Biologický systém: čo to je, vlastnosti a zložky

Z biologického hľadiska sa život týka toho, čo odlišuje zvieratá, rastliny, huby, protisty, archaea a baktérie od ostatných prírodných skutočností.

Život zahŕňa schopnosti živých bytostí organizovať sa na úrovni tkaniva, rásť, metabolizovať látky, vo väčšej alebo menšej miere reagujú na vonkajšie podnety, rozmnožujú sa (sexuálne alebo nepohlavne) a zomrieť.

Experimenty ako Miller a jeho prvotná polievka nás priblížili ku koncepcii života, keďže v nej dokázali syntetizovať rôzne organické molekuly z anorganických materiálov, ktoré zodpovedajú základom buniek, z ktorých vznikajú všetky živé bytosti na svete planéta. Napriek tomu je vznik „bytia“ z „nebytia“ stále neznámy, pretože produkcia živých bytostí z materiálu, ktorý nikdy nebol nažive, je naďalej biologickou nemožnosťou.

Tieto údaje uvádzajú do perspektívy zložitú zložitosť všetkých živých vecí, od baktérií najzákladnejšie jednobunkové pre človeka a všetky orgány so špecializovanými bunkami, ktoré makeup. Aby sme pochopili špecifiká každého biologického taxónu a jeho fungovanie, musíme prejsť k definícii biologického systému

a interakcie medzi tými, ktorí nás tvoria. Dnes vám povieme všetko o tomto vzrušujúcom a málo známom termíne.

• Súvisiaci článok: "25 hlavných orgánov ľudského tela"

Čo je biologický systém?

Aj keď to znie nadbytočne, Jediná možná definícia, ktorá adekvátne popisuje pojem, ktorý nás dnes znepokojuje, je „komplexná sieť biologicky relevantných entít“.

Na druhej strane Kráľovská akadémia inžinierstva popisuje biologický systém ako súbor príslušných orgánov a štruktúr, ktoré v ňom pracujú nastavené tak, aby plnili určitú fyziologickú funkciu v živej bytosti, ako je kardiovaskulárny, obehový, arteriálny, nadobličkový a iné systémy veľa. Tento posledný význam môže byť platný, ale niekoľko veľmi zaujímavých konceptov zostalo bokom.

Na druhej strane biologický systém by sa v žiadnom prípade nemali zamieňať za živý systém/organizmus ako taký. Súbor systémov umožňuje život, ale systém sám o sebe nie je živý.

Základný biologický systém: bunka

Pri riešení tohto pojmu sa mnohé informačné zdroje uchyľujú priamo k pojmom, ktoré najlepšie zodpovedajú systému: zažívacie ústrojenstvo, ktoré sa skladá zo série orgánov a kanálikov, ktoré nám umožňujú prijímať, metabolizovať a vylučovať zvyšky jedlo. Napriek tomu nemôžeme zabúdať, že absolútne všetky živé bytosti na tejto planéte sú tvorené biologickým systémom v mikroskopickom meradle: bunkou.

Úzka definícia bunky je teda morfologickou a funkčnou jednotkou všetkých živých bytostí. Ide o komplexný termodynamický biologický systém, keďže má všetky vlastnosti, aby sa v priebehu času udržal (ak nehovoríme o špecializáciách). Aby bola bunka považovaná za takú, musí spĺňať nasledujúce požiadavky:

• Individualita: všetky bunky sú obklopené membránou alebo membránami, ktoré ich odlišujú od prostredia, ale ktoré majú póry, ktoré umožňujú výmenu.
• Vodné médium: cytosol, vnútrobunková tekutina, v ktorej plávajú nevyhnutné organely pre bunkový metabolizmus.
• Genetický materiál DNA: kľúč k dedičnosti a tvorbe bielkovín, teda samotného života na fyziologickej a štrukturálnej úrovni.
• Proteíny, enzýmy a iné biomolekuly, ktoré umožňujú aktívny metabolizmus.
• Schopnosť výživy, rastu, diferenciácie, signalizácie a vývoja.

Ako môžete pozorovať, bunka je biologický systém, ak sa pozrieme na prvú uvedenú definíciu: komplexná sieť biologicky relevantných entít. V tomto prípade chápeme ako „entitu“ každú z organel, genetickú informáciu, cytosól a membrány, ktoré ohraničujú ich priestory, ktoré sú vzájomne prepojené, aby vznikol „väčší celok“, v tomto prípade základná štruktúra pre života.

Pohyb po evolučnom rebríčku: Iné biologické systémy

Hoci je bunka najzákladnejším biologickým systémom, ktorý môžeme opísať, jedným zo zázrakov života je spojenie skupiny buniek podľa špecializovaných funkcií. Takto vznikli eukaryotické živé bytosti, tie, ktoré majú v našom tele viac ako jednu bunku, na rozdiel napríklad od baktérií, archeí a prvokov.

V tomto bode hovoríme o orgánových a tkanivových systémoch, pričom „orgán“ chápeme ako spojenie rôznych tkanív pôvodu. bunky, ktoré tvoria štrukturálnu jednotku zodpovednú za plnenie určitej funkcie v organizme viacbunkový. Takže tieto štruktúry sú jeden krok nad tkanivom, ale jeden krok pod typickým biologickým systémom.

Čo tu môžeme povedať, čo každý z čitateľov nevie? Dýchací systém, tráviaci systém, kardiovaskulárny systém, močový systém, endokrinný systém, všetky obsahujú sieť kanálikov a orgánov špecializovaných na rad špecifických funkcií, a preto sú koncipované ako biologické systémy na použitie.

• Mohlo by vás zaujímať: "8 rozdielov medzi žilami, tepnami a kapilárami"

Posledný krok: Biologický web na úrovni ekosystému

Ako si viete predstaviť, biologická sieť je systém založený na vzájomne prepojených podjednotkách v rámci celkuNapríklad trofické siete v ekosystéme. Každá zo živých bytostí (entít), ktoré tvoria trofickú sieť, sa skladá z viacerých biologických systémov, ale sú len jedným. malý bod v najväčšom biologickom systéme zo všetkých: ten, ktorý umožňuje tok energie a stálosť ekosystémov, ktoré tvoria náš planéta.

Nie všetko je o predáciách, keďže existujú aj biologické siete založené na intra a medzidruhové bez potreby smrti živých bytostí, napríklad nepriamy boj o zdroj alebo o hľadať partnera Ekosystém je ako veža vyrobená z kovu: ak sa odstráni jeden zo základných pilierov, všetko, čo je na vrchole, sa zrúti.

Je tiež potrebné poznamenať, že hoci sme vám uviedli najtypickejší príklad zo všetkých, biologickú sieť sa nevzťahuje len na ekosystémy a interakcie medzi živými vecami. Ide napríklad aj o biologickú sieť podľa definície metabolickej siete, aj keď v oveľa menšom meradle ako tá predtým uvedená. V tomto prípade každá z Vzájomne prepojené „bodky“ sú chemické zlúčeniny, ktoré sú „zjednotené“ chemickými reakciami, ktoré vedú k vzniku jednej alebo druhej látky použitím enzýmy.

Sú to tiež biologické siete, napríklad neurónové siete, génové regulačné siete a siete tvorené interakciou medzi proteínmi. Koniec koncov, vždy vo väčšom či menšom meradle hovoríme o biologicky prepojených entitách, však?

Použitie biologických systémov

Nie všetko zostáva na papieri, pretože popis biologického systému alebo siete nám poskytuje množstvo základných informácií na vyriešenie pochybností, klimatických problémov a dokonca aj patológií. Stojíme pred vzrušujúcou oblasťou na interdisciplinárnej úrovni, pretože bunkový metabolizmus živej bytosti (bunkový systém) a jeho schopnosť rastu a vývoja (orgánový systém) do značnej miery podmieňujú množstvo biomasy že prispieva k ekosystému (biologická sieť/trofická sieť), napr. To znamená: všetko je prepojené.

Určité experimenty sú teda založené na počítačových programoch, matematickom modelovaní a simulácii, ktoré z databázy generované určitými technológiami môžu vytvárať prediktívne výpočtové modely systémov biologické. Opis siete vzájomne prepojených entít nám umožňuje predpovedať, ako sa budú správať v danom scenári. A to je bezpochyby nevyhnutné na pochopenie minulosti, súčasnosti a budúcnosti ľudskej spoločnosti na klimatickej a patologickej úrovni, okrem iného.

Integrácia a korelácia údajov poskytovaných každým zo systémov už nie je obmedzená výlučne na subjektivitu a ľudské porozumenie, pretože toto počítačové modelovanie je kľúčom k oveľa viac procesom, ako by sme na začiatku mohli predstavte si.

Zhrnutie

Bez toho, aby sme chceli, prešli sme životom samotným, od prvej iskry bytia, bunky, až po sieť biologických systémov. vzájomne prepojené, čo nám umožňuje byť v trojrozmernom priestore obklopenom životom, teda ekosystémami, ktoré tvoria naše vlastné planéta.

Biologické systémy sú energia, zložitosť, interakcia, ale predovšetkým prídavné mená, je to jedinečná vec: vysvetlenie života samotného. Od najmenšej bunky až po veľkosť samotnej planéty je všetko prepojené.

Bibliografické odkazy:

• Biologický systém, biologyonline.com. Zhromaždené 20. decembra v https://www.biologyonline.com/dictionary/biological-system
• Biologický systém, longdom.org. Zhromaždené 20. decembra v 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). Samoorganizácia v biologických systémoch. Tlač na univerzite v Princetone.
• Edelman, G. M. a Gally, J. TO. (2001). Degenerácia a zložitosť biologických systémov. Proceedings of the National Academy of Sciences, 98(24), 13763-13768.
• Haefner, J. W. (2005). Modelovanie biologických systémov: Princípy a aplikácie. Springer Science & Business Media.
• Systémová biológia od prof. Dr.D. José Luis Iborra Pastor, čestný akademik Akadémie vied regiónu Murcia. Zhromaždené 20. decembra v https://www.um.es/acc/la-biologia-de-sistemas/