Begrebet homøostase henviser til vedligeholdelse af intern stabilitet som reaktion på ændringer i det eksterne miljø. Som anvendt på biologiske systemer kan homeostase betyde niveauet for individuelle celler eller på niveauet for hele organismer.
Udtrykket "homeostase" kan også henvise til en fysiologisk funktion eller deres kollektive resultat, fx "syre-base homeostase" vs. "homeostase" med henvisning til en hel organisms generelle funktion.
Fordi processen kræver reaktioner på eksterne stoffer, skal celler og organismer bruge energi på at opretholde homeostase. I nogle tilfælde efterligner eksempler på mikroskopisk niveau og projiceres på eksempler på hverdags- eller "makro" -niveau.
Homeostase generelt
I ethvert system, biologisk eller på anden måde, der skal opretholde en vis balance, de fleste forstyrrelser der fremkalder et svar fra værtscellen eller agenthandlingen for at imødegå virkningerne af det eksterne agent. For eksempel, hvis natrium koncentrationen af dine kropsvæsker stiger, dine celler "beordrer" din hjerne til at udsende denne tilstand af kemiske anliggender som tørst. Som et resultat drikker du vand, og natriumkoncentrationen falder.
Sådan fungerer de fleste homeostatiske mekanismer: på basis af negativ feedback. Denne form for feedback er beregnet til at holde en fysisk eller kemisk værdi på et bestemt niveau eller inden for et bestemt interval. Det involverer normalt enten "at tænde" for en funktion eller "slukke" for den samme funktion. Som du vil se, kan dette antage en række forskellige former i menneskekroppen alene.
Homeostase: Eksempel
Hvis dit hjem indeholder en termostat, bor du i et miljø, hvor temperaturen opretholdes via homeostase.
Sig, at temperaturen på termostaten er indstillet til 65 ° F / 18 ° C. Hvis temperaturen falder natten over under disse niveauer, tænder varmen, indtil temperaturen stiger til niveauet for termostatindstillingen, og derefter slukkes den. Dette er hverdagsbegivenheder, men hvordan sker de, og hvordan relaterer de sig til homeostase i levende systemer?
Ovenstående eksempel illustrerer de fem væsentlige elementer i homeostase i ethvert system:
- Stimulus: Temperaturfaldet inde i hjemmet.
- Receptor: Et termometer i termostaten.
- Kontrolcenter: Termostaten signalerer en varmekilde.
- Effektor: En ovn eller anden form for varmeenergi.
- Feedbackmekanismer: Varmekilden instrueres i at slukke, når temperaturen vender tilbage til det ønskede niveau.
Cell Homeostase
Celler er de mindste enheder i livet. I tilfælde af nogle organismer, såsom bakterier, en enkelt celle er organismen og fastslår således, at en celle er, uanset hvilken måde, repræsentativ for selve livet. Når det sker, har cellen visse kvaliteter, som forskere forbinder tæt med den tilstand, der kaldes "liv", herunder opretholdelse af en fysisk struktur, stofskifte, reproduktion og homeostase.
Cellen har et antal homeostatiske mekanismer, men cellemembranens rolle er måske den mest eksemplariske. Celler skal især holde koncentrationen af vigtige stoffer inde i dem elektrolytter som calcium, natrium og kalium inden for et givet interval, og ionkanaler og pumper i membranen hjælper med at opnå dette.
Homeostase i menneskekroppen
Din egen krop udviser sine egne midler til at håndhæve homeostase på forskellige aspekter af sit indre miljø.
Termisk: Når din krop bliver for varm, advarer sensorer i huden og hjernen den del af hjernen, der kan påvirke en ændring, i dette tilfælde ved at starte sveden eller udvide hudens porer.
Blodsukker: Hvornår glukose bliver for høj, frigives insulin i bugspytkirtlen for at køre det ned igen. Når blodsukkeret bliver for lavt, frigøres glukagon, også fra bugspytkirtlen, for at lukke det op igen.
Udskillelsessystem: Når vandniveauet i din krop bliver for lavt i forhold til visse ioner, nyrerne arbejder på at udskille flere af de pågældende ioner, mens de holder på vandet. Om nødvendigt kan de arbejde omvendt.