Tự điều chỉnh trong sinh học - nó ... Khái niệm về sự tự điều chỉnh của các hệ thống sống

Tự điều chỉnh trong sinh học - đó là một trong những đặc tính quan trọng nhất của hệ thống sống là quá trình cài đặt tự động và hỗ trợ của một mức độ nhất định cần thiết cho các thông số hoạt động bình thường. Bản chất của quá trình này là không có ảnh hưởng bên ngoài không phải là nhà quản lý. yếu tố Hướng dẫn thay đổi hình thành trong một hệ thống tự điều chỉnh, và góp phần vào việc tạo ra các trạng thái cân bằng động. Phát sinh từ quá trình này có thể có tính chất chu kỳ và nối lại mờ dần như gấp hoặc biến mất của một số điều kiện.

Tự điều chỉnh: tầm quan trọng của hạn sinh học

Bất kỳ hệ thống sống, từ tế bào và kết thúc biogeocenosis, liên tục tiếp xúc với bên ngoài của nhiều yếu tố. Thay đổi điều kiện nhiệt độ, độ ẩm xong thức ăn hoặc giữa các loài thắt chặt cạnh tranh - Ví dụ về hàng loạt. Như vậy tính khả thi của hệ thống bất kỳ phụ thuộc vào khả năng của mình để duy trì một môi trường nội bộ liên tục (homeostasis). Đó là để đạt được một mục tiêu như vậy, và có sự tự điều chỉnh. Định nghĩa hàm ý rằng những thay đổi trong môi trường không phải là yếu tố tiếp xúc trực tiếp. Họ được chuyển đổi thành tín hiệu gây ra một sự mất cân bằng nói riêng và dẫn đến sự ra mắt của các cơ chế tự điều chỉnh để mang lại hệ thống trở lại trạng thái ổn định. Tại mỗi mức độ tương tác này yếu tố có vẻ khác nhau, vì vậy để hiểu những gì tự kiểm soát, hãy cho họ một cách chi tiết hơn.

Cấp độ tổ chức sống vấn đề

Khoa học hiện đại tuân thủ các khái niệm, theo đó tất cả các đối tượng tự nhiên và xã hội là những hệ thống. Chúng bao gồm các yếu tố riêng biệt, liên tục tương tác trên một số luật. Sống đối tượng không là ngoại lệ cho quy tắc này, họ cũng là những hệ thống với hệ thống phân cấp nội bộ và đa cấp cấu trúc riêng của mình. Hơn nữa, cấu trúc của nó có một tính năng thú vị. Mỗi hệ thống có thể đồng thời là thành viên của một mức độ cao hơn và được tổng hợp (ví dụ: tất cả các hệ thống tương tự) các cấp bậc thấp. Ví dụ, gỗ - yếu tố gỗ và hệ thống đồng thời đa bào.

Để tránh nhầm lẫn, trong sinh học thường được coi là bốn cấp độ cơ bản của tổ chức sống:

• Di truyền học phân tử;
• ontogenetic (organismal - từ tế bào đến con người);
• dân số loài;
• biogeocenotic (cấp hệ sinh thái).

kỹ thuật tự điều chỉnh

Quá trình xảy ra ở mỗi cấp độ tìm kiếm quy mô khác nhau, các nguồn năng lượng và kết quả của nó, nhưng tương tự trong tự nhiên. Tại trung tâm của chúng là những phương pháp cùng một hệ thống tự điều chỉnh. Trước hết, đó là một cơ chế phản hồi. Nó có sẵn trong hai hình thức: tích cực và tiêu cực. Nhớ lại rằng một kết nối trực tiếp liên quan đến việc chuyển giao thông tin từ một thành phần hệ thống khác, ngược lại chảy theo hướng ngược lại, từ thứ hai đến đầu tiên. Cùng lúc đó, và cô ấy và người kia thay đổi trạng thái của các thành phần nhận.

phản hồi tích cực dẫn đến một thực tế rằng các quá trình, trong đó lần đầu tiên báo cáo phần tử thứ hai, cố định và tiếp tục được thực hiện. Một quá trình tương tự là cốt lõi của bất kỳ tăng trưởng và phát triển. Yếu tố thứ hai là liên tục báo hiệu đầu tiên về sự cần thiết để tiếp tục quá trình tương tự. Khi hệ thống này bị xáo trộn sự ổn định.

Cơ chế chính

Trong các công trình khác các phản hồi tiêu cực. Nó dẫn đến sự xuất hiện của những thay đổi mới, ngược lại trong đó các yếu tố đầu tiên của thứ hai báo cáo. Kết quả là, loại bỏ và chấm dứt quá trình, làm phiền các trạng thái cân bằng, và hệ thống trở nên ổn định trở lại. Một loại suy đơn giản - công trình sắt: nhiệt độ được phát hiện là một tín hiệu cho tắt bộ phận làm nóng. phản hồi tiêu cực là cơ sở của tất cả các quy trình liên quan trong việc duy trì cân bằng nội môi.

tính toàn diện

Tự điều chỉnh trong sinh học - một quá trình thâm nhập vào tất cả các cấp độ. Mục đích của nó - để duy trì sự cân bằng năng động của môi trường bên trong. Bởi vì sự toàn diện của quá trình này tại các trung tâm của rất nhiều bộ phận khoa học tự nhiên là tự điều chỉnh. Trong sinh học, tế bào học này, sinh lý học, động vật và hệ sinh thái thực vật. Mỗi phòng trong số các ngành có liên quan ở cấp độ cá nhân. Hãy xem xét rằng như tự điều chỉnh, ở cấp chính của tổ chức của cuộc sống.

mức độ nội bào

Trong mỗi tế bào để duy trì một sự cân bằng bền vững của môi trường nội bộ của cơ chế hóa học chủ yếu được sử dụng. Trong đó vai trò trung tâm trong việc điều tiết gen chơi kiểm soát trên phụ thuộc việc sản xuất protein.

Bản chất chu kỳ của các quá trình có thể dễ dàng nhìn thấy ở cuối chuỗi enzyme của sản phẩm bị dồn nén. Mục đích của các hoạt động của các đơn vị này trong việc xử lý các chất phức tạp thành đơn giản hơn. Trong trường hợp này sản phẩm cuối cùng cũng tương tự như trong cấu trúc enzyme đầu tiên trong chuỗi. Khách sạn này đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì cân bằng nội môi. Sản phẩm liên kết với các enzyme và ức chế hoạt động của nó như là một kết quả của sự thay đổi cấu trúc mạnh mẽ. Điều này xảy ra chỉ sau khi vượt nồng độ hữu hạn các chất mức cho phép. Kết quả là, nó dừng quá trình lên men và sản phẩm hoàn thành được sử dụng bởi các tế bào cho các nhu cầu riêng của mình. Sau một thời gian, mức độ nguyên liệu giảm xuống dưới giá trị cho phép. Đây là một tín hiệu để bắt đầu quá trình lên men: protein bị ngắt kết nối từ quá trình ức chế enzyme dừng lại và bắt đầu lại từ đầu.

tăng độ phức tạp

Tự điều chỉnh trong tự nhiên luôn luôn dựa trên nguyên tắc phản hồi và thông thường diễn ra trong một kịch bản tương tự. Tuy nhiên, trong mỗi cấp độ tiếp theo, có những yếu tố làm phức tạp quá trình này. Đối với tế bào kiên trì quan trọng của môi trường nội bộ, duy trì một giá trị cụ thể của nồng độ của các chất khác nhau. Ở cấp độ tiếp theo của quá trình tự điều chỉnh được thiết kế để giải quyết vấn đề nhiều hơn nữa. Do đó, trong sinh vật đa bào có toàn bộ hệ thống hỗ trợ cân bằng nội môi. Đây hệ thống hô hấp, phân bổ, lưu thông và những thứ tương tự. Nghiên cứu về sự tiến hóa của hệ động thực vật một cách dễ dàng làm cho nó rõ ràng rằng như sự phức tạp của cấu trúc và môi trường bên ngoài để cải thiện các cơ chế tự điều chỉnh.

mức organismal

Tốt nhất là môi trường nội bộ liên tục được duy trì trong một động vật có vú. Cơ sở cho sự phát triển của tự quy định và thực hiện của nó - là hệ thống thần kinh và miễn dịch dịch thể. Liên tục tương tác, họ kiểm soát các quá trình xảy ra trong cơ thể, góp phần vào việc tạo ra và duy trì trạng thái cân bằng động. Bộ não nhận được tín hiệu từ các sợi thần kinh có mặt trong mỗi cơ thể. Đây thông tin cũng tích lũy từ các tuyến nội tiết. Mối quan hệ của Quy chế thần kinh và nội tiết tố góp phần thường sắp xếp lại hầu như tức thời của các quá trình.

thông tin phản hồi

hiệu năng hệ thống có thể được nhìn thấy trong việc duy trì huyết áp. Mọi thay đổi trong chỉ số này chụp thụ cụ thể nằm trên mạch máu. Sự gia tăng hoặc giảm áp lực ảnh hưởng đến sự căng thẳng của các bức tường của các mao mạch, tĩnh mạch và động mạch. Đó là về những thay đổi và phản ứng thụ. Các tín hiệu được truyền đến trung tâm mạch máu, và từ đó tiến hành "dấu hiệu" làm thế nào để điều chỉnh giai điệu của các mạch và tim. Kết nối và hệ thống điều chỉnh thần kinh. Kết quả là, áp lực trở lại bình thường. Nó rất dễ dàng để lưu ý rằng cơ sở của hệ thống quy định làm việc theo nhóm vẫn là cơ chế phản hồi tương tự.

Ở phần đầu của tất cả các

Tự điều chỉnh, định nghĩa của điều chỉnh nhất định đối với hoạt động của cơ thể, làm nền tảng cho tất cả những thay đổi của cơ thể, phản ứng của nó với các kích thích bên ngoài. ảnh hưởng của stress và căng thẳng thường xuyên có thể dẫn đến phì đại cơ quan nhất định. Các ví dụ của việc này được phát triển cơ bắp của các vận động viên và những người đam mê tăng freediving ánh sáng. Tiếp xúc với căng thẳng thường là một căn bệnh. Phì đại tim - một hiện tượng thường xuyên ở những người bị chẩn đoán béo phì. Đây là phản ứng của cơ thể để sự cần thiết phải tăng tải trên để bơm máu.

cơ chế tự điều chỉnh nằm ở cơ sở phản ứng sinh lý xảy ra khi sợ hãi. Như máu được ném số lượng lớn của adrenaline hormone, gây ra một số thay đổi: sự gia tăng tiêu thụ oxy, tăng lượng glucose, tăng nhịp tim và huy động của hệ thống cơ xương. Sự cân bằng tổng được duy trì do việc trả nợ của các hoạt động của các thành phần khác, làm chậm quá trình tiêu hóa, phản xạ tình dục biến mất.

cân bằng động

Cần lưu ý rằng homeostasis, ở bất cứ mức nó có thể được duy trì, không có tuyệt đối. Tất cả các thông số của môi trường nội bộ được duy trì trong một khoảng thời gian nhất định các giá trị và thường xuyên biến động. Do đó, nói về cân bằng động của hệ thống. Điều quan trọng ở đây là giá trị của một tham số cụ thể không vượt qua cái gọi là biến động hành lang là, nếu không quá trình này có thể trở thành bệnh lý.

Tính bền vững và tự điều chỉnh hệ sinh thái

Biogeocoenosis (hệ sinh thái) bao gồm hai cấu trúc nối liền với nhau: biocenosis và sinh cảnh. Là người đầu tiên đại diện cho tổng thể của các sinh vật sống trong khu vực. Sinh cảnh - những yếu tố vật không sống môi trường nơi biocenosis sống. Điều kiện môi trường, liên tục ảnh hưởng đến các sinh vật được chia thành ba nhóm:

• các yếu tố vô sinh môi trường: nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm và các yếu tố khác của thiên nhiên vô tri vô giác;
• sinh học yếu tố môi trường: tác động của một sinh vật khác, cách nhau bằng cạnh tranh, cộng sinh, ký sinh và ăn thịt;
• yếu tố môi trường do con người - tiếp xúc với con người.

Lưu trữ có nghĩa là phúc lợi homeostasis của các sinh vật trong môi trường bên ngoài liên tục và thay đổi các yếu tố nội bộ. Biogeocoenosis hỗ trợ tự quy định chủ yếu dựa trên một hệ thống liên kết dinh dưỡng. Họ là một chuỗi tương đối khép kín bởi chảy năng lượng. Các nhà sản xuất (thực vật và hemobakterii) nhận được từ mặt trời hoặc từ phản ứng hóa học, tạo ra cùng với nó là chất hữu cơ có consuments ăn (động vật ăn cỏ, ăn thịt, động vật ăn tạp) vài bậc. phân hủy đang ở giai đoạn cuối của chu kỳ (vi khuẩn, một số loài sâu) mà phân hủy chất hữu cơ thành các yếu tố cấu thành của nó. Họ một lần nữa nhập vào hệ thống dưới dạng thực phẩm cho các nhà sản xuất.

Sự bất biến của chu kỳ được đảm bảo bởi một thực tế rằng nhiều loài sinh vật sống ở mọi cấp độ. Tại mất một chuỗi của một số trong số họ được thay thế tại tương tự trong các chức năng của họ.

hành động bên ngoài

Duy trì homeostasis được đi kèm với tiếp xúc liên tục với bên ngoài. Thay đổi xung quanh điều kiện hệ sinh thái dẫn đến sự cần thiết phải điều chỉnh quy trình nội bộ. Xác định một số tiêu chí phát triển bền vững:

• tiềm năng sinh sản cao và cân bằng của các cá nhân;
• sinh vật thích ứng cá nhân để thay đổi điều kiện môi trường;
• đa dạng loài và chuỗi thức ăn nhánh.

Ba điều kiện thuận lợi cho việc duy trì hệ sinh thái trong trạng thái cân bằng động. Như vậy, tự điều chỉnh mức biogeocoenose trong sinh học - một sinh sản của động vật, việc bảo tồn dân và các yếu tố môi trường ổn định. Vì vậy, như trong trường hợp của sinh vật cá nhân, sự cân bằng hệ thống có thể không phải là tuyệt đối.

Khái niệm về sự tự điều chỉnh của các hệ thống sống phân phối mô tả mô hình và trên các cộng đồng con người và các tổ chức công cộng. Sử dụng rộng rãi nguyên tắc và tâm lý của nó. Trong thực tế, đây là một trong những lý thuyết cơ bản của khoa học hiện đại.