Organisme sebagai sistem biologi: ciri, fungsi dan teori ringkas

Isi kandungan:

Organisme sebagai sistem biologi: ciri, fungsi dan teori ringkas
Organisme sebagai sistem biologi: ciri, fungsi dan teori ringkas
Anonim

Sehubungan dengan sosialisasi manusia, peranan biologinya secara beransur-ansur kehilangan kepentingannya. Ini berlaku bukan kerana orang telah mencapai tahap pembangunan tertinggi, tetapi kerana jarak sedar dari "asas" sebenar mereka (biosfera), yang memberi seseorang peluang untuk membangun dan membina masyarakat moden. Tetapi organisma sebagai sistem biologi tidak boleh wujud di luar biosfera, dan oleh itu harus dipertimbangkan hanya bersama-sama dengannya.

tubuh manusia sebagai sistem biologi
tubuh manusia sebagai sistem biologi

Penduduk dan masyarakat

Mana-mana masyarakat ialah populasi yang dikawal sendiri, analog moden sistem biologi (BS) yang munasabah dalam biosfera. Dan seseorang adalah, pertama sekali, produk evolusi BS, dan bukan hasil pembangunan masyarakat sosial, yang kedua. Tegasnya, masyarakat adalah contoh tertentupopulasi, yang juga merupakan BS, terletak hanya satu tahap di atas organisma hidup.

Dari sudut pandangan biologi, istilah ini mencirikan sistem organ dan tisu yang dibina ke dalam cangkerang hidup planet ini, yang mempunyai mekanisme pengaruhnya sendiri terhadap habitat dan tindak balas perlindungan. Memandangkan badan sebagai sistem biologi, adalah mudah untuk mengenal pasti mekanisme utama kehidupannya, penyesuaian dan peraturan fungsinya. Dan dalam rangka kerja penerbitan ini, tubuh manusia akan dianggap sebagai sistem integral dari segi kriterianya.

Terminologi

Sistem ialah koleksi besar beberapa elemen saling bergantung yang membentuk integriti (struktur) tertentu yang telah mengalami evolusi yang lama dalam proses pembentukannya.

Sistem biologi ialah set unsur yang saling berkaitan yang tidak boleh dibahagikan yang mencipta cangkang hidup planet ini dan merupakan sebahagian daripadanya, memainkan peranan penting dalam kewujudannya. Contoh sistem biologi: sel, organisma, makromolekul, organel, tisu, organ, populasi.

Sesuatu organisma ialah sistem tersusun secara kompleks yang dikawal selia secara bebas dan berfungsi secara aktif, terdiri daripada organ dan tisu atau diwakili oleh satu sistem biologi, membentuk satu objek hidupan liar. Organisma berinteraksi secara aktif dengan sistem biologi yang lebih tinggi (dengan populasi dan biosfera).

Peraturan adalah perintah, kepatuhan kepada peraturan yang ketat, mewujudkan syarat untuk pelaksanaan dan kawalannya. Dalam konteks organisma manusia, istilah itu harus dianggap sebagai prosespenormalan fungsi organisma.

Struktur universal

Untuk menganggap tubuh manusia sebagai sistem biologi (BS), sifat utamanya harus dikenal pasti dan dikaitkan. Jadi, sifat utama BS ialah strukturnya: semuanya terdiri daripada molekul organik dan biopolimer. Perlu diperhatikan bahawa BS juga termasuk bahan bukan organik, yang merupakan sifat-sifat alam semula jadi tidak bernyawa. Walau bagaimanapun, ia bukan formatif untuk molekul biologi, organel, sel atau organisma, tetapi hanya terbina dalam sistem ini.

organisma sebagai satu sistem biologi yang berkembang sendiri
organisma sebagai satu sistem biologi yang berkembang sendiri

Tertib

Tahap tertib yang tinggi ialah sifat kedua sistem. Hierarki yang dipanggil adalah sangat penting untuk berfungsi biosfera kerana sebab keseluruhan strukturnya dibina berdasarkan prinsip merumitkan yang mudah dan menggabungkan asas. Iaitu, komponen kulit bumi yang lebih kompleks (sistem biologi) terdiri daripada yang lebih kecil yang terletak lebih rendah dalam hierarki.

Contoh tertentu ialah evolusi kehidupan daripada makromolekul kepada polimer organik, dan kemudian kepada struktur organel dan subsel, dari mana tisu, organ dan organisma kemudiannya terbentuk. Sebagai sistem biologi penting, struktur hierarki sedemikian membolehkan anda membentuk semua peringkat hidupan liar dan menjejaki interaksi antara mereka.

Integriti dan budi bicara

Salah satu sifat paling penting bagi mana-mana BS ialah integriti dan diskret serentak (kepartian, komponen). Ini bermakna bahawa mana-mana yang hiduporganisma ialah sistem biologi, satu set integral yang terbentuk daripada komponen autonomi. Komponen autonomi itu sendiri juga merupakan sistem hidup, hanya lebih rendah dalam hierarki. Mereka boleh wujud secara autonomi, tetapi di dalam badan mereka mematuhi mekanisme pengawalseliaannya dan membentuk struktur penting.

organisma sebagai sistem biologi yang lengkap
organisma sebagai sistem biologi yang lengkap

Contoh integriti dan diskret serentak boleh didapati dalam mana-mana sistem peringkat yang berbeza. Sebagai contoh, membran sitoplasma sebagai struktur integral mempunyai hidrofobisiti dan lipofilis, kecairan dan kebolehtelapan terpilih. Ia terdiri daripada makromolekul lipoprotein, yang hanya menyediakan lipofilisiti dan hidrofobisiti, dan glikoprotein, yang bertanggungjawab untuk kebolehtelapan terpilih.

Ini ialah tunjuk cara bagaimana set sifat diskret bagi komponen sistem biologi menyediakan fungsi struktur yang lebih kompleks. Contohnya juga merupakan organel integral, yang terdiri daripada membran dan sekumpulan enzim, yang mewarisi kualiti diskretnya. Atau sel yang mampu merealisasikan semua fungsi komponen konstituennya (organel). Tubuh manusia sebagai sistem biologi tunggal juga tertakluk kepada pergantungan sedemikian, kerana ia menunjukkan kualiti biasa yang bersifat peribadi untuk unsur-unsur diskret.

Pertukaran Tenaga

Sifat sistem biologi ini juga bersifat universal dan boleh dikesan pada setiap peringkat hierarkinya, bermula dari makromolekul dan berakhir dengan biosfera. Pada setiap peringkat tertentu,mempunyai pelbagai manifestasi. Contohnya, pada tahap makromolekul dan struktur praselular, pertukaran tenaga bermaksud perubahan dalam struktur ruang dan ketumpatan elektron di bawah pengaruh pH, medan elektrik atau suhu. Di peringkat sel, pertukaran tenaga harus dianggap sebagai metabolisme, satu set proses respirasi selular, pengoksidaan lemak dan karbohidrat, sintesis dan penyimpanan sebatian makroergik, penyingkiran produk metabolik di luar sel.

Metabolisme badan

Tubuh manusia, sebagai sistem biologi, juga menukar tenaga dengan dunia luar dan mengubahnya. Sebagai contoh, tenaga ikatan kimia molekul karbohidrat dan lemak digunakan secara berkesan dalam sel-sel badan untuk sintesis makroerg, daripada mana organel lebih mudah untuk mengekstrak tenaga untuk aktiviti kehidupan mereka. Dalam demonstrasi ini, transformasi tenaga dan pengumpulannya dalam makroerg, serta pelaksanaan melalui hidrolisis ikatan kimia fosfat ATP.

sistem biologi organisma sel
sistem biologi organisma sel

Peraturan diri

Ciri sistem biologi ini bermaksud keupayaan untuk meningkatkan atau mengurangkan aktiviti fungsinya bergantung pada pencapaian mana-mana negeri. Contohnya, jika sel bakteria mengalami kebuluran, maka ia sama ada bergerak ke arah sumber makanan, atau membentuk spora (bentuk yang membolehkannya mengekalkan aktiviti penting sehingga keadaan hidup bertambah baik). Ringkasnya, badan sebagai sistem biologi mempunyai sistem pelbagai peringkat yang kompleks untuk mengawal fungsinya. Diaterdiri daripada:

  • praselular (peraturan fungsi organel sel individu, contohnya, ribosom, nukleus, lisosom, mitokondria);
  • selular (peraturan fungsi sel bergantung pada faktor luaran dan dalaman);
  • kawal selia tisu (kawalan kadar pertumbuhan dan pembiakan sel tisu di bawah pengaruh faktor luaran);
  • peraturan organ (pembentukan mekanisme untuk pengaktifan dan perencatan fungsi organ individu);
  • sistemik (peraturan saraf atau humoral fungsi oleh organ yang lebih tinggi).

Tubuh manusia sebagai sistem biologi yang mengawal kendiri mempunyai dua mekanisme pengawalseliaan utama. Ini adalah mekanisme humoral yang lebih lama evolusi dan mekanisme saraf yang lebih moden. Ini adalah kompleks pelbagai peringkat yang mampu mengawal kadar metabolisme, suhu, pH cecair biologi dan homeostasis, keupayaan untuk mempertahankan diri daripada bahaya atau memberikan pencerobohan, merealisasikan emosi dan aktiviti saraf yang lebih tinggi.

sistem biologi organisma hidup
sistem biologi organisma hidup

Tahap peraturan humoral

Regulasi humor ialah proses mempercepatkan (atau melambatkan) proses biologi dalam organel, sel, tisu atau organ di bawah pengaruh bahan kimia. Dan bergantung pada lokasi "sasaran" mereka, mereka membezakan peraturan selular, tempatan (tisu), organ dan organisma. Contoh pengawalseliaan selular ialah pengaruh nukleus pada kadar biosintesis protein.

Peraturan tisu ialah pembebasan bahan kimia (mediator tempatan) oleh sel, bertujuan untukpenindasan atau peningkatan fungsi sel sekeliling. Sebagai contoh, populasi sel yang mengalami kebuluran oksigen membebaskan faktor angiogenesis yang menyebabkan pertumbuhan saluran darah ke arah mereka (kawasan yang habis). Satu lagi contoh peraturan tisu ialah pembebasan bahan (keylon) yang boleh menyekat kadar pembiakan sel di tempat tertentu.

Mekanisme ini, tidak seperti yang sebelumnya, adalah contoh maklum balas negatif. Ia dicirikan sebagai tindakan aktif populasi sel, direka untuk menyekat sebarang proses dalam tisu biologi.

Peraturan humor yang lebih tinggi

Tubuh manusia sebagai satu sistem biologi yang berkembang sendiri adalah mahkota evolusi yang telah merealisasikan peraturan humoral tertinggi. Ia menjadi mungkin disebabkan oleh perkembangan kelenjar endokrin yang mampu merembeskan bahan hormon. Hormon ialah bahan kimia khusus yang dirembeskan oleh kelenjar endokrin terus ke dalam darah dan bertindak pada organ sasaran yang terletak pada jarak yang jauh dari tempat sintesis.

Regulasi humoral yang lebih tinggi juga merupakan sistem hierarki, organ utamanya ialah kelenjar pituitari. Fungsinya dikawal oleh struktur neurologi (hipothalamus), yang terletak di atas yang lain dalam hierarki pengawalseliaan badan. Di bawah pengaruh impuls saraf hipotalamus, kelenjar pituitari merembeskan tiga kumpulan hormon. Mereka memasuki aliran darah dan dibawa olehnya ke organ sasaran.

organisma sebagai sistem biologi yang mengawal kendiri
organisma sebagai sistem biologi yang mengawal kendiri

Dalam hormon tropika kelenjar pituitari, sasarannya ialah kelenjar hormon yang lebih rendah, yang, di bawah pengaruh bahan ini, melepaskan mediatornya yang secara langsung menjejaskan fungsi organ dan tisu.

Peraturan saraf

Kawal selia fungsi tubuh manusia terutamanya direalisasikan melalui sistem saraf. Ia juga mengawal sistem humoral, menjadikannya, seolah-olah, komponen strukturnya sendiri, mampu mempengaruhi fungsi badan dengan lebih fleksibel. Pada masa yang sama, sistem saraf juga bertingkat. Pada manusia, ia mempunyai perkembangan yang paling kompleks, walaupun ia terus bertambah baik dan berubah dengan sangat perlahan.

Pada peringkat ini, ia dicirikan oleh kehadiran fungsi yang bertanggungjawab untuk aktiviti saraf yang lebih tinggi: ingatan, perhatian, emosi, kecerdasan. Dan, mungkin, salah satu sifat utama sistem saraf adalah keupayaan untuk bekerja dengan penganalisis: visual, pendengaran, penciuman, dan lain-lain. Ia membolehkan anda mengingati isyaratnya, mengeluarkannya semula dalam ingatan dan mensintesis maklumat baharu berdasarkannya, juga membentuk pengalaman deria pada tahap sistem limbik.

Tahap peraturan saraf

Tubuh manusia sebagai satu sistem biologi mempunyai beberapa tahap pengawalan saraf. Adalah lebih mudah untuk mempertimbangkannya mengikut skema penggredan dari peringkat terendah hingga tertinggi. Di bawah selebihnya ialah sistem saraf autonomi (simpatetik dan parasimpatetik), yang mengawal fungsinya secara bebas daripada pusat aktiviti saraf yang lebih tinggi.

tubuh manusia sebagai satu sistem biologi
tubuh manusia sebagai satu sistem biologi

Ia berfungsi disebabkan oleh nukleus saraf vagus dan medula adrenal. Perlu diperhatikan bahawa tahap terendah peraturan saraf terletak sedekat mungkin dengan sistem humoral. Ini sekali lagi menunjukkan diskret dan integriti serentak organisma sebagai sistem biologi. Tegasnya, sistem saraf menghantar isyaratnya di bawah pengaruh asetilkolin dan arus elektrik. Iaitu, ia terdiri daripada separuh sistem penghantaran maklumat humoral, yang diperhatikan dalam sinaps.

Aktiviti saraf yang lebih tinggi

Di atas sistem saraf autonomi ialah sistem somatik, yang terdiri daripada saraf tunjang, saraf, batang otak, bahan putih dan kelabu otak, ganglia basalnya, sistem limbik dan struktur penting lain. Dialah yang bertanggungjawab untuk aktiviti saraf yang lebih tinggi, bekerja dengan penganalisis organ deria, sistematisasi maklumat dalam korteks, sintesisnya dan perkembangan komunikasi pertuturan. Pada akhirnya, kompleks struktur biologi badan inilah yang bertanggungjawab untuk kemungkinan sosialisasi seseorang dan pencapaian tahap perkembangan semasanya. Tetapi tanpa struktur peringkat rendah, penampilan mereka adalah mustahil, serta kewujudan seseorang di luar habitat biasa.

Disyorkan: