التنظيم الذاتي في علم الأحياء - ذلك ... مفهوم التنظيم الذاتي في المنظومات الحية

التنظيم الذاتي في علم الأحياء - وهو واحد من أهم خصائص النظم الحية هو التثبيت التلقائي ودعم مستوى معين اللازمة لمعلمات سير عادية. جوهر العملية هو أنه لا يوجد التأثيرات الخارجية ليست المديرين. عوامل توجيه التغيير تشكيل ضمن نظام التنظيم الذاتي، والمساهمة في خلق توازن ديناميكي. الناشئة عن هذه العملية قد تكون ذات طبيعة دورية واستئناف يتلاشى كما للطي أو اختفاء بعض الشروط.

التنظيم الذاتي: أهمية مصطلح البيولوجي

أي نظام المعيشة، من خلية وتنتهي biogeocenosis، تتعرض باستمرار إلى الخارج من العوامل المختلفة. تغيير ظروف الحرارة والرطوبة انتهاء الطعام أو بين الأنواع تشديد المنافسة - أمثلة كتلة. وبالتالي بقاء أي نظام يعتمد على قدرته على الحفاظ على البيئة الداخلية ثابتة (التوازن). وكان لتحقيق هذا الهدف، وهناك التنظيم الذاتي. يعني تعريف أن التغيرات في بيئة ليست عوامل التعرض المباشر. يتم تحويلها إلى إشارات التي تسبب خلل معين، ويؤدي إلى إطلاق آليات التنظيم الذاتي لجلب النظام إلى حالة مستقرة. في كل مستوى من مستويات هذا التفاعل العوامل يبدو بشكل مختلف، وذلك من أجل فهم ضبط النفس ما، والسماح لهم بمزيد من التفصيل.

مستويات التنظيم المعيشة النظر

العلم الحديث تلتزم مفهوم، تشير إلى أن جميع الأشياء الطبيعية والاجتماعية والنظم. وهي تتألف من عناصر منفصلة، والتفاعل باستمرار على بعض القوانين. تعيش الأشياء ليست استثناء لهذه القاعدة، بل هي أيضا أنظمة مع التسلسل الهرمي الداخلي ومتعددة المستويات هيكلها. وعلاوة على ذلك، فإن هيكل ولديه ميزة مثيرة للاهتمام. كل نظام يمكن أن يكون في نفس الوقت عضوا في مستوى أعلى وتكون الكلي (أي كل نفس النظام) مستويات أجل الدنيا. على سبيل المثال، والخشب - عنصر الأخشاب ونظام متعدد الخلايا في وقت واحد.

من أجل تجنب الارتباك، في علم الأحياء تعتبر عادة أربعة مستويات أساسية من تنظيم المعيشة:

• علم الوراثة الجزيئية.
• التخلق (العضوي - من خلية إلى البشر)؛
• السكان الأنواع؛
• biogeocenotic (مستوى النظام البيئي).

تقنيات التنظيم الذاتي

العمليات التي تحدث في كل من هذه المستويات تبدو مختلفة الحجم، ومصدر الطاقة ونتائجها، لكنها متشابهة في طبيعتها. في قلب من هم نفس الأساليب أنظمة التنظيم الذاتي. أولا وقبل كل شيء، بل هو آلية التغذية المرتدة. وهي متوفرة في شكلين: الإيجابية والسلبية. يذكر أن اتصال مباشر ينطوي على نقل المعلومات من عنصر نظام إلى آخر، يتدفق العكس في الاتجاه المعاكس، من الثانية إلى الأولى. في نفس الوقت، وأنها والآخر يغير حالة المكون الاستقبال.

ردود الفعل الإيجابية يؤدي إلى حقيقة أن العمليات التي ذكرت لأول مرة العنصر الثاني، الثابتة والاستمرار في تنفيذها. عملية مشابهة هي في صميم أي نمو والتنمية. وأشار العنصر الثاني باستمرار أولا على ضرورة مواصلة نفس العملية. عندما تشعر بالانزعاج هذا النظام الاستقرار.

الآلية الرئيسية

في الآخر يعمل ردود فعل سلبية. أنه يؤدي إلى ظهور تغيرات جديدة، بل على العكس منها العنصر الأول من الثانية الإبلاغ عنها. ونتيجة لذلك، القضاء وإنهاء العمليات، تخل بالتوازن، ويصبح النظام مستقرا مرة أخرى. بسيطة قياسا - أعمال الحديد: درجة الحرارة الكشف هو إشارة لإطفاء عنصر التدفئة. ردود الفعل السلبية هي أساس كل العمليات التي ينطوي عليها الحفاظ على التوازن.

شمولية

التنظيم الذاتي في علم الأحياء - وهي العملية التي تعم كل مستوى من هذه المستويات. الغرض منه - للحفاظ على التوازن الديناميكي للبيئة الداخلية. ونظرا لشمولية العملية في مركز العديد من أقسام العلوم الطبيعية هو التنظيم الذاتي. في علم الأحياء، و هذه الخلايا، و علم وظائف الأعضاء والحيوان والبيئة النباتية. كل واحد من التخصصات التي تشترك في المستوى الفردي. نعتبر أن هذا التنظيم الذاتي، على الصعيدين الرئيسية لتنظيم الحياة.

مستوى الخلايا

في كل خلية للحفاظ تستخدم التوازن المستدام للبيئة الداخلية للآليات الكيميائية في المقام الأول. ومن بين هؤلاء دورا مركزيا في تنظيم الجينات تلعب السيطرة التي يتوقف عليها إنتاج البروتينات.

وينظر إلى الطبيعة الدورية لعمليات بسهولة في نهاية سلسلة الأنزيمية من المنتجات المكبوتة. الغرض من أنشطة هذه الكيانات في تجهيز المواد المعقدة إلى أبسط. في هذه الحالة المنتج النهائي هو في بنية مماثلة لأنزيم الأول في السلسلة. هذا العقار يلعب دورا رئيسيا في الحفاظ على التوازن. المنتج بربط انزيم ويمنع نشاطها نتيجة للتغيرات الهيكلية القوية. يحدث هذا فقط بعد تجاوز تركيز محدود من المواد المستوى المسموح به. ونتيجة لذلك، فإنه يتوقف عن عملية التخمير ويتم استخدام المنتج النهائي من قبل خلية لحاجاته الخاصة. بعد بعض الوقت، ومستوى المواد يندرج تحت قيمة المسموح بها. هذا هو إشارة لبدء التخمير: بروتين منفصلة عن عملية تثبيط انزيم يتوقف ويبدأ من جديد.

زيادة التعقيد

التنظيم الذاتي في الطبيعة يقوم دائما على مبدأ من ردود الفعل وعموما يأخذ مكان في سيناريو مماثل. ومع ذلك، في كل من المستوى التالي، وهناك عوامل تعقيد العملية. لخلايا الثبات مهما من البيئة الداخلية، والحفاظ على قيمة معينة للتركيز المواد المختلفة. في المستوى التالي من عملية التنظيم الذاتي يهدف إلى حل الكثير من المشاكل. لذلك، في الكائنات متعددة الخلايا هناك أنظمة بأكملها التي تدعم التوازن. هذا الجهاز التنفسي، تخصيص وتداولها، وما شابه ذلك. دراسة تطور الحياة النباتية والحيوانية بسهولة يجعل من الواضح أن مثل تعقيد هيكل والبيئة الخارجية لتحسين آليات التنظيم الذاتي.

المستوى العضوي

فمن الأفضل أن البيئة الداخلية ثابتة يتم الاحتفاظ في الثدييات. أساس لتطوير التنظيم الذاتي وتنفيذها - هو العصبي والخلطية النظام. التفاعل باستمرار، وانهم يسيطرون على العمليات التي تحدث في الجسم، والمساهمة في إنشاء وصيانة التوازن الديناميكي. يتلقى الدماغ الإشارات من الألياف العصبية الموجودة في كل الجسم. هذه المعلومات المتراكمة أيضا من الغدد الصماء. العلاقة بين التنظيم العصبي والهرموني تساهم في كثير من الأحيان إعادة ترتيب فوري تقريبا من العمليات.

ردود الفعل

ويمكن رؤية أداء النظام في الحفاظ على ضغط الدم. جميع التغييرات في هذا المؤشر التقاط مستقبلات معينة موجودة على الأوعية الدموية. زيادة أو انخفاض في ضغط يؤثر التوتر من جدران الشعيرات الدموية والأوردة والشرايين. وكان على هذه التغييرات والرد مستقبلات. تبث إشارة إلى مركز الأوعية الدموية، وهناك من المضي قدما "مؤشرا" لكيفية ضبط نغمة الأوعية والقلب. اتصال ونظام التنظيم عصبي هرموني. ونتيجة لذلك، فإن الضغط ترجع إلى وضعها الطبيعي. فمن السهل أن نلاحظ أن أساس نظام تنظيم العمل الجماعي لا يزال نفس آلية التغذية المرتدة.

على رأس كل

التنظيم الذاتي، وتعريف بعض التعديلات على أنشطة الجسم، ويكمن وراء كل التغييرات في الجسم، وردود فعلها للمؤثرات الخارجية. تأثير الإجهاد والضغط المستمر يمكن أن يؤدي إلى تضخم في بعض الأجهزة. يتم تطوير الأمثلة على ذلك عضلات الرياضيين وزيادة هواة freediving الخفيفة. التعرض للإجهاد وغالبا ما يكون المرض. تضخم القلب - وهي ظاهرة متكررة في الأشخاص الذين لديهم تشخيص السمنة. هذا هو رد فعل الجسم على الحاجة إلى زيادة الحمل على أن ضخ الدم.

آليات التنظيم الذاتي تكمن في أساس الاستجابات الفسيولوجية التي تحدث عند الخوف. كما يتم طرح الدم كمية كبيرة من هرمون الأدرينالين، الذي يسبب عددا من التغييرات: زيادة في استهلاك الأوكسجين، وزيادة كمية الجلوكوز، وزيادة معدل ضربات القلب وتعبئة الجهاز العضلي الهيكلي. يتم الحفاظ على الرصيد الكلي بسبب سداد نشاط المكونات الأخرى، ويبطئ الهضم، وتختفي ردود الفعل الجنسي.

التوازن الديناميكي

وتجدر الإشارة إلى أن التوازن، على أي مستوى يمكن الحفاظ عليه، لا يوجد مطلقا. حافظت جميع المعلمات من البيئة الداخلية ضمن فترة زمنية معينة من القيم وتقلب باستمرار. لذلك، نتحدث عن التوازن الديناميكي للنظام. ومن المهم هنا أن قيمة معلمة معينة لا تتجاوز ما يسمى تقلبات الممر، وإلا فإن العملية يمكن أن تصبح المرضية.

الاستدامة والتنظيم الذاتي البيئي

Biogeocoenosis (البيئي) ويتكون من مبنيين مترابطة: تعايشية وموئل الأحيائي. أول يمثل مجمل الكائنات الحية في المنطقة. موئل الأحيائي - عوامل البيئة غير الحية التي تعيش تعايشية. وتنقسم الظروف البيئية، مما يؤثر على الكائنات الحية باستمرار إلى ثلاث مجموعات:

• العوامل البيئية غير الحيوية: درجة الحرارة، والضوء والرطوبة وغيرها من عناصر الطبيعة الجامدة.
• الحيوية العوامل البيئية: تأثير كائن واحد إلى آخر، مفصولة المنافسة، والتعايش، التطفل والافتراس.
• العوامل البيئية البشرية - التعرض للبشر.

تخزين يعني التوازن رعاية الكائنات الحية في البيئة الخارجية ثابتة والعوامل الداخلية المتغيرة. يدعم Biogeocoenosis والتنظيم الذاتي يستند في المقام الأول على نظام وصلات التغذية. فهي سلسلة مغلقة نسبيا التي تدفق الطاقة. المنتجين (النباتات وhemobakterii) الحصول عليها من الشمس أو من التفاعلات الكيميائية، وخلق معها المواد العضوية التي هي consuments بنك الاحتياطي الفيدرالي (الحيوانات العاشبة، الحيوانات آكلة اللحوم، حيوانات آكلة اللحوم) عدة أوامر من حجمها. المحللات هي في المرحلة الأخيرة من الدورة (البكتيريا وبعض أنواع الديدان) أن تتحلل المواد العضوية إلى عناصر المكونة لها. دخلوا مرة أخرى إلى النظام في شكل مواد غذائية للمنتجين.

يتم ضمان ثبات دورة من حقيقة أن العديد من أنواع الكائنات الحية هي في كل مستوى. في فقدان سلسلة من بعضهم أن يتم استبداله في تتشابه في وظائفها.

العمل الخارجي

الحفاظ على التوازن يرافقه التعرض المستمر إلى الخارج. تغيير حول شروط النظام البيئي يؤدي إلى الحاجة إلى ضبط العمليات الداخلية. تحديد عدة معايير الاستدامة:

• إمكانية الإنجاب عالية ومتوازنة من الأفراد؛
• فرد التكيف الكائنات الحية مع الظروف البيئية المتغيرة.
• تشعبت تنوع الأنواع والسلاسل الغذائية.

هذه الشروط الثلاثة هي التي تساعد على الحفاظ على النظام البيئي في حالة توازن ديناميكي. وهكذا، التنظيم الذاتي على مستوى biogeocoenose في علم الأحياء - استنساخ الحيوانات، والحفاظ على استقرار السكان والعوامل البيئية. وهكذا، كما هو الحال بالنسبة للكائن الفرد، والتوازن نظام لا يمكن أن تكون مطلقة.

مفهوم التنظيم الذاتي من المنظومات الحية بتوزيع أنماط وعلى المجتمعات البشرية والمؤسسات العامة وصفه. تستخدم على نطاق واسع مبادئها وعلم النفس. في الواقع، هذه هي واحدة من النظريات الأساسية للعلم الحديث.