L'autoregulació en la biologia - ... El concepte de l'autoregulació dels sistemes vius

L'autoregulació en la biologia - és una de les propietats més importants dels sistemes vius és la instal·lació i suport d'un cert nivell requerit per als paràmetres normals de funcionament automàtic. L'essència del procés és que no hi ha influències externes no són administradors. factors orientadors canvien formats dins d'un sistema d'auto-regulació, i contribueixen a la creació d'equilibri dinàmic. Derivats d'aquest procés pot ser d'una naturalesa cíclica i la represa de la decoloració com plegament o la desaparició de determinades condicions.

L'autoregulació: la importància del terme biològic

Qualsevol sistema viu, a partir de les cèl·lules i biogeocenosis fi, constantment exposat a l'exterior de diversos factors. Canviant les condicions de temperatura, humitat acaba aliments o interespècies estrets competència - massa Exemples. Per tant la viabilitat de qualsevol sistema depèn de la seva capacitat de mantenir un medi intern constant (homeòstasi). Era per a aconseguir aquest objectiu, i no és l'autoregulació. La definició implica que els canvis en el medi ambient no són factors d'exposició directa. Ells es converteixen en senyals que causen un desequilibri en particular i condueixen a la posada en marxa de mecanismes d'autoregulació perquè el sistema torni a un estat estable. A cada nivell d'aquesta interacció factors que es veu de manera diferent, de manera que per tal d'entendre el que l'autocontrol, deixar-los amb més detall.

Els nivells d'organització de la matèria viva

La ciència moderna s'adhereix al concepte, segons el qual tots els objectes naturals i socials són sistemes. Es componen d'elements separats, en constant interacció d'algunes lleis. objectes vivint no és una excepció a aquesta regla, també són sistemes amb la seva pròpia estructura de jerarquia interna i multi-nivell. D'altra banda, l'estructura de la mateixa té una característica interessant. Cada sistema pot ser simultàniament un membre d'un nivell més alt i ser agregada (és a dir, tot el mateix sistema) els nivells d'ordre inferior. Per exemple, la fusta - element de la fusta i sistema de forma simultània multicel·lular.

Per tal d'evitar confusions, en biologia generalment considerat quatre nivells bàsics d'organització de la vida:

• Genètica Molecular;
• ontogènica (organismal - de cèl·lula als éssers humans);
• població-espècie;
• biogeocenotic (nivell d'ecosistema).

tècniques d'autoregulació

Processos que tenen lloc en cada un d'aquests nivells es veuen escala diferent, la font d'energia i els seus resultats, però de naturalesa similar. Al cor d'ells són els mateixos mètodes dels sistemes d'autoregulació. En primer lloc, es tracta d'un mecanisme de retroalimentació. Està disponible en dues formes: positiva i negativa. Recordem que una connexió directa implica la transferència d'informació d'un component de sistema a un altre, al revés flueix en la direcció oposada, des de la segona a la primera. Alhora, i ella i l'altre canvia l'estat del component de recepció.

La retroalimentació positiva condueix al fet que els processos, que va informar per primera vegada el segon element, es van fixar i se segueixin duent a terme. Un procés similar es troba en el nucli de qualsevol creixement i desenvolupament. El segon element és constantment assenyalada per primera vegada en la necessitat de seguir el mateix procés. Quan aquest sistema es pertorba l'estabilitat.

El principal mecanisme

En altres obres, la retroalimentació negativa. Això porta a l'aparició de nous canvis, de la qual ha informat el primer element de la segona el contrari. Com a resultat d'això, elimina i acabar processos, pertorba l'equilibri, i el sistema s'estabilitzi de nou. Un simple analogia - treball de ferro: la temperatura detectada és un senyal per a la desconnexió de l'element d'escalfament. La retroalimentació negativa és la base de tots els processos involucrats en mantenir l'homeòstasi.

exhaustivitat

L'autoregulació en la biologia - un procés que impregna tots aquests nivells. El seu propòsit - per preservar l'equilibri dinàmic del medi intern. A causa de la inclusió del procés en el centre de tantes seccions de ciències naturals és l'autoregulació. En biologia, aquest citologia, fisiologia, animal i ecologia de les plantes. Cadascuna de les disciplines involucrades en el pla individual. Tinguem en compte que aquestes autoregulació, en els principals nivells d'organització de la vida.

nivell intracel·lular

A cada cel·la per mantenir un equilibri sostenible del medi intern dels mecanismes químics s'utilitzen principalment. Entre ells un paper central en la regulació dels gens de control de reproducció de la qual depèn la producció de proteïnes.

La naturalesa cíclica dels processos es veu fàcilment a l'extrem de la cadena enzimàtica de productes reprimits. El propòsit de les activitats d'aquestes entitats en el processament de substàncies complexes en més simple. En aquest cas el producte final és similar en estructura a la primera enzim en la cadena. Aquesta propietat té un paper clau en el manteniment de l'homeòstasi. El producte s'uneix a l'enzim i inhibeix la seva activitat com a resultat dels forts canvis estructurals. Això passa només després d'excedir una concentració finita de substàncies nivell permissible. Com a resultat, es deté el procés de fermentació i el producte acabat és utilitzat per la cèl·lula per a les seves pròpies necessitats. Després d'algun temps, el nivell de material cau per sota del valor permès. Aquest és un senyal per iniciar la fermentació: proteïna desconnectat de procés d'inhibició de l'enzim s'atura i comença de nou.

augment de la complexitat

L'autoregulació en la naturalesa sempre es basa en el principi de retroalimentació i en general es porta a terme en un escenari similar. No obstant això, en cada un dels següent nivell, hi ha factors que compliquen el procés. Per a les cèl·lules important la constància del medi intern, el manteniment d'un valor específic de la concentració de diferents substàncies. En el següent nivell del procés d'autoregulació està dissenyat per a resoldre molts més problemes. Per tant, en els organismes multicel·lulars hi ha sistemes integrals que donen suport a la homeòstasi. Aquest sistema respiratori, l'assignació, la circulació i similars. L'estudi de l'evolució de la flora i la fauna fàcilment deixa clar que a mesura que la complexitat de l'estructura i l'ambient extern per millorar els mecanismes d'autoregulació.

nivell de l'organisme

És millor per al medi ambient intern constant es manté en un mamífer. Base per al desenvolupament de l'autoregulació i la seva aplicació - és el sistema nerviós i humoral. Constantment interactuar, controlen els processos que ocorren en el cos, contribueixen a la creació i manteniment d'un equilibri dinàmic. El cervell rep senyals de les fibres nervioses presents en cada cos. Aquesta informació també l'acumulació de les glàndules endocrines. La relació de la regulació nerviosa i hormonal contribueix sovint reordenament pràcticament instantània dels processos.

realimentació

el rendiment del sistema es pot veure en el manteniment de la pressió arterial. Tots els canvis en aquest indicador capten els receptors específics localitzats en els vasos sanguinis. Un augment o disminució de la pressió afecta la tensió de les parets dels capil·lars, venes i artèries. Va ser en aquests canvis i reaccionar receptors. El senyal es transmet al centre vascular, i d'aquí procedir "indicació" de com ajustar el to dels vasos i el cor. Connectat i el sistema de regulació neurohormonal. Com a resultat, la pressió torna a la normalitat. És fàcil observar que la base del sistema de regulació del treball en equip segueix sent el mateix mecanisme de retroalimentació.

Al capdavant de tots

L'autoregulació, la definició de certs ajustos a les activitats del cos, la base de tots els canvis del cos, les seves reaccions als estímuls externs. efecte de la tensió i l'estrès constant pot portar a la hipertròfia de certs òrgans. Exemples d'això es desenvolupen els músculs dels atletes i l'augment dels entusiastes d'apnea llum. L'exposició a l'estrès és sovint una malaltia. La hipertròfia del cor - un fenomen freqüent en les persones amb un diagnòstic de l'obesitat. Aquesta és la resposta del cos a la necessitat d'augmentar la càrrega en el bombament de la sang.

mecanismes d'autoregulació es troben a la base de les respostes fisiològiques que es produeixen quan s'espanta. Com la sang és llançat gran quantitat de l'hormona adrenalina, el que provoca una sèrie de canvis: un augment en el consum d'oxigen, augmentar la quantitat de glucosa, augment del ritme cardíac i la mobilització del sistema musculoesquelètic. El saldo total es manté a causa de l'amortització de l'activitat d'altres components, retarda la digestió, els reflexos sexuals desapareixen.

equilibri dinàmic

Cal assenyalar que l'homeòstasi, a qualsevol nivell que es pot mantenir, no hi ha absoluts. Tots els paràmetres de l'ambient intern mantenen dins d'un cert interval de valors i en constant fluctuació. Per tant, parlar sobre l'equilibri dinàmic del sistema. És important aquí que el valor d'un paràmetre en particular no excedeix dels anomenats fluctuacions del corredor, en cas contrari el procés pot arribar a ser patològic.

La sostenibilitat i l'autoregulació dels ecosistemes

Biogeocoenosis (ecosistema) consisteix en dues estructures interconnectades: biocenosi i biòtop. El primer representa la totalitat dels éssers vius de la zona. Biòtop - els factors no vivents entorn en què viu la biocenosi. Les condicions ambientals, que afecten constantment organismes es divideixen en tres grups:

• factors ambientals abiòtics: temperatura, llum, humitat i altres elements de la natura inanimada;
• biòtics factors ambientals: l'impacte d'un organisme a un altre, separats per competència, simbiosi, parasitisme i la depredació;
• factors ambientals antropogènics - exposició de persones.

Mitjans d'emmagatzematge homeòstasi benestar d'organismes en un entorn extern constant i el canvi de factors interns. Biogeocoenosis dóna suport a la autoregulació es basa principalment en un sistema d'enllaços tròfics. Són una cadena relativament tancada pel qual flueix energia. Productors (plantes i hemobakterii) que reben del sol o de les reaccions químiques, creant amb això la matèria orgànica que són consuments alimentats (herbívors, carnívors, omnívors) diversos ordres de magnitud. descomponedors estan en l'última etapa del cicle (bacteris, algunes espècies de cucs) que es descomponen matèria orgànica en els seus elements constitutius. Van entrar de nou en el sistema en forma de menjar per als productors.

La constància del cicle està garantida pel fet que diverses espècies d'éssers vius és en tots els nivells. En la pèrdua d'una cadena d'alguns d'ells sent reemplaçat en similar en les seves funcions.

l'acció exterior

homeòstasi Mantenir s'acompanya de l'exposició constant a l'exterior. Canvi de prop de condicions dels ecosistemes condueixen a la necessitat d'ajustar els processos interns. Identificar diversos criteris de sostenibilitat:

• alt potencial reproductiu i equilibrada dels individus;
• adaptació organismes individuals a condicions ambientals canviants;
• diversitat d'espècies i cadenes de menjar ramificats.

Aquestes tres condicions són propícies per al manteniment de l'ecosistema en un estat d'equilibri dinàmic. Per tant, l'auto-regulació del nivell biogeocoenose en biologia - una reproducció dels animals, la preservació de la població i els factors ambientals estabilitat. Així, com en el cas d'organisme individual, l'equilibri del sistema pot no ser absoluta.

El concepte de l'autoregulació dels sistemes vius distribueix patrons i en les comunitats humanes i les institucions públiques descrit. Àmpliament utilitzat els seus principis i la psicologia. De fet, aquesta és una de les teories fonamentals de la ciència moderna.