Sistem biologi: apa itu, karakteristik dan komponennya

Dari sudut pandang biologis, kehidupan mengacu pada apa yang membedakan hewan, tumbuhan, jamur, protista, archaea, dan bakteri dari realitas alam lainnya.

Hidup menyiratkan kapasitas makhluk hidup untuk mengatur diri mereka sendiri di tingkat jaringan, tumbuh, bermetabolisme zat, menanggapi rangsangan eksternal pada tingkat yang lebih besar atau lebih kecil, bereproduksi (secara seksual atau aseksual) dan mati.

Eksperimen seperti Miller dan sup primordialnya telah membawa kita lebih dekat ke konsepsi kehidupan, karena di dalamnya mereka mampu mensintesis berbagai molekul organik dari bahan anorganik, yang sesuai dengan dasar sel yang memunculkan semua makhluk hidup di dunia planet. Meski begitu, munculnya "makhluk" dari "non-makhluk" tetap tidak diketahui, karena menghasilkan makhluk hidup dari materi yang tidak pernah hidup tetap merupakan kemustahilan biologis.

Data-data ini menggambarkan kompleksitas yang rumit dari semua makhluk hidup, mulai dari bakteri uniseluler paling dasar untuk manusia dan semua organ dengan sel khusus itu dandan.

Untuk memahami kekhasan setiap takson biologis dan fungsinya, kita harus pergi ke definisi sistem biologis dan interaksi antara mereka yang membentuk kita. Hari ini kami memberi tahu Anda segalanya tentang istilah yang menarik dan kurang dikenal ini.

• Artikel terkait: "25 organ utama tubuh manusia"

Apa itu sistem biologis?

Meski terdengar berlebihan, Satu-satunya definisi yang mungkin yang cukup menggambarkan istilah yang menjadi perhatian kita saat ini adalah "jaringan kompleks entitas yang relevan secara biologis".

Di sisi lain, Royal Academy of Engineering menggambarkan sistem biologis sebagai seperangkat organ dan struktur yang relevan yang bekerja di dalamnya diatur untuk memenuhi beberapa fungsi fisiologis dalam makhluk hidup, seperti kardiovaskular, peredaran darah, arteri, adrenal, dan sistem lainnya banyak. Arti terakhir ini mungkin valid, tetapi beberapa konsep yang sangat menarik ditinggalkan.

Sistem biologis, di sisi lain, tidak boleh dikacaukan dengan cara apa pun sebagai sistem / organisme hidup itu sendiri. Himpunan sistem memungkinkan kehidupan, tetapi sistem dengan sendirinya tidak hidup.

Sistem biologis dasar: sel

Saat membahas istilah ini, banyak sumber informasi menggunakan langsung konsep yang paling sesuai dengan suatu sistem: the pencernaan, misalnya, yang terdiri dari serangkaian organ dan saluran yang memungkinkan kita menelan, memetabolisme, dan mengeluarkan sisa-sisa makanan. Meski begitu, kita tidak dapat melupakan bahwa mutlak semua makhluk hidup di planet ini tersusun dari sistem biologis dalam skala mikroskopis: sel.

Dengan demikian, definisi sempit sel adalah unit morfologis dan fungsional dari semua makhluk hidup. Ini adalah sistem biologis termodinamika yang kompleks, karena memiliki semua karakteristik untuk mempertahankan dirinya sendiri dari waktu ke waktu (jika kita tidak berbicara tentang spesialisasi). Agar sel dianggap seperti itu, ia harus memenuhi persyaratan berikut:

• Individualitas: semua sel dikelilingi oleh membran atau membran yang membedakannya dari lingkungan, tetapi memiliki pori-pori yang memungkinkan pertukaran.
• Media berair: sitosol, cairan intraseluler tempat organel penting untuk metabolisme sel mengapung.
• Materi genetik DNA: kunci hereditas dan pembentukan protein, yaitu kehidupan itu sendiri pada tingkat fisiologis dan struktural.
• Protein, enzim, dan biomolekul lain yang memungkinkan metabolisme aktif.
• Kapasitas nutrisi, pertumbuhan, diferensiasi, pensinyalan dan evolusi.

Seperti yang bisa Anda amati, sel adalah sistem biologis jika kita melihat definisi pertama yang diberikan: jaringan kompleks entitas yang relevan secara biologis. Dalam hal ini, kami memahami sebagai "entitas" masing-masing organel, informasi genetik, sitosol, dan membran yang membatasi ruang-ruangnya, yang saling berhubungan untuk melahirkan “entitas yang lebih besar”, dalam hal ini, struktur dasar untuk kehidupan.

Menaiki Tangga Evolusi: Sistem Biologis Lainnya

Meskipun sel adalah sistem biologis paling dasar yang dapat kita gambarkan, salah satu keajaiban hidup adalah penyatuan sekelompok sel menurut fungsi khusus. Beginilah cara makhluk hidup eukariotik muncul, yang memiliki lebih dari satu sel di tubuh kita, tidak seperti bakteri, archaea, dan protozoa, misalnya.

Pada titik ini kita berbicara tentang sistem organ dan jaringan, memahami "organ" sebagai asosiasi dari berbagai jaringan asal. sel yang membentuk unit struktural yang bertugas memenuhi fungsi tertentu dalam suatu organisme pluriseluler. Jadi struktur ini satu langkah di atas jaringan, tapi satu langkah di bawah sistem biologis yang khas.

Apa yang bisa kami katakan di sini yang tidak diketahui oleh masing-masing pembaca? Sistem pernapasan, sistem pencernaan, sistem kardiovaskular, sistem kemih, sistem endokrin, semuanya terdiri dari jaringan saluran dan organ yang berspesialisasi dalam serangkaian fungsi tertentu dan, oleh karena itu, dipahami sebagai sistem biologis untuk digunakan.

• Anda mungkin tertarik pada: "8 perbedaan antara vena, arteri, dan kapiler"

Langkah Terakhir: Web Biologis di Tingkat Ekosistem

Seperti yang bisa Anda bayangkan, jaringan biologis adalah sistem yang didasarkan pada subunit yang saling berhubungan dalam keseluruhanMisalnya, jaring trofik dalam suatu ekosistem. Setiap makhluk hidup (entitas) yang membentuk jaring trofik terdiri dari banyak sistem biologis, tetapi pada gilirannya, mereka hanya satu. titik kecil dalam sistem biologis terbesar: yang memungkinkan aliran energi dan keabadian ekosistem yang membentuk kita planet.

Tidak semuanya tentang predasi, karena ada juga jaringan biologis yang berbasis intra dan interspesifik tanpa perlu kematian makhluk hidup, misalnya, pertarungan tidak langsung untuk sumber daya atau untuk mencari pasangan Ekosistem itu seperti menara yang terbuat dari logam: jika salah satu pilar dasarnya dihilangkan, semua yang ada di atasnya akan runtuh.

Perlu juga dicatat bahwa, meskipun kami telah memberi Anda contoh paling umum dari semuanya, jaringan biologis tidak hanya berlaku untuk ekosistem dan interaksi antara makhluk hidup. Misalnya, itu juga merupakan jaringan biologis menurut definisi yang diberikan jaringan metabolisme, meskipun dalam skala yang jauh lebih kecil dari yang disebutkan sebelumnya. "Titik" yang saling berhubungan adalah senyawa kimia, yang "disatukan" oleh reaksi kimia yang menimbulkan satu zat atau lainnya melalui penggunaan enzim.

Mereka juga merupakan jaringan biologis, misalnya jaringan saraf, jaringan pengatur gen, dan jaringan yang dibentuk oleh interaksi antar protein. Lagi pula, kita berbicara tentang entitas yang saling berhubungan secara biologis setiap saat dalam skala yang lebih besar atau lebih kecil, bukan?

Penggunaan sistem biologis

Tidak semuanya tetap di atas kertas, karena deskripsi sistem biologis atau jaringan memberi kita sejumlah informasi penting untuk menyelesaikan keraguan, masalah iklim, dan bahkan patologi. Kami menghadapi bidang yang menarik di tingkat interdisipliner, karena metabolisme seluler makhluk hidup (sistem seluler) dan kapasitasnya untuk tumbuh dan berkembang (sistem organ) sebagian besar akan menentukan jumlah biomassa bahwa itu berkontribusi pada ekosistem (jaring biologis / jaring trofik), misalnya. Yaitu: semuanya saling berhubungan.

Jadi, eksperimen tertentu didasarkan pada program komputer, pemodelan dan simulasi matematika, yang dari database yang dihasilkan oleh teknologi tertentu dapat membuat model sistem komputasi prediktif biologis. Menggambarkan jaringan entitas yang saling berhubungan memungkinkan kita memprediksi bagaimana mereka akan berperilaku dalam skenario tertentu. Dan, tidak diragukan lagi, sangat penting untuk memahami masa lalu, sekarang, dan masa depan masyarakat manusia pada tingkat iklim dan patologis, di antara banyak hal lainnya.

Integrasi dan korelasi data yang disediakan oleh masing-masing sistem tidak lagi terbatas pada subjektivitas dan pemahaman manusia, karena pemodelan komputer ini adalah kunci untuk lebih banyak proses daripada yang bisa kita lakukan pada awalnya membayangkan.

Ringkasan

Tanpa mau, kita telah melakukan perjalanan melalui kehidupan itu sendiri, dari percikan pertama keberadaan, sel, hingga jaringan sistem biologis. saling berhubungan yang memungkinkan kita berada dalam ruang tiga dimensi yang dikelilingi oleh kehidupan, yaitu ekosistem yang membentuk kita sendiri planet.

Sistem biologis adalah energi, kompleksitas, interaksi, tetapi di atas semua kata sifat, mereka adalah hal yang unik: penjelasan tentang kehidupan itu sendiri. Dari sel terkecil hingga sebesar planet itu sendiri, semuanya saling berhubungan.

Referensi bibliografi:

• Sistem biologi, biologionline.com. Dikumpulkan pada 20 Desember di https://www.biologyonline.com/dictionary/biological-system
• Sistem biologis, longdom.org. Dikumpulkan pada 20 Desember di https://www.longdom.org/scholarly/biological-systems-journals-articles-ppts-list-587.html
• Camazine, S., Deneubourg, J. L., Franks, N. R., Sneyd, J., Bonabeau, E., & Theraula, G. (2003). Organisasi mandiri dalam sistem biologis. Pers universitas Princeton.
• Edelman, G. M., & Gally, J. KE. (2001). Degenerasi dan kompleksitas dalam sistem biologis. Prosiding National Academy of Sciences, 98(24), 13763-13768.
• Haefner, J. W. (2005). Pemodelan Sistem Biologi:: Prinsip dan Aplikasi. Sains Springer & Media Bisnis.
• Sistem Biologi oleh Prof. Dr.D. José Luis Iborra Pastor, akademisi kehormatan, Academy of Sciences of the Region of Murcia. Dikumpulkan pada 20 Desember di https://www.um.es/acc/la-biologia-de-sistemas/