생물학에서의 자기 조절은 ... 생명 체계의 자기 조절의 개념

생물학에서의 자기 조절은 가장 중요한 것 중 하나이다.정상적인 작동에 필요한 일정 수준의 매개 변수를 자동으로 설치하고 유지 보수하는 생체 시스템의 특성. 이 프로세스의 핵심은 외부 영향이 관리자가되지 않는다는 것입니다. 변화를 이끌어내는 요소들은 자기 통제 시스템 내에서 형성되고 역동적 인 평형의 창조에 기여한다. 이 경우에 발생하는 프로세스는 본질적으로 주기적 일 수 있으며, 특정 조건이 붕괴되거나 사라짐에 따라 사라지고 다시 시작될 수 있습니다.

자기 규제 : 생물학적 용어의 의미

모든 살아있는 시스템, 세포 및biogeocenosis로 끝나는 것은 다양한 요인들로부터 외부 영향들에 끊임없이 노출된다. 온도 조건 변화, 습도, 음식 마감 또는 종간 경쟁이 더욱 어려워집니다. 예는 질량 일 수 있습니다. 이 경우 모든 시스템의 실행 가능성은 내부 환경 (항상성)의 일관성을 유지하는 능력에 달려 있습니다. 이 목표를 달성하기위한 것이며 자기 규제가 있습니다. 개념의 정의는 외부 환경의 변화가 즉각적인 영향 요인이 아니라는 것을 의미합니다. 그것들은 이러한 불균형을 야기하는 신호로 변형되어 시스템을 안정된 상태로 복구하도록 설계된 자체 조절 메커니즘의 시작으로 이어집니다. 각 레벨에서 이러한 요인의 상호 작용이 달라 보이므로 자제가 무엇인지 이해하려면 더 자세히 살펴보십시오.

생물의 조직 수준

현대 과학은 다음과 같습니다모든 자연적이고 사회적인 대상이 시스템이라는 개념. 그것들은 별도의 요소로 구성되어 있으며 일부 법률에 따라 지속적으로 상호 작용합니다. 라이브 오브젝트는이 규칙의 예외는 아니며, 내부 계층 구조와 다중 레벨 구조가있는 시스템이기도합니다. 그리고이 구조는 흥미로운 특징을 가지고 있습니다. 각 시스템은 상위 레벨의 요소를 동시에 표현할 수 있으며 하위 레벨의 콜렉션 (즉, 모두 동일한 시스템)이 될 수 있습니다. 예를 들어 트리는 포리스트의 요소이며 동시에 다중 셀 시스템입니다.

혼란을 피하기 위해서, 생물학에서는 생활의 4 가지 기본 조직 수준을 고려하는 것이 일반적입니다 :

분자 유전;
개체 발생 (유기체 - 세포에서 사람으로);
인구 - 특정;
biogeocenotic (생태계 수준).

자기 조절의 방법

각 레벨에서 진행되는 프로세스는규모, 사용 된 에너지 원 및 결과에 따라 외형 적으로 다르지만 본질적으로 유사합니다. 그것들은 시스템의 자기 규제의 동일한 방법에 기초합니다. 우선, 이것은 피드백 메커니즘입니다. 긍정적이고 부정적인 두 가지 버전이 가능합니다. 직접 통신은 시스템의 한 요소에서 다른 요소로 정보를 전송하는 것을 포함하며, 역방향은 두 번째에서 첫 번째로 반대 방향으로 진행된다는 점을 상기하십시오. 이 경우 둘 다 수신 구성 요소의 상태를 변경합니다.

긍정적 인 피드백은프로세스 중 두 번째 요소에 대한 첫 번째 요소는 고정되어 있으며 계속 구현됩니다. 이러한 프로세스는 모든 성장 및 개발의 기초가됩니다. 두 번째 요소는 동일한 프로세스를 계속할 필요성에 대해 첫 번째 요소에 지속적으로 신호를 보냅니다. 동시에, 시스템의 안정성이 방해받습니다.

주요 메커니즘

그렇지 않으면 음수 피드백이 작동합니다. 그것은 새로운 변화의 출현으로 이끄는 데, 첫 번째 요소가 두 번째 요소에 알려주는 것과 반대입니다. 결과적으로 평형을 위반하는 프로세스가 제거되고 종료되고 시스템이 다시 안정됩니다. 간단한 비유는 철의 작동입니다. 특정 온도는 발열체를 끄는 신호입니다. 부정적인 피드백은 항상성 유지와 관련된 모든 과정의 핵심입니다.

무결성

생물학에서의 자기 조절은 과정이다.이 모든 수준을 꿰뚫는. 그것의 목적은 내부 환경의 불변성 인 역동적 인 평형을 유지하는 것입니다. 모든 것을 포용하는 과정 때문에, 자율 규제는 자연 과학의 많은 부분의 중심에 놓여 있습니다. 생물학에서 이것은 세포학, 동식물의 생리학 및 생태학입니다. 각각의 분야는 별도의 단계를 다룹니다. 우리가 자제하는 것이 생활의 조직의 기본 단계에서 무엇인지 생각해 봅시다.

세포 내 수준

각 셀에서 지속 가능한내부 환경의 평형은 주로 화학 메커니즘을 사용합니다. 그 중에서도 규제의 주된 역할은 단백질의 생산이 의존하는 유전자를 통제하는 것입니다.

프로세스의주기적인 특성은 쉽습니다.최종 생성물에 의해 억제 된 효소 사슬의 예를 추적하라. 복잡한 물질을 단순한 물질로 가공하는 데있어서 그러한 실체의 활동의 목적. 최종 생성물은 체인의 첫 번째 효소와 구조가 유사합니다. 이 속성은 항상성 유지에 핵심적인 역할을합니다. 생성물은 효소에 결합하고 구조의 강한 변화로 인해 활성을 억제합니다. 이는 최종 물질의 농도가 허용 수준을 초과 한 후에 만 발생합니다. 결과적으로, 발효 공정이 중단되고 완성 된 제품은 이미 필요에 따라 케이지에 의해 사용됩니다. 잠시 후, 물질의 수준이 허용치 이하로 떨어집니다. 이것은 발효를 시작하기위한 신호입니다 : 단백질이 효소로부터 분리되고, 과정의 억제가 멈추고 모든 것이 다시 시작됩니다.

복잡성 증가

자연의 자체 규제는 항상피드백의 원칙과 일반적으로 유사한 시나리오에 따라 진행됩니다. 그러나 다음 단계에서는 프로세스를 복잡하게 만드는 요소가 나타납니다. 세포의 경우, 내부 환경의 불변성은 중요하며, 다양한 물질의 특정 농도를 유지합니다. 다음 단계에서는 자체 규제 프로세스가 더 많은 문제를 해결할 수 있도록 설계되었습니다. 따라서 다세포 생물은 항상성을지지하는 전체 시스템으로 나타난다. 이들은 호흡 기관, 분비물, 혈액 순환 등입니다. 동물과 식물 세계의 진화에 대한 연구는 구조와 외부 조건이 더 복잡 해짐에 따라 어떻게 자기 조절의 메커니즘이 개선되는지를 쉽게 알 수 있습니다.

생물 수준

내부 환경의 일관성이 가장 좋습니다.포유 동물에서 유지된다. 자율 규제 및 그 실행의 기초는 긴장되고 체액 성이있는 시스템입니다. 끊임없이 상호 작용하며 신체에서 일어나는 과정을 통제하고 역동적 인 평형의 창출과 유지에 기여합니다. 뇌는 신체의 모든 부분에 존재하는 신경 섬유로부터 신호를받습니다. 내분비선에서 흐르는 정보도 여기 아래로 흐릅니다. 신경 및 호르몬 조절의 상호 연결은 진행되는 과정의 거의 즉각적인 구조 조정에 기여합니다.

피드백

시스템의 작업은 예제를 통해 추적 할 수 있습니다.동맥압 유지. 이 표시기의 모든 변경 사항은 혈관에 위치한 특수 수용체에 의해 수집됩니다. 압력의 증가 또는 감소는 모세 혈관, 정맥 및 동맥의 벽의 신장에 영향을줍니다. 수용체가 반응하는 것은 이러한 변화에 있습니다. 신호가 혈관 센터로 전송되고, 그로부터 "지시", 혈관의 음색 및 심장 활동을 교정하는 방법을 진행합니다. 신경 위장 조절 시스템 또한 연결됩니다. 결과적으로 압력은 정상으로 돌아옵니다. 동일한 피드백 메커니즘이 규제 시스템의 조화로운 업무의 중심에 놓여 있음을 쉽게 볼 수 있습니다.

모든 사람의 머리에

자기 조정, 특정 조정의 결정유기체의 활동에서 신체의 모든 변화, 즉 외부 자극에 대한 반응에 기초를 둡니다. 스트레스와 영구 부하는 특정 기관의 비대를 초래할 수 있습니다. 운동 선수의 발달 된 근육과 자유의 팬의 폐가 증가한 사례입니다. 스트레스는 종종 질병입니다. 비만으로 진단받은 사람들의 심장 비대가 흔하지 않습니다. 이것은 혈액 펌핑의 부담을 증가시킬 필요성에 대한 신체의 반응입니다.

자제의 메커니즘은공포감에서 생리적 반응. 혈액에서 많은 양의 아드레날린 호르몬이 방출되어 산소 소비 증가, 포도당 증가, 심장 박동 증가 및 근육 시스템 동원 등 여러 가지 변화를 일으 킵니다. 이 경우 다른 구성 요소의 활동 상환으로 인해 전체 균형이 유지됩니다. 소화 속도가 느려지고 성적인 반사 신경이 사라집니다.

동적 균형

항상성은 어떤 수준에서든지그것은 보존되지 않고 절대적이지 않습니다. 내부 환경의 모든 매개 변수는 특정 값 범위 내에서 유지되고 지속적으로 진동합니다. 따라서 그들은 시스템의 역동적 인 균형에 대해 이야기합니다. 동시에 특정 매개 변수의 값이 소위 말하는 진동 통로를 초과하지 않는 것이 중요합니다. 그렇지 않으면 프로세스가 병리학 적으로 변할 수 있습니다.

생태계의 지속 가능성 및 자율 규제

Biogeocenosis (생태계)는 두 가지로 구성됩니다.상호 연결 구조 : 생체 내 증 및 생물 지. 첫 번째는 주어진 지역의 모든 생명체입니다. Biotopes는 biocenosis가 사는 무생물 환경의 요인입니다. 유기체에 지속적으로 영향을 미치는 환경 조건은 3 가지 그룹으로 나뉩니다.

비 생물 적 환경 요인 : 온도, 빛, 습도 및 무생물질의 다른 요소;
생물 적 환경 요인 : 다른 생물에 대한 일부 생물의 영향은 경쟁, 공생, 기생 및 포식으로 나뉘어진다.
인위적인 환경 요인 - 인간의 영향.

항상성 유지는 복지를 의미한다.환경에 지속적으로 영향을 미치고 내부 요인이 변화하는 환경에 처한 유기체. 보조 biogeocenosis 자기 규제는 주로 영양 연결 시스템을 기반으로합니다. 그것들은 에너지가 흐르는 상대적으로 폐쇄 된 사슬이다. 생산자 (식물과 hemobacteria)는 태양으로부터 또는 화학 반응의 결과로 그것을받으며, 여러 주문의 소비자 (초식 동물, 육식 동물, 잡식성)에 의해 소비되는 유기 물질을 그 도움으로 창조합니다. 주기의 마지막 단계에서는 분해 물질 (박테리아, 어떤 종류의 벌레)이 유기 물질을 구성 요소로 분해합니다. 그들은 생산자를위한 식량 형태로 다시 시스템에 도입됩니다.

주기의 불변성은 각 단계마다 여러 종류의 살아있는 존재가 있다는 사실에 의해 보장됩니다. 그 중 하나라도 체인에서 빠지면 유사한 기능으로 대체됩니다.

외부 영향

항상성 유지에는 상수가 동반됩니다.외부로부터의 충격. 생태계 조건을 바꿈으로써 내부 프로세스를 조정할 필요가 생깁니다. 지속 가능성에 대한 몇 가지 기준이 있습니다.

개인의 높고 균형 잡힌 번식 잠재력;
변화하는 환경 조건에 대한 개별 유기체의 적응;
종 다양성 및 분기 식량 사슬.

이 세 가지 조건은 유지 관리에 도움이됩니다.생태계는 역동적 인 평형 상태에있다. 따라서 생물 지엽 증의 수준에서 생물학의 자기 조절은 개체의 재생산, 수의 유지 및 환경 요인에 대한 저항이다. 이 경우, 분리 된 유기체와 마찬가지로, 시스템의 평형은 절대적 일 수 없다.

생명체의 자기 규제 개념기술 된 패턴을 인간 공동체와 사회 제도로 확장시킨다. 그 원리는 심리학에서도 널리 사용됩니다. 사실, 이것은 현대 자연 과학의 기본 이론 중 하나입니다.