Гомеостаздың әсер ету механизмі. Биология, 9 сынып, дидактикалық материал.

Тірі жүйедегі кері байланыстар

 Кері байланыс механизмі – бұл жүйенің сыртқы әсерге реакциясы. Кері байланыс механизмі-бұл сыртқы әсерге реакция болып табылатын және осы реакциямен анықталатын жағдайдың өзгеруін анықтайтын механизм.

 Гомеостазды қолдайтын теріс кері байланыстар бар, яғни сыртқы әсерге жауап береді және жүйенің тұрақтылығын нашарлататын оң кері байланыстар бар.

 Гомеостазға ұмтылу теріс кері байланыс ғана емес, оң кері байланыстардың механизмдерін де қалыптастырады, өйткені ол әртүрлілік үрдісімен анықталады. Мұндай үрдістердің бірі-энергия диссипациясының (энергияның шашырауы) минимум принципі болып табылады. Бұл гомеостазды сақтау принципі сияқты эмпирикалық жалпылама болып табылады.

 Сондай-ақ тірі жүйелерге метаболизм тән, яғни олар сыртқы әлеммен энергия және зат алмасусыз өмір сүре алмайды. Тірі жүйелердің дамуының жетекші үрдістерінің бірі сыртқы ортаның энергиясын неғұрлым жоғары дәрежеде пайдалануға ұмтылу болып табылады. Бұл сондай-ақ эмпирикалық факт болып табылады: гомеостазды сақтауға ұмтылу сияқты, жүйенің сыртқы энергия мен затты сіңіру қабілетін арттыру үшін эволюциялық процесті бағыттау мен жүйені өзгертуге ұмтылу тән.

 Осылайша, тірі әлемде өтетін кез-келген маңызды эволюциялық үдерістердің ерекшеліктерінің бірі-тұрақтылыққа, яғни гомеостазды сақтауға және теріс кері байланыстарды нығайтуға, сыртқы энергия мен заттарды пайдаланудың жаңа, неғұрлым ұтымды әдістерін іздеуге, яғни оң кері байланыстарды нығайтуға қарама-қайшы болып табылады. Бұл қайшылықтарды шешу тәсілдері әртүрлі болуы мүмкін және бұл жағдай материалдық әлемнің әртүрлі ұйымдық нысандарына жауапты.

 Энциклопедиялық анықтама бойынша, кері байланыс-бұл процесс нәтижелерінің жүруіне немесе басқарушы органға басқарылатын процестің кері әсері. Кері байланыс тірі табиғатта, қоғамда және техникада реттеу және басқару жүйесін сипаттайды. Оң және теріс кері байланыс бар. Кері байланыс - жүзеге асырылатын денелер мен орталардың табиғатына сәйкес жіктеледі. Күрделі жүйелердегі кері байланыс процестің өтуі туралы ақпаратты берумен сипатталады, соның негізінде қандай да бір басқарушы реттеледі. Бұл жағдайда кері байланыс ақпараттық деп аталады. Кері байланыс ұғымы өзара іс-қимыл түрі ретінде тірі табиғат пен қоғамда басқарудың күрделі жүйелерінің жұмыс істеуі мен дамуын талдауда, әлемнің материалдық бірлігінің құрылымын ашуда маңызды рөл атқарады.

Тірі жүйелердегі басқарудың маңызды жағы кері байланыстардың болуы болып табылады. Кері байланыс қағидаты өзін-өзі басқарудың, өзін-өзі реттеу мен өзін-өзі ұйымдастырудың негізгі қағидаттарының бірі болып табылады. Кері байланыссыз өзін-өзі басқару процесі мүмкін емес. Кері байланыстардың көмегімен объектінің берілген күйден ауытқуының өзі басқару әсерлерін қалыптастырады, олар объектінің берілген күйіне әкеледі. Кері байланыс-бұл процесс нәтижелерінің жүруінің кері әсері. Кері байланыс басқарылатын жүйенің нақты жай-күйін (яғни , сайып келгенде, басқарушы жүйенің жұмыс нәтижелерін) бақылауға және есепке алуға және оның басқару алгоритміне тиісті түзетулер енгізуге мүмкіндік береді

Кері байланыс оң және теріс кері байланыс болып бөлінеді

 Оң және теріс кері байланыстың рольдері өзгеше болып келеді. Теріс кері байланыс принципі, жүйенің стационарлық жағдайын ұстап тұратын, ағзадағы физиологиялық процестердің көбіне тән. Олар тірі жүйелердегі энергетикалық және метаболикалық теңгерімнің, популяциялардың санын бақылаудың, эволюциялық үрдістің өзін-өзі реттеудің негізгі тетігі болып табылады. Оң кері байланыстар өмір сүру процесін күшейткіштердің оң рөлін атқарады. Олар өсу мен дамуда ерекше рөл атқарады. Олардың сипаттамаларын қарастырыңыз.

 Теріс кері байланыс (ТКБ) – жүйенің кіріс сигналы мен шығыс сигналының өзгеруіне қарсы әрекет ететіндей өзгертілетін кері байланыс түрі. Теріс кері байланыс жүйені параметрлердің кездейсоқ өзгеруіне тұрақты етеді.

 Теріс кері байланыс топтың әртүрлі деңгейлеріндегі тірі жүйелерде кеңінен қолданылады – жасушадан экожүйеге дейін – гомеостазды қолдау үшін кең қолданысқа ие. Мысалы, теріс кері байланыс негізінде жасушаларда гендердің жұмысын реттеудің көптеген тетіктері, сондай-ақ ферменттердің жұмысын реттеудің (метаболикалық жолдың соңғы өнімімен тежеу) тетіктері негізделген. Ағзада осы қағидада функциялардың гипоталамо-гипофизарлы реттелу жүйесі, сондай-ақ гомеостаздың жеке параметрлерін қолдайтын (терморегуляция, қандағы көміртегі диоксидінің және глюкозаның тұрақты концентрациясын ұстап тұру және т.б.) жүйке реттелуінің көптеген механизмдері негізделген. Теріс кері байланыс адам денесінің температурасын шамамен 37 °С ұстайды. Адам және өзін-өзі реттейтін гомеостаттық жүйелер болып табылатын барлық тірі тіршілік негізінен теріс кері байланыстың арқасында өмір сүреді.

 Оң кері байланыс (ПОС) – жүйенің шығыс сигналының өзгеруі бастапқы мәннен шығу сигналының одан әрі ауытқуына ықпал ететін кіріс сигналының осындай өзгеруіне әкелетін кері байланыс түрі.

 Оң кері байланыс жүйенің кіріс сигналының өзгеруіне реакциясын тездетеді, сондықтан оны сыртқы параметрлердің өзгеруіне жауап ретінде жедел реакция қажет болған кезде белгілі бір жағдайларда қолданады. Сонымен қатар, оң кері байланыс тұрақсыздыққа және генераторлар (өндірушілер) деп аталатын сапалы жаңа жүйелердің пайда болуына әкеледі.

 Ірі қара малдарда орталық нерв жүйесінің қызметі қалыпты жағдайда кері байланыстың қажетті шарты ретінде кіреді. Мысалы, жануардың кез келген әрекеті, мысалы, олжаны қуып, орталық жүйке жүйесінен бұлшық етке түсетін импульстермен (жүгіру, өндіру алу) және сезім мүшелерінен кері сигналдармен (көру, проприорецепторлар және т. б.) жүреді.

 Өзін-өзі реттеу тіршілік ету барысында кері байланысқа негізделген. Осылайша, артериялық қысымның нормадан жоғары көтерілуі нерв жүйесінің вазомоторлық орталықтарына бұл туралы белгі беретін арнайы рецепторлармен қабылданады. Бұл қысымның төмендеуіне әкелетін ортадан тепкіш импульстердің пайда болуына әкеледі. Мұндай процесс-тұрақты тірі жүйелерде жиі байқалатын теріс кері байланыстың үлгісі. Жануарлар мен өсімдік организмдерінің көптеген реттеуші жүйелері осы принцип бойынша жұмыс істейді. Оң кері байланыс эмбрионалды даму кезеңінде басым болып келеді.

 Молекулалық деңгейде о. с. принципі бойынша тірі жасушада бір мезгілде өтетін ферментативті реакциялардың үлкен саны көрсетіледі. Осы күрделі өзара байланысты жүйені үйлестіру ферменттердің белсенділігін (теріс кері байланысты ингибиторлар, оң – стимуляторлар жүзеге асырады) немесе олардың синтезінің жылдамдығын (кері байланысты эффекторлар жүзеге асырады) өзгерту жолымен жүзеге асырылады.

 Оң және теріс кері байланыстардың комбинациясы физиологиялық жай – күйлердің баламалы ауысуын (мысалы, ұйқы-сергектік) сипаттайды. Осылайша, кері байланыстардың жалпы сипаттамалары келесідей жасалуы мүмкін:

 Теріс кері байланыс бастапқы жағдайды қалпына келтіруге ықпал жасайды. Оң-денені бастапқы жағдайдан алыстатады.

 Барлық деңгейлердегі өзін-өзі ұйымдастыру оң кері байланыс тетіктерінің негізінде басталады, содан кейін теріс кері шектеулер қойылады

 Қорытынды. Теріс кері байланыс жүйенің тұрақтылығын күшейтеді. Жүйенің тепе–теңдігі бұзылғанда бастапқы жағдайды қалпына келтіруге бағытталған әрекеттердің реттілігі іске қосылады. бұл жүйенің сыртқы әсерге реакциясы. Кері байланыс механизмі-бұл сыртқы әсерге реакция болып табылатын және анықталатын жағдайдың өзгеруін анықтайтын механизм.

кері байланыс басқарылатын жүйенің нақты жай-күйін (яғни , сайып келгенде, басқарушы жүйенің жұмыс нәтижелерін) бақылауға және есепке алуға және оның басқару алгоритміне тиісті түзетулер енгізуге мүмкіндік береді.

Кері байланыс оң және теріс болуы мүмкін.

Теріс кері байланыс – жүйенің кіріс сигналы шығыс сигналының өзгеруіне қарсы әрекет ететіндей өзгеретін кері байланыс түрі.

Теріс кері байланыс жүйені параметрлердің кездейсоқ өзгеруіне тұрақты етеді.

Теріс кері байланыс ұйымның әртүрлі деңгейлеріндегі тірі жүйелермен кеңінен қолданылады – жасушадан экожүйеге дейін – гомеостазды қолдау үшін.

Оң кері байланыс – жүйенің шығыс сигналының өзгеруі бастапқы мәннен шығу сигналының одан әрі ауытқуына ықпал ететін кіріс сигналының осындай өзгеруіне әкелетін кері байланыс түрі.

Оң кері байланыс жүйенің кіріс сигналының өзгеруіне реакциясын тездетеді, сондықтан оны сыртқы параметрлердің өзгеруіне жауап ретінде жедел реакция қажет болған кезде белгілі бір жағдайларда қолданады. Сонымен қатар, оң кері байланыс тұрақсыздыққа және генераторлар (өндірушілер) деп аталатын сапалы жаңа жүйелердің пайда болуына әкеледі.

Осылайша, кері байланыстардың жалпы сипаттамалары келесідей жасалуы мүмкін:

Теріс кері байланыс бастапқы жағдайды қалпына келтіруге ықпал етеді. Оң-денені бастапқы жағдайдан алыстатады.

Барлық деңгейлердегі өзін-өзі ұйымдастыру оң кері байланыс тетіктерінің негізінде басталады, содан кейін теріс кері байланыстарға шектеу қойылады.