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L'autoregolamentazione in biologia – è … Il concetto di autoregolazione dei sistemi viventi

L'autoregolamentazione in biologia – è una delle proprietà più importanti dei sistemi viventi è l'installazione automatica e il supporto di un certo livello richiesto per le normali parametri di funzionamento. L'essenza del processo è che non influenze esterne non sono responsabili. Fattori di guida cambiano formati all'interno di un sistema di autoregolazione, e contribuiscono alla creazione di equilibrio dinamico. Derivante da questo processo può essere di natura ciclica e riprendere dissolvenza come piegatura o scomparsa di determinate condizioni.


L'autoregolamentazione: l'importanza del termine biologico

Qualsiasi sistema vivente, dalle cellule e biogeocenosis fine, costantemente esposta all'esterno di vari fattori. La modifica delle condizioni di temperatura, umidità termina cibo o interspecie serrate concorrenza – Esempi di massa. Così la vitalità di qualsiasi sistema dipende dalla sua capacità di mantenere un ambiente interno costante (omeostasi). E 'stato per raggiungere un tale obiettivo, e non v'è autoregolamentazione. La definizione implica che i cambiamenti nell'ambiente, non sono fattori di esposizione dirette. Essi sono convertiti in segnali che causano un particolare squilibrio e portano al lancio dei meccanismi di autoregolamentazione per portare il sistema in uno stato stabile. Ad ogni livello di questa interazione fattori sembra diverso, così, al fine di capire cosa autocontrollo, li lascia in modo più dettagliato.

Livelli di organizzazione della materia vivente

La scienza moderna aderisce al concetto, secondo il quale tutti gli oggetti naturali e sociali sono sistemi. Sono costituiti da elementi separati, interagendo costantemente su alcune leggi. Vivere oggetti non fa eccezione a questa regola, ma sono anche sistemi con una propria gerarchia interna e multi-livello della struttura. Inoltre, la struttura di esso ha una caratteristica interessante. Ogni sistema può essere contemporaneamente membro di livello superiore ed essere aggregati (cioè lo stesso sistema) i livelli di ordine inferiore. Ad esempio, il legno – elemento di legname e il sistema simultaneamente multicellulare.

Al fine di evitare confusione, nella biologia di solito considerato quattro livelli di base di organizzazione del vivere:

  • Genetica Molecolare;
  • ontogenetico (organismal – dalla cella per l'uomo);
  • popolazione di specie;
  • biogeocenotic (livello di ecosistema).

tecniche di auto-regolazione

Processi che avvengono a ciascuno di questi livelli appaiono scala diversa, la fonte di energia e suoi risultati, ma di natura simile. Al centro di loro sono gli stessi metodi di sistemi di autoregolamentazione. Prima di tutto, si tratta di un meccanismo di feedback. E 'disponibile in due forme: positiva e negativa. Ricordiamo che un collegamento diretto comporta il trasferimento di informazioni da un sistema all'altro componente, il contrario scorre nella direzione opposta, dal secondo al primo. Allo stesso tempo, e lei e l'altra modifica lo stato del componente ricevente.

risposte positive porta al fatto che i processi, che per primi hanno riportato il secondo elemento, fissi e continuano ad essere eseguiti. Un processo simile è al centro di ogni crescita e sviluppo. Il secondo elemento è costantemente segnalata prima sulla necessità di continuare la stessa procedura. Quando questo sistema è disturbato la stabilità.

Il principale meccanismo

In altre opere il feedback negativo. Essa porta alla nascita di nuove modifiche, il contrario di cui il primo elemento del secondo riferito. Come risultato, eliminato e terminare processi, disturba l'equilibrio, e il sistema diventa nuovamente stabile. Una semplice analogia – lavoro ferro: la temperatura rilevata è un segnale per spegnere l'elemento riscaldante. feedback negativo è la base di tutti i processi coinvolti nel mantenimento dell'omeostasi.

completezza

L'autoregolamentazione in biologia – un processo che pervade tutti questi livelli. Il suo scopo – per preservare l'equilibrio dinamico dell'ambiente interno. A causa della inclusività del processo al centro di tante sezioni di scienze naturali è autoregolamentazione. In biologia, questo citologia, fisiologia, animale e ecologia vegetale. Ognuna delle discipline coinvolte nella livello individuale. Si consideri che tale auto-regolamentazione, sui principali livelli di organizzazione della vita.

livello intracellulare

In ogni cella per mantenere un equilibrio sostenibile dell'ambiente interno dei meccanismi chimici sono utilizzati principalmente. Tra loro un ruolo centrale nella regolazione di geni giocano controllo da cui dipende la produzione di proteine.

La natura ciclica dei processi è facilmente visibile nella parte finale della catena enzimatica di prodotti rimossi. Lo scopo delle attività di tali enti nel trattamento di sostanze complesse in più semplici. In questo caso il prodotto finale è simile nella struttura al primo enzima della catena. Questa struttura svolge un ruolo chiave nel mantenimento dell'omeostasi. Il prodotto si lega all'enzima e inibisce la sua attività a causa dei forti cambiamenti strutturali. Questo si verifica solo dopo il superamento di una concentrazione definita di sostanze livello ammissibile. Come risultato, si arresta il processo di fermentazione e il prodotto finito viene utilizzato dalla cellula per le proprie esigenze. Dopo qualche tempo, il livello di materiale scende sotto il valore consentito. Questo è un segnale per avviare la fermentazione: proteina scollegato dal processo di inibizione enzimatica si ferma e ricomincia.

crescente complessità

L'autoregolamentazione in natura è sempre basato sul principio del feedback e generalmente si svolge in uno scenario simile. Tuttavia, in ognuna delle livello successivo, ci sono fattori che complicano il processo. Per le cellule importante costanza dell'ambiente interno, mantenendo un valore specifico della concentrazione di sostanze differenti. Al successivo livello di processo di auto-regolamentazione è stato progettato per risolvere molti più problemi. Pertanto, negli organismi multicellulari ci sono interi sistemi che supportano omeostasi. Questo sistema respiratorio, assegnazione, la circolazione e simili. Lo studio dell'evoluzione della flora e della fauna rende facilmente chiaro che la complessità della struttura e l'ambiente esterno per migliorare i meccanismi di autoregolazione.

livello organismal

È meglio ambiente interno costante è mantenuto in un mammifero. Base per lo sviluppo di auto-regolamentazione e la sua attuazione – è il sistema nervoso e umorale. Interagendo costantemente, controllano i processi che si verificano nel corpo, contribuiscono alla creazione e al mantenimento di equilibrio dinamico. Il cervello riceve segnali dalle fibre nervose presenti in ciascun corpo. Queste informazioni anche accumulare dalle ghiandole endocrine. Il rapporto della regolazione nervosa e ormonale contribuisce spesso riarrangiamento praticamente istantanea dei processi.

feedback

le prestazioni del sistema può essere visto nel mantenimento della pressione sanguigna. Tutte le modifiche in questo indicatore catturano specifici recettori situati sui vasi sanguigni. Un aumento o diminuzione della pressione influenza la tensione delle pareti dei capillari, vene e arterie. Fu in questi cambiamenti e reagire recettori. Il segnale viene trasmesso al centro vascolare, e da lì procedere "indicazione" di come regolare il tono dei vasi e del cuore. Collegato e il sistema di regolazione neuroumorale. Di conseguenza, la pressione torna alla normalità. È facile osservare che la base del sistema di regolazione di squadra è ancora lo stesso meccanismo di feedback.

A capo di tutto

L'autoregolamentazione, la definizione di alcuni adeguamenti alle attività del corpo, alla base di tutti i cambiamenti del corpo, le sue reazioni agli stimoli esterni. effetto dello stress e lo stress costante può portare a ipertrofia di alcuni organi. Esempi di questo sono stati sviluppati i muscoli degli atleti e gli appassionati di apnea sono aumentate di luce. L'esposizione a stress è spesso una malattia. Ipertrofia del cuore – un fenomeno frequente nelle persone con una diagnosi di obesità. Questa è la risposta del corpo alla necessità di aumentare il carico a pompare il sangue.

meccanismi di autoregolamentazione sono alla base delle risposte fisiologiche che si verificano quando è spaventato. Mentre il sangue è gettato grande quantità di ormone adrenalina, che provoca una serie di modifiche: un aumento del consumo di ossigeno, aumentare la quantità di glucosio, aumento della frequenza cardiaca e la mobilitazione del sistema muscolo-scheletrico. Il saldo totale è mantenuto a causa del rimborso del l'attività di altri componenti, rallenta la digestione, riflessi sessuali scompaiono.

equilibrio dinamico

Va notato che l'omeostasi, a qualsiasi livello, può essere mantenuto, non v'è assoluta. Tutti i parametri dell'ambiente interno mantenuto entro un certo intervallo di valori e costantemente fluttuante. Pertanto, parlando l'equilibrio dinamico del sistema. E 'importante che il valore di un particolare parametro non va oltre i cosiddetti fluttuazioni corridoio, altrimenti il processo può diventare patologico.

La sostenibilità e l'autoregolamentazione ecosistema

Biogeocoenosis (ecosistema) è costituito da due strutture interconnesse: biocenosi e biotopo. Il primo rappresenta la totalità delle creature viventi della zona. Biotopo – i fattori non viventi ambiente in cui vive biocenosi. Condizioni ambientali, che influenzano continuamente gli organismi sono divisi in tre gruppi:

  • fattori ambientali abiotici: temperatura, luce, umidità e altri elementi della natura inanimata;
  • biotici fattori ambientali: l'impatto di un organismo all'altro, separati da competizione, simbiosi, parassitismo e predazione;
  • fattori ambientali antropogenici – l'esposizione per gli esseri umani.

Mezzi di memorizzazione benessere omeostasi di organismi in un ambiente esterno costante e cambiando fattori interni. Biogeocoenosis supporta autoregolamentazione si basa principalmente su un sistema di collegamenti trofiche. Sono una catena relativamente chiuso mediante il quale fluisce l'energia. I produttori (piante e hemobakterii) che ricevono dal sole o da reazioni chimiche, creando con essa la materia organica che sono alimentati consuments (erbivori, carnivori, onnivori) diversi ordini di grandezza. decompositori sono nell'ultima fase del ciclo (batteri, alcune specie di vermi) che decompongono la materia organica nei suoi elementi costitutivi. Sono entrati di nuovo nel sistema sotto forma di cibo per i produttori.

La costanza del ciclo è garantita dal fatto che diverse specie di esseri viventi è a tutti i livelli. Alla perdita di una catena di alcuni di essi essendo sostituito, simile nelle loro funzioni.

l'azione esterna

Mantenimento dell'omeostasi è accompagnato da costante esposizione verso l'esterno. Cambiare intorno le condizioni degli ecosistemi portano alla necessità di adeguare i processi interni. Identificare diversi criteri di sostenibilità:

  • potenziale riproduttivo elevato ed equilibrato degli individui;
  • adattamento individuale organismi ai cambiamenti delle condizioni ambientali;
  • diversità delle specie e catene alimentari ramificati.

Queste tre condizioni sono favorevoli al mantenimento dell'ecosistema in uno stato di equilibrio dinamico. Così, l'auto-regolazione di livello biogeocoenose in biologia – una riproduzione di animali, la salvaguardia della popolazione e fattori ambientali stabilità. Pertanto, come nel caso di singolo organismo, il saldo sistema non può essere assoluta.

Il concetto di autoregolazione dei sistemi viventi distribuisce descritto modelli e sulle comunità umane e delle istituzioni pubbliche. Ampiamente utilizzato i suoi principi e la psicologia. In realtà, questo è una delle teorie fondamentali della scienza moderna.