Organismo como sistema biológico: características, funções e uma breve teoria

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Organismo como sistema biológico: características, funções e uma breve teoria
Organismo como sistema biológico: características, funções e uma breve teoria
Anonim

Em conexão com a socialização do homem, seu papel biológico está gradualmente perdendo seu significado. Isso acontece não porque as pessoas atingiram os mais altos níveis de desenvolvimento, mas por causa da distância consciente de sua “fundação” real (biosfera), que deu a uma pessoa a oportunidade de desenvolver e construir uma sociedade moderna. Mas o organismo como sistema biológico não pode existir fora da biosfera e, portanto, deve ser considerado apenas em conjunto com ela.

o corpo humano como um sistema biológico
o corpo humano como um sistema biológico

População e sociedade

Qualquer sociedade é uma população autorregulada, um análogo moderno de um sistema biológico razoável (BS) dentro da biosfera. E a pessoa é, antes de tudo, produto da evolução da SB, e não fruto do desenvolvimento de uma sociedade social, que é secundária. A rigor, a sociedade é um exemplo particularpopulação, que também é uma BS, localizada apenas um nível acima de um organismo vivo.

Do ponto de vista da biologia, este termo caracteriza um sistema de órgãos e tecidos construídos na casca viva do planeta, que possui mecanismos próprios de influência nos habitats e reações de proteção. Considerando o corpo como um sistema biológico, é fácil identificar os principais mecanismos de sua vida, adaptação e regulação de suas funções. E dentro da estrutura desta publicação, o corpo humano será considerado como um sistema integral em termos de seus critérios.

Terminologia

Sistema é uma grande coleção de alguns elementos interdependentes que formam uma certa integridade (estrutura) que sofreu uma longa evolução no curso de sua formação.

Os sistemas biológicos são conjuntos indivisíveis de elementos interconectados que formam a casca viva do planeta e fazem parte dela, desempenhando um papel fundamental em sua existência. Exemplos de sistemas biológicos: célula, organismo, macromoléculas, organelas, tecidos, órgãos, populações.

Um organismo é um sistema complexamente organizado, regulado de forma independente e funcionando ativamente, consistindo de órgãos e tecidos ou representado por um sistema biológico, formando um objeto de vida selvagem. O organismo interage ativamente com sistemas biológicos de ordem superior (com a população e a biosfera).

Regular é ordenar, obedecer a regras estritas, criar condições para sua implementação e controle. No contexto do organismo humano, o termo deve ser considerado como um processonormalização das funções organísmicas.

Estrutura universal

Para considerar o corpo humano como um sistema biológico (SB), suas principais propriedades devem ser identificadas e correlacionadas. Assim, a principal propriedade do BS é sua estrutura: todos eles consistem em moléculas orgânicas e biopolímeros. Vale ress altar que a SB também inclui substâncias inorgânicas, que são atributos de natureza inanimada. No entanto, eles não são formadores de uma molécula biológica, organela, célula ou organismo, mas são apenas incorporados a esses sistemas.

organismo como um único sistema biológico autodesenvolvido
organismo como um único sistema biológico autodesenvolvido

Ordenação

Um alto grau de ordem é a segunda propriedade dos sistemas. A chamada hierarquia é muito importante para o funcionamento da biosfera, pois toda a sua estrutura se baseia no princípio de complicar o simples e combinar o elementar. Ou seja, os componentes mais complexos da casca viva da terra (sistemas biológicos) consistem em menores localizados mais abaixo na hierarquia.

Um exemplo particular é a evolução da vida de uma macromolécula para um polímero orgânico, e então para uma organela e estrutura subcelular, a partir da qual o tecido, um órgão e um organismo são posteriormente formados. Como um sistema biológico integral, essa estrutura hierárquica permite que você forme todos os níveis de vida selvagem e acompanhe a interação entre eles.

Integridade e discrição

Uma das propriedades mais importantes de qualquer BS é sua integridade e discrição simultâneas (parcialidade, componencialidade). Isso significa que qualquer vidaum organismo é um sistema biológico, um conjunto integral formado por componentes autônomos. Os próprios componentes autônomos também são sistemas vivos, apenas mais abaixo na hierarquia. Eles podem existir de forma autônoma, mas dentro do corpo obedecem a seus mecanismos reguladores e formam uma estrutura integral.

organismo como um sistema biológico completo
organismo como um sistema biológico completo

Exemplos de integridade e discrição simultâneas podem ser encontrados em qualquer sistema de diferentes níveis. Por exemplo, a membrana citoplasmática como uma estrutura integral tem hidrofobicidade e lipofilicidade, fluidez e permeabilidade seletiva. É constituído por macromoléculas de lipoproteínas, que conferem apenas lipofilicidade e hidrofobicidade, e por glicoproteínas, responsáveis pela permeabilidade seletiva.

Esta é uma demonstração de como o conjunto de propriedades discretas dos componentes de um sistema biológico fornece as funções de uma estrutura superior mais complexa. Um exemplo também é uma organela integral, composta por uma membrana e um grupo de enzimas, que herdaram suas qualidades discretas. Ou uma célula capaz de realizar todas as funções de seus componentes constituintes (organelas). O corpo humano como um único sistema biológico também está sujeito a tal dependência, pois demonstra qualidades comuns que são particulares para elementos discretos.

Troca de Energia

Esta propriedade de um sistema biológico também é universal e pode ser rastreada em cada um de seus níveis hierárquicos, começando pela macromolécula e terminando na biosfera. Em cada nível específico,tem várias manifestações. Por exemplo, no nível de macromoléculas e estruturas pré-celulares, a troca de energia significa uma mudança na estrutura espacial e na densidade eletrônica sob a influência do pH, campo elétrico ou temperatura. No nível celular, a troca de energia deve ser considerada como metabolismo, conjunto de processos de respiração celular, oxidação de gorduras e carboidratos, síntese e armazenamento de compostos macroérgicos, remoção de produtos metabólicos fora da célula.

Metabolismo corporal

O corpo humano, como sistema biológico, também troca energia com o mundo exterior e o transforma. Por exemplo, a energia das ligações químicas de moléculas de carboidratos e gorduras é efetivamente usada nas células do corpo para a síntese de macroergs, dos quais é mais fácil para as organelas extrair energia para sua atividade vital. Nesta demonstração, a transformação de energia e seu acúmulo em macroergs, bem como a implementação por hidrólise das ligações químicas fosfato do ATP.

sistemas biológicos célula organismo
sistemas biológicos célula organismo

Autorregulação

Esta característica dos sistemas biológicos significa a capacidade de aumentar ou diminuir sua atividade funcional dependendo da realização de quaisquer estados. Por exemplo, se uma célula bacteriana passa fome, ela se move em direção a uma fonte de alimento ou forma um esporo (uma forma que lhe permitirá manter a atividade vital até que as condições de vida melhorem). Em suma, o corpo como sistema biológico possui um complexo sistema multinível de regulação de suas funções. Ela éconsiste em:

  • pré-celular (regulação das funções de organelas celulares individuais, por exemplo, ribossomos, núcleos, lisossomos, mitocôndrias);
  • celular (regulação das funções celulares dependendo de fatores externos e internos);
  • regulação tecidual (controle da taxa de crescimento e reprodução das células teciduais sob influência de fatores externos);
  • regulação de órgãos (formação de mecanismos para ativação e inibição das funções de órgãos individuais);
  • sistêmico (regulação nervosa ou humoral das funções pelos órgãos superiores).

O corpo humano como sistema biológico auto-regulador possui dois mecanismos reguladores principais. Este é um mecanismo humoral evolutivo mais antigo e um nervoso mais moderno. São complexos multiníveis capazes de regular a taxa metabólica, a temperatura, o pH dos fluidos biológicos e a homeostase, a capacidade de defesa contra perigos ou agressão, realização de emoções e maior atividade nervosa.

organismo vivo sistema biológico
organismo vivo sistema biológico

Níveis de regulação humoral

Regulação humoral é o processo de aceleração (ou desaceleração) de processos biológicos em organelas, células, tecidos ou órgãos sob a influência de produtos químicos. E dependendo da localização do seu "alvo", eles distinguem regulação celular, local (tecido), órgão e organismo. Um exemplo de regulação celular é a influência do núcleo na taxa de biossíntese de proteínas.

A regulação tecidual é a liberação de substâncias químicas (mediadores locais) pela célula, visandosupressão ou aumento das funções das células circundantes. Por exemplo, uma população de células que sofre de f alta de oxigênio libera fatores de angiogênese que causam o crescimento de vasos sanguíneos em direção a elas (áreas esgotadas). Outro exemplo de regulação tecidual é a liberação de substâncias (keylons) que podem suprimir a taxa de reprodução celular em um determinado local.

Este mecanismo, ao contrário do anterior, é um exemplo de feedback negativo. Caracteriza-se como uma ação ativa da população celular, destinada a suprimir qualquer processo no tecido biológico.

Regulação humoral superior

O corpo humano como um único sistema biológico autodesenvolvido é uma coroa evolutiva que realizou a mais alta regulação humoral. Tornou-se possível devido ao desenvolvimento de glândulas endócrinas capazes de secretar substâncias hormonais. Hormônios são substâncias químicas específicas que são secretadas pelas glândulas endócrinas diretamente no sangue e agem em órgãos-alvo localizados a uma grande distância do local de síntese.

A regulação humoral superior também é um sistema hierárquico, cujo órgão principal é a glândula pituitária. Suas funções são reguladas por uma estrutura neurológica (o hipotálamo), que está localizada acima das demais na hierarquia regulatória do corpo. Sob a influência dos impulsos nervosos do hipotálamo, a glândula pituitária secreta três grupos de hormônios. Eles entram na corrente sanguínea e são transportados por ela para os órgãos-alvo.

organismo como um sistema biológico autorregulado
organismo como um sistema biológico autorregulado

Nos hormônios trópicos da hipófise, o alvo é a glândula hormonal inferior, que, sob a influência dessas substâncias, libera seus mediadores que afetam diretamente as funções dos órgãos e tecidos.

Regulação nervosa

A regulação das funções do corpo humano é realizada principalmente através do sistema nervoso. Também controla o sistema humoral, tornando-o, por assim dizer, seu próprio componente estrutural, capaz de influenciar de forma mais flexível as funções do corpo. Ao mesmo tempo, o sistema nervoso também é multinível. Nos humanos, tem o desenvolvimento mais complexo, embora continue a melhorar e mudar muito lentamente.

Nesta fase, caracteriza-se pela presença de funções responsáveis pela maior atividade nervosa: memória, atenção, emotividade, inteligência. E, talvez, uma das principais propriedades do sistema nervoso seja a capacidade de trabalhar com analisadores: visuais, auditivos, olfativos e outros. Permite lembrar seus sinais, reproduzi-los na memória e sintetizar novas informações com base neles, formando também experiência sensorial no nível do sistema límbico.

Níveis de regulação nervosa

O corpo humano como um único sistema biológico tem vários níveis de regulação nervosa. É mais conveniente considerá-los de acordo com o esquema de gradação dos níveis mais baixos para os mais altos. Abaixo do resto está o sistema nervoso autônomo (simpático e parassimpático), que regula suas funções independentemente dos centros superiores de atividade nervosa.

o corpo humano como um único sistema biológico
o corpo humano como um único sistema biológico

Funciona devido ao núcleo do nervo vago e da medula adrenal. Vale ress altar que o nível mais baixo de regulação nervosa está localizado o mais próximo possível do sistema humoral. Isso novamente demonstra a distinção e integridade simultâneas do organismo como um sistema biológico. Estritamente falando, o sistema nervoso transmite seus sinais sob a influência da acetilcolina e da corrente elétrica. Ou seja, consiste em metade do sistema de transmissão de informação humoral, que é observado nas sinapses.

Atividade nervosa mais alta

Acima do sistema nervoso autônomo está o sistema somático, que consiste na medula espinhal, nervos, tronco cerebral, substância branca e cinzenta do cérebro, seus gânglios basais, sistema límbico e outras estruturas importantes. É ela quem é responsável pela maior atividade nervosa, pelo trabalho com analisadores dos órgãos dos sentidos, pela sistematização das informações no córtex, pela sua síntese e pelo desenvolvimento da comunicação da fala. Em última análise, é esse complexo de estruturas biológicas do corpo que é responsável pela possível socialização de uma pessoa e pela conquista de seu atual nível de desenvolvimento. Mas sem estruturas de baixo nível, sua aparência seria impossível, assim como a existência de uma pessoa fora do habitat habitual.

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