Kiumbe kama mfumo wa kibayolojia: vipengele, utendaji na nadharia fupi

Orodha ya maudhui:

Kiumbe kama mfumo wa kibayolojia: vipengele, utendaji na nadharia fupi
Kiumbe kama mfumo wa kibayolojia: vipengele, utendaji na nadharia fupi
Anonim

Kuhusiana na ujamaa wa mwanadamu, jukumu lake la kibaolojia linapoteza umuhimu wake pole pole. Hii hutokea si kwa sababu watu wamefikia viwango vya juu zaidi vya maendeleo, lakini kwa sababu ya umbali wa ufahamu kutoka kwa "msingi" wao halisi (biosphere), ambayo ilimpa mtu fursa ya kuendeleza na kujenga jamii ya kisasa. Lakini kiumbe kama mfumo wa kibayolojia hauwezi kuwepo nje ya biolojia, na kwa hiyo inapaswa kuzingatiwa pamoja nayo pekee.

mwili wa binadamu kama mfumo wa kibaolojia
mwili wa binadamu kama mfumo wa kibaolojia

Idadi ya watu na jamii

Jamii yoyote ni idadi ya watu inayojidhibiti, analogi ya kisasa ya mfumo unaofaa wa kibaolojia (BS) ndani ya biosphere. Na mtu, kwanza kabisa, ni bidhaa ya mageuzi ya BS, na sio matokeo ya maendeleo ya jamii ya kijamii, ambayo ni ya sekondari. Kwa kweli, jamii ni mfano maalumidadi ya watu, ambayo pia ni KE, iliyoko ngazi moja tu juu ya kiumbe hai.

Kwa mtazamo wa biolojia, neno hili linabainisha mfumo wa viungo na tishu zilizojengwa ndani ya ganda hai la sayari, ambalo lina taratibu zake za kuathiri makazi na athari za kinga. Kuzingatia mwili kama mfumo wa kibaolojia, ni rahisi kutambua mifumo kuu ya maisha yake, marekebisho na udhibiti wa kazi zake. Na ndani ya mfumo wa chapisho hili, mwili wa binadamu utazingatiwa kama mfumo shirikishi kulingana na vigezo vyake.

istilahi

Mfumo ni mkusanyiko mkubwa wa baadhi ya vipengele vinavyotegemeana vinavyounda uadilifu (muundo) fulani ambao umepitia mageuzi ya muda mrefu katika uundaji wake.

Mifumo ya kibayolojia ni seti zisizogawanyika za vipengele vilivyounganishwa ambavyo huunda gamba hai la sayari na ni sehemu yake, vikicheza jukumu muhimu katika kuwepo kwake. Mifano ya mifumo ya kibayolojia: seli, kiumbe hai, makromolekuli, organelles, tishu, viungo, idadi ya watu.

Kiumbe hai ni mfumo uliopangwa kwa njia tata unaodhibitiwa na kufanya kazi kikamilifu, unaojumuisha viungo na tishu au kuwakilishwa na mfumo mmoja wa kibayolojia, na kutengeneza kitu kimoja cha wanyamapori. Kiumbe hai hutangamana kikamilifu na mifumo ya kibiolojia ya daraja la juu (pamoja na idadi ya watu na biolojia).

Kanuni ni kuagiza, kutii sheria kali, kuweka masharti ya kuzitekeleza na kuzidhibiti. Katika muktadha wa kiumbe cha mwanadamu, neno hili linapaswa kuzingatiwa kama mchakatokuhalalisha utendakazi wa viumbe.

Muundo wa jumla

Ili kuzingatia mwili wa binadamu kama mfumo wa kibayolojia (BS), sifa zake kuu zinapaswa kutambuliwa na kuunganishwa. Kwa hivyo, mali kuu ya BS ni muundo wao: zote zinajumuisha molekuli za kikaboni na biopolymers. Ni vyema kutambua kwamba BS pia inajumuisha vitu vya isokaboni, ambavyo ni sifa za asili isiyo hai. Hata hivyo, hazitengenezei molekuli ya kibiolojia, oganeli, seli au kiumbe hai, lakini zimejengwa ndani ya mifumo hii pekee.

kiumbe kama mfumo mmoja wa kibaolojia unaojiendeleza
kiumbe kama mfumo mmoja wa kibaolojia unaojiendeleza

Agizo

Hali ya juu ya mpangilio ni sifa ya pili ya mifumo. Kinachojulikana kama uongozi ni muhimu sana kwa utendakazi wa biolojia kwa sababu muundo wake wote umejengwa juu ya kanuni ya kutatanisha rahisi na kuchanganya ya msingi. Hiyo ni, vijenzi changamano zaidi vya ganda hai la dunia (mifumo ya kibiolojia) hujumuisha vile vidogo vilivyo chini zaidi katika daraja.

Mfano mahususi ni mageuzi ya maisha kutoka kwa macromolecule hadi polima-hai, na kisha hadi kwenye oganelle na muundo wa seli ndogo, ambapo tishu, kiungo na kiumbe hutengenezwa baadaye. Kama mfumo shirikishi wa kibaolojia, muundo kama huo wa daraja hukuruhusu kuunda viwango vyote vya wanyamapori na kufuatilia mwingiliano kati yao.

Uadilifu na uwazi

Mojawapo ya sifa muhimu zaidi za BS yoyote ni uadilifu na uadilifu wake kwa wakati mmoja (upendeleo, ushirikiano). Hii ina maana kwamba maisha yoyotekiumbe ni mfumo wa kibiolojia, seti muhimu inayoundwa kutoka kwa vipengele vya uhuru. Vipengele vya uhuru wenyewe pia ni mifumo hai, chini tu katika uongozi. Zinaweza kuwepo kwa kujitegemea, lakini ndani ya mwili zinatii taratibu zake za udhibiti na kuunda muundo shirikishi.

kiumbe kama mfumo kamili wa kibaolojia
kiumbe kama mfumo kamili wa kibaolojia

Mifano ya uadilifu na uadilifu kwa wakati mmoja inaweza kupatikana katika mifumo yoyote ya viwango tofauti. Kwa mfano, utando wa cytoplasmic kama muundo muhimu una haidrofobi na lipophilicity, fluidity na upenyezaji wa kuchagua. Inajumuisha molekuli kuu za lipoproteini, ambazo hutoa tu lipophilicity na haidrophobicity, na glycoproteini, ambazo huwajibika kwa upenyezaji wa kuchagua.

Hii ni onyesho la jinsi seti ya sifa tofauti za vijenzi vya mfumo wa kibayolojia hutoa utendakazi wa muundo changamano zaidi wa juu. Mfano pia ni organelle muhimu, inayojumuisha utando na kikundi cha enzymes, ambacho kilirithi sifa zao tofauti. Au seli ambayo ina uwezo wa kutambua kazi zote za vipengele vyake (organelles). Mwili wa binadamu kama mfumo mmoja wa kibaolojia pia unaweza kutegemea utegemezi kama huo, kwani unaonyesha sifa za kawaida ambazo ni za kibinafsi kwa vipengele tofauti.

Mabadilishano ya Nishati

Sifa hii ya mfumo wa kibayolojia pia ni ya ulimwengu wote na inaweza kufuatiliwa katika kila ngazi yake ya daraja, kuanzia kwenye molekuli kuu na kuishia na biosphere. Katika kila ngazi maalum,ina maonyesho mbalimbali. Kwa mfano, katika kiwango cha macromolecules na miundo ya precellular, kubadilishana nishati kunamaanisha mabadiliko katika muundo wa anga na wiani wa elektroni chini ya ushawishi wa pH, uwanja wa umeme, au joto. Katika kiwango cha seli, ubadilishanaji wa nishati unapaswa kuzingatiwa kama kimetaboliki, seti ya michakato ya kupumua kwa seli, uoksidishaji wa mafuta na wanga, usanisi na uhifadhi wa misombo ya macroergic, uondoaji wa bidhaa za kimetaboliki nje ya seli.

Umetaboli wa mwili

Mwili wa mwanadamu, kama mfumo wa kibaolojia, pia hubadilishana nishati na ulimwengu wa nje na kuibadilisha. Kwa mfano, nishati ya vifungo vya kemikali ya molekuli za wanga na mafuta hutumiwa kwa ufanisi katika seli za mwili kwa ajili ya awali ya macroergs, ambayo ni rahisi kwa organelles kutoa nishati kwa shughuli zao za maisha. Katika onyesho hili, mabadiliko ya nishati na mkusanyiko wake katika macroergs, pamoja na utekelezaji wa hidrolisisi ya vifungo vya kemikali ya phosphate ya ATP.

Mifumo ya kibaolojia ya seli
Mifumo ya kibaolojia ya seli

Kujidhibiti

Sifa hii ya mifumo ya kibaolojia inamaanisha uwezo wa kuongeza au kupunguza shughuli zake za utendaji kulingana na mafanikio ya hali yoyote. Kwa mfano, ikiwa seli ya bakteria inakabiliwa na njaa, basi huenda kuelekea chanzo cha chakula, au hufanya spore (fomu ambayo itawawezesha kudumisha shughuli muhimu mpaka hali ya maisha iboresha). Kwa kifupi, mwili kama mfumo wa kibaolojia una mfumo tata wa ngazi nyingi wa udhibiti wa kazi zake. Yeye niinajumuisha:

  • precellular (udhibiti wa utendakazi wa chembe chembe mahususi, kwa mfano, ribosomu, viini, lisosomes, mitochondria);
  • seli (udhibiti wa utendakazi wa seli kulingana na mambo ya nje na ya ndani);
  • udhibiti wa tishu (udhibiti wa kasi ya ukuaji na uzazi wa seli za tishu chini ya ushawishi wa mambo ya nje);
  • udhibiti wa chombo (uundaji wa njia za kuwezesha na kuzuia kazi za viungo vya mtu binafsi);
  • utaratibu (udhibiti wa neva au ucheshi wa utendaji kazi kwa viungo vya juu).

Mwili wa binadamu kama mfumo wa kibayolojia unaojidhibiti una njia kuu mbili za udhibiti. Huu ni utaratibu wa mageuzi wa zamani wa ucheshi na wa kisasa zaidi wa neva. Hizi ni miundo ya ngazi mbalimbali yenye uwezo wa kudhibiti kasi ya kimetaboliki, halijoto, pH ya maji ya kibaolojia na homeostasis, uwezo wa kulinda dhidi ya hatari au kutoa uchokozi, kutambua hisia na shughuli za juu za neva.

mfumo wa kibaolojia wa kiumbe hai
mfumo wa kibaolojia wa kiumbe hai

Viwango vya udhibiti wa ucheshi

Udhibiti wa ucheshi ni mchakato wa kuharakisha (au kupunguza) michakato ya kibayolojia katika viungo, seli, tishu au viungo kwa kuathiriwa na kemikali. Na kulingana na eneo la "lengo" lao, wanafautisha udhibiti wa seli, wa ndani (tishu), chombo na viumbe. Mfano wa udhibiti wa seli ni ushawishi wa kiini kwenye kasi ya usanisi wa protini.

Udhibiti wa tishu ni utolewaji wa kemikali (wapatanishi wa ndani) na seli, unaolengaukandamizaji au uboreshaji wa kazi za seli zinazozunguka. Kwa mfano, idadi ya seli inakabiliwa na njaa ya oksijeni hutoa mambo ya angiogenesis ambayo husababisha ukuaji wa mishipa ya damu kuelekea kwao (maeneo yaliyopungua). Mfano mwingine wa udhibiti wa tishu ni utolewaji wa dutu (keylons) ambazo zinaweza kukandamiza kasi ya uzazi wa seli mahali fulani.

Mchakato huu, tofauti na ule wa awali, ni mfano wa maoni hasi. Inaainishwa kama kitendo amilifu cha idadi ya seli, iliyoundwa iliyoundwa kukandamiza mchakato wowote katika tishu za kibaolojia.

Udhibiti wa hali ya juu wa ucheshi

Mwili wa mwanadamu kama mfumo mmoja wa kibaolojia unaojiendeleza ni taji la mageuzi ambalo limetimiza kanuni za juu zaidi za ucheshi. Iliwezekana kutokana na maendeleo ya tezi za endokrini zinazoweza kutoa vitu vya homoni. Homoni ni kemikali maalum ambazo hutolewa na tezi za endocrine moja kwa moja kwenye damu na hutenda kwenye viungo vinavyolengwa vilivyo mbali sana na mahali pa usanisi.

Udhibiti wa hali ya juu wa ucheshi pia ni mfumo wa hali ya juu, kiungo chake kikuu ambacho ni tezi ya pituitari. Kazi zake zinadhibitiwa na muundo wa neva (hypothalamus), ambayo iko juu ya wengine katika uongozi wa udhibiti wa mwili. Chini ya ushawishi wa msukumo wa ujasiri wa hypothalamus, tezi ya pituitary inaficha makundi matatu ya homoni. Huingia kwenye mfumo wa damu na kubebwa nayo hadi kwenye viungo vinavyolengwa.

kiumbe kama mfumo wa kibaolojia unaojisimamia
kiumbe kama mfumo wa kibaolojia unaojisimamia

Katika homoni za tropiki za tezi ya pituitari, lengo ni tezi ya chini ya homoni, ambayo, chini ya ushawishi wa vitu hivi, hutoa wapatanishi wake ambao huathiri moja kwa moja kazi za viungo na tishu.

Udhibiti wa neva

Udhibiti wa kazi za mwili wa binadamu hutekelezwa hasa kupitia mfumo wa neva. Pia hudhibiti mfumo wa ucheshi, na kuifanya, kama ilivyokuwa, sehemu yake ya kimuundo, yenye uwezo wa kuathiri kwa urahisi kazi za mwili. Wakati huo huo, mfumo wa neva pia ni multilevel. Kwa binadamu, ina ukuaji changamano zaidi, ingawa inaendelea kuboreka na kubadilika polepole mno.

Katika hatua hii, inadhihirika kwa kuwepo kwa vipengele vinavyohusika na shughuli za juu za neva: kumbukumbu, umakini, hisia, akili. Na, labda, moja ya mali kuu ya mfumo wa neva ni uwezo wa kufanya kazi na wachambuzi: kuona, kusikia, kunusa, na wengine. Inakuruhusu kukumbuka ishara zao, kuzizalisha tena katika kumbukumbu na kuunganisha taarifa mpya kulingana nazo, pia kutengeneza uzoefu wa hisi katika kiwango cha mfumo wa limbic.

Viwango vya udhibiti wa neva

Mwili wa binadamu kama mfumo mmoja wa kibaolojia una viwango kadhaa vya udhibiti wa neva. Ni rahisi zaidi kuzizingatia kulingana na mpango wa daraja kutoka ngazi za chini hadi za juu zaidi. Chini ya wengine ni mfumo wa neva unaojiendesha (wa huruma na parasympathetic), ambao hudhibiti kazi zake bila ya vituo vya juu vya shughuli za neva.

mwili wa mwanadamu kama mfumo mmoja wa kibaolojia
mwili wa mwanadamu kama mfumo mmoja wa kibaolojia

Hufanya kazi kutokana na kiini cha neva ya uke na medula ya adrenal. Ni vyema kutambua kwamba kiwango cha chini cha udhibiti wa neva iko karibu iwezekanavyo na mfumo wa humoral. Hii tena inaonyesha usawa na uadilifu wa wakati mmoja wa kiumbe kama mfumo wa kibaolojia. Kwa kusema kabisa, mfumo wa neva hupeleka ishara zake chini ya ushawishi wa acetylcholine na sasa ya umeme. Hiyo ni, inajumuisha nusu ya mfumo wa upokezaji wa taarifa za ucheshi, ambao huzingatiwa katika sinepsi.

Shughuli ya juu ya neva

Juu ya mfumo wa neva unaojiendesha ni mfumo wa somatic, unaojumuisha uti wa mgongo, neva, shina la ubongo, nyeupe na kijivu cha ubongo, ganglia yake ya basal, mfumo wa limbic na miundo mingine muhimu. Ni yeye ambaye anajibika kwa shughuli za juu za neva, kazi na wachambuzi wa viungo vya hisia, utaratibu wa habari katika cortex, awali yake na maendeleo ya mawasiliano ya hotuba. Mwishowe, ni ngumu hii ya miundo ya kibaolojia ya mwili ambayo inawajibika kwa ujamaa unaowezekana wa mtu na kufanikiwa kwa kiwango chake cha sasa cha maendeleo. Lakini bila miundo ya kiwango cha chini, mwonekano wao haungewezekana, pamoja na kuwepo kwa mtu nje ya makazi ya kawaida.

Ilipendekeza: