Biologisk system: hva det er, egenskaper og komponenter

Fra et biologisk synspunkt refererer livet til det som skiller dyr, planter, sopp, protister, arkea og bakterier fra resten av naturlige virkeligheter.

Livet innebærer kapasiteten til levende vesener til å organisere seg på vevsnivå, vokse, metabolisere stoffer, reagerer på ytre stimuli i større eller mindre grad, formerer seg (seksuelt eller aseksuelt) og dø.

Eksperimenter som Millers og hans ursuppe har brakt oss nærmere forestillingen om liv, siden de i den var i stand til å syntetisere forskjellige organiske molekyler fra uorganiske materialer, som tilsvarer basene til cellene som gir opphav til alle levende vesener i verden planet. Likevel fortsetter fremveksten av "vesen" fra "ikke-væren" å være ukjent, siden det å produsere levende vesener fra materiale som aldri har vært i live, fortsetter å være en biologisk umulighet.

Disse dataene setter i perspektiv den intrikate kompleksiteten til alle levende ting, fra bakterier mest grunnleggende encellet til mennesket og alle organene med spesialiserte celler som sminke.

For å forstå særegenhetene til hvert biologisk takson og dets funksjon, må vi gå til definisjonen av det biologiske systemet og samspillet mellom de som utgjør oss. I dag forteller vi deg alt om dette spennende og lite kjente begrepet.

• Relatert artikkel: "De 25 hovedorganene i menneskekroppen"

Hva er et biologisk system?

Selv om det høres overflødig ut, Den eneste mulige definisjonen som adekvat beskriver begrepet som angår oss i dag, er "et komplekst nettverk av biologisk relevante enheter".

På den annen side beskriver Royal Academy of Engineering et biologisk system som et sett med relevante organer og strukturer som fungerer i satt til å oppfylle noen fysiologiske funksjoner i et levende vesen, slik som kardiovaskulære, sirkulasjons-, arterielle, binyre- og andre systemer mange. Denne siste betydningen kan være gyldig, men flere svært interessante begreper er lagt igjen.

Et biologisk system, derimot, bør ikke forveksles på noen måte som et levende system/organisme i seg selv. Settet med systemer tillater liv, men et system i seg selv er ikke i live.

Det grunnleggende biologiske systemet: cellen

Når man tar opp dette begrepet, tyr mange informative kilder direkte til konseptene som passer best til et system: fordøyelsessystemet, for eksempel, som består av en rekke organer og kanaler som lar oss innta, metabolisere og skille ut restene mat. Likevel kan vi ikke glemme at absolutt alle levende vesener på denne planeten består av et biologisk system i mikroskopisk skala: cellen.

Dermed er en snever definisjon av cellen den morfologiske og funksjonelle enheten til alle levende vesener. Det er et komplekst termodynamisk biologisk system, siden det har alle egenskapene til å opprettholde seg selv over tid (hvis vi ikke snakker om spesialiseringer). For at en celle skal anses som sådan, må den oppfylle følgende krav:

• Individualitet: alle celler er omgitt av en eller flere membraner som skiller dem fra omgivelsene, men som har porer som tillater utveksling.
• Vandig medium: cytosolen, den intracellulære væsken der de essensielle organellene for cellemetabolismen flyter.
• DNA genetisk materiale: nøkkelen til arv og dannelse av proteiner, det vil si selve livet på et fysiologisk og strukturelt nivå.
• Proteiner, enzymer og andre biomolekyler som tillater en aktiv metabolisme.
• Kapasitet for ernæring, vekst, differensiering, signalering og evolusjon.

Som du kan se, en celle er et biologisk system hvis vi ser på den første definisjonen gitt: et komplekst nettverk av biologisk relevante enheter. I dette tilfellet oppfatter vi som en "enhet" hver av organellene, den genetiske informasjonen, cytosolen og membranene som avgrense deres rom, som er sammenkoblet for å gi opphav til en "større enhet", i dette tilfellet den grunnleggende strukturen for liv.

Flytte opp evolusjonsstigen: Andre biologiske systemer

Selv om cellen er det mest grunnleggende biologiske systemet vi kan beskrive, et av livets mirakler er assosiasjonen av en gruppe celler i henhold til spesialiserte funksjoner. Slik oppsto eukaryote levende vesener, de som har mer enn en enkelt celle i kroppen vår, i motsetning til for eksempel bakterier, archaea og protozoer.

På dette tidspunktet snakker vi om organ- og vevssystemer, og forstår "organ" som en assosiasjon av forskjellige opprinnelsesvev. celler som danner en strukturell enhet som har ansvaret for å oppfylle en viss funksjon i en organisme flercellet. Så disse strukturene er ett trinn over vev, men ett trinn under det typiske biologiske systemet.

Hva kan vi si her som hver enkelt av leserne ikke vet? Luftveiene, fordøyelsessystemet, det kardiovaskulære systemet, urinsystemet, det endokrine systemet, alle av dem utgjør et nettverk av kanaler og organer spesialisert på en rekke spesifikke funksjoner og er derfor tenkt som biologiske systemer å bruke.

• Du kan være interessert i: "De 8 forskjellene mellom vener, arterier og kapillærer"

Det siste trinnet: Det biologiske nettet på økosystemnivå

Som du kan forestille deg, et biologisk nettverk er et system basert på sammenkoblede underenheter i en helhetFor eksempel trofiske nett i et økosystem. Hvert av de levende vesenene (entitetene) som utgjør et trofisk vev består av flere biologiske systemer, men i sin tur er de bare ett lite punkt i det største biologiske systemet av alle: det som tillater strøm av energi og varigheten til økosystemene som utgjør vår planet.

Ikke alt handler om predasjoner, siden det også finnes biologiske nettverk basert på intra og interspesifikke uten behov for død av levende vesener, for eksempel den indirekte kampen for en ressurs eller for søke etter en partner Et økosystem er som et tårn laget av metall: Hvis en av grunnpilarene fjernes, kollapser alt som er på toppen.

Det er også nødvendig å merke seg at selv om vi har gitt deg det mest typiske eksemplet av alle, et biologisk nettverk gjelder ikke bare for økosystemer og interaksjoner mellom levende ting. For eksempel er det også et biologisk nettverk i henhold til definisjonen gitt et metabolsk nettverk, men i mye mindre skala enn det som er nevnt tidligere.I dette tilfellet er hver av De sammenkoblede "prikkene" er de kjemiske forbindelsene, som "forenes" av kjemiske reaksjoner som gir opphav til et eller annet stoff ved bruk av enzymer.

De er også biologiske nettverk, for eksempel nevrale nettverk, genregulerende nettverk og nettverk dannet av interaksjonen mellom proteiner. Tross alt snakker vi om biologisk sammenkoblede enheter til enhver tid i større eller mindre skala, ikke sant?

Bruk av biologiske systemer

Ikke alt forblir på papiret, siden beskrivelsen av et biologisk system eller et nettverk gir oss en mengde viktig informasjon for å løse tvil, klimatiske problemer og til og med patologier. Vi står overfor et spennende felt på tverrfaglig nivå, pga cellemetabolismen til et levende vesen (cellesystemet) og dets evne til vekst og utvikling (organsystem) vil i stor grad betinge mengden biomasse at det bidrar til et økosystem (biologisk vev/trofisk vev), for eksempel. Det vil si: alt henger sammen.

Dermed er visse eksperimenter basert på dataprogrammer, matematisk modellering og simulering, som fra databaser generert av visse teknologier kan etablere prediktive beregningsmodeller av systemer biologiske. Å beskrive et nettverk av sammenkoblede enheter lar oss forutsi hvordan de vil oppføre seg i et gitt scenario. Og det er uten tvil viktig for å forstå fortiden, nåtiden og fremtiden til det menneskelige samfunn på det klimatiske og patologiske nivået, blant mange andre ting.

Integrasjonen og korrelasjonen av dataene levert av hvert av systemene er ikke lenger kun begrenset til subjektivitet og menneskelig forståelse, fordi denne datamodelleringen er nøkkelen til mange flere prosesser enn vi kunne i begynnelsen Forestill deg.

Sammendrag

Uten å ville det har vi reist gjennom selve livet, fra den første gnisten av væren, cellen, til nettverket av biologiske systemer. sammenkoblet som lar oss være i tredimensjonalt rom omgitt av liv, det vil si økosystemene som utgjør våre egne planet.

Biologiske systemer er energi, kompleksitet, interaksjon, men fremfor alt adjektiver er de en unik ting: forklaringen på selve livet. Fra den minste cellen til størrelsen på en planet selv, er alt sammenkoblet.

Bibliografiske referanser:

• Biologisk system, biologyonline.com. Samlet 20. desember i https://www.biologyonline.com/dictionary/biological-system
• Biologisk system, longdom.org. Samlet 20. desember i 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). Selvorganisering i biologiske systemer. Princeton University Press.
• Edelman, G. M., & Gally, J. TIL. (2001). Degenerasjon og kompleksitet i biologiske systemer. Proceedings of the National Academy of Sciences, 98(24), 13763-13768.
• Haefner, J. W. (2005). Modellering av biologiske systemer: Prinsipper og anvendelser. Springer Science & Business Media.
• Systembiologi av prof. Dr.D. José Luis Iborra pastor, æresakademiker, vitenskapsakademiet i Murcia-regionen. Samlet 20. desember i https://www.um.es/acc/la-biologia-de-sistemas/