Un biosistema è una rete complessa di organizzazioni biologicamente rilevanti, da quelle globali a quelle subatomiche. Questa illustrazione concettuale riflette i molteplici sistemi di nidificazione in natura: popolazioni di organismi, organi e tessuti. Sulla micro e nanoscala, esempi di sistemi biologici sono cellule, organelli, complessi macromolecolari e vie regolatorie.
L'organismo come biosistema
In biologia, un organismo è qualsiasi sistema vivente adiacente insieme ad animali, piante, funghi, protisti o batteri. Tutti i tipi conosciuti di esseri sulla Terra sono in grado di rispondere agli stimoli in una certa misura, di riprodursi, crescere, evolversi e autoregolarsi (omeostasi).
Un organismo come biosistema è costituito da una o più cellule. La maggior parte degli organismi unicellulari sono su scala microscopica e quindi appartengono a microrganismi. Gli esseri umani sono organismi multicellulari costituiti da molti trilioni di cellule raggruppate in tessuti e organi specializzati.
Molti e diversi sistemi biologici
Le stime del numero di specie moderne della Terra vanno da 10 a 14 milioni, di cui solo circa 1,2 milioni sono stati ufficialmente documentati.
Il termine "organismo" è direttamente correlato al termine "organizzazione". Si può dare la seguente definizione: è un insieme di molecole che funzionano come un insieme più o meno stabile, che mostra le proprietà della vita. Un organismo come biosistema è qualsiasi struttura vivente, come una pianta, un animale, un fungo o un batterio, che è in grado di crescere e riprodursi. I virus e le possibili forme di vita inorganiche antropogeniche sono esclusi da questa categoria perché dipendono dal meccanismo biochimico della cellula ospite.
Il corpo umano come biosistema
Il corpo umano può anche essere chiamato biosistema. È la totalità di tutti gli organi. I nostri corpi sono costituiti da una serie di sistemi biologici che svolgono funzioni specifiche necessarie per la vita quotidiana.
- Il lavoro del sistema circolatorio consiste nel muovere sangue, sostanze nutritive, ossigeno, anidride carbonica e ormoni attraverso organi e tessuti. È composto da cuore, sangue, vasi sanguigni, arterie e vene.
- Il sistema digerente è costituito da una serie di organi interconnessi che insieme consentono al corpo di assorbire e digerire il cibo e di eliminare i rifiuti. Comprende bocca, esofago, stomaco, intestino tenue, intestino crasso, retto e ano. Fegato e pancreassvolgono anche un ruolo importante nel sistema digestivo perché producono succhi digestivi.
- Il sistema endocrino è composto da otto ghiandole principali che secernono gli ormoni nel sangue. Questi ormoni, a loro volta, viaggiano verso diversi tessuti e regolano varie funzioni corporee.
- Il sistema immunitario è la difesa dell'organismo contro batteri, virus e altri agenti patogeni dannosi. Comprende linfonodi, milza, midollo osseo, linfociti e globuli bianchi.
- Il sistema linfatico comprende linfonodi, dotti e vasi sanguigni e svolge anche un ruolo di difesa del corpo. Il suo compito principale è formare e muovere la linfa, un fluido limpido contenente globuli bianchi che aiutano il corpo a combattere le infezioni. Il sistema linfatico rimuove anche il fluido linfatico in eccesso dai tessuti corporei e lo restituisce al sangue.
- Il sistema nervoso controlla sia le azioni volontarie (es. movimento cosciente) che involontarie (es. respirazione) e invia segnali a varie parti del corpo. Il sistema nervoso centrale comprende il cervello e il midollo spinale. Il sistema nervoso periferico è costituito da nervi che collegano ogni parte del corpo al sistema nervoso centrale.
- Il sistema muscolare del corpo è composto da circa 650 muscoli che aiutano il movimento, la circolazione e una serie di altre funzioni fisiche.
- Il sistema riproduttivo permette alle persone di riprodursi. Il sistema riproduttivo maschile comprende il pene e i testicoli, cheprodurre sperma. Il sistema riproduttivo femminile è costituito dalla vagina, dall'utero e dalle ovaie. Durante il concepimento, lo sperma si fonde con un uovo, che crea un uovo fecondato che cresce nell'utero.
- I nostri corpi sono supportati da un sistema scheletrico composto da 206 ossa collegate da tendini, legamenti e cartilagine. Lo scheletro non solo ci aiuta a muoverci, ma è anche coinvolto nella produzione di cellule del sangue e nella conservazione del calcio. Anche i denti fanno parte del sistema scheletrico, ma non sono considerati ossa.
- Il sistema respiratorio consente di assorbire l'ossigeno vitale e di rimuovere l'anidride carbonica in un processo che chiamiamo respirazione. Consiste principalmente della trachea, del diaframma e dei polmoni.
- Il sistema urinario aiuta ad eliminare un prodotto di scarto chiamato urea dal corpo. Consiste di due reni, due ureteri, vescica, due muscoli dello sfintere e un'uretra. L'urina prodotta dai reni viaggia lungo gli ureteri fino alla vescica ed esce dal corpo attraverso l'uretra.
- La pelle è l'organo più grande del corpo umano. Ci protegge dal mondo esterno, batteri, virus e altri agenti patogeni e aiuta a regolare la temperatura corporea ed eliminare i prodotti di scarto attraverso il sudore. Oltre alla pelle, il sistema tegumentario comprende capelli e unghie.
Organi vitali
Le persone hanno cinque organi vitali essenziali per la sopravvivenza. Questi sono il cervello, il cuore, i reni, il fegato e i polmoni.
- Il cervello umano è il centro di controllo del corpo, riceve e trasmettesegnali ad altri organi attraverso il sistema nervoso e gli ormoni secreti. È responsabile dei nostri pensieri, sentimenti, memoria e percezione generale del mondo.
- Il cuore umano è responsabile del pompaggio del sangue in tutto il nostro corpo.
- Il compito dei reni è rimuovere le scorie e i liquidi in eccesso dal sangue.
- Il fegato ha molte funzioni, tra cui la disintossicazione delle sostanze chimiche nocive, la scomposizione dei farmaci, il filtraggio del sangue, la secrezione della bile e la produzione di proteine per la coagulazione del sangue.
- I polmoni sono responsabili della rimozione dell'ossigeno dall'aria che respiriamo e del trasporto nel nostro sangue, dove può essere inviato alle nostre cellule. I polmoni rimuovono anche l'anidride carbonica che espiriamo.
Fatti divertenti
- Il corpo umano contiene circa 100 trilioni di cellule.
- L'adulto medio fa più di 20.000 respiri al giorno.
- Ogni giorno, i reni elaborano circa 200 quarti (50 galloni) di sangue per filtrare circa 2 quarti di rifiuti e acqua.
- Gli adulti espellono circa un quarto e mezzo (1,42 litri) di urina ogni giorno.
- Il cervello umano contiene circa 100 miliardi di cellule nervose.
- L'acqua costituisce più del 50 percento del peso corporeo di un adulto.
Perché un organismo è chiamato biosistema?
Un organismo vivente è una certa organizzazione della materia vivente. È un biosistema che, come qualsiasi altro sistema, includeelementi interconnessi, come molecole, cellule, tessuti, organi. Tutto in questo mondo consiste in qualcosa, anche una certa gerarchia è caratteristica di un organismo vivente. Ciò significa che le cellule sono fatte di molecole, i tessuti sono fatti di cellule, gli organi sono fatti di tessuti e i sistemi di organi sono fatti di organi. Le proprietà dei biosistemi includono anche l'emergenza, che significa la comparsa di caratteristiche qualitativamente nuove che sono presenti quando gli elementi sono combinati e assenti ai livelli precedenti.
La cellula come biosistema
Una singola cellula può anche essere definita un biosistema completo. Questa è un'unità elementare che ha una propria struttura e un proprio metabolismo. È in grado di esistere in modo indipendente, riprodurre i propri simili e svilupparsi secondo le proprie leggi. La biologia ha un'intera sezione dedicata al suo studio chiamato citologia o biologia cellulare.
Una cellula è un sistema vivente elementare che include singoli componenti che hanno caratteristiche specifiche e svolgono i loro compiti funzionali.
Sistema complesso
Un biosistema è costituito dallo stesso tipo di materia vivente: dalle macromolecole e dalle cellule alle comunità di popolazione e agli ecosistemi. Ha i seguenti livelli di organizzazione:
- livello genetico;
- livello cellulare;
- organi e apparati;
- organismi e sistemi di organismi;
- popolazioni e sistemi di popolazione;
- comunità ed ecosistemi.
Biologicocomponenti di vari livelli di organizzazione in un certo ordine interagiscono con la natura inanimata, l'energia e altri componenti e sostanze abiotiche. A seconda della scala, diversi sistemi sono oggetto di studio di diverse discipline. La genetica si occupa dei geni, la citologia si occupa delle cellule. Gli organi sono presi dalla fisiologia. Gli organismi sono studiati da ittiologia, microbiologia, ornitologia, antropologia e così via.
