A autorregulación na bioloxía - é ... O concepto de auto-regulación dos sistemas vivos

A autorregulación na bioloxía - é unha das propiedades máis importantes dos sistemas vivos é a instalación e soporte dun certo nivel esixido para os parámetros de funcionamento normais automática. A esencia do proceso é que hai influencias externas non son administradores. factores orientadores cambiar formado dentro dun sistema auto-regulador, e contribuír á creación de equilibrio dinámico. Tras este proceso pode ser dunha natureza cíclica e retomar esvaecido como dobraxe ou desaparición de determinadas condicións.

A autorregulación: a importancia do termo biolóxico

Calquera sistema vivo, a partir de células e biogeocenosis rematando, constantemente expostos ao exterior de varios factores. Cambiando as condicións de temperatura, humidade acaba comida ou interespécies axustado competencia - masa exemplos. Así, a viabilidade de calquera sistema depende da súa capacidade para manter un ambiente interno constante (homeostase). Foi para acadar un obxectivo tan alí e autorregulación. A definición implica que cambios no ambiente non son factores de exposición directa. Eles son convertidos en sinais que causan un desequilibrio particular e levan para o lanzamento de mecanismos de autorregulación para levar o sistema de volta a un estado estable. En cada nivel desta interacción factores parece diferente, polo que, a fin de comprender o que auto-control, deixalos máis detalladamente.

Niveis de organización da materia viva

A ciencia moderna unirse ao concepto, segundo o cal todos os obxectos naturais e sociais son sistemas. Eles consisten de elementos separados, interactuando constantemente nalgunhas leis. obxectos vivos sen excepción a esta regra, eles tamén son sistemas cunha estrutura propia xerarquía interna e multi-nivel. Ademais, a estrutura ten unha característica interesante. Cada sistema pode ser, á vez, un membro dun nivel superior e ser agregada (isto é, todo o mesmo sistema) os niveis de orde máis baixa. Por exemplo, a madeira - elemento de madeira e simultaneamente sistema multicelular.

Para evitar confusión, na bioloxía xeralmente considerados catro niveis básicos de organización de vida:

• Molecular Genetics;
• ontogenético (organismal - de célula para os seres humanos);
• poboación de especies;
• biogeocenotic (nivel ecosistema).

técnicas de auto-regulación

Procesos que ocorren en cada un deses niveis ollar escala diferente, a fonte de enerxía e os seus resultados, pero da mesma natureza. No corazón deles son os mesmos métodos de sistemas de autorregulación. Primeiro de todo, é un mecanismo de feedback. Está dispoñible en dúas formas: positivas e negativas. Recórdese que unha conexión directa implica transferencia de información a partir dun compoñente do sistema a outra, corre o inverso na dirección oposta, a partir da segunda para a primeira. Ao mesmo tempo, e ela e outro cambia o estado do compoñente de recepción.

feedback positivo leva ao feito de que os procesos, que primeiro informaron o segundo elemento, fixos e seguen a ser realizada. Un proceso semellante é o núcleo de calquera crecemento e desenvolvemento. O segundo elemento é constantemente sinalado por primeira vez na necesidade de seguir o mesmo procedemento. Cando este sistema é perturbado a estabilidade.

O principal mecanismo

Noutra funciona o feedback negativo. Isto leva á aparición de novas modificacións, o contrario do que o primeiro elemento do segundo informou. Como resultado, eliminado e pechar procesos, perturbar o equilibrio, eo sistema torna-se estable de novo. Unha analoxía simple - traballo ferro: a temperatura detectada é un sinal para desactivar a elemento de calefacción. O feedback negativo é a base de todos os procesos implicados no mantemento da homeostase.

eido

A autorregulación na bioloxía - un proceso que permeia todos eses niveis. A súa finalidade - para preservar o equilibrio dinámico do ambiente interior. Por mor da inclusión do proceso no centro de tantas seccións de ciencia natural é a autorregulación. En bioloxía, este citologia, fisioloxía, animal e ecoloxía vexetal. Cada unha das disciplinas implicadas no nivel individual. Considérese que tal auto-regulación, nos principais niveis de organización da vida.

nivel intracelular

En cada cela de manter un equilibrio sostible do medio interno dos mecanismos químicos son utilizados principalmente. Entre eles un papel central na regulación de xenes desempeñan control da cal depende a produción de proteínas.

A natureza cíclica dos procesos é facilmente visto no final da cadea enzimática de produtos reprimidas. O obxectivo das actividades destas entidades no procesamento de substancias complexas en simple. Neste caso, o produto final é similar en estrutura ao da primeira enzima na cadea. Esta propiedade ten un papel fundamental no mantemento da homeostase. O produto lígase á enzima e inhibe a súa actividade como consecuencia das fortes variacións estruturais. Isto ocorre só despois de superar unha concentración finita de substancias nivel permisible. Como resultado, el deixa o procedemento de fermentación e do produto rematado é usado pola célula para as súas propias necesidades. Despois dalgún tempo, o nivel de material cae por baixo do valor permitido. Este é un sinal para comezar a fermentación: proteína desconectado do proceso de inhibición da encima para e comeza de novo.

crecente complexidade

A autorregulación na natureza é sempre baseado no principio de producto e xeralmente ocorre nun escenario semellante. Con todo, en cada unha ao seguinte nivel, hai factores que complican o proceso. Para as células importante constancia do ambiente interior, o mantemento dun valor específico da concentración de substancias diferentes. No seguinte nivel de proceso de auto-regulación está deseñada para resolver problemas moito máis. Polo tanto, en organismos multicelulares existen sistemas enteiros que soportan a homeostase. Este sistema respiratorio, distribución, circulación e similares. O estudo da evolución da flora e fauna facilmente deixa claro que, como a complexidade da estrutura e do ambiente externo para mellorar os mecanismos de autorregulación.

nivel organismal

É mellor para o ambiente interno constante é mantida nun mamífero. Base para o desenvolvemento da auto-regulación ea súa implementación - é o sistema nervioso e humoral. Constantemente interactuando, que controlan os procesos que ocorren no corpo, contribuír á creación e mantemento de equilibrio dinámico. O cerebro recibe sinais a partir das fibras nerviosas presentes en cada corpo. Esta información tamén acumular a partir das glándulas endócrinas. A relación da regulación nerviosa e hormonal contribúe frecuentemente rearranjo practicamente instantánea dos procesos.

realimentación

o desempeño do sistema se pode ver no mantemento da presión sanguínea. Todos os cambios neste indicador capturar receptores específicos situados nos vasos sanguíneos. Un aumento ou diminución na presión afecta a tensión das paredes dos capilares, venas e arterias. Foi sobre esas mudanzas e responder receptores. O sinal é transmitido ao centro da vascular e de alí continuar "indicación" de como axustar o ton dos vasos e do corazón. Conectado eo sistema de regulación neuro-humoral. Como resultado, a presión volve á normalidade. É doado notar que a base do sistema de regulación traballo en equipo é aínda o mesmo mecanismo de feedback.

Á cabeza de todo

A auto-regulación, a definición de algúns axustes para as actividades do corpo, base de todos os cambios do corpo, as súas reaccións a estímulos externos. efecto do estrés e tensión constante pode levar á hipertrofia de determinados órganos. Exemplos disto son desenvolvidos músculos dos atletas e aumentou entusiastas freediving luz. Exposición ao estrés moitas veces é unha enfermidade. Hipertrofia do corazón - un fenómeno frecuente en persoas con diagnóstico de obesidade. Esta é a resposta do corpo a necesidade de aumentar a carga sobre a bombear o sangue.

mecanismos de autorregulación están na base de respostas fisiolóxicas que ocorren cando asustados. Como o sangue é lanzada gran cantidade de hormona de adrenalina, o que fai que un número de cambios: un aumento no consumo de osíxeno, aumentan a cantidade de glicosa, aumento da frecuencia cardíaca ea mobilización do sistema músculo-esquelético. O saldo total mantense debido ao reembolso da actividade doutros compoñentes retarda a dixestión, reflexos sexuais desaparecer.

equilibrio dinámico

Débese notar que a homeostase, en calquera nivel pode ser mantido, non hai absoluta. Todos os parámetros do medio interno mantido dentro dun determinado rango de valores e en constante fluctuación. Polo tanto, falar sobre o equilibrio dinámico do sistema. É importante aquí que o valor dun parámetro específico non excede os chamados flutuacións corredor, se non, o proceso pode facer patolóxica.

Sustentabilidade e autorregulación ecosistema

Biogeocoenosis (ecosistema) consta de dúas estruturas interligadas: biocenose eo biótopo. O primeiro representa a totalidade dos seres vivos da zona. Biótopo - os factores non vivos ambiente onde biocenosis vive. condicións ambientais que afectan constantemente organismos son divididos en tres grupos:

• factores ambientais abióticas: temperatura, luz, humidade e outros elementos da natureza inanimado;
• bióticos factores ambientais: o impacto dun organismo a outro, separados por concurso, simbiose, parasitismo e predación;
• factores ambientais antropogénicas - exposición dos seres humanos.

Medios de almacenamento a homeostase de organismos benestar nun ambiente externo constante e modificación dos factores internos. Biogeocoenosis soporta a autorregulación baséase principalmente en un sistema de conexións tróficas. Son unha cadea en concepto pechada, a través da cal os fluxos de enerxía. Produtores (plantas e hemobakterii) que reciben a partir do sol ou a partir de reaccións químicas, creando con que a materia orgánica que son alimentados consuments (herbívoros, carnívoros, omnívoros) varias ordes de magnitude. decompositores son na última etapa do ciclo (bacterias, algunhas especies de vermes) que descompón a materia orgánica nos seus elementos constituíntes. Eles unha vez entrou no sistema en forma de alimento para os produtores.

A constancia do ciclo é garantida polo feito de que varias especies de seres vivos é en todos os niveis. Na perda dunha cadea de algúns deles sendo substituído polo similar nas súas funcións.

acción exterior

Mantemento da homeostase é acompañada pola exposición constante ao exterior. Cambiando en torno a condicións ambientais levar á necesidade de axustar procesos internos. Identificar varios criterios de sostibilidade:

• potencial reprodutivo alta e equilibrada dos individuos;
• adaptación organismos individuo aos cambios das condicións ambientais;
• diversidade de especies e cadeas de comida ramificada.

Estas tres condicións son favorables para o mantemento do ecosistema nun estado de equilibrio dinámico. Así, a autorregulación nivel biogeocoenose na bioloxía - unha reprodución de animais, a preservación da poboación e factores ambientais estabilidade. Así, como no caso do organismo individual, o equilibrio do sistema pode non ser absoluto.

O concepto de auto-regulación dos sistemas vivos distribúe patróns e nas comunidades humanas e institucións públicas descrito. Amplamente utilizado seus principios e psicoloxía. En realidade, esta é unha das teorías fundamentais da ciencia moderna.