El organismo como sistema biológico: características, funciones y una breve teoría

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El organismo como sistema biológico: características, funciones y una breve teoría
El organismo como sistema biológico: características, funciones y una breve teoría
Anonim

En relación con la socialización del hombre, su papel biológico está perdiendo gradualmente su significado. Esto sucede no porque las personas hayan alcanzado los niveles más altos de desarrollo, sino por la distancia consciente de su "base" real (biosfera), que le dio a una persona la oportunidad de desarrollarse y construir una sociedad moderna. Pero el organismo como sistema biológico no puede existir fuera de la biosfera, y por lo tanto debe ser considerado sólo junto con ella.

El cuerpo humano como sistema biológico
El cuerpo humano como sistema biológico

Población y sociedad

Cualquier sociedad es una población autorregulada, un análogo moderno de un sistema biológico razonable (BS) dentro de la biosfera. Y una persona es, ante todo, un producto de la evolución de la BS, y no el resultado del desarrollo de una sociedad social, que es secundaria. En rigor, la sociedad es un ejemplo particularpoblación, que también es una BS, ubicada solo un nivel por encima de un organismo vivo.

Desde el punto de vista de la biología, este término caracteriza un sistema de órganos y tejidos construidos en el caparazón vivo del planeta, que tiene sus propios mecanismos de influencia en los hábitats y reacciones protectoras. Considerando el cuerpo como un sistema biológico, es fácil identificar los principales mecanismos de su vida, adaptación y regulación de sus funciones. Y en el marco de esta publicación, se considerará al cuerpo humano como un sistema integral en cuanto a sus criterios.

Terminología

El sistema es una gran colección de algunos elementos interdependientes que forman una cierta integridad (estructura) que ha sufrido una larga evolución en el curso de su formación.

Los sistemas biológicos son conjuntos indivisibles de elementos interconectados que crean el caparazón viviente del planeta y son parte de él, desempeñando un papel fundamental en su existencia. Ejemplos de sistemas biológicos: célula, organismo, macromoléculas, orgánulos, tejidos, órganos, poblaciones.

Un organismo es un sistema de funcionamiento activo, regulado de forma independiente y organizado de manera compleja, que consta de órganos y tejidos o está representado por un sistema biológico, que forma un objeto de la vida silvestre. El organismo interactúa activamente con sistemas biológicos de orden superior (con la población y la biosfera).

Regular es ordenar, obedecer reglas estrictas, crear condiciones para su aplicación y control. En el contexto del organismo humano, el término debe ser considerado como un procesonormalización de las funciones del organismo.

Estructura universal

Para considerar el cuerpo humano como un sistema biológico (SB), se deben identificar y correlacionar sus principales propiedades. Por tanto, la principal propiedad de las BS es su estructura: todas ellas están formadas por moléculas orgánicas y biopolímeros. Cabe señalar que la BS también incluye sustancias inorgánicas, que son atributos de la naturaleza inanimada. Sin embargo, no son formativos para una molécula biológica, orgánulo, célula u organismo, sino que solo se integran en estos sistemas.

organismo como un único sistema biológico autodesarrollado
organismo como un único sistema biológico autodesarrollado

Ordenamiento

Un alto grado de orden es la segunda propiedad de los sistemas. La llamada jerarquía es muy importante para el funcionamiento de la biosfera porque toda su estructura se basa en el principio de complicar lo simple y combinar lo elemental. Es decir, los componentes más complejos del caparazón viviente de la tierra (sistemas biológicos) consisten en componentes más pequeños ubicados más abajo en la jerarquía.

Un ejemplo particular es la evolución de la vida de una macromolécula a un polímero orgánico, y luego a un orgánulo y una estructura subcelular, a partir de la cual se forma un tejido, un órgano y un organismo. Como sistema biológico integral, esta estructura jerárquica le permite formar todos los niveles de la vida silvestre y rastrear la interacción entre ellos.

Integridad y discreción

Una de las propiedades más importantes de cualquier BS es su integridad y discreción simultáneas (parcialidad, componencialidad). Esto significa que cualquier ser vivoun organismo es un sistema biológico, un conjunto integral formado por componentes autónomos. Los componentes autónomos en sí mismos también son sistemas vivos, justo más abajo en la jerarquía. Pueden existir de forma autónoma, pero dentro del organismo obedecen a sus mecanismos reguladores y forman una estructura integral.

organismo como un sistema biológico completo
organismo como un sistema biológico completo

Se pueden encontrar ejemplos de integridad y discreción simultáneas en cualquier sistema de diferentes niveles. Por ejemplo, la membrana citoplasmática como estructura integral tiene hidrofobicidad y lipofilia, fluidez y permeabilidad selectiva. Se compone de macromoléculas de lipoproteínas, que proporcionan únicamente lipofilia e hidrofobicidad, y de glicoproteínas, que son responsables de la permeabilidad selectiva.

Esta es una demostración de cómo el conjunto de propiedades discretas de los componentes de un sistema biológico proporciona las funciones de una estructura superior más compleja. Un ejemplo es también un orgánulo integral, que consta de una membrana y un grupo de enzimas, que heredaron sus cualidades discretas. O una célula que es capaz de realizar todas las funciones de sus componentes constituyentes (orgánulos). El cuerpo humano como un solo sistema biológico también está sujeto a tal dependencia, ya que demuestra cualidades comunes que son privadas para elementos discretos.

Intercambio de energía

Esta propiedad de un sistema biológico también es universal y se puede rastrear en cada uno de sus niveles jerárquicos, desde la macromolécula hasta la biosfera. En cada nivel específico,tiene diversas manifestaciones. Por ejemplo, a nivel de macromoléculas y estructuras precelulares, el intercambio de energía significa un cambio en la estructura espacial y la densidad electrónica bajo la influencia del pH, el campo eléctrico o la temperatura. A nivel celular, el intercambio de energía debe considerarse como metabolismo, un conjunto de procesos de respiración celular, oxidación de grasas y carbohidratos, síntesis y almacenamiento de compuestos macroérgicos, eliminación de productos metabólicos fuera de la célula.

Metabolismo corporal

El cuerpo humano, como sistema biológico, también intercambia energía con el mundo exterior y la transforma. Por ejemplo, la energía de los enlaces químicos de las moléculas de carbohidratos y grasas se utiliza eficazmente en las células del cuerpo para la síntesis de macroergios, de los cuales es más fácil para los orgánulos extraer energía para su actividad vital. En esta demostración se muestra la transformación de la energía y su acumulación en macroergios, así como la puesta en práctica por hidrólisis de los enlaces químicos fosfato del ATP.

sistema biológico célula organismo
sistema biológico célula organismo

Autorregulación

Esta característica de los sistemas biológicos significa la capacidad de aumentar o disminuir su actividad funcional dependiendo del logro de cualquier estado. Por ejemplo, si una célula bacteriana experimenta inanición, se mueve hacia una fuente de alimento o forma una espora (una forma que le permitirá mantener su actividad vital hasta que mejoren las condiciones de vida). En resumen, el cuerpo como sistema biológico tiene un complejo sistema multinivel de regulación de sus funciones. Ella esconsta de:

  • precelular (regulación de las funciones de orgánulos celulares individuales, por ejemplo, ribosomas, núcleos, lisosomas, mitocondrias);
  • celular (regulación de las funciones celulares en función de factores externos e internos);
  • regulación de tejidos (control de la tasa de crecimiento y reproducción de las células de los tejidos bajo la influencia de factores externos);
  • regulación de órganos (formación de mecanismos para la activación e inhibición de las funciones de órganos individuales);
  • sistémico (regulación nerviosa o humoral de funciones por órganos superiores).

El cuerpo humano como sistema biológico autorregulador tiene dos mecanismos reguladores principales. Este es un mecanismo humoral evolutivo más antiguo y uno nervioso más moderno. Estos son complejos multinivel capaces de regular la tasa metabólica, la temperatura, el pH de los fluidos biológicos y la homeostasis, la capacidad de defenderse de los peligros o proporcionar agresión, realizar emociones y una mayor actividad nerviosa.

organismo vivo sistema biológico
organismo vivo sistema biológico

Niveles de regulación humoral

La regulación humoral es el proceso de acelerar (o ralentizar) los procesos biológicos en orgánulos, células, tejidos u órganos bajo la influencia de sustancias químicas. Y dependiendo de la ubicación de su "objetivo", distinguen la regulación celular, local (tejido), órgano y organismo. Un ejemplo de regulación celular es la influencia del núcleo en la tasa de biosíntesis de proteínas.

La regulación tisular es la liberación de sustancias químicas (mediadores locales) por parte de la célula, con el objetivo desupresión o mejora de las funciones de las células circundantes. Por ejemplo, una población de células que experimenta f alta de oxígeno libera factores de angiogénesis que provocan el crecimiento de vasos sanguíneos hacia ellas (áreas agotadas). Otro ejemplo de regulación tisular es la liberación de sustancias (keylons) que pueden suprimir la tasa de reproducción celular en un lugar determinado.

Este mecanismo, a diferencia del anterior, es un ejemplo de retroalimentación negativa. Se caracteriza por ser una acción activa de la población celular, diseñada para suprimir cualquier proceso en el tejido biológico.

Regulación humoral superior

El cuerpo humano como un único sistema biológico autodesarrollado es una corona evolutiva que ha realizado la más alta regulación humoral. Se hizo posible debido al desarrollo de glándulas endocrinas capaces de secretar sustancias hormonales. Las hormonas son sustancias químicas específicas secretadas por las glándulas endocrinas directamente en la sangre y actúan sobre órganos diana ubicados a gran distancia del lugar de síntesis.

La regulación humoral superior también es un sistema jerárquico, cuyo órgano principal es la glándula pituitaria. Sus funciones están reguladas por una estructura neurológica (el hipotálamo), que se sitúa por encima de las demás en la jerarquía reguladora del organismo. Bajo la influencia de los impulsos nerviosos del hipotálamo, la glándula pituitaria secreta tres grupos de hormonas. Entran en el torrente sanguíneo y son transportados por éste a los órganos diana.

organismo como un sistema biológico autorregulador
organismo como un sistema biológico autorregulador

En las hormonas tropicales de la glándula pituitaria, el objetivo es la glándula hormonal inferior, que, bajo la influencia de estas sustancias, libera sus mediadores que afectan directamente las funciones de órganos y tejidos.

Regulación nerviosa

La regulación de las funciones del cuerpo humano se realiza principalmente a través del sistema nervioso. También controla el sistema humoral, convirtiéndolo, por así decirlo, en su propio componente estructural, capaz de influir con mayor flexibilidad en las funciones del cuerpo. Al mismo tiempo, el sistema nervioso también es multinivel. En humanos, tiene el desarrollo más complejo, aunque continúa mejorando y cambiando extremadamente lentamente.

En esta etapa, se caracteriza por la presencia de funciones responsables de la actividad nerviosa superior: memoria, atención, emotividad, inteligencia. Y, quizás, una de las principales propiedades del sistema nervioso es la capacidad de trabajar con analizadores: visuales, auditivos, olfativos y otros. Te permite recordar sus señales, reproducirlas en la memoria y sintetizar nueva información a partir de ellas, formando también experiencia sensorial a nivel del sistema límbico.

Niveles de regulación nerviosa

El cuerpo humano como un solo sistema biológico tiene varios niveles de regulación nerviosa. Es más conveniente considerarlos según el esquema de gradación desde los niveles más bajos hasta los más altos. Por debajo del resto se encuentra el sistema nervioso autónomo (simpático y parasimpático), que regula sus funciones independientemente de los centros superiores de actividad nerviosa.

El cuerpo humano como un solo sistema biológico
El cuerpo humano como un solo sistema biológico

Funciona debido al núcleo del nervio vago y la médula suprarrenal. Es de destacar que el nivel más bajo de regulación nerviosa se ubica lo más cerca posible del sistema humoral. Esto vuelve a demostrar la discreción y la integridad simultáneas del organismo como sistema biológico. Estrictamente hablando, el sistema nervioso transmite sus señales bajo la influencia de la acetilcolina y la corriente eléctrica. Es decir, consta de la mitad del sistema de transmisión de información humoral, que se observa en las sinapsis.

Mayor actividad nerviosa

Por encima del sistema nervioso autónomo se encuentra el sistema somático, que consta de la médula espinal, los nervios, el tronco encefálico, la materia blanca y gris del cerebro, sus ganglios basales, el sistema límbico y otras estructuras importantes. Es ella quien es responsable de la actividad nerviosa superior, el trabajo con analizadores de los órganos de los sentidos, la sistematización de la información en la corteza, su síntesis y el desarrollo de la comunicación del habla. En última instancia, es este complejo de estructuras biológicas del cuerpo el responsable de la posible socialización de una persona y el logro de su nivel actual de desarrollo. Pero sin estructuras de bajo nivel sería imposible su aparición, así como la existencia de una persona fuera del hábitat habitual.

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