Sistemul biologic: ce este, caracteristici și componente

Din punct de vedere biologic, viața se referă la ceea ce deosebește animalele, plantele, ciupercile, protistele, arheile și bacteriile de restul realităților naturale.

Viața presupune capacitățile ființelor vii de a se organiza la nivel de țesut, de a crește, de a metaboliza substanțe, răspund la stimuli externi într-o măsură mai mare sau mai mică, se reproduc (sexual sau asexuat) și a muri.

Experimente precum cea a lui Miller și supa lui primordială ne-au apropiat de concepția despre viață, deoarece în ea au putut sintetiza diverse molecule organice din materiale anorganice, care corespund bazelor celulelor care dau naștere tuturor ființelor vii din lume planetă. Chiar și așa, apariția „ființei” din „neființă” continuă să fie necunoscută, deoarece producerea de ființe vii din material care nu a fost niciodată viu continuă să fie o imposibilitate biologică.

Aceste date pun în perspectivă complexitatea complexă a tuturor ființelor vii, de la bacterii cel mai elementar unicelular la fiinţa umană şi toate organele cu celule specializate care inventa.

Pentru a înțelege particularitățile fiecărui taxon biologic și funcționarea acestuia, trebuie să mergem la definiția sistemului biologic. și interacțiunile dintre cei care ne alcătuiesc. Astăzi vă spunem totul despre acest termen interesant și puțin cunoscut.

• Articol înrudit: „Cele 25 de organe principale ale corpului uman”

Ce este un sistem biologic?

Deși sună redundant, Singura definiție posibilă care descrie în mod adecvat termenul care ne preocupă astăzi este „o rețea complexă de entități relevante din punct de vedere biologic”.

Pe de altă parte, Academia Regală de Inginerie descrie un sistem biologic ca un set de organe și structuri relevante care lucrează în stabilit pentru a îndeplini o anumită funcție fiziologică într-o ființă vie, cum ar fi sistemul cardiovascular, circulator, arterial, suprarenal și alte sisteme mulți. Acest ultim sens poate fi valabil, dar câteva concepte foarte interesante sunt lăsate pe margine.

Un sistem biologic, pe de altă parte, nu trebuie confundat în niciun fel ca sistem/organism viu în sine. Setul de sisteme permite viața, dar un sistem în sine nu este viu.

Sistemul biologic de bază: celula

Atunci când abordează acest termen, multe surse informative recurg direct la conceptele care se potrivesc cel mai bine unui sistem: the digestiv, de exemplu, care este alcătuit dintr-o serie de organe și canale care ne permit să ingerăm, să metabolizăm și să excretăm resturile. alimente. Chiar și așa, nu putem uita că absolut toate ființele vii de pe această planetă sunt formate dintr-un sistem biologic la scară microscopică: celula.

Astfel, o definiție restrânsă a celulei este unitatea morfologică și funcțională a tuturor ființelor vii. Este un sistem biologic termodinamic complex, întrucât are toate caracteristicile pentru a se menține în timp (dacă nu vorbim de specializări). Pentru ca o celulă să fie considerată ca atare, trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

• Individualitatea: toate celulele sunt inconjurate de o membrana sau membrane care le deosebesc de mediu, dar care au pori care permit schimbul.
• Mediu apos: citosolul, fluidul intracelular în care plutesc organelele esențiale pentru metabolismul celular.
• Material genetic ADN: cheia eredității și formării proteinelor, adică a vieții însăși la nivel fiziologic și structural.
• Proteine, enzime și alte biomolecule care permit un metabolism activ.
• Capacitate de nutriție, creștere, diferențiere, semnalizare și evoluție.

După cum puteți observa, o celulă este un sistem biologic dacă ne uităm la prima definiție dată: o rețea complexă de entități relevante din punct de vedere biologic. În acest caz, concepem ca o „entitate” fiecare dintre organele, informația genetică, citosolul și membranele care delimitează spațiile acestora, care sunt interconectate pentru a da naștere unei „entitati mai mari”, în acest caz, structura de bază pentru viaţă.

Mișcarea în sus pe scara evolutivă: alte sisteme biologice

Deși celula este cel mai elementar sistem biologic pe care îl putem descrie, unul dintre miracolele vieţii este asocierea unui grup de celule în funcţie de funcţii specializate. Așa au apărut ființele vii eucariote, cele care au mai mult de o singură celulă în corpul nostru, spre deosebire de bacterii, arhee și protozoare, de exemplu.

În acest moment vorbim despre sisteme de organe și țesuturi, înțelegând „organul” ca o asociere a diferitelor țesuturi de origine. celule care formează o unitate structurală însărcinată cu îndeplinirea unei anumite funcții în cadrul unui organism pluricelular. Deci aceste structuri sunt cu un pas deasupra țesutului, dar cu un pas sub sistemul biologic tipic.

Ce putem spune aici pe care fiecare dintre cititori să nu știe? Sistemul respirator, sistemul digestiv, sistemul cardiovascular, sistemul urinar, sistemul endocrin, toate cuprind o rețea de canale și organe specializate într-o serie de funcții specifice și, prin urmare, sunt concepute ca sisteme biologice de utilizat.

• Ați putea fi interesat de: „Cele 8 diferențe dintre vene, artere și capilare”

Ultimul pas: Web-ul biologic la nivel de ecosistem

După cum vă puteți imagina, o rețea biologică este un sistem bazat pe subunități interconectate într-un întregDe exemplu, rețele trofice dintr-un ecosistem. Fiecare dintre ființele vii (entitățile) care alcătuiesc o rețea trofică este alcătuită din mai multe sisteme biologice, dar, la rândul lor, sunt doar unul punct mic în cel mai mare sistem biologic dintre toate: cel care permite fluxul de energie și permanența ecosistemelor care alcătuiesc planetă.

Nu totul este despre prădări, deoarece există și rețele biologice bazate pe intra și interspecific fără a fi nevoie de moartea ființelor vii, de exemplu, lupta indirectă pentru o resursă sau pentru caută un partener Un ecosistem este ca un turn din metal: dacă unul dintre stâlpii fundamentali este îndepărtat, tot ce este deasupra se prăbușește.

De asemenea, este necesar să rețineți că, deși v-am dat cel mai tipic exemplu dintre toate, o rețea biologică nu se aplică doar ecosistemelor și interacțiunilor dintre viețuitoare. De exemplu, este și o rețea biologică după definiția dată o rețea metabolică, deși la o scară mult mai mică decât cea denumită anterior.În acest caz, fiecare dintre „Punctele” interconectate sunt compușii chimici, care sunt „uniți” prin reacții chimice care dau naștere la o substanță sau alta prin utilizarea enzime.

Sunt, de asemenea, rețele biologice, de exemplu, rețele neuronale, rețele de reglare a genelor și rețele formate prin interacțiunea dintre proteine. La urma urmei, vorbim de entități interconectate biologic în orice moment la o scară mai mare sau mai mică, nu?

Utilizarea sistemelor biologice

Nu totul rămâne pe hârtie, deoarece descrierea unui sistem biologic sau a unei rețele ne oferă o cantitate de informații esențiale pentru a rezolva îndoieli, probleme climatice și chiar patologii. Ne confruntăm cu un domeniu incitant la nivel interdisciplinar, pentru că metabolismul celular al unei ființe vii (sistemul celular) și capacitatea acesteia de creștere și dezvoltare (sistemul de organe) vor condiționa în mare măsură cantitatea de biomasă că contribuie la un ecosistem (pânză biologică/pânză trofică), de exemplu. Adică: totul este interconectat.

Astfel, anumite experimente se bazează pe programe de calculator, modelare matematică și simulare, care din bazele de date generate de anumite tehnologii pot stabili modele de calcul predictive ale sistemelor biologic. Descrierea unei rețele de entități interconectate ne permite să anticipăm cum se vor comporta acestea într-un scenariu dat. Și, fără îndoială, acest lucru este vital pentru a înțelege trecutul, prezentul și viitorul societății umane la nivel climatic și patologic, printre multe alte lucruri.

Integrarea și corelarea datelor furnizate de fiecare dintre sisteme nu se mai circumscrie exclusiv subiectivității și înțelegerea umană, deoarece această modelare computerizată este cheia pentru mult mai multe procese decât am putea la început imagina.

rezumat

Fără să vrem, am călătorit prin viața însăși, de la prima scânteie a ființei, celula, până la rețeaua de sisteme biologice. interconectate care ne permit să fim într-un spațiu tridimensional înconjurat de viață, adică de ecosistemele care alcătuiesc propriul nostru planetă.

Sistemele biologice sunt energie, complexitate, interacțiune, dar mai presus de toate adjectivele, sunt un lucru unic: explicația vieții însăși. De la cea mai mică celulă până la magnitudinea unei planete în sine, totul este interconectat.

Referințe bibliografice:

• Sistem biologic, biologyonline.com. Colectat pe 20 decembrie în https://www.biologyonline.com/dictionary/biological-system
• Sistem biologic, longdom.org. Colectat pe 20 decembrie în 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. și Theraula, G. (2003). Autoorganizarea în sistemele biologice. Presa universitară din Princeton.
• Edelman, G. M. și Gally, J. LA. (2001). Degenerarea și complexitatea sistemelor biologice. Proceedings of the National Academy of Sciences, 98(24), 13763-13768.
• Haefner, J. W. (2005). Modelarea sistemelor biologice:: Principii și aplicații. Springer Science & Business Media.
• Biologia sistemelor de Prof. Dr.D. José Luis Iborra Pastor, academic onorific, Academia de Științe a Regiunii Murcia. Colectat pe 20 decembrie în https://www.um.es/acc/la-biologia-de-sistemas/