Viteza adaptării biochimice și relația acesteia cu mecanismele adaptive disponibile
Parametrii de timp adaptari biochimice variază foarte mult - din perioadele lungi necesare pentru schimbare evolutivă a secvențelor de aminoacizi ale unei fracțiuni de secundă, pentru care se poate schimba activitatea deja prezentă în enzimele celulare. Din aceasta este clar că alegerea unui mecanism (sau mecanisme) de adaptare este determinată în mare măsură de cerințele sale de viteză. Cu cât este mai mult timp pentru schimbările adaptive, cu atât mai mare este alegerea strategiilor posibile. Noțiuni de bază la o discuție de adaptare temporară a scalei, este util să se distinge mai multe tipuri, care vor fi discutate mai jos.
Adaptare genetică
În cazul în care procesul de adaptare are loc pe parcursul mai multor generații, populația poate utiliza toate strategia de instrumente. Mutații ale genelor de reglementare va conduce la o schimbare a concentrației bazale a enzimelor si a altor molecule, adică. E. Pentru a cuantifica adaptarea macromolecular. Substituțiile de aminoacizi în proteine au condus la apariția unor noi izoenzime (sau allozyme) și în cazuri speciale - și cu totul nou tip de enzime. Substituții de aminoacizi pot facilita dezvoltarea unor noi modalități de reglementare a activității enzimei, oferind un răspuns mai adecvat la semnalele care cauzează modificări ale ratelor metabolice. Când adaptarea genetică poate avea loc, de asemenea, complet noi molecule, dand organismului capacitatea de a dezvolta noi habitate. Un exemplu clasic de o astfel de adaptare este apariția glicoproteina polipeptide și „antigel“ în pești osoși marine, care trăiesc în latitudini mari, deci acești pești (spre deosebire de alți pești osos) poate exista în gheață.
Aclimatizarea și aclimatizarea
Reacțiile adaptive apar în aceste tipuri de indivizi, dar încă mai au nevoie de timp suficient pentru a produce ar putea inducerea de proteine noi si restructurarea fosfolipide din membrane. Potrivit Prosser (Prosser, 1973), aclimatizarea - este un astfel de proces adaptiv, în care organismul se adaptează la schimbările de mai mulți parametri mediului natural în timp ce aclimatizare - un dispozitiv de-sunt observate în condiții de laborator, în cazul în care toți parametrii de mediu, cu excepția oricare dintre acestea, sunt menținute la un nivel nemodificat.
Principala diferență dintre aceste reacții adaptive și adaptarea genetică este că acestea se desfășoară exclusiv la nivelul fenotipic. Pentru a adapta organismul la o schimbare a mediului înconjurător, în acest caz pot fi folosite numai informațiile care au fost deja conținute în genomul său încă din primele zile de viață.
Adaptare imediată
Acest tip de adaptare biochimică apare atât de rapid încât nu poate fi asociat cu schimbări în expresia genelor sau cu rearanjare semnificativă a structurilor celulare ca urmare a proceselor biosintetice. Adaptarea imediată este adesea realizată prin modularea activității enzimelor deja existente. O astfel de "ajustare" rapidă a activității enzimei reprezintă adesea doar prima linie de apărare a organismului de efectele adverse asupra mediului. De-a lungul timpului, această reacție este înlocuită de schimbări în expresia genelor sau, în mai multe generații, modificări la nivel genetic.
Astfel, corpul are metode de adaptare biochimice de diferite grade de complexitate, care îi permit să se adapteze cu succes la schimbările de mediu, indiferent de viteza acestuia (viteza, desigur, ar trebui să fie evaluate în raport cu timpul de generare a organismului).