Концепции современного естествознания. Биология. Анисимов А.П. - 57 стр.

        В случае обратной положительной связи первый элемент сигнализирует
второму о некоторых изменениях своего состояния, а в ответ получает команду на
закрепление этого нового состояния и даже его дальнейшее изменение. Цикл за циклом
первый элемент с помощью второго (контрольного) элемента накапливает одни и те же
изменения, его состояние стабильно изменяется в одну сторону (рис. 18 а). Эта
ситуация характеризуется как самоорганизация, развитие, эволюция, и ни о какой
стабильности системы говорить не приходится. Это может быть любой рост (клетки,
организма, популяции), изменение видового состава в сообществе организмов,
изменение концентрации мутаций в генофонде популяции, ведущее через отбор к
эволюции видов. Естественно, что обратные положительные связи не только не
поддерживают, но, напротив, разрушают гомеостаз.
Рис. 18




Обратная отрицательная связь стимулирует изменения в регулируемой системе с
противоположным знаком относительно тех первичных изменений, которые породили
прямую связь. Первоначальные сдвиги параметров системы устраняются, и она
приходит в исходное состояние. Цикличное сочетание прямых положительных и
обратных отрицательных связей может быть, теоретически, бесконечно долгим, так как
система колеблется около некоторого равновесного состояния (рис. 18б). Таким
образом, для поддержания гомеостаза системы используется принцип
отрицательной обратной связи. Этот принцип широко применяется в автоматике. Так
регулируется температура в утюге или холодильнике - с помощью термореле, уровень
давления пара в автоклаве - с помощью выпускного клапана, положение судна,
самолета, космического корабля в пространстве - с помощью гироскопов. В живых
системах универсальный принцип обратной отрицательной связи работает во всех
случаях, когда сохраняется гомеостаз.
       Далее на конкретных примерах покажем саморегуляцию биологических систем
разного уровня сложности.
         СЕГМЕНТ 27. ВНУТРИКЛЕТОЧНАЯ САМОРЕГУЛЯЦИЯ
       В клетке для поддержания гомеостаза используются в основном химические
(молекулярные) механизмы регуляции. Наиболее важна регуляция генов, от которых
зависит производство белков, в том числе многочисленных и разнообразных
ферментов.
       Самая простая модель для демонстрации генного гомеостаза - регуляция
выработки фермента для расщепления пищевого сахара у кишечной палочки. Эта
бактерия является типичным гетеротрофом и поглощает из внешней среды несложные
органические вещества, в том числе молочный сахар лактозу. Для расщепления и
усвоения лактозы с определенного структурного гена, входящего в состав лактозного
оперона (ген вместе с регуляторной областью) синтезируется информационная РНК и,