Biosistem je složena mreža biološki relevantnih organizacija, od globalnih do subatomskih. Ova konceptualna ilustracija odražava višestruke sisteme gniježđenja u prirodi – populacije organizama, organa i tkiva. Na mikro i nano skali, primjeri bioloških sistema su ćelije, organele, makromolekularni kompleksi i regulatorni putevi.
Organizam kao biosistem
U biologiji, organizam je svaki susjedni živi sistem zajedno sa životinjama, biljkama, gljivama, protistima ili bakterijama. Svi poznati tipovi bića na Zemlji su sposobni da odgovore na podražaje u određenoj mjeri, razmnožavaju se, rastu, evoluiraju i samoregulišu (homeostaza).
Organizam kao biosistem sastoji se od jedne ili više ćelija. Većina jednoćelijskih organizama je na mikroskopskoj skali i stoga pripada mikroorganizmima. Ljudi su višećelijski organizmi sačinjeni od mnogo triliona ćelija grupisanih u specijalizovana tkiva i organe.
Mnogi i raznoliki biološki sistemi
Procjene broja savremenih vrsta na Zemlji kreću se od 10 do 14 miliona, od kojih je samo oko 1,2 miliona službeno dokumentovano.
Izraz "organizam" je direktno povezan sa pojmom "organizacija". Može se dati sljedeća definicija: to je sklop molekula koji funkcionira kao manje ili više stabilna cjelina, koji pokazuje svojstva života. Organizam kao biosistem je svaka živa struktura, kao što su biljka, životinja, gljiva ili bakterija, koja je sposobna rasti i razmnožavati se. Virusi i mogući antropogeni neorganski oblici života isključeni su iz ove kategorije jer zavise od biohemijske mašinerije ćelije domaćina.
Ljudsko tijelo kao biosistem
Ljudsko tijelo se također može nazvati biosistemom. To je ukupnost svih organa. Naša tijela se sastoje od brojnih bioloških sistema koji obavljaju specifične funkcije neophodne za svakodnevni život.
- Rad cirkulatornog sistema je kretanje krvi, hranljivih materija, kiseonika, ugljen-dioksida i hormona kroz organe i tkiva. Sastoji se od srca, krvi, krvnih sudova, arterija i vena.
- Probavni sistem se sastoji od niza međusobno povezanih organa koji zajedno omogućavaju tijelu da apsorbira i probavi hranu, te da eliminira otpad. Uključuje usta, jednjak, želudac, tanko crijevo, debelo crijevo, rektum i anus. Jetra i gušteračatakođer igraju važnu ulogu u probavnom sistemu jer proizvode probavne sokove.
- Endokrini sistem se sastoji od osam glavnih žlijezda koje luče hormone u krv. Ovi hormoni, zauzvrat, putuju do različitih tkiva i regulišu različite tjelesne funkcije.
- Imuni sistem je odbrana organizma od bakterija, virusa i drugih štetnih patogena. Uključuje limfne čvorove, slezenu, koštanu srž, limfocite i bijela krvna zrnca.
- Limfni sistem uključuje limfne čvorove, kanale i krvne sudove, a igra i ulogu odbrane organizma. Njegov glavni zadatak je formiranje i kretanje limfe, bistre tekućine koja sadrži bijela krvna zrnca koja pomažu tijelu u borbi protiv infekcije. Limfni sistem također uklanja višak limfne tekućine iz tjelesnih tkiva i vraća je u krv.
- Nervni sistem kontroliše i dobrovoljne (npr. svjesno kretanje) i nevoljne radnje (npr. disanje) i šalje signale različitim dijelovima tijela. Centralni nervni sistem uključuje mozak i kičmenu moždinu. Periferni nervni sistem se sastoji od nerava koji povezuju svaki deo tela sa centralnim nervnim sistemom.
- Mišićni sistem tijela se sastoji od oko 650 mišića koji pomažu u kretanju, cirkulaciji i nizu drugih fizičkih funkcija.
- Reproduktivni sistem omogućava ljudima da se razmnožavaju. Muški reproduktivni sistem uključuje penis i testise, kojiproizvodi spermu. Ženski reproduktivni sistem se sastoji od vagine, materice i jajnika. Tokom začeća, spermatozoid se spaja sa jajnom stazom, što stvara oplođeno jaje koje raste u materici.
- Naša tijela podržava skeletni sistem sastavljen od 206 kostiju koje su povezane tetivama, ligamentima i hrskavicom. Kostur ne samo da nam pomaže da se krećemo, već je također uključen u proizvodnju krvnih stanica i skladištenje kalcija. Zubi su također dio skeletnog sistema, ali se ne smatraju kostima.
- Dišni sistem omogućava da se unese vitalni kiseonik i ukloni ugljen dioksid u procesu koji nazivamo disanjem. Sastoji se uglavnom od traheje, dijafragme i pluća.
- Mokraćni sistem pomaže eliminaciji otpadnog proizvoda koji se zove urea iz tijela. Sastoji se od dva bubrega, dva uretera, mokraćne bešike, dva mišića sfinktera i uretre. Urin koji proizvode bubrezi putuje niz uretere do mokraćne bešike i izlazi iz tela kroz uretru.
- Koža je najveći organ ljudskog tijela. Štiti nas od vanjskog svijeta, bakterija, virusa i drugih patogena, te pomaže u regulaciji tjelesne temperature i eliminaciji otpadnih tvari kroz znoj. Pored kože, integumentarni sistem uključuje kosu i nokte.
Vitalni organi
Ljudi imaju pet vitalnih organa koji su neophodni za opstanak. To su mozak, srce, bubrezi, jetra i pluća.
- Ljudski mozak je kontrolni centar tijela, prima i prenosisignale drugim organima preko nervnog sistema i putem izlučenih hormona. Odgovoran je za naše misli, osjećaje, pamćenje i opću percepciju svijeta.
- Ljudsko srce je odgovorno za pumpanje krvi kroz naše tijelo.
- Posao bubrega je da uklone otpad i višak tečnosti iz krvi.
- Jetra ima mnoge funkcije, uključujući detoksikaciju štetnih hemikalija, razgradnju lijekova, filtriranje krvi, izlučivanje žuči i proizvodnju proteina za zgrušavanje krvi.
- Pluća su odgovorna za uklanjanje kiseonika iz vazduha koji udišemo i transportuje ga u našu krv, gde se može poslati u naše ćelije. Pluća također uklanjaju ugljični dioksid koji izdišemo.
Zabavne činjenice
- Ljudsko tijelo sadrži oko 100 triliona ćelija.
- Prosječna odrasla osoba dnevno udahne više od 20.000.
- Svakog dana, bubrezi obrađuju oko 200 litara (50 galona) krvi kako bi filtrirali oko 2 litre otpada i vode.
- Odrasli izlučuju oko četvrtinu i po (1,42 litra) urina svaki dan.
- Ljudski mozak sadrži oko 100 milijardi nervnih ćelija.
- Voda čini više od 50 posto tjelesne težine odrasle osobe.
Zašto se organizam naziva biosistemom?
Živi organizam je određena organizacija žive materije. To je biosistem koji, kao i svaki drugi sistem, uključujemeđusobno povezani elementi, kao što su molekuli, ćelije, tkiva, organi. Sve se na ovom svijetu od nečega sastoji, određena hijerarhija je također karakteristična za živi organizam. To znači da se ćelije sastoje od molekula, tkiva od ćelija, organi od tkiva, a sistemi organa od organa. Svojstva biosistema takođe uključuju pojavu, što znači pojavu kvalitativno novih karakteristika koje su prisutne kada su elementi kombinovani i odsutni na prethodnim nivoima.
Ćelija kao biosistem
Jedna pojedinačna ćelija se takođe može nazvati kompletnim biosistemom. Ovo je elementarna jedinica koja ima svoju strukturu i svoj metabolizam. U stanju je da postoji samostalno, da reprodukuje svoju vrstu i da se razvija po sopstvenim zakonima. Biologija ima cijeli dio posvećen svom proučavanju koji se zove citologija ili ćelijska biologija.
Ćelija je elementarni živi sistem koji uključuje pojedinačne komponente koje imaju specifične karakteristike i obavljaju svoje funkcionalne dužnosti.
Složeni sistem
Biosistem se sastoji od iste vrste žive materije: od makromolekula i ćelija do populacionih zajednica i ekosistema. Ima sljedeće nivoe organizacije:
- nivo gena;
- ćelijski nivo;
- organi i sistemi organa;
- organizmi i sistemi organizama;
- populacije i populacijski sistemi;
- zajednice i ekosistemi.
Biološkakomponente različitih nivoa organizacije određenim redosledom stupaju u interakciju sa neživom prirodom, energijom i drugim abiotičkim komponentama i supstancama. U zavisnosti od skale, različiti sistemi su predmet proučavanja različitih disciplina. Genetika se bavi genima, citologija se bavi ćelijama. Organe preuzima fiziologija. Organizme proučavaju ihtiologija, mikrobiologija, ornitologija, antropologija i tako dalje.
