近期，2018年的诺贝尔生学或医学奖已揭晓，而2017年这一奖项则颁发给了3名美国科学家，以表彰他们揭示了生物体昼夜节律的分子机制。他们的研究指出，当个体的生物钟与地球旋转同步时，健康状况最佳。那么，生物钟究竟是什么？为何会存在这种现象呢？本文旨在对此进行深入解析。
生物钟，顾名思义，犹如我们体内的一枚无形时钟，实际上是生物体内在的生命活动节律，由内部时间结构序列所决定。生物钟管理着我们的作息规律，调控着我们的生理状态以适应外部环境。合理的生物钟有助于调整睡眠模式、饮食行为、激素分泌、血压和体温。简而言之，生物钟帮助我们在适当的时间做适当的事情，这与我们的幸福和健康息息相关。
发现生物钟基因的奥秘揭示了这一复杂生理过程中生物钟的影响。1971年，加州理工学院的Seymour Benzer教授及其学生Ronald Konopka利用果蝇模型，研究能够控制果蝇昼夜节律的基因。他们证实某一未知基因的变异可破坏果蝇的生物钟。随后，纽约洛克菲勒大学的Michael Young教授成功分离出这一周期（Period）基因，简称Per基因。1984年，波士顿的布兰迪斯大学的Jeffrey Hall和Michael Rosebush与纽约洛克菲勒大学的Michael Young教授合作，通过研究果蝇揭示了生物钟的运作方式。他们成功分离出Per基因，PER蛋白浓度在24小时周期内波动，并与昼夜节律同步。Per基因的发现标志着人们对生物钟的探索取得了重要进展，但仅凭此基因仍无法解释人体具有24小时节律及在白天和黑夜表现出不同行为的机制。随后，Michael Young的另一项研究揭开了其中的秘密，他发现了另一个生物节律基因，命名为DBT基因，DBT蛋白可延迟Per蛋白的积累，从而使Per蛋白的增减周期稳定在大约24小时。1994年，日裔科学家Joseph S. Takahashi在美国芝加哥西北大学进行老鼠实验时，发现了哺乳动物的生物钟基因——Clock基因，从而更完整地揭示了人类和动物的生物钟。哺乳动物的生物钟由Clock基因与蛋白、Per基因与蛋白、Tim基因与蛋白、DBT基因与蛋白这四种基因和蛋白共同作用所形成，构建了人体24小时生物节律。当这些基因发生突变时，会导致生活规律混乱，甚至令生物钟完全失调，使人成为"熬夜狂魔"。长期熬夜会扰乱生物钟，增加患病风险。众多研究表明，我们体内共享一套极为相似的昼夜节律调控机制。在一天中的不同时段，我们的体温、脉搏、血压、激素释放、氧气消耗等随着时间推移而变化，有些还呈现明显的周期性。科学研究还指出，生物钟对人体健康具有重要影响。如果人们不遵循生物钟进行作息、生活和工作，将导致效率低下，并可能引发肥胖、糖尿病、高血压、抑郁症、肿瘤等多种复杂疾病。
长期熬夜会干扰生物钟，导致体重增加、免疫力下降，诱发糖尿病、心脑血管疾病等。研究发现，经常进行三班倒的职业群体罹患2型糖尿病的风险高于普通人群。熬夜违反生物钟规律会导致睡眠障碍、食欲不振等问题，甚至增加感染或恶化疾病的风险。特别是凌晨时段，人体血液流速变慢，易形成血栓。频繁熬夜影响身体正常休息机制，可能引发心脑血管疾病。因此，建议大家在23点前入睡，以维护健康。
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概念;生物钟又称生理钟。 它是生物体内的一种无形的“时钟”，实际上是生物体生命活动的内在节律性，它是由生物体内的时间结构序所决定。 地球上的所有动物都有一种叫“生物钟”的生理机制，也就是从白天到夜晚的一个24小时循环节律，比如一个光-暗的周期，与地球自转一次吻合。 生物钟是受大脑的下丘脑视交叉上核（简称SCN）控制的，和所有的哺乳动物一样，人类大脑中SCN所在的那片区域也正处在口腔上腭上方，我们有昼夜节律的睡眠，清醒和饮食行为都归因于生物钟作用。 作用：提示时间、提示事件、维持状态和禁止功能建议你去看看
人体生物钟约24小时为一周期，人体随着生物钟使体温（正确地说是体内深部温度）发生周期性的变化——时高时低。 到了深夜时，体温一下降就会发困；而到了早晨，体温一上升就会醒来，开始工作或运动。 人一到夜晚，就会从位于大脑和小脑之间的松果体中分泌出一种褪黑激素，褪黑激素在血中的浓度便会升高。 而到了早晨，褪黑激素在血中的浓度又会逐渐降低。 据研究，是否分泌褪黑激素，并不是受光的控制，而是由体内时钟（位于大脑的视交叉上核）来控制。 一般，当褪黑激素在血中的浓度上升时，人才睡眠。 如果违背人体生物钟，在白天睡觉，而在夜晚活动，决不会带来好的结果。 本来体温下降时，应是休息时间，因此这时大脑的清醒度下降，容易感到困倦，作业的效率也不高，便容易犯错误。 事故发生频率最高期正是大脑活力变低的时间带。 人类由于生物钟的关系，具有会感到困倦的时间带。 比如，黎明时分（清晨4～6点）和下午2～3点左右，人的大脑清醒度最低，意识和判断力都处于低点，尤其是黎明时分，这种倾向更为强烈。 1979年在美国发生的核电站事故和1986年在前苏联发生的核泄漏事故，恰巧都是在同一时间带发生的。 现已查明，这两起事故的主要原因之一都是由于值夜班的工作人员在黎明时分，出于人体生物钟这一不可抗拒的客观因素引起的困倦——打盹儿，致使大脑清醒度降低，不能像白天那样作出正确判断，从而出现操作失误。
动物没有所谓的时间概念，而是生物遗传的本能或者条件反射。 食草动物睡觉时间最短。 例如：当牛在休息中反刍时，会将四肢收起肚皮着地平卧或侧卧，头部则保持直立，这也是牛最常用的休息姿势。 其他时候则会将头枕在身体上或将四肢展开。 深度睡眠时则会连同头部整个侧卧在地上。 同大多数食草动物一样，为了保持警惕家牛用于睡眠的时间很少，即使被人类驯化了数千年之久这一特性仍然未改变。 一天之中家牛真正用于深度睡眠的时间只有不到一小时，不过家牛在反刍与休息时实际处于一种意识模糊的半睡眠状态。 深入研究的结果表明，细胞中的脱氧核糖核酸（DNA）分子，在一天的不同时间里，会制造出不同种类的蛋白质。 由于细胞的各种活动，与细胞在一天的不同时间里所具有的蛋白质有关，所以细胞的活动也就有了一定的生命节律。 现在已经知道，生物钟五花八门，多种多样：有和昼夜相适应的日钟，有和潮汐相适应的潮汐钟，还有和地球公转、季节变化相适应的年钟。 正是这些生物钟，使动物能在大自然中，正常地生活、觅食和活动。 扩展资料：因此动物具有与植物不同的形态结构和生理功能，以进行摄食、消化、吸收、呼吸、循环、排泄、感觉、运动和繁殖生命活动。 动物学根据自然界动物的形态、身体内部构造、胚胎发育的特点、生理习性、生活的地理环境等特征，将特征相同或相似的动物归为同一类。 主要分为脊索动636f7079e79fa5e物和无脊索动物两大类；根据水生还是陆生，可将它们分为水生动物和陆生动物；根据有没有羽毛，可将它们分为有羽毛的动物和没有羽毛的动物；根据体内有无脊柱，可以将所有的动物分为脊椎动物和无脊椎动物两大类。 参考资料来源：网络百科-动物参考资料来源：网络百科-生物钟
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