Begrepet homeostase refererer til vedlikehold av intern stabilitet som svar på endringer i det ytre miljøet. Som brukt på biologiske systemer, kan homeostase bety på nivået av individuelle celler eller på nivået av hele organismer.
Uttrykket "homeostase" kan også referere til en fysiologisk funksjon eller deres kollektive resultat, f.eks. "Syre-base homeostase" vs. "homeostase" med henvisning til en hel organisms generelle funksjon.
Fordi prosessen krever svar på eksterne stoffer, må celler og organismer bruke energi for å opprettholde homeostase. I noen tilfeller etterligner eksempler på mikroskopisk nivå og projiseres på eksempler på hverdags- eller "makro" -nivå.
Homeostase generelt
I ethvert system, biologisk eller på annen måte, som trenger å opprettholde en viss balanse, de fleste forstyrrelser som provoserer et svar fra vertscellen eller agenthandlingen for å motvirke effekten av det ytre middel. For eksempel hvis natrium konsentrasjonen av kroppsvæskene stiger, cellene dine "beordrer" hjernen din til å kringkaste denne tilstanden av kjemiske forhold som tørst. Som et resultat drikker du vann, og natriumkonsentrasjonen faller.
Slik fungerer de fleste homeostatiske mekanismer: på grunnlag av negativ tilbakemelding. Denne typen tilbakemeldinger er ment å holde en fysisk eller kjemisk verdi på et bestemt nivå eller innenfor et bestemt område. Det innebærer normalt enten å "slå på" en funksjon eller "slå av" den samme funksjonen. Som du vil se, kan dette ta en rekke former i menneskekroppen alene.
Homeostase: Eksempel
Hvis hjemmet ditt inneholder en termostat, bor du i et miljø der temperaturen opprettholdes via homeostase.
Si at termostatens temperatur er innstilt på 18 ° C. Hvis temperaturen synker over disse nivåene over natten, vil varmen tennes til temperaturen stiger til nivået på termostatinnstillingen, og deretter slås den av. Dette er hverdagshendelser, men hvordan skjer de og hvordan forholder de seg til homeostase i levende systemer?
Eksemplet ovenfor illustrerer de fem essensielle elementene i homeostase i ethvert system:
- Stimulus: Temperaturfallet i hjemmet.
- Reseptor: Et termometer i termostaten.
- Kontroll senter: Termostaten signaliserer en varmekilde.
- Effektor: En ovn eller annen form for varmeenergi.
- Tilbakemeldingsmekanismer: Varmekilden blir bedt om å slå seg av når temperaturen går tilbake til ønsket nivå.
Cell Homeostase
Celler er de minste enhetene i livet. For noen organismer, for eksempel bakterier, en enkelt celle er organismen, og fastslår dermed at en celle, uansett hvilken måte, er representativ for selve livet. Når det skjer, har cellen visse kvaliteter som forskere knytter nært sammen med tilstanden som kalles "liv", inkludert å opprettholde en fysisk struktur, metabolisme, reproduksjon og homeostase.
Cellen har en rekke homeostatiske mekanismer, men cellemembranens rolle er kanskje den mest eksemplariske. Cellene må holde konsentrasjonen av viktige stoffer inne i dem, spesielt elektrolytter som kalsium, natrium og kalium, innenfor et gitt område, og ionekanaler og pumper i membranen hjelper til med å oppnå dette.
Homeostase i menneskekroppen
Din egen kropp viser sine egne midler for å håndheve homeostase på forskjellige aspekter av sitt indre miljø.
Termisk: Når kroppen din blir for varm, varsler sensorer i huden og hjernen den delen av hjernen som kan forårsake en endring, i dette tilfellet ved å starte svette eller utvide hudporene.
Blodsukker: Når glukose blir for høyt, insulin frigjøres av bukspyttkjertelen for å drive det ned igjen. Når blodsukkeret blir for lavt, frigjøres glukagon, også fra bukspyttkjertelen, for å tette det opp igjen.
Ekskresjonssystem: Når vannnivået i kroppen din blir for lavt i forhold til visse ionerfungerer nyrene for å skille ut flere av de aktuelle ionene mens de holder på vann. Om nødvendig kan de jobbe på motsatt måte.