Η αυτορρύθμιση στον τομέα της βιολογίας - αυτό ... Η έννοια της αυτο-ρύθμισης των συστημάτων διαβίωσης

Η αυτορρύθμιση στον τομέα της βιολογίας - είναι μια από τις πιο σημαντικές ιδιότητες των ζωντανών συστημάτων είναι η αυτόματη εγκατάσταση και υποστήριξη του ένα ορισμένο επίπεδο που απαιτείται για την κανονική παραμέτρους λειτουργίας. Η ουσία της διαδικασίας είναι ότι δεν υπάρχουν εξωτερικές επιδράσεις δεν είναι διαχειριστές. Κατευθυντήριες παράγοντες αλλάζουν σχηματιστεί μέσα σε μια αυτο-ρύθμιση του συστήματος, και να συμβάλει στη δημιουργία δυναμικής ισορροπίας. Προερχόμενες από αυτή τη διαδικασία μπορεί να είναι κυκλικό χαρακτήρα και την επανάληψη ξεθώριασμα ως αναδίπλωση ή την εξαφάνιση ορισμένων όρων.

Η αυτορρύθμιση: η σημασία της βιολογικής όρος

Κάθε ζωντανό σύστημα, από το κελί και τελειώνει biogeocenosis, συνεχώς εκτεθειμένα στο εξωτερικό των διαφόρων παραγόντων. Η αλλαγή στις συνθήκες θερμοκρασίας, υγρασίας τελειώνει τροφίμων ή σφιγμένα μεταξύ των ειδών του ανταγωνισμού - Παραδείγματα μάζα. Έτσι, η βιωσιμότητα του οποιουδήποτε συστήματος εξαρτάται από την ικανότητά του να διατηρήσει μια σταθερή εσωτερικού περιβάλλοντος (ομοιόσταση). Ήταν για να επιτευχθεί ένας τέτοιος στόχος, και υπάρχει αυτο-ρύθμιση. Ο ορισμός υπονοεί ότι οι αλλαγές στο περιβάλλον δεν είναι άμεση παράγοντες έκθεσης. Αυτά μετατρέπονται σε σήματα τα οποία προκαλούν μια συγκεκριμένη ανισορροπία και να οδηγήσει στην έναρξη των μηχανισμών αυτορύθμισης για να φέρει το σύστημα πίσω σε μια σταθερή κατάσταση. Σε κάθε επίπεδο αυτής της αλληλεπίδρασης παραγόντων φαίνεται με διαφορετικό τρόπο, έτσι ώστε να κατανοήσουν τι αυτοέλεγχο, να τους αφήσουμε να με περισσότερες λεπτομέρειες.

Τα επίπεδα οργάνωσης της ζωής ύλης

Η σύγχρονη επιστήμη εμμένει στην έννοια, σύμφωνα με την οποία όλα τα φυσικά και κοινωνικά αντικείμενα είναι συστημάτων. Αποτελούνται από ξεχωριστά στοιχεία, συνεχώς αλληλεπιδρούν σε ορισμένα νόμους. Ζώντας αντικειμένων δεν αποτελεί εξαίρεση σε αυτόν τον κανόνα, είναι επίσης συστήματα με τη δική του εσωτερική ιεραρχία και πολυεπίπεδη δομή του. Επιπλέον, η δομή του έχει ένα ενδιαφέρον χαρακτηριστικό. Κάθε σύστημα μπορεί ταυτόχρονα να είναι μέλος ενός υψηλότερου επιπέδου και να είναι συσσωμάτωμα (δηλ όλοι το ίδιο σύστημα) τα χαμηλότερα επίπεδα τάξης. Για παράδειγμα, το ξύλο - ξύλινο στοιχείο και ταυτόχρονα πολυκύτταρους συστήματος.

Για να αποφευχθεί η σύγχυση, στη βιολογία συνήθως θεωρείται τέσσερα βασικά επίπεδα οργάνωσης της ζωής:

• Molecular Genetics?
• οντογενετικές (οργανισμικό - από κύτταρο σε ανθρώπους)?
• πληθυσμού-είδη?
• biogeocenotic (επίπεδο οικοσυστήματος).

τεχνικές αυτορρύθμιση

Διεργασίες που συμβαίνουν σε κάθε ένα από αυτά τα επίπεδα έχει διαφορετική εμφάνιση κλίμακα, την πηγή ενέργειας και τα αποτελέσματά της, αλλά παρόμοιας φύσης. Στο επίκεντρο των οποίων είναι οι ίδιες μέθοδοι των συστημάτων αυτοελέγχου. Πρώτα απ 'όλα, είναι ένας μηχανισμός ανάδρασης. Είναι διαθέσιμο σε δύο μορφές: θετικές και αρνητικές. Υπενθυμίζουμε ότι μια άμεση σύνδεση περιλαμβάνει τη μεταφορά των πληροφοριών από το ένα στοιχείο του συστήματος σε ένα άλλο, η αντίστροφη ρέει προς την αντίθετη κατεύθυνση, από τη δεύτερη στην πρώτη. Την ίδια στιγμή, και αυτή και η άλλη αλλάζει την κατάσταση του στοιχείου λήψης.

Θετική ανάδραση οδηγεί στο γεγονός ότι οι διαδικασίες, που αναφέρθηκε για πρώτη φορά το δεύτερο στοιχείο, σταθερές και συνεχίζουν να πραγματοποιούνται. Μια παρόμοια διαδικασία είναι στον πυρήνα οποιασδήποτε αύξησης και ανάπτυξης. Το δεύτερο στοιχείο είναι συνεχώς σηματοδότησε για πρώτη φορά στην ανάγκη να συνεχιστεί η ίδια διαδικασία. Όταν το σύστημα έχει διαταραχθεί η σταθερότητα.

Ο κύριος μηχανισμός

Σε άλλα έργα της αρνητικής ανάδρασης. Αυτό οδηγεί στην εμφάνιση νέων αλλαγών, το αντίθετο από τα οποία το πρώτο στοιχείο του δεύτερου αναφερθεί. Ως αποτέλεσμα, εξαλείφονται και τερματίζονται οι διαδικασίες, διαταράσσουν την ισορροπία, και το σύστημα γίνεται πάλι σταθερή. Μια απλή αναλογία - εργασία σιδήρου: η μετρηθείσα θερμοκρασία του είναι ένα σήμα για την απενεργοποίηση του θερμαντικού στοιχείου. Αρνητική ανάδραση είναι η βάση όλων των διαδικασιών που εμπλέκονται στη διατήρηση της ομοιόστασης.

περιεκτικότητα

Η αυτορρύθμιση στον τομέα της βιολογίας - μια διαδικασία που διακατέχει όλα αυτά τα επίπεδα. Σκοπός του - να διατηρηθεί η δυναμική ισορροπία του εσωτερικού περιβάλλοντος. Λόγω της ένταξη της διαδικασίας στο κέντρο της τόσα πολλά τμήματα φυσικής επιστήμης είναι η αυτορρύθμιση. Στη βιολογία, αυτή την κυτταρολογική εξέταση, τη φυσιολογία, των ζώων και την οικολογία των φυτών. Κάθε μία από τις ειδικότητες που εμπλέκονται στο ατομικό επίπεδο. Σκεφτείτε ότι η εν λόγω αυτορρύθμιση, στα κύρια επίπεδα οργάνωσης της ζωής.

ενδοκυτταρικό επίπεδο

Σε κάθε κελί να διατηρηθεί μια βιώσιμη ισορροπία του εσωτερικού περιβάλλοντος των χημικών μηχανισμών Χρησιμοποιούνται κυρίως. Μεταξύ αυτών ένα κεντρικό ρόλο στη ρύθμιση των γονιδίων παίζουν ελέγχου από την οποία εξαρτάται η παραγωγή των πρωτεϊνών.

Η κυκλική φύση των διεργασιών φαίνεται εύκολα στο τέλος ενζυματική αλυσίδα του απωθημένο προϊόντων. Σκοπός των δραστηριοτήτων αυτών των φορέων στην επεξεργασία σύνθετων ουσιών σε απλούστερες. Στην περίπτωση αυτή το τελικό προϊόν είναι παρόμοιο σε δομή με το πρώτο ένζυμο στην αλυσίδα. Το ακίνητο αυτό παίζει σημαντικό ρόλο στη διατήρηση της ομοιόστασης. Το προϊόν προσδένεται στο ένζυμο και αναστέλλει δραστικότητα της ως αποτέλεσμα των ισχυρών δομικές αλλαγές. Αυτό συμβαίνει μόνο μετά την υπέρβαση μια πεπερασμένη συγκέντρωση των ουσιών επιτρεπτό επίπεδο. Ως αποτέλεσμα, σταματά τη διαδικασία της ζύμωσης και του τελικού προϊόντος χρησιμοποιείται από το κύτταρο για τις δικές του ανάγκες. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, η στάθμη του υλικού πέφτει κάτω από την επιτρεπόμενη τιμή. Αυτό είναι ένα σήμα για να ξεκινήσει η ζύμωση: πρωτεΐνη αποσυνδεθεί από ένζυμο διαδικασία αναστολής σταματά και ξεκινά ξανά από την αρχή.

αυξανόμενη πολυπλοκότητα

Η αυτορρύθμιση στη φύση είναι πάντα βασίζεται στην αρχή της ανάδρασης και γενικά λαμβάνει χώρα σε ένα παρόμοιο σενάριο. Ωστόσο, σε κάθε ένα από το επόμενο επίπεδο, υπάρχουν παράγοντες που περιπλέκουν τη διαδικασία. Για τα κύτταρα σημαντικό σταθερότητα του εσωτερικού περιβάλλοντος, διατηρώντας μια συγκεκριμένη τιμή της συγκέντρωσης των διαφόρων ουσιών. Στο επόμενο επίπεδο της διαδικασίας αυτορρύθμισης έχει σχεδιαστεί για να λύσει πολλά περισσότερα προβλήματα. Ως εκ τούτου, σε πολυκύτταρους οργανισμούς, υπάρχουν ολόκληρα συστήματα που υποστηρίζουν την ομοιόσταση. Αυτό το αναπνευστικό σύστημα, την κατανομή, την κυκλοφορία και τα παρόμοια. Η μελέτη της εξέλιξης της χλωρίδας και της πανίδας καθιστά εύκολα σαφές ότι η πολυπλοκότητα της δομής και του εξωτερικού περιβάλλοντος για τη βελτίωση των μηχανισμών αυτορρύθμισης.

επίπεδο οργανισμού

Είναι καλύτερο να σταθερή εσωτερικού περιβάλλοντος διατηρείται σε ένα θηλαστικό. Βάση για την ανάπτυξη της αυτορρύθμισης και της εφαρμογής της - είναι νευρικό και χυμική σύστημα. Συνεχώς αλληλεπιδρούν, να ελέγχουν τις διεργασίες που συμβαίνουν στο σώμα, συμβάλλουν στη δημιουργία και τη διατήρηση της δυναμικής ισορροπίας. Ο εγκέφαλος λαμβάνει σήματα από τις νευρικές ίνες που υπάρχουν σε κάθε σώμα. Αυτό, επίσης, τη συσσώρευση πληροφοριών από τους ενδοκρινείς αδένες. Η σχέση του νευρικού και ορμονική ρύθμιση συμβάλλει συχνά σχεδόν στιγμιαία αναδιάταξη των διεργασιών.

ανατροφοδότηση

απόδοση του συστήματος μπορεί να δει κανείς στη διατήρηση της πίεσης του αίματος. Όλες οι αλλαγές στο δείκτη αυτό συλλάβει ειδικούς υποδοχείς που βρίσκονται στα αιμοφόρα αγγεία. Μία αύξηση ή μείωση στην πίεση επηρεάζει την ένταση των τοιχωμάτων των τριχοειδών αγγείων, φλεβών και των αρτηριών. Ήταν στις ακόλουθες αλλαγές και να αντιδρούν υποδοχείς. Το σήμα μεταδίδεται στο κέντρο αγγειακή, και από εκεί να προχωρήσει «ένδειξη» για το πώς να προσαρμόσετε τον τόνο των αγγείων και της καρδιάς. Συνδεδεμένο και το σύστημα των νευροχυμικής ρύθμισης. Ως αποτέλεσμα, η πίεση επανέρχεται στην κανονική. Είναι εύκολο να σημειωθεί ότι η βάση του συστήματος ρύθμισης ομαδικής εργασίας εξακολουθεί να είναι το ίδιο μηχανισμό ανάδρασης.

Στο κεφάλι όλων

Αυτο-ρύθμιση, ο ορισμός του ορισμένες προσαρμογές στις δραστηριότητες του οργανισμού, κρύβεται πίσω από όλες τις αλλαγές του σώματος, τις αντιδράσεις της σε εξωτερικά ερεθίσματα. επίδραση του στρες και συνεχές άγχος μπορεί να οδηγήσει σε υπερτροφία ορισμένων οργάνων. Τα παραδείγματα αυτά αναπτύσσονται οι μύες των αθλητών και την αύξηση φως λάτρεις της ελεύθερης κατάδυσης. Η έκθεση στο στρες είναι συχνά μια ασθένεια. Η υπερτροφία της καρδιάς - ένα συχνό φαινόμενο σε άτομα με διάγνωση της παχυσαρκίας. Αυτή είναι η απάντηση του σώματος στην ανάγκη να αυξηθεί το φορτίο για να άντληση του αίματος.

μηχανισμοί αυτορύθμισης βρίσκονται στη βάση των φυσιολογικών αποκρίσεων που εμφανίζονται όταν φοβούνται. Καθώς το αίμα ρίχνεται μεγάλο ποσό της αδρεναλίνης ορμόνης, η οποία προκαλεί μια σειρά αλλαγών: μια αύξηση στην κατανάλωση οξυγόνου, αυξάνουν την ποσότητα γλυκόζης, αυξημένο καρδιακό ρυθμό και την κινητοποίηση του μυοσκελετικού συστήματος. Το συνολικό ισοζύγιο διατηρείται λόγω της επιστροφής της δραστηριότητας των άλλων συστατικών, επιβραδύνει την πέψη, σεξουαλική αντανακλαστικά εξαφανίζονται.

δυναμική ισορροπία

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η ομοιόσταση, σε οποιοδήποτε επίπεδο μπορεί να διατηρηθεί, δεν υπάρχει απόλυτη. Όλες οι παράμετροι του εσωτερικού περιβάλλοντος διατηρείται εντός ενός ορισμένου διαστήματος των αξιών και μεταβάλλεται διαρκώς. Ως εκ τούτου, μιλάμε για τη δυναμική ισορροπία του συστήματος. Είναι σημαντικό εδώ ότι η αξία μιας συγκεκριμένης παραμέτρου δεν υπερβαίνει τα λεγόμενα διακυμάνσεις διάδρομο, διαφορετικά η διαδικασία μπορεί να γίνει παθολογική.

Η βιωσιμότητα και η αυτορρύθμιση των οικοσυστημάτων

Biogeocoenosis (οικοσύστημα) αποτελείται από δύο αλληλένδετες δομές: βιοκοινότητα και βιότοπος. Το πρώτο αντιπροσωπεύει το σύνολο των ζωντανών πλασμάτων της περιοχής. Βιότοπος - οι παράγοντες nonliving περιβάλλον όπου βιοκοινότητα ζει. Οι περιβαλλοντικές συνθήκες, επηρεάζουν συνεχώς οργανισμών χωρίζονται σε τρεις ομάδες:

• αβιοτικών περιβαλλοντικούς παράγοντες: θερμοκρασία, το φως, την υγρασία και άλλα στοιχεία των άψυχων φύση?
• βιοτικούς περιβαλλοντικούς παράγοντες: το αποτέλεσμα ενός οργανισμού προς το άλλο, που χωρίζονται από τον ανταγωνισμό, συμβίωσης, παρασιτισμού και θήρευση?
• ανθρωπογενών περιβαλλοντικών παραγόντων - έκθεση των ανθρώπων.

Αποθήκευση σημαίνει ομοιόσταση την καλή διαβίωση των οργανισμών σε ένα σταθερό εξωτερικό περιβάλλον και την αλλαγή εσωτερικούς παράγοντες. Biogeocoenosis υποστηρίζει αυτορρύθμιση βασίζεται κυρίως σε ένα σύστημα τροφικών συνδέσεις. Αποτελούν μια σχετικά κλειστή αλυσίδα, με την οποία η ενέργεια ρέει. Οι παραγωγοί (φυτά και hemobakterii) παραλαβή από τον ήλιο ή από χημικές αντιδράσεις, δημιουργώντας με αυτό τον οργανική ύλη που τρέφονται consuments (φυτοφάγα, σαρκοφάγα, παμφάγα) αρκετές τάξεις μεγέθους. αποικοδομητές βρίσκονται στο τελευταίο στάδιο του κύκλου (βακτήρια, ορισμένα είδη των σκουληκιών) που αποσυντίθενται οργανική ύλη στα συστατικά του στοιχεία. Είναι άλλη μια φορά εισάγονται στο σύστημα με τη μορφή των τροφίμων για τους παραγωγούς.

Η σταθερότητα του κύκλου εξασφαλίζεται από το γεγονός ότι πολλά είδη έμβιων όντων είναι σε κάθε επίπεδο. Σε απώλεια μιας αλυσίδας κάποια από αυτά έχουν αντικατασταθεί σε παρόμοιες λειτουργίες τους.

εξωτερικής δράσης

Η διατήρηση της ομοιόστασης συνοδεύεται από τη συνεχή έκθεση στο εξωτερικό. Αλλαγή γύρω από τις συνθήκες οικοσύστημα οδηγούν στην ανάγκη προσαρμογής των εσωτερικών διαδικασιών. Προσδιορίστε διάφορα κριτήρια αειφορίας:

• Υψηλή και ισορροπημένη αναπαραγωγικό δυναμικό των ατόμων?
• ατομικοί οργανισμοί προσαρμογή στις μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες?
• ποικιλομορφία ειδών και τροφικές αλυσίδες διακλαδισμένες.

Οι τρεις αυτές προϋποθέσεις είναι ευνοϊκό για τη διατήρηση του οικοσυστήματος σε μια κατάσταση δυναμικής ισορροπίας. Έτσι, αυτορρύθμιση επίπεδο biogeocoenose στη βιολογία - μια αναπαραγωγή των ζώων, η διατήρηση του πληθυσμού και περιβαλλοντικών παραγόντων σταθερότητα. Έτσι, όπως στην περίπτωση των μεμονωμένων οργανισμού, η ισορροπία του συστήματος μπορεί να μην είναι απόλυτη.

Η έννοια της αυτο-ρύθμισης των συστημάτων που ζουν διανέμει περιγράφεται πρότυπα και ανθρώπινες κοινότητες και δημόσιους φορείς. Χρησιμοποιείται ευρέως αρχές και την ψυχολογία του. Στην πραγματικότητα, αυτή είναι μία από τις θεμελιώδεις θεωρίες της σύγχρονης επιστήμης.