Mekanisme regulasi apa adanya dan bagaimana tubuh beroperasi

Mekanisme regulasi apa adanya dan bagaimana tubuh beroperasi

Makhluk hidup, hewan dan sayuran. Apa yang bagi kita adalah tinja, untuk mikroorganisme lain dan invertebrata adalah zat lezat yang diubah menjadi bagian dari jaringan mereka (bahan organik), sehingga memungkinkan kelanjutan siklus karbon dalam rantai trofik ekosistem.

Menjadi sistem terbuka diperlukan untuk bertahan hidup: energi tidak diciptakan atau dihancurkan, itu hanya diubah (menurut hukum konservasi energi) dan, oleh karena itu, kita harus mendapatkannya dari lingkungan terus menerus. Ngomong -ngomong, ini juga memiliki beberapa poin negatif, seperti kita menghilangkan panas terus -menerus di lingkungan, kita bergantung pada lingkungan kita untuk semua pekerjaan biologis kita dan kita bisa sakit dan mati sebagai konsekuensi langsung dari apa yang terjadi di lingkungan kita.

Untuk menempatkan beberapa ketertiban dalam kekacauan yang berubah yaitu lingkungan, Tubuh kita memiliki serangkaian mekanisme regulasi biologis dan/atau fisiologis Untuk mempertahankan kondisi internal yang stabil, mengkompensasi perubahan yang mungkin terjadi di lingkungan. Mari kita lihat bagaimana mereka.

  • Artikel Terkait: "10 Cabang Biologi: Tujuan dan Karakteristiknya"

Apa itu mekanisme regulasi?

Dalam biologi, suatu mekanisme Sistem dengan bagian -bagian yang berinteraksi dengan cara kausal, yang mengarah ke proses yang memiliki satu atau lebih efek pada lingkungan, baik internal, eksternal atau keduanya. Suatu mekanisme dapat menjadi proses yang mengarah pada keringat manusia pada saat yang panas (fisiologi), tetapi seleksi alam atau penyimpangan genetik juga dianggap sebagai mekanisme, meskipun dalam hal ini bersifat evolusioner.

Di dunia mekanisme pengaturan tidak ada yang hitam atau putih Entitas biologis adalah makhluk yang sangat kompleks (multikomponensial), yang sistemnya dalam interaksi dan umpan balik berkelanjutan. Di luar keragamannya, tiga tingkat utama dapat dibedakan dalam mekanisme yang mendasari makhluk hidup:

  • Mekanisme Genetik: Terendah dalam Hirarki. Fungsi gen dan ekspresinya sangat penting, tetapi substrat basal dari setiap sistem sesuai.
  • Mekanisme Operasi Seluler: Mekanisme berikut adalah unsur yang menyangkut sel, dan karenanya pada organ dan jaringan tubuh.
  • Mekanisme saraf dan endokrin: Mereka adalah mekanisme pengaturan paling canggih dalam skala evolusi.

Semua makhluk hidup memiliki mekanisme genetik, karena menurut definisi, sel harus memiliki genom untuk diterapkan pada kesempatan di masa depan (bahkan hanya kromosom, seperti pada bakteri). Di sisi lain, setiap entitas yang hidup harus menghadirkan setidaknya satu mekanisme regulasi seluler, karena kesatuan dasar kehidupan adalah sel, meskipun ia menyusun seluruh organisme (seperti halnya bakteri dan lengkungan).

Seperti yang bisa Anda bayangkan, Puncak mekanisme regulasi fisiologis (kelenjar dan neuron, yang masing -masing merupakan bagian dari sistem endokrin dan saraf) terbatas pada hewan yang paling kompleks secara evolusioner secara evolusioner, Karena kita adalah vertebrata, meskipun makhluk hidup lainnya juga memiliki skala saraf dan endokrin sendiri.

Pada titik ini, perlu dicatat bahwa sirkuit pengatur dapat menyajikan dua sistem umpan balik (umpan balik): positif dan negatif. Kami menjelaskan apa yang mereka terdiri secara singkat di baris berikut.

1. Umpan balik negatif

Pada kesempatan ini, Mekanisme regulasi berupaya mempertahankan parameter x di bawah spektrum yang sangat spesifik, selalu dekat dengan nilai x0, yang merupakan maksimum optimal di lingkungan tertentu. Parameter X Nilai dikumpulkan dari lingkungan atau lingkungan internal melalui saluran informasi (seperti termoreseptor dan kelompok saraf lainnya) dan informasi dibawa ke pusat mekanisme, yang akan menghasilkan jawaban berdasarkan lingkungan dengan cara sebaik mungkin.

2. Kritik yang baik

Dalam hal ini, masalahnya berubah. Tujuan mekanisme regulasi umpan balik positif adalah mencapai efektivitas maksimum parameter x, menyimpang dari nilai x0, setelah kondisi tertentu tercapai.

Meskipun kami bergerak dalam konsep yang cukup kompleks, perbedaan antara umpan balik negatif dan yang positif sangat mudah dipahami: dalam kasus pertama, sistem merespons arah yang berlawanan dengan sinyal, yaitu, cenderung "menstabilkan" keluar dari sistem sehingga dipertahankan dalam kondisi konstan. Oleh mitra, dalam umpan balik positif efek atau keluar dari suatu sistem menyebabkan efek kumulatif di pintu masuk. Dalam kasus terakhir, ini adalah sistem yang, menurut definisi, menyajikan titik keseimbangan yang tidak stabil.

  • Anda mungkin tertarik: "12 sistem tubuh manusia (dan bagaimana mereka bekerja)"

Contoh mekanisme regulasi

Kami telah bergerak di antara konsep yang sangat halus, sehingga akan baik untuk mencontohkan sedikit mekanisme regulasi dari sudut pandang fisiologis. Mari kita taruh, misalnya, bahwa kita ingin memahami bagaimana keringat terjadi pada manusia. Lakukan itu.

Pertama, harus dicatat itu Berkeringat adalah mekanisme regulasi yang dimodulasi oleh sistem saraf simpatik, yang bertanggung jawab atas banyak fungsi tidak disengaja pada manusia. Hipotalamus kami mengandung neuron di area anterior dan preaptik yang mengkhususkan diri dalam mendaftarkan perubahan suhu internal dan aktivitas korteks serebral. Oleh karena itu, ketika informasi bahwa ada kelebihan panas (baik internal maupun eksternal) datang, hipotalamus mengirimkan sinyal dengan serat kolinergik ke kelenjar ecrine yang didistribusikan ke seluruh kulit untuk mengeluarkan keringat.

Keringat datang ke tengah melalui pori -pori yang berkomunikasi dengan kelenjar ecrine dengan kulit. Karena cairan membutuhkan panas untuk menguap (setelah semua, panas adalah energi), suhu permukaan tubuh berlebih ini, yang membuat sistem umum kita dingin. Dengan penguapan keringat, 27% panas tubuh menghilang, sehingga tidak mengherankan bahwa mekanisme ini diluncurkan sebelum variasi fisik dan/atau lingkungan apa pun.

Dalam hal ini, kami teoretis terhadap mekanisme regulasi umpan balik negatif. Minat organisme adalah untuk mempertahankan suhu tubuh (parameter x) dalam interval yang memadai sedekat mungkin dengan cita -cita, yaitu antara 36 dan 37 derajat. Dalam sistem ini, kompleks fungsional merespons secara terbalik terhadap stimulus eksternal.

Jika kita mendapatkan filosofis, Kita juga dapat membayangkan seleksi alam itu sendiri atau penyimpangan genetik sebagai mekanisme regulasi Dari sudut pandang evolusioner. Seleksi alam memberikan tekanan pada sistem terbuka yang merupakan populasi, memilih gen jangka panjang yang paling menguntungkan dan mengabaikan yang paling tidak adaptif.

Misalnya, seekor binatang dari jenis burung yang dilahirkan (oleh pusat kota) dengan puncak yang lebih besar dari yang lain, dapat memiliki kemudahan yang lebih besar untuk berburu serangga di antara pohon -pohon pohon. Karena makhluk hidup ini memiliki keunggulan dibandingkan yang lain, ia dapat memberi makan lebih banyak, ia akan tumbuh lebih banyak dan, oleh karena itu, akan lebih kuat ketika bersaing dengan laki -laki lainnya untuk bereproduksi. Jika fitur "puncak besar" dapat diwariskan, diharapkan bahwa keturunan hewan tersebut akan lebih layak daripada yang lain.

Dengan demikian, sepanjang generasi, fitur "puncak besar" akan meningkat dalam populasi, karena mereka hanya menyajikannya dan memiliki lebih banyak kesempatan untuk bereproduksi. Seleksi alam bertindak sebagai mekanisme regulasi evolusi yang jelas dalam kasus ini, karena proporsi gen dalam suatu populasi bervariasi sesuai dengan imposisi lingkungan.

  • Anda mungkin tertarik: "Teori Evolusi Biologis: Apa itu dan Apa yang Menjelaskan"

Ringkasan

Seperti yang Anda lihat, mekanisme pengaturan di dunia biologi jauh melampaui termoregulasi atau konsumsi energi. Dari ekspresi gen ke evolusi spesies, semuanya dapat diringkas dalam umpan balik positif atau negatif yang berupaya mencapai titik efektivitas maksimal, pada satu titik atau yang lain. Pada akhirnya, tujuannya adalah untuk mencapai keseimbangan internal maksimum dalam segala hal yang memungkinkan, selalu mempertimbangkan imposisi lingkungan.

Referensi bibliografi:

  • Bechtel, w. (2011). Mekanisme dan Penjelasan Biologis. Philosophy of Science, 78 (4), 533-557.
  • BROCKLEHURST, b., & McLauchlan, k. KE. (seribu sembilan ratus sembilan puluh enam). Mekanisme radikal bebas untuk efek medan elektromagnetik lingkungan pada sistem biologis. Jurnal Internasional Biologi Radiasi, 69 (1), 3-24.
  • Endler, J. KE. (2020). Seleksi alam di alam liar.(MPB-21), Volume 21. Princeton University Press.
  • Gadgil, m., & Bossert, w. H. (1970). Kehadiran Historis Hidup dari Seleksi Alam. The American Naturalist, 104 (935), 1-24.
  • Godfrey-Smith, hlm. (2009). Populasi Darwinian dan Seleksi Alam. Oxford University Press.
  • Hastings, J. W., & Sweeney, b. M. (1957). Tentang mekanisme kemandirian suhu dalam jam biologis. Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional Amerika Serikat, 43 (9), 804.
  • Lednev, v. V. (1991). Mekanisme yang mungkin untuk pengaruh medan magnet yang lemah pada sistem biologis. Bioelectromagnetics, 12 (2), 71-75.
  • Leight Jr, dan. G. (1970). Seleksi dan mutabilitas alam. The American Naturalist, 104 (937), 301-305.
  • Orang, b. N. J. (2003). Tentang mekanisme adhesi dalam sistem biologis. The Journal of Chemical Physics, 118 (16), 7614-7621.
  • Stolman, l. P. (2008). Hiperhidrosis: Perawatan Medis dan Bedah. Eplasty, 8.