Organismul ca sistem biologic: caracteristici, funcții și o scurtă teorie

Cuprins:

Organismul ca sistem biologic: caracteristici, funcții și o scurtă teorie
Organismul ca sistem biologic: caracteristici, funcții și o scurtă teorie
Anonim

În legătură cu socializarea omului, rolul său biologic își pierde treptat semnificația. Acest lucru se întâmplă nu pentru că oamenii au atins cele mai în alte niveluri de dezvoltare, ci din cauza distanței conștiente de „fundația” lor reală (biosfera), care a oferit unei persoane oportunitatea de a dezvolta și construi o societate modernă. Dar organismul ca sistem biologic nu poate exista în afara biosferei și, prin urmare, ar trebui luat în considerare numai împreună cu acesta.

corpul uman ca sistem biologic
corpul uman ca sistem biologic

Populația și societatea

Orice societate este o populație autoreglată, un analog modern al unui sistem biologic rezonabil (BS) din biosfere. Și o persoană este, în primul rând, un produs al evoluției BS, și nu rezultatul dezvoltării unei societăți sociale, care este secundară. Strict vorbind, societatea este un exemplu deosebitpopulație, care este, de asemenea, BS, situată la doar un nivel deasupra unui organism viu.

Din punct de vedere al biologiei, acest termen caracterizează un sistem de organe și țesuturi încorporat în învelișul viu al planetei, care are propriile mecanisme de influență asupra habitatelor și reacțiilor de protecție. Considerând corpul ca un sistem biologic, este ușor de identificat principalele mecanisme ale vieții sale, adaptarea și reglarea funcțiilor sale. Și în cadrul acestei publicații, corpul uman va fi considerat ca un sistem integral în ceea ce privește criteriile sale.

Terminologie

Sistemul este o colecție mare de elemente interdependente care formează o anumită integritate (structură) care a suferit o evoluție îndelungată în cursul formării sale.

Sistemele biologice sunt seturi indivizibile de elemente interconectate care creează învelișul viu al planetei și fac parte din ea, jucând un rol critic în existența ei. Exemple de sisteme biologice: celulă, organism, macromolecule, organite, țesuturi, organe, populații.

Un organism este un sistem complex organizat, independent reglat și care funcționează activ, constând din organe și țesuturi sau reprezentat de un sistem biologic, formând un obiect al vieții sălbatice. Organismul interacționează activ cu sisteme biologice de ordin superior (cu populația și biosfera).

Regulamentul este ordonarea, respectarea unor reguli stricte, crearea condițiilor pentru implementarea și controlul acestora. În contextul organismului uman, termenul ar trebui considerat ca un procesnormalizarea funcțiilor organismelor.

Structură universală

Pentru a considera corpul uman ca un sistem biologic (BS), principalele sale proprietăți ar trebui identificate și corelate. Deci, principala proprietate a BS este structura lor: toate constau din molecule organice și biopolimeri. Este de remarcat faptul că BS include și substanțe anorganice, care sunt atribute ale naturii neînsuflețite. Cu toate acestea, ele nu sunt formative pentru o moleculă biologică, un organel, o celulă sau un organism, ci sunt doar încorporate în aceste sisteme.

organism ca un singur sistem biologic autodezvoltat
organism ca un singur sistem biologic autodezvoltat

Comandă

Un grad ridicat de ordine este a doua proprietate a sistemelor. Așa-numita ierarhie este foarte importantă pentru funcționarea biosferei pentru că întreaga sa structură este construită pe principiul complicării simplelor și al îmbinării elementului. Adică, componentele mai complexe ale învelișului viu al pământului (sisteme biologice) constau din altele mai mici situate mai jos în ierarhie.

Un exemplu particular este evoluția vieții de la o macromoleculă la un polimer organic și apoi la o structură subcelulară și organelă, din care se formează ulterior țesutul, un organ și un organism. Ca sistem biologic integral, o astfel de structură ierarhică vă permite să formați toate nivelurile de animale sălbatice și să urmăriți interacțiunea dintre ele.

Integritate și discreție

Una dintre cele mai importante proprietăți ale oricărui BS este integritatea și discreția sa simultană (parțialitate, componențialitate). Aceasta înseamnă că orice viațăun organism este un sistem biologic, un set integral format din componente autonome. Componentele autonome în sine sunt, de asemenea, sisteme vii, doar mai jos în ierarhie. Ele pot exista în mod autonom, dar în interiorul corpului se supun mecanismelor sale de reglare și formează o structură integrală.

organism ca sistem biologic complet
organism ca sistem biologic complet

Exemple de integritate și discreție simultană pot fi găsite în orice sisteme de diferite niveluri. De exemplu, membrana citoplasmatică ca structură integrală are hidrofobicitate și lipofilitate, fluiditate și permeabilitate selectivă. Este format din macromolecule de lipoproteine, care oferă numai lipofilitate și hidrofobicitate, și din glicoproteine, care sunt responsabile de permeabilitatea selectivă.

Aceasta este o demonstrație a modului în care setul de proprietăți discrete ale componentelor unui sistem biologic asigură funcțiile unei structuri superioare mai complexe. Un exemplu este, de asemenea, un organel integral, format dintr-o membrană și un grup de enzime, care și-au moștenit calitățile discrete. Sau o celulă care este capabilă să realizeze toate funcțiile componentelor sale constitutive (organele). Corpul uman ca sistem biologic unic este, de asemenea, supus unei astfel de dependențe, deoarece demonstrează calități comune care sunt private pentru elementele discrete.

Schimb de energie

Această proprietate a unui sistem biologic este, de asemenea, universală și poate fi urmărită la fiecare dintre nivelurile sale ierarhice, începând de la macromoleculă și terminând cu biosferă. La fiecare nivel specific,are diverse manifestări. De exemplu, la nivelul macromoleculelor și structurilor precelulare, schimbul de energie înseamnă o modificare a structurii spațiale și a densității electronilor sub influența pH-ului, câmpului electric sau temperaturii. La nivel celular, schimbul de energie trebuie considerat ca metabolism, un ansamblu de procese de respirație celulară, oxidarea grăsimilor și carbohidraților, sinteza și depozitarea compușilor macroergici, îndepărtarea produselor metabolice din afara celulei.

Metabolismul corpului

Corpul uman, ca sistem biologic, schimbă și energie cu lumea exterioară și o transformă. De exemplu, energia legăturilor chimice ale moleculelor de carbohidrați și grăsimi este utilizată eficient în celulele corpului pentru sinteza macroergilor, din care este mai ușor pentru organele să extragă energie pentru activitatea lor de viață. În această demonstrație, transformarea energiei și acumularea acesteia în macroergi, precum și implementarea prin hidroliză a legăturilor chimice fosfatice ale ATP.

sisteme biologice organism celular
sisteme biologice organism celular

Auto-reglementare

Această caracteristică a sistemelor biologice înseamnă capacitatea de a-și crește sau scădea activitatea funcțională în funcție de realizarea oricăror stări. De exemplu, dacă o celulă bacteriană suferă de foame, atunci fie se mișcă către o sursă de hrană, fie formează un spor (o formă care îi va permite să mențină activitatea vitală până când condițiile de viață se îmbunătățesc). Pe scurt, organismul ca sistem biologic are un sistem complex de reglare a funcțiilor sale pe mai multe niveluri. Ea esteconstă din:

  • precelular (reglarea funcțiilor organelor celulare individuale, de exemplu, ribozomi, nuclei, lizozomi, mitocondrii);
  • cellular (reglarea funcțiilor celulare în funcție de factori externi și interni);
  • reglarea țesuturilor (controlul ratei de creștere și reproducere a celulelor tisulare sub influența factorilor externi);
  • reglarea organelor (formarea mecanismelor de activare și inhibare a funcțiilor organelor individuale);
  • sistemic (reglarea nervoasă sau umorală a funcțiilor de către organele superioare).

Corpul uman ca sistem biologic autoreglabil are două mecanisme de reglare principale. Acesta este un mecanism umoral evolutiv mai vechi și unul nervos mai modern. Acestea sunt complexe pe mai multe niveluri capabile să regleze rata metabolică, temperatura, pH-ul fluidelor biologice și homeostazia, capacitatea de a se apăra împotriva pericolelor sau de a oferi agresiune, de a realiza emoții și o activitate nervoasă mai mare.

sistem biologic al organismului viu
sistem biologic al organismului viu

Niveluri de reglementare umorală

Reglarea umorală este procesul de accelerare (sau încetinire) a proceselor biologice din organite, celule, țesuturi sau organe sub influența substanțelor chimice. Și în funcție de locația „țintei” lor, ei disting reglarea celulară, locală (de țesut), organ și organism. Un exemplu de reglare celulară este influența nucleului asupra ratei de biosinteză a proteinelor.

Reglementarea țesuturilor este eliberarea de substanțe chimice (mediatori locali) de către celulă, care vizeazăsuprimarea sau îmbunătățirea funcțiilor celulelor din jur. De exemplu, o populație de celule care se confruntă cu lipsa de oxigen eliberează factori de angiogeneză care provoacă creșterea vaselor de sânge către ei (zonele epuizate). Un alt exemplu de reglare a țesuturilor este eliberarea de substanțe (keylons) care pot suprima rata de reproducere a celulelor într-un anumit loc.

Acest mecanism, spre deosebire de cel anterior, este un exemplu de feedback negativ. Se caracterizează ca o acțiune activă a populației celulare, concepută pentru a suprima orice proces din țesutul biologic.

Reglementare umorală mai în altă

Corpul uman ca un singur sistem biologic care se dezvoltă singur este o coroană evolutivă care a realizat cea mai în altă reglementare umorală. A devenit posibil datorită dezvoltării glandelor endocrine capabile să secrete substanțe hormonale. Hormonii sunt substanțe chimice specifice care sunt secretate de glandele endocrine direct în sânge și acționează asupra organelor țintă situate la mare distanță de locul de sinteză.

Reglarea umorală superioară este, de asemenea, un sistem ierarhic, al cărui organ principal este glanda pituitară. Funcțiile sale sunt reglementate de o structură neurologică (hipotalamusul), care se află deasupra celorl alte în ierarhia de reglare a organismului. Sub influența impulsurilor nervoase ale hipotalamusului, glanda pituitară secretă trei grupe de hormoni. Acestea intră în fluxul sanguin și sunt transportate de acesta către organele țintă.

organism ca sistem biologic autoreglabil
organism ca sistem biologic autoreglabil

În hormonii tropicali ai glandei pituitare, ținta este glanda hormonală inferioară, care, sub influența acestor substanțe, își eliberează mediatorii care afectează direct funcțiile organelor și țesuturilor.

Reglare nervoasă

Reglarea funcțiilor corpului uman se realizează în principal prin intermediul sistemului nervos. De asemenea, controlează sistemul umoral, făcându-l, parcă, propria sa componentă structurală, capabilă să influențeze mai flexibil funcțiile organismului. În același timp, sistemul nervos este, de asemenea, pe mai multe niveluri. La oameni, are cea mai complexă dezvoltare, deși continuă să se îmbunătățească și să se schimbe extrem de lent.

În acest stadiu, se caracterizează prin prezența unor funcții responsabile de activitatea nervoasă superioară: memorie, atenție, emoționalitate, inteligență. Și, poate, una dintre principalele proprietăți ale sistemului nervos este capacitatea de a lucra cu analizoare: vizuale, auditive, olfactive și altele. Vă permite să vă amintiți semnalele lor, să le reproduceți în memorie și să sintetizați noi informații pe baza lor, formând și experiență senzorială la nivelul sistemului limbic.

Niveluri de reglare nervoasă

Corpul uman ca un singur sistem biologic are mai multe niveluri de reglare nervoasă. Este mai convenabil să le luați în considerare conform schemei de gradație de la nivelurile cele mai scăzute la cele mai în alte. Sub restul se află sistemul nervos autonom (simpatic și parasimpatic), care își reglează funcțiile independent de centrii superiori ai activității nervoase.

corpul uman ca un singur sistem biologic
corpul uman ca un singur sistem biologic

Funcționează datorită nucleului nervului vag și a medulei suprarenale. Este de remarcat faptul că cel mai scăzut nivel de reglare nervoasă este situat cât mai aproape de sistemul umoral. Acest lucru demonstrează din nou discreția și integritatea simultană a organismului ca sistem biologic. Strict vorbind, sistemul nervos își transmite semnalele sub influența acetilcolinei și a curentului electric. Adică constă din jumătate din sistemul de transmitere a informațiilor umorale, care se observă în sinapse.

Activitate nervoasă mai mare

Deasupra sistemului nervos autonom se află sistemul somatic, care constă din măduva spinării, nervi, trunchiul cerebral, substanța albă și cenușie a creierului, ganglionii săi bazali, sistemul limbic și alte structuri importante. Ea este responsabilă pentru activitatea nervoasă superioară, lucrul cu analizatori ai organelor de simț, sistematizarea informațiilor în cortex, sinteza acesteia și dezvoltarea comunicării vorbirii. În cele din urmă, acest complex de structuri biologice ale corpului este responsabil pentru posibila socializare a unei persoane și pentru atingerea nivelului său actual de dezvoltare. Dar fără structuri de nivel scăzut, aspectul lor ar fi imposibil, precum și existența unei persoane în afara habitatului obișnuit.

Recomandat: