Feedback (natura)
Această intrare sau secțiune despre fiziologie nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
În natură , pentru feedback (în engleză feedback) înseamnă capacitatea unui sistem de autoreglare (feedback negativ), luând în considerare efectele rezultate din modificarea caracteristicilor sistemului în sine. La ființele vii , de exemplu, sistemele de feedback negativ și pozitiv sunt utilizate pe scară largă pentru a regla homeostazia organismului .
Note generale
În sistemele biologice (cum ar fi organismele vii, dar și ecosistemele și biosfera ), majoritatea parametrilor trebuie păstrați sub control strict, într-un interval precis de valori care înconjoară valoarea optimă pentru condițiile de mediu în vigoare în acel moment. Abaterea de la această valoare se poate datora unor cauze externe și interne sistemului însuși. Valoarea care trebuie păstrată, în general, este înregistrată într-un dispozitiv capabil să o compare cu valoarea curentă, trimitând informațiile despre o posibilă abatere către dispozitivul efector, capabil să modifice sistemul în sine pentru a se adapta la noile condiții detectate.
Feedback și homeostazie a organismelor
În sistemele biologice există de obicei două tipuri de feedback: feedback pozitiv și feedback negativ. Feedback-ul pozitiv tinde să accelereze un proces, în timp ce feedback-ul negativ tinde să-l încetinească. Feedback-ul negativ ajută la menținerea stabilității unui sistem, contracarând schimbările din mediul extern. În acest sens, este strâns legată de homeostazie, deoarece contribuie considerabil la întreținerea sa.
Feedbackul pozitiv, pe de altă parte, amplifică posibilitățile de divergență, de evoluție: este un mecanism care permite schimbarea, creșterea și oferă sistemului capacitatea de a atinge noi niveluri de echilibru. De exemplu, majoritatea feedback-urilor pozitive prezente într-un organism facilitează fenomenele de auto-excitație ale sistemului endocrin și nervos (de exemplu, în cazul unui răspuns la stres) și joacă un rol fundamental în mecanismele de reglare a morfogenezei , a organelor creștere și dezvoltare, toate procesele care necesită în esență o divergență rapidă de la o stare inițială de repaus.
Feedback și procese celulare
Mecanismele de feedback sunt, de asemenea, centrale în rețelele care reglementează expresia genelor . François Jacob și Jacques Monod au identificat în 1961 primul ciclu retroactiv, cel al operonului lac prin care celulele Escherichia coli sunt capabile să regleze transcrierea genelor operonului în sine.
Mecanismele de reglare a feedback-ului negativ sunt de asemenea prezente pe scară largă în căile metabolice ale celulelor. Un mecanism foarte comun este inhibarea produsului, care este reducerea eficienței unei enzime mediată de produsul reacției pe care o catalizează . Enzima glicolitică fosfofructokinază , de exemplu, este inhibată printr-o modificare alosterică mediată de produsul de reacție fructoză-1,6-bifosfat .
Mecanismele biochimice și biomoleculare ale feedback-ului negativ vizează optimizarea proceselor în sine. Represorul operonului lac, de exemplu, reduce orice risipă de energie legată de o supraproducție a proteinelor operonului în sine. Inhibarea substratului fosfofructokinazei reduce în mod similar producția totală de energie dacă celula nu are nevoie în prezent de ea.