Τι συμβαίνει σε μικροσκοπικό επίπεδο κατά τη διάρκεια της ομοιόστασης;

Ο όρος ομοιοσταση αναφέρεται στη διατήρηση της εσωτερικής σταθερότητας ως απόκριση σε αλλαγές στο εξωτερικό περιβάλλον. Όπως εφαρμόζεται σε βιολογικά συστήματα, η ομοιόσταση μπορεί να σημαίνει στο επίπεδο μεμονωμένων κυττάρων ή στο επίπεδο ολόκληρων οργανισμών.

Ο όρος «ομοιόσταση» μπορεί επίσης να αναφέρεται σε μία φυσιολογική λειτουργία ή στο συλλογικό τους αποτέλεσμα, π.χ. «ομοιόσταση βάσης οξέος» έναντι "ομοιόσταση" σε σχέση με τη γενική λειτουργία ενός ολόκληρου οργανισμού.

Επειδή η διαδικασία απαιτεί αποκρίσεις σε εξωτερικούς παράγοντες, τα κύτταρα και οι οργανισμοί πρέπει να καταναλώνουν ενέργεια για τη διατήρηση της ομοιόστασης. Σε μερικές περιπτώσεις, παραδείγματα σε μικροσκοπικό επίπεδο μιμούνται, και προβάλλονται σε, παραδείγματα σε καθημερινό ή «μακρο» επίπεδο.

Σε οποιοδήποτε σύστημα, βιολογικό ή άλλο, που χρειάζεται να διατηρήσει μια ορισμένη ισορροπία, τις περισσότερες διαταραχές που προκαλούν μια απόκριση από το κύτταρο ξενιστή ή τον παράγοντα ενεργούν για την αντιμετώπιση των επιπτώσεων του εξωτερικού μέσο. Για παράδειγμα, εάν το

Έτσι λειτουργούν οι περισσότεροι ομοιοστατικοί μηχανισμοί: βάσει του αρνητικά σχόλια. Αυτό το είδος ανατροφοδότησης προορίζεται να διατηρήσει μια φυσική ή χημική αξία σε ένα συγκεκριμένο επίπεδο ή εντός ενός συγκεκριμένου εύρους. Συνήθως περιλαμβάνει είτε "ενεργοποίηση" μιας λειτουργίας είτε "απενεργοποίηση" της ίδιας λειτουργίας. Όπως θα δείτε, αυτό μπορεί να πάρει μια ποικιλία μορφών μόνο στο ανθρώπινο σώμα.

Εάν το σπίτι σας περιλαμβάνει θερμοστάτη, ζείτε σε περιβάλλον όπου η θερμοκρασία διατηρείται μέσω ομοιόστασης.

Ας υποθέσουμε ότι η θερμοκρασία του θερμοστάτη έχει ρυθμιστεί στους 65 ° F / 18 ° C. Εάν η θερμοκρασία πέσει μια νύχτα κάτω από αυτά τα επίπεδα, η θερμότητα θα ανάψει έως ότου η θερμοκρασία αυξηθεί στο επίπεδο της ρύθμισης θερμοστάτη και, στη συνέχεια, κλείστε. Αυτά είναι καθημερινά γεγονότα, αλλά πώς συμβαίνουν και πώς σχετίζονται με την ομοιόσταση στα συστήματα διαβίωσης;

Το παραπάνω παράδειγμα απεικονίζει τα πέντε βασικά στοιχεία της ομοιόστασης σε οποιοδήποτε σύστημα:

• Κίνητρο: Η πτώση της θερμοκρασίας μέσα στο σπίτι.
• Αισθητήριο νεύρο: Ένα θερμόμετρο στον θερμοστάτη.
• Κέντρο ελέγχου: Ο θερμοστάτης σηματοδοτεί πηγή θερμότητας.
• Εφέ: Κάμινος ή κάποια άλλη μορφή θερμικής ενέργειας.
• Μηχανισμοί ανατροφοδότησης: Η πηγή θερμότητας καθοδηγείται να απενεργοποιηθεί όταν η θερμοκρασία επιστρέψει στο επιθυμητό επίπεδο.

Τα κύτταρα είναι οι μικρότερες μονάδες της ζωής. Στην περίπτωση ορισμένων οργανισμών, όπως βακτήρια, ένα μόνο κύτταρο είναι τον οργανισμό, αποδεικνύοντας έτσι ότι ένα κύτταρο είναι, με οποιοδήποτε τρόπο, αντιπροσωπευτικό της ίδιας της ζωής. Όπως συμβαίνει, το κύτταρο έχει ορισμένες ιδιότητες που οι επιστήμονες συνδέουν στενά με την κατάσταση που ονομάζεται «ζωή», συμπεριλαμβανομένης της διατήρησης μιας φυσικής δομής, του μεταβολισμού, της αναπαραγωγής και της ομοιόστασης.

Το κύτταρο έχει έναν αριθμό ομοιοστατικών μηχανισμών, αλλά ο ρόλος της κυτταρικής μεμβράνης είναι ίσως ο πιο παραδειγματικός. Τα κύτταρα πρέπει να διατηρούν τη συγκέντρωση των βασικών ουσιών μέσα τους, ειδικά ηλεκτρολύτες όπως το ασβέστιο, το νάτριο και το κάλιο, εντός ενός δεδομένου εύρους, και τα κανάλια ιόντων και οι αντλίες στη μεμβράνη βοηθούν στην επίτευξη αυτού.

Το δικό σας σώμα εκθέτει τα δικά του μέσα επιβολής της ομοιόστασης σε διάφορες πτυχές του εσωτερικού του περιβάλλοντος.

Θερμικός: Όταν το σώμα σας γίνει πολύ ζεστό, οι αισθητήρες στο δέρμα και στον εγκέφαλο προειδοποιούν το μέρος του εγκεφάλου που μπορεί να επηρεάσει μια αλλαγή, στην περίπτωση αυτή ξεκινώντας εφίδρωση ή διαστολή των πόρων του δέρματος.

Γλυκόζη αίματος: Πότε γλυκόζη γίνεται πολύ υψηλή, η ινσουλίνη απελευθερώνεται από το πάγκρεας για να την οδηγήσει πίσω. Όταν η γλυκόζη στο αίμα γίνεται πολύ χαμηλή, απελευθερώνεται γλυκαγόνη, επίσης από το πάγκρεας, για να την καζολέψει.

Απεκκριτικό σύστημα: Όταν το επίπεδο του νερού στο σώμα σας γίνεται πολύ χαμηλό σε σχέση με ορισμένα ιόντα, τα νεφρά λειτουργούν για να εκκρίνουν περισσότερα από τα εν λόγω ιόντα ενώ διατηρούν νερό. Εάν είναι απαραίτητο, μπορούν να λειτουργήσουν με αντίστροφο τρόπο.