خود تنظیمی در زیست شناسی - آن ... مفهوم خود تنظیم سیستمهای زنده

خود تنظیمی در زیست شناسی - آن را یکی از خواص مهم ترین سیستم های زنده است که نصب و راه اندازی به صورت خودکار و پشتیبانی از یک سطح خاص مورد نیاز برای پارامترهای عملکرد طبیعی است. جوهر از فرآیند این است که بدون تاثیر عوامل خارجی مدیران نیست. عوامل هدایت تغییر در درون یک سیستم خود تنظیم تشکیل شده، و کمک به ایجاد تعادل پویا. ناشی از این فرآیند ممکن است از یک ماهیت چرخشی باشد و از سرگیری محو شدن به عنوان تاشو یا ناپدید شدن شرایط خاصی است.

خود تنظیمی: اهمیت مدت بیولوژیکی

هر سیستم زنده، از سلول و پایان دادن به biogeocenosis، به طور مداوم به خارج از عوامل مختلف قرار گرفته است. تغییر شرایط درجه حرارت، رطوبت پس از اتمام غذا یا درون تنگ تر رقابت - نمونه جرم است. بنابراین زنده ماندن از هر سیستم بستگی به توانایی آن برای حفظ یک محیط داخلی ثابت (تعادل). این بود که برای رسیدن به چنین هدفی، و خود تنظیم است. تعریف نشان می دهد که تغییرات در محیط زیست عوامل قرار گرفتن در معرض مستقیم نیست. آنها را به سیگنال های که باعث عدم تعادل خاص و منجر به راه اندازی مکانیسم خود تنظیمی را به سیستم به یک دولت با ثبات تبدیل شده است. در هر سطح از این تعامل عوامل به نظر می رسد متفاوت است، بنابراین به منظور درک آنچه خود کنترل، اجازه دهید آنها را با جزئیات بیشتر.

سطح سازمان زندگی مهم

علم مدرن پایبند به مفهوم، که بر طبق آن تمام اشیاء طبیعی و اجتماعی سیستم می باشد. آنها از عناصر جداگانه تشکیل شده است، به طور مداوم تعامل در برخی از قوانین. زندگی اشیاء است هیچ استثنا برای این قاعده، آنها نیز سیستم با سلسله مراتب داخلی و چند سطح ساختار خود هستند. علاوه بر این، ساختار آن را دارای ویژگی های جالب است. هر سیستم به طور همزمان می تواند یک عضو از یک سطح بالاتر می شود و دانه ها (به عنوان مثال همه از همان سیستم) سطوح سفارش پایین تر است. به عنوان مثال، چوب - عنصر چوب و سیستم به طور همزمان چند سلولی.

به منظور جلوگیری از سردرگمی، در زیست شناسی معمولا چهار سطح اساسی سازمان زندگی در نظر گرفته:

• ژنتیک مولکولی؛
• وابسته به رشدشناسی (organismal - از سلول به انسان)؛
• جمعیت گونه؛
• biogeocenotic (سطح اکوسیستم).

تکنیک های خود تنظیم

فرآیندهای در هر یک از این سطوح رخ نگاه مقیاس های مختلف، منبع انرژی و نتایج آن، اما در طبیعت مشابه است. در قلب آنها از همان روش سیستم خود تنظیم هستند. اول از همه، آن را یک مکانیسم بازخورد است. مثبت و منفی: آن را در دو شکل موجود است. به یاد بیاورید که یک ارتباط مستقیم شامل انتقال اطلاعات از یک سیستم به سیستم دیگر جزء، معکوس جریان در جهت مخالف، از دوم به اول. در همان زمان، و او و از سوی دیگر به تغییر حالت جزء گیرنده.

بازخورد مثبت منجر به این واقعیت است که فرآیندها، که برای اولین بار گزارش عنصر دوم، ثابت و ادامه انجام شود. فرآیند مشابهی است که در هسته اصلی هر گونه رشد و توسعه است. عنصر دوم به طور مداوم برای اولین بار در نیاز به ادامه همان روند انجام میشود. هنگامی که این سیستم ثبات مختل شود.

مکانیزم اصلی

در دیگر کار می کند بازخورد منفی. در مقابل که اولین عنصر دوم گزارش، آن را به ظهور تغییرات جدید منجر می شود. در نتیجه، حذف و خاتمه فرآیندها، برهم زدن تعادل، و سیستم دوباره پایدار می شود. یک قیاس ساده - کار آهن: درجه حرارت شناسایی یک سیگنال برای خاموش کردن است عنصر گرم. بازخورد منفی اساس تمام فرآیندهای مربوط به حفظ هموستاز بدن است.

جامعیت

خود تنظیمی در زیست شناسی - یک فرایند است که سایه افکنده همه این سطوح. هدف آن - برای حفظ تعادل پویا از محیط داخلی. از آنجا که از فراگیر بودن این پروسه در مرکز بسیاری از بخش های علوم طبیعی خود تنظیم است. در زیست شناسی، این سیتولوژی، فیزیولوژی، حیوانات و بوم شناسی گیاهی. هر یک از رشته های درگیر در یک سطح جداگانه. که چنین خود تنظیم، در مراحل اصلی سازمان زنده در نظر بگیرید.

سطح داخل سلولی

در هر سلول برای حفظ تعادل پایدار از محیط داخلی از مکانیسم های شیمیایی به طور عمده استفاده می شود. در میان آنها یک نقش محوری در تنظیم ژن کنترل که در آن بستگی به تولید پروتئین را بازی کند.

ماهیت چرخه ای از فرآیندهای است که به راحتی در پایان زنجیره آنزیمی از محصولات سرکوب دیده می شود. هدف از این نهادها در پردازش مواد پیچیده را به ساده تر است. در این مورد محصول نهایی در ساختار شبیه به آنزیم اولین بار در زنجیره است. این ویژگی نقشی کلیدی در حفظ هموستاز ایفا می کند. این محصول متصل به آنزیم و فعالیت خود را به عنوان یک نتیجه از تغییرات ساختاری قوی را مهار میکند. این تنها پس از بیش از غلظت محدود از مواد سطح مجاز رخ می دهد. در نتیجه، آن متوقف می شود فرآیند تخمیر و محصول تمام شده است توسط سلول برای رفع نیازهای خود استفاده می شود. پس از مدتی، سطح مواد می افتد زیر مقدار مجاز است. این سیگنال به شروع تخمیر است: پروتئین از آن جدا فرآیند مهار آنزیم متوقف می شود و شروع می شود همه را دوباره و دوباره.

افزایش پیچیدگی

خودگردانی در طبیعت است که همیشه در اصل بازخورد بر اساس و به طور کلی می گیرد در یک سناریوی مشابه. با این حال، در هر یک از سطح بعدی، عوامل که پیچیده فرآیند وجود دارد. برای سلول های ثبات مهم از محیط داخلی، حفظ یک مقدار خاص از غلظت مواد مختلف است. در سطح بعدی از فرآیند خود تنظیمی طراحی شده است برای حل مشکلات خیلی بیشتر. بنابراین، در موجودات چند سلولی سیستم های طیف که هموستاز پشتیبانی وجود دارد. این سیستم تنفسی، تخصیص، گردش خون و مانند آن. در این مطالعه از تکامل گیاهان و جانوران به راحتی روشن می سازد که به عنوان پیچیدگی ساختار و محیط خارجی به بهبود مکانیزم از خود تنظیم.

سطح organismal

بهتر است به محیط داخلی ثابت در یک پستاندار داشت. پایه ای برای توسعه خود تنظیم و اجرای آن - سیستم عصبی و هومورال است. به طور مداوم در تعامل، آنها فرآیندهای بوجود آمده در بدن کنترل، به ایجاد و نگهداری از تعادل پویا کمک می کند. مغز سیگنال ها را از رشته های عصبی موجود در هر یک از بدن دریافت می کند. این اطلاعات همچنین ذخیره سازی از غدد درون ریز است. رابطه تنظیم عصبی و هورمونی کمک اغلب بازآرایی تقریبا آنی از فرآیندهای.

بازخورد

عملکرد سیستم را می توان در حفظ فشار خون دیده می شود. همه تغییرات در این شاخص تصرف گیرنده های خاص واقع در رگهای خونی. افزایش یا کاهش فشار تنش از دیوارهای مویرگ ها، رگ ها و شریان تاثیر می گذارد. آن را بر روی این تغییرات بود و واکنش نشان می دهند گیرنده. سیگنال به مرکز عروقی منتقل و از آنجا ادامه "نشانه" از نحوه تنظیم تن از عروق و قلب. متصل شده و سیستم از تنظیم neurohumoral. به عنوان یک نتیجه، فشار به حالت عادی باز می گردد. این آسان است به توجه داشته باشید که اساس سیستم تنظیم کار گروهی است که هنوز هم مکانیزم بازخورد است.

در سر از همه

خود تنظیمی، تعریف تنظیمات خاصی را به فعالیت های بدن، زمینه همه تغییرات از بدن، واکنش خود را به محرک های خارجی. اثر استرس و فشار ثابت منجر به هیپرتروفی اندامهای خاص منجر شود. نمونه هایی از این عضلات ورزشکاران و افزایش علاقه مندان آزاد غواصی نور است. مواجهه با استرس است که اغلب یک بیماری است. هیپرتروفی قلب - یک پدیده مکرر در افراد با تشخیص چاقی است. این پاسخ بدن به نیاز به افزایش بار به پمپاژ خون است.

مکانیسم خود تنظیمی در اساس پاسخ های فیزیولوژیک که رخ می دهد که وحشت زده نهفته است. به عنوان خون پرتاب مقدار زیادی از هورمون آدرنالین، که باعث می شود تعدادی از تغییرات: افزایش در مصرف اکسیژن، افزایش میزان قند، افزایش ضربان قلب و بسیج از سیستم اسکلتی عضلانی. مجموع موجودی است نگهداری می شود با توجه به بازپرداخت از فعالیت از اجزای دیگر، کند می کند به هضم غذا، رفلکس جنسی ناپدید می شوند.

تعادل پویا

لازم به ذکر است که هموستاز در هر سطح ممکن حفظ شود، هیچ مطلق وجود دارد. همه پارامترهای محیط داخلی یک بازه ی معین از ارزش ها و دائما در حال نوسان داشت. بنابراین، صحبت کردن در مورد تعادل پویا از سیستم. این مهم در اینجا این است که ارزش یک پارامتر خاص می کند فراتر از به اصطلاح نوسانات راهرو رفتن نیست، در غیر این صورت این روند می تواند آسیب شناختی است.

پایداری و خود تنظیم اکوسیستم

Biogeocoenosis (اکوسیستم) متشکل از دو ساختارهای پیوسته: جامعه زیستی و biotope. اولین نشان دهنده کلیت موجودات زنده این منطقه است. Biotope - عوامل غیر زنده محیطی که در آن جامعه زیستی زندگی می کند. شرایط محیطی، به طور مداوم تحت تاثیر قرار موجودات به سه گروه تقسیم می شوند:

• عوامل غیر زنده محیطی: درجه حرارت، نور، رطوبت و سایر عناصر طبیعت بی جان؛
• زنده عوامل محیطی: تأثیر یک ارگانیسم به ارگانیسم دیگر، از هم جدا شده رقابت، همزیستی، انگل شناسی و شکار.
• عوامل محیطی انسانی - قرار گرفتن در معرض به انسان است.

ذخیره معنی هموستاز رفاه موجودات در یک محیط خارجی ثابت و تغییر عوامل داخلی. Biogeocoenosis از خود تنظیم در درجه اول بر روی یک سیستم از لینک تغذیهای است. آنها یک زنجیره نسبتا بسته های انرژی که جریان می یابند. تولید کنندگان (گیاهان و hemobakterii) دریافت آن از خورشید و یا از واکنش های شیمیایی، ایجاد با آن مواد آلی که consuments تغذیه (گیاه خوار، گوشت خوار، مانند انسانها) چندین مرتبه بزرگی هستند. تجزیه در آخرین مرحله از چرخه (باکتری ها، برخی از گونه های کرم) که مواد آلی تجزیه به عناصر تشکیل دهنده آن است. آنها یک بار دیگر به سیستم در قالب مواد غذایی برای تولید وارد شده است.

ثبات چرخه توسط این واقعیت است که گونه های متعددی از موجودات زنده است در هر سطح تضمین شده است. در از دست دادن یک زنجیره ای از برخی از آنها که در در توابع خود را شبیه جایگزین شده است.

اقدام خارجی

حفظ هموستاز است قرار گرفتن در معرض مداوم به خارج همراه است. تغییر در اطراف شرایط اکوسیستم منجر به نیاز به تنظیم فرآیندهای داخلی. چند معیار پایداری متمایز:

• پتانسیل بالای تولید مثل و متعادل افراد.
• سازگاری ارگانیسم فردی به تغییر شرایط محیطی؛
• تنوع گونه ها و زنجیره های غذایی شاخه.

این سه شرایط مساعد برای تعمیر و نگهداری از اکوسیستم در یک حالت تعادل پویا هستند. بنابراین، خود تنظیم سطح biogeocoenose در زیست شناسی - تولید مثل حیوانات، حفاظت از جمعیت و عوامل محیطی ثبات. بنابراین، به عنوان در مورد ارگانیسم فردی، تعادل سیستم را نمی توان مطلق است.

مفهوم خود تنظیم از سیستم های زنده توزیع الگوهای و در جوامع انسانی و نهادهای عمومی است. به طور گسترده ای اصول و روانشناسی آن استفاده می شود. در واقع، این یکی از تئوری های اساسی علم مدرن است.