Selvregulering i biologi - det ... Begrebet selvregulering af levende systemer

Selvregulering i biologi - det er en af de vigtigste egenskaber ved levende systemer er den automatiske installation og support af et vist niveau, der kræves for normal funktion parametre. Essensen af processen er, at ingen ydre påvirkninger er ikke ledere. Styrende faktorer ændrer dannet inden et selvregulerende system og bidrage til at skabe en dynamisk ligevægt. Som følge af denne proces kan være af en cyklisk karakter og genoptagelse fading som foldning eller forsvinden af visse betingelser.

Selvregulering: betydningen af biologiske begreb

Ethvert levende system, fra celle og slutter biogeocenosis, konstant udsat for ydersiden af forskellige faktorer. Ændring af temperaturforhold, fugtighed afsluttes fødevarer eller strammet interspecies konkurrencemæssige - Eksempler masse. Således levedygtighed ethvert system afhænger af dens evne til at opretholde en konstant indre miljø (homeostase). Det var for at nå et sådant mål, og der er selvregulering. Definitionen indebærer, at ændringer i miljøet er ikke direkte faktorer eksponering. De er konverteret til signaler, der får en særlig ubalance og fører til iværksættelsen af selvreguleringsmekanismer at bringe systemet tilbage til en stabil tilstand. På hvert niveau af denne interaktion faktorer ser det anderledes, så for at forstå, hvad selvkontrol, lad dem nærmere.

Niveauer af organisering af levende materiale

Moderne videnskab klæber til begrebet, hvorefter alle fysiske og sociale objekter er systemer. De består af separate elementer, konstant interagere på nogle love. Living objekter er ingen undtagelse fra denne regel, er de også systemer med sit eget interne hierarki og multi-niveau struktur. Desuden strukturen af det har en interessant feature. Hvert system kan samtidig være medlem af et højere niveau og være aggregat (dvs. alle det samme system) de lavere ordens niveauer. For eksempel træ - træ element og samtidig flercellede system.

For at undgå forvirring, i biologi normalt betragtes fire grundlæggende niveauer af organisering af levende:

• Molecular Genetics;
• ontogenetiske (organismal - fra celle til mennesker);
• population-arter;
• biogeocenotic (økosystem niveau).

selvregulerende teknikker

Processer, der forekommer ved hver af disse niveauer ser anden målestok energikilden og resultaterne heraf, men af samme karakter. I hjertet af dem er de samme metoder til selvreguleringsordninger. Først og fremmest er det en feedback-mekanisme. Den fås i to former: positive og negative. Minde om, at en direkte forbindelse indebærer overførsel af information fra ét system komponent til en anden, det omvendte strømmer i den modsatte retning, fra den anden til den første. Samtidig, og hun og den anden ændrer tilstanden af den modtagende komponent.

Positiv feedback fører til det faktum, at de processer, som først rapporteret det andet element, faste og fortsætte med at blive udført. En lignende proces er kernen i enhver vækst og udvikling. Det andet element er konstant signaleres først på behovet for at fortsætte den samme proces. Når dette system er forstyrret stabilitet.

Den vigtigste mekanisme

I andre værker den negative feedback. Det fører til fremkomsten af nye ændringer, det modsatte af, som det første element i den anden rapporteret. Som et resultat, elimineret og afslutte processer, forstyrre ligevægten, og systemet bliver stabil igen. En simpel analogi - jern arbejde: den detekterede temperatur er et signal til afbrydelse af varmeelementet. Negativ feedback er grundlaget for alle de involverede i at opretholde homeostase processer.

alsidighed

Selvregulering i biologi - en proces, der gennemsyrer alle disse niveauer. Dens formål - at bevare den dynamiske balance af det indre miljø. På grund af den rummelighed af processen i centrum af så mange naturvidenskabelige sektioner er selvregulering. I biologi, denne cytologi, fysiologi, dyrs og planters økologi. Hver af de involverede i det individuelle plan discipliner. Overvej, at en sådan selvregulering, på de vigtigste niveau af organisering af livet.

intracellulært niveau

I hver celle for at opretholde en bæredygtig balance af det indre miljø af de kemiske mekanismer anvendes hovedsageligt. Blandt dem en central rolle i reguleringen af gener spiller kontrol som afhænger produktion af proteiner.

Den cykliske natur af processerne ses let i den enzymatiske kædeende undertrykte produkter. Formålet med aktiviteterne i sådanne enheder i behandlingen af komplekse stoffer i enklere. I dette tilfælde er slutproduktet en lignende struktur som den første enzym i kæden. Denne egenskab spiller en central rolle i at opretholde homøostase. Produktet bindes til enzymet og hæmmer dets aktivitet som følge af de stærke strukturelle ændringer. Dette sker kun efter overskridelse et endeligt koncentration af stoffer tilladte niveau. Som et resultat, stopper den gæringsprocessen og det færdige produkt bliver brugt af cellen til eget brug. Efter nogen tid, omfanget af materialet falder under den tilladte værdi. Dette er et signal til at starte gæringen: protein koblet fra enzyminhibering standser og begynder forfra.

stigende kompleksitet

Selvregulering i naturen er altid baseret på princippet om feedback og generelt foregår i en lignende scenario. Men i hver af de næste niveau, der er faktorer, der komplicerer processen. For celler vigtig konstans af det indre miljø, at opretholde en specifik værdi af koncentrationen af forskellige stoffer. På det næste niveau af selvregulering proces er designet til at løse en masse flere problemer. Derfor, i flercellede organismer er der hele systemer, der understøtter homøostase. Denne åndedrætsorganerne, fordeling, omsætning og lignende. Undersøgelsen af udviklingen i flora og fauna nemt gør det klart, at som kompleksiteten af strukturen og det ydre miljø for at forbedre mekanismerne for selvregulering.

organismeniveauet

Det er bedst at konstant indre miljø opretholdes i et pattedyr. Grundlag for udvikling af selvregulering og dens gennemførelse - er nervøs og humorale system. Konstant samspil, de kontrollerer de processer, der forekommer i kroppen, bidrage til oprettelse og vedligeholdelse af dynamisk ligevægt. Hjernen modtager signaler fra nervefibre til stede i hver krop. Dette også akkumulere information fra de endokrine kirtler. Forholdet af nervesystemet og hormonel regulering bidrager ofte praktisk talt øjeblikkelig omlejring af processerne.

tilbagemeldinger

systemydelse kan ses i at opretholde blodtryk. Alle ændringer i denne indikator fange specifikke receptorer placeret på blodkarrene. En stigning eller fald i tryk påvirker spændingen af væggene af kapillærerne, vener og arterier. Det var på disse ændringer og reagere receptorer. Signalet sendes til vaskulære centrum, og derfra fortsætte "indikation" af, hvordan man justere tonen af skibene og hjertet. Forbundet og systemet af neurohumorale regulering. Som et resultat, at trykket vender tilbage til normal. Det er let at konstatere, at grundlaget for teamwork reguleringssystem er stadig den samme feedback-mekanisme.

I spidsen for alle

Selvregulering, definitionen af visse tilpasninger kroppens aktiviteter, ligger til grund for alle de ændringer af kroppen, dens reaktioner på eksterne stimuli. Stress effekt og konstant stress kan føre til hypertrofi af visse organer. Eksempler på dette er udviklet muskler sportsfolk og øget lys fridykker entusiaster. Udsættelse for stress er ofte en sygdom. Hypertrofi af hjertet - en hyppig fænomen i mennesker med en diagnose af fedme. Dette er kroppens reaktion på behovet for at øge belastningen på at pumpe blodet.

selvreguleringsmekanismer ligge grundlag af fysiologiske responser der opstår, når skræmt. Som blod er kastet stor mængde af hormonet adrenalin, som forårsager en række ændringer: en stigning i oxygenforbrug, øge mængden af glucose, øget hjertefrekvens og mobilisering af bevægeapparatet. Den samlede balance opretholdes på grund tilbagebetaling af aktiviteten af andre komponenter, forsinker fordøjelsen, seksuelle reflekser forsvinder.

dynamisk ligevægt

Det skal bemærkes, at homøostase, uanset på hvilket niveau, det kan opretholdes, er der ingen absolut. Alle parametre for den interne miljø opretholdes inden for et bestemt interval af værdier og konstant svingende. Derfor taler om den dynamiske ligevægt af systemet. Det er her vigtigt, at værdien af en bestemt parameter ikke går ud over de såkaldte korridor udsving, ellers processen kan blive patologisk.

Bæredygtighed og selvregulering økosystem

Biogeocoenosis (økosystem) består af to indbyrdes forbundne strukturer: biocønose og biotop. Den første repræsenterer samtlige levende væsener i området. Biotop - de faktorer ikke levende miljø, hvor biocønose bor. Miljøforhold, konstant påvirker organismer er opdelt i tre grupper:

• abiotiske miljøfaktorer: temperatur, lys, fugtighed og andre elementer af livløse natur;
• biotiske miljøfaktorer: virkningen af én organisme til den anden, adskilt af konkurrence, symbiose, parasitisme og predation;
• menneskeskabte miljøfaktorer - eksponering for mennesker.

Lagring betyder velfærd homeostase af organismer i en konstant ydre miljø og skiftende interne faktorer. Biogeocoenosis understøtter selvregulering er primært baseret på et system af trofiske links. De er en relativt lukket kæde, hvorved energistrømme. Producenter (planter og hemobakterii), der fik det fra solen eller fra kemiske reaktioner, skaber med det organiske stof, der er fodret consuments (planteædere, kødædere, altædende) flere størrelsesordener. nedbrydere er i den sidste fase af cyklen (bakterier, nogle arter af orme), der dekomponerer organisk stof i sine bestanddele. De atter indført i systemet i form af mad til producenterne.

Den konstans af cyklussen er sikret ved, at flere arter af levende ting er på alle niveauer. Ved tab af en kæde af nogle af dem bliver erstattet ved ens i deres funktioner.

optræden udadtil

Fastholdelse homeostase er ledsaget af konstant udsættelse til det fri. Ændring omkring økosystemet forhold kan føre til behovet for at justere de interne processer. Identificer flere bæredygtighedskriterier:

• Høj og afbalanceret reproduktive potentiale enkeltpersoner;
• individuelle organismer tilpasning til ændrede miljøforhold;
• artsdiversitet og fødekæder forgrenede.

Disse tre betingelser er befordrende for vedligeholdelsen af økosystemet i en tilstand af dynamisk ligevægt. Således selvregulering biogeocoenose niveau i biologi - en reproduktion af dyr, bevarelse af befolkningen og miljømæssige faktorer stabilitet. Således, som i tilfælde af individuel organisme, systembalancen kan ikke være absolut.

Begrebet selvregulering af levende systemer distribuerer beskrevet mønstre og på menneskelige samfund og offentlige institutioner. Udbredte dens principper og psykologi. I virkeligheden er dette en af de grundlæggende teorier om moderne videnskab.