Samoregulácia v biológii - to ... Koncepcia samoregulácie živých systémov

Samoregulácia v biológii - je to jedna z najdôležitejších vlastností živých systémov je automatická inštalácia a podpora určitú úroveň potrebnú pre normálne funkčnú parametre. Podstatou tohto postupu je, že žiadne vonkajšie vplyvy nie sú manažéri. Hlavnými faktormi mení vytvorený vnútri samoregulačného systému a prispieva k vytvoreniu dynamickej rovnováhe. Vyplývajúce z tohto procesu môžu byť cyklického charakteru a obnovenie blednutiu ako skladanie či vymiznutiu určitých podmienok.

Samoregulácia: význam biologického pojmu

Akýkoľvek živý systém, z bunky a končí biogeocenosis, neustále vystavené vonkajšku rôznych faktorov. Zmenou podmienok, teplota, vlhkosť dokončí potravín alebo utiahnuté medzidruhových súťaž - príklady hmoty. Tak životaschopnosť akéhokoľvek systému závisí od jeho schopnosti udržať konštantnú vnútorného prostredia (homeostázy). Bolo to pre dosiahnutie tohto cieľa, a tam je samoregulácia. Z definície vyplýva, že zmeny v životnom prostredí nie sú priamymi faktormi expozície. Sú prevedené na signály, ktoré spôsobujú určitú nerovnováhu a vedú na spustenie mechanizmu samoregulačných priniesť systém späť do stabilného stavu. Na každej úrovni tejto interakcie faktorov to vyzerá inak, tak, aby pochopil, čo sebaovládania, nech podrobnejšie.

Úrovne organizácie živej hmoty

Moderná veda sa drží koncepcie, podľa ktorej sú všetky prírodné a spoločenské objekty sú systémy. Skladajú sa z jednotlivých prvkov, neustále interagujúce na niektorých zákonov. Žijúci objektov nie je výnimkou z tohto pravidla, ale sú tiež systémy s vlastnou vnútornou hierarchie a viacúrovňové štruktúry. Okrem toho štruktúra to má zaujímavú vlastnosť. Každý systém môže byť súčasne členom vyššej úrovni a je agregát (tj. Všetky rovnaký systém) nižšej úrovne poriadku. Napríklad, dreva - drevo prvku a súčasne mnohobuněčného systému.

Aby sa zamedzilo nejasnostiam, v biológii zvyčajne považovaný za štyri základné organizačné úrovne života:

• Molekulárnej genetiky;
• Ontogenetický (organizmy - z bunky pre človeka);
• populačnej druhy;
• biogeocenotic (úroveň ekosystém).

self-regulačnej techniky

Procesy prebiehajúce na každej z týchto úrovní hľadať iné meradlo, zdroj energie a jej výsledky, ale podobne ako v prírode. V srdci z nich sú rovnaké metódy samoregulačných systémov. Po prvé, je to mechanizmus spätnej väzby. Je k dispozícii v dvoch formách: kladné a záporné. Pripomeňme, že priame spojenie zahŕňa prenos informácií z jednej súčasti systému do druhého, naopak prúdi v opačnom smere, z druhej do prvej. V rovnakej dobe, a ona a druhý mení stav prijímacieho komponent.

Pozitívna spätná väzba vedie k tomu, že procesy, ktoré ako prvé ohlásil druhý prvok, pevné aj naďalej vykonávať. Podobný proces je v jadre každej rastu a vývoja. Druhý prvok je stále signalizovaný najprv na potrebe pokračovať rovnaký proces. Ak je tento systém narušený stabilitu.

hlavným mechanizmom

V iných prácach na negatívnu spätnú väzbu. To vedie k vzniku nových zmien, naopak, z ktorých prvý prvok druhej hlásené. V dôsledku toho, odstránené a ukončiť procesy, narušiť rovnováhu, a systém sa stáva opäť stabilný. Jednoduchá analógia - železnej práce: zistené teploty je signálom pre vypnutie vykurovacieho telesa. Negatívna spätná väzba je základom všetkých procesov pri udržiavaní homeostázy.

komplexnosť

Samoregulácia v biológii - proces, ktorý prestupuje všetky tieto úrovne. Jeho účelom - aby sa zachovala dynamickej rovnováhy vnútorného prostredia. Vzhľadom k otvorenosti procesu v stredu toľkých prírodovedných oddielov je samoregulácia. V biológii, tento cytológie, fyziológie, živočíšne a rastlinné ekológie. Každý z týchto odborov podieľajúcich sa na individuálnej úrovni. Zoberme si, že takáto samoreguláciu, na hlavných úrovniach organizácie života.

intracelulárnej hladiny

V každej bunke pre udržanie udržateľná rovnováha vnútorného prostredia chemických mechanizmov sú používané hlavne. Medzi nimi ústrednú úlohu pri regulácii génov hrajú kontroly, na ktorom závisí produkciu proteínov.

Cyklická povaha procesov je ľahko vidieť na konci enzymatické reťazca potláčaných produktov. Cieľom činnosti týchto subjektov v oblasti spracovania komplexných látok do jednoduchšie. V tomto prípade je konečný produkt má podobnú štruktúru ako prvý enzým v reťazci. Táto vlastnosť hrá kľúčovú úlohu v udržiavaní homeostázy. Produkt sa viaže na enzým a inhibuje jeho aktivitu v dôsledku silných štrukturálnych zmien. K tomu dochádza až po prekročení konečnej koncentrácie látok prípustnej hladiny. V dôsledku toho sa zastaví proces fermentácie a hotový výrobok je používaný bunke pre vlastnú potrebu. Po určitej dobe, hladina materiálu poklesne pod prípustnú hodnotu. To je signál pre spustenie fermentácie: proteín odpojený od enzýmu procesu inhibícia sa zastaví a začne znovu.

rastúca zložitosť

Samoregulácia v prírode je vždy založená na princípe spätnej väzby a zvyčajne sa odohráva v podobnom scenári. Avšak v každom ďalšiu úroveň, existujú faktory, ktoré komplikujú proces. Pre bunky dôležité stálosti vnútorného prostredia, udržuje špecifickú hodnotu koncentrácie rôznych látok. Na budúci úrovni samoregulačný proces je navrhnutý tak, aby vyriešiť oveľa väčšie problémy. Preto sa v mnohobunkových organizmov existujú celé systémy, ktoré podporujú homeostázy. Tento dýchací systém, alokačné, cirkulácie a podobne. Štúdia o evolúcii rastlín a živočíchov ľahko jasne stanovuje, že na zložitosť štruktúry a vonkajšieho prostredia s cieľom zlepšiť mechanizmy samoregulácie.

úroveň organismal

Najlepšie je stále vnútorné prostredie sa udržuje u cicavca. Základ pre rozvoj samoregulácie a jeho prevedenie - je nervózny a humorálnej systém. Neustále interagujúce, oni kontrolovať procesy prebiehajúce v tele, prispieva k vytváraniu a udržiavaniu dynamickej rovnováhy. Mozog prijíma signály z nervových vlákien, prítomných v každom tele. To tiež hromadí informácie zo žliaz s vnútornou sekréciou. Vzťah nervové a hormonálne regulácie prispieva často prakticky okamžitú zmenu usporiadania procesov.

spätná väzba

výkon systému môže byť videný v udržiavaní krvného tlaku. Všetky zmeny v tomto ukazovateli zachytiť špecifické receptory umiestnené na cievach. Zvýšenie alebo zníženie tlaku ovplyvňuje napätia stien kapilár, žíl a tepien. To bolo na tieto zmeny a reagovať receptory. Signál sa prenáša do cievnej centra a odtiaľ pokračovať "znamenie", ako nastaviť tón ciev a srdca. Pripojený a systém o neurohumorální regulácie. V dôsledku toho sa tlak vráti do normálu. Je ľahké si uvedomiť, že základom regulácia teamwork systému je stále rovnaký mechanizmus spätnej väzby.

V čele všetko

Samoregulácia, vymedzenie určitých úprav činností tela, je základom všetky zmeny v tele, jeho reakcie na vonkajšie podnety. Stres efekt a neustále stres môže viesť k hypertrofiu niektorých orgánov. Príkladom toho sú vyvíjané svalov športovcov a zvýšenie svetelné nadšencov freediverské. Vystavenie stresu je často choroba. Hypertrofia srdca - častý jav u ľudí s diagnózou obezity. To je odpoveď organizmu na potrebu zvýšiť zaťaženie na čerpanie krvi.

samoregulačné mechanizmy sú základom fyziologických reakcií, ktoré sa objavujú, keď strach. Ako krv je vyvolaná veľké množstvo hormónu adrenalínu, ktorý spôsobuje rad zmien: zvýšenie spotreby kyslíka, zvýšenie množstva glukózy, zvýšenie srdcovej frekvencie a mobilizáciu pohybového aparátu. Celková bilancia je zachovaná vďaka splatenie činnosti iných zložiek, spomaľuje trávenie, sexuálne reflexy miznú.

dynamická rovnováha

Je potrebné poznamenať, že homeostázy, na akejkoľvek úrovni to môže byť zachovaná, nie je absolútna. Všetky parametre vnútorného prostredia udržiavaná v určitom intervale hodnôt a neustále kolíše. Preto sa hovorí o dynamickej rovnováhy systému. Je tu dôležité, že hodnota určitého parametra neprekračuje rámec tzv kolísanie koridoru, inak proces sa môže stať patologickú.

Udržateľnosť a samoregulácie ekosystém

Biogeocoenosis (ekosystém) sa skladá z dvoch vzájomne prepojených štruktúr: biosféry a biotopu. Prvý predstavuje súhrn živých tvorov v tejto oblasti. Biotop - faktory neživé prostredie, v ktorom žije biosféru. Podmienky prostredia, neustále ovplyvňujúce organizmy sú rozdelené do troch skupín:

• abiotické faktory prostredia: teplota, svetlo, vlhkosť a ďalšie prvky neživej prírody;
• biotické faktory prostredia: vplyv jedného organizmu do druhého, oddelené súťaže, symbióza, parazitizmus a predácie;
• antropogénne faktory životného prostredia - vystavenie človeka.

Pamäťový prostriedok sociálnej homeostázy organizmov v konštantnom vonkajšom prostredí a meniace sa vnútorné faktory. Biogeocoenosis podporuje samoregulácie je založená predovšetkým na systéme trofických odkazov. Sú relatívne uzavretý reťazec, ktorými prúdi energia. Výrobcovia (rastliny a hemobakterii), ktorí ju zo slnka alebo z chemických reakcií a vytvára s ňou organické látky, ktoré sú privádzané konzumenti (bylinožravce, mäsožravce, všežravce) o niekoľko rádov. rozkladajúce sa v poslednej fáze cyklu (baktérie, niektoré druhy červov), ktoré sa rozkladajú organické látky do jeho základné prvky. Sú opäť vstúpil do systému vo forme potravín pre výrobcov.

Konštantnosť cyklu je zabezpečené tým, že niekoľko druhov živých tvorov je na všetkých úrovniach. Pri strate reťazca pričom niektoré z nich vymeniť podobné vo svojich funkciách.

vonkajšie akcie

Udržanie homeostázy je sprevádzaná neustálym pôsobením zvonku. Zmena okolo ekosystémových podmienok viesť k potrebe upraviť interné procesy. Identifikovať niekoľko kritérií udržateľnosti:

• Vysoká a vyvážená reprodukčný potenciál jedincov;
• individuálne prispôsobenie organizmy na meniace sa podmienky na životné prostredie;
• druhová rozmanitosť a potravinové reťazce rozvetvené.

Tieto tri podmienky sú priaznivé pre zachovanie ekosystému v stave dynamickej rovnováhy. Tak samoregulácie na úrovni biogeocoenose v biológii - reprodukcií zvierat, zachovanie stability obyvateľstva a faktorov životného prostredia. Tak, ako je tomu v prípade individuálneho organizme, rovnováha systém nemôže byť absolútna.

Koncepcia samoregulácie živých systémov distribuuje opísal vzory a na ľudských komunít a verejných inštitúcií. Široko používaný jej princípy a psychológiu. V skutočnosti sa jedná o jeden zo základných teórií modernej vedy.