Système biologique: qu'est-ce que c'est, caractéristiques et composants

D'un point de vue biologique, la vie fait référence à ce qui distingue les animaux, les plantes, les champignons, les protistes, les archées et les bactéries du reste des réalités naturelles.

La vie implique les capacités des êtres vivants à s'organiser au niveau tissulaire, grandir, métaboliser substances, répondent plus ou moins à des stimuli externes, se reproduisent (sexuellement ou asexuellement) et mourir.

Des expériences comme celle de Miller et sa soupe primordiale nous ont rapprochés de la conception de la vie, puisqu'ils ont pu y synthétiser divers molécules organiques issues de matériaux inorganiques, qui correspondent aux bases des cellules qui donnent naissance à tous les êtres vivants dans le monde planète. Pour autant, l'émergence de « l'être » à partir du « non-être » reste méconnue, puisque produire des êtres vivants à partir d'un matériau qui n'a jamais existé demeure une impossibilité biologique.

Ces données mettent en perspective la complexité complexe de tous les êtres vivants, des bactéries unicellulaire le plus fondamental à l'être humain et tous les organes avec des cellules spécialisées qui se maquiller.

Pour comprendre les particularités de chaque taxon biologique et son fonctionnement, il faut passer à la définition du système biologique et les interactions entre ceux qui nous composent. Aujourd'hui on vous dit tout sur ce terme passionnant et méconnu.

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Qu'est-ce qu'un système biologique ?

Bien que cela semble redondant, La seule définition possible qui décrit adéquatement le terme qui nous concerne aujourd'hui est "un réseau complexe d'entités biologiquement pertinentes".

D'autre part, la Royal Academy of Engineering décrit un système biologique comme un ensemble d'organes et de structures pertinents qui fonctionnent dans configuré pour remplir certaines fonctions physiologiques chez un être vivant, telles que les systèmes cardiovasculaire, circulatoire, artériel, surrénalien et autres beaucoup. Ce dernier sens est peut-être valable, mais plusieurs notions très intéressantes sont laissées de côté.

Un système biologique, par contre, ne doit en aucun cas être confondu avec un système/organisme vivant en soi. L'ensemble des systèmes permet la vie, mais un système en soi n'est pas vivant.

Le système biologique de base: la cellule

En abordant ce terme, de nombreuses sources d'information recourent directement aux concepts qui correspondent le mieux à un système: le digestif, par exemple, qui est constitué d'une série d'organes et de conduits qui nous permettent d'ingérer, de métaboliser et d'excréter les restes nourriture. Pour autant, nous ne pouvons pas oublier qu'absolument tous les êtres vivants de cette planète sont constitués d'un système biologique à l'échelle microscopique: la cellule.

Ainsi, une définition étroite de la cellule est l'unité morphologique et fonctionnelle de tous les êtres vivants. C'est un système biologique thermodynamique complexe, puisqu'il a toutes les caractéristiques pour se maintenir dans le temps (si on ne parle pas de spécialisations). Pour qu'une cellule soit considérée comme telle, elle doit répondre aux exigences suivantes:

• Individualité: toutes les cellules sont entourées d'une ou plusieurs membranes qui les distinguent de l'environnement, mais qui ont des pores qui permettent les échanges.
• Milieu aqueux: le cytosol, liquide intracellulaire dans lequel flottent les organites essentiels au métabolisme cellulaire.
• Matériel génétique ADN: la clé de l'hérédité et de la formation des protéines, c'est-à-dire de la vie elle-même au niveau physiologique et structurel.
• Protéines, enzymes et autres biomolécules qui permettent un métabolisme actif.
• Capacité de nutrition, de croissance, de différenciation, de signalisation et d'évolution.

Comme vous pouvez le constater, une cellule est un système biologique si l'on regarde la première définition donnée: un réseau complexe d'entités biologiquement pertinentes. Dans ce cas, on conçoit comme une « entité » chacun des organites, l'information génétique, le cytosol et les membranes qui délimitent leurs espaces, qui s'interconnectent pour donner naissance à une "grande entité", en l'occurrence la structure de base pour la vie.

Gravir l'échelle évolutive: autres systèmes biologiques

Bien que la cellule soit le système biologique le plus fondamental que nous puissions décrire, un des miracles de la vie est l'association d'un groupe de cellules selon des fonctions spécialisées. C'est ainsi que sont nés les êtres vivants eucaryotes, ceux qui ont plus d'une cellule dans notre corps, contrairement aux bactéries, aux archées et aux protozoaires, par exemple.

À ce stade, nous parlons de systèmes d'organes et de tissus, en comprenant "organe" comme une association de divers tissus d'origine. cellules qui forment une unité structurelle chargée de remplir une certaine fonction au sein d'un organisme pluricellulaire. Ces structures sont donc un cran au-dessus des tissus, mais un cran en dessous du système biologique typique.

Que dire ici que chacun des lecteurs ne sache pas? Le système respiratoire, le système digestif, le système cardiovasculaire, le système urinaire, le système endocrinien, tous comprennent un réseau de conduits et d'organes spécialisés dans une série de fonctions spécifiques et, par conséquent, sont conçus comme des systèmes biologiques à utiliser.

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La dernière étape: le Web biologique au niveau de l'écosystème

Comme vous pouvez l'imaginer, un réseau biologique est un système basé sur des sous-unités interconnectées au sein d'un ensemblePar exemple, les réseaux trophiques dans un écosystème. Chacun des êtres vivants (entités) qui composent un réseau trophique est constitué de multiples systèmes biologiques mais, à leur tour, ils ne sont qu'un seul petit point dans le plus grand système biologique de tous: celui qui permet la circulation de l'énergie et la permanence des écosystèmes qui composent notre planète.

Tout n'est pas affaire de prédations, puisqu'il existe aussi des réseaux biologiques basés sur des relations intra et interspécifique sans nécessité de la mort des êtres vivants, par exemple, la lutte indirecte pour une ressource ou pour la chercher un partenaire Un écosystème est comme une tour en métal: si l'un des piliers fondamentaux est supprimé, tout ce qui est au-dessus s'effondre.

Il faut aussi noter que, bien que nous vous ayons donné l'exemple le plus typique de tous, un réseau biologique ne s'applique pas seulement aux écosystèmes et aux interactions entre les êtres vivants. Par exemple, c'est aussi un réseau biologique selon la définition donnée d'un réseau métabolique, bien qu'à une échelle beaucoup plus petite que celle nommée précédemment. Les « points » interconnectés sont les composés chimiques, qui sont « unis » par des réactions chimiques qui donnent naissance à une substance ou à une autre grâce à l'utilisation de enzymes.

Ce sont aussi des réseaux biologiques, par exemple des réseaux de neurones, des réseaux de régulation génique et des réseaux formés par l'interaction entre protéines. Après tout, nous parlons d'entités biologiquement interconnectées à tout moment à plus ou moins grande échelle, n'est-ce pas ?

L'utilisation de systèmes biologiques

Tout ne reste pas sur le papier, car la description d'un système biologique ou d'un réseau nous fournit une quantité d'informations essentielles pour résoudre les doutes, les problèmes climatiques et même les pathologies. Nous sommes confrontés à un domaine passionnant au niveau interdisciplinaire, car le métabolisme cellulaire d'un être vivant (système cellulaire) et sa capacité de croissance et de développement (système d'organes) vont conditionner en grande partie la quantité de biomasse qu'il contribue à un écosystème (web biologique/web trophique), par exemple. C'est-à-dire que tout est interconnecté.

Ainsi, certaines expérimentations s'appuient sur des programmes informatiques, la modélisation mathématique et la simulation, qui dès le les bases de données générées par certaines technologies peuvent établir des modèles informatiques prédictifs de systèmes biologique. Décrire un réseau d'entités interconnectées nous permet de prédire comment elles se comporteront dans un scénario donné. Et, sans aucun doute, cela est vital pour comprendre le passé, le présent et l'avenir de la société humaine au niveau climatique et pathologique, entre autres choses.

L'intégration et la corrélation des données fournies par chacun des systèmes ne se limitent plus à la seule subjectivité et la compréhension humaine, car cette modélisation informatique est la clé de bien plus de processus que nous ne pourrions le faire au début imaginer.

résumé

Sans le vouloir, nous avons parcouru la vie elle-même, depuis la première étincelle de l'être, la cellule, jusqu'au réseau des systèmes biologiques. interconnectés qui nous permettent d'être dans un espace tridimensionnel entouré de vie, c'est-à-dire les écosystèmes qui composent notre propre planète.

Les systèmes biologiques sont de l'énergie, de la complexité, de l'interaction, mais avant tout des adjectifs, ils sont une chose unique: l'explication de la vie elle-même. De la plus petite cellule à la magnitude d'une planète elle-même, tout est interconnecté.

Références bibliographiques:

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• Biologie des systèmes par le Pr. Dr D. José Luis Iborra Pasteur, universitaire honoraire, Académie des Sciences de la Région de Murcie. Récolté le 20 décembre à https://www.um.es/acc/la-biologia-de-sistemas/