生物学的システム：それは何か、特徴と成分

生物学的な観点からは、生命とは、動物、植物、菌類、原生生物、古細菌、バクテリアをその他の自然界から区別するものを指します。

生命とは、生物が組織レベルで組織化し、成長し、代謝する能力を意味します。多かれ少なかれ外部刺激に反応し、（有性または無性的に）繁殖し、死ぬ。

ミラーと彼の原初のスープのような実験は、私たちを生命の概念に近づけました。世界中のすべての生物を生み出す細胞の基盤に対応する、無機材料からの有機分子星。とはいえ、「無」から「有」が出現することは未知のままであり、生きたことのない物質から生物を生み出すことは生物学的に不可能であり続けている。

これらのデータは、バクテリアから、すべての生物の複雑な複雑さを概観しています。人間にとって最も基本的な単細胞であり、特殊化された細胞を持つすべての器官化粧。 各生物学的分類群の特殊性とその機能を理解するには、生物学的システムの定義に進む必要があります そして私たちを構成する人々の間の相互作用。今日は、この刺激的であまり知られていない用語についてすべてお話しします。

関連記事: 「人体の25の主要器官」

生物学的システムとは何ですか？

冗長に聞こえますが、 今日の私たちに関係する用語を適切に説明する唯一の可能な定義は、「生物学的に関連する実体の複雑なネットワーク」です。.

一方、英国王立工学アカデミーは、生物学的システムを、体内で機能する一連の関連する器官と構造として説明しています。心血管系、循環器系、動脈系、副腎系、その他の系など、生物の生理機能を満たすように設定されている多くの。この最後の意味は有効かもしれませんが、非常に興味深い概念がいくつか残されています。

一方、生物系は、 生きているシステム/生物自体と混同してはいけません. システムのセットは生命を可能にしますが、システム自体は生きていません。

基本的な生物学的システム: 細胞

この用語に対処するとき、多くの有益な情報源は、システムに最適な概念に直接頼っています。たとえば、消化器は、一連の臓器と管で構成されており、残りを摂取、代謝、排泄することができます食べ物。とはいえ、この地球上に存在するすべての生物は、微視的スケールの生体システムである細胞で構成されていることを忘れてはなりません。

したがって、細胞の狭い定義は、すべての生物の形態学的および機能的単位です。それは複雑な熱力学的生物学的システムです。なぜなら、それは時間の経過とともにそれ自体を維持するためのすべての特性を持っているからです（専門化について話していない場合）.

instagram story viewer

セルがそのように見なされるためには、次の要件を満たす必要があります。:

個性：すべての細胞は、細胞を環境から区別する1つまたは複数の膜に囲まれていますが、交換を可能にする細孔があります.
水性培地：サイトゾル、細胞代謝に不可欠なオルガネラが浮遊する細胞内液。
DNA遺伝物質：遺伝とタンパク質の形成、つまり生理学的および構造的レベルでの生命そのものの鍵。
活発な代謝を可能にするタンパク質、酵素、その他の生体分子。
栄養、成長、分化、シグナル伝達、進化の能力。

ご覧のとおり、 与えられた最初の定義を見ると、細胞は生物学的システムです：生物学的に関連するエンティティの複雑なネットワーク. この場合、オルガネラ、遺伝情報、サイトゾル、細胞膜のそれぞれを「実体」として考えます。それらのスペースを区切って、相互接続されて「より大きなエンティティ」を生み出します。この場合、基本構造人生。

進化のはしごを上る：その他の生物学的システム

細胞は私たちが説明できる最も基本的な生物学的システムですが、 生命の奇跡の 1 つは、特殊な機能に応じた細胞グループの結合です。. これが真核生物、例えばバクテリア、古細菌、原生動物とは異なり、私たちの体に複数の細胞を持つ生物が誕生した方法です。

この時点で、臓器と組織のシステムについて話し、「臓器」をさまざまな起源の組織の関連として理解しています。生物の中で特定の機能を果たす構造単位を形成する細胞多細胞。したがって、これらの構造は組織の 1 段階上にありますが、典型的な生物学的システムの 1 段階下にあります。

ここで、各読者が知らないと言えることは何ですか？ 呼吸器系、消化器系、心血管系、泌尿器系、内分泌系、それらのすべては、一連の特定の機能に特化したダクトと臓器のネットワークを構成するため、使用する生物学的システムとして考えられています。

あなたは興味があるかもしれません: 「静脈、動脈、毛細血管の8つの違い」

最後のステップ: 生態系レベルでの生物学的ウェブ

あなたが想像できるように、 生物学的ネットワークは、全体の中で相互接続されたサブユニットに基づくシステムですたとえば、生態系における栄養ウェブ。栄養網を構成する生物 (エンティティ) のそれぞれは、複数の生物学的システムで構成されていますが、それらは 1 つにすぎません。すべての最大の生物学的システムの小さなポイント: エネルギーの流れと私たちを構成する生態系の永続性を可能にするもの星。

イントラおよびイントラに基づく生物学的ネットワークもあるため、すべてが捕食に関するものではありません。生物の死を必要とせずに種間で、例えば、資源や資源のための間接的な戦いパートナーを探す生態系は金属製の塔のようなものです。基本的な柱の 1 つが取り除かれると、その上にあるものはすべて崩壊します。

また、最も典型的な例を示しましたが、生物学的ネットワーク 生態系や生物間の相互作用だけに適用されるわけではありません. たとえば、これは、与えられた代謝ネットワークの定義によると、以前に名前が付けられたものよりもはるかに小さいスケールではあるが、生物学的ネットワークでもあります.この場合、それぞれの相互接続された「ドット」は化学化合物であり、化学反応によって「結合」され、酵素。

また、ニューラルネットワーク、遺伝子調節ネットワーク、タンパク質間の相互作用によって形成されるネットワークなどの生物学的ネットワークでもあります。結局のところ、私たちは生物学的に相互接続された実体について常に大小のスケールで話しているのですよね?

生物系の利用

生物学的システムやネットワークの説明は、疑い、気候問題、さらには病状を解決するための重要な情報を大量に提供してくれるため、すべてが紙に残るわけではありません。私たちは学際的なレベルでエキサイティングな分野に直面しています。 生物の細胞代謝（細胞系）とその成長と発達の能力（臓器系）がバイオマスの量を大きく左右します。 たとえば、生態系（生物学的ウェブ/栄養ウェブ）に貢献すること。つまり、すべてが相互接続されています。

したがって、特定の実験は、コンピュータプログラム、数学的モデリング、およびシミュレーションに基づいています。特定のテクノロジーによって生成されたデータベースは、システムの予測計算モデルを確立できます生物学的。 相互接続されたエンティティのネットワークを記述することで、特定のシナリオでエンティティがどのように動作するかを予測できます。 そして、間違いなく、それは人間社会の過去、現在、未来を気候や病理学のレベルで理解するために不可欠です。

各システムによって提供されるデータの統合と相関関係は、もはや主観や主観に限定されません。人間の理解。このコンピュータモデリングは、最初よりも多くのプロセスの鍵となるためです。想像。

まとめ

望まずとも、私たちは生命そのものを旅してきました。存在の最初の火花である細胞から、生物学的システムのネットワークに至るまでです。生命に囲まれた三次元空間、つまり私たち自身を構成する生態系にいることを可能にする相互接続星。

生物学的システムはエネルギー、複雑さ、相互作用ですが、形容詞の中でも特にユニークなものであり、生命そのものの説明です。最小の細胞から惑星自体の大きさまで、すべてが相互に関連しています。

参考文献:

生物学的システム、biologyonline.com。 12月20日収集 https://www.biologyonline.com/dictionary/biological-system
生物学的システム、longdom.org。 12月20日収集 https://www.longdom.org/scholarly/biological-systems-journals-articles-ppts-list-587.html
Camazine、S.、Deneubourg、J. L.、フランクス、N. R.、Sneyd、J.、Bonabeau、E.、およびTheraula、G. (2003). 生物系における自己組織化。プリンストン大学出版.
エデルマン、G. M.、& ギャリー、J. に。 (2001). 生物系の縮退と複雑性。米国科学アカデミー紀要、98(24)、13763-13768。
ヘフナー、J. W. (2005). 生物学的システムのモデリング:: 原理と応用。スプリンガーサイエンス & ビジネスメディア。
教授によるシステム生物学 Dr.D. ホセ・ルイス・イボラ牧師、名誉学者、ムルシア地方科学アカデミー。 12月20日収集 https://www.um.es/acc/la-biologia-de-sistemas/