Pregunta 1. Sistemas de percepción humana del estado del medio ambiente externo

El surgimiento de la vida en la Tierra se asoció con la formación y el mantenimiento de condiciones fisicoquímicas específicas en la célula a lo largo de la vida, que eran diferentes a las del medio ambiente. Gracias a la homeostasis, los mamíferos aseguran un volumen sanguíneo constante ( isovolemia) y otros fluidos extracelulares, la concentración de iones, sustancias osmóticamente activas en ellos, la constancia del pH de la sangre, la composición de proteínas, lípidos y carbohidratos en ella, la temperatura corporal se mantiene dentro de límites estrechos. Homeostasis Es la capacidad de los sistemas biológicos para resistir cambios y mantener una relativa constancia de composición y propiedades. El término fue propuesto por Kenon en 1929 para caracterizar los estados y procesos que aseguran la estabilidad del organismo. Distinguir entre homeostasis fisiológica y genética.

Homeostasis fisiológica logrado por un sistema de mecanismos reguladores fisiológicos, el sistema nervioso central (SNC), el sistema nervioso simpático, el estado de las glándulas suprarrenales, la glándula pituitaria y otras glándulas endocrinas desempeñan un papel integrador, el grado de desarrollo de los órganos efectores. Este tipo de homeostasis se lleva a cabo gracias al trabajo de una persona sana. sistema nervioso y trabajo eficaz del sistema efector (músculos y glándulas).

La contracción muscular después de la inervación ocurre debido a la contracción de los filamentos de actina, que consisten en proteína contráctil. Para los procesos de contracción y relajación, se necesita energía en forma de ATP e iones de calcio, cuya concentración aumenta con la contracción y disminuye con la relajación. La continuidad de las corrientes de impulsos nerviosos y la formación constante de ATP permiten realizar varios tipos de trabajo. Pero con una estimulación prolongada con alta frecuencia, el músculo puede agotar su reserva de ATP y cansarse ("estado de agotamiento"), pero esto es típico solo para los músculos esqueléticos: los músculos lisos y cardíacos no conocen ese estado. Cuando se irritan las estructuras sensibles del sistema musculoesquelético, surge una sensación, que generalmente se llama sensación muscular- la sensación de movimiento, que se basa en la información de los receptores de la piel, los tendones, las articulaciones y los husos musculares.

Regulación hormonal varios procesos en el cuerpo complementan el nervioso. Los impulsos nerviosos provocan respuestas mucho más rápido que las hormonas, pero las influencias endocrinas son más prolongadas y penetrantes. La regulación hormonal de varios procesos en el cuerpo complementa la nerviosa. Los impulsos nerviosos provocan respuestas mucho más rápido que las hormonas, pero las influencias endocrinas son más prolongadas y penetrantes. Como regla general, las hormonas funcionan según el principio de retroalimentación negativa: existe una regulación automática de su propio desarrollo. Las hormonas tienen una alta actividad biológica, actúan solo sobre las células vivas, participan en el metabolismo, afectan el crecimiento, la diferenciación, la reproducción y brindan la respuesta del cuerpo a los cambios en el medio ambiente. El complejo del hipotálamo (regula) y la glándula pituitaria (implementa) regula las funciones endocrinas del cuerpo.

Homeostasis genética proporciona una estabilidad relativa de la población manteniendo la estructura genotípica. La similitud biológica entre padres e hijos se debe a la capacidad de los organismos para heredar rasgos y propiedades. Esto también brinda una oportunidad para el desarrollo individual de acuerdo con las condiciones ambientales. La variabilidad de esta información proporciona una variedad de especies y formas de vida. Sin embargo, la variabilidad puede conducir a un cambio cualitativo en el sustrato hereditario, lo que conduce a la aparición en la descendencia de rasgos fundamentalmente nuevos que están ausentes en los padres, es decir. a la aparición de mutaciones. Mutaciones son cambios repentinos naturales o artificiales en el material genético. Sus principales características:

Surgen de repente, sin etapas intermedias;

Las nuevas formas son estables y heredadas;

Estos son cambios cualitativos;

Son útiles y dañinos;

Las mismas mutaciones pueden ocurrir varias veces.

Se cree que las mutaciones espontáneas son raras y ocurren naturalmente. Los inducidos surgen bajo la influencia de factores externos, que se denominan mutagénico. Según su naturaleza, se dividen en: físicos, químicos y biológicos.

· Físico Los mutágenos son partículas altamente energéticas de tamaño extremadamente pequeño, por lo que tienen una alta capacidad para penetrar profundamente en los tejidos y causar disrupción molecular.

· Químico Los mutágenos son sustancias químicas que tienen la capacidad de ejercer efectos tóxicos o cancerígenos sobre las estructuras biológicas.

· Mutágenos biológicos- Los virus, microorganismos que emiten toxinas no actúan directamente, sino indirectamente a través de la liberación de sustancias químicas.

La actividad humana segura se basa en la recepción y análisis constante de información sobre las características del entorno externo y los sistemas internos del cuerpo. Este proceso se lleva a cabo con la ayuda de analizadores, subsistemas del SNC que brindan recepción y análisis primario de señales de información. Dependiendo de la especificidad de las señales recibidas, se distinguen los siguientes analizadores:

Externo (visión, audición, etc.)

Interna (presión, cinestésica, vestibular, especial).

Principales parámetros de los analizadores:

1. sensibilidad absoluta a la intensidad de la señal- caracterizado por el valor mínimo del estímulo influyente, en el que se produce una sensación (el umbral más bajo de sensibilidad)

2 . intensidad de señal máxima permitida(cerca del umbral del dolor) - límite superior de sensibilidad

3.rango de sensibilidad de intensidad

4.distinguir la sensibilidad a los cambios en la intensidad de la señal, sentido humano

5.distinguir la sensibilidad a los cambios en la frecuencia de la señal

6.rango de sensibilidad espectral(visual, auditivo, vibración), umbrales de percepción superior e inferior separados

7.Características de sensibilidad espacial

8.duración mínima de la señal ( reacción sensoriomotora)

9.adaptación y sensibilización

Cada analizador consta de tres partes (Figura 2.1.1):

· Una célula receptora que percibe la energía de la estimulación externa y la procesa en un impulso nervioso. Cuanto mayor sea el número de receptores, mayor será el rango de estimulación percibida.

Caminos

· Analizador cortical (centro sensorial) ubicado en el cerebro.

Un conjunto de analizadores que realizan una función uniforme se combinan en los sentidos. En el ser humano se distinguen los siguientes sentidos: los órganos de la vista, el oído, el equilibrio, el gusto, el olfato y el tacto.

Cualquier sensación tiene cuatro parámetros: espacial, temporal, intensidad, calidad.

Figura 2.1.1 - Diagrama funcional del analizador

Órgano de la visión Consiste en un globo ocular con un nervio óptico y órganos auxiliares El volumen de un ojo adulto es de 7,5 cm 3. El globo ocular consta de un núcleo formado por tres membranas: retina fibrosa, vascular y de diez capas. Estructura de la retina: las células fotorreceptoras están en contacto con células asociativas con bastones y conos. El pigmento visual absorbe parte de la luz incidente y refleja el resto. Cada barra o cono contiene pigmento que absorbe rayos de una longitud de onda de luz específica. Al absorber un fotón de luz, el pigmento visual cambia su configuración, la energía liberada durante este se utiliza para reacciones químicas y la aparición de impulsos nerviosos. La retina del ojo humano contiene un tipo de varillas (60-120 millones): perciben información sobre la iluminación y la forma de los objetos, tres tipos de conos (6-7 millones) son necesarios en la visión de color oscuro . La claridad de visión está relacionada con el estado de funcionamiento de la lente.

Los órganos auxiliares son: músculos, párpados, conjuntiva, 2-3 filas de pestañas, que se renuevan en 100 días, y el aparato lagrimal. Las lágrimas hidratan la conjuntiva y desinfectan los microorganismos. Cada día se producen unos 100 ml de lágrimas con una reacción ligeramente alcalina. Las lágrimas se componen de: agua, 1,5% de sal, 0,5% de albúmina y moco, así como sustancias que se forman en el cuerpo durante la tensión nerviosa y el estrés. La producción de lágrimas está controlada por la prolactina.

La recepción y el análisis de información por el ojo ocurre en el rango de 380-760 nm. El ojo distingue 7 colores básicos y más de cien matices. La característica de la sensibilidad es la visibilidad relativa (candelas por m2). La diferencia entre un objeto y el fondo de otros está determinada por su contraste con el fondo. La cantidad de contraste se evalúa cuantitativamente como la relación de la diferencia entre el brillo del objeto y el fondo a un brillo más alto.

Características temporales de la percepción de la señal por el ojo:

· Periodo latente -0,15-0,22 s;

· Umbral de detección de señal a mayor brillo 0.001s;

· Acostumbrarse a la oscuridad (unos segundos - unos minutos);

Frecuencia crítica de fusión de parpadeo: 14-70Hz

Órganos de audición y equilibrio(sensación estática) en los seres humanos se congelan en un sistema complejo: oído externo, oído medio e interno. Oído externo - aurícula y conducto auditivo externo, de 35 mm de largo, cerrados por la membrana timpánica, que separa el oído externo del oído medio. Oído medio- esta es una cavidad timpánica con un volumen de aproximadamente 1 cm 3. Contiene tres huesecillos auditivos, que transmiten vibraciones sonoras y tendones musculares. La cavidad timpánica continúa hacia el tubo auditivo (trompa de Eustaquio), que se abre en la parte nasal de la faringe. La tubería realiza la función de igualar la presión del aire interno. Oído interno Consiste en un laberinto membranoso. Tiene dos partes: vestibular y coclear. Una persona puede percibir vibraciones sonoras de 16 a 21.000 Hz. Con la edad, este valor disminuye 2-3 veces. El ruido fuerte daña el órgano de la audición y provoca estrés psicoemocional.

Características del analizador auditivo:

Capacidad para estar listo para recibir información en cualquier momento;

Amplia gama de percepción y la capacidad de resaltar sonidos individuales;

La capacidad de establecer la ubicación de la fuente de sonido.

Órgano olfativo. El área olfativa de la mucosa nasal de un adulto es de 250-300 mm 2. Las células olfativas (40 millones) tienen procesos centrales y periféricos: las dendritas forman un club olfatorio y los axones se juntan en filamentos olfatorios. Las moléculas de sustancias odoríferas interactúan con las proteínas del club, generan un impulso nervioso, que finalmente llega al centro cortical del analizador olfativo en la corteza cerebral. A pesar de que hay nueve grupos de olores claramente distinguibles, una persona puede distinguir unos tres mil.

Órgano del gusto en los seres humanos, se forman alrededor de 2000 papilas gustativas, ubicadas en el grosor del epitelio multicapa de las superficies laterales de las papilas de la lengua con forma de hoja y en forma de hongo, así como en la membrana mucosa del paladar, faringe y epiglotis. Para la aparición de un sabor dulce, el contenido en el producto de 0,5% de azúcar, 0,25% de sal, 0,002% de amargo y 0,001% de ácido es suficiente.

Cuero Realiza diversas funciones: protectora, termorreguladora, respiratoria, metabólica, es un depósito de sangre y un órgano del tacto. Las glándulas de la piel producen sudor y sebo. Con el sudor, se liberan aproximadamente 500 ml de agua, sales, productos finales del metabolismo del nitrógeno. La piel participa activamente en el intercambio de vitaminas, la síntesis de vitamina D es especialmente importante. El área de la piel de un adulto es de 1,5-2 m2 y esta superficie es el campo receptor del tacto, el dolor, la sensibilidad a la temperatura y la zona erógena más importante. La piel está compuesta por la epidermis y la dermis. La epidermis es un epitelio queratinizante estratificado (en áreas expuestas a presión constante, su grosor es de 2,3 mm). La epidermis contiene células pigmentarias. Dermis: 1-2,5 mm de tejido conectivo. El tejido subcutáneo juega un papel importante en la termorregulación. La piel está inervada por nervios sensoriales que se extienden desde los nervios espinal y craneal, así como por las fibras de los nervios autónomos que van a los vasos, fibras musculares lisas y glándulas. Los receptores sensoriales se encuentran en todo el cuerpo y no forman órganos separados. Los principales receptores cutáneos son: mecánico, dolor, temperatura.

Mecanorecepción incluye la percepción de sensaciones de presión, tacto, vibración, cosquilleo, que se perciben solo en ciertos puntos de la piel. En promedio, hay hasta 170 terminaciones nerviosas sensibles por 1 cm 2 de piel. La mayor densidad de células táctiles en la piel de los labios y las yemas de los dedos, la más baja en la espalda, hombros y caderas. Un rasgo característico es el rápido desarrollo de la adaptación, que depende de la fuerza del estímulo (2-20 s). Provoca el reflejo de acercamiento con el estímulo. Nocioreceptores evocar reflejos defensivos. Termorreceptores tienen un período de latencia de 0,2 s. El umbral de sensibilidad discriminatoria es de aproximadamente 1˚. Algunos de los receptores responden solo al calor, otros solo al frío.

En la piel humana predominan los receptores del tacto y los puntos que perciben el frío. El número de puntos de dolor en la piel es mucho mayor (9 veces) que los puntos táctiles y de temperatura (10 veces). El tiempo de respuesta de la piel al dolor es de 0,9 s, al tocar 0,12 s, a la temperatura 0,16 s. La sensibilidad de la mano y los dedos está especialmente desarrollada; así, la piel de los dedos es capaz de percibir vibraciones con una amplitud de 0,02 micrones.

Nivel celular

Actualmente, existen varios niveles principales de organización de la materia viva: celular, organísmico, específico de la población, biogeocenótico y biosférico.

Aunque las manifestaciones de algunas propiedades de un ser vivo ya se deben a la interacción de macromoléculas biológicas (proteínas, ácidos nucleicos, polisacáridos, etc.), sin embargo, la unidad de estructura, funciones y desarrollo de un ser vivo es una célula capaz de portar conjugar y conjugar los procesos de realización y transmisión de información hereditaria con el metabolismo y la conversión energética asegurando así el funcionamiento de los niveles superiores de la organización. La unidad elemental del nivel de organización celular es la célula, y el fenómeno elemental son las reacciones del metabolismo celular.

Nivel de organismo

Organismo es un sistema integral capaz de existencia independiente. Según la cantidad de células que componen los organismos, se dividen en unicelulares y multicelulares. El nivel de organización celular en los organismos unicelulares (ameba común, euglena verde, etc.) coincide con el nivel del organismo. Hubo un período en la historia de la Tierra en el que todos los organismos estaban representados únicamente por formas unicelulares, pero aseguraban el funcionamiento tanto de las biogeocenosis como de la biosfera en su conjunto. La mayoría de los organismos multicelulares están representados por un conjunto de tejidos y órganos, que a su vez también tienen una estructura celular. Los órganos y tejidos están adaptados para realizar funciones específicas. La unidad elemental de este nivel es un individuo en su desarrollo individual, o ontogénesis, por lo que el nivel organísmico también se llama ontogenético. Un fenómeno elemental de este nivel son los cambios en el organismo en su desarrollo individual.

Nivel específico de la población

Población- Se trata de un conjunto de individuos de la misma especie, que se cruzan libremente entre sí y viven separados de otros grupos similares de individuos.

En las poblaciones, existe un libre intercambio de información hereditaria y su transmisión a la descendencia. La población es una unidad elemental del nivel población-especie, y el fenómeno elemental en este caso son las transformaciones evolutivas, por ejemplo, mutaciones y selección natural.

Nivel biogeocenótico

Biogeocenosis es una comunidad históricamente desarrollada de poblaciones de diferentes especies, interconectadas entre sí y con el medio ambiente por el metabolismo y la energía.

Las biogeocenosis son sistemas elementales en los que se lleva a cabo el ciclo material-energético, debido a la actividad vital de los organismos. Las biogeocenosis en sí mismas son unidades elementales de un nivel dado, mientras que los fenómenos elementales son flujos de energía y ciclos de sustancias en ellos. Las biogeocenosis forman la biosfera y determinan todos los procesos que tienen lugar en ella.

Nivel de biosfera

Biosfera- el caparazón de la Tierra, habitado por organismos vivos y transformado por ellos.

La biosfera es el nivel más alto de organización de la vida en el planeta. Esta capa cubre la atmósfera inferior, la hidrosfera y la capa superior de la litosfera. La biosfera, como todos los demás sistemas biológicos, es dinámica y transformada activamente por los seres vivos. Es en sí misma una unidad elemental del nivel de la biosfera, y los procesos de circulación de sustancias y energía, que tienen lugar con la participación de organismos vivos, son considerados como un fenómeno elemental.

Como ya se mencionó anteriormente, cada uno de los niveles de organización de la materia viva contribuye a un solo proceso evolutivo: en la célula, no solo se reproduce la información hereditaria inherente, sino también cambios en ella, lo que conduce al surgimiento de nuevas combinaciones de signos. y propiedades del organismo, que a su vez se someten a la acción de la selección natural a nivel de población-especie, etc.

Sistemas biologicos

Los objetos biológicos de diversa complejidad (células, organismos, poblaciones y especies, biogeocenosis y la propia biosfera) se consideran actualmente como sistemas biológicos.

Sistema- esta es la unidad de componentes estructurales, cuya interacción da lugar a nuevas propiedades en comparación con su totalidad mecánica. Por tanto, los organismos están formados por órganos, los órganos están formados por tejidos y los tejidos están formados por células.

Los rasgos característicos de los sistemas biológicos son su integridad, el principio de nivel de organización, como se mencionó anteriormente, y la apertura. La integridad de los sistemas biológicos se logra en gran medida mediante la autorregulación, que funciona de acuerdo con el principio de retroalimentación.

PARA sistemas abiertos se refiere a sistemas entre los cuales y el medio ambiente existe un intercambio de sustancias, energía e información, por ejemplo, las plantas en el proceso de fotosíntesis capturan la luz solar y absorben agua y dióxido de carbono, liberando oxígeno.

Signos generales de los sistemas biológicos: estructura celular, composición química, metabolismo y conversión de energía, homeostasis, irritabilidad, movimiento, crecimiento y desarrollo, reproducción, evolución.

Los sistemas biológicos se diferencian de los cuerpos de naturaleza inanimada por un conjunto de signos y propiedades, entre los cuales los principales son la estructura celular, características de la composición química, metabolismo y conversión de energía, homeostasis, irritabilidad, movimiento, crecimiento y desarrollo, reproducción y evolución. .

La unidad estructural y funcional elemental de un ser vivo es una célula. Incluso los virus que pertenecen a formas de vida no celulares son incapaces de auto-reproducirse fuera de las células.

Hay dos tipos de estructura celular: procariotas y eucariotas. Las células procariotas no tienen un núcleo formado, su información genética se concentra en el citoplasma. Las bacterias se clasifican principalmente como procariotas. La información genética en las células eucariotas se almacena en una estructura especial: el núcleo. Los eucariotas son plantas, animales y hongos. Si en los organismos unicelulares todas las manifestaciones de los seres vivos son inherentes a la célula, entonces en los organismos multicelulares se produce la especialización de las células.

En los organismos vivos, no se encuentra un solo elemento químico que no se encuentre en la naturaleza inanimada, sin embargo, sus concentraciones difieren significativamente en el primer y segundo caso. Elementos como el carbono, el hidrógeno y el oxígeno, que forman parte de los compuestos orgánicos, prevalecen en la naturaleza viva, mientras que las sustancias inorgánicas son principalmente características de la naturaleza inanimada. Los compuestos orgánicos más importantes son los ácidos nucleicos y las proteínas, que cumplen las funciones de autorreproducción y autosuficiencia, pero ninguna de estas sustancias es portadora de vida, ya que ni individualmente ni en grupo son capaces de autorreproducirse. esto requiere un complejo integral de moléculas y estructuras, que es la célula.

Todos los sistemas vivos, incluidas las células y los organismos, son sistemas abiertos. Sin embargo, a diferencia de la naturaleza inanimada, donde las sustancias se transfieren principalmente de un lugar a otro o un cambio en su estado de agregación, los seres vivos son capaces de transformar químicamente las sustancias consumidas y el uso de energía. El metabolismo y la conversión de energía están asociados con procesos como la nutrición, la respiración y la excreción.

Debajo comida Suele comprender la entrada en el organismo, la digestión y asimilación de sustancias necesarias para reponer las reservas de energía y construir el organismo del organismo. A modo de nutrición, todos los organismos se dividen en autótrofos y heterótrofos.

Autótrofos- estos son organismos que son capaces de sintetizar sustancias orgánicas a partir de las propias inorgánicas.

Heterótrofos- estos son organismos que consumen sustancias orgánicas preparadas para la alimentación.

Los autótrofos se dividen en fotoautótrofos y quimioautótrofos. Fotoautótrofos utilizar la energía de la luz solar para la síntesis de sustancias orgánicas. El proceso de convertir la energía de la luz en energía de enlaces químicos de compuestos orgánicos se llama fotosíntesis. Los fotoautótrofos incluyen la gran mayoría de plantas y algunas bacterias (por ejemplo, cianobacterias). En general, la fotosíntesis no es un proceso muy productivo, por lo que la mayoría de las plantas se ven obligadas a llevar un estilo de vida apegado. Quimioautótrofos extraer energía para la síntesis de compuestos orgánicos a partir de compuestos inorgánicos. Este proceso se llama quimiosíntesis. Ciertas bacterias, incluidas las bacterias del azufre y las bacterias del hierro, son quimioautótrofos típicos.

El resto de organismos (animales, hongos y la gran mayoría de bacterias) son heterótrofos.

Respirando llaman al proceso de descomposición de sustancias orgánicas en otras más simples, en las que se libera la energía necesaria para mantener la actividad vital de los organismos.

Distinguir respiración aeróbica, requiriendo oxígeno, y anaeróbico fluyendo sin oxígeno. La mayoría de los organismos son aerobios, aunque los anaerobios también se encuentran entre bacterias, hongos y animales. Con la respiración de oxígeno, las sustancias orgánicas complejas se pueden descomponer en agua y dióxido de carbono.

Debajo destacando Por lo general, comprendemos la excreción del cuerpo de los productos finales del metabolismo y un exceso de diversas sustancias (agua, sales, etc.), recibidas con los alimentos o formadas en ellos. Los procesos de excreción son especialmente intensivos en animales, mientras que las plantas son extremadamente económicas.

Gracias al metabolismo y la energía, se asegura la relación del organismo con el medio ambiente y se mantiene la homeostasis.

Homeostasis- Esta es la capacidad de los sistemas biológicos para resistir cambios y mantener una relativa constancia de composición química, estructura y propiedades, así como asegurar la constancia de funcionamiento en condiciones ambientales cambiantes. La adaptación a las condiciones ambientales cambiantes se llama adaptación.

Irritabilidad Es una propiedad universal de un ser vivo para reaccionar a las influencias externas e internas, que subyace en la adaptación de un organismo a las condiciones ambientales y su supervivencia. La reacción de las plantas a los cambios en las condiciones externas consiste, por ejemplo, en el giro de las láminas de las hojas a la luz, y en la mayoría de los animales presenta formas más complejas que tienen un carácter reflejo.

Tráfico- una propiedad integral de los sistemas biológicos. Se manifiesta no solo en forma de movimiento de los cuerpos y sus partes en el espacio, por ejemplo, en respuesta a la irritación, sino también en el proceso de crecimiento y desarrollo.

Los nuevos organismos que aparecen como resultado de la reproducción reciben de sus padres no rasgos prefabricados, sino ciertos programas genéticos, la posibilidad de desarrollar ciertos rasgos. Esta información hereditaria se realiza durante el desarrollo individual. El desarrollo individual se expresa, por regla general, en cambios cuantitativos y cualitativos en el organismo. Los cambios cuantitativos en el cuerpo se llaman crecimiento. Se manifiestan, por ejemplo, en forma de aumento de la masa y dimensiones lineales del organismo, que se basa en la reproducción de moléculas, células y otras estructuras biológicas.

Desarrollo del cuerpo- Esta es la aparición de diferencias cualitativas en la estructura, complicación de funciones, etc., que se basa en la diferenciación de células.

El crecimiento de organismos puede continuar durante toda la vida o terminar en alguna etapa específica de la misma. En el primer caso, hablan de ilimitado, o crecimiento abierto. Es típico de plantas y hongos. En el segundo caso, estamos tratando con limitado, o crecimiento cerrado, inherente a los animales y las bacterias.

La duración de la existencia de una célula individual, organismo, especie y otros sistemas biológicos es limitada en el tiempo, principalmente debido a la influencia de factores ambientales, por lo que se requiere la reproducción constante de estos sistemas. La reproducción de células y organismos se basa en el proceso de auto-duplicación de moléculas de ADN. La reproducción de organismos asegura la existencia de la especie y la reproducción de todas las especies que habitan la Tierra asegura la existencia de la biosfera.

Herencia Se denomina transferencia de rasgos de formas parentales en varias generaciones.

Sin embargo, si las características se preservaran durante la reproducción, la adaptación a las condiciones ambientales cambiantes sería imposible. En este sentido, apareció una propiedad opuesta a la herencia: variabilidad.

Variabilidad- esta es la posibilidad de adquirir nuevos rasgos y propiedades durante la vida, lo que asegura la evolución y supervivencia de las especies más adaptadas.

Evolución es un proceso irreversible del desarrollo histórico de los seres vivos.

Ella esta basada sobre la reproducción progresiva, la variabilidad hereditaria, la lucha por la existencia y seleccion natural. La acción de estos factores ha dado lugar a una enorme variedad de formas de vida, adaptadas a diferentes condiciones ambientales. La evolución progresiva ha pasado por una serie de etapas: formas precelulares, organismos unicelulares, organismos multicelulares cada vez más complejos hasta llegar al hombre.

la vida nunca ha surgido, pero siempre ha existido

17. El desarrollo individual de los organismos, que abarca todos los cambios desde la concepción hasta la muerte, se denomina ...

ontogénesis

18. La capacidad de los sistemas biológicos para resistir los cambios y mantener la constancia relativa dinámica de la composición se denomina ...

homeostasis

19. El enfoque metodológico de la cuestión del origen de la vida basado en la creencia en la primacía del sistema macromolecular con las propiedades del código genético primario se denomina ...

genobiosis

20. Uno de los principales signos de la vida es:

capacidad de autorreplicación

Fisiología humana, salud, creatividad, emociones, rendimiento.

La nueva ciencia de la salud de la mente y el cuerpo se llama ...

valeología

La inteligencia es ...

capacidad de pensamiento racional

El sueño rápido o paradójico es un sueño

siguiendo el habitual "lento"

Salud humana - según su ...

estado objetivo

Un sistema de inteligencia artificial es un sistema que simula y reproduce con la ayuda de una computadora algunos tipos de ...

actividad mental humana

6. Una de las etapas del proceso creativo es insight, insight. En este punto ...

Verificación de la verdad de una idea, su posterior desarrollo consciente y formalización.

Pero según la definición de la Organización Mundial de la Salud (OMS), la salud es ...

un estado de completo bienestar físico, espiritual y social

El proverbio ruso "la mañana es más sabia que la tarde", dice el p.

el trabajo del inconsciente durante la noche

9. Se sabe que con una identidad química y anatómica casi completa de los hemisferios cerebrales, difieren funcionalmente. Las funciones del hemisferio izquierdo son:

Un discurso

B) trabajo de fantasía

C) pensamiento lógico

D) la percepción de la música y la pintura

10. Se sabe que los hemisferios cerebrales son funcionalmente asimétricos:

Pensamiento del "cerebro izquierdo": discreto, analítico; "Cerebro derecho" -con forma espacial. La función del hemisferio izquierdo del cerebro incluye:

pensamiento lógico

11. Se sabe que los hemisferios cerebrales son funcionalmente asimétricos: el pensamiento "hemisférico izquierdo" es discreto, analítico; "Cerebro derecho" -con forma espacial. La función del hemisferio izquierdo del cerebro incluye:

tomando decisiones

La memoria es la capacidad del cerebro para recordar, almacenar y reproducir la información recibida. Hay varios tipos de memoria: lábil (a corto plazo), icónica (instantánea) y -

permanente (a largo plazo)

Las reacciones humanas a los efectos de los estímulos internos o externos, que tienen una valoración subjetiva pronunciada y abarcan todo tipo de sensualidad y / o experiencias, se denominan ...

emociones

14. La característica de un individuo del lado de la dinámica especialmente alegre de su actividad mental (ritmo, ritmo, intensidad de procesos y estados mentales) se denomina:

Mecanismos de estabilización de sistemas vivos.

A lo largo de su vida, una célula mantiene unas condiciones fisicoquímicas específicas que difieren de las del medio ambiente. La capacidad de los sistemas biológicos para resistir cambios relativamente y mantener una constancia relativa dinámica de composición y propiedades se denomina homeostasis. El fenómeno de la homeostasis se observa en todos los niveles de organización biológica. La capacidad de los sistemas biológicos para establecer y mantener automáticamente ciertos indicadores biológicos a un nivel constante se denomina autorregulación. En la autorregulación, los factores de control no afectan el sistema desde el exterior, sino que se forman en él de forma independiente. La desviación de cualquier factor vital de la homeostasis sirve como impulso para la movilización de mecanismos que la restablezcan. Por ejemplo, un aumento de la temperatura corporal en un clima caluroso aumenta la sudoración y la temperatura corporal disminuye a la normalidad. Las manifestaciones y mecanismos de autorregulación de los sistemas supraorganismos --poblaciones y biocenosis-- son diversos. En este nivel, la estabilidad de la estructura de las poblaciones, su número se mantiene, la dinámica de todos los componentes de los ecosistemas se regula en condiciones ambientales cambiantes. La biosfera en sí misma es un ejemplo de cómo mantener un estado homeostático y manifestar la autorregulación de los sistemas vivos. Todos los organismos tienen la propiedad de reproducir su propia especie, lo que asegura la continuidad y continuidad de la vida.

La reproducción en los seres vivos se puede reducir a dos formas: asexual y sexual. La forma de reproducción más antigua es asexual . Es común en organismos unicelulares, pero también puede ser característico de hongos, plantas y animales multicelulares (es raro en animales altamente organizados). La forma más simple de reproducción asexual es característica de los virus. Su proceso reproductivo está asociado con la capacidad de auto-duplicarse moléculas de ácido nucleico. Con respecto a otros organismos que se reproducen asexualmente, distinguir reproducción por esporulación y propagación vegetativa ... La reproducción por esporulación está asociada con la formación de células especializadas: las esporas, que contienen un núcleo y citoplasma, están cubiertas por una membrana densa y son capaces de existir a largo plazo en condiciones desfavorables, dando lugar a individuos hijas. Tal reproducción es típica de bacterias, algas, hongos, musgos, helechos. La reproducción vegetativa es la formación de un nuevo individuo a partir de una parte del padre. Ocurre al separar una parte del cuerpo de la madre y transformarla en un organismo hijo. Inherente a los organismos multicelulares. Las formas más diversas de reproducción vegetativa en las plantas son esquejes, bulbos, brotes, etc. En los animales, la reproducción vegetativa ocurre por división o por gemación, cuando se forma una excrecencia en el organismo materno: una yema, a partir de la cual se desarrolla un nuevo individuo. . Los brotes pueden desprenderse del padre o permanecer adheridos al padre, lo que da como resultado una colonia (como pólipos de coral). Puede ocurrir la fragmentación del cuerpo de un animal multicelular en partes, después de lo cual cada parte se convierte en un nuevo animal. Tal reproducción es típica de esponjas, hidras, estrellas de mar y algunos otros organismos.

V reproducción sexual participan dos padres, que aportan una célula reproductiva: el gameto. Cada gameto lleva la mitad de un juego de cromosomas. Como resultado de la fusión de dos gametos, se forma un cigoto, a partir del cual se desarrolla un nuevo organismo. El cigoto recibe las características hereditarias de ambos padres. Junto con las formas huecas por separado, hay grupos de animales y plantas que tienen órganos genitales masculinos y femeninos en un organismo: hermafroditas (plantas autopolinizadoras: trigo, cebada, etc.).

Tarea de reproducción - transmisión a generaciones posteriores de información hereditaria. El organismo atraviesa todas las etapas del desarrollo individual: la ontogénesis: crece, se desarrolla, se multiplica, envejece, muere. Los cambios en las condiciones externas pueden acelerar o ralentizar el desarrollo del cuerpo. La vida limitada de los organismos es una de las condiciones necesarias para la evolución de la vida en el planeta.

Los sistemas superorganismos (poblaciones, biocenosis, la biosfera en su conjunto) también son capaces de reproducirse, desarrollarse y cambiar con el tiempo.

Acción del principio de Le Chatelier en la biosfera

El principio de Le Chatelier se derivó empíricamente para el equilibrio químico: cuando una acción externa saca al sistema de un estado de equilibrio estable, este equilibrio cambia en la dirección en la que el efecto de la acción externa disminuye. Considere una reacción química reversible en la que un proceso directo estimula un proceso inverso.

2H 2 + O 2 2H 2 O + Q

Esta reacción procede con la liberación de calor. Es posible evaluar la influencia de diferentes factores en el estado de equilibrio dinámico (cuando las velocidades de las reacciones directa e inversa son las mismas). Si se baja la temperatura en el sistema propuesto, entonces, de acuerdo con el principio de Le Chatelier, el equilibrio se desplazará hacia los productos de reacción, ya que la reacción es exotérmica. Si aumenta la temperatura, entonces en la dirección de las sustancias de partida. Con el aumento de la presión, el equilibrio se desplazará en la dirección de disminución de la presión en el sistema, es decir, hacia los productos de reacción.

La ecología tomó prestada esta ley en una forma generalizada: una influencia externa que desequilibra el sistema estimula procesos en él que buscan debilitar los resultados de esta interacción.

En la biosfera, esta ley se realiza en forma de la capacidad de autorregular y mantener la constancia relativa de parámetros importantes de un organismo o una comunidad de organismos (homeostasis). La implementación de este principio se basa en la regulación biótica global del medio ambiente. Durante toda su existencia, la biosfera estuvo sujeta a perturbaciones externas repentinas: caída de meteoritos, erupciones volcánicas y otros desastres naturales. Sin embargo, debido a la actividad de la materia viva después de tales perturbaciones, se aseguró un retorno al estado de equilibrio inicial.

También V.I. Vernadsky señaló el enorme papel de la biota en la estabilización del estado del medio ambiente, ya que la concentración de todos los elementos importantes para los organismos vivos está regulada por procesos biológicos. La biota ha formado gigantescos depósitos de rocas, la atmósfera de oxígeno de la Tierra y el suelo. La biota ejerce el control más completo sobre los elementos biogénicos, controlando su circulación. Esto regula el medio ambiente y asegura condiciones de vida óptimas con la máxima precisión. Durante miles de millones de años de existencia de vida, no ha habido tales violaciones del medio ambiente que llevarían a la destrucción de la biosfera en su conjunto. La biota no puede influir en el flujo de radiación solar o la intensidad del flujo y reflujo. Sin embargo, al cambiar direccionalmente la concentración de nutrientes en el medio ambiente de acuerdo con el principio de Le Chatelier, puede compensar las consecuencias de procesos catastróficos. Un exceso de dióxido de carbono en el ambiente externo, por ejemplo, puede ser convertido por la biota en formas orgánicas inactivas, y la deficiencia puede reponerse debido a la descomposición de sustancias orgánicas contenidas en humus y turba.

La violación de la estructura de la biota en el curso de la actividad económica puede interrumpir la interacción correlativa de especies biológicas en la naturaleza para mantener la circulación de sustancias y conducir a la destrucción de la biosfera.

El consumo de agua por parte de empresas de varios grupos se caracteriza por importantes desniveles. Para evaluar el volumen de consumo de agua industrial se utiliza el concepto de "capacidad de producción de agua", que se entiende como el volumen de agua (m 3) requerido para la producción de 1 tonelada de productos. Mesa 4 muestra la capacidad de agua de varios tipos de industrias.

El mayor consumo de agua en la industria se distingue por las industrias de energía, química, petroquímica, pulpa y papel, metalurgia ferrosa y no ferrosa. Una central térmica con una capacidad de 300 MW consume 120 m 3 de agua por segundo, es decir, 300 millones de m 3 / año. El consumo de agua en la industria aumentó con especial rapidez en el siglo XX, cuando comenzaron a desarrollarse industrias con un uso intensivo de agua, como la síntesis orgánica y la petroquímica.En la agricultura, el alto consumo de agua se asocia principalmente con la agricultura de regadío. Cultivar 1 tonelada de trigodurante el período vegetativo Se requieren 1500 m 3, 1 tonelada de arroz - 8000 m 3, 1 tonelada de algodón - 5000 m 3 ... En el contexto del rápido crecimiento de la población mundial, se asigna al riego un papel cada vez más importante en el aumento de la eficiencia de la agricultura como principal fuente de alimentos para las personas.

Un lugar especial en el uso de los recursos hídricos lo ocupan los servicios comunales: para uso doméstico, potable y comunales. Para beber, una persona gasta de 2.0 a 2.5 litros por día. Según SNiP en Rusia, el estándar de consumo de agua por día por persona es de 250 litros, en comparación con otros países desarrollados: 150-200 litros. En diferentes países y diferentes ciudades, el consumo de agua es diferente, l / (día · personas):

El bombeo excesivo de agua debido al aumento del consumo ha provocado una disminución de los niveles de agua subterránea en todos los continentes. En China e India, dos de las poblaciones más grandes del mundo, el suministro de alimentos depende de la agricultura de regadío. En la India, la extracción de agua de los acuíferos es más de 2 veces mayor que su acumulación, por lo que en la India casi en todas partes los niveles de los acuíferos con agua dulce disminuyen de 1 a 3 m al año. En la isla de Mallorca (frente a las costas de España), actualmente no hay agua dulce, las necesidades de los habitantes de la isla las cubren tres plantas desaladoras. La isla está formada por rocas y se cree que antes formaba parte del continente. Tras su separación de la Península Ibérica, las reservas de agua dulce en Mallorca eran muy grandes. Para cultivar la marisma, los habitantes de la isla en los últimos siglos bombeaban agua con la ayuda de turbinas eólicas. Resultó que esta agua solo estaba llena de huecos en las rocas.

El consumo de agua aumenta anualmente, una persona utiliza mucho más de sus reservas, por lo que en un “futuro” cercano en muchos países puede aparecer el problema de la escasez de agua. La escasez de agua dulce ya se siente en los Países Bajos, Bélgica, Luxemburgo, Hungría. El agua destilada se utiliza en Kuwait, Argelia, Libia, las potentes plantas desalinizadoras se encuentran en California y Aklahoma. Según la Organización Mundial de la Salud, 1.200 millones de personas sufren escasez de agua. El suministro de agua de la población de nuestro país es uno de los más altos del mundo, por lo que el consumo de agua dulce es extremadamente antieconómico. Y ya existen dificultades para proporcionar a la población agua potable de alta calidad. Quizás algún día recibamos agua dulce del mar, pero hay que decir que los métodos de desalación son costosos y complejos.

Los científicos creen que no hay agua cristalina en la Tierra y que toda el agua dulce ya ha pasado por la tecnosfera, por lo que cambia su composición cualitativa. La principal razón de la degradación moderna de las aguas naturales de la tierra es la contaminación antropogénica. Sus principales fuentes son:

Aguas residuales de empresas industriales;

Aguas residuales de los servicios municipales de ciudades y otros asentamientos;

Escorrentía de sistemas de riego, escorrentía superficial de campos y otras instalaciones agrícolas;

Deposición atmosférica de contaminantes en la superficie de cuerpos de agua y cuencas de drenaje.

La contaminación antropogénica de la hidrosfera ha adquirido ahora un carácter global y ha reducido significativamente los recursos operativos de agua dulce disponibles en el planeta. El volumen total de aguas residuales industriales, agrícolas y municipales es de ≈ 1300 km 3. La masa total de contaminantes en la hidrosfera es de ≈ 15 mil millones de toneladas por año.

El surgimiento de la vida en la Tierra, el surgimiento de organismos unicelulares se asoció con la formación y mantenimiento continuo de condiciones fisicoquímicas específicas en la célula a lo largo de su vida, que eran diferentes a las del medio ambiente. La capacidad de los sistemas biológicos para resistir cambios y mantener una constancia relativa dinámica de composición y propiedades se denomina homeostasis; Los fenómenos de homeostasis se observan en todos los niveles de la organización biológica. [...]

La homeostasis es un mecanismo destinado a mantener el funcionamiento estable de los objetos biológicos. Incluye el concepto de autorregulación, la capacidad de los sistemas biológicos para establecer y mantener automáticamente a un cierto nivel relativamente constante, ciertos indicadores biológicos (fisicoquímicos, fisiológicos, genéticos, etc.). En la autorregulación, los factores rectores no afectan al sistema regulador desde el exterior, sino que se forman en él mismo. El proceso de autorregulación puede ser cíclico. La desviación de cualquier factor vital del estado de homeostasis (por ejemplo, un aumento de la temperatura del cuerpo humano durante el calor) sirve como impulso para la movilización de mecanismos que lo restablecen (la sudoración aumenta y la temperatura corporal disminuye a la normalidad). [.. .]

Los mecanismos de autorregulación son muy diversos, pero basados ​​en principios generales. El principio de retroalimentación se usa ampliamente en sistemas biológicos. Un ejemplo de un sistema homeostático complejo que incluye varios métodos de regulación es el sistema para asegurar el nivel óptimo de presión arterial en humanos y animales. El cambio en la presión arterial es percibido por los barorreceptores (terminaciones nerviosas que detectan cambios en la presión) de los vasos, la señal se transmite a través de las fibras nerviosas a los centros vasculares, un cambio en el estado del cual conduce a cambios en el trabajo de el corazón y la actividad cardíaca. Como resultado de muchos procesos, la presión arterial vuelve a la normalidad. [...]

Un ejemplo de autorregulación a nivel molecular son aquellas reacciones enzimáticas en las que el producto final, cuya concentración se mantiene automáticamente, afecta la actividad de la enzima.

Un ejemplo de este tipo de reacciones autorreguladoras a nivel celular de organización es el autoensamblaje de orgánulos celulares a partir de macromoléculas biológicas, el mantenimiento del potencial eléctrico de las membranas en las células responsables de la transmisión de la excitación de los estímulos. ..]

A nivel multicelular, aparece un entorno interno, en el que se ubican células de diversos órganos y tejidos, y esto conduce a la mejora y desarrollo de los mecanismos de homeostasis, principalmente nerviosos y hormonales. En la mayoría de los animales, indicadores del entorno interno como la temperatura del cuerpo y sus partes individuales, la presión sanguínea y osmótica, el volumen, la composición iónica y el pH de los fluidos internos, etc., se establecen y mantienen en un cierto nivel [... ]

La homeostasis se logra mediante un sistema de mecanismos reguladores fisiológicos. En animales altamente organizados, la función integradora más importante la realiza el sistema nervioso central y especialmente la corteza cerebral. El sistema hormonal del cuerpo también es de gran importancia. Las violaciones de los mecanismos subyacentes a los procesos homeostáticos se consideran "enfermedades de la homeostasis". Por ejemplo, trastornos funcionales y deterioro del bienestar asociados a la reestructuración forzada de los ritmos biológicos (viajes a regiones con un clima diferente). [...]

Las manifestaciones y mecanismos de autorregulación de los sistemas superorganismos --poblaciones y biocenosis-- son diversos. En este nivel, se mantiene la estabilidad de la estructura de las poblaciones que componen las biocenosis, se mantiene su número, se regula la dinámica de todos los componentes de los ecosistemas bajo condiciones ambientales cambiantes. La biosfera en sí es un ejemplo del mantenimiento del estado homeostático y las manifestaciones de autorregulación de los sistemas vivos. [...]

Todos los organismos tienen la propiedad de reproducir su propia especie, lo que asegura la continuidad y continuidad de la vida. Gracias a la reproducción, las especies conservan sus características durante varias generaciones. [...]

A primera vista, puede parecer que los procesos de reproducción en los seres vivos son muy diversos, pero todos pueden reducirse a tres formas: asexual, vegetativa y sexual.