Kaugnay ng pakikisalamuha ng tao, ang kanyang biyolohikal na tungkulin ay unti-unting nawawalan ng kahalagahan. Nangyayari ito hindi dahil naabot ng mga tao ang pinakamataas na antas ng pag-unlad, ngunit dahil sa mulat na distansya mula sa kanilang aktwal na "pundasyon" (biosphere), na nagbigay ng pagkakataon sa isang tao na bumuo at bumuo ng isang modernong lipunan. Ngunit ang organismo bilang isang biological system ay hindi maaaring umiral sa labas ng biosphere, at samakatuwid ay dapat isaalang-alang lamang kasama nito.
Populasyon at lipunan
Anumang lipunan ay isang self-regulated na populasyon, isang modernong analogue ng isang makatwirang biological system (BS) sa loob ng biosphere. At ang isang tao ay, una sa lahat, isang produkto ng ebolusyon ng BS, at hindi ang resulta ng pag-unlad ng isang panlipunang lipunan, na pangalawa. Sa mahigpit na pagsasalita, ang lipunan ay isang partikular na halimbawapopulasyon, na isa ring BS, na matatagpuan lamang sa isang antas sa itaas ng isang buhay na organismo.
Mula sa pananaw ng biology, ang terminong ito ay nagpapakilala sa isang sistema ng mga organo at tisyu na binuo sa buhay na shell ng planeta, na may sarili nitong mga mekanismo ng impluwensya sa mga tirahan at mga proteksiyon na reaksyon. Isinasaalang-alang ang katawan bilang isang biological system, madaling matukoy ang mga pangunahing mekanismo ng buhay nito, pagbagay at regulasyon ng mga pag-andar nito. At sa loob ng balangkas ng publikasyong ito, ang katawan ng tao ay ituturing na isang mahalagang sistema sa mga tuntunin ng pamantayan nito.
Terminolohiya
Ang
System ay isang malaking koleksyon ng ilang magkakaugnay na elemento na bumubuo ng isang tiyak na integridad (istruktura) na dumaan sa mahabang ebolusyon sa panahon ng pagbuo nito.
Ang mga biological system ay mga hindi mahahati na hanay ng magkakaugnay na elemento na lumilikha ng buhay na shell ng planeta at bahagi nito, na gumaganap ng mahalagang papel sa pag-iral nito. Mga halimbawa ng biological system: cell, organism, macromolecules, organelles, tissues, organs, populations.
Ang isang organismo ay isang kumplikadong organisadong independiyenteng kinokontrol at aktibong gumaganang sistema, na binubuo ng mga organo at tisyu o kinakatawan ng isang biological system, na bumubuo ng isang bagay ng wildlife. Ang organismo ay aktibong nakikipag-ugnayan sa mga biological system na may mas mataas na pagkakasunud-sunod (sa populasyon at biosphere).
Ang regulasyon ay pag-uutos, pagsunod sa mga mahigpit na panuntunan, paglikha ng mga kundisyon para sa kanilang pagpapatupad at kontrol. Sa konteksto ng organismo ng tao, ang termino ay dapat isaalang-alang bilang isang prosesonormalisasyon ng mga organismic function.
Universal structure
Upang isaalang-alang ang katawan ng tao bilang isang biological system (BS), dapat matukoy at maiugnay ang mga pangunahing katangian nito. Kaya, ang pangunahing pag-aari ng BS ay ang kanilang istraktura: lahat sila ay binubuo ng mga organikong molekula at biopolymer. Kapansin-pansin na kasama rin sa BS ang mga inorganic na sangkap, na mga katangian ng walang buhay na kalikasan. Gayunpaman, hindi formative ang mga ito para sa isang biological na molekula, organelle, cell o organismo, ngunit binuo lamang sa mga system na ito.
Pagkaayos
Ang mataas na antas ng pagkakasunud-sunod ay ang pangalawang katangian ng mga system. Ang tinatawag na hierarchy ay napakahalaga para sa paggana ng biosphere sa kadahilanang ang buong istraktura nito ay itinayo sa prinsipyo ng kumplikado ng simple at pagsasama-sama ng elementarya. Ibig sabihin, ang mas kumplikadong mga bahagi ng buhay na shell ng lupa (biological system) ay binubuo ng mas maliliit na bahagi na matatagpuan sa ibaba ng hierarchy.
Ang isang partikular na halimbawa ay ang ebolusyon ng buhay mula sa isang macromolecule patungo sa isang organikong polimer, at pagkatapos ay sa isang organelle at subcellular na istraktura, kung saan ang tissue, isang organ, at isang organismo ay nabuo mamaya. Bilang isang mahalagang biological system, binibigyang-daan ka ng naturang hierarchical na istraktura na bumuo ng lahat ng antas ng wildlife at subaybayan ang pakikipag-ugnayan sa pagitan nila.
Integridad at discreteness
Ang isa sa pinakamahalagang katangian ng anumang BS ay ang sabay-sabay na integridad at discreteness nito (partiality, componentiality). Nangangahulugan ito na ang sinumang nabubuhayAng isang organismo ay isang biological system, isang integral set na nabuo mula sa mga autonomous na bahagi. Ang mga autonomous na bahagi mismo ay mga buhay na sistema din, mas mababa lamang sa hierarchy. Maaari silang umiral nang nakapag-iisa, ngunit sa loob ng katawan ay sinusunod nila ang mga mekanismo ng regulasyon nito at bumubuo ng isang mahalagang istraktura.
Ang mga halimbawa ng sabay-sabay na integridad at discreteness ay makikita sa anumang mga sistema ng iba't ibang antas. Halimbawa, ang cytoplasmic membrane bilang isang integral na istraktura ay mayroong hydrophobicity at lipophilicity, fluidity at selective permeability. Binubuo ito ng mga macromolecule ng lipoprotein, na nagbibigay lamang ng lipophility at hydrophobicity, at ng glycoproteins, na responsable para sa selective permeability.
Ito ay isang pagpapakita kung paano ang set ng mga discrete properties ng mga bahagi ng isang biological system ay nagbibigay ng mga function ng isang mas kumplikadong mas mataas na istraktura. Ang isang halimbawa ay isa ring integral na organelle, na binubuo ng isang lamad at isang pangkat ng mga enzyme, na minana ang kanilang mga discrete na katangian. O isang cell na may kakayahang mapagtanto ang lahat ng mga pag-andar ng mga sangkap na bumubuo nito (organelles). Ang katawan ng tao bilang isang solong biological system ay napapailalim din sa naturang pag-asa, dahil ito ay nagpapakita ng mga karaniwang katangian na pribado para sa mga discrete na elemento.
Palitan ng Enerhiya
Ang pag-aari na ito ng isang biological system ay pangkalahatan din at maaaring masubaybayan sa bawat hierarchical na antas nito, simula sa macromolecule at nagtatapos sa biosphere. Sa bawat tiyak na antas,ay may iba't ibang mga pagpapakita. Halimbawa, sa antas ng mga macromolecule at precellular na istruktura, ang pagpapalitan ng enerhiya ay nangangahulugan ng pagbabago sa spatial na istraktura at density ng elektron sa ilalim ng impluwensya ng pH, electric field, o temperatura. Sa antas ng cell, ang palitan ng enerhiya ay dapat isaalang-alang bilang metabolismo, isang hanay ng mga proseso ng cellular respiration, oksihenasyon ng mga taba at carbohydrates, synthesis at pag-iimbak ng mga macroergic compound, pagtanggal ng mga produktong metabolic sa labas ng cell.
metabolism ng katawan
Ang katawan ng tao, bilang isang biological system, ay nakikipagpalitan din ng enerhiya sa labas ng mundo at binabago ito. Halimbawa, ang enerhiya ng mga bono ng kemikal ng mga molekula ng carbohydrate at taba ay epektibong ginagamit sa mga selula ng katawan para sa synthesis ng macroergs, kung saan mas madali para sa mga organel na kumuha ng enerhiya para sa kanilang aktibidad sa buhay. Sa demonstration na ito, ang pagbabago ng enerhiya at ang akumulasyon nito sa macroergs, pati na rin ang pagpapatupad sa pamamagitan ng hydrolysis ng mga phosphate chemical bond ng ATP.
Regulasyon sa sarili
Ang katangiang ito ng mga biological system ay nangangahulugan ng kakayahang taasan o bawasan ang functional na aktibidad nito depende sa tagumpay ng anumang estado. Halimbawa, kung ang isang bacterial cell ay nakakaranas ng gutom, kung gayon ito ay lumilipat patungo sa isang mapagkukunan ng pagkain, o bumubuo ng isang spore (isang anyo na magbibigay-daan dito upang mapanatili ang mahahalagang aktibidad hanggang sa mapabuti ang mga kondisyon ng pamumuhay). Sa madaling salita, ang katawan bilang isang biological system ay may isang kumplikadong multi-level na sistema ng regulasyon ng mga function nito. Siya aybinubuo ng:
- precellular (regulasyon ng mga function ng mga indibidwal na organelle ng cell, halimbawa, ribosome, nuclei, lysosomes, mitochondria);
- cellular (regulasyon ng mga function ng cell depende sa panlabas at panloob na mga kadahilanan);
- regulasyon ng tissue (kontrol sa rate ng paglaki at pagpaparami ng mga tissue cell sa ilalim ng impluwensya ng mga panlabas na salik);
- regulasyon ng organ (pagbuo ng mga mekanismo para sa pag-activate at pagsugpo sa mga pag-andar ng mga indibidwal na organo);
- systemic (nervous o humoral na regulasyon ng mga function ng mas matataas na organ).
Ang katawan ng tao bilang isang self-regulating biological system ay may dalawang pangunahing mekanismo ng regulasyon. Ito ay isang evolutionary na mas lumang humoral na mekanismo at isang mas modernong kinakabahan. Ito ay mga multi-level complex na may kakayahang i-regulate ang metabolic rate, temperatura, pH ng mga biological fluid at homeostasis, ang kakayahang ipagtanggol laban sa mga panganib o magbigay ng agresyon, mapagtanto ang mga emosyon at mas mataas na aktibidad ng nerbiyos.
Mga antas ng regulasyon sa pagpapatawa
Ang
Humoral regulation ay ang proseso ng pagpapabilis (o pagpapabagal) ng mga biological na proseso sa mga organelle, cell, tissue o organ sa ilalim ng impluwensya ng mga kemikal. At depende sa lokasyon ng kanilang "target", nakikilala nila ang cellular, lokal (tissue), organ at organismal na regulasyon. Ang isang halimbawa ng cellular regulation ay ang impluwensya ng nucleus sa rate ng biosynthesis ng protina.
Ang regulasyon ng tissue ay ang pagpapalabas ng mga kemikal (lokal na tagapamagitan) ng cell, na naglalayongpagsugpo o pagpapahusay ng mga function ng mga nakapaligid na selula. Halimbawa, ang populasyon ng cell na nakararanas ng gutom sa oxygen ay naglalabas ng mga salik ng angiogenesis na nagiging sanhi ng paglaki ng mga daluyan ng dugo patungo sa kanila (mga naubos na lugar). Ang isa pang halimbawa ng regulasyon ng tissue ay ang paglabas ng mga substance (keylons) na maaaring pigilan ang rate ng cell reproduction sa isang partikular na lugar.
Ang mekanismong ito, hindi tulad ng nauna, ay isang halimbawa ng negatibong feedback. Ito ay nailalarawan bilang isang aktibong pagkilos ng populasyon ng cell, na idinisenyo upang sugpuin ang anumang proseso sa biological tissue.
Higher humoral regulation
Ang katawan ng tao bilang isang solong nagpapaunlad sa sarili na biological system ay isang evolutionary crown na nakamit ang pinakamataas na regulasyon ng humoral. Naging posible ito dahil sa pag-unlad ng mga glandula ng endocrine na may kakayahang mag-secret ng mga hormonal substance. Ang mga hormone ay mga partikular na kemikal na direktang itinago ng mga glandula ng endocrine sa dugo at kumikilos sa mga target na organo na matatagpuan sa malayong lugar mula sa lugar ng synthesis.
Higher humoral regulation ay isa ring hierarchical system, ang pangunahing organ kung saan ay ang pituitary gland. Ang mga pag-andar nito ay kinokontrol ng isang neurological na istraktura (ang hypothalamus), na matatagpuan sa itaas ng iba sa hierarchy ng regulasyon ng katawan. Sa ilalim ng impluwensya ng mga nerve impulses ng hypothalamus, ang pituitary gland ay nagtatago ng tatlong grupo ng mga hormone. Pumapasok sila sa daluyan ng dugo at dinadala nito sa mga target na organo.
Sa mga tropikal na hormone ng pituitary gland, ang target ay ang lower hormonal gland, na, sa ilalim ng impluwensya ng mga sangkap na ito, ay naglalabas ng mga tagapamagitan nito na direktang nakakaapekto sa mga function ng mga organ at tissue.
Nervous regulation
Ang regulasyon ng mga function ng katawan ng tao ay pangunahing naisasakatuparan sa pamamagitan ng nervous system. Kinokontrol din nito ang sistema ng humoral, na ginagawa itong, kumbaga, sa sarili nitong bahagi ng istruktura, na may kakayahang mas madaling maimpluwensyahan ang mga function ng katawan. Kasabay nito, ang sistema ng nerbiyos ay multilevel din. Sa mga tao, mayroon itong pinakamasalimuot na pag-unlad, bagama't patuloy itong umuunlad at napakabagal na nagbabago.
Sa yugtong ito, ito ay nailalarawan sa pagkakaroon ng mga function na responsable para sa mas mataas na aktibidad ng nerbiyos: memorya, atensyon, emosyonalidad, katalinuhan. At, marahil, ang isa sa mga pangunahing katangian ng sistema ng nerbiyos ay ang kakayahang magtrabaho kasama ang mga analyzer: visual, auditory, olfactory, at iba pa. Binibigyang-daan ka nitong matandaan ang kanilang mga signal, i-reproduce ang mga ito sa memorya at mag-synthesize ng bagong impormasyon batay sa mga ito, na bumubuo rin ng sensory experience sa antas ng limbic system.
Nervous regulation level
Ang katawan ng tao bilang isang solong biological system ay may ilang antas ng nervous regulation. Ito ay mas maginhawa upang isaalang-alang ang mga ito ayon sa scheme ng gradasyon mula sa pinakamababang antas hanggang sa pinakamataas. Sa ibaba ng iba ay ang autonomic (sympathetic at parasympathetic) nervous system, na kumokontrol sa mga function nito nang hiwalay sa mas mataas na mga sentro ng aktibidad ng nerbiyos.
Ito ay gumagana dahil sa nucleus ng vagus nerve at adrenal medulla. Kapansin-pansin na ang pinakamababang antas ng regulasyon ng nerbiyos ay matatagpuan nang mas malapit hangga't maaari sa humoral system. Muli itong nagpapakita ng sabay-sabay na discreteness at integridad ng organismo bilang isang biological system. Sa mahigpit na pagsasalita, ang sistema ng nerbiyos ay nagpapadala ng mga signal nito sa ilalim ng impluwensya ng acetylcholine at electric current. Ibig sabihin, binubuo ito ng kalahati ng humoral information transmission system, na sinusunod sa mga synapses.
Mas mataas na aktibidad ng nerbiyos
Sa itaas ng autonomic nervous system ay ang somatic system, na binubuo ng spinal cord, nerves, brainstem, white and gray matter ng utak, basal ganglia nito, limbic system at iba pang mahahalagang istruktura. Siya ang may pananagutan para sa mas mataas na aktibidad ng nerbiyos, nakikipagtulungan sa mga analyzer ng mga organo ng pandama, systematization ng impormasyon sa cortex, ang synthesis nito at ang pagbuo ng komunikasyon sa pagsasalita. Sa huli, ang kumplikadong ito ng mga biological na istruktura ng katawan na responsable para sa posibleng pagsasapanlipunan ng isang tao at ang pagkamit ng kanyang kasalukuyang antas ng pag-unlad. Ngunit kung walang mga istrukturang mababa ang antas, imposible ang kanilang hitsura, gayundin ang pagkakaroon ng isang tao sa labas ng karaniwang tirahan.
