רגולציה עצמית בביולוגיה - זה ... הרעיון של רגולציה עצמית של מערכות חיים

רגולציה עצמית בביולוגיה - זה הוא אחד המאפיינים החשובים ביותר של מערכות החיים היא התקנה אוטומטית ותמיכה של רמה מסוימת הנדרשת פרמטרים לתפקוד נורמלי. מהות התהליך היא שאף השפעות חיצוניות אינן מנהלים. גורמי מנחים משתנים נוצרו בתוך מערכת ויסות עצמית, ולתרום ליצירת שיווי משקל דינמי. נובעי תהליך זה עשוי להיות בעל אופי מחזורי וחידוש דוהה כמו מתקפל או היעלמות של תנאים מסוימים.

הסדרה עצמית: את החשיבות של מונח ביולוגי

כל מערכת החיים, מן התא biogeocenosis וכלה, חשוף כל הזמן החיצוני של גורמים שונים. שינוי תנאי הטמפרטורה, לחות מסיימת תחרות מזון או interspecies התהדק - מסת דוגמאות. לכן את הכדאיות של כל מערכת תלויה ביכולתה לשמור על סביבה פנימית קבועה (הומאוסטזיס). זה היה כדי להשיג מטרה, ויש רגולציה עצמית כזו. ההגדרה מרמזת כי שינויים בסביבה אינם גורמי חשיפה ישירים. הם מומרים לאותות גורמות לחוסר איזון מסוים ולהוביל את ההשקה של מנגנוני רגולציה עצמית כדי להביא את המערכת בחזרה למצב יציב. בכל רמה של אינטראקציה זו גורמים זה נראה שונה, ולכן על מנת להבין מה שליטה עצמית, ולתת להם בפירוט רב יותר.

רמות הארגון של חומר חי

מדע מודרני שומר על הקונספט, לפיה כל האובייקטים הטבעיים וחברתיים הם מערכות. הם מורכבים של אלמנטים נפרדים, אינטראקציה מתמדת על חוקים מסוימים. Living חפצים הוא לא יוצא מכלל זה, הם גם מערכות עם מבנה ההיררכיה הפנימית ורמת-רב משלה. יתר על כן, המבנה של זה יש תכונה מעניינת. כל מערכת יכולה בו זמנית להיות חבר של רמה גבוהה יותר ולהיות המצרפי (כלומר אותה המערכת) הרמות מהסדר הנמוכות. לדוגמה, עץ - אלמנט העץ מערכת רב-תאיים זמנית.

על מנת למנוע בלבול, בביולוגיה בדרך כלל נחשבת ארבע רמות בסיסיות של ארגון חיים:

• גנטיקה מולקולרית;
• (האורגניזם - מתא לבני אדם) ד"ר מר;
• אוכלוסייה-מינים;
• biogeocenotic (רמת המערכת האקולוגית).

טכניקות רגולציה עצמית

תהליכים המתרחשים לכל אחת מהרמות האלה נראים בקנה מידה שונה, מקור האנרגיה ותוצאותיה, אך דומה באופיים. בליבה מהם באותן שיטות של מערכות רגולציה עצמית. קודם כל, זה מנגנון משוב. היא זמינה בשתי צורות: חיוביות ושליליות. תזכיר כי חיבור ישיר כרוך בהעברת המידע בין רכיב ממערכת אחת לאחרת, ההפך זורם בכיוון ההפוך, מן השני לראשון. במקביל, והיא ושנייה משנה את מצב הרכיב מקבל.

משוב חיובי מוביל לכך שהתהליכים, אשר דיווחו האלמנט השני ראשון, קבוע וממשיכים להתבצע. תהליך דומה הוא הליבה של כל צמיחה ופיתוח. המרכיב השני הוא אותת זמן ראשון על הצורך להמשיך באותו התהליך. כאשר מערכת זו מופרת יציבות.

המנגנון העיקרי

בשנת אחרים עובדים המשוב השלילי. זה מוביל הופעתה של שינויים חדשים, ההפך שבה האלמנט הראשון של השני דיווח. כתוצאה מכך, בוטל וכן לסיים את התהליכים, להפריע את שיווי המשקל, ואת המערכה הופכת יציבה שוב. אנלוגיה פשוטה - עבודת ברזל: הטמפרטורה המאותרת אות עבור כיבוי גוף החימום. משוב שלילי הוא הבסיס של כל התהליכים המעורבים בשמירה על הומאוסטזיס.

ושלמות

רגולציה עצמית בביולוגיה - תהליך שממלא את כל הרמות הללו. מטרתה - לשמר את האיזון הדינמי של הסביבה הפנימית. בגלל הכוללניות של התהליך במרכז סעיפים מדעי הטבע כל כך הרבה היא רגולציה עצמית. בביולוגיה, ציטולוגיה זו, פיזיולוגיה, בעלי חיים ואקולוגיה צמח. כל הדיסציפלינות המעורבות ברמת הפרט. שקול כי רגולציה עצמית כזו, ברמות העיקריות של ארגון חיים.

רמת תאיים

בכל תא כדי לשמור על איזון בר קיימא של הסביבה הפנימית של המנגנונים הכימיים בעיקר משמש. ביניהם תפקיד מרכזי בוויסות גנים לשחק מלאה שעליו תלוי לייצור חלבונים.

האופי המחזורי של התהליכים נתפס בקלות בסופו של דבר שרשרת אנזימטית של מוצרים מודחקים. מטרת פעילותם של גופים כאלה העיבוד של חומרים מורכבים לתוך פשוט. במקרה זה התוצר הסופי הוא דומה במבנהו האנזים הראשון בשרשרת. מאפיין זה ממלא תפקיד מרכזי בשמירה על הומאוסטזיס. המוצר נקשר האנזים ומעכב את פעילותה כתוצאה מהשינויים המבניים החזקים. זו מתרחשת רק לאחר יעלה ריכוז סופי של חומרים לרמה המותרת. כתוצאה מכך, היא מפסיקה את תהליך התסיסה ואת המוצר המוגמר משמש את התא לצרכיה. לאחר זמן מה, ברמה של חומר נופלת מתחת לערך המותר. זהו האות להתחיל תסיסה: חלבון מנותקים תהליך עיכוב האנזים מפסיק ומתחיל הכל מחדש.

מורכבות גוברות

רגולציה עצמית בטבע מבוססת תמיד על העיקרון של משוב ובדרך כלל מתרחשת בתרחיש דומה. עם זאת, בכל אחד לשלב הבא, ישנם גורמים אשר לסבך את התהליך. לקבלת קביעות חשובות תאים של הסביבה הפנימית, שמירה על ערך מסוים של הריכוז של חומרים שונים. ברמה הבאה של תהליך הסדרה עצמית נועד לפתור הרבה יותר בעיות. לכן, יצורים רב-תאיים יש מערכות שלמות שתומכות הומאוסטזיס. זו מערכת נשימה, הקצאה, מחזור וכדומה. המחקר של האבולוציה של חי וצומח בקלות מבהיר כי כמו המורכבות של המבנה ואת הסביבה החיצונית כדי לשפר את מנגנוני הסדרה עצמית.

רמת האורגניזם

עדיף הסביבה פנימית קבועה נשמר ביונקים. בסיס להתפתחות של רגולציה עצמית ויישומה - הוא מערכת עצבים ואת הלחות. כל זמן אינטראקציה, הם שולטים בתהליכים המתרחשים בגוף, לתרום ליצירה ותחזוקה של שיווי משקל דינמי. המוח מקבל אותות מן סיבי העצב נוכחים בכל גוף. גם זה מידע צבירת מן בלוטות אנדוקריניות. מערכת היחסים של הרגולציה העצבה ואת הורמונלית תרם לעתים קרובות כמעט התארגנות מיידית של התהליכים.

משוב

ביצועי המערכת ניתן לראות שמירה על לחץ הדם. כל השינויים במדד זה ללכוד קולטנים ספציפיים הממוקמים על כלי דם. גידול או ירידה בלחץ משפיע על המתח של קירות נימים, ורידים ועורקים. זה היה על השינויים האלה ומגיבים קולטנים. האות מועבר למרכז וסקולריים, ומשם להמשיך "אינדיקציה" של איך להתאים את הטון של כלי שיט בלב. Connected ומערכת של רגולציה neurohumoral. כתוצאה מכך, הלחץ חוזר לקדמותו. קל לציין כי הבסיס של מערכת הרגולציה עבודת צוות היא עדיין מנגנון משוב אותה.

בראש כל

רגולציה עצמית, הגדרת התאמות מסוימות לפעילות הגוף, בבסיס כל השינויים של הגוף, התגובות שלו לגירויים חיצוניים. אפקט מתח ומתח מתמיד יכולים להוביל להיפרטרופיה של איברים מסוימים. דוגמאות לכך מפותחי שרירים של ספורטאים וגדילת חובבי צלילה חופשיים אור. חשיפה ללחץ היא לעתים קרובות מחלה. היפרטרופיה של הלב - תופעה שכיחה אצל אנשים עם אבחנה של השמנת יתר. זוהי התגובה של הגוף והצורך להגדיל את העומס על מנת לשאוב את הדם.

מנגנוני ויסות עצמי לשקר בבסיס התגובות הפיזיולוגיות המתרחשות כאשר הפחיד. כפי הדם נזרק כמות גדולה של הורמון האדרנלין, מה שגורם מספר שינויים: עלייה בצריכת חמצן, להגדיל את כמות הגלוקוז, עלייה בקצב לב ההתגייסות של מערכת השלד והשרירים. סך כל היתרה נשמרת בשל פירעון של פעילות של רכיבים אחרים, מאט את העיכול, רפלקסים מינית להיעלם.

שיווי משקל דינמי

יצוין כי הומאוסטזיס, באיזו רמה הוא עשוי להישמר, אין מוחלט. כל הפרמטרים של הסביבה הפנימית מתוחזק בתוך מרווח מסוים של ערכים משתנה כל העת. לכן, מדבר על שיווי המשקל הדינמי של המערכת. חשוב כאן כי הערך של פרמטר מסוים לא הולך מעבר לתנודות שנקראות פרוזדור, אחרת התהליך יכול להיות פתולוגי.

מערכת אקולוגית סביבתית-רגולציה עצמית

Biogeocoenosis (אקולוגית) מורכב משני מבנים מחוברים: biocenosis ו ביוטופ. הראשון מייצג את מכלול היצורים החיים של האזור. ביוטופ - הגורמים הדוממים בסביבה שבה biocenosis חי. תנאים סביבתיים, המשפיעים אורגניזמים זמן מחולקים לשלוש קבוצות:

• גורמים סביבתיים אביוטי: טמפרטורה, אור, לחות וגורמים אחרים של טבע דומם;
• ביוטיים גורמים סביבתיים: ההשפעה של אורגניזם אחד למשנהו, מופרדים על ידי תחרות, סימביוזה, טפילות וטריפה;
• גורמים סביבתיים אנתרופוגניים - חשיפה לבני אדם.

אחסון אומר הומאוסטזיס רווחה של אורגניזמים בסביבה חיצונית מתמדת ושינוי גורמים פנימיים. Biogeocoenosis תומך רגולציה עצמית מבוססת בעיקרה על מערכת של קישורים טרופיים. הם שרשרת סגורה יחסית שבאמצעותו אנרגיה זורמת. המפיקים (צמחים ובעלי hemobakterii) קבלתה מהשמש או מתגובות כימיות, יצירת עם זה החומר האורגני כי הם consuments הפד (אוכלי עשב, טורפים, אוכלי כל) בכמה סדרי גודל. מפרקים נמצאים בשלב האחרון של המחזור (חיידקים, כמה מינים של תולעים) כי מתפרקים חומר אורגני למרכיביו. הם שוב נכנסו לתוך המערכת בצורה של מזון עבור המפיקים.

הקביעות של מחזור מובטחת על ידי העובדה כי כמה מינים של יצורים חיים הוא בכל הרמות. בשעת אובדן שרשרת של חלקם שהוחלף ב דומה תפקידיהם.

פעולה חיצונית

שמירה על הומאוסטזיס מלווה חשיפה מתמדת מבחוץ. שינוי סביב תנאים אקולוגיים להוביל את הצורך בהתאמת תהליכים פנימיים. זיהוי קריטריונים לקיימים מספר:

• גבוה ומאוזן פוטנציאל רבייה של יחידים;
• הסתגלות האורגניזמים פרט לתנאי הסביבה משתנה;
• מגוון מינים ורשתות מזון מסועף.

שלושת התנאים האלה הם תורמים לשמירה על המערכת האקולוגית במצב של שיווי משקל דינמי. לפיכך, רגולציה עצמית ברמה biogeocoenose בביולוגיה - רפרודוקציה של חיות, לשמירה על יציבות האוכלוסייה וגורמים סביבתיים. לכן, כמו במקרה של האורגניזם היחיד, את האיזון במערכת לא יכול להיות מוחלט.

הרעיון של רגולציה עצמית של מערכות חיים מפיצים תאר דפוסים ועל בני אדם לבין מוסדות ציבור. בשימוש נרחב העקרונות והפסיכולוגיה שלה. למעשה, זו היא אחת התיאוריות הבסיסיות של המדע המודרני.