ორგანიზმი, როგორც ბიოლოგიური სისტემა: მახასიათებლები, ფუნქციები და მოკლე თეორია

Სარჩევი:

ორგანიზმი, როგორც ბიოლოგიური სისტემა: მახასიათებლები, ფუნქციები და მოკლე თეორია
ორგანიზმი, როგორც ბიოლოგიური სისტემა: მახასიათებლები, ფუნქციები და მოკლე თეორია
Anonim

ადამიანის სოციალიზაციასთან დაკავშირებით მისი ბიოლოგიური როლი თანდათან კარგავს მნიშვნელობას. ეს ხდება არა იმიტომ, რომ ადამიანებმა მიაღწიეს განვითარების უმაღლეს საფეხურებს, არამედ შეგნებული დაშორების გამო მათი ფაქტობრივი „ფუძედან“(ბიოსფერო), რამაც ადამიანს მისცა შესაძლებლობა განევითარებინა და აეშენებინა თანამედროვე საზოგადოება. მაგრამ ორგანიზმი, როგორც ბიოლოგიური სისტემა, ვერ იარსებებს ბიოსფეროს გარეთ და ამიტომ უნდა განიხილებოდეს მხოლოდ მასთან ერთად.

ადამიანის სხეული, როგორც ბიოლოგიური სისტემა
ადამიანის სხეული, როგორც ბიოლოგიური სისტემა

მოსახლეობა და საზოგადოება

ნებისმიერი საზოგადოება არის თვითრეგულირებადი მოსახლეობა, გონივრული ბიოლოგიური სისტემის (BS) თანამედროვე ანალოგი ბიოსფეროში. ადამიანი კი, უპირველეს ყოვლისა, ბს-ის ევოლუციის პროდუქტია და არა სოციალური საზოგადოების განვითარების შედეგი, რაც მეორეხარისხოვანია. მკაცრად რომ ვთქვათ, საზოგადოება არის კონკრეტული მაგალითიპოპულაცია, რომელიც ასევე არის BS, მდებარეობს ცოცხალ ორგანიზმზე მხოლოდ ერთი დონის ზემოთ.

ბიოლოგიის თვალსაზრისით, ეს ტერმინი ახასიათებს პლანეტის ცოცხალ გარსში ჩაშენებულ ორგანოებისა და ქსოვილების სისტემას, რომელსაც აქვს ზემოქმედების საკუთარი მექანიზმები ჰაბიტატებზე და დამცავ რეაქციებზე. სხეულის ბიოლოგიურ სისტემად განხილვისას ადვილია მისი ცხოვრების ძირითადი მექანიზმების იდენტიფიცირება, ადაპტაცია და მისი ფუნქციების რეგულირება. და ამ პუბლიკაციის ფარგლებში ადამიანის სხეული განიხილება, როგორც ინტეგრალური სისტემა თავისი კრიტერიუმებით.

ტერმინოლოგია

სისტემა არის გარკვეული ურთიერთდამოკიდებული ელემენტების დიდი კოლექცია, რომლებიც ქმნიან გარკვეულ მთლიანობას (სტრუქტურას), რომელმაც განიცადა ხანგრძლივი ევოლუცია მისი ფორმირების პროცესში.

ბიოლოგიური სისტემები არის ურთიერთდაკავშირებული ელემენტების განუყოფელი ნაკრები, რომლებიც ქმნიან პლანეტის ცოცხალ გარსს და მის ნაწილს წარმოადგენენ, რომლებიც გადამწყვეტ როლს თამაშობენ მის არსებობაში. ბიოლოგიური სისტემების მაგალითები: უჯრედი, ორგანიზმი, მაკრომოლეკულები, ორგანელები, ქსოვილები, ორგანოები, პოპულაციები.

ორგანიზმი არის კომპლექსურად ორგანიზებული დამოუკიდებლად რეგულირებული და აქტიურად მოქმედი სისტემა, რომელიც შედგება ორგანოებისა და ქსოვილებისგან ან წარმოდგენილია ერთი ბიოლოგიური სისტემით, რომელიც ქმნის ველური ბუნების ერთ ობიექტს. ორგანიზმი აქტიურად ურთიერთქმედებს უმაღლესი რიგის ბიოლოგიურ სისტემებთან (პოპულაციასთან და ბიოსფეროსთან).

რეგულაცია არის დაკვეთა, მკაცრი წესების დაცვა, მათი განხორციელებისა და კონტროლისთვის პირობების შექმნა. ადამიანის ორგანიზმის კონტექსტში ტერმინი უნდა განიხილებოდეს, როგორც პროცესიორგანიზმის ფუნქციების ნორმალიზაცია.

უნივერსალური სტრუქტურა

ადამიანის ორგანიზმი, როგორც ბიოლოგიური სისტემა (BS), უნდა განიხილებოდეს მისი ძირითადი თვისებები და მათი კორელაცია. ასე რომ, BS-ის მთავარი თვისება მათი სტრუქტურაა: ისინი ყველა შედგება ორგანული მოლეკულებისგან და ბიოპოლიმერებისგან. აღსანიშნავია, რომ ბს-ში ასევე შედის არაორგანული ნივთიერებები, რომლებიც უსულო ბუნების ატრიბუტებია. თუმცა, ისინი არ წარმოქმნიან ბიოლოგიურ მოლეკულას, ორგანელას, უჯრედს ან ორგანიზმს, არამედ ჩაშენებულია მხოლოდ ამ სისტემებში.

ორგანიზმი, როგორც ერთიანი თვითგანვითარებადი ბიოლოგიური სისტემა
ორგანიზმი, როგორც ერთიანი თვითგანვითარებადი ბიოლოგიური სისტემა

მოწესრიგება

მოწესრიგების მაღალი ხარისხი სისტემების მეორე თვისებაა. ეგრეთ წოდებული იერარქია ძალიან მნიშვნელოვანია ბიოსფეროს ფუნქციონირებისთვის იმ მიზეზით, რომ მისი მთელი სტრუქტურა აგებულია მარტივის გართულებისა და ელემენტარულის შერწყმის პრინციპზე. ანუ, დედამიწის ცოცხალი გარსის უფრო რთული კომპონენტები (ბიოლოგიური სისტემები) შედგება იერარქიაში დაბლა განლაგებული პატარებისგან.

კონკრეტული მაგალითია სიცოცხლის ევოლუცია მაკრომოლეკულიდან ორგანულ პოლიმერამდე, შემდეგ კი ორგანელებსა და უჯრედულ სტრუქტურამდე, საიდანაც მოგვიანებით წარმოიქმნება ქსოვილი, ორგანო და ორგანიზმი. როგორც ინტეგრალური ბიოლოგიური სისტემა, ასეთი იერარქიული სტრუქტურა საშუალებას გაძლევთ ჩამოაყალიბოთ ველური ბუნების ყველა დონე და თვალყური ადევნოთ მათ შორის ურთიერთქმედებას.

კეთილსინდისიერება და დისკრეტულობა

ნებისმიერი BS-ის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისებაა მისი ერთდროული მთლიანობა და დისკრეტულობა (მიკერძოებულობა, კომპონენტურობა). ეს ნიშნავს, რომ ნებისმიერი ცოცხალიორგანიზმი არის ბიოლოგიური სისტემა, ინტეგრალური ნაკრები, რომელიც ჩამოყალიბებულია ავტონომიური კომპონენტებისგან. თავად ავტონომიური კომპონენტები ასევე ცოცხალი სისტემებია, იერარქიაში უფრო დაბალი. მათ შეუძლიათ იარსებონ ავტონომიურად, მაგრამ სხეულის შიგნით ისინი ემორჩილებიან მის მარეგულირებელ მექანიზმებს და ქმნიან ინტეგრალურ სტრუქტურას.

ორგანიზმი, როგორც სრული ბიოლოგიური სისტემა
ორგანიზმი, როგორც სრული ბიოლოგიური სისტემა

ერთდროული მთლიანობისა და დისკრეტულობის მაგალითები შეგიძლიათ ნახოთ სხვადასხვა დონის ნებისმიერ სისტემაში. მაგალითად, ციტოპლაზმურ მემბრანას, როგორც ინტეგრალურ სტრუქტურას, აქვს ჰიდროფობიურობა და ლიპოფილურობა, სითხე და შერჩევითი გამტარიანობა. იგი შედგება ლიპოპროტეინების მაკრომოლეკულებისგან, რომლებიც უზრუნველყოფენ მხოლოდ ლიპოფილურობას და ჰიდროფობიურობას, და გლიკოპროტეინებისგან, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან სელექციურ გამტარიანობაზე.

ეს არის დემონსტრირება იმისა, თუ როგორ უზრუნველყოფს ბიოლოგიური სისტემის კომპონენტების დისკრეტული თვისებების სიმრავლე უფრო რთული უმაღლესი სტრუქტურის ფუნქციებს. ამის მაგალითია აგრეთვე ინტეგრალური ორგანელა, რომელიც შედგება მემბრანისა და ფერმენტების ჯგუფისგან, რომლებმაც მემკვიდრეობით მიიღეს მათი დისკრეტული თვისებები. ან უჯრედი, რომელსაც შეუძლია განახორციელოს მისი შემადგენელი კომპონენტების (ორგანელების) ყველა ფუნქცია. ადამიანის სხეული, როგორც ერთიანი ბიოლოგიური სისტემა ასევე ექვემდებარება ასეთ დამოკიდებულებას, რადგან ის ავლენს საერთო თვისებებს, რომლებიც კერძოა ცალკეული ელემენტებისთვის.

ენერგეტიკული გაცვლა

ბიოლოგიური სისტემის ეს თვისება ასევე უნივერსალურია და მისი მიკვლევა შესაძლებელია თითოეულ მის იერარქიულ დონეზე, მაკრომოლეკულიდან დაწყებული და ბიოსფეროთი დამთავრებული. თითოეულ კონკრეტულ დონეზე,აქვს სხვადასხვა გამოვლინება. მაგალითად, მაკრომოლეკულების და უჯრედამდელი სტრუქტურების დონეზე ენერგიის გაცვლა ნიშნავს სივრცითი სტრუქტურისა და ელექტრონის სიმკვრივის ცვლილებას pH-ის, ელექტრული ველის ან ტემპერატურის გავლენის ქვეშ. უჯრედის დონეზე ენერგიის გაცვლა უნდა განიხილებოდეს როგორც მეტაბოლიზმი, უჯრედული სუნთქვის პროცესების ერთობლიობა, ცხიმებისა და ნახშირწყლების დაჟანგვა, მაკროერგიული ნაერთების სინთეზი და შენახვა, მეტაბოლური პროდუქტების მოცილება უჯრედის გარეთ.

სხეულის მეტაბოლიზმი

ადამიანის სხეული, როგორც ბიოლოგიური სისტემა, ასევე ცვლის ენერგიას გარე სამყაროსთან და გარდაქმნის მას. მაგალითად, ნახშირწყლებისა და ცხიმის მოლეკულების ქიმიური ობლიგაციების ენერგია ეფექტურად გამოიყენება სხეულის უჯრედებში მაკროერგების სინთეზისთვის, საიდანაც ორგანელებს უადვილდებათ ენერგიის მოპოვება მათი სიცოცხლისთვის. ამ დემონსტრირებაში, ენერგიის ტრანსფორმაცია და მისი დაგროვება მაკროერგებში, ისევე როგორც ატფ-ის ფოსფატური ქიმიური ბმების ჰიდროლიზით განხორციელება.

ბიოლოგიური სისტემების უჯრედის ორგანიზმი
ბიოლოგიური სისტემების უჯრედის ორგანიზმი

თვითრეგულირება

ბიოლოგიური სისტემების ეს მახასიათებელი ნიშნავს მისი ფუნქციური აქტივობის გაზრდის ან შემცირების უნარს, ნებისმიერი მდგომარეობის მიღწევის მიხედვით. მაგალითად, თუ ბაქტერიული უჯრედი განიცდის შიმშილს, მაშინ ის ან მიემართება საკვების წყაროსკენ, ან წარმოქმნის სპორას (ფორმა, რომელიც საშუალებას მისცემს მას შეინარჩუნოს სასიცოცხლო აქტივობა ცხოვრების პირობების გაუმჯობესებამდე). მოკლედ, სხეულს, როგორც ბიოლოგიურ სისტემას, აქვს თავისი ფუნქციების რეგულირების რთული მრავალდონიანი სისტემა. Ის არისშედგება:

  • პრეცელულარული (უჯრედის ცალკეული ორგანელების ფუნქციების რეგულირება, მაგალითად, რიბოსომები, ბირთვები, ლიზოსომები, მიტოქონდრია);
  • უჯრედული (უჯრედების ფუნქციების რეგულირება გარე და შინაგანი ფაქტორების მიხედვით);
  • ქსოვილის რეგულირება (გარე ფაქტორების გავლენის ქვეშ ქსოვილის უჯრედების ზრდის ტემპისა და რეპროდუქციის კონტროლი);
  • ორგანოს რეგულირება (განსაკუთრებული ორგანოების ფუნქციების გააქტიურებისა და დათრგუნვის მექანიზმების ფორმირება);
  • სისტემური (უფრო ორგანოების ფუნქციების ნერვული ან ჰუმორული რეგულირება).

ადამიანის ორგანიზმს, როგორც თვითრეგულირებად ბიოლოგიურ სისტემას აქვს ორი ძირითადი მარეგულირებელი მექანიზმი. ეს არის ევოლუციური ძველი ჰუმორული მექანიზმი და უფრო თანამედროვე ნერვული მექანიზმი. ეს არის მრავალ დონის კომპლექსები, რომლებსაც შეუძლიათ დაარეგულირონ მეტაბოლური სიჩქარე, ტემპერატურა, ბიოლოგიური სითხეების pH და ჰომეოსტაზის, საფრთხისგან თავდაცვის ან აგრესიისგან დაცვის უნარს, ემოციების რეალიზებას და უფრო მაღალ ნერვულ აქტივობას.

ცოცხალი ორგანიზმის ბიოლოგიური სისტემა
ცოცხალი ორგანიზმის ბიოლოგიური სისტემა

ჰუმორული რეგულირების დონეები

ჰუმორული რეგულირება არის ბიოლოგიური პროცესების დაჩქარების (ან შენელების) პროცესი ორგანელებში, უჯრედებში, ქსოვილებში ან ორგანოებში ქიმიური ნივთიერებების გავლენის ქვეშ. და მათი „სამიზნე“მდებარეობიდან გამომდინარე, განასხვავებენ ფიჭურ, ლოკალურ (ქსოვილოვან), ორგანოსა და ორგანიზმის რეგულაციას. უჯრედული რეგულირების მაგალითია ბირთვის გავლენა ცილის ბიოსინთეზის სიჩქარეზე.

ქსოვილის რეგულირება არის უჯრედის მიერ ქიმიური ნივთიერებების (ადგილობრივი შუამავლების) გამოყოფა, რომელიც მიზნად ისახავსმიმდებარე უჯრედების ფუნქციების ჩახშობა ან გაძლიერება. მაგალითად, უჯრედული პოპულაცია, რომელიც განიცდის ჟანგბადის შიმშილს, ათავისუფლებს ანგიოგენეზურ ფაქტორებს, რომლებიც იწვევენ სისხლძარღვების ზრდას მათკენ (დაქვეითებული ადგილები). ქსოვილის რეგულირების კიდევ ერთი მაგალითია ნივთიერებების (keylons) გამოყოფა, რომელსაც შეუძლია ჩაახშოს უჯრედების რეპროდუქციის სიჩქარე გარკვეულ ადგილას.

ეს მექანიზმი, წინაგან განსხვავებით, უარყოფითი გამოხმაურების მაგალითია. იგი ხასიათდება როგორც უჯრედული პოპულაციის აქტიური მოქმედება, რომელიც შექმნილია ბიოლოგიურ ქსოვილში ნებისმიერი პროცესის ჩასახშობად.

უმაღლესი ჰუმორული რეგულაცია

ადამიანის სხეული, როგორც ერთი თვითგანვითარებადი ბიოლოგიური სისტემა, არის ევოლუციური გვირგვინი, რომელმაც გააცნობიერა უმაღლესი ჰუმორული რეგულაცია. ეს შესაძლებელი გახდა ენდოკრინული ჯირკვლების განვითარების გამო, რომლებსაც შეუძლიათ ჰორმონალური ნივთიერებების გამოყოფა. ჰორმონები არის სპეციფიკური ქიმიკატები, რომლებიც გამოიყოფა ენდოკრინული ჯირკვლების მიერ უშუალოდ სისხლში და მოქმედებს სამიზნე ორგანოებზე, რომლებიც მდებარეობს სინთეზის ადგილიდან დიდ მანძილზე.

უმაღლესი ჰუმორული რეგულაცია ასევე იერარქიული სისტემაა, რომლის მთავარი ორგანოა ჰიპოფიზის ჯირკვალი. მის ფუნქციებს არეგულირებს ნევროლოგიური სტრუქტურა (ჰიპოთალამუსი), რომელიც განლაგებულია სხეულის მარეგულირებელ იერარქიაში სხვებზე მაღლა. ჰიპოთალამუსის ნერვული იმპულსების გავლენით ჰიპოფიზის ჯირკვალი გამოყოფს ჰორმონების სამ ჯგუფს. ისინი შედიან სისხლძარღვში და მის მიერ გადაიგზავნება სამიზნე ორგანოებამდე.

ორგანიზმი, როგორც თვითრეგულირებადი ბიოლოგიური სისტემა
ორგანიზმი, როგორც თვითრეგულირებადი ბიოლოგიური სისტემა

ჰიპოფიზის ტროპიკულ ჰორმონებში სამიზნე ქვედა ჰორმონალური ჯირკვალია, რომელიც ამ ნივთიერებების გავლენით გამოყოფს თავის შუამავლებს, რომლებიც უშუალოდ მოქმედებენ ორგანოებისა და ქსოვილების ფუნქციებზე.

ნერვული რეგულირება

ადამიანის ორგანიზმის ფუნქციების რეგულირება ძირითადად ნერვული სისტემის მეშვეობით ხდება. ის ასევე აკონტროლებს ჰუმორულ სისტემას, რაც მას, თითქოსდა, საკუთარ სტრუქტურულ კომპონენტად აქცევს, რომელსაც შეუძლია უფრო მოქნილად მოახდინოს გავლენა სხეულის ფუნქციებზე. ამავდროულად, ნერვული სისტემა ასევე მრავალდონიანია. ადამიანებში მას აქვს ყველაზე რთული განვითარება, თუმცა აგრძელებს გაუმჯობესებას და იცვლება უკიდურესად ნელა.

ამ ეტაპზე მას ახასიათებს უმაღლესი ნერვული აქტივობაზე პასუხისმგებელი ფუნქციების არსებობა: მეხსიერება, ყურადღება, ემოციურობა, ინტელექტი. და, შესაძლოა, ნერვული სისტემის ერთ-ერთი მთავარი თვისებაა ანალიზატორებთან მუშაობის უნარი: ვიზუალური, სმენითი, ყნოსვითი და სხვა. ეს საშუალებას გაძლევთ დაიმახსოვროთ მათი სიგნალები, რეპროდუციროთ ისინი მეხსიერებაში და მოახდინოთ ახალი ინფორმაციის სინთეზირება მათზე დაყრდნობით, ასევე ჩამოაყალიბოთ სენსორული გამოცდილება ლიმბური სისტემის დონეზე.

ნერვის რეგულირების დონე

ადამიანის ორგანიზმს, როგორც ერთიან ბიოლოგიურ სისტემას აქვს ნერვული რეგულირების რამდენიმე დონე. უფრო მოსახერხებელია მათი განხილვა გრადაციის სქემის მიხედვით ყველაზე დაბალი დონეებიდან უმაღლესამდე. დანარჩენის ქვემოთ არის ავტონომიური (სიმპათიკური და პარასიმპათიკური) ნერვული სისტემა, რომელიც არეგულირებს თავის ფუნქციებს ნერვული აქტივობის უმაღლესი ცენტრებისგან დამოუკიდებლად.

ადამიანის სხეული, როგორც ერთიანი ბიოლოგიური სისტემა
ადამიანის სხეული, როგორც ერთიანი ბიოლოგიური სისტემა

ის ფუნქციონირებს ვაგუსის ნერვისა და თირკმელზედა ჯირკვლის მედულას ბირთვის გამო. აღსანიშნავია, რომ ნერვული რეგულაციის ყველაზე დაბალი დონე განლაგებულია ჰუმორულ სისტემასთან რაც შეიძლება ახლოს. ეს კიდევ ერთხელ ადასტურებს ორგანიზმის, როგორც ბიოლოგიური სისტემის, ერთდროულ დისკრეტულობას და მთლიანობას. მკაცრად რომ ვთქვათ, ნერვული სისტემა თავის სიგნალებს გადასცემს აცეტილქოლინისა და ელექტრული დენის გავლენის ქვეშ. ანუ ის შედგება ჰუმორული ინფორმაციის გადაცემის სისტემის ნახევარისაგან, რომელიც შეინიშნება სინაფსებში.

მაღალი ნერვული აქტივობა

ვეგეტატიური ნერვული სისტემის ზემოთ არის სომატური სისტემა, რომელიც შედგება ზურგის, ნერვების, ტვინის ღეროს, თავის ტვინის თეთრი და ნაცრისფერი მატერიის, მისი ბაზალური განგლიებისგან, ლიმბური სისტემისგან და სხვა მნიშვნელოვანი სტრუქტურებისგან. სწორედ ის არის პასუხისმგებელი უფრო მაღალ ნერვულ აქტივობაზე, გრძნობის ორგანოების ანალიზატორებთან მუშაობაზე, ქერქში ინფორმაციის სისტემატიზაციაზე, მის სინთეზზე და მეტყველების კომუნიკაციის განვითარებაზე. საბოლოო ჯამში, ეს არის სხეულის ბიოლოგიური სტრუქტურების ეს კომპლექსი, რომელიც პასუხისმგებელია პიროვნების შესაძლო სოციალიზაციაზე და მისი განვითარების ამჟამინდელი დონის მიღწევაზე. მაგრამ დაბალი დონის სტრუქტურების გარეშე მათი გამოჩენა შეუძლებელი იქნებოდა, ისევე როგორც ადამიანის არსებობა ჩვეულებრივი ჰაბიტატის მიღმა.

გირჩევთ: