Sistema biológico: o que é, características e componentes

Do ponto de vista biológico, a vida refere-se ao que distingue animais, plantas, fungos, protistas, archaea e bactérias do resto das realidades naturais.

A vida implica as capacidades dos seres vivos de se organizarem no nível dos tecidos, crescerem, metabolizarem substâncias, respondem a estímulos externos em maior ou menor grau, reproduzem-se (sexuadamente ou assexuadamente) e morrer.

Experimentos como o de Miller e sua sopa primordial nos aproximaram da concepção de vida, pois nela foram capazes de sintetizar diversos moléculas orgânicas de materiais inorgânicos, que correspondem às bases das células que dão origem a todos os seres vivos do mundo planeta. Mesmo assim, a emergência do "ser" do "não-ser" continua desconhecida, pois produzir seres vivos a partir de materiais que nunca foram vivos continua sendo uma impossibilidade biológica.

Esses dados colocam em perspectiva a intrincada complexidade de todos os seres vivos, desde bactérias unicelulares mais básicos ao ser humano e todos os órgãos com células especializadas que inventar.

Para entender as particularidades de cada táxon biológico e seu funcionamento, temos que partir para a definição do sistema biológico e as interações entre aqueles que nos compõem. Hoje contamos tudo sobre esse termo empolgante e pouco conhecido.

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O que é um sistema biológico?

Embora pareça redundante, A única definição possível que descreve adequadamente o termo que nos interessa hoje é "uma rede complexa de entidades biologicamente relevantes".

Por outro lado, a Royal Academy of Engineering descreve um sistema biológico como um conjunto de órgãos e estruturas relevantes que funcionam em definido para cumprir alguma função fisiológica em um ser vivo, como os sistemas cardiovascular, circulatório, arterial, adrenal e outros muitos. Este último significado pode ser válido, mas vários conceitos muito interessantes são deixados de lado.

Um sistema biológico, por outro lado, não deve ser confundido de forma alguma como um sistema/organismo vivo per se. O conjunto de sistemas permite a vida, mas um sistema por si só não é vivo.

O sistema biológico básico: a célula

Ao abordar este termo, muitas fontes informativas recorrem diretamente aos conceitos que melhor se adequam a um sistema: o digestivo, por exemplo, que é formado por uma série de órgãos e dutos que nos permitem ingerir, metabolizar e excretar os restos comida. Mesmo assim, não podemos esquecer que absolutamente todos os seres vivos deste planeta são constituídos por um sistema biológico em escala microscópica: a célula.

Assim, uma definição restrita da célula é a unidade morfológica e funcional de todos os seres vivos. É um sistema biológico termodinâmico complexo, pois possui todas as características para se manter ao longo do tempo (se não estivermos falando de especializações). Para que uma célula seja considerada como tal, ela deve atender aos seguintes requisitos:

• Individualidade: todas as células são cercadas por uma membrana ou membranas que as distinguem do meio ambiente, mas que possuem poros que permitem a troca.
• Meio aquoso: o citosol, o fluido intracelular no qual flutuam as organelas essenciais para o metabolismo celular.
• Material genético de ADN: a chave da hereditariedade e da formação das proteínas, ou seja, da própria vida a nível fisiológico e estrutural.
• Proteínas, enzimas e outras biomoléculas que permitem um metabolismo ativo.
• Capacidade de nutrição, crescimento, diferenciação, sinalização e evolução.

Como você pode observar, uma célula é um sistema biológico se olharmos para a primeira definição dada: uma rede complexa de entidades biologicamente relevantes. Neste caso, concebemos como "entidade" cada uma das organelas, a informação genética, o citosol e as membranas que delimitam seus espaços, que se interligam para dar origem a uma "entidade maior", no caso, a estrutura básica para a vida.

Subindo a Escada Evolutiva: Outros Sistemas Biológicos

Embora a célula seja o sistema biológico mais básico que podemos descrever, um dos milagres da vida é a associação de um grupo de células de acordo com funções especializadas. Foi assim que surgiram os seres vivos eucarióticos, aqueles que possuem mais de uma célula em nosso corpo, ao contrário das bactérias, archaea e protozoários, por exemplo.

Neste ponto estamos falando de sistemas de órgãos e tecidos, entendendo "órgão" como uma associação de vários tecidos de origem. células que formam uma unidade estrutural encarregada de cumprir uma determinada função dentro de um organismo pluricelular. Portanto, essas estruturas estão um passo acima do tecido, mas um passo abaixo do sistema biológico típico.

O que podemos dizer aqui que cada um dos leitores não saiba? O sistema respiratório, o sistema digestivo, o sistema cardiovascular, o sistema urinário, o sistema endócrino, todos eles compreendem uma rede de ductos e órgãos especializados em uma série de funções específicas e, portanto, são concebidos como sistemas biológicos a serem utilizados.

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A última etapa: a teia biológica no nível do ecossistema

Como você pode imaginar, uma rede biológica é um sistema baseado em subunidades interconectadas dentro de um todoPor exemplo, teias tróficas em um ecossistema. Cada um dos seres vivos (entidades) que compõem uma teia trófica é constituído por múltiplos sistemas biológicos mas, por sua vez, são apenas um pequeno ponto no maior sistema biológico de todos: aquele que permite o fluxo de energia e a permanência dos ecossistemas que compõem nosso planeta.

Nem tudo são predações, pois também existem redes biológicas baseadas em intra e interespecíficos sem a necessidade da morte dos seres vivos, por exemplo, a luta indireta por um recurso ou pela procure um parceiro Um ecossistema é como uma torre de metal: se um dos pilares fundamentais for removido, tudo o que está em cima desmorona.

Também é necessário observar que, embora tenhamos dado o exemplo mais típico de todos, uma rede biológica não se aplica apenas a ecossistemas e interações entre seres vivos. Por exemplo, é também uma rede biológica de acordo com a definição dada a uma rede metabólica, embora em escala muito menor do que a anteriormente nomeada. Os "pontos" interligados são os compostos químicos, que são "unidos" por reações químicas que dão origem a uma ou outra substância através do uso de enzimas.

São também redes biológicas, por exemplo, redes neurais, redes reguladoras de genes e redes formadas pela interação entre proteínas. Afinal, estamos falando de entidades biologicamente interconectadas a todo momento em maior ou menor escala, certo?

O uso de sistemas biológicos

Nem tudo fica no papel, pois a descrição de um sistema biológico ou de uma rede nos fornece uma quantidade de informações essenciais para dirimir dúvidas, questões climáticas e até patologias. Estamos perante um campo excitante a nível interdisciplinar, porque o metabolismo celular de um ser vivo (sistema celular) e sua capacidade de crescimento e desenvolvimento (sistema de órgãos) condicionarão em grande parte a quantidade de biomassa que contribui para um ecossistema (teia biológica/teia trófica), por exemplo. Ou seja: tudo está interligado.

Assim, certos experimentos são baseados em programas de computador, modelagem matemática e simulação, que a partir do bancos de dados gerados por certas tecnologias podem estabelecer modelos computacionais preditivos de sistemas biológico. Descrever uma rede de entidades interconectadas nos permite prever como elas se comportarão em um determinado cenário. E, sem dúvida, isso é vital para entender o passado, presente e futuro da sociedade humana no nível climático e patológico, entre muitas outras coisas.

A integração e correlação dos dados fornecidos por cada um dos sistemas já não se circunscreve apenas à subjetividade e compreensão humana, porque esta modelagem computacional é a chave para muito mais processos do que poderíamos inicialmente Imagine.

Resumo

Sem querer, viajamos pela própria vida, desde a primeira centelha do ser, a célula, até a rede de sistemas biológicos. interconectados que nos permite estar no espaço tridimensional cercado pela vida, ou seja, os ecossistemas que compõem o nosso próprio planeta.

Sistemas biológicos são energia, complexidade, interação, mas acima de tudo adjetivos, são uma coisa única: a explicação da própria vida. Desde a menor célula até a magnitude de um planeta em si, tudo está interligado.

Referências bibliográficas:

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• Biologia de Sistemas Prof. Dr. D. José Luis Iborra Pastor, acadêmico honorário, Academia de Ciências da Região de Múrcia. Coletado em 20 de dezembro em https://www.um.es/acc/la-biologia-de-sistemas/