ما هي فروع علم وظائف الأعضاء؟ - مادة الاحياء - 2025

تتكون فروع علم وظائف الأعضاء من علم وظائف الأعضاء الخلوية والبشرية والنباتية والبيئية والتطورية والمقارنة. علم وظائف الأعضاء هو دراسة الوظيفة الطبيعية داخل الكائنات الحية. إنه تخصص في علم الأحياء ، ويغطي مجموعة من الموضوعات بما في ذلك الأعضاء ، والتشريح ، والخلايا ، والمركبات البيولوجية ، وكيف تتفاعل جميعًا لجعل الحياة ممكنة.

من النظريات القديمة إلى تقنيات المختبرات الجزيئية ، شكلت الأبحاث الفسيولوجية فهم مكونات الجسم ، وكيفية تواصلها ، وكيف تحافظ على الكائنات التي تعيش على الأرض على قيد الحياة.

دراسة علم وظائف الأعضاء هي ، بمعنى ما ، دراسة الحياة. يطرح أسئلة حول الأعمال الداخلية للكائنات وكيفية تفاعلها مع العالم من حولها.

تكمن أهمية علم وظائف الأعضاء في أنه يختبر كيفية عمل الأعضاء والأنظمة داخل الجسم ، وكيف يتحدثون مع بعضهم البعض ، وكيف يجمعون جهودهم لخلق ظروف مواتية للبقاء.

يمكن للباحثين في هذا المجال التركيز على أي شيء من العضيات المجهرية في فسيولوجيا الخلية إلى موضوعات أكثر تعقيدًا مثل الفيزيولوجيا البيئية ، والتي تنظر في الكائنات الحية بأكملها وكيف تتكيف مع البيئات.

الفروع الرئيسية لعلم وظائف الأعضاء

نظرًا لأن علم وظائف الأعضاء يشمل مواضيع متنوعة وواسعة ، فقد تم إنشاء العديد من الفروع لفهمك بشكل أفضل. فيما يلي الفروع الرئيسية لعلم وظائف الأعضاء.

فسيولوجيا الخلية

إنها الدراسة البيولوجية للأنشطة التي تحدث في الخلية لإبقائها حية. إن امتصاص الجذور للماء ، وإنتاج الغذاء في الأوراق ، ونمو البراعم نحو الضوء هي أمثلة على فسيولوجيا النبات.

تعتبر عملية التمثيل الغذائي غير المتجانسة للأطعمة المشتقة من النباتات والحيوانات واستخدام الحركة للحصول على العناصر الغذائية (حتى لو ظل الكائن الحي نفسه في وضع ثابت نسبيًا) من سمات فسيولوجيا الحيوان.

غالبًا ما يتم تطبيق مصطلح فسيولوجيا الخلية على وجه التحديد على فسيولوجيا نقل الأغشية ، ونقل الخلايا العصبية ، و (في كثير من الأحيان) تقلص العضلات.

بشكل عام ، هذه تغطي هضم الطعام ودورة الدم وتقلص العضلات ، وبالتالي فهي جوانب مهمة في فسيولوجيا الإنسان.

فسيولوجيا الإنسان

علم وظائف الأعضاء البشري هو دراسة كيفية عمل جسم الإنسان. وهذا يشمل الوظائف الميكانيكية والفيزيائية والكهربائية الحيوية والكيميائية الحيوية للبشر الأصحاء ، من الأعضاء إلى الخلايا التي يتكونون منها.

يتكون جسم الإنسان من العديد من أجهزة الأعضاء التفاعلية. تتفاعل هذه العناصر للحفاظ على التوازن ، والحفاظ على الجسم في حالة مستقرة مع مستويات آمنة من المواد مثل السكر والأكسجين في الدم.

يساهم كل نظام في الاستتباب ، من تلقاء نفسه ، للأنظمة الأخرى ، وفي الجسم كله. يتم تسمية بعض الأنظمة المدمجة بشكل مشترك. على سبيل المثال ، يعمل الجهاز العصبي ونظام الغدد الصماء معًا مثل نظام الغدد الصماء العصبية.

يتلقى الجهاز العصبي المعلومات من الجسم ، وينقلها إلى الدماغ من خلال النبضات العصبية والناقلات العصبية.

في الوقت نفسه ، يقوم جهاز الغدد الصماء بإفراز هرمونات للمساعدة في تنظيم ضغط الدم وحجم الهرمونات.

تنظم هذه الأنظمة معًا البيئة الداخلية للجسم ، وتحافظ على تدفق الدم ، والوضعية ، وإمدادات الطاقة ، ودرجة الحرارة ، والتوازن الحمضي (pH).

فيزياء النبات

فيزيولوجيا النبات هي فرع متعلق بعمل النباتات. تشمل المجالات وثيقة الصلة مورفولوجيا النبات ، وعلم البيئة النباتية ، والكيمياء النباتية ، وبيولوجيا الخلية ، وعلم الوراثة ، والفيزياء الحيوية ، والبيولوجيا الجزيئية.

تتم دراسة العمليات الأساسية مثل:

• البناء الضوئي
• التنفس
• تغذية النبات
• الوظائف الهرمونية للنباتات
• المدارية
• الحركات السيئة
• التكوُّن الضوئي
• إيقاعات الساعة البيولوجية
• فسيولوجيا الإجهاد البيئي
• إنبات البذرة
• الكمون ووظيفة الثغور والعرق.

فسيولوجيا البيئة

يُعرف أيضًا باسم الفيزيولوجيا البيئية. الاسم الخاص المطبق على الفرع محدد لوجهة نظر وأهداف التحقيق.

أيا كان الاسم المطبق ، فإن الأمر كله يتعلق بالطرق التي تستجيب بها النباتات لبيئتها وبالتالي تتداخل مع مجال البيئة.

يفحص علم وظائف الأعضاء البيئي استجابة النبات للعوامل الفيزيائية مثل الإشعاع (بما في ذلك الضوء والأشعة فوق البنفسجية) ودرجة الحرارة والنار والرياح.

وبالمثل ، فإنه يدرس العلاقات المائية وإجهاد الجفاف أو الفيضانات ، وتبادل الغازات مع الغلاف الجوي ، وكذلك دورة العناصر الغذائية مثل النيتروجين والكربون.

يتولى علماء الفسيولوجيا البيئية مسؤولية فحص استجابة النباتات للعوامل البيولوجية.

وهذا لا يشمل فقط التفاعلات السلبية ، مثل المنافسة ، والحيوانات العشبية ، والمرض ، والتطفل ، ولكن أيضًا التفاعلات الإيجابية ، مثل التبادلية والتلقيح.

علم وظائف الأعضاء التطوري

علم وظائف الأعضاء التطوري هو دراسة التطور الفسيولوجي ، أي الطريقة التي استجابت بها الخصائص الوظيفية للأفراد في مجموعة من الكائنات الحية للاختيار من خلال أجيال متعددة خلال تاريخ السكان.

وبالتالي ، فإن مجموعة الأنماط الظاهرية التي درسها علماء وظائف الأعضاء التطورية واسعة ، بما في ذلك تاريخ الحياة ، والسلوك ، وعمل الكائن الحي بأكمله ، والتشكيل الوظيفي ، والميكانيكا الحيوية ، وعلم التشريح ، وعلم وظائف الأعضاء الكلاسيكي ، وعلم الغدد الصماء ، والكيمياء الحيوية ، والتطور الجزيئي.

علم وظائف الأعضاء المقارن

علم وظائف الأعضاء المقارن هو فرع من فروع علم وظائف الأعضاء الذي يدرس ويستكشف تنوع الخصائص الوظيفية لأنواع مختلفة من الكائنات الحية. يرتبط ارتباطًا وثيقًا بعلم وظائف الأعضاء التطوري وعلم وظائف الأعضاء البيئي.

يسعى علم وظائف الأعضاء المقارن إلى وصف كيفية تلبية أنواع مختلفة من الحيوانات لاحتياجاتها. استخدم المعلومات الفسيولوجية لإعادة بناء العلاقات التطورية للكائنات الحية. يوضح وساطة التفاعلات بين الكائنات الحية وبيئاتها.

حدد أمثلة على أنظمة لدراسة وظائف فسيولوجية معينة واستخدم مملكة الحيوان كمتغير تجريبي.

غالبًا ما يدرس علماء الفسيولوجيا المقارن الكائنات الحية التي تعيش في بيئات "قاسية" ، مثل الصحاري ، لأنهم يأملون في العثور على علامات واضحة إلى حد كبير للتكيف التطوري.

ومن الأمثلة على ذلك دراسة التوازن المائي في الثدييات التي تعيش في الصحراء ، والتي وُجدت لإظهار تخصصات الكلى.

المراجع

1. قسم علم وظائف الأعضاء والتشريح وعلم الوراثة. (2017). فسيولوجيا الخلية. 02 أغسطس 2017 من جامعة أكسفورد ، موقع قسم العلوم الطبية: dpag.ox.ac.uk.
2. رون سيندر شاي فوكس رون ميلو (2016). "تقديرات منقحة لعدد الخلايا البشرية والبكتيرية في الجسم". علم الأحياء بلوس. 14 (8): e1002533. PMID 27541692. bioRxiv 036103 يمكن الوصول إليه بحرية. دوى: 10.1371 / journal.pbio.1002533.
3. ديفيد ن. ، فريدريكس. "البيئة الميكروبية لجلد الإنسان في الصحة والمرض". العلوم المباشرة. مجلة وقائع ندوة الأمراض الجلدية الاستقصائية. تم الاسترجاع 2 أغسطس ، 2017.
4. مأرب ، الين ؛ هوهن ، كاتيا (2007). علم التشريح ووظائف الأعضاء البشرية (الطبعة السابعة). بيرسون بنيامين كامينغز. ص. 142.
5. نيومان ، تيم. "مقدمة في علم وظائف الأعضاء: التاريخ والنطاق." أخبار الطب اليوم. تم الاسترجاع 2 أغسطس ، 2017.
6. فرانك ب. كليون دبليو روس (1992). فيزياء النبات. شركة Brooks / Cole Pub Co. ISBN 0-534-15162-0.
7. برادشو ، سيدني دونالد (2003). الفيزيولوجيا البيئية للفقاريات: مقدمة لمبادئها وتطبيقاتها. كامبريدج ، المملكة المتحدة: مطبعة جامعة كامبريدج. ص. الحادي عشر + 287 ص. ردمك 0-521-81797-8.
8. كالو ، ب. (1987). علم البيئة الفسيولوجي التطوري. كامبريدج: مطبعة جامعة كامبريدج. ص. 239 ص. ردمك 0-521-32058-5.
9. جارلاند ، ت. با كارتر (1994). "علم وظائف الأعضاء التطوري" (PDF). المراجعة السنوية لعلم وظائف الأعضاء. 56: 579-621. بميد 8010752.
10. بروسر ، سي إل (1975). "آفاق علم وظائف الأعضاء المقارن والكيمياء الحيوية." مجلة علم الحيوان التجريبي. 194 (1): 345-348. PMID 1194870. doi: 10.1002 / jez.1401940122.