Кривая роста (биология)

Кривая роста — это эмпирическая модель изменения величины с течением времени. Кривые роста широко используются в биологии для таких величин, как популяции размер или биомасса (в популяционной экологии и демографии , для анализа роста популяции), индивидуальный рост тела или биомасса (в физиологии , для анализа роста особей). Значения измеряемого свойства можно отобразить на графике как функцию времени; см. пример на рисунке 1...

Бактериальный рост

В этом примере (рис. 1, подробности см. в опероне Lac ) количество бактерий , присутствующих в питательном бульоне, измерялось в ходе 8-часового по выращиванию клеток эксперимента . Наблюдаемая картина роста бактерий является двухфазной, поскольку присутствовали два разных сахара: глюкоза и лактоза. Бактерии предпочитают потреблять глюкозу (фаза I) и используют лактозу (фаза II) только после того, как глюкоза исчерпана. Анализ молекулярной основы этой двухфазной кривой роста привел к открытию основных механизмов, контролирующих экспрессию генов .

Рост раковых клеток

Исследования рака — это область биологии, где анализ кривой роста играет важную роль. При многих типах рака скорость уменьшения опухоли после химиотерапии связана со скоростью роста опухоли до лечения. Опухоли, которые быстро растут, обычно более чувствительны к токсическому воздействию, которое обычные противораковые препараты оказывают на раковые клетки . Многие традиционные противораковые препараты (например, 5-фторурацил ) препятствуют репликации ДНК и могут вызывать гибель клеток, которые пытаются реплицировать свою ДНК и делиться. Быстро растущая опухоль будет иметь более активно делящиеся клетки и большую гибель клеток при воздействии таких противораковых препаратов.

В примере, показанном на рисунке 2, опухоль обнаруживается после замедления скорости роста клеток. Большая часть раковых клеток удаляется хирургическим путем. Оставшиеся раковые клетки начинают быстро размножаться, и начинается химиотерапия рака. Многие опухолевые клетки уничтожаются химиотерапией, но со временем некоторые раковые клетки, устойчивые к химиотерапевтическому препарату, начинают быстро расти. Химиотерапия больше не полезна и ее прекращают.

Рост детей

Детей, рост которых значительно ниже нормального диапазона кривых роста , можно обследовать на дефицит гормона роста и лечить с помощью гормональных инъекций. ^[1]

Женский рост в зависимости от возраста (CDC США)
Рост мужчины в зависимости от возраста (CDC США)

Экспоненциальный рост

Некоторые кривые роста определенных биологических систем демонстрируют периоды экспоненциального роста . Обычно периоды экспоненциального роста имеют ограниченную продолжительность из-за истощения некоторого ресурса, ограничивающего скорость. ^[2]

См. также

Примечания

^ Канеширо, Нил К. «Дефицит гормона роста – дети» . МедлайнПлюс.
^ «Факторы, ограничивающие численность населения | Изучайте науку в Scitable» . www.nature.com . Проверено 20 сентября 2018 г.

Библиография

Кам М., Хасенбринк Г., Лихтенберг-Фрате Х., Людвиг Дж. и Кшишо М. (2010). «Грофит: Подбор кривых биологического роста с помощью R» . Журнал статистического программного обеспечения . Том. 33, нет. 7. стр. 1–21. {{cite news}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

Внешние ссылки

Графики роста, рекомендованные CDC

[1] Канеширо, Нил К. «Дефицит гормона роста – дети» . МедлайнПлюс.

[2] «Факторы, ограничивающие численность населения | Изучайте науку в Scitable» . www.nature.com . Проверено 20 сентября 2018 г.

[1]

[2]