Organismen som biologisk system: egenskaper, funksjoner og en kort teori

Innholdsfortegnelse:

Organismen som biologisk system: egenskaper, funksjoner og en kort teori
Organismen som biologisk system: egenskaper, funksjoner og en kort teori
Anonim

I forbindelse med sosialiseringen av mennesket mister hans biologiske rolle gradvis sin betydning. Dette skjer ikke fordi mennesker har nådd de høyeste utviklingsnivåene, men på grunn av den bevisste avstanden fra deres faktiske "fundament" (biosfæren), som ga en person muligheten til å utvikle og bygge et moderne samfunn. Men organismen som biologisk system kan ikke eksistere utenfor biosfæren, og bør derfor kun vurderes sammen med den.

menneskekroppen som et biologisk system
menneskekroppen som et biologisk system

Befolkning og samfunn

Ethvert samfunn er en selvregulert befolkning, en moderne analog til et rimelig biologisk system (BS) i biosfæren. Og en person er for det første et produkt av utviklingen av BS, og ikke et resultat av utviklingen av et sosi alt samfunn, som er sekundært. Strengt tatt er samfunnet et spesielt eksempelpopulasjon, som også er en BS, som ligger bare ett nivå over en levende organisme.

Fra et biologistisk synspunkt karakteriserer dette begrepet et system av organer og vev som er bygget inn i planetens levende skall, som har sine egne innflytelsesmekanismer på habitater og beskyttende reaksjoner. Med tanke på kroppen som et biologisk system, er det lett å identifisere hovedmekanismene for dets liv, tilpasning og regulering av funksjonene. Og innenfor rammen av denne publikasjonen vil menneskekroppen bli betraktet som et integrert system i forhold til dets kriterier.

Terminologi

System er en stor samling av noen gjensidig avhengige elementer som danner en viss integritet (struktur) som har gjennomgått en lang utvikling i løpet av sin dannelse.

Biologiske systemer er udelelige sett av sammenkoblede elementer som skaper planetens levende skall og er en del av den, og spiller en kritisk rolle i dens eksistens. Eksempler på biologiske systemer: celle, organisme, makromolekyler, organeller, vev, organer, populasjoner.

En organisme er et komplekst organisert uavhengig regulert og aktivt fungerende system, bestående av organer og vev eller representert av ett biologisk system, og danner ett objekt for dyrelivet. Organismen samhandler aktivt med biologiske systemer av høyere orden (med befolkningen og biosfæren).

Forskrift er orden, lydighet til strenge regler, skaper betingelser for implementering og kontroll. I sammenheng med den menneskelige organismen bør begrepet betraktes som en prosessnormalisering av organismefunksjoner.

Universell struktur

For å betrakte menneskekroppen som et biologisk system (BS), bør dens hovedegenskaper identifiseres og korreleres. Så hovedegenskapen til BS er strukturen deres: de består alle av organiske molekyler og biopolymerer. Det er bemerkelsesverdig at BS også inkluderer uorganiske stoffer, som er attributter av livløs natur. De er imidlertid ikke formative for et biologisk molekyl, organell, celle eller organisme, men er bare innebygd i disse systemene.

organisme som et enkelt selvutviklende biologisk system
organisme som et enkelt selvutviklende biologisk system

Orderedness

En høy grad av orden er den andre egenskapen til systemene. Det såk alte hierarkiet er veldig viktig for biosfærens funksjon av den grunn at hele strukturen er bygget på prinsippet om å komplisere det enkle og kombinere det elementære. Det vil si at de mer komplekse komponentene i jordens levende skall (biologiske systemer) består av mindre som er plassert lavere i hierarkiet.

Et spesielt eksempel er utviklingen av liv fra et makromolekyl til en organisk polymer, og deretter til en organell og subcellulær struktur, hvorfra vev, et organ og en organisme senere dannes. Som et integrert biologisk system lar en slik hierarkisk struktur deg danne alle nivåer av dyreliv og spore interaksjonen mellom dem.

Integritet og diskrethet

En av de viktigste egenskapene til enhver BS er dens samtidige integritet og diskretitet (partialitet, komponentalitet). Dette betyr at enhver levendeen organisme er et biologisk system, et integrert sett dannet av autonome komponenter. De autonome komponentene i seg selv er også levende systemer, bare lavere i hierarkiet. De kan eksistere autonomt, men innenfor kroppen adlyder de dens reguleringsmekanismer og danner en integrert struktur.

organisme som et komplett biologisk system
organisme som et komplett biologisk system

Eksempler på samtidig integritet og diskrethet kan finnes i alle systemer på forskjellige nivåer. For eksempel har den cytoplasmatiske membranen som en integrert struktur hydrofobitet og lipofilisitet, fluiditet og selektiv permeabilitet. Den består av makromolekyler av lipoproteiner, som kun gir lipofilisitet og hydrofobicitet, og av glykoproteiner, som er ansvarlige for selektiv permeabilitet.

Dette er en demonstrasjon av hvordan settet av diskrete egenskaper til komponentene i et biologisk system gir funksjonene til en mer kompleks høyere struktur. Et eksempel er også en integrert organell, bestående av en membran og en gruppe enzymer, som arvet sine diskrete egenskaper. Eller en celle som er i stand til å realisere alle funksjonene til dens bestanddeler (organeller). Menneskekroppen som et enkelt biologisk system er også underlagt slik avhengighet, siden den viser vanlige egenskaper som er private for diskrete elementer.

Energy Exchange

Denne egenskapen til et biologisk system er også universell og kan spores på hvert av dets hierarkiske nivåer, starter fra makromolekylet og slutter med biosfæren. På hvert spesifikke nivå,har ulike manifestasjoner. For eksempel, på nivå med makromolekyler og precellulære strukturer, betyr energiutveksling en endring i den romlige strukturen og elektrontettheten under påvirkning av pH, elektrisk felt eller temperatur. På cellenivå bør energiutveksling betraktes som metabolisme, et sett med prosesser med cellulær respirasjon, oksidasjon av fett og karbohydrater, syntese og lagring av makroerge forbindelser, fjerning av metabolske produkter utenfor cellen.

Kroppens metabolisme

Menneskekroppen, som et biologisk system, utveksler også energi med omverdenen og transformerer den. For eksempel blir energien til kjemiske bindinger av karbohydrat- og fettmolekyler effektivt brukt i kroppens celler for syntese av makroerger, hvorfra det er lettere for organeller å trekke ut energi til livsaktiviteten deres. I denne demonstrasjonen, transformasjon av energi og dens akkumulering i makroerger, samt implementering ved hydrolyse av fosfatkjemiske bindinger av ATP.

biologiske systemer celleorganisme
biologiske systemer celleorganisme

Selvregulering

Denne egenskapen til biologiske systemer betyr evnen til å øke eller redusere dens funksjonelle aktivitet avhengig av oppnåelse av noen tilstander. For eksempel, hvis en bakteriecelle opplever sult, så beveger den seg enten mot en matkilde, eller danner en spore (en form som vil tillate den å opprettholde vital aktivitet inntil leveforholdene blir bedre). Kort sagt, kroppen som et biologisk system har et komplekst flernivåsystem for regulering av funksjonene. Hun erbestår av:

  • precellulær (regulering av funksjonene til individuelle celleorganeller, for eksempel ribosomer, kjerner, lysosomer, mitokondrier);
  • cellulær (regulering av cellefunksjoner avhengig av eksterne og interne faktorer);
  • vevsregulering (kontroll av veksthastighet og reproduksjon av vevsceller under påvirkning av eksterne faktorer);
  • organregulering (dannelse av mekanismer for aktivering og hemming av funksjonene til individuelle organer);
  • systemisk (nervøs eller humoral regulering av funksjoner av høyere organer).

Menneskekroppen som et selvregulerende biologisk system har to hovedreguleringsmekanismer. Dette er en evolusjonær eldre humoral mekanisme og en mer moderne nervøs. Dette er komplekser på flere nivåer som er i stand til å regulere metabolsk hastighet, temperatur, pH i biologiske væsker og homeostase, evnen til å forsvare seg mot farer eller gi aggresjon, realisere følelser og høyere nervøs aktivitet.

levende organismes biologiske system
levende organismes biologiske system

Nivåer av humoristisk regulering

Humoral regulering er prosessen med å akselerere (eller bremse ned) biologiske prosesser i organeller, celler, vev eller organer under påvirkning av kjemikalier. Og avhengig av plasseringen av deres "mål", skiller de cellulær, lokal (vev), organ- og organismeregulering. Et eksempel på cellulær regulering er påvirkningen av kjernen på hastigheten av proteinbiosyntese.

Vevsregulering er frigjøring av kjemikalier (lokale mediatorer) av cellen, rettet motundertrykkelse eller forbedring av funksjonene til omkringliggende celler. For eksempel frigjør en cellepopulasjon som opplever oksygenutsulting angiogenesefaktorer som forårsaker vekst av blodårer mot dem (utarmede områder). Et annet eksempel på vevsregulering er frigjøring av stoffer (keylons) som kan undertrykke cellereproduksjonshastigheten på et bestemt sted.

Denne mekanismen, i motsetning til den forrige, er et eksempel på negativ tilbakemelding. Det er karakterisert som en aktiv handling av cellepopulasjonen, designet for å undertrykke enhver prosess i biologisk vev.

Høyere humoral regulering

Menneskekroppen som et enkelt selvutviklende biologisk system er en evolusjonær krone som har realisert den høyeste humorale reguleringen. Det ble mulig på grunn av utviklingen av endokrine kjertler som er i stand til å skille ut hormonelle stoffer. Hormoner er spesifikke kjemikalier som skilles ut av de endokrine kjertlene direkte inn i blodet og virker på målorganer som befinner seg i stor avstand fra syntesestedet.

Høyere humoral regulering er også et hierarkisk system, hvor hovedorganet er hypofysen. Dens funksjoner reguleres av en nevrologisk struktur (hypothalamus), som er plassert over de andre i kroppens reguleringshierarki. Under påvirkning av nerveimpulser fra hypothalamus utskiller hypofysen tre grupper av hormoner. De kommer inn i blodstrømmen og blir ført av den til målorganer.

organisme som et selvregulerende biologisk system
organisme som et selvregulerende biologisk system

I de tropiske hormonene i hypofysen er målet den nedre hormonkjertelen, som under påvirkning av disse stoffene frigjør sine mediatorer som direkte påvirker funksjonene til organer og vev.

Nervøs regulering

Regulering av funksjonene til menneskekroppen skjer hovedsakelig gjennom nervesystemet. Den kontrollerer også det humorale systemet, og gjør det så å si til sin egen strukturelle komponent, i stand til mer fleksibelt å påvirke kroppens funksjoner. Samtidig er nervesystemet også multilevel. Hos mennesker har den den mest komplekse utviklingen, selv om den fortsetter å forbedre seg og endre seg ekstremt sakte.

På dette stadiet er det preget av tilstedeværelsen av funksjoner som er ansvarlige for høyere nervøs aktivitet: hukommelse, oppmerksomhet, emosjonalitet, intelligens. Og kanskje en av hovedegenskapene til nervesystemet er evnen til å jobbe med analysatorer: visuelle, auditive, olfaktoriske og andre. Den lar deg huske signalene deres, reprodusere dem i minnet og syntetisere ny informasjon basert på dem, og danner også sanseopplevelse på nivå med det limbiske systemet.

Nervøse reguleringsnivåer

Menneskekroppen som et enkelt biologisk system har flere nivåer av nerveregulering. Det er mer praktisk å vurdere dem i henhold til graderingsskjemaet fra de laveste nivåene til de høyeste. Under resten er det autonome (sympatiske og parasympatiske) nervesystemet, som regulerer dets funksjoner uavhengig av de høyere sentrene for nerveaktivitet.

menneskekroppen som et enkelt biologisk system
menneskekroppen som et enkelt biologisk system

Den fungerer på grunn av kjernen til vagusnerven og binyremargen. Det er bemerkelsesverdig at det laveste nivået av nerveregulering er plassert så nært det humorale systemet som mulig. Dette viser igjen den samtidige diskretiteten og integriteten til organismen som et biologisk system. Strengt tatt sender nervesystemet sine signaler under påvirkning av acetylkolin og elektrisk strøm. Det vil si at den består av halvparten av det humorale informasjonsoverføringssystemet, som observeres i synapser.

Høyere nervøs aktivitet

Over det autonome nervesystemet er det somatiske systemet, som består av ryggmargen, nerver, hjernestammen, hvit og grå substans i hjernen, dens basale ganglier, limbiske system og andre viktige strukturer. Det er hun som er ansvarlig for høyere nervøs aktivitet, arbeid med analysatorer av sanseorganene, systematisering av informasjon i cortex, dens syntese og utvikling av talekommunikasjon. Til syvende og sist er det dette komplekset av biologiske strukturer i kroppen som er ansvarlig for mulig sosialisering av en person og oppnåelse av hans nåværende utviklingsnivå. Men uten strukturer på lavt nivå ville deres utseende være umulig, så vel som eksistensen av en person utenfor det vanlige habitatet.

Anbefalt: