Sistem biologis

Apa itu sistem biologis?

Sistem biologis didefinisikan sebagai seperangkat makhluk hidup, bagian, atau organ yang dihubungkan oleh ikatan yang kuat dan bekerja sama untuk menjalankan fungsi tertentu. Asosiasi “bagian-bagian” ini menyebabkan munculnya sifat-sifat yang tidak mereka hadirkan secara individual.

Semua organisme hidup terdiri dari serangkaian unsur yang disusun secara hierarkis untuk membentuk “keseluruhan” yang menjadi ciri mereka. Di antara unsur-unsur ini adalah atom yang membentuk makromolekul seperti asam nukleat ( DNA dan RNA), protein, lipid dan karbohidrat, misalnya.

Tubuh manusia terdiri dari sistem organ

Demikian pula, molekul-molekul ini diatur dengan cara tertentu untuk membentuk struktur seluler yang merupakan makhluk hidup, baik tubuh organisme uniseluler atau jaringan dan organ organisme multiseluler yang lebih kompleks, seperti hewan vertebrata dan tumbuhan tingkat tinggi . , untuk beberapa nama. .

Organisasi dan asosiasi fungsional dari jaringan dan organ yang berbeda membentuk sistem biologis, dan setiap tingkat hierarki memiliki apa yang dikenal sebagai sifat yang muncul , yang dihasilkan dari interaksi bagian-bagian dan tidak ada di setiap bagian secara individual.

Dari sudut pandang makroskopik, sistem biologis juga dapat didefinisikan sebagai kumpulan organisme yang hidup berdampingan dalam ruang yang sama dan berinteraksi dengan lingkungan yang mengelilinginya dan dengan organisme lain yang berasosiasi secara langsung atau tidak langsung. Jenis sistem ini dikenal sebagai ekosistem .

Cabang ilmu yang didedikasikan untuk mempelajari sistem biologis dikenal sebagai biologi sistem, yang dimulai pada 1960-an dan sesuai dengan bidang pengetahuan multidisiplin, karena menggunakan alat-alat dari biologi, matematika, komputasi, dan lain-lain.

Karakteristik sistem biologis

Sistem biologis memiliki sejumlah karakteristik:

• Sistem biologis terdiri dari bagian-bagian berbeda yang saling bergantung dan saling berhubungan kuat untuk membentuk satu kesatuan.
• Mereka memiliki sifat-sifat yang muncul yang dicirikan sebagai hasil dari sifat-sifat bagian masing-masing, tetapi itu tidak dapat diamati secara terpisah,
• Tidak seperti jenis sistem lainnya, sistem biologis dapat mengontrol aktivitasnya tergantung pada lingkungan yang mengelilinginya.
• Mereka umumnya memiliki kemampuan untuk beradaptasi dan berkembang biak atau berkembang biak dalam beberapa cara.

Selanjutnya, sistem biologis hanya dianggap seperti itu jika memenuhi postulat berikut:

1. Mereka menghabiskan semua upaya untuk menghindari mencapai potensi kegagalan maksimum, yang berarti bahwa semua bagian mereka bekerja bersama agar tidak “rusak”; contoh yang baik adalah pemeliharaan homeostasis tubuh.
2. Semua bagiannya bekerja, ketika menghadapi gangguan minimum, kembali ke situasi awal keteraturan yang lebih besar.
3. Mereka mencoba untuk mengasumsikan potensi kegagalan dari sistem regulasi yang ideal, yang merupakan sistem hipotetis yang menjaga potensi kegagalan minimumnya konstan, terlepas dari sifat, intensitas, atau spontanitas stimulus yang dihadapinya.

Kegagalan dianggap, untuk sistem biologis, sebagai kematian sel; khususnya ketika mengacu pada sistem yang terdiri dari sel dan bukan sel sebagai sistem biologis, yang definisi yang lebih teknis umumnya digunakan.

Contoh sistem biologi dan komponennya

Ada banyak contoh sistem biologis, yang terdiri dari berbagai unsur yang bekerja sama untuk mempertahankan kondisi minimum tertentu yang memungkinkan keberadaan makhluk hidup.

Jika kita mempertimbangkan sistem biologis yang berbeda dalam urutan hierarki yang meningkat, kita dapat mulai dengan sel dan melanjutkan dengan jaringan, organ, sistem organ, organisme, spesies, populasi, komunitas, dan ekosistem; Mari kita lihat bagian-bagian yang membentuk masing-masing dan contoh terbaik:

Sel sebagai sistem biologis

Sel terdiri dari unsur-unsur yang berbeda tanpa interaksi yang kehidupan tidak akan mungkin. Entitas ini adalah unit dasar dan fundamental kehidupan dan dapat dianggap sebagai sistem biologis.

Sel prokariotik, yang tidak memiliki struktur membran internal, adalah sistem biologis yang dibentuk oleh serangkaian makromolekul yang, pada saat yang sama, terdiri dari asosiasi molekul dan atom yang lebih kecil dan dengan sifat individu yang berbeda.

Makromolekul – lipid, protein, asam nukleat dan karbohidrat – berfungsi dalam pembentukan membran sel yang mendefinisikan ruang internal sel dan, pada saat yang sama, merupakan struktur yang bertanggung jawab untuk proses kimia dan fisik yang menjadi ciri kehidupan makhluk.

Sel eukariotik

Kasus sel eukariotik sedikit lebih kompleks, karena sistem organel bermembran yang lebih kompleks terbentuk di dalamnya yang bekerja sama untuk melakukan fungsi yang menjadi ciri unit hidup ini. Komponen sel eukariotik sebagai sistem biologis adalah:

• Membran plasma, yang membungkus dan mendefinisikan sel, menyediakan sarana pemisahan semi-permeabel sehubungan dengan lingkungan eksternal; Ini terdiri dari lipid dan protein.
• Sitosol, yang terdiri dari media di mana organel dan molekul dasar yang berbeda ditemukan; Ini mengandung air, ion, protein dan zat lainnya.
• Nukleus, tempat DNA berada, yang berisi informasi yang diperlukan untuk mengontrol semua aspek kehidupan seluler.
• Retikulum endoplasma, yang dianggap sebagai kelanjutan dari membran yang mengelilingi nukleus dan yang berfungsi dalam translasi, transportasi dan pemrosesan banyak protein, di samping sintesis komponen seluler yang berbeda.
• Mitokondria, yang merupakan pusat energi sel.
• Kompleks Golgi, terkait erat dengan retikulum endoplasma dan yang berfungsi dalam modifikasi, transportasi dan sekresi zat yang berbeda; itu adalah kompleks membran.
• Ada juga lisosom, peroksisom, glioksisom, glikosom, vakuola, dan kloroplas, yang tidak ditemukan di semua sistem sel tetapi penting bagi sistem di mana mereka berada.

Jaringan, organ dan sistem organ

Organisme uniseluler adalah sistem biologis yang dibentuk oleh satu sel dan kompleksitas organisme multiseluler terletak pada interaksi sel yang berbeda dan spesialisasi mereka untuk memenuhi fungsi yang berbeda.

Organisme multiseluler umumnya terdiri dari jaringan, yang dibentuk oleh pengelompokan, kontak, dan komunikasi sejumlah sel yang bervariasi. Jaringan ini, pada gilirannya, dapat diatur menjadi makhluk yang lebih kompleks untuk membentuk organ dengan sifat dan fungsi yang berbeda, karena mereka sering memiliki sel khusus.

Organ juga dapat berasosiasi untuk membentuk sistem, seperti halnya dengan sistem yang berbeda dari tubuh manusia:

– Sistem integumen: terdiri dari organ-organ seperti kulit, kuku dan rambut.

– Sistem muskuloskeletal: dibentuk oleh semua tulang dan otot-otot yang terkait.

– Sistem saraf: terdiri dari otak, sumsum tulang belakang dan ratusan saraf yang berjalan di seluruh tubuh.

– Sistem endokrin: dibentuk oleh kelenjar yang bertugas mengeluarkan hormon.

– Sistem kardiovaskular atau peredaran darah: terdiri dari jantung, darah, arteri, vena, dan kapiler darah.

– Sistem limfatik: dibentuk oleh getah bening dan jaringan pembuluh limfatik dan saluran yang mengalir melalui tubuh.

– Sistem pernapasan: terdiri dari hidung, trakea dan paru-paru.

– Sistem pencernaan: terdiri dari mulut, kerongkongan, lambung dan usus; selain kelenjar atau organ tambahan seperti pankreas dan hati.

Bagian-bagian dari sistem pencernaan

– Sistem urinaria : terdiri dari ginjal , ureter, kandung kemih, dan uretra.

– Sistem reproduksi: wanita dan pria, masing-masing dibentuk oleh rahim, ovarium, dan kelenjar susu, dan oleh epididimis, testis, dan penis.

Organisme, spesies, populasi, komunitas, dan ekosistem sebagai sistem biologis

Ekosistem juga dianggap sebagai sistem biologis

Sel, jaringan, organ, dan sistem organ membentuk organisme hidup. Himpunan organisme hidup yang mirip satu sama lain, dengan kemampuan untuk bereproduksi dikenal sebagai spesies dan kumpulan organisme yang terisolasi dari spesies yang sama disebut populasi.

Pada saat yang sama, sekelompok populasi dari spesies yang berbeda membentuk apa yang disebut komunitas dan kumpulan komunitas yang mendiami habitat yang sama disebut ekosistem. Tingkat organisasi tertinggi sesuai dengan biosfer, yang mewakili kumpulan ekosistem di bumi.

Referensi

1. Fox, SI (2009). Dasar-dasar fisiologi manusia (Vol. 749). McGraw-Hill.
2. Gallardo, MH (2017). Evolusi. Jalan hidup. Edisi elektronik pertama.
3. Gotelli, NJ (2008). Sebuah primer ekologi (No. 577.88 G6). Sunderland, Massachusetts, AS: Sinauer Associates.
4. Jeff-Eke, IV (2016). Dinamika alokasi sumber daya dalam sistem biologis. Pracetak PeerJ, 4, e2503v1.
5. Trewavas A. (2006). Sejarah singkat biologi sistem. “Setiap objek yang dipelajari biologi adalah sistem sistem.” Franois Yakub (1974). Sel Tumbuhan, 18 (10), 2420–2430.
6. Volmar, CH, Patel, N., Quadros, AN, Paris, D., Mathura, VS, & Mullan, M. (2009). Pengantar Sistem Biologi. Dalam Bioinformatika: Pengenalan Berbasis Konsep (hlm. 1-11). Springer, Boston, MA.