L'autorégulation en biologie – … Le concept de l'autorégulation des systèmes vivants

L'autorégulation en biologie – il est l'une des propriétés les plus importantes des systèmes vivants est l'installation automatique et le soutien d'un certain niveau requis pour les paramètres de fonctionnement normaux. L'essence du processus est que les gestionnaires ne sont pas pas des influences extérieures. Les facteurs directeurs changent formés au sein d'un système d'auto-régulation, et contribuent à la création d'équilibre dynamique. Découlant de ce processus peut être de nature cyclique et de reprendre la décoloration que le pliage ou la disparition de certaines conditions.

L'autorégulation: l'importance de terme biologique

Tout système vivant, de la cellule et se terminant biogeocenosis, constamment exposé à l'extérieur de divers facteurs. Modification des conditions de température, l'humidité se termine nourriture ou resserrées compétition interspécifique – masse Exemples. Ainsi, la viabilité de tout système dépend de sa capacité à maintenir un environnement interne constant (homéostasie). Il était d'atteindre un tel objectif, et il est l'autorégulation. La définition implique que les changements dans l'environnement ne sont pas des facteurs d'exposition directe. Ils sont convertis en signaux qui provoquent un déséquilibre particulier et conduisent au lancement de mécanismes d'autorégulation pour mettre le système à un état stable. A chaque niveau de cette interaction des facteurs différemment semble, donc pour comprendre ce que la maîtrise de soi, laissez-les plus en détail.

Les niveaux d'organisation matière de vie

La science moderne adhère au concept, selon lequel tous les objets naturels et sociaux sont des systèmes. Ils se composent d'éléments séparés, en interaction constante sur certaines lois. des objets vivants ne fait pas exception à cette règle, ils sont aussi des systèmes avec sa propre hiérarchie interne et la structure à plusieurs niveaux. De plus, la structure de celui-ci a une caractéristique intéressante. Chaque système peut simultanément être un élément d'un niveau supérieur et être global (à savoir tous le même système) les niveaux d'ordre inférieur. Par exemple, le bois – élément de bois et système multicellulaire simultanément.

Afin d'éviter toute confusion, en biologie généralement considéré quatre niveaux de base de l'organisation de la vie:

• Génétique moléculaire;
• ontogénétique (organismal – de la cellule à l'homme);
• Population de l'espèce;
• biogeocenotic (niveau de l'écosystème).

techniques d'autorégulation

Processus qui se déroulent à chacun de ces niveaux semblent différentes échelles, la source d'énergie et de ses résultats, mais de nature similaire. Au cœur d'entre eux sont les mêmes méthodes des systèmes d'autorégulation. Tout d'abord, il est un mécanisme de rétroaction. Il est disponible sous deux formes: positives et négatives. Rappelons qu'une connexion directe implique le transfert d'informations d'un composant de système à un autre, le flux inverse dans la direction opposée, de la deuxième à la première. En même temps, et elle et l'autre modifie l'état du composant de réception.

rétroaction positive conduit au fait que les processus, qui a révélé le second élément fixe et continuent d'être effectuées. Un processus similaire est à la base de toute croissance et le développement. Le deuxième élément est constamment signalé d'abord sur la nécessité de poursuivre le même processus. Lorsque ce système est perturbé la stabilité.

Le principal mécanisme

Dans d' autres travaux de la rétroaction négative. Elle conduit à l'émergence de nouveaux changements, à l'opposé de laquelle le premier élément du second rapporté. Par conséquent, éliminé et mettre fin à des processus, de perturber l'équilibre, et le système redevient stable. Une analogie simple – travail du fer: la température détectée est un signal pour éteindre l'élément chauffant. La rétroaction négative est la base de tous les processus impliqués dans le maintien de l'homéostasie.

exhaustivité

L'autorégulation en biologie – un processus qui imprègne tous ces niveaux. Son but – de préserver l'équilibre dynamique de l'environnement interne. En raison de l'intégration du processus au centre de tant de sections de sciences naturelles est l'autorégulation. En biologie, ce cytologique, physiologie, écologie animale et végétale. Chacune des disciplines impliquées dans le niveau individuel. Considérez que cette autorégulation, les principaux niveaux d'organisation de la vie.

niveau intracellulaire

Dans chaque cellule de maintenir un équilibre durable de l'environnement interne des mécanismes chimiques sont principalement utilisés. Parmi eux, un rôle central dans la régulation des gènes jouent un contrôle dont dépend la production de protéines.

La nature cyclique des processus est facilement visible à la fin de la chaîne enzymatique des produits réprimés. Le but des activités de ces entités dans le traitement des substances complexes en simple. Dans ce cas, le produit final est une structure semblable à la première enzyme de la chaîne. Cette propriété joue un rôle clé dans le maintien de l'homéostasie. Le produit se lie à l'enzyme et inhibe son activité à la suite des changements structurels forts. Ceci se produit seulement après le dépassement d'une concentration finie de substances de niveau admissible. En conséquence, il arrête le processus de fermentation et le produit fini est utilisé par la cellule pour ses propres besoins. Après un certain temps, le niveau de matière est inférieure à la valeur admissible. Ceci est un signal pour démarrer la fermentation: protéine déconnecté du processus d'inhibition de l'enzyme arrête et démarre à nouveau.

complexité croissante

L'autorégulation dans la nature est toujours basé sur le principe de rétroaction et a généralement lieu dans un scénario similaire. Cependant, dans chacun au niveau suivant, il y a des facteurs qui compliquent le processus. Pour les cellules constance importante de l'environnement interne, le maintien d'une valeur spécifique de la concentration de substances différentes. Au niveau suivant du processus d'autorégulation est conçu pour résoudre beaucoup plus de problèmes. Par conséquent, dans les organismes multicellulaires il existe des systèmes entiers qui prennent en charge l'homéostasie. Ce système respiratoire, la répartition, la circulation et autres. L'étude de l'évolution de la flore et la faune rend facilement clairement que la complexité de la structure et l'environnement extérieur pour améliorer les mécanismes d'autorégulation.

niveau organismal

Il est préférable de l'environnement interne est maintenue constante chez un mammifère. Base pour le développement de l'autorégulation et de sa mise en œuvre – est le système nerveux et humorale. En interaction constante, ils contrôlent les processus qui se produisent dans le corps, contribuent à la création et au maintien de l'équilibre dynamique. Le cerveau reçoit des signaux à partir des fibres nerveuses présentes dans chaque corps. Cette accumulation de l'information aussi des glandes endocrines. La relation du règlement nerveux et hormonal contribue réarrangement souvent quasi-instantanée des processus.

réaction

les performances du système peut être vu dans le maintien de la pression artérielle. Tous les changements de cet indicateur capturent des récepteurs spécifiques situés sur les vaisseaux sanguins. Une augmentation ou une diminution de la pression influe sur la tension des parois des capillaires, des veines et des artères. Il était sur ces changements et réagir récepteurs. Le signal est transmis au centre vasculaire, et de là procéder « indication » de la façon de régler le ton des vaisseaux et du cœur. Connected et le système de régulation neurohumorale. En conséquence, la pression revient à la normale. Il est facile de constater que la base du système de régulation du travail en équipe est toujours le même mécanisme de rétroaction.

A la tête de tous

L'autorégulation, la définition de certains ajustements aux activités de l'organisme, sous-tend tous les changements du corps, ses réactions aux stimuli externes. effet de stress et le stress constant peut conduire à une hypertrophie de certains organes. Des exemples sont développés muscles des athlètes et a augmenté les amateurs de plongée en apnée légers. L'exposition au stress est souvent une maladie. Hypertrophie du cœur – un phénomène fréquent chez les personnes ayant un diagnostic de l'obésité. Ceci est la réponse du corps à la nécessité d'augmenter la charge sur le pompage du sang.

mécanismes d'autorégulation sont à la base des réponses physiologiques qui se produisent lorsque peur. Comme le sang est jeté une grande quantité de l'hormone adrénaline, ce qui provoque un certain nombre de changements: une augmentation de la consommation d'oxygène, d'augmenter la quantité de glucose, une augmentation du rythme cardiaque et la mobilisation du système musculo-squelettique. Le solde total est maintenu en raison du remboursement de l'activité des autres composants, ralentit la digestion, disparaissent les réflexes sexuels.

équilibre dynamique

Il convient de noter que l'homéostasie, quel que soit le niveau, il peut être maintenu, il n'y a pas d'absolu. Tous les paramètres de l'environnement interne maintenu dans un certain intervalle de valeurs et en fluctuation constante. Par conséquent, parler de l'équilibre dynamique du système. Il est important ici que la valeur d'un paramètre particulier ne va pas au-delà des fluctuations du corridor soi-disant, sinon le processus peut devenir pathologique.

Développement durable et de l'écosystème autorégulation

Biogeocoenosis (écosystème) se compose de deux structures interconnectées: biocénose et biotope. La première représente la totalité des êtres vivants de la région. Biotope – les facteurs inanimés environnement où vit biocénose. Les conditions environnementales, en constante affectant les organismes sont divisés en trois groupes:

• facteurs environnementaux abiotiques: la température, la lumière, l'humidité et d'autres éléments de la nature inanimée;
• biotiques facteurs environnementaux: l'impact d'un organisme à l'autre, séparés par compétition, symbiose, parasitisme et la prédation;
• facteurs environnementaux anthropiques – exposition à l'homme.

Un moyen de stockage homéostasie du bien-être des organismes dans un environnement extérieur constant et l'évolution des facteurs internes. Biogeocoenosis soutient l'autorégulation repose principalement sur un système de liens trophiques. Ils sont une chaîne relativement fermé par lequel les flux d'énergie. Les producteurs (plantes et hemobakterii) recevant à partir du soleil ou de réactions chimiques, en créant avec lui la matière organique qui sont alimentés consuments (herbivores, carnivores, omnivores) plusieurs ordres de grandeur. décomposeurs sont à la dernière étape du cycle (bactéries, certaines espèces de vers) qui décomposent la matière organique en ses éléments constitutifs. Ils sont entrés à nouveau dans le système sous la forme de nourriture pour les producteurs.

La constance du cycle est assurée par le fait que plusieurs espèces d'êtres vivants est à tous les niveaux. A la perte d'une chaîne de certains d'entre eux étant remplacés à même dans leurs fonctions.

action extérieure

Le maintien de l'homéostasie est accompagnée d'une exposition constante à l'extérieur. Changement dans les conditions de l'écosystème conduisent à la nécessité d'adapter les processus internes. Identifier plusieurs critères de développement durable:

• potentiel des individus de reproduction élevé et équilibré;
• individuel adaptation des organismes aux conditions environnementales changeantes;
• la diversité des espèces et des chaînes alimentaires ramifiés.

Ces trois conditions sont propices au maintien de l'écosystème dans un état d'équilibre dynamique. Ainsi, le niveau de biogeocoenose autorégulation en biologie – une reproduction des animaux, la préservation de la stabilité des facteurs de la population et l'environnement. Ainsi, comme dans le cas de l'organisme individuel, l'équilibre du système ne peut pas être absolue.

Le concept d'autorégulation des systèmes vivants et distribue les modèles décrits sur les communautés humaines et les institutions publiques. Largement utilisé ses principes et de la psychologie. En fait, c'est l'une des théories fondamentales de la science moderne.