Biyolojik sistem

Biyolojik sistem, biyolojik olarak ilgili çeşitli varlıkları birbirine bağlayan karmaşık bir ağdır. Biyolojik organizasyon çeşitli ölçeklere yayılır ve sistemin ne olduğuna bağlı olarak farklı yapılar temelinde belirlenir.^[1] Makro ölçekteki biyolojik sistemlere örnek olarak organizma popülasyonları verilebilir. Memeliler ve diğer hayvanlardaki organ ve doku ölçeğinde ise dolaşım sistemi, solunum sistemi ve sinir sistemi örnek olarak verilebilir. Mikro ölçekten nanoskopik ölçeğe kadar biyolojik sistemlere örnek olarak hücreler, organeller, makromoleküler kompleksler ve düzenleyici yollar verilebilir. Biyolojik bir sistem, canlı bir organizma gibi yaşayan bir sistemle karıştırılmamalıdır.

Bu spesifik sistemler insan anatomisinde yaygın olarak çalışılmaktadır ve diğer birçok hayvanda da mevcuttur.

• Solunum sistemi: nefes almak için kullanılan organlar, yutak, gırtlak, bronşlar, akciğerler ve diyafram.
• Sindirim sistemi: tükürük bezleri, yemek borusu, mide, karaciğer, safra kesesi, pankreas, bağırsaklar, rektum ve anüs ile yiyeceklerin sindirimi ve işlenmesi.
• Kardiyovasküler sistem (kalp ve dolaşım sistemi): kalp, kan ve kan damarları ile kanın vücuda ve akciğerlere pompalanması ve yönlendirilmesi.
• Üriner sistem: sıvı dengesi, elektrolit dengesi ve idrar atılımı ile ilgili böbrekler, üreterler, mesane ve üretra.
• Entegümenter sistem: deri, kıl, yağ ve tırnaklar.
• İskelet sistemi: kemikler, kıkırdak, bağlar ve tendonlarla yapısal destek ve koruma.
• Endokrin sistem: hipotalamus, hipofiz bezi, epifiz bezi, tiroit, paratiroit ve adrenal bezler gibi endokrin bezler tarafından üretilen hormonları kullanarak vücut içindeki iletişim.
• Lenfatik sistem: dokular ve kan dolaşımı arasında lenf transferiyle ilgili yapılar; lenf, lenf düğümleri ve lenf damarlarını içerir. Lenfatik sistem, bağışıklık tepkileri ve antikor gelişimi gibi işlevleri içerir.
  • Bağışıklık sistemi: organizmayı yabancı cisimlerden korur.
• Sinir sistemi: beyin, omurilik, periferik sinir sistemi ve duyu organları ile bilginin toplanması, aktarılması ve işlenmesi.
  • Duyusal sistemler: görme sistemi, işitsel sistem, koku alma sistemi, tat alma sistemi, somatosensoriyel sistem, vestibüler sistem.
• Kas sistemi: çevrenin manipülasyonunu sağlar, hareket sağlar, duruşu korur ve ısı üretir. İskelet kasları, düz kaslar ve kalp kasını içerir.
• Üreme sistemi: yumurtalıklar, fallop tüpleri, uterus, vajina, meme bezleri, testisler, vas deferens, seminal keseler ve prostat gibi cinsel organlar.

Sistem (ya da aygıt) kavramı, yaşamsal ya da organik işlev kavramına dayanır:^[2] bir sistem, belirli bir işlevi olan bir organlar kümesidir. Bu fikir Klasik Antik Çağ'da zaten mevcuttu (Galen, Aristoteles), ancak "sistem" teriminin uygulanması daha yenidir. Örneğin, sinir sistemi Monro (1783) tarafından adlandırılmıştır, ancak Efesli Rufus (yaklaşık 90-120), beyin, omurilik ve kraniyospinal sinirleri ilk kez açıkça anatomik bir birim olarak görmüştür, ancak işlevi hakkında çok az şey yazmış ve bu birime bir isim vermemiştir.^[3]

Temel işlevlerin - ve dolayısıyla sistemlerin - sayımı Antik Çağ'dan bu yana neredeyse aynı kalmıştır, ancak bunların sınıflandırılması çok çeşitli olmuştur,^[2] örneğin Aristoteles, Bichat, Cuvier ile karşılaştırın.^[4][5]

1820'lerde Fransız fizyolog Henri Milne-Edwards tarafından ortaya atılan fizyolojik iş bölümü kavramı, "canlıları insan endüstrisi tarafından yaratılmış makinelermiş gibi karşılaştırmaya ve incelemeye" olanak tanımıştır. Adam Smith'in çalışmalarından esinlenen Milne-Edwards, "ister hayvan ister bitki olsun, tüm canlı varlıkların vücudunun bir fabrikaya benzediğini... burada işçilere benzeyen organların, bireyin yaşamını oluşturan olguları üretmek için durmaksızın çalıştığını" yazmıştır. Daha farklılaşmış organizmalarda, işlevsel emek farklı araçlar veya sistemler (onun tarafından appareils olarak adlandırılır) arasında paylaştırılabilir.^[6]

Bir hücrenin tam bileşenleri, hücrenin ökaryot ya da prokaryot olmasına göre belirlenir.^[7]

• Çekirdek (sadece ökaryotik): genetik materyalin depolanması; hücrenin kontrol merkezi.
• Sitozol: içinde organellerin asılı olduğu jöle benzeri sıvıdan oluşan sitoplazmanın bileşeni
• Hücre zarı (plazma zarı):
• Endoplazmik retikulum: taşıma için kullanılan sürekli bir kanal oluşturan nükleer zarfın dış kısmı; kaba endoplazmik retikulum ve düz endoplazmik retikulumdan oluşur
  • Kaba endoplazmik retikulum (KER): kanallara bağlı ribozomlar nedeniyle "kaba" olarak kabul edilir; protein üretimine izin veren sisternalardan oluşur
  • Düz endoplazmik retikulum (SER): lipitlerin ve steroid hormonların depolanması ve sentezinin yanı sıra detoksifikasyon
• Ribozom: iç faaliyet için gerekli olan ve diğer organlarda yeniden üretilemeyen biyolojik protein sentezi bölgesi
• Mitokondri: hücrenin güç merkezi; ATP (adenozin trifosfat) üreten hücresel solunum bölgesi
• Lizozom: hücre içinde istenmeyen/gereksiz maddelerin parçalandığı merkez
• Peroksizom: H₂O₂ (hidrojen peroksit) gibi içerdiği sindirim enzimlerinden gelen toksik maddeleri parçalar
• Golgi aygıtı (sadece ökaryotik): modifikasyon, taşıma ve salgılama ile ilgili katlanmış ağ
• Kloroplast: fotosentez bölgesi; klorofil deposu