Selbstregulation in der Biologie – es … Das Konzept der Selbstregulation lebender Systeme

Selbstregulation in der Biologie – es ist eine der wichtigsten Eigenschaften lebender Systeme ist die automatische Installation und Unterstützung von einem bestimmten Niveau für die normale Funktion Parameter erforderlich. Das Wesen des Verfahrens besteht darin, dass keine äußeren Einflüsse sind nicht Manager. Führungs Faktoren ändern innerhalb eines selbstregulierenden Systems gebildet, und zur Schaffung eines dynamischen Gleichgewichts beitragen. Die sich aus diesem Vorgang eines zyklischen Natur sein können, und die Wiederaufnahme als Falt- oder Verschwinden bestimmter Bedingungen Verblassen.

Selbstkontrolle: die Bedeutung der biologischen Begriff

Alles lebendes System, von der Zelle und endend biogeocenosis, ständig nach außen von verschiedenen Faktoren ausgesetzt. Ändern der Temperaturbedingungen, beendet Luftfeuchtigkeit Lebensmittel oder verschärft zwischenartliche Wettbewerb – Beispiele Masse. So ist die Überlebensfähigkeit eines jeden Systems hängt von seiner Fähigkeit, eine konstante interne Umgebung (Homöostase) aufrecht zu erhalten. Es war, ein solches Ziel zu erreichen, und es ist die Selbstkontrolle. Die Definition impliziert, dass Veränderungen in der Umwelt sind keine direkten Belichtungsfaktoren. Sie werden in Signale umgewandelt, die ein bestimmtes Ungleichgewicht und führen zur Einführung von Selbstregulierungsmechanismen in dem System wieder in einen stabilen Zustand zu bringen. Auf jeder Ebene dieser Interaktion Faktoren sieht es anders, so, um zu verstehen, was die Selbstbeherrschung, lassen Sie sie im Detail.

Ebenen der Organisation der lebenden Materie

Die moderne Wissenschaft hält sich an das Konzept, nach dem alle natürlichen und sozialen Objekte sind Systeme. Sie bestehen aus einzelnen Elementen, ständig auf einige Gesetze zu interagieren. Lebende Objekte ist keine Ausnahme von dieser Regel, sie sind auch Systeme mit ihren eigenen internen Hierarchie und Multi-Level-Struktur. Darüber hinaus hat die Struktur der es ein interessantes Feature. Jedes System kann gleichzeitig ein Mitglied einer höheren Ebene und Aggregat (d.h. alle das gleiche System) die niederwertigen Ebenen. Zum Beispiel Holz – Holzelement und gleichzeitig vielzelligen System.

Um Verwirrung zu vermeiden, in der Biologie in der Regel vier grundlegende Ebenen der Organisation des Lebens in Betracht gezogen:

• Molecular Genetics;
• Ontogenese (organismal – von der Zelle für den Menschen);
• population-Arten;
• biogeocenotic (Ökosystem-Ebene).

Selbstregulierungstechniken

Prozesse auf jeder dieser Ebenen auftretenden anders aussehen Skala, die Energiequelle und deren Ergebnisse, aber ähnlich in der Natur. Im Herzen von ihnen sind die gleichen Methoden der Selbstregulierungssysteme. Zunächst einmal ist es ein Feedback-Mechanismus. Es ist in zwei Formen erhältlich: positiv und negativ. Es sei daran erinnert, dass eine direkte Verbindung die Übertragung von Informationen von einer Systemkomponente zu einer anderen umfasst, fließt der Rückwärts in die entgegengesetzte Richtung, von der zweiten in die erste. Zur gleichen Zeit, und sie und die andere ändern den Zustand der Empfangskomponente.

Positive Rückkopplung führt zu der Tatsache, dass die Verfahren, die zuerst das zweite Element berichtet, fixiert und werden weiter durchgeführt. Ein ähnliches Verfahren ist im Kern jeden Wachstums und Entwicklung. Das zweite Element ist ständig zunächst auf die Notwendigkeit signalisiert den gleichen Prozess fortzusetzen. Wenn dieses System Stabilität gestört.

Der Hauptmechanismus

In anderen Arbeiten die negative Rückkopplung. Sie führt zur Entstehung neuer Änderungen, das Gegenteil von dem das erste Element des zweiten berichteten. Als Ergebnis eliminiert und Prozesse beenden, stören das Gleichgewicht, und das System wird wieder stabil. Eine einfache Analogie – Eisenarbeit: die ermittelte Temperatur ist ein Signal zum Abschalten des Heizelementes. Negatives Feed-back ist die Grundlage aller beteiligten Prozesse in der Aufrechterhaltung der Homöostase.

Reichhaltigkeit

Selbstregulation in der Biologie – ein Prozess, der alle diese Ebenen durchdringt. Sein Zweck – das dynamische Gleichgewicht der inneren Umwelt zu schonen. Wegen der Inklusivität des Prozesses in der Mitte so viele Naturwissenschaft Abschnitte ist Selbstregulierung. In der Biologie dieser Zytologie, Physiologie, Tier- und Pflanzenökologie. Jede der Disziplinen in der individuellen Ebene beteiligt. Bedenken Sie, dass eine solche Selbstregulierung, in den Hauptebenen der Organisation des Lebens.

intrazellulär

In jeder Zelle ein nachhaltiges Gleichgewicht des inneren Milieus der chemischen Mechanismen zu halten in erster Linie verwendet werden. Unter ihnen eine zentrale Rolle bei der Regulation von Genen spielt Kontrolle, auf denen die Produktion von Proteinen abhängt.

Die zyklische Natur des Verfahrens ist in den enzymatischen Kettenende verdrängter Produkte leicht zu sehen. Der Zweck der Aktivitäten solcher Einrichtungen in der Verarbeitung komplexer Substanzen in einfacher. In diesem Fall ist das Endprodukt in der Struktur ähnlich zu dem ersten Enzyme in der Kette. Diese Eigenschaft spielt eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Homöostase. Das Produkt bindet an das Enzym und inhibiert seine Aktivität als Ergebnis der starken strukturellen Veränderungen. Dies geschieht erst nach einer endlichen Konzentration von Substanzen zulässiger Wert überschreitet. Als Ergebnis stoppt sie den Gärprozess und das fertige Produkt von der Zelle für den eigenen Bedarf verwendet wird. Nach einiger Zeit fällt der Füllstand des Materials unter dem zulässigen Wert. Dies ist ein Signal, das die Fermentation zu starten: Protein aus Enzyminhibierung Prozess abgekoppelt stoppt und beginnt wieder von vorn.

zunehmende Komplexität

Selbstregulation in der Natur beruht auf dem Prinzip der Rückkopplung immer basiert und erfolgt in der Regel in einem ähnlichen Szenario. in jedem der nächsten Ebene, jedoch gibt es Faktoren, die den Prozess erschweren. Für Zellen wichtige Konstanz der internen Umgebung, einen bestimmten Wert der Konzentration von verschiedenen Substanzen beibehalten wird. Auf der nächsten Ebene des Selbstregulierungsprozesses ist so konzipiert, viel mehr Probleme zu lösen. Daher ist in mehrzelligen Organismen gibt es ganze Systeme, die Homöostase unterstützen. Dieses Atmungssystem, Zuordnung, Zirkulation und dergleichen. Die Studie über die Entwicklung von Flora und Fauna leicht macht deutlich, dass die Komplexität der Struktur und der äußeren Umgebung, die Mechanismen der Selbstkontrolle zu verbessern.

organismal Ebene

Es ist am besten zu konstanten inneren Umgebung in einem Säugetier gehalten. Grundlage für die Entwicklung von Selbstregulation und deren Umsetzung – ist nervös und humorale System. Ständig in Wechselwirkung, steuern sie die im Körper auftretenden Vorgänge, tragen zur Schaffung und Aufrechterhaltung des dynamischen Gleichgewichts. Das Gehirn empfängt Signale von den Nervenfasern, die in jedem Körper. Dies auch Akkumulieren Informationen von den endokrinen Drüsen. Die Beziehung der Nerven- und Hormonregulierung trägt oft praktisch sofortige Umlagerung der Prozesse.

Rückkopplung

die Systemleistung kann bei der Aufrechterhaltung des Blutdrucks zu sehen. Alle Änderungen in diesem Indikator erfassen spezifische Rezeptoren befindet sich auf Blutgefäße. Eine Zunahme oder Abnahme des Drucks beeinflußt die Spannung der Wände der Kapillaren, Venen und Arterien. Es war auf diese Veränderungen und reagieren Rezeptoren. Das Signal wird an das Gefäßzentrum übertragen und von dort gehen „Anzeige“, wie der Ton des Gefäßes zu justieren und das Herzens. Verbunden und das System neurohumoraler Regulierung. Als Ergebnis kehrt der Druck normal. Es ist einfach zu beachten, dass die Grundlage der Regulierung Systems Teamarbeit ist immer noch der gleiche Feedback-Mechanismus.

An der Spitze aller

Die Selbstregulierung, die Definition bestimmter Anpassungen an die Aktivitäten des Körpers, zugrunde liegt, alle Veränderungen des Körpers, seine Reaktionen auf äußere Reize. Stresswirkung und Dauerstress kann zu Hypertrophie bestimmter Organe führen. Beispiele hierfür sind die Muskeln der Athleten und erhöhte Licht Enthusiasten entwickelt Freitauchen. Die Exposition gegenüber Stress ist oft eine Krankheit. Herzhypertrophie – ein häufiges Phänomen bei Menschen mit einer Diagnose von Fettleibigkeit. Dies ist die Reaktion des Körpers auf die Notwendigkeit, auf das Pumpen des Blutes, die Last zu erhöhen.

Selbstregulierungsmechanismen liegen auf der Grundlage von physiologischen Reaktionen, die bei der Angst auftreten. Als Blut große Menge des Hormons Adrenalin geworfen wird, die eine Reihe von Veränderungen bewirkt: eine Erhöhung des Sauerstoffverbrauchs, erhöhen Sie die Menge an Glukose, erhöhte Herzfrequenz und die Mobilisierung des Bewegungsapparates. Die gesamte Bilanz aufrechterhalten wird aufgrund der Rückzahlung der Aktivität anderer Komponenten, verlangsamt die Verdauung, sexuelle Reflexe verschwinden.

dynamisches Gleichgewicht

Es sollte, dass die Homöostase zu beachten, egal auf welcher Ebene aufrechterhalten werden kann, gibt es keine absolute ist. Alle Parameter der internen Umgebung gehalten innerhalb eines bestimmten Intervalls von Werten und ständig schwankt. Daher spricht über das dynamische Gleichgewicht des Systems. Hier ist es wichtig, dass der Wert eines bestimmten Parameters nicht über die so genannten Korridorschwankungen geht, sonst wird der Prozess pathologisch werden kann.

Nachhaltigkeit und Selbstregulation Ökosystem

Biogeocoenosis (Ökosystem) besteht aus zwei miteinander verbundenen Strukturen: Biozönose und Biotop. Die erste stellt die Gesamtheit der Lebewesen in der Gegend. Biotop – die Faktoren Umwelt nonliving wo biocenosis lebt. Umweltbedingungen, ständig Organismen betreffen, werden in drei Gruppen eingeteilt:

• abiotische Umweltfaktoren: Temperatur, Licht, Feuchtigkeit und andere Elemente der unbelebten Natur;
• biotischen Umweltfaktoren: die Auswirkungen von einem Organismus zum anderen, getrennt durch den Wettbewerb, Symbiose, Parasitismus und predation;
• anthropogene Umweltfaktoren – Exposition des Menschen.

Speichermittel Wohlergehen Homöostase von Organismen in einer konstanten äußeren Umgebung und wechselnde interne Faktoren. Biogeocoenosis unterstützt die Selbstkontrolle in erster Linie auf einem System von trophischen Verbindungen basiert. Sie sind eine relativ geschlossene Kette, durch die Energie fließt. Erzeuger (Pflanzen und hemobakterii) es von der Sonne oder von chemischen Reaktionen empfangen, damit die organischen Stoffe zu schaffen, fed consuments sind (Pflanzenfresser, Fleischfressern, omnivores) um mehrere Größenordnungen. Zersetzer ist in der letzten Phase des Zyklus (Bakterien, einige Arten von Würmern), die organischen Stoffe in seine Bestandteile zerlegen. Sie traten wieder in das System in Form von Lebensmitteln, für die Produzenten.

Die Konstanz des Zyklus wird durch die Tatsache sichergestellt, dass mehrere Arten von Lebewesen auf allen Ebenen sind. Bei Verlust einer Kette von einigen von ihnen bei ähnlichen werden in ihren Funktionen ersetzt.

auswärtiges Handeln

Die Aufrechterhaltung der Homöostase wird durch ständige Exposition gegenüber der Außenseite begleitet. Ändern um Ökosystem Bedingungen führen zu der Notwendigkeit, die internen Prozesse anzupassen. Identifizieren Sie mehrere Nachhaltigkeitskriterien:

• Hohe und ausgewogenes Fortpflanzungspotential von Einzelpersonen;
• einzelne Organismen Anpassung an wechselnde Umweltbedingungen;
• Artenvielfalt und Nahrungsketten verzweigt sind.

Diese drei Bedingungen sind förderlich für die Erhaltung des Ökosystems in einem dynamischen Gleichgewicht. So Selbstregulation Biogeozönose Ebene in der Biologie – eine Reproduktion von Tieren, die Erhaltung der Bevölkerung und Umweltfaktoren Stabilität. Somit kann, wie im Fall des einzelnen Organismus kann das System Gleichgewicht nicht absolut sein.

Das Konzept der Selbstkontrolle lebender Systeme verteilt Mustern und auf menschlichen Gemeinschaften und öffentliche Einrichtungen beschrieben. Weit verbreitet ihre Prinzipien und Psychologie verwendet. In der Tat ist dies eine der grundlegenden Theorien der modernen Wissenschaft.