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

Zelfregulering in de biologie - het is een van de belangrijkste eigenschappen van levende systemen is de automatische installatie en ondersteuning van een bepaald niveau nodig is voor het normaal functioneren parameters. De essentie van het proces is dat er geen externe invloeden zijn niet managers. Leidende factoren veranderen gevormd binnen een zelfregulerend systeem, en bijdragen tot het creëren van dynamisch evenwicht. Gevolg van dit proces van cyclische aard zijn en hervatten vervagen zoals vouwen of verdwijnen van bepaalde voorwaarden.

Zelfregulering: het belang van biologische term

Elk levend systeem van cel en eindigend biogeocenosis, voortdurend blootgesteld aan de buitenkant van verschillende factoren. Het wijzigen van de temperatuur, luchtvochtigheid eindigt voedsel of aangescherpt interspecies concurrentie - Voorbeelden massa. Aldus de levensvatbaarheid van elk systeem afhankelijk van het vermogen om een constante interne omgeving (homeostase) te handhaven. Het was om een dergelijk doel te bereiken, en er is zelfregulering. De definitie houdt in dat veranderingen in het milieu geen directe blootstelling factoren. Ze worden omgezet in signalen die een bepaalde onbalans veroorzaken en leiden tot de introductie van zelfregulering mechanisme om het systeem terug naar een stabiele toestand te brengen. Op elk niveau van deze interactie factoren het 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, volgens welke alle natuurlijke en sociale objecten zijn systemen. Ze bestaan uit afzonderlijke elementen, voortdurend interactie op sommige wetten. Levende voorwerpen is geen uitzondering op deze regel, ze zijn ook systemen met een eigen interne hiërarchie en multi-level structuur. Bovendien is de structuur ervan heeft een interessante eigenschap. Elk systeem kan tegelijkertijd lid van een hoger niveau staan en aggregaat (d.w.z. alle hetzelfde systeem) de lagere orde niveaus. Bijvoorbeeld hout - houten element en tegelijkertijd meercellige systeem.

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

• Moleculaire Genetica;
• ontogenetisch (organismal - van cel naar de mens);
• populatie-soorten;
• biogeocenotic (ecosysteem-niveau).

zelfregulering technieken

Processen die zich afspelen op elk van deze niveaus kijken andere schaal, de energiebron en de resultaten ervan, maar vergelijkbaar in de natuur. In het hart van hen zijn dezelfde methoden van zelfregulering systemen. In de eerste plaats is het een feedback-mechanisme. Het is verkrijgbaar in twee vormen: positief en negatief. Bedenk dat een directe verbinding omvat de overdracht van gegevens van het ene naar het andere systeemcomponent het omgekeerde stromen in tegengestelde richting, van de tweede naar de eerste. Op hetzelfde moment, en zij en de andere verandert de toestand van de ontvangende component.

Positieve terugkoppeling leidt tot het feit dat de processen die melden hun tweede element bevestigd en verder uit te voeren. Een soortgelijke werkwijze is de kern van elke groei en ontwikkeling. Het tweede element is voortdurend eerst gesignaleerd op de noodzaak om hetzelfde proces voort te zetten. Wanneer dit systeem wordt verstoord stabiliteit.

Het belangrijkste mechanisme

In andere werken van de negatieve feedback. Het leidt tot het ontstaan van nieuwe veranderingen, tegengesteld aan die eerste van het tweede gerapporteerd. Daardoor geëlimineerd en processen beëindigen verstoren het evenwicht, en het systeem wordt weer stabiel. Een eenvoudige analogie - ijzerwerk: de gedetecteerde temperatuur een signaal voor het uitschakelen van het verwarmingselement. Negatieve feedback is de basis van alle betrokken bij het handhaven van homeostase processen.

volledigheid

Zelfregulering in de biologie - een proces dat al deze niveaus doordringt. Het doel - om de dynamische balans van de interne milieu te beschermen. Vanwege de inclusiviteit van het proces in het midden van zo veel natuurwetenschap secties is zelfregulering. In de biologie, dit cytologie, fysiologie, dierlijke en plantaardige ecologie. Elk van de bij het individueel niveau disciplines. Bedenk dat een dergelijke zelfregulering, op de belangrijkste niveaus van de organisatie van het leven.

intracellulaire niveau

In elke cel het handhaven van een duurzaam evenwicht van de interne omgeving van de chemische mechanismen worden voornamelijk gebruikt. Onder hen een centrale rol in de regulatie van genen spelen controle op die afhankelijk is van de productie van eiwitten.

De cyclische aard van de processen is goed zichtbaar in de enzymatische ketenuiteinde van verdrongen producten. Het doel van de activiteiten van deze entiteiten in het verwerken van complexe stoffen in het eenvoudiger. In dit geval is 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 de sterke structurele veranderingen. Dit gebeurt pas na het overschrijden van een eindige concentratie van stoffen 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: eiwit losgekoppeld van enzyminhibitie stopt en begint opnieuw.

toenemende complexiteit

Zelfregulering in de natuur is altijd gebaseerd op het principe van feedback en vindt doorgaans plaats in een soortgelijk scenario. In elke volgende niveau, zijn er factoren die het bemoeilijken. Voor die belangrijk constantheid van de interne omgeving, het handhaven van een bepaalde waarde van de concentratie van verschillende stoffen. Op het volgende niveau van zelfregulering is ontworpen om veel meer problemen op te lossen. Daarom is in meercellige organismen zijn er hele systemen die homeostase ondersteunen. Deze luchtwegen, toewijzing, het verkeer en dergelijke. De studie van de evolutie van de flora en fauna maakt gemakkelijk duidelijk dat de complexiteit van de structuur en de externe omgeving om de mechanismen van zelfregulering te verbeteren.

organismaal niveau

Het beste is om een constante interne omgeving wordt in een zoogdier. De basis voor de ontwikkeling van zelfregulering en de uitvoering ervan - is nerveus en humorale systeem. Voortdurend interactie, zij de controle van de processen die zich in het lichaam, een bijdrage leveren aan het creëren en onderhouden van dynamisch evenwicht. De hersenen ontvangen signalen van de zenuwvezels in elk lichaam. Dit is ook het verzamelen van informatie van de endocriene klieren. De verhouding van het zenuwstelsel en hormonale regulatie draagt vaak vrijwel ogenblikkelijke herschikking van de processen.

terugkoppeling

systeemprestaties te zien bij het handhaven van de bloeddruk. Alle wijzigingen in deze indicator vast te leggen specifieke receptoren op de bloedvaten. Een verhoging of verlaging van de druk van invloed op de spanning van de wanden van capillairen, aders en slagaders. Het was op deze veranderingen en reageren receptoren. Het signaal wordt overgedragen aan het vasculaire centrum en vandaar gaan "aanduiding" hoe de toon van de schepen en het hart te passen. Verbonden en het systeem van neurohumorale regelgeving. Daardoor neemt de druk weer normaal. Het is gemakkelijk om op te merken dat de basis van teamwork regelsysteem is nog steeds hetzelfde feedback-mechanisme.

Aan het hoofd van alle

Zelfregulering, de definitie van bepaalde aanpassingen van activiteiten van de organisatie, ligt ten grondslag aan alle veranderingen van het lichaam, de reacties op externe stimuli. Stress effect en constante spanning kan leiden tot hypertrofie van organen. Voorbeelden hiervan zijn ontwikkelde spieren van de atleten en de toegenomen licht freediving liefhebbers. Blootstelling aan stress is vaak een ziekte. Hypertrofie van het hart - een veel voorkomend verschijnsel bij mensen met een diagnose van obesitas. Dit is de reactie van het lichaam op de noodzaak om de belasting op te pompen van het bloed verhogen.

zelfregulering mechanismen aan de basis liggen van fysiologische reacties die optreden bij bang. Aangezien bloed wordt gegooid grote hoeveelheid van de hormonen adrenaline, die een aantal veranderingen veroorzaakt: verhoging van zuurstofverbruik, verhoging van de hoeveelheid glucose, verhoogde hartslag en het beschikbaar stellen 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 dient te worden dat de homeostase, op welk niveau kan worden gehandhaafd, is er geen absolute. Alle parameters van de interne omgeving gehandhaafd binnen een bepaald interval van waarden voortdurend wisselende. Daarom is het over het dynamische evenwicht van het systeem. Belangrijk hierbij is dat de waarde van een bepaalde parameter niet verder gaat dan de zogenaamde corridor schommelingen, anders wordt het proces kan pathologische geworden.

Duurzaamheid en zelfregulering ecosysteem

Biogeocoenosis (ecosysteem) uit twee onderling verbonden structuren: levensgemeenschappen en biotoop. De eerste staat voor de totaliteit van de levende wezens van het gebied. Biotoop - de factoren die niet-levende omgeving waar levensgemeenschappen woont. Eisen aan de omgeving, voortdurend beïnvloeden organismen zijn onderverdeeld in drie groepen:

• abiotische omgevingsfactoren: temperatuur, licht, vocht en andere elementen van levenloze natuur;
• biotische omgevingsfactoren: het effect van een organisme met het andere, gescheiden door competitie, symbiose, parasitisme en predatie;
• antropogene omgevingsfactoren - blootstelling van de mens.

Opslagmiddelen welzijn homeostase van organismen in een constante externe omgeving en het veranderen van interne factoren. Biogeocoenosis ondersteunt zelfregulering is voornamelijk gebaseerd op een systeem van trofische schakels. Of relatief gesloten keten waardoor energie stroomt. (Planten en hemobakterii) worden ontvangen van de zon of chemische reacties, waardoor daarmee de organische stof die gevoed consuments (herbivoren, carnivoren, omnivoren) verscheidene orden van grootte zijn. afbrekende organismen zijn in de laatste fase van de cyclus (bacteriën, sommige soorten wormen) die organisch materiaal ontleden in zijn samenstellende elementen. Ze opnieuw ingevoerd in het systeem in de vorm van voedsel voor de producenten.

De constantheid van de cyclus wordt gewaarborgd door het feit dat verschillende soorten levende wezens is op elk niveau. Bij verlies van een keten van een aantal van hen wordt vervangen vergelijkbaar in hun functies.

extern optreden

Handhaven homeostase gaat gepaard met voortdurende blootstelling aan de buitenzijde. Veranderende rond ecosysteem omstandigheden leiden tot de noodzaak om de interne processen aan te passen. Identificeer diverse duurzaamheidscriteria:

• Hoge en evenwichtige reproductieve potentieel van individuen;
• individuele organismen aanpassing aan veranderende milieuomstandigheden;
• soorten diversiteit en voedselketen vertakt.

Deze drie voorwaarden bevorderlijk zijn voor het behoud van het ecosysteem in een toestand van dynamisch evenwicht. Aldus zelfregulering biogeocoenose niveau Biologie - een reproductie van dieren, het behoud van de bevolking en omgevingsfactoren stabiliteit. Dus, zoals in het geval van individuele organismen, het saldo kan niet absoluut zijn.

Het concept van zelfregulering van levende systemen distribueert beschreven patronen en op de menselijke gemeenschappen en openbare instellingen. Op grote schaal gebruikt haar principes en psychologie. In feite is dit een van de fundamentele theorieën van de moderne wetenschap.