Назовите основные механизмы управления процессами в биосистеме организм кратко

Обновлено: 07.07.2024

Любая сложная система нормально функционирует, если жизнедеятельные процессы в ней протекают в режиме саморегуляции. В условиях непрерывных изменений внешней и внутренней среды для поддержания их подвижного равновесия необходима определённая организация работы, т. е. управление системой. Процесс управления — это не что иное, как упорядочение работы элементов биосистемы, сохранение её качественных особенностей посредством перевода её из одного состояния в другое в соответствии с новыми условиями среды.

У многоклеточных животных организмов в процессе эволюции ранее других сформировалось гуморальное управление (регуляция) процессами жизнедеятельности.

Управление возможно при наличии взаимосвязи органов и систем организма, поэтому вопросы регуляции (теорию управления) невозможно рассматривать без процессов физиологической коммуникации (теории информации).

Теории управления и информации вместе составляют науку кибернетику[Б2] . Поэтому для описания физиологических процессов регуляции разумно использовать язык кибернетики[++502+:333].

Годом рождения современной кибернетики считается 1948 год, когда американский математик Н.Винер опубликовал труд "Кибернетика, или управление и связь в живых организмах и машинах". Кибернетика изучает общие свойства различных систем управления вне зависимости от их материальной основы. Эти свойства имеют место в живой природе,технике и в коллективах людей [++636+:51].

Введем понятие система управления.

Система управления — упорядоченная совокупность объектов (элементов системы), взаимодействующих и взаимосвязанных между собой, которые способны воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться информацией [++636+:52].

Процессы регуляции охватывают все уровни организации систем [V.G.3] управления: молекулярный, субклеточный, клеточный, органный, системный, организменный, надорганизменный (популяционный, экосистемный, биосферный) [++601+:98[Б4] ].

Ведущим свойством системы является организация.

Управление (регуляция) – это воздействие на объект (кибернетическую систему) в соответствии с имеющейся программой или целью её функционирования. Говоря кратко, управление — это воздействие на объект для достижения заданной цели [++636+:61].

Регуляция, в живых организмах представляет собой совокупность процессов, обеспечивающих необходимые режимы функционирования, достижение определенных целей или полезных для организма приспособительных результатов [++601+:98].

Управление осуществляется с использованием двух основных принципов: 1) по рассогласованию (отклонению); 2) по возмущению.

Управление по рассогласованию предусматривает наличие механизмов, способных определить разность между задаваемым и фактическим значением регулируемой величины или функции.

Примером [Б7] такого управления является стимуляция образования глюкозы при уменьшении её содержания в крови[Б8] .

Практически все характеристики внутренней среды (константы) организма непрерывно колеблются относительно средних уровней, оптимальных для протекания устойчивого обмена веществ.

Допустимый диапазон колебаний для разных констант различен.

Незначительные отклонения одних констант могут приводить к существенным нарушениям обменных процессов — это так называемые жесткие константы. К ним относятся, например, осмотическое давление, величина водородного показателя (рН), содержание глюкозы, O₂, CO₂ в крови.

Другие константы могут варьировать в довольно широком диапазоне без существенных нарушений физиологических функций — это так называемые пластичные константы. К их числу относят количество и соотношение форменных элементов крови, объем циркулирующей крови, скорость оседания эритроцитов.

Управление по возмущению предусматривает использование самого возмущения для выработки, компенсирующего воздействия, в результате которого регулируемый показатель возвращается к исходному состоянию.

Например, уменьшение парциального давления О₂ в атмосферном воздухе при подъеме на высоту является возмущающим воздействием для системы дыхания, обеспечивающей оптимальное для метаболизма содержание кислорода в крови[Б9] .

СПОСОБЫ УПРАВЛЕНИЯ В ОРГАНИЗМЕ

Запуск (инициация).

2. Коррекция.

Координация.

Запуск - инициация перехода органа или системы от состояния относительного покоя к деятельному состоянию или от активной деятельности к состоянию покоя.

Например, при виде пищи центральная нервная система инициирует работу пищеварительных желез.

Коррекция – приведение деятельности органа в соответствие с насущными потребностями организма.

Примером может служить коррекция работы сердца центральной нервной системой у спортсмена перед стартом.

Координация - согласование работы нескольких органов или систем одновременно для получения полезного приспособительного результата для всего организма.

Например, для осуществления акта прямохождения необходима координация работы мышц и центров, обеспечивающих перемещение нижних конечностей в пространстве, смещение центра тяжести тела, изменение тонуса скелетных мышц [++601+:99[Б10] ].

Например, повышение артериального давления в ответ на уменьшение по каким-либо причинам почечного кровотока.

Механизмы управления с дедактической целью удобно разделять на гуморальный и нервный.

Гуморальный механизм управления - изменение физиологической активности органов и систем под влиянием химических веществ, доставляемых через жидкие среды организма (интерстициальная жидкость, лимфа, кровь, цереброспинальная жидкость и др.).

Нервный механизм управления - изменение физиологических функций под влиянием управляющих воздействий, передаваемых из центральной нервной системы по нервным волокнам к органам и системам организма.

В естественных условиях нервный и гуморальный механизмы едины и, образуя нейрогуморальный механизм, реализуются в разнообразных комбинациях.

Средства управления

Гуморальный механизм в качестве средств управления и передачи информации использует химические вещества — продукты обмена веществ, простагландины, регуляторные пептиды, гормоны и др.

Например, накопление молочной кислоты в мышцах при физической нагрузке является источником информации о недостатке кислорода.

Показано, что паттерны возбуждений гипоталамических нейронов при формировании мотивации голода специфичны и существенно отличаются от столь же специфичных паттернов возбуждений нейронов, ответственных за формирование мотивации жажды.

Гуморальный механизм использует следующие формы управления:

1. аутокринную

2. паракринную

3. гуморальную

Аутокринная форма управления - изменение функции клетки химическими субстратами, выделяемыми в межклеточную среду самой клеткой.

Паракринная форма управления - изменение функции клетки химическими субстратами, выделяемыми в межклеточную среду другими клетками. Химические субстраты, распространяясь по межтканевым пространствам, могут управлять функцией клеток, расположенных на некотором удалении от источника управляющих воздействий.

Гуморальная форма - изменение функции клетки химическими субстратами, выделяемыми в кровь, лимфу другими клетками. С током крови эти вещества достигают всех органов и тканей.

Нервный механизм использует местные и центральные рефлексы как формы управления.

Местные рефлексы осуществляются через ганглии автономной нервной системы, которые рассматриваются как нервные центры, вынесенные на периферию.

Центральные рефлексы осуществляются через нейроны различных уровней центральной нервной системы (от спинного мозга до коры большого мозга).

СВЯЗИ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ

Процессы регуляции основаны на использовании прямых и обратных связей.

Прямая связь- передача информации по цепи управления от регулятора к объекту.

Обратная связь- передача информации по цепи управления от объекта к регулятору.

Различают положительные и отрицательные обратные связи.

Положительная обратнаясвязьусиливает управляющее воздействие.

Например, увеличение скорости образования тромбина при появлении некоторого количества тромбина на начальных этапах коагуляционного гемостаза.

Отрицательная обратная связь ослабляет управляющее воздействие.

Например, натяжение сухожилия скелетной мышцы ослабляет степень возбуждения центра.

Основные признаки растений: В современном мире насчитывают более 550 тыс. видов растений. Они составляют около.

Методы исследования в анатомии и физиологии: Гиппократ около 460- около 370гг. до н.э. ученый изучал.

Что входит в перечень работ по подготовке дома к зиме: При подготовке дома к зиме проводят следующие мероприятия.

Назовите основные механизмы управления процессами в биосистеме "организм".

Проводяший механический чехлик .

Вроде так это же пяты класс!

1. охарактеризуйте основные свойства биосистемы?

1. охарактеризуйте основные свойства биосистемы.

2. перечислите уровни организации живой материи.

3. назовите основные методы биологических исследований.

Задание 3 Назовите три основных форм на земле?

Задание 3 Назовите три основных форм на земле.

Что такое биосфера?

Что такое биосистема?

Можно ли назвать организм человека Биосистемой?

Что такое бактерия?

Ответьте на первый вопрос на остальные не обязательно!

Охарактеризуйте основные механизмы защиты организма человека от инфекций?

Охарактеризуйте основные механизмы защиты организма человека от инфекций.

Докажите что организм растения является биосистемой?

Докажите что организм растения является биосистемой.

Назовите основные структурные компоненты биосферы как биосистемы?

Назовите основные структурные компоненты биосферы как биосистемы.

Назовите основные процессы жизнидеятельности растения?

Назовите основные процессы жизнидеятельности растения.

Дайте определение биосистемы организм?

Дайте определение биосистемы организм.

Запишите или охарактеризуйте основные механизмы защиты организма от инфекции?

Запишите или охарактеризуйте основные механизмы защиты организма от инфекции.

Докажите что клетка биосистема и организм?

Докажите что клетка биосистема и организм.

Назовите основные свойства живых организмов?

Назовите основные свойства живых организмов.

Вы открыли страницу вопроса Назовите основные механизмы управления процессами в биосистеме "организм"?. Он относится к категории Биология. Уровень сложности вопроса – для учащихся 1 - 4 классов. Удобный и простой интерфейс сайта поможет найти максимально исчерпывающие ответы по интересующей теме. Чтобы получить наиболее развернутый ответ, можно просмотреть другие, похожие вопросы в категории Биология, воспользовавшись поисковой системой, или ознакомиться с ответами других пользователей. Для расширения границ поиска создайте новый вопрос, используя ключевые слова. Введите его в строку, нажав кнопку вверху.

Правильный вариант ответа : а).

Первая стадия - яйца Вторая стадия - гусеница(личинка) Третья стадия - куколка Четвертая стадия - бабочка(взрослое насекомое) Из яйца вылупляется гусеница. Она в процессе жизни питается и растет. Потом гусеница образовывает вокруг себя "кокон". Вс..

Г = 550 （10%）（А + Ц = Т + Г） = 100% По принципу комплементарности （А = Т），（Г = Ц）, значит, что гуанин равен цитозину （10%）（А + 10% = Т + 10%） = 100% А и Т обозначим через x 2x = 100% - 20% 2x = 80% x = 40% Ответ : Ц = 10%, А = 40%, Т = 40%.

У слонов большой мозг и они всё запоминают как и человек, дельфины помогают тем кто в этом нуждается как и человек поможет тому кому надо помоч, гоминиды незнаю.

Членораздельная речьспособность к мышлениюпрямохождениесознательный трудразвитый головной мозг.

Голосемннные - размножаются с помощью семян, споровые - содержат специальные споры в себе с помощью которых размножаются.

1)ядро 2)соединительная ткань 3)нервная.

Либо синий, либо сиреневый.

1. Метед наблюдения. 2. Метод описания. 3. Метод измерения. 4. Метод сравнения. 5. Эксперимент. 6. Метод моделирования.

Все живое представлено в природе в виде организмов.

Являясь структурным компонентом популяционно-видового уровня организации жизни, организм, в свою очередь представляет собой биологическую систему открытого типа и является выразителем свойств организменного уровня организации жизни. Организм обладает всеми свойствами живой природы — обменом веществ и энергии, питанием, дыханием, выделением, раздражимостью, способностью к размножению, способностью к саморегуляции, приспособленностью к среде обитания и др.

Структурными элементами организменного уровня организации жизни, т.е. составными частями организмов жизни служат органы (системы органов) ткани и клетки.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Мы говорим о клетке, как о структурной единице организма поскольку в природе существует множество одноклеточных организмов, тело которых состоит из одной-единственной клетки (бактерии и др.). Для одноклеточных организмов клеточный и организменный уровни тождественны

Взаимодействие структурных элементов организма обеспечивает структурную и функциональную целостность как биологической системы.

Давайте перечислим основные процессы организменного уровня:

обмен веществ и энергии;
способность поддерживать постоянство внутренней среды (гомеостаз);
хранение и реализация наследственной информации, проверка жизнеспособности каждого генотипа в условиях внешней среды;
оплодотворение и воспроизводство потомства;
приспособление к изменяющимся условиям окружающей среды;
согласованная деятельность различных систем органов;
существование посредством индивидуального развития (онтогенез).

Организм имеет три системы управления физиологическими процессами — генетическую, гуморальную (или гормональную) и нервную. Своим слаженным действием эти системы обеспечивают согласованную работу всех составных частей организма и поддержание относительного постоянства его внутренней среды. Гуморальная система в эволюционном смысле гораздо старше нервной. Первоначально, на заре эволюции у всех живых организмов имелся только гуморальный механизм управления процессами жизнедеятельности. С появлением у животных нервных клеток, возник механизм нервной регуляции.

Гуморальная регуляция подчинена нервной, но оба механизма регуляции действуют в организме согласованно, в тесном взаимодействии между собой, что дает возможность рассматривать их вместе как единую систему нейрогуморальной регуляции.

Генетическая система является регулятором высшего порядка, поскольку строение и функции организма в первую очередь определяются ею.

На организмы оказывают воздействие экологические факторы среды и закономерности эволюционного процесса. Каждый организм уникален и каждый организм индивидуально реагирует на воздействие факторов среды, которые вызывают ответные реакции организма, обеспечивающие его сохранность и целостность. Реакция проявляется двояко — от отрицательного (разрушающего) воздействия организм старается уклониться, а к положительному (например, вид и запах пищи) — стремится.

Организменный уровень жизни на Земле представлен невероятно огромным разнообразием форм — от одноклеточных простейших до человека. Организмы отличаются по способам питания (автотрофные и гетеротрофные), размножения, размерам, формам, сложности поведения и т.д.

Внедрившись в клетку, вирусы используют ее ресурсы для размножения. Размножение вирусов может происходить только внутри клетки-хозяина.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Главным, основным, определяющим признаком любого живого организма является строгая взаимозависимость составляющих его частей. Человек, собака или дерево — это организмы, обладающими всеми признаками организмов, но сердце или желудок, лист или ветка этими признаками уже не обладают. Организм нельзя рассматривать, как простой набор (сумму) органов и тканей. Организм — это система, стоящая по уровню выше своих составных систем

Все организмы разделяют на две большие группы — одноклеточные и многоклеточные.

К одноклеточным организмам, как уже было сказано, относятся организмы, тело которых состоит из одной-единственной клетки. Одноклеточные организмы, в свою очередь делятся на прокариоты, клетки которых не имеют ограниченных мембраной ядер, а также лишены большинства органоидов (бактерии) и эукариоты, клетки которых имеют ядро и полный набор органоидов (простейшие).

Одноклеточный организм состоит из одной клетки, но в первую очередь он представляет собой не клетку, а организм, обладающий всеми основными свойствами организмов!

Принципиальное отличие одноклеточных организмов от клеток многоклеточных организмов состоит в наличии у одноклеточных органоидов специального назначения, помогающих им выполнять все необходимые функции. Передвижение и захват пищи обеспечивают выросты — ложноножки, жгутики и реснички. Выделительную функцию обеспечивают сократительные вакуоли. Есть специализированные внутриклеточные структуры, обеспечивающие раздражимость и т.д. Запомните, что клетки одноклеточных имеют более сложное строение, чем клетки, входящие в состав многоклеточного организма.

Рассмотрите строение амебы и инфузории-туфельки, чтобы освежить знания, полученные из курса зоологии.

Размеры одноклеточных организмов варьируют от 0,3 микрометра (бактерии— микоплазмы) до 20 сантиметров (некоторые представители класса ксенофиофор, живущие на дне океана, в том числе и на глубинах свыше 10 км)! 0,3 микрометра и 20 сантиметров — разница в 666 666 раз!

Ксенофиофоры — эукариоты, они относятся к типу (по некоторым системам — классу) фораминифер — раковинных одноклеточных организмов из группы протистов. Большинство их раковин известковые, но встречаются и образованные из хитина или из посторонних частиц, склеенных выделениями клеток. Ксенофиофоры обитают на дне океанов, на большой глубине, где отсутствует солнечный свет, вода содержит очень мало кислорода, а давление ее очень велико. Ксенофиофоры фильтруют и перерабатывают ил, создавая тем самым среду для других обитателей морского дна. Питаются они как амебы, обволакивая пищу ложноножками.

С одноклеточными организмами мы закончили, теперь перейдем к многоклеточным организмам.

Количество клеток и их типов в многоклеточном организме варьируется. Так, например, организм гидры состоит всего из семи типов клеток, а в организме человека насчитывается более ста типов клеток.

Клетки многоклеточного организма специализированы — они способны выполнять только определенную функцию и не способны существовать самостоятельно вне организма. Совокупность клеток, выполняющих одинаковые функции вместе с окружающим их межклеточным веществом, называют тканью. Ткани образуют органы.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Ткани и органы характерны не для всех многоклеточных организмов. У кишечнополостных (см. рис. Строение гидры), у губок, у водорослей разные клетки разных типов не объединены в ткани, не образуют органов и их систем

В природе существует группа, занимающая промежуточное положение между одноклеточными и многоклеточными организмами — колонии одноклеточных организмов. Колонии нельзя рассматривать, как простую совокупность организмов. Они представляют собой совокупность организмов, ведущих совместный образ жизни.

А теперь давайте попробуем ответить на вопрос: в чем заключается специфика организменного уровня организации жизни, его главное отличие от прочих уровней?

Если организм вырос, выжил в конкурентной борьбе и дал потомство, следовательно, его генотип полезный и он будет закреплен в последующих поколениях. Иначе говоря, на организменном уровне происходит отбор особей по критериям их жизнеспособности и фенотипического успеха. Организмы служат носителями наследственных свойств популяций и видов, они определяют успешность популяции в борьбе за ресурсы. В организмах накапливаются новые свойства вида. На организмах проявляет свое действие естественный отбор, оставляя более приспособленных и выбраковывая менее приспособленных.

Элементарной или структурной единицей организменного уровня организации жизни является особь от момента ее зарождения до момента прекращения существования.

Элементарным явлением организменного уровня организации жизни являются закономерные изменения особи в индивидуальном развитии, переводящие генотипическую информацию в фенотипическую.

Регулирующей системой организменного уровня организации жизни являются генотип.

Жизненный цикл (индивидуальное развитие) особи называется онтогенезом. Онтогенез у человека и всех живородящих животных делится на два периода — эмбриональный (от момента первого деления оплодотворенной яйцеклетки до момента рождения) и постэмбриональный (от момента рождения до конца жизни).

На организменном уровне организации жизни впервые появились процессы, выражающие ее сущность, такие, как обмен веществ и энергии и др. На организменном уровне осуществляется общение между особями как внутри одного вида, так и между видами.

Благодаря постоянству своей внутренней среды, организмы создают в биосфере особую среду жизни — биотическую, в которой они выступают в качестве хозяев, обеспечивающих проживание других организмов. Другие организмы могут селиться как внутри организма-хозяина, так и на нем. Так, например, в организме человека, преимущественно на коже и в кишечнике обитает несколько тысяч видов бактерий. Речь идет о тех бактериях, которые не причиняют нам никакого вреда.

В чем выражается глобальная роль организмов и в целом организменного уровня организации жизни?

Она заключается в поддержании структуры и устойчивости биосферы. Организмы, как непосредственные участники трофических цепей, обеспечивают биологический круговорот и трансформацию энергии в биогеоценозах.

Жизнь на организменном уровне изучают такие направления биологии, как анатомия и физиология. Анатомия изучает устройство организмов, а физиология — их деятельность.

Читайте также: