Biološki sistem: kaj je, značilnosti in sestavni deli

Z biološkega vidika se življenje nanaša na tisto, po čemer se živali, rastline, glive, protisti, arheje in bakterije razlikujejo od ostalih naravnih realnosti.

Življenje pomeni zmožnosti živih bitij, da se organizirajo na tkivni ravni, rastejo, presnavljajo snovi, se v večji ali manjši meri odzivajo na zunanje dražljaje, se razmnožujejo (spolno ali nespolno) in umreti.

Poskusi, kot sta Millerjeva in njegova prvobitna juha, so nas približali pojmovanju življenja, saj so v njem lahko sintetizirali različne organske molekule iz anorganskih materialov, ki ustrezajo osnovam celic, iz katerih nastanejo vsa živa bitja na svetu planet. Kljub temu nastanek "biti" iz "ne-bitja" še vedno ni znan, saj je ustvarjanje živih bitij iz materiala, ki nikoli ni bil živ, še vedno biološko nemogoče.

Ti podatki postavljajo v perspektivo zapleteno zapletenost vseh živih bitij, od bakterij najbolj osnovni enocelični človek in vsi organi s specializiranimi celicami, ki pobotati se. Da bi razumeli posebnosti vsakega biološkega taksona in njegovega delovanja, moramo preiti na definicijo biološkega sistema.

in interakcije med tistimi, ki nas sestavljajo. Danes vam povemo vse o tem razburljivem in malo znanem izrazu.

• Sorodni članek: "25 glavnih organov človeškega telesa"

Kaj je biološki sistem?

Čeprav se sliši odveč, Edina možna definicija, ki ustrezno opisuje izraz, ki nas danes zadeva, je "kompleksna mreža biološko pomembnih entitet"..

Po drugi strani Kraljeva inženirska akademija opisuje biološki sistem kot niz ustreznih organov in struktur, ki delujejo v nastavljen za izpolnjevanje nekaterih fizioloških funkcij v živem bitju, kot so srčno-žilni, obtočni, arterijski, nadledvični in drugi sistemi veliko. Ta zadnji pomen je morda veljaven, vendar je nekaj zelo zanimivih konceptov ostalo ob strani.

Biološki sistem pa na drugi strani nikakor ne smemo zamenjevati kot živi sistem/organizem per se. Skupek sistemov omogoča življenje, vendar sistem sam po sebi ni živ.

Osnovni biološki sistem: celica

Ko obravnavajo ta izraz, se številni informativni viri zatečejo neposredno k konceptom, ki najbolje ustrezajo sistemu: prebavni, na primer sestavljen iz niza organov in kanalov, ki nam omogočajo zaužitje, presnovo in izločanje ostankov hrano. Kljub temu ne moremo pozabiti, da so popolnoma vsa živa bitja na tem planetu sestavljena iz biološkega sistema v mikroskopskem merilu: celice.

Tako je ožja definicija celice morfološka in funkcionalna enota vseh živih bitij. Je kompleksen termodinamičen biološki sistem, saj ima vse lastnosti, da se vzdržuje skozi čas (če ne govorimo o specializacijah). Da se celica šteje za tako, mora izpolnjevati naslednje zahteve:

• Individualnost: vse celice so obdane z membrano ali membranami, ki jih razlikujejo od okolja, vendar imajo pore, ki omogočajo izmenjavo.
• Vodni medij: citosol, znotrajcelična tekočina, v kateri plavajo bistveni organeli za celični metabolizem.
• Genetski material DNK: ključ do dednosti in nastanka proteinov, torej samega življenja na fiziološki in strukturni ravni.
• Beljakovine, encimi in druge biomolekule, ki omogočajo aktivno presnovo.
• Sposobnost prehranjevanja, rasti, diferenciacije, signalizacije in evolucije.

Kot lahko opazite, celica je biološki sistem, če pogledamo prvo navedeno definicijo: kompleksna mreža biološko pomembnih entitet. V tem primeru pojmujemo kot "entiteto" vsakega od organelov, genetske informacije, citosol in membrane, ki razmejujejo njihove prostore, ki so med seboj povezani, da ustvarijo "večjo entiteto", v tem primeru osnovno strukturo za življenje.

Naprej po evolucijski lestvici: drugi biološki sistemi

Čeprav je celica najosnovnejši biološki sistem, ki ga lahko opišemo, eden od čudežev življenja je združevanje skupine celic glede na specializirane funkcije. Tako so nastala evkariontska živa bitja, tista, ki imajo v našem telesu več kot eno celico, za razliko od na primer bakterij, arhej in praživali.

Na tej točki govorimo o organskih in tkivnih sistemih, pri čemer "organ" razumemo kot združenje različnih tkiv izvora. celice, ki tvorijo strukturno enoto, zadolženo za izpolnjevanje določene funkcije v organizmu večcelični. Torej so te strukture en korak nad tkivom, vendar en korak pod tipičnim biološkim sistemom.

Kaj lahko rečemo tukaj, česar vsak od bralcev ne ve? Dihalni sistem, prebavni sistem, kardiovaskularni sistem, urinarni sistem, endokrini sistem, vsi sestavljajo mrežo kanalov in organov, specializiranih za vrsto specifičnih funkcij, in so zato zasnovani kot biološki sistemi za uporabo.

• Morda vas zanima: "8 razlik med venami, arterijami in kapilarami"

Zadnji korak: Biološki splet na ravni ekosistema

Kot si lahko predstavljate, biološko omrežje je sistem, ki temelji na med seboj povezanih podenotah znotraj celoteNa primer trofične mreže v ekosistemu. Vsako od živih bitij (entitet), ki sestavljajo trofično mrežo, je sestavljeno iz več bioloških sistemov, vendar so samo en majhna točka v največjem biološkem sistemu od vseh: tisti, ki omogoča pretok energije in trajnost ekosistemov, ki sestavljajo naš planet.

Ni vse v plenilstvu, saj obstajajo tudi biološka omrežja, ki temeljijo na intra in medvrstni brez potrebe po smrti živih bitij, na primer posredni boj za vir ali iskati partnerja Ekosistem je kot kovinski stolp: če odstranimo enega od temeljnih stebrov, se vse, kar je na vrhu, zruši.

Prav tako je treba opozoriti, da čeprav smo vam dali najbolj tipičen primer od vseh, biološko mrežo ne velja le za ekosisteme in interakcije med živimi bitji. Na primer, to je tudi biološko omrežje v skladu z definicijo presnovnega omrežja, čeprav v veliko manjšem obsegu od prej imenovanega.V tem primeru je vsak od Medsebojno povezane "pike" so kemične spojine, ki so "združene" s kemičnimi reakcijami, ki povzročijo nastanek ene ali druge snovi z uporabo encimi.

So tudi biološke mreže, na primer nevronske mreže, genske regulacijske mreže in mreže, ki jih tvori interakcija med proteini. Konec koncev, ves čas govorimo o biološko povezanih entitetah v večjem ali manjšem obsegu, kajne?

Uporaba bioloških sistemov

Ne ostane vse le na papirju, saj nam opis biološkega sistema ali omrežja ponudi vrsto bistvenih informacij za razrešitev dvomov, podnebnih težav in celo patologij. Pred nami je razburljivo področje na interdisciplinarni ravni, saj celični metabolizem živega bitja (celični sistem) in njegova sposobnost rasti in razvoja (organski sistem) bosta v veliki meri pogojevali količino biomase da na primer prispeva k ekosistemu (biološki splet/trofični splet). Se pravi: vse je med seboj povezano.

Tako nekateri eksperimenti temeljijo na računalniških programih, matematičnem modeliranju in simulaciji, ki iz baze podatkov, ustvarjene z določenimi tehnologijami, lahko vzpostavijo napovedne računalniške modele sistemov biološki. Opis mreže medsebojno povezanih entitet nam omogoča napovedati, kako se bodo obnašale v danem scenariju. In nedvomno je to ključnega pomena za razumevanje preteklosti, sedanjosti in prihodnosti človeške družbe na klimatski in patološki ravni, med mnogimi drugimi stvarmi.

Integracija in korelacija podatkov, ki jih zagotavlja vsak od sistemov, ni več omejena zgolj na subjektivnost in človeško razumevanje, ker je to računalniško modeliranje ključ do veliko več procesov, kot bi lahko na začetku predstavljajte si.

Povzetek

Ne da bi želeli, smo potovali skozi življenje samo, od prve iskrice bivanja, celice, do mreže bioloških sistemov. medsebojno povezani, kar nam omogoča, da smo v tridimenzionalnem prostoru, obkroženi z življenjem, to je ekosistemi, ki sestavljajo naše planet.

Biološki sistemi so energija, kompleksnost, interakcija, a predvsem pridevniki so edinstvena stvar: razlaga življenja samega. Od najmanjše celice do velikosti samega planeta je vse med seboj povezano.

Bibliografske reference:

• Biološki sistem, biologyonline.com. Zbrano 20. decembra v https://www.biologyonline.com/dictionary/biological-system
• Biološki sistem, longdom.org. Zbrano 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). Samoorganizacija v bioloških sistemih. Princeton University Press.
• Edelman, G. M. in Gally, J. TO. (2001). Degeneracija in kompleksnost bioloških sistemov. Zbornik Nacionalne akademije znanosti, 98(24), 13763-13768.
• Haefner, J. W. (2005). Modeliranje bioloških sistemov:: Principi in aplikacije. Springer Science & Business Media.
• Sistemska biologija prof. Dr.D. José Luis Iborra Pastor, častni akademik, Akademija znanosti regije Murcia. Zbrano 20. decembra v https://www.um.es/acc/la-biologia-de-sistemas/