Autoreglementarea în biologie - ea ... Conceptul de auto-reglementare în domeniul sistemelor vii

Autoreglementarea în biologie - este una dintre cele mai importante proprietăți ale sistemelor vii este instalarea automată și susținerea unui anumit nivel necesar pentru parametrii normali de functionare. Esența procesului este că nici influențele externe nu sunt manageri. Factorii călăuzitoare schimbarii au format într-un sistem de auto-reglementare, și să contribuie la crearea de echilibru dinamic. Care rezultă din acest proces poate fi de natură ciclică și reluarea decolorare îndoirea sau dispariția anumitor condiții.

Autoreglementarea: importanța pe termen biologic

Orice sistem viu, de la celulă și biogeocenosis se încheie, în mod constant expuse la partea exterioară a diverși factori. Modificarea condițiilor de temperatură, umiditate sau alimente anunță interspecii înăsprit de concurență - Exemple de masă. Astfel viabilitatea oricărui sistem depinde de capacitatea sa de a menține un mediu intern constant (homeostazia). A fost de a realiza un astfel de obiectiv, și există de auto-reglementare. Definiția implică faptul că schimbările din mediu nu sunt factori de expunere directă. Ele sunt transformate în semnale care cauzează un anumit dezechilibru și să conducă la declanșarea unor mecanisme de autoreglementare pentru a aduce sistemul înapoi la o stare stabilă. La fiecare nivel al acestei interacțiuni factorii care arata in mod diferit, astfel încât, în scopul de a înțelege ceea ce auto-control, le lasa mai detaliat.

Nivelurile de organizare a materiei vii,

Știința modernă aderă la conceptul, conform căruia toate obiectele naturale și sociale sunt sisteme. Ele constau din elemente separate, în mod constant interacționând pe unele legi. obiecte de viață nu este o excepție de la această regulă, ele sunt, de asemenea, sisteme cu propria sa ierarhie internă și multi-nivel de structură. Mai mult decât atât, structura are o caracteristică interesantă. Fiecare sistem poate fi simultan un membru al unui nivel mai ridicat și să fie agregate (adică toate același sistem) inferioare nivelurile de ordine. De exemplu, lemnul - element de lemn și sistem simultan multicelular.

Pentru a evita confuzia, în biologie, de obicei, luate în considerare patru niveluri de bază de organizare a trai:

• Genetică moleculară;
• ontogenetic (organismal - de la celula la om);
• populație specii;
• biogeocenotic (nivel de ecosistem).

tehnici de auto-reglementare

Procesele care au loc la fiecare dintre aceste niveluri se uite la scară diferită, sursa de energie și rezultatele sale, dar de aceeași natură. În centrul ei sunt aceleași metode de sisteme de auto-reglementare. În primul rând, este un mecanism de feedback. Acesta este disponibil în două forme: pozitive și negative. Să ne amintim că o legătură directă implică transferul de informații de la o componentă de sistem la altul, invers curge în direcția opusă, de la a doua la prima. În același timp, și ea, iar celălalt se schimbă starea componenta de recepție.

Feedback-ul pozitiv conduce la faptul că procesele, care a raportat în primul rând al doilea element, fixe și continuă să fie efectuate. Un proces similar se află în centrul oricărei creștere și dezvoltare. Al doilea element este în mod constant semnalat în primul rând cu privire la necesitatea de a continua același proces. Atunci când acest sistem este perturbat de stabilitate.

Mecanismul principal

În alte lucrări , feedback - ul negativ. Aceasta duce la apariția unor modificări noi, opusul care primul element al doilea raportat. Ca urmare, a eliminat și termina procesele, perturba echilibrul, iar sistemul redevine stabil. O analogie simplă - lucrare de fier: temperatura detectată este un semnal pentru oprirea elementului de încălzire. Feedback-ul negativ este baza tuturor proceselor implicate in mentinerea homeostaziei.

înțelegere

Autoreglementarea in biologie - un proces care străbate toate aceste niveluri. Scopul său - să se păstreze echilibrul dinamic al mediului intern. Din cauza atotcuprinzător al procesului de la centrul de atât de multe secțiuni de științe naturale este auto-reglementare. In biologie, acest citologie, fiziologie, animalelor și ecologia plantelor. Fiecare dintre disciplinele implicate în nivel individual. Luați în considerare faptul că o astfel de auto-reglementare, la nivelurile principale de organizare a vieții.

nivel intracelular

În fiecare celulă pentru a menține un echilibru durabil al mediului intern al mecanismelor chimice sunt utilizate în principal. Printre ele un rol central în reglarea genelor juca de control care depinde producerea de proteine.

Natura ciclică a proceselor este ușor de văzut în final enzimatică în lanț a produselor reprimate. Scopul activității acestor entități în prelucrarea substanțelor complexe în mai simple. În acest caz, produsul final este o structură similară cu prima enzimă din lanț. Această proprietate joacă un rol cheie în menținerea homeostaziei. Produsul se leaga de enzima si inhiba activitatea ca urmare a schimbărilor structurale puternice. Acest lucru are loc numai după depășirea unei concentrații finite de substanțe la nivel admisibil. Ca urmare, se oprește procesul de fermentare și produsul finit este utilizat de către celula pentru propriile sale nevoi. După ceva timp, nivelul materialului scade sub valoarea admisă. Acesta este un semnal pentru a începe fermentația: proteină deconectată de la procesul de inhibare a enzimei se oprește și începe din nou.

creșterea complexității

Autoreglementarea în natură se bazează întotdeauna pe principiul feedback-ului și, în general, are loc într-un scenariu similar. Cu toate acestea, în fiecare dintre nivelul următor, există factori care complică procesul. Pentru celulele importante constanței mediului intern, menținând o anumită valoare a concentrației de substanțe diferite. La următorul nivel al procesului de auto-reglementare este conceput pentru a rezolva mult mai multe probleme. Prin urmare, în organisme multicelulare există sisteme întregi care susțin homeostazia. Acest sistem respirator, de alocare, de circulație și altele asemenea. Studiul evoluției florei și faunei ușor face clar faptul că complexitatea structurii și a mediului extern pentru a îmbunătăți mecanismele de auto-reglementare.

nivelul organismal

Este cel mai bine la mediul intern constant este menținut la un mamifer. Baza pentru dezvoltarea de auto-reglementare și punerea în aplicare a acestuia - este sistemul nervos și umoral. În mod constant interacționează, ei controlează procesele care au loc în organism, contribuie la crearea și menținerea echilibrului dinamic. Creierul primește semnale de la fibrele nervoase prezente în fiecare organism. Aceste informații, de asemenea, acumularea de glandele endocrine. Relația dintre regulamentul nervos si hormonal contribuie adesea rearanjare practic instantanee a proceselor.

feedback-ul

performanța sistemului poate fi văzut în menținerea tensiunii arteriale. Toate modificările acestui indicator de captare receptori specifici situate pe vasele de sange. O creștere sau scădere a presiunii afectează tensiunea pereților capilare, vene si artere. Acesta a fost cu privire la aceste schimbări și să reacționeze receptori. Semnalul este transmis la centrul vascular, iar de acolo continua „indicații“, a modului de a regla tonusul vaselor și a inimii. Conectate și sistemul de reglementare neuroumoral. Ca urmare, presiunea revine la normal. Este ușor de observat că baza sistemului reglementării lucrului în echipă este în continuare același mecanism de feedback.

La capul tuturor

Autoreglementarea, definirea anumitor ajustări la activități ale organismului, sta la baza toate modificările organismului, reacțiile sale la stimuli externi. efect de stres și de stres constant poate duce la hipertrofia anumitor organe. Exemple de acest tip sunt dezvoltate mușchii de sportivi și a crescut entuziaști freediving ușoare. Expunerea la stres este adesea o boală. Hipertrofia inimii - un fenomen frecvent la persoanele cu un diagnostic de obezitate. Acesta este răspunsul organismului la necesitatea de a crește sarcina pe pomparea sângelui.

mecanisme de autoreglementare stau la baza răspunsurilor fiziologice care au loc atunci când speriat. Ca de sânge este aruncat o mare cantitate de adrenalina hormon, care provoacă o serie de modificări: o creștere a consumului de oxigen, crește cantitatea de glucoză, creșterea frecvenței cardiace și mobilizarea sistemului musculo-scheletic. Soldul total este menținut datorită rambursării activității altor componente, incetineste digestia, reflexele sexuale dispar.

echilibru dinamic

Trebuie remarcat faptul că homeostazia, la orice nivel poate fi menținută, nu există nici un absolut. Toți parametrii mediului intern menținut într-un anumit interval de valori și fluctuează constant. Prin urmare, vorbind despre echilibrul dinamic al sistemului. Este important aici că valoarea unui anumit parametru nu depășește așa-numitele fluctuațiile coridor, în caz contrar, procesul poate deveni patologic.

Durabilitate și autoreglementarea ecosistemului

Biogeocoenosis (ecosistem) este format din două structuri interconectate: biocenoza și biotop. Prima reprezintă totalitatea făpturile vii ale zonei. Biotop - factorii de mediu nonliving în cazul în care trăiește biocenoză. Condiții de mediu, care afectează în mod constant organisme sunt împărțite în trei grupe:

• factori de mediu abiotici: temperatură, lumină, umiditate și alte elemente ale naturii neinsufletite;
• biotice factorii de mediu: impactul un organism la altul, separate prin competiție, simbioza, parazitismul și prădarea;
• factorii antropici de mediu - expunerea la om.

Stocarea înseamnă homeostaza bunăstării organismelor într-un mediu extern constant și schimbarea factorilor interni. Biogeocoenosis sprijină auto-reglementarea se bazează în principal pe un sistem de legături trofice. Ele sunt un lanț relativ închis, prin care curge energia. Producătorii (plante și hemobakterii) au primit-o de la soare sau de reacții chimice, creând cu ea materia organică, care sunt consuments hrănite (erbivore, carnivore, omnivore) de mai multe ordine de mărime. decomposers sunt în ultima etapă a ciclului (bacterii, unele specii de viermi), care se descompun materia organică în elementele sale constitutive. Ei au intrat din nou în sistem sub formă de hrană pentru producători.

Constanța ciclului este asigurată de faptul că mai multe specii de lucruri vii este la fiecare nivel. La pierderea unui lanț de unele dintre ele fiind înlocuite similare în funcțiile lor.

acțiunea externă

Menținerea homeostaziei este însoțită de o expunere constantă la exterior. Schimbarea condițiilor în jurul ecosistemelor duce la necesitatea de a ajusta procesele interne. Identifica mai multe criterii de durabilitate:

• potențial mare de reproducere și echilibrată a indivizilor;
• adaptarea organismelor individuale la schimbarea condițiilor de mediu;
• diversitatea speciilor și lanțurile alimentare ramificate.

Aceste trei condiții sunt favorabile pentru menținerea ecosistemului într-o stare de echilibru dinamic. Astfel, autoreglementarea nivel biogeocoenose în biologie - o reproducere a animalelor, păstrarea stabilității populației și a factorilor de mediu. Astfel, la fel ca în cazul organism individual, echilibrul sistemului poate să nu fie absolut.

Conceptul de auto-reglementare a sistemelor vii distribuie modele și asupra comunităților umane și instituții publice descrise. Utilizate pe scară largă și principiile psihologiei sale. De fapt, aceasta este una dintre teoriile fundamentale ale științei moderne.