ביולוגיה/מבוא

שימו לב: הנושא צריך לעבור לשם הנכון : ביולוגיה/מבוא לביולוגיה של האדם

הנושאים בפרק זה הנם מונחי יסוד להמשך הפרקים.

תוכן עניינים

מבנה ותפקוד של האדם כייצור רב תאי - הומאוסטזיס, העור כמבודד, יחסי גומלין בין גוף האדם לסביבה. מערכות איברים בגוף האדם - עיכול, נשימה (חילוף גזים), הובלה, הפרשה, הגנה, תקשורת (עצבים והורמונים), תנועה ורבייה. תיאום וויסות בגוף האדם - תקשורת בין מע' : ההובלה, מערכת העצבים וההורמונים. תהליכים מטבוליזם בתא - באמצעות מטבוליזם מתבצע : קליטת חומרים, פירוקם, הובלתם , הפקת אנרגיה מהם, בניית חומרים חדשים תוך השקעת אנרגיה, הפרשת חומרי פסולת.המערכות השונות בגוף מאפשרות את המטבוליזם בתאים. מערכות קליטת אותות ומידע - הקדמה+חושים (חושים כימים),מגע, ראייה, שיווי משקל, שמיעה. הומאוסטזיס - מערכת העצבים וההורמונים כשומרי הומאוסטזיס, דוגמאות לביטוי של הומאוסטזיס תקין ולהפרתו : בקרה, מנגנוני משוב, משוב חיובי, משוב שלילי. משאבי טבע - משאבי טבע, שימוש (ליצירת מיקרואקלים מתאים , צרכים בסיסים, יישומים טכנולוגיים - חקלאות, רפואה תעשייה), אחריאות האדם (תזונה נבונה, שמירה על הבריאות, השפעות של עישון, צריכת אלכוהול, סמים).

גוף האדם מורכב ממערכות שונות הפועלות תוך כדי ויסות ותיאום, כאשר לכל אחת מהמערכות יש תפקיד ייחודי התורם לכך שהגוף יתפקד כיחידה אחת : תפקוד מטרה המערכות מעבר ועיבוד חומרים קליטת חומרים מהסביבה, עיבודם והובלתם בגוף, וסילוק חומרי פסולת מן הגוף. עיכול, נשימה, הובלה, הפרשה מידע ובקרה קליטת מידע חיצוני מהסביבה ומידע פנימי מהגוף, עיבוד המידע ותגובה אליו, ויסות פעולות הגוף ותקשורת בין המערכות. עצבים, הפרשה פנימית (הורמונלית) תנועה הנעת הגוף באמצעות הנעת העצמות, הנעת האיברים הפנימיים כגון הלב, הריאות ומערכת העיכול. שלד, שרירים הגנה התגוננות מפני פציעה ומפני פלישת חיידקים, נגיפים וגורמי מחלה אחרים, וכן מפני תאים סרטניים הנוצרים בגוף. הגנה רבייה רבייה, הזנת הצאצאים והגנה עליהם בשלבי התפתחותם המוקדמים. רבייה

• כל היצורים החיים בנויים מתאים – מבנה תאי. התא הוא יחידת החיים הבסיסית של כל היצורים החיים המקיימת את כל מאפייני החיים. קיימים יצורים חד – תאיים ויצורים רב – תאיים.

רמות ארגון בטבע

ביוספרה ← מערכת אקולוגית ← חברה ← אוכלוסיה ← האורגניזם השלם ← מערכת ← איבר ← רקמה ← תא ← אברון ← מולקולה ← אטום

הומיאוסטזיס

תפקוד תקין של הגוף תלוי בסביבה פנימית יציבה. היכולת של הגוף לקיים את הסביבה הפנימית היציבה בתנאיי סביבה חיצונית משתנה (שאינה קבועה), נקראת הומיאוסטזיס. בכל מקרה של הפרת הומיאוסטזיס בגוף, מופעלים מנגנונים להשבת ההומיאוסטזיס לערכים תקינים. פעולה זו לעתים דורשת אנרגיה. היכולת של האורגניזם לשמור על ההומיאוסטזיס תלויה במערכות בקרה ובקיומם של יחסי גומלין בין מערכות הגוף.

משובים – היזון חוזר

אנו מבחינים בין שני סוגים של משובים: משוב שלילי ומשוב חיובי. מרבית המנגנונים לשמירה על ההומיאוסטזיס הם שליליים.

• במנגנון משוב שלילי התנאים בסביבה הפנימית מעוררים "תגובה הפוכה" המחזירה את התנאים לקדמותם (אם גרום כלשהו עולה, המנגנונים יפעלו להורדתו). לדוגמא - אחרי ארוחה רמת הסוכר בדם עולה ולכן מופרש אינסולין כדי לאזן את רמת הסוכר.
• מנגנון משוב חיובי מחולל רצף אירועים שמטרתם להגביר את הסטייה מהתנאים הרגילים. במערכת זו אין הגעה לאיזון. דוגמאות – הפרשת שתן מהשלפוחית, תהליך העיכול בקיבה, הקאה.

יחס שטח פנים לנפח

שטח פנים – כל השטח החיצוני של גוף תלת ממדי. נפח – כל תכולת הגוף התלת ממדי. יחס שטח פנים לנפח קשור לתהליכי מעבר חומרים ואנרגיה כגון דיפוזיה, איבוד וקליטת חום. מה ישפיע על יחס שטח פנים לנפח?

• גודל הגוף – ככל שהגוף קטן יותר, היחס בין שטח הפנים לנפח שלו גדול יותר.
• צורת הגוף – כדור היא הצורה שבה היחס בין שטח הפנים לנפח הוא הקטן ביותר. ככל שהצורה דומה יותר לכדור, כך היחס קטן יותר. לדוגמא – כאשר קר לנו אנו "מתכדרים" על מנת להקטין את היחס בין שטח הפנים לנפח וכך להקטין את איבוד החום.

דיפוזיה ואוסמוזה

מעבר החומרים הפשוט ביותר דרך קרום התא מתבצע על ידי הבדלים במפל הריכוזים של החומרים המומסים בתמיסה משני עברי הממברנה (החומר נע מאזור בו ריכוז החומר גבוה לאזור בו ריכוז החומר נמוך, עד להגעה לשיווי משקל). מולקולות לא פולריות או פולריות קטנות כמו מים, חמצן, CO2, יכולות לעבור בדיפוזיה דרך הממברנה. מולקולות גדולות או טעונות לא יכולות לעבור בדיפוזיה דרך הממברנה. אוסמוזה היא מקרה פרטי של דיפוזיה בו מתרחש מעבר של מים דרך הממברנה על פי מפל הריכוזים. המים יעברו ין שני צידי הממברנה מהצד בו ריכוז המומסים גבוה יותר. התאים, מהם בנוי גוף האדם, מופרדים מן הסביבה על ידי קרום בררני. בתוך התא קיימת סביבה פנימית שונה מסביבת הנוזל הבין-תאי. קרום התא מאפשר/מונע מעבר של חומרים דרכו.הודות לתכונה זו נשמרת בתוך התא סביבה פנימית שונה מהסביבה החיצונית.