Zelfregulering in de biologie - het ... Het concept van zelfregulatie van levende systemen

Zelfregulering Biologie - is een van de belangrijkste eigenschappen van levende systemen is de automatische installatie en ondersteuning van een bepaald vereist voor de normale werking niveauparameters.De essentie van de werkwijze is dat er geen uitwendige krachten niet managers.Leidende verandering factoren worden gevormd binnen een zelfregulerend systeem en bijdragen aan het creëren van dynamisch evenwicht.Die zich in dit proces kan van een cyclisch karakter, vervagen en hervatten als vouwen of verdwijnen van bepaalde voorwaarden.

Zelfregulering: het belang van biologische term

elk levend systeem, uit de cel en eindigend biogeocenosis voortdurend blootgesteld aan diverse externe factoren.Veranderende temperatuur, vochtigheid, voedsel of hardere afwerking interspecifieke competitie - voorbeelden zijn de massa.Dus de levensvatbaarheid van elk systeem afhankelijk van het vermogen om een ​​constante interne omgeving (homeostase) te handhaven.Het zou zo'n doel te bereiken, en er is zelfregulering.De definitie houdt in dat veranderingen in de omgeving zijn geen directe impact factoren.Ze worden omgezet in signalen die een bepaalde onbalans veroorzaken en leiden tot de lancering van mechanismen zelfregulering, ontworpen om het systeem terug naar een stabiele toestand te brengen.Op elk niveau, dergelijke interactie factoren ziet er anders, dus om te begrijpen wat zelfbeheersing, laat ze in meer detail.

niveaus van de organisatie van de levende materie

De moderne wetenschap houdt zich aan het concept dat alle natuurlijke en sociale systemen zijn objecten.Zij bestaan ​​uit individuele elementen voortdurend interactie op bepaalde wetten.Levende objecten zijn geen uitzondering op deze regel, ze zijn ook systemen met een eigen interne hiërarchie en multi-level structuur.Bovendien is de structuur ervan een interessante eigenschap.Elk systeem kan lid worden van een hoger niveau gelijktijdig zijn en een set (dat wil zeggen alle hetzelfde systeem) niveaus lagere orde.Bijvoorbeeld, de structuur - een element van het forest terwijl meercellige systeem.

Om verwarring te voorkomen, in de biologie meestal beschouwd vier fundamentele niveaus van de organisatie van het leven:

  • moleculair genetische;
  • ontogenetische (organismisch - van cellen voor de mens);
  • populatie-soorten;
  • biogeocenotic (ecosysteem-niveau).

methoden van zelfregulering processen die zich op elk van deze niveaus kijken andere schaal gebruikt energiebronnen en hun resultaten, maar zijn vergelijkbaar in de natuur.In het hart van hen zijn dezelfde methoden van zelfregulering systemen.Boven alles, deze feedback-mechanisme.Het is verkrijgbaar in twee versies: positief en negatief.Bedenk dat directe communicatie doorzending van gegevens van het ene naar het andere systeemcomponent, omgekeerde stromen in tegengestelde richting van de tweede naar de eerste.Tegelijkertijd, en zij en de andere verandert de toestand van de ontvangende component.

positieve terugkoppeling leidt tot de processen, die melden hun tweede element, bevestigd en verder worden uitgevoerd.Een soortgelijke werkwijze is in het hart van groei en ontwikkeling.Het tweede element van het eerste signalen ooit nodig dezelfde voortzetten.Dit verstoorde de stabiliteit van het systeem.

belangrijkste mechanisme

andere werken negatieve feedback.Het leidt tot het ontstaan ​​van nieuwe veranderingen, tegengestelde, die melden hun tweede element.Hierdoor geëlimineerd en end processen verstoord evenwicht, en het systeem wordt weer stabiel.Een eenvoudige analogie - iron work: een bepaalde temperatuur een signaal het verwarmingselement uit te schakelen.Negatieve feedback is de basis van alle processen met betrekking tot het behoud van de homeostase.

Volledigheid

Zelfregulering in de biologie - een proces dat al deze niveaus doordringt.Het doel - het behoud van dynamisch evenwicht van de interne omgeving.Vanwege de inclusiviteit van het proces in het midden van zo veel gebieden van de natuurwetenschap is zelfregulering.In biologie, is cytologie, fysiologie van dieren en planten, milieu.Elk van de betrokken in een aparte niveau disciplines.Bedenk dat een dergelijke zelfregulering, op de belangrijkste fasen van de organisatie leeft.

intracellulaire niveau

In elke cel om een ​​stabiel evenwicht van de interne omgeving te behouden worden voornamelijk gebruikt chemische mechanismen.Onder hen is de belangrijkste rol in de regulatie van gen controle die invloed hebben op de productie van eiwitten.

cyclische aard van de processen simpel voorbeeld enzymatische ketens volgen onderdrukt het eindproduct.Het doel van dergelijke entiteiten in de verwerking van complexe verbindingen in eenvoudiger.Echter, het eindproduct is vergelijkbaar met die van het eerste enzym in de keten.Deze eigenschap speelt een belangrijke rol bij het handhaven van homeostase.Het product bindt aan het enzym en remt zijn activiteit als gevolg van een sterke wijziging in de structuur.Dit gebeurt nadat de eindconcentraties stof boven het toegestane niveau.Als gevolg daarvan stopt het fermentatieproces en het eindproduct wordt gebruikt door de cel om zijn eigen behoeften.Na enige tijd, het niveau van het materiaal onder het toelaatbare waarde.Dit is een signaal om de fermentatie te starten: het eiwit los van enzyminhibitie stopt en begint opnieuw.

toenemende complexiteit in de aard van zelfregulering is altijd gebaseerd op het principe van feedback en verloopt in het algemeen in een soortgelijk scenario.Echter, op elke volgende niveau zijn er factoren die het bemoeilijken.Voor cellen belangrijk voor de constantheid van de interne omgeving, het behoud van bepaalde concentraties van verschillende stoffen.Op het volgende niveau, het proces van zelfregulering ontworpen om meer problemen op te lossen.Daarom meercellige organismen schijnen gehele systeem homeostase.Deze luchtwegen, de toewijzing, de bloedsomloop en dergelijke.De evolutie van de flora en fauna gemakkelijk maakt duidelijk dat de complexiteit van de structuur en de externe omgeving om de mechanismen van zelfregulering te verbeteren.

organismale niveau

best om constante interne omgeving wordt gehandhaafd in zoogdieren.Grondbeginselen van zelfregulering en de uitvoering ervan - is nerveus en humorale systeem.Voortdurend interactie, zij de controle van de processen die zich in het lichaam, het bevorderen van de oprichting en het onderhoud van dynamisch evenwicht.De hersenen ontvangen signalen van de zenuwvezels die zich in elk deel van het lichaam.Deze accumuleren ook informatie uit de endocriene klieren.De relatie van het zenuwstelsel en hormonale regulatie draagt ​​vaak vrijwel ogenblikkelijk herstructurering van de processen.

Terugkoppeling

systeem werk is te zien in het onderhoud van de bloeddruk.Alle wijzigingen van deze indicator vangen specifieke receptoren die zich op de vaten.Verhogen of druk effect op de spanning van de wanden van capillairen, aders en slagaders te verminderen.Het zijn deze veranderingen en reageren receptoren.Het signaal wordt naar de vasculaire centrum overgedragen, en van hen komen de "aanwijzing", zoals de toon van de bloedvaten en het hart aan te passen.Stekkers en systeem neuro-humorale regulering.Hierdoor de druk weer normaal.Het is gemakkelijk om te zien dat de basis van een samenhangend systeem van regulering is nog steeds dezelfde feedback-mechanisme.

kopte net

Zelfregulering, de definitie van bepaalde aanpassingen in de activiteiten van het lichaam, is de basis van alle veranderingen in het lichaam, zijn reacties op externe stimuli.Stress-effecten en constante stress kan leiden tot hypertrofie van bepaalde organen.Voorbeelden hiervan zijn ontwikkelde spieren van de atleten en de toegenomen licht freediving liefhebbers.De invloed van stress vaak een ziekte.Hypertrofie van het hart - een veel voorkomend verschijnsel bij mensen gediagnosticeerd met obesitas.Het is reactie van het lichaam op de noodzaak om de belasting van de pompen van bloed verhogen.

mechanismen van zelfregulering liggen aan de basis van fysiologische reacties die optreden wanneer bang.Omdat bloed wordt geworpen grote hoeveelheid van het hormoon adrenaline, waarin een aantal wijzigingen veroorzaakt: een toename van het zuurstofverbruik, een verhoging van de hoeveelheid glucose, verhoogde hartslag en de inzet van het bewegingsapparaat.Het totale vermogen wordt gehandhaafd als gevolg van de terugbetaling van de activiteit van andere componenten, vertraagt ​​de spijsvertering, seksuele reflexen verdwijnen.

dynamisch evenwicht

opgemerkt dat homeostase, op welk niveau kan behouden, is er geen absolute.Alle parameters van het interne milieu binnen een bepaald interval van waarden en voortdurend wisselende gehouden.Dus praten over het dynamisch evenwicht van het systeem.Het is van belang dat de waarde van de specifieke parameter niet verder dan de zogenaamde corridor fluctuaties anders het proces pathologisch worden.

Duurzaamheid en zelfregulering ecosysteem

Biogeocoenosis (ecosysteem) bestaat uit twee met elkaar verbonden structuren: levensgemeenschappen en biotoop.De eerste is de totaliteit van de levende wezens van dit gebied.Biotoop - de factoren die niet-levende milieu bewoond door de levensgemeenschappen.Het milieu constant werkt op de organismen zijn onderverdeeld in drie groepen:

  • abiotische omgevingsfactoren: temperatuur, licht, vocht en andere elementen van levenloze natuur;
  • biotische omgevingsfactoren: de invloed van een organisme met de andere gescheiden door concurrentie, symbiose, parasitisme en predatie;
  • antropogene milieufactoren - menselijke impact.

Saving homeostase betekent dat het welzijn van de organismen onder omstandigheden van constante blootstelling aan de veranderende externe omgeving en interne factoren.Ondersteunende biogeocoenosis zelfregulering is voornamelijk gebaseerd op een systeem van trofische relaties.Ze zijn een relatief gesloten keten door die energie stroomt.Producenten (planten en hemobakterii) krijgen van de zon of de chemische reacties die zijn gemaakt met behulp van de organische stof, die zich voeden met de consument (diverse herbivoren, carnivoren, omnivoren) verschillende ordes van grootte.In de laatste fase van de cyclus reducenten (bacteriën, sommige soorten wormen) die organisch materiaal ontbinden in bestanddelen.Nogmaals zij worden ingevoerd in het systeem in de vorm van voedsel wordt verkregen.

Persistence cyclus wordt geleverd door het feit dat elk niveau heeft verschillende soorten levende wezens.Een rol van een keten van een aantal ervan vervanging voor een vergelijkbare functie.

Exposure

onderhouden van homeostase wordt vergezeld door constante blootstelling aan de buitenkant.Me rond ecosysteem omstandigheden leiden tot de noodzaak van interne bijsturen.Er zijn verschillende criteria voor duurzaamheid:

  • en evenwichtige hoge reproductieve potentieel van individuen;
  • individuele organismen aan te passen aan veranderende milieuomstandigheden;
  • diversiteit en vertakte voedselketen.

deze drie omstandigheden bevorderlijk zijn voor het behoud van het ecosysteem in een staat van dynamisch evenwicht.Aldus, op het niveau van autoregulatie biogeocoenose Biologie - een specimens reproductie handhaving van het aantal en de weerstand tegen omgevingsfactoren.Dus, zoals in het geval van individuele organisme evenwicht systeem niet absoluut zijn.

concept van de zelfregulering van levende systemen beschreven verdeelt wetten en menselijke gemeenschappen en openbare instellingen.Op grote schaal gebruikt haar principes in de psychologie.In feite is een van de fundamentele theorie van de moderne wetenschap.