charakterių (tokių kaip ūgis, žmonių akių spalva) paveldėjimas, kurį lemia kolektyvinis kelių genų poveikis. Viena savybė, kurią valdo du ar daugiau genų.

10.3.2 – Paaiškinkite, kad poligeninis paveldėjimas gali prisidėti prie nuolatinio kitimo naudojant du pavyzdžius, vienas iš kurių turi būti žmogaus odos spalvos

Kadangi vienai charakteristikai įtakos gali turėti daugiau nei vienas genas, ji gali nuolat keistis populiacijoje. Šie genai bendrai vadinami poligenai. Kiekvienas poligeninio pobūdžio alelis dažnai prisideda prie bendro fenotipo tik nedidelę dalį, todėl sunku ištirti atskirus alelius. Fenotipinė variacija yra genotipinės variacijos ir aplinkos kitimo rezultatas. Aplinkos poveikis išlygina genotipinę variaciją, suteikdamas nuolatines pasiskirstymo kreives.

Odos spalvą iš tikrųjų lemia daugiau nei du genai. Tačiau šis pavyzdys rodo tik du. Jai atstovauja devyni galimi genotipai, kurie sudaro penkis fenotipus. Yra du genai, kurių kiekvienas turi du alelius, kurie kontroliuoja melanino kiekį

Yra du genai, kurių kiekvienas turi du alelius, kurie kontroliuoja melanino A kiekį ir B kodą, kad pridėtų melaniną

A ir B kodai, skirti pridėti melanino a ir b kodai, kad melaninas nepridėtas

a ir b kodai, kuriuose nėra pridėto melanino

Pagaminto pigmento kiekis yra tiesiogiai proporcingas bet kurio geno dominuojančių alelių skaičiui. Jei nėra dominuojančių alelių, atsiranda albinosas.

Tačiau fenotipui įtakos turi ir aplinkos veiksniai. Odos spalvos atveju saulės spindulių poveikis šiek tiek pakeis odoje gaminamo melanino kiekį. Tai išlygina odos spalvos pasiskirstymą į vieną ištisinę kreivę.

Kikiliai valgo sėklas, sulaužydami jas snapais. Kikilio snapo gylį čia valdo daugybė genų, žiūrime tik į du: A ir B kodai, kuriuos reikia pridėti.

A ir B kodai gyliui pridėti
a ir b kodai, kad nėra papildomo gylio.

Heterozigotinis kryžius: AaBb x AaBb

Tamsesnė oranžinė spalva rodo didesnį snapo gylį. Tai sudarys panašų odos spalvos pasiskirstymą, kaip parodyta aukščiau. Dar kartą aplinkos veiksniai išlygins pasiskirstymą.


Turinio peržiūra

Šiame pavyzdyje dvi stulpeliai nurodo tikrąją tiriamųjų, sergančių ar nesergančių, būklę. Eilutėse nurodomi testo rezultatai – teigiami arba neigiami.

A ląstelėje yra tikri teigiami asmenys, tiriamieji, sergantys liga, ir teigiami testo rezultatai. D ląstelių tiriamieji neserga šia liga ir testas sutinka.

Gero testo B ir C ląstelėse bus minimalus skaičius. B ląstelė identifikuoja asmenis, nesergančius ligos, bet kuriems testas rodo „ligą“. Tai klaidingi teigiami rezultatai. C ląstelė turi klaidingus neigiamus rezultatus.

Jei šie rezultatai gauti iš populiacijos tyrimo, paplitimas gali būti apskaičiuojamas taip:

Ligos paplitimas = (dfrac<>>>< ekstas> imes 100)

Tyrimui naudojama populiacija turi įtakos paplitimo skaičiavimui.

Jautrumas yra tikimybė, kad testas parodys „ligą“ tarp sergančiųjų:

Jautrumas: A/(A+C) × 100

Specifiškumas yra nesergančiųjų, kurių tyrimo rezultatas bus neigiamas, dalis:

Specifiškumas: D/(D+B) × 100

Jautrumas ir specifiškumas yra testo charakteristikos. Gyventojų skaičius rezultatams įtakos neturi.

Gydytojui ir pacientui kyla skirtingas klausimas: kokia tikimybė, kad žmogus, kurio testas teigiamas, tikrai serga šia liga? Jei subjektas yra pirmoje lentelės eilutėje, kokia tikimybė būti A langelyje, palyginti su langeliu B? Gydytojas apskaičiuoja visoje eilutėje taip:

Teigiama nuspėjama reikšmė: A/(A+B) × 100

Neigiama nuspėjama reikšmė: D/(D+C) × 100

Teigiamos ir neigiamos prognozės reikšmės priklauso nuo paplitimo ligų populiacijoje, kuri yra tiriama. Jei atliekame tyrimą didelio paplitimo aplinkoje, labiau tikėtina, kad asmenys, kurių testas teigiamas, tikrai serga liga, nei tuo atveju, jei tyrimas atliekamas mažo paplitimo populiacijoje.

Pažiūrėkime, kaip tai pavyks su kai kuriais skaičiais.

1 hipotetinis pavyzdys – A atrankos testas

100 žmonių yra ištirti dėl ligų. Šia liga serga 15 žmonių, neserga 85 žmonės. Taigi paplitimas yra 15%:

Jautrumas yra du trečdaliai, todėl testas gali aptikti du trečdalius sergančių žmonių. Testas praleidžia trečdalį sergančių žmonių.

Testo specifiškumas yra 53%. Kitaip tariant, 45 asmenys iš 85 neigiamų rezultatų yra tikrai neigiami, o 40 asmenų yra teigiami dėl ligos, kuria neserga.

Šio testo ypatybės yra jautrumas ir specifiškumas. Tačiau gydytojui svarbus faktas yra tai, kad tarp žmonių, kurių testas yra teigiamas, tik 20% iš tikrųjų serga šia liga.

Tų, kurių testas neigiamas, 90% šia liga neserga.

Dabar pakeiskime paplitimą.

2 hipotetinis pavyzdys – padidėjęs paplitimas, tas pats testas

Šį kartą mes naudojame tą patį testą, tačiau kitoje populiacijoje ligos paplitimas yra 30%.

  • Ligos paplitimas:
  • (dfrac<>>>< ekstas> imes 100)
    30/100 × 100 = 30%

Išlaikome tą patį jautrumą ir specifiškumą, nes tai būdinga šiam testui.

  • Jautrumas:
    A/(A + C) × 100
    20/30 × 100 = 67%
  • Specifiškumas:
    D/(D + B) × 100
    37/70 × 100 = 53%

Dabar apskaičiuokime numatomas vertes:

  • Teigiama nuspėjamoji vertė:
    A/(A + B) × 100
    20/53 × 100 = 38%
  • Neigiama nuspėjama vertė:
    D/(D + C) × 100
    37/47 × 100 = 79%

Naudojant tą patį testą didesnio paplitimo populiacijoje, padidėja teigiama nuspėjamoji vertė. Ir atvirkščiai, padidėjęs paplitimas sumažina neigiamą nuspėjamąją vertę. Atsižvelgdami į numatomas diagnostinių ar atrankinių testų vertes, atpažinkite ligos paplitimo įtaką. Toliau pateiktame paveikslėlyje pavaizduotas ryšys tarp ligos paplitimo ir nuspėjamosios vertės atliekant 95 % jautrumą ir 95 % specifiškumą:

Ryšys tarp ligos paplitimo ir nuspėjamosios vertės atliekant 95 % jautrumą ir 85 % specifiškumą.
(Iš Mausner JS, Kramer S: Mausner and Bahn Epidemiology: An Introductory Text. Philadelphia, WB Saunders, 1985, p. 221.)

Pabandyk tai!

Klaidingų teigiamų rezultatų sumažinimas yra svarbus, kai tolesnio gydymo išlaidos ar rizika yra didelė, o pati liga nekelia pavojaus gyvybei. Senyvo amžiaus vyrų prostatos vėžys yra vienas iš pavyzdžių, akušeriai turi atsižvelgti į galimą klaidingai teigiamo motinos serumo AFP tyrimo (toliau gali būti atliekama amniocentezė, ultragarsinis tyrimas ir sustiprintas vaisiaus stebėjimas, taip pat sukelti nerimą tėvams ir ženklinti) žalą. negimusiam vaikui), prieš galimą naudą.

Pabandyk tai!

Nenorime daug klaidingai neigiamų, jei liga dažnai būna besimptomė ir

  1. yra rimta, greitai progresuoja ir gali būti veiksmingiau gydoma ankstyvose stadijose ARBA
  2. lengvai plinta nuo vieno žmogaus kitam

Kas yra geras testas populiacijoje? Tiesą sakant, visi testai turi privalumų ir trūkumų, todėl nė vienas testas nėra tobulas. Atliekant ligų patikrą ir ankstyvą nustatymą, nemokamų pietų nėra.


10.3 Kaip veikia seksualinė atranka?

Seksualinė atranka, procesas, kurio metu asmenys konkuruoja dėl partnerių, pirmiausia būna dviejų formų: interseksualinė atranka ir intraseksualinė atranka. Interseksualinė atranka, dažnai vadinama mate pasirinkimase, apima vienos lyties asmenis, kurie renkasi iš priešingos lyties atstovų pagal tam tikrų bruožų, kuriuos tie asmenys turi patrauklumą. Intraseksualinė atranka, dar vadinama draugų varžybos, apima vieną lytį, kuri konkuruoja su tos pačios lyties atstovais dėl patekimo į draugus.

Paprastai partnerius renkasi ta lytis, kuri daugiau investuoja į lytinių ląstelių gamybą prieš poravimąsi. Ir atvirkščiai, pasirenkama ta lytis, kuri kovoja su tos pačios lyties atstovais dėl patekimo į draugus ir tradiciškai mažiau investuoja į lytinių ląstelių gamybą. Daugelio rūšių patelės gamina tik kelis didelius ir brangius kiaušinėlius, o patinai daug mažų ir pigesnių spermatozoidų. Dėl šio lytinių ląstelių gamybos ir investicijų skirtumo, žinoma kaip anizogamija, patelės paprastai yra išrankios lyties atstovai, o patinai paprastai konkuruoja su kitais patinais dėl patekimo prie patelių.

10.3 pav Atkreipkite dėmesį į skirtumą tarp žmogaus kiaušinėlio ir žmogaus spermos dydžio. Lytinių ląstelių dydžio ir skaičiaus skirtumas gali paaiškinti, kodėl patelės renkasi, su kuriais patinais poruotis. Tai vadinama anizogamija.

Paprastai vyrams neįprasta būti išrankiems savo partneriams. Tam yra daug priežasčių. Gametų gamyba ir investicijos yra viena iš priežasčių. Kita priežastis, kodėl moterys paprastai yra išranki lytis, yra susijusi su investicijomis į palikuonių priežiūrą, žinoma kaip tėvų priežiūra. Pavyzdžiui, po lytinio dauginimosi ir apvaisinimo dauguma žinduolių vystosi savo motinų kūne. Daugumos žinduolių besivystantys palikuonys maistą ir deguonį gauna iš savo motinų kraujo per kempinę organą, vadinamą placenta. Netgi žvėriški palikuonys, nors gimę nėra visiškai išsivystę, motinos dažniausiai nešiojasi maišelyje, kol jie gali vaikščioti patys. Įtariu, kad čia pastebėjote dėsningumą – motinos paprastai investuoja daugiau nei tėčiai, kai reikia rūpintis besivystančiais palikuonimis. Tai dar viena pagrindinė priežastis, kodėl moterys yra išrankios savo partneriams.

Tačiau kai kurių gyvūnų patinai labai rūpinasi savo palikuonimis. Pavyzdžiui, imperatoriškuose pingvinuose kiekviena patelė išaugina po vieną kiaušinį. Tada ji perduoda kiaušinį savo partneriui ir palieka žiemoti atvirame vandenyne ieškodama maisto ir kitų išteklių. Per Antarkties žiemą, kuri trunka apie keturis mėnesius, imperatoriškųjų pingvinų patinai būriuojasi į grupes, saugodami savo kiaušinėlius ir šildydami juos. Ekstremalus pavyzdys yra jūrų arkliukai, tarp kurių patinai pastoja ir vystymosi metu išnešioja palikuonis, o po to atsiveda jūrų arkliukų jauniklius.

Dėl to, kad patinai daug laiko ir energijos skiria savo palikuonių priežiūrai vystymosi metu, kai kurių rūšių gyvūnai keičiasi išrankios lyties atžvilgiu. Pavyzdžiui, daugelio nuodingųjų smiginių varlių patinai yra vieninteliai tėvų globos besivystantiems palikuonims. Taigi varlių patelės kovos viena su kita, kai yra šaukiančių patinų, o kai kurios buvo pastebėtos, kad lauke susidoroja su vienu dainuojančiu patinu.

Istoriškai daugelis seksualinės atrankos tyrimų buvo sutelkti į tai, kas vyksta tarp patinų ir patelių prieš poravimąsi. Pavyzdžiui, daug darbo buvo skirta suprasti, kaip patinai signalizuoja, kad pritrauktų pateles ir ko patelės ieško potencialiuose partneriuose. Tačiau svarbu pažymėti, kad seksualinė atranka gali vykti prieš ir po patelės ir patino poros. Prieš poravimąsi individai praneš apie savo kokybę potencialiems draugams. Po poravimosi asmenys gali pakreipti tėvystę savo naudai įvairiais procesais, įskaitant paslaptingą patelės pasirinkimą ir spermos konkurenciją, kurią aptarsime vėliau šiame skyriuje.


Kerscher O, Felberbaum R, Hochstrasser M: Baltymų modifikavimas ubikvitinu ir į ubikvitiną panašiais baltymais. Annu Rev Cell Dev Biol. 2006, 22: 159-180.

Pickart CM, Eddins MJ: Ubiquitin: struktūros, funkcijos, mechanizmai. Biochim Biophys Acta. 2004, 1695: 55-72.

Palancade B, Doye V: fermentų sumoilinimas ir desumoilinimas branduolinėse porose: jų netikėtų pareigų pagrindas? Trends Cell Biol. 2008, 18: 174-183.

Seeler JS, Dejean A: Branduolinės ir neaiškios SUMO funkcijos. Nat Rev Mol Cell Biol. 2003, 4: 690-699.

Wilson VG, Heaton PR: Ubikvitino proteolitinė sistema: dėmesys SUMO. Proteomikos ekspertas. 2008, 5: 121-135.

Ohsumi Y: Molekulinis autofagijos mechanizmas mielėse, Saccharomyces cerevisiae. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 1999, 354: 1577-1580. diskusija 1580-1581.

Hershko A, Ciechanover A: Ubikvitino sistema. Annu Rev Biochem. 1998, 67: 425-479.

Hochstrasser M: Ubikvitino tipo baltymų konjugacijos sistemų evoliucija ir funkcija. Nat Cell Biol. 2000, 2: E153-157.

Aravind L, Koonin EV: U dėžutė yra modifikuotas RING pirštas – įprastas visur esantis dalykas. Curr Biol. 2000, 10: R132-134.

Ohi MD, Kooi Vander CW, Rosenberg JA, Chazin WJ, Gould KL: Struktūrinės įžvalgos apie U-box, domeną, susijusį su daugialypės terpės ubikvitinimu. Nat Struct Biol. 2003, 10: 250-255.

Hurley JH, Lee S, Prag G: Ubikvitiną surišantys domenai. Biochem J. 2006, 399: 361-372.

Nijman SM, Luna-Vargas MP, Velds A, Brummelkamp TR, Dirac AM, Sixma TK, Bernards R: Genominis ir funkcinis deubiquitinuojančių fermentų inventorius. Ląstelė. 2005, 123: 773-786.

Iyer LM, Burroughs AM, Aravind L: Prokariotiniai ubikvitino signalizacijos sistemos pirmtakai ir ankstyva į ubikvitiną panašių beta sugriebimo domenų raida. Genome Biol. 2006, 7: R60-

Iyer LM, Koonin EV, Aravind L: Naujos prognozuojamos peptidazės, galinčios turėti įtakos ubikvitino signalizacijos kelyje. Ląstelių ciklas. 2004, 3: 1440-1450.

Gavin AC, Aloy P, Grandi P, Krause R, Boesche M, Marzioch M, Rau C, Jensen LJ, Bastuck S, Dümpelfeld B, Edelmann A, Heurtier MA, Hoffman V, Hoefert C, Klein K, Hudak M, Michon AM , Schelder M, Schirle M, Remor M, Rudi T, Hooper S, Bauer A, Bouwmeester T, Casari G, Drewes G, Neubauer G, Rick JM, Kuster B, Bork P ir kt.: Proteome tyrimas atskleidžia mielių moduliškumą ląstelių mašina. Gamta. 2006, 440: 631-636.

Gavin AC, Bösche M, Krause R, Grandi P, Marzioch M, Bauer A, Schultz J, Rick JM, Michon AM, Cruciat CM, Remor M, Höfert C, Schelder M, Brajenovic M, Ruffner H, Merino A, Klein K , Hudak M, Dickson D, Rudi T, Gnau V, Bauch A, Bastuck S, Huhse B, Leutwein C, Heurtier MA, Copley RR, Edelmann A, Querfurth E, Rybin V ir kt.: Funkcinis mielių proteomo organizavimas pagal sisteminė baltymų kompleksų analizė. Gamta. 2002, 415: 141-147.

Ito T, Chiba T, Ozawa R, Yoshida M, Hattori M, Sakaki Y: išsami dviejų hibridų analizė, skirta ištirti mielių baltymų sąveiką. Proc Natl Acad Sci USA. 2001, 98: 4569-4574.

Krogan NJ, Cagney G, Yu H, Zhong G, Guo X, Ignatchenko A, Li J, Pu S, Datta N, Tikuisis AP, Punna T, Peregrín-Alvarez JM, Shales M, Zhang X, Davey M, Robinson MD, Paccanaro A, Bray JE, Sheung A, Beattie B, Richards DP, Canadien V, Lalev A, Mena F, Wong P, Starostine A, Canete MM, Vlasblom J, Wu S, Orsi C ir kt.: Pasaulinis baltymų kompleksų kraštovaizdis mielėse Saccharomyces cerevisiae. Gamta. 2006, 440: 637-643.

Hitchcock AL, Auld K, Gygi SP, Silver PA: Su membrana susijusių baltymų pogrupis yra visur randamas reaguojant į mutacijas endoplazminio tinklo skilimo mechanizmuose. Proc Natl Acad Sci USA. 2003, 100: 12735-12740.

Meras T, Graumann J, Bryan J, MacCoss MJ, Deshaies RJ: Kiekybinis visur esančių baltymų profiliavimas atskleidžia proteasomų substratus ir substrato repertuarą, kurį veikia Rpn10 receptorių kelias. Mol ląstelių proteomika. 2007, 6: 1885-1895.

Meras T, Lipfordas JR, Graumannas J, Smithas GT, Deshaies RJ: poliubikvitino konjugatų analizė atskleidžia, kad Rpn10 substrato receptorius prisideda prie daugelio proteasomų taikinių apyvartos. Mol ląstelių proteomika. 2005, 4: 741-751.

Peng J, Schwartz D, Elias JE, Thoreen CC, Cheng D, Marsischky G, Roelofs J, Finley D, Gygi SP: proteomikos požiūris į baltymų ubikvitinacijos supratimą. Nat Biotechnol. 2003, 21: 921-926.

Tagwerker C, Flick K, Cui M, Guerrero C, Dou Y, Auer B, Baldi P, Huang L, Kaiser P: tandeminė giminingumo žyma, skirta dviejų etapų valymui visiškai denatūruojančiomis sąlygomis: taikymas ubikvitino profiliavimui ir baltymų komplekso identifikavimui kartu su in vivo kryžminis susiejimas. Mol ląstelių proteomika. 2006, 5: 737-748.

Denison C, Rudner AD, Gerber SA, Bakalarski CE, Moazed D, Gygi SP: proteominė strategija, skirta gauti įžvalgų apie baltymų sumoilinimą mielėse. Mol ląstelių proteomika. 2005, 4: 246-254.

Panse VG, Hardeland U, Werner T, Kuster B, Hurt E: Proteomo pločio metodas identifikuoja sumoilintus substrato baltymus mielėse. J Biol Chem. 2004, 279: 41346-41351.

Wohlschlegel JA, Johnson ES, Reed SI, Yates JR: Pasaulinė baltymų sumoilinimo analizė Saccharomyces cerevisiae. J Biol Chem. 2004, 279: 45662-45668.

Wykoff DD, O'Shea EK: Sumoilintų baltymų identifikavimas sistemingai imunoprecipituojant augančių mielių proteomą. Mol ląstelių proteomika. 2005, 4: 73-83.

Zhou W, Ryan JJ, Zhou H: Pasaulinė sumoilintų baltymų analizė Saccharomyces cerevisiae. Baltymų sumoilinimo indukcija ląstelių įtempiais. J Biol Chem. 2004, 279: 32262-32268.

Belle A, Tanay A, Bitincka L, Shamir R, O'Shea EK: Baltymų pusinės eliminacijos periodo kiekybinis įvertinimas augančių mielių proteome. Proc Natl Acad Sci USA. 2006, 103: 13004-13009.

Ghaemmaghami S, Huh WK, Bower K, Howson RW, Belle A, Dephoure N, O'Shea EK, Weissman JS: Visuotinė baltymų ekspresijos analizė mielėse. Gamta. 2003, 425: 737-741.

Newman JR, Ghaemmaghami S, Ihmels J, Breslow DK, Noble M, DeRisi JL, Weissman JS: vienos ląstelės proteominė analizė S. cerevisiae atskleidžia biologinio triukšmo architektūrą. Gamta. 2006, 441: 840-846.

Huh WK, Falvo JV, Gerke LC, Carroll AS, Howson RW, Weissman JS, O'Shea EK: pasaulinė baltymų lokalizacijos pumpurinėse mielėse analizė. Gamta. 2003, 425: 686-691.

Lu JY, Lin YY, Qian J, Tao SC, Zhu J, Pickart C, Zhu H: Funkcinis HECT ubikvitino E3 ligazės išskyrimas. Mol ląstelių proteomika. 2008, 7: 35-45.

Balaji S, Babu MM, Iyer LM, Luscombe NM, Aravind L: Išsami kombinatorinio reguliavimo analizė naudojant mielių transkripcijos reguliavimo tinklą. J Mol Biol. 2006, 360: 213-227.

Luscombe NM, Babu MM, Yu H, Snyder M, Teichmann SA, Gerstein M: Genominė reguliavimo tinklo dinamikos analizė atskleidžia didelius topologinius pokyčius. Gamta. 2004, 431: 308-312.

Yu H, Braun P, Yildirim MA, Lemmens I, Venkatesan K, Sahalie J, Hirozane-Kishikawa T, Gebreab F, Li N, Simonis N, Hao T, Rual JF, Dricot A, Vazquez A, Murray RR, Simon C, Tardivo L, Tam S, Svrzikapa N, Fan C, de Smet AS, Motyl A, Hudson ME, Park J, Xin X, Cusick ME, Moore T, Boone C, Snyder M, Roth FP ir kt.: aukštos kokybės dvejetainis failas mielių sąveikos tinklo baltymų sąveikos žemėlapis. Mokslas. 2008, 322: 104-110.

Woudstra EC, Gilbert C, Fellows J, Jansen L, Brouwer J, Erdjument-Bromage H, Tempst P, Svejstrup JQ: Rad26-Def1 kompleksas koordinuoja remontą ir RNR pol II proteolizę reaguodamas į DNR pažeidimus. Gamta. 2002, 415: 929-933.

Albert R, Jeong H, Barabasi AL: Sudėtingų tinklų klaidų ir atakų tolerancija. Gamta. 2000, 406: 378-382.

Balaji S, Iyer LM, Aravind L, Babu MM: paslėptos paskirstytos architektūros atskleidimas už be masto transkripcijos reguliavimo tinklų. J Mol Biol. 2006, 360: 204-212.

Giaever G, Chu AM, Ni L, Connelly C, Riles L, Véronneau S, Dow S, Lucau-Danila A, Anderson K, André B, Arkin AP, Astromoff A, El-Bakkoury M, Bangham R, Benito R, Brachat S, Campanaro S, Curtiss M, Davis K, Deutschbauer A, Entian KD, Flaherty P, Foury F, Garfinkel DJ, Gerstein M, Gotte D, Güldener U, Hegemann JH, Hempel S, Herman Z ir kt.: Funkcinis profiliavimas į Saccharomyces cerevisiae genomo. Gamta. 2002, 418: 387-391.

Hillenmeyer ME, Fung E, Wildenhain J, Pierce SE, Hoon S, Lee W, Proctor M, St Onge RP, Tyers M, Koller D, Altman RB, Davis RW, Nislow C, Giaever G: Cheminis mielių genominis portretas: atskleidžiant visų genų fenotipą. Mokslas. 2008, 320: 362-365.

Deveraux Q, Ustrell V, Pickart C, Rechsteiner M: 26S proteazės subvienetas, jungiantis ubikvitino konjugatus. J Biol Chem. 1994, 269: 7059-7061.

Husnjak K, Elsasser S, Zhang N, Chen X, Randles L, Shi Y, Hofmann K, Walters KJ, Finley D, Dikic I: Proteasomos subvienetas Rpn13 yra naujas ubikvitino receptorius. Gamta. 2008, 453: 481-488.

Elsasser S, Chandler-Militello D, Muller B, Hanna J, Finley D: Rad23 ir Rpn10 yra alternatyvūs proteasomos ubikvitino receptoriai. J Biol Chem. 2004, 279: 26817-26822.

Verma R, Oania R, Graumann J, Deshaies RJ: Multiubikvitino grandinės receptoriai apibrėžia substrato selektyvumo sluoksnį ubikvitino-proteasomų sistemoje. Ląstelė. 2004, 118: 99-110.

Elsasser S, Finley D: visur esančių substratų pristatymas į baltymų išskleidimo mašinas. Nat Cell Biol. 2005, 7: 742-749.

Park KC, Woo SK, Yoo YJ, Wyndham AM, Baker RT, Chung CH: UBP6, naujos ubikvitinui būdingos proteazės, gryninimas ir apibūdinimas Saccharomyces cerevisiae. Arch Biochem Biophys. 1997, 347: 78-84.

Niskanen S, Östergård PRJ: Cliquer vartotojo vadovas, 1.0 versija: Techninė ataskaita T48. 2003, Ryšių laboratorija, Helsinkio technologijos universitetas: Espoo, Suomija

Yu H, Paccanaro A, Trifonov V, Gerstein M: Sąveikos prognozavimas baltymų tinkluose užbaigiant defektines klikes. Bioinformatika. 2006, 22: 823-829.

Van Dongen S: grafikų grupavimas naudojant atskirą atjungimo procesą. Siam J matricos analizės programos. 2008, 30: 121-141.

Burroughs AM, Balaji S, Iyer LM, Aravind L: Mažas, bet universalus: nepaprasta funkcinė ir struktūrinė beta sugriebimo raukšlės įvairovė. Biol Direct. 2007, 2:18-

Ponting CP: su endoplazminiu tinkleliu susieto skilimo kelio baltymai: domeno aptikimas ir funkcijos numatymas. Biochem J. 2000, 351: 527-535.

Bottner CA, Schmidt H, Vogel S, Michele M, Kaufer NF: Kelios genetinės ir biocheminės Brr2, Prp8, Prp31, Prp1 ir Prp4 kinazės sąveikos rodo funkciją kontroliuojant splaisoosomų aktyvavimą Schizosaccharomyces pombe. Curr Genet. 2005, 48: 151-161.

Holt LJ, Hutti JE, Cantley LC, Morgan DO: Ime2 fosforilinimo vietų evoliucija Cdk1 substratuose suteikia mechanizmą, leidžiantį apriboti fosfatazės Cdc14 poveikį mejozei. Mol Cell. 2007, 25: 689-702.

Maekawa H, Priest C, Lechner J, Pereira G, Schiebel E: Mielių centrosoma paverčia anafazės veleno padėties informaciją į ląstelės ciklo signalą. J Cell Biol. 2007, 179: 423-436.

Ohya T, Arai H, Kubota Y, Shinagawa H, Hishida T: Į SUMO panašus domeno baltymas Esc2 reikalingas genomo vientisumui ir seserų chromatidų sanglaudai Saccharomyces cerevisiae. Genetika. 2008, 180: 41-50.

Ju D, Xie Y: RPN4 proteasominis skilimas per du skirtingus mechanizmus, priklausomą nuo ubikvitino ir nuo jo nepriklausomą. J Biol Chem. 2004, 279: 23851-23854.

Xie Y, Varshavsky A: RPN4 yra 26S proteasomos ligandas, substratas ir transkripcijos reguliatorius: neigiamo grįžtamojo ryšio grandinė. Proc Natl Acad Sci USA. 2001, 98: 3056-3061.

Ju D, Xu H, Wang X, Xie Y: Ubikvitino sukeltas Rpn4 skilimas yra kontroliuojamas nuo fosforilinimo priklausomu ubikvitilinimo signalu. Biochim Biophys Acta. 2007, 1773: 1672-1680.

Meusser B, Hirsch C, Jarosch E, Sommer T: ERAD: ilgas kelias į sunaikinimą. Nat Cell Biol. 2005, 7: 766-772.

Piper RC, Luzio JP: nuo ubikvitino priklausomas integruotų membraninių baltymų rūšiavimas, skirtas skaidymui lizosomose. Curr Opin Cell Biol. 2007, 19: 459-465.

Palancade B, Liu X, Garcia-Rubio M, Aguilera A, Zhao X, Doye V: Nukleoporinai apsaugo nuo DNR pažeidimų kaupimosi moduliuodami nuo Ulp1 priklausomus sumoilinimo procesus. Mol Biol Cell. 2007, 18: 2912-2923.

Palancade B, Zuccolo M, Loeillet S, Nicolas A, Doye V: Pml39, naujas branduolinės periferijos baltymas, reikalingas netinkamų pasiuntinių ribonukleodalelių branduoliniam sulaikymui. Mol Biol ląstelė. 2005, 16: 5258-5268.

Minty A, Dumont X, Kaghad M, Caput D: kovalentinis p73alfa modifikavimas naudojant SUMO-1. Dviejų hibridų atranka su p73 nustato naujus su SUMO-1 sąveikaujančius baltymus ir SUMO-1 sąveikos motyvą. J Biol Chem. 2000, 275: 36316-36323.

Melese T, Xue Z: Branduolys: organelė, susidariusi kuriant ribosomą. Curr Opin Cell Biol. 1995, 7: 319-324.

Boisvert FM, van Koningsbruggen S, Navascues J, Lamond AI: Daugiafunkcinis branduolys. Nat Rev Mol Cell Biol. 2007, 8: 574-585.

Zhao X, Wu CY, Blobel G: norint išvengti klonų mirtingumo, reikalingas nuo Mlp priklausomas desumoilinimo fermento tvirtinimas ir stabilizavimas. J Cell Biol. 2004, 167: 605-611.

Waples WG, Chahwan C, Ciechonska M, Lavoie BD: BAIMĖS stabdymas: Tof2 skatina dvifazį Cdc14 fosfatazės išsiskyrimą mitozinio išėjimo metu. Mol Biol ląstelė. 2008, 20: 245-255.

Mukhopadhyay D, Riezman H: Nuo proteasomų nepriklausomos ubikvitino funkcijos endocitozėje ir signalizacijoje. Mokslas. 2007, 315: 201-205.

Teo H, Perisic O, Gonzalez B, Williams RL: ESCRT-II, su endosomomis susijęs kompleksas, reikalingas baltymų rūšiavimui: kristalų struktūra ir sąveika su ESCRT-III bei membranomis. Dev Cell. 2004, 7: 559-569.

Cohen M, Stutz F, Dargemont C: Deubiquitination, naujas žaidėjas Golgi į endoplazminio tinklo retrogradinį transportavimą. J Biol Chem. 2003, 278: 51989-51992.

Peterson MR, Emr SD: C klasės Vps kompleksas veikia keliuose vakuolinio transportavimo kelio etapuose. Eismas. 2001, 2: 476-486.

Fu Y, Zhu Y, Zhang K, Yeung M, Durocher D, Xiao W: Rad6-Rad18 tarpininkauja eukariotų SOS atsakui, visur sujungdamas 9-1-1 kontrolinio taško spaustuką. Ląstelė. 2008, 133: 601-611.

Miyase S, Tateishi S, Watanabe K, Tomita K, Suzuki K, Inoue H, Yamaizumi M: Diferencinis Rad18 reguliavimas per nuo Rad6 priklausomą mono- ir poliubikvitinaciją. J Biol Chem. 2005, 280: 515-524.

Slagsvold T, Pattni K, Malerod L, Stenmark H: Endosominės ir ne endosominės ESCRT baltymų funkcijos. Trends Cell Biol. 2006, 16: 317-326.

Iyer LM, Anantharaman V, Wolf MY, Aravind L: Parazitinių protistų ir kitų eukariotų transkripcijos faktorių ir chromatino baltymų lyginamoji genomika. Int J Parasitol. 2008, 38: 1-31.

Stade K, Vogel F, Schwienhorst I, Meusser B, Volkwein C, Nentwig B, Dohmen RJ, Sommer T: SUMO konjugacijos trūkumas turi įtakos nuo cNLS priklausomam branduolinių baltymų importui mielėse. J Biol Chem. 2002, 277: 49554-49561.

Lyst MJ, Stancheva I: SUMO modifikacijos vaidmuo transkripcijos represijose ir aktyvavime. Biochem Soc Trans. 2007, 35: 1389-1392.

Nagai S, Dubrana K, Tsai-Pflugfelder M, Davidson MB, Roberts TM, Brown GW, Varela E, Hediger F, Gasser SM, Krogan NJ: Funkcinis DNR pažeidimo taikymas su branduolinėmis poromis susijusiai SUMO priklausomai ubikvitino ligazei. Mokslas. 2008, 322: 597-602.

Raymond AC, Burgin AB: tirozil-DNR fosfodiesterazė (Tdp1) (3'-fosfotirozilo DNR fosfodiesterazė). Metodai Enzymol. 2006, 409: 511-524.

Parrilla-Castellar ER, Arlander SJ, Karnitz L: surinkite 9-1-1 DNR pažeidimui: Rad9-Hus1-Rad1 (9-1-1) spaustukų kompleksas. DNR taisymas. 2004, 3: 1009-1014.

Rutherford JC, Jaron S, Winge DR: Aft1p ir Aft2p tarpininkauja į geležį reaguojančią genų ekspresiją mielėse per susijusius promotoriaus elementus. J Biol Chem. 2003, 278: 27636-27643.

Vincentas O, Carlsonas M: Sip4, nuo Snf1 kinazės priklausomas transkripcijos aktyvatorius, jungiasi prie anglies šaltinio reaguojančio gliukoneogeninių genų elemento. EMBO J. 1998, 17: 7002-7008.

Fernandes L, Rodrigues-Pousada C, Struhl K: Yap, nauja aštuonių bZIP baltymų šeima Saccharomyces cerevisiae turinčios skirtingas biologines funkcijas. Mol Cell Biol. 1997, 17: 6982-6993.

Spellman PT, Sherlock G, Zhang MQ, Iyer VR, Anders K, Eisen MB, Brown PO, Botstein D, Futcher B: Išsamus ląstelių ciklo reguliuojamų mielių genų identifikavimas Saccharomyces cerevisiae mikrogardelių hibridizacijos būdu. Mol Biol Cell. 1998, 9: 3273-3297.

Dunker AK, Cortese MS, Romero P, Iakoucheva LM, Uversky VN: lankstūs tinklai. Vidinio sutrikimo vaidmenys baltymų sąveikos tinkluose. Vasaris J. 2005, 272: 5129-5148.

Burroughs AM, Iyer LM, Aravind L: E1 tipo superšeimos gamtos istorija: adenilinimo, sieros pernešimo ir ubikvitino konjugacijos reikšmė. Baltymai. 2008 m.

Aravind L, Iyer LM, Koonin EV: Lyginamoji eukariotų molekulinių naujovių genomika ir struktūrinė biologija. Curr Opin Struct Biol. 2006, 16: 409-419.

Iyer LM, Burroughs AM, Aravind L: Biochemijos ir pupiliacijos kilmės išaiškinimas: prokariotinis ubikvitinacijos analogas. Biol Direct. 2008, 3: 45-

Pearce MJ, Mintseris J, Ferreyra J, Gygi SP, Darwin KH: į ubikvitiną panašus baltymas, dalyvaujantis proteasomų kelyje Mycobacterium tuberculosis. Mokslas. 2008 m

Moore SD, Sauer RT: tmRNR sistema transliacijos stebėjimui ir ribosomų gelbėjimui. Annu Rev Biochem. 2007, 76: 101-124.

Xue Y, Zhou F, Fu C, Xu Y, Yao X: SUMOsp: žiniatinklio serveris, skirtas sumoilinimo svetainės numatymui. Nucleic Acids Res. 2006, 34: W254-257.

Schuberth C, Buchberger A: Membranoje surištas Ubx2 įdarbina Cdc48 į ubikvitino ligazes ir jų substratus, kad užtikrintų veiksmingą su ER susijusį baltymų skaidymą. Nat Cell Biol. 2005, 7: 999-1006.

Sharma AK, Walsh DA, Bapteste E, Rodriguez-Valera F, Ford Doolittle W, Papke RT: Rodopsino jonų siurblių raida haloarchėjose. BMC Evol Biol. 2007, 7: 79-

Walter P, Klein F, Lorentzen E, Ilchmann A, Klug G, Evguenieva-Hackenberg E: Characterization of native and reconstituted exosome complexes from the hyperthermophilic archaeon Sulfolobus solfataricus. Mol Microbiol. 2006, 62: 1076-1089.

Andersen KM, Hofmann K, Hartmann-Petersen R: Ubiquitin-binding proteins: similar, but different. Esė Biochem. 2005, 41: 49-67.

Morita E, Sandrin V, Chung HY, Morham SG, Gygi SP, Rodesch CK, Sundquist WI: Human ESCRT and ALIX proteins interact with proteins of the midbody and function in cytokinesis. EMBO J. 2007, 26: 4215-4227.

Samson RY, Obita T, Freund SM, Williams RL, Bell SD: A role for the ESCRT system in cell division in archaea. Mokslas. 2008, 322: 1710-1713.

Lespinet O, Wolf YI, Koonin EV, Aravind L: The role of lineage-specific gene family expansion in the evolution of eukaryotes. Genome Res. 2002, 12: 1048-1059.

Thomas JH: Adaptive evolution in two large families of ubiquitin-ligase adapters in nematodes and plants. Genome Res. 2006, 16: 1017-1030.

Burroughs AM, Jaffee M, Iyer LM, Aravind L: Anatomy of the E2 ligase fold: implications for enzymology and evolution of ubiquitin/Ub-like protein conjugation. J Struct Biol. 2008, 162: 205-218.

Stark C, Breitkreutz BJ, Reguly T, Boucher L, Breitkreutz A, Tyers M: BioGRID: a general repository for interaction datasets. Nucleic Acids Res. 2006, 34: D535-539.

Breitkreutz BJ, Stark C, Reguly T, Boucher L, Breitkreutz A, Livstone M, Oughtred R, Lackner DH, Bähler J, Wood V, Dolinski K, Tyers M: The BioGRID Interaction Database: 2008 update. Nucleic Acids Res. 2008, 36: D637-640.

Kerrien S, Alam-Faruque Y, Aranda B, Bancarz I, Bridge A, Derow C, Dimmer E, Feuermann M, Friedrichsen A, Huntley R, Kohler C, Khadake J, Leroy C, Liban A, Lieftink C, Montecchi-Palazzi L, Orchard S, Risse J, Robbe K, Roechert B, Thorneycroft D, Zhang Y, Apweiler R, Hermjakob H: IntAct - open source resource for molecular interaction data. Nucleic Acids Res. 2007, 35: D561-565.

Zanzoni A, Montecchi-Palazzi L, Quondam M, Ausiello G, Helmer-Citterich M, Cesareni G: MINT: a Molecular INTeraction database. FEBS Lett. 2002, 513: 135-140.

The Perl Directory at Perl.org. [http://www.perl.org/]

R: A Language and Environment for Statistical Computing. [http://www.R-project.org]

Viger F, Latapy M: Efficient and simple generation of random simple connected graphs with prescribed degree sequence. Computing Combinatorics Proc. 2005, 3595: 440-449.

Barabasi AL, Oltvai ZN: Network biology: understanding the cell's functional organization. Nat Rev Genet. 2004, 5: 101-113.

Crooks GE, Hon G, Chandonia JM, Brenner SE: WebLogo: a sequence logo generator. Genome Res. 2004, 14: 1188-1190.

Shannon P, Markiel A, Ozier O, Baliga NS, Wang JT, Ramage D, Amin N, Schwikowski B, Ideker T: Cytoscape: a software environment for integrated models of biomolecular interaction networks. Genome Res. 2003, 13: 2498-2504.

Kamada T, Kawai S: An algorithm for drawing general undirected graphs. Information Processing Lett. 1989, 31: 7-15.


Bacteria on Skin

Figure 10.3.5 The bacterium Staphylococcus epidermidis is a common microorganism living on healthy human skin.

The surface of the human skin normally provides a home to countless numbers of bacteria. Just one square inch of skin normally has an average of about 50 million bacteria. These generally harmless bacteria represent roughly one thousand bacterial species (including the one in Figure 10.3.5) from 19 different bacterial phyla. Typical variations in the moistness and oiliness of the skin produce a variety of rich and diverse habitats for these microorganisms. For example, the skin in the armpits is warm and moist and often hairy, whereas the skin on the forearms is smooth and dry. These two areas of the human body are as diverse to microorganisms as rainforests and deserts are to larger organisms. The density of bacterial populations on the skin depends largely on the region of the skin and its ecological characteristics. For example, oily surfaces, such as the face, may contain over 500 million bacteria per square inch. Despite the huge number of individual microorganisms living on the skin, their total volume is only about the size of a pea.

In general, the normal microorganisms living on the skin keep one another in check, and thereby play an important role in keeping the skin healthy. If the balance of microorganisms is disturbed, however, there may be an overgrowth of certain species, and this may result in an infection. For example, when a patient is prescribed antibiotics, it may kill off normal bacteria and allow an overgrowth of single-celled yeast. Even if skin is disinfected, no amount of cleaning can remove all of the microorganisms it contains. Disinfected areas are also quickly recolonized by bacteria residing in deeper areas (such as hair follicles) and in adjacent areas of the skin.


10.3: Results - Biology

Figure 1. Processes involved in acid deposition.

Acid rain is a term referring to a mixture of wet and dry deposition (deposited material) from the atmosphere containing higher than normal amounts of nitric and sulfuric acids. The precursors, or chemical forerunners, of acid rain formation result from both natural sources, such as volcanoes and decaying vegetation, and man-made sources, primarily emissions of sulfur dioxide (SO2) and nitrogen oxides (NOx) resulting from fossil fuel combustion. Acid rain occurs when these gases react in the atmosphere with water, oxygen, and other chemicals to form various acidic compounds. The result is a mild solution of sulfuric acid and nitric acid. When sulfur dioxide and nitrogen oxides are released from power plants and other sources, prevailing winds blow these compounds across state and national borders, sometimes over hundreds of miles.

Measuring Acid Rain

Acid rain is measured using a scale called “pH.” The lower a substance’s pH, the more acidic it is. Pure water has a pH of 7.0. However, normal rain is slightly acidic because carbon dioxide (CO2) dissolves into it forming weak carbonic acid, giving the resulting mixture a pH of approximately 5.6 at typical atmospheric concentrations of CO2. As of 2000, the most acidic rain falling in the U.S. has a pH of about 4.3.

Effects of Acid Rain

Acid rain causes acidification of lakes and streams and contributes to the damage of trees at high elevations (for example, red spruce trees above 2,000 feet) and many sensitive forest soils. In addition, acid rain accelerates the decay of building materials and paints, including irreplaceable buildings, statues, and sculptures that are part of our nation’s cultural heritage. Prior to falling to the earth, sulfur dioxide (SO2) and nitrogen oxide (NOx) gases and their particulate matter derivatives—sulfates and nitrates—contribute to visibility degradation and harm public health.

The ecological effects of acid rain are most clearly seen in the aquatic, or water, environments, such as streams, lakes, and marshes. Most lakes and streams have a pH between 6 and 8, although some lakes are naturally acidic even without the effects of acid rain. Acid rain primarily affects sensitive bodies of water, which are located in watersheds whose soils have a limited ability to neutralize acidic compounds (called “buffering capacity”). Lakes and streams become acidic (i.e., the pH value goes down) when the water itself and its surrounding soil cannot buffer the acid rain enough to neutralize it. In areas where buffering capacity is low, acid rain releases aluminum from soils into lakes and streams aluminum is highly toxic to many species of aquatic organisms. Acid rain causes slower growth, injury, or death of miškai. Of course, acid rain is not the only cause of such conditions. Other factors contribute to the overall stress of these areas, including air pollutants, insects, disease, drought, or very cold weather. In most cases, in fact, the impacts of acid rain on trees are due to the combined effects of acid rain and these other environmental stressors. Acid rain and the dry deposition of acidic particles contribute to the corrosion of metalai(such as bronze) and the deterioration of paint and stone (such as marble and limestone). These effects significantly reduce the societal value of buildings, bridges, cultural objects (such as statues, monuments, and tombstones), and cars (Figure below).

Figure 2. A gargoyle that has been damaged by acid rain.

A gargoyle that has been damaged by acid rain.

Sulfates and nitrates that form in the atmosphere from sulfur dioxide (SO2) and nitrogen oxides (NOx) emissions contribute to visibility impairment, meaning we cannot see as far or as clearly through the air. The pollutants that cause acid rain—sulfur dioxide (SO2) and nitrogen oxides (NOx)—damage human health. These gases interact in the atmosphere to form fine sulfate and nitrate particles that can be transported long distances by winds and inhaled deep into people’s lungs. Fine particles can also penetrate indoors. Many scientific studies have identified a relationship between elevated levels of fine particles and increased illness and premature death from heart and lung disorders, such as asthma and bronchitis.

Atnaujinimas:

September 24, 2016: “New research shows that human pollution of the atmosphere with acid is now almost back to the level that it was before the pollution started with industrialization in the 1930s. The results come from studies of the Greenland ice sheet.” Science Daily

Attribution

Essentials of Environmental Science by Kamala Doršner is licensed under CC BY 4.0. Iš originalo modifikavo Matthew R. Fisher.


Lab 10 – Physiology of the Circulatory System

Įvadas: The human circulatory system is a collection of structures thorough which oxygen and nutrient rich blood flows to all tissues of the body for metabolism and growth, and to remove metabolic wastes. The blood is pumped to these tissues by the heart through a circuit composed of arteries, arterioles, capillaries, venules, and veins. Oxygenated blood is pumped to the tissues from the left side of the heart, whereas deoxygenated blood is pumped to the lungs from the right side of the heart. This circuit where gas exchange takes place within the alveoli of the lung is very important and is known as the pulmonary circuit. When the body is exercised changes can take place in the circulatory system that allow more blood to pass to actively respiring muscle cells and less to nonmuscular tissue. Increased heart rate, arterial pressure, body temperature, and breathing rate also occur during exercise.

Arterial blood pressure is directly dependant on the amount of blood pumped by the heart per minute and the resistance to blood flow through the arterioles. This is an important measurable aspect of the circulatory system and it is measured using a sphygmomanometer. This device has an inflatable cuff that connects to a hand pump and a pressure gauge, graduated in millimeters of mercury, by rubber tubing. The cuff is wrapped around the upper arm and inflated, the person taking the pressure then listens for two sounds and observes the gauge to determine what the blood pressure is. The systolic number is determined by the first noise heard as the cuff is deflated, and the diastolic number is determined by the last distinct noise heard.

Hipotezė: From this experiment it is expected that a subject’s heart rate and blood pressure will change during rest and exercise based on how physically fit they are. If the subject is in good shape the heart rate will not increase significantly and the blood pressure will increase. The opposite is true of someone in poor shape.

Medžiagos: The materials used in this experiment include a blood pressure kit, alcohol swabs, a stopwatch, two depression slides, a cotton ball, four rubber bands, a pipet, a petri dish, a Daphnia culture, a stereomicroscope, and some ice.

A. Measuring Blood Pressure: To measure blood pressure, one member of the lab group sat down in a chair, rolled up his sleeve, and then the sphygmomanometer cuff was placed around his upper left arm at heart level. The cuff was then pumped to 200mm Hg, which is safely higher than the blood pressure of the subject. The stethoscope was then placed in the well of the subject’s elbow, where the brachial artery is located, and pressure was slowly released as the taker listened for a pulse. The pressure on the gauge was noted when first sound of Korotkoff was heard, which is the pressure that blood is first able to pass through the artery during systole, representing systolic pressure. The sounds of Korotkoff are heard between the systolic and diastolic blood pressures. The diastolic pressure is the reading of the gauge at the time the sounds of Korotkoff can no longer be heard. The subject’s blood pressure was taken two more times and an average was calculated and recorded in Table 1.

B. Physical Fitness Test: The first numbers recorded from this section of the experiment were those of standing vs. resting blood pressure. To do this a member of the lab group had to lie down on a table for five minutes. After five minutes the subject’s blood pressure was taken while he was still lying down and the numbers were recorded in Table 2. The subject remained lying down for another two minutes, stood up, and their blood pressure was taken again. The standing systolic pressure was subtracted from the resting systolic pressure and recorded in Table 2. A chart was used to determine the number of points received by the subject and recorded in Table 3.

The next part of this section is where the subject’s standing heart rate was determined. Taken by the subject was the radial artery pulse by counting the number of beats for 30 seconds. That number was multiplied by 2 to obtain the number of beats per minute. That number was recorded in Table 3. Another chart was used to determine the amount of points the subject received for this section and that number was also recorded in Table 3.

Next the resting heart rate was determined by having the subject lie down on a table for five minutes. After five minutes the subject’s pulse was taken and recorded in Table 3. Once again a chart was used to determine the number of points the subject received for this section of the experiment and the number was recorded in Table 3.

Next the Baroreceptor reflex test was given to the subject. The subject had to lie down for five minutes, stand up quickly, and record the pulse. From this number the resting heart rate was subtracted and recorded in Table 3. A chart was then used to determine the number of points the subject received for this section and recorded in Table 3.

The endurance test was the last leg of this section of the experiment. To do this the subject stepped up with one foot onto an 18 inch high surface and then brought up the other foot onto the surface. This was continued for 15 seconds, and then his pulse was taken at several intervals. First the pulse was taken right after the exercise for 15 seconds and multiplied by four. This was repeated one more time after that as well. Then the pulse was taken every 30 seconds for 120 seconds after that. The data was recorded in Table 4. The amount of time it took for the subject’s heart rate to return to normal was figured and a chart was used to award points. These heart rates were then compared to the standing heart rate. Next, the standing heart rate was subtracted from the rate taken right after exercise, and yet another chart was used to award points.

C. Investigating Heart Rate in Daphnia: Two depression slides were obtained and a small piece of cotton was placed in the center of one of the slides. Several Daphnia were placed on the slide with a pipet and the other slide was placed on top of this slide and wrapped together with a rubber band on each end. A petri dish was filled with room-temperature water, 1cm deep and the slides were placed into it. The heart of the largest Daphnia was then located under the stereomicroscope and the number of beats in 15 seconds was determined, multiplied by four, and the results placed in Table 5. Into the dish was then added ice water and the same Daphnia’s heart rate was determined and recorded in Table 5. Gradually warm water was added and the heart rate was taken at five minute intervals until the normal heart rate is noted. These results were put in Table 5.

Kraujo spaudimas Sistolinis Diastolinis
1 bandymas 115 72
2 bandymas 115 70
3 bandymas 115 74
Vidutinis 115 72

Standing vs. Resting Blood Pressure

Padėtis Sistolinis Diastolinis
Lying Down 5 min. 110 72
Lying to Standing 120 72
Keisti 10 0

Activity Result Fitness Points
Change in Blood Pressure 10 3
Standing Pulse Rate 78 3
Resting Pulse Rate 64 3
Baroreceptor Reflex 76 3
Heart Rate Recovery After Exercise 28 4
Heart Rate Increase After Exercise 18 2
Total Points 18

Heart Rate After Exercise

Intervalas No. of Beats Heart Rate
0 to 15 sec. 24 X4= 96
16 to 30 sec. 19 X4= 76
31 to 60 sec. 35 X2= 70
61 to 90 sec. 35 X2= 70
91 to 120 sec. 35 X2= 70

Galutinis rezultatas Cardiovascular Fitness
17 to 18 Puikiai
14 to 16 Gerai
8 to 13 Šviesus
7 or less Vargšas

1. What changes occur in the circulatory system when a person stands up from a prone position? How do these changes affect the heart rate and blood pressure of the individual?

The circulatory system is not working very hard when a person is at rest so when that person stands up suddenly the blood pressure and heart rate of that person increase.

2. How does the circulatory system, and the heart in particular, of a conditioned athlete differ from that of a person in poor shape?

The heart of a conditioned athlete is stronger because it has been worked harder pumping more blood when that person exercises. The heart of a person in poor shape has not been worked as hard.

3. Why is high blood pressure dangerous? What health problems does it lead to?

High blood pressure is dangerous because the heart has to work to hard to push the blood through the various veins and arteries and a heart attack can occur.

4. What sort of behaviors encourage high blood pressure? Kodėl?

Eating fatty foods and not exercising cause high blood pressure because the heart is not working hard to pump the blood, which makes it weak.

Temperature (C) Heartbeats per Minute
Room Temperature 200
0 to 5 84
10 160
15 152
20 204
25 200
30 212
35 216

Temperature Range Rate of the reaction (change in heart rate)
0-10 Q10 =1.9
10-20 Q10 =1.275
20-30 Q10 =1.04

1. Why does the rate of activity of ectothermic organisms increase with a rise in the temperature of its environment? How is this different from an endothermic organism?

Ectothermic organisms’ body heat is determined by the environment, so their metabolic rates also change with this. Endotherms have a constant body temperature and do not change their metabolic rate strictly based on environmental conditions.

2. If this experiment were performed on a human subject, what results would you expect? Paaiškinkite.

A human’s heart would also be affected by the temperature changes, but not to the extent that the Daphnia heart did.

Error Analysis: The only possible source of error in this lab would have been the slight misreading of the gauge on the sphygmomanometer.

Išvados: Cardiovascular fitness is very important to living a healthy life. If one doesn’t exercise and eat healthy foods they run a risk of being in poor shape and having a heart attack or other serious things. Heart rate and blood pressure readings can give a person a good idea about how healthy they are or how healthy they need to be. Blood pressure is so important to a person’s health it is checked at every visit to the doctor or hospital.


Žiūrėti video įrašą: BIOLOGIJOS VBE Pranešimas. DigiMart (Gegužė 2022).