Механизми и системи за регулация и адаптация на организмите

Реферати, есета, доклади и всякакви документи свързани с биологията и медицината.

Модератор: Модератори

Механизми и системи за регулация и адаптация на организмите

Мнениеот Mozo на Пон Дек 24, 2007 19:20

Механизми и системи за регулация и адаптация на организмите

Организмите са в постоянна връзка със средата, в която живеят. Независимо от разнообразните външни въздействия техните жизнени функции се осъществяват съгласувано и устойчиво благодарение на възникналите в хода на еволюцията механизми и системи на регулация. В организмите се извършва саморегулация на жизнените функции. Това означава, че всяка промяна във вътрешната среда задейства механизми, които възстановяват хомеостазата. Системите на регулация осигуряват адаптация на организмите към разнообразните условия за живот.
3.1.Основни принципи на регулация.
Организмите са в непрекъснато взаимодействие с околната среда. Те са отворени системи — приемат от средата необходимите за живота им химични вещества и енергия и изхвърлят отпадайте продукти от обмяната на веществата. Заедно с това организмите отговарят на различни въздействия на средата с изменения в своето състояние или на жизнените си прояви. Под действието на естествения отбор в тях са се изработили регулаторни механизми, които осигуряват приспособяването им към променящите се фактори на средата.
Под регулация се разбира такова въздействие върху жизнените процеси, което осигурява стабилното им протичане въпреки влиянието на различни фактори.
Всички части на организма са анатомично и функционално свързани помежду си и образуват единно цяло. Единството на организма е в тясна зависимост от системите за регулация. В хода на еволюцията те са се усложнявали и усъвършенствали.
За функционирането на една регулаторна система е необходимо тя да може да възприема информация за промените в даден процес, да я преработва и да поражда корекция на тези промени.
Регулиращата система се състои от три части — рецептор, нервен център и изпълнителен орган. Тази система осъществява своите въздействия чрез рефлекси. Рефлексите са в основата на регулацията.
(Припомнете си рефлекс и рефлексна дъга).
Преобладаващата част от регулиращите системи функционират на принципа на обратната връзка. Всяко отклонение в процесите в организма поражда корекция. Едновременно с това регулиращата система непрекъснато „се съобразява\" с извършената до момента от нея корекция. Благодарение на рецептори в изпълнителния орган до нервния център непрекъснато достига обратна информация за точността, с която се извършва корекцията.
Регулацията се осъществява на различни равнища: клетъчно, надклетъчно и организмово.
Клетъчно равнище на регулация. Осъществява се чрез генетични, ензимни и мембранно-йонни механизми.
Генетичните механизми на регулация се осъществяват при процесите на реализация на генетичната информация и главно при транскрипцията. Генната активност се регулира по два начина: чрез индукция и чрез репресия.
Чрез индукция се регулира активността на гените, които кодират ензими, участващи в катаболитните процеси в клетката. Активността на такъв ген зависи от веществото, което е субстрат на ензимното действие 3.1.). Генът функционира само ако това вещество присъства в клетката. Тогава съответният ензим се синтезира и веществото се разгражда. Изчерпването на субстрата е сигнал за изключване на гена и синтезирането на ензима се прекратява. Чрез репресия се регулира активността на гените, които кодират ензими, участващи в анаболитните процеси. Генът нормално функционира в клетката, кодираният от него ензим се синтезира и води до получаването на съответен продукт на ензимното действие. Повишеното количество на продукта е сигнал за изключването на гена. Той се включва отново, когато количеството на продукта намалее.
И двата типа на регулация са на принципа на обратната връзка: при регулацията чрез индукция синтезирането на ензим се прекратява с изчерпването на субстрата на ензимното действие; при регулацията чрез репресия синтезирането на ензим се прекратява, когато продуктът на ензимното действие е в излишно количество.
Благодарение на регулацията на генната активност в клетката се синтезират ензими само когато са й необходими.
Ензимната активност се регулира чрез различни механизми: синтезиране на ензима в неактивна форма (проензим), фосфорилиране на ензима, инхибиране на ензима по типа на обратната връзка, кооперативен ефект на взаимодействие и алостерична регулация. (Припомнете си Кинетика на ензимната реакция). Посочените механизми се допълват взаимно и създават условия за съгласувано протичане на обменните процеси в клетката.
Регулацията може да се осъществи и с участието на м е м-бранно-йонни механизми. (Припомнете си Транспорт през клетъчната мембрана.) Активният транспорт на глюкозата в клетката например се осъществява с участието на молекула-преносител, активността на която зависи от концентрацията на натриевите катиони. По този начин разликите в концентрацията на натриевите катиони от двете страни на мембраната регулират активния транспорт на глюкозата в клетката.
Надклетъчно равнище на регулация при растенията. Осъществява се чрез трофична, електро-физиологична и хормонална регулация.
Трофичната регулация е свързана с минералното хранене и транспорта на асимилатите. Ускоряването на растежа например стимулира по-интензивното приемане на вода и минерални соли от корените на растението. При увеличаване интензивността на фотосинтезата нараства оттокът на асимилати от листата в другите вегетативни органи.
Електро-физиологична регулация. Между различните части на растението съществуват разлики в мембранните потенциали. Скоростта на придвижване на потенциала на действие е средно 0,05 ст/s. При насекомоядниге растения този потенциал достига 25 ст/s. Бързото повишаване на водното съдържание в почвата — при поливане например, индуцира потенциал на действие, който се придвижва до листата и предизвиква усилване на газовата обмяна, синтезирането и транспорта на асимилатите.
Хормоналната регулация има важно значение за растежа и развитието на растенията. Фитбхормоните са 5 групи:
1. Ауксини — стимулират деленето, увеличаването на размерите и диференцирането на клетките.
2. Гиберелини — ускоряват растежа и стимулират цъфтежа на растенията.
3. Цитокинини — регулират деленето на клетките и забавят стареенето.
4. Абсцисинова киселина — подготвя състоянието на покой на растенията.
5. Етилен — ускорява узряването на плодовете.
На организмово равнище всички системи на надклетъчна регулация — трофична, електро-физиологична и хормонална, са взаимносвързани. Ауксините например предизвикват промяна в мембранните потенциали и това оказва влияние върху транспорта на веществата. Всяка от тези системи въздейства върху клетките, като повлиява клетъчните механизми на регулация — генетични, ензимни и мембранно-йонни. По този начин в растенията функционира единна йерархична система на регулация, осигуряваща единството на всичките им части.
Регулация при животните
Хормонална регулация. Хормоните се синтезират в жлезите с вътрешна секреция, откъдето постъпват в кръвта и се разнасят до всички клетки. (Припомнете си Ендокринна система.) Всеки хормон оказва въздействие само върху клетки, които притежават специализирани рецептори за взаимодействие с него. Рецепторите са разположени в клетъчната мембрана или в цитоплазмата. Клетките, притежаващи рецептори за даден хормон, се наричат прицелни за неговото действие.
Функционално активен в клетката е всъщност комплексът хормон + рецептор.
Механизмът на действие на хормоните е различен. Едни от тях оказват влияние върху генната активност. Такова е действието на половите хормони: хормон-рецепторният комплекс влиза в ядрото и активира гените, обуславящи формирането на половите белези. По-голямата част от хормоните активират определени клетъчни ензимни системи, които участват в обменните процеси. Тире-оидните хормони например активират окислителното фосфорилиране в митохондрите, повишават кислородната консумация и продукцията на топлина в клетките 3.2.).
Нервна регулация. Нервната регулация се осъществява от нервната система. Чрез нея се постига бързо и адекватно приспособяване на организмите към промените във външната и вътрешната среда. Тези промени се възприемат от рецепторите като дразнения. Под тяхно въздействие в рецепторите възниква възбуждане, което под формата на нервен импулс се предава в съответен център в централната нервна система. Там получената информация се преработва, след което до изпълнителните органи се предават „нареждания\" за една или друга ответна реакция. Когато изпълнителният орган е жлеза с вътрешна секреция, нервната система оказва влияние върху продукцията на съответния хормони. Хормоните обикновено са звена в изпълнителната част на регулаторния механизъм, но някои от тях от своя страна оказват влияние върху централната нервна система. Така се осъществява нервно-еидокринната система на регулация, чрез която се постига оптимално приспособяване на организмите към промените в средата на живот 3.3.).
Сигнатура:
ИзображениеИзображение
Аватар
Mozo
Lame forum support
Lame forum support
Репутация: 8360
Mozo изгражда репутацияMozo изгражда репутацияMozo изгражда репутацияMozo изгражда репутацияMozo изгражда репутацияMozo изгражда репутацияMozo изгражда репутацияMozo изгражда репутацияMozo изгражда репутацияMozo изгражда репутацияMozo изгражда репутацияMozo изгражда репутацияMozo изгражда репутацияMozo изгражда репутацияMozo изгражда репутацияMozo изгражда репутацияMozo изгражда репутацияMozo изгражда репутацияMozo изгражда репутацияMozo изгражда репутация
 
Мнения: 149316
Регистриран: 01 Юни 2007
Наличност: 1,665,701.80
Банка: 5,487,906.26
Местоположение: Somewhere In Time
Най-високи резултати: 43
Статистика на победите: 0





Назад към Биология, медицина

Кой е на линия

Потребители разглеждащи този форум: 0 регистрирани и 0 госта