生物学中正负反馈回路的区别

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主要区别 正反馈回路和负反馈回路之间是 正反馈回路放大初始刺激,使系统远离其平衡,而负反馈回路抵消系统的变化,将它们保持在设定点。 此外,正反馈回路导致更多产品,而负反馈回路导致更少产品。

正负反馈回路是影响稳态的两种机制,是指生物系统中维持相对稳定环境的趋势。

涵盖的关键领域

1.什么是正反馈回路 – 定义、特征、例子 2.什么是负反馈回路 – 定义、特征、例子 3. 正负反馈回路有何相似之处 – 共同特征概要 4. 正负反馈回路有什么区别 – 主要差异的比较

关键术语

分娩、果实成熟、体内平衡、负反馈回路、正反馈回路、体温调节

什么是正反馈回路

正反馈循环加强了身体中发生的特定变化。当受体检测到变化时,这种类型的反馈机制会促使变化进一步进行。初始变化的放大发生直到刺激消除。分娩是正反馈循环最准确的例子之一。在分娩过程中,由于将孩子的头部向下推,对子宫颈造成的压力会导致催产素的释放,进而刺激子宫颈进一步收缩。随后,这些收缩进一步刺激催产素的释放,直到婴儿出生。

图 1:通过正反馈循环分娩

其他一些正反馈循环的例子如下:

什么是负反馈回路

负反馈循环负责通过激活相反的反​​应来逆转变化。这意味着这种类型的反馈机制可以稳定维持在稳态条件下的生物系统,这对于恒定的内部环境很重要。下面描述了一些负反馈回路的例子。

体温调节

人类的正常体温是37°C。当体温升高时,会诱发出汗和血管舒张等机制,将内部热量释放到外部环境中。汗液从体表蒸发会利用体内的热量。此外,通过血管舒张增加皮肤附近的血液循环,将内部热量带到身体表面。这两种机制共同冷却升高的体温。另一方面,当身体的温度降低时,鸡皮疙瘩和血管收缩通过保留体内的热量来帮助提高体温。

图 2:体温调节

血压调节

压力感受器检测动脉内的血压,并通过向大脑发送信号来帮助控制心率。

维持氧气/二氧化碳平衡、血糖水平、血压、酸/碱平衡、水平衡(渗透调节)、钙水平、血液 pH 值和能量平衡是身体负反馈回路的其他一些例子。

正负反馈回路之间的相似之处

正负反馈回路之间的差异

定义

正反馈回路是指导致输出信号放大或增长的反馈机制,而负反馈回路是指导致过程抑制或减慢的反馈机制。

对体内平衡的影响

此外,正反馈回路破坏系统的稳态,而负反馈回路始终保持稳态条件。

发生

此外,正反馈回路不太常见,但发生在特定情况下,而负反馈回路更常发生在身体中,有助于维持身体的各种状况。

例子

正反馈回路的一些例子是分娩、血液凝固和水果成熟,而负反馈回路的一些例子是体温、血压和液体含量的调节。

结论

正反馈回路是增加特定刺激效果的身体机制,如在分娩、哺乳或果实成熟期间发生的。然而,负反馈回路抵消了系统的变化,将它们保持在一个设定点。正反馈回路和负反馈回路之间的主要区别在于每个反馈回路对变化的响应。

参考:

1. 康奈尔,布伦特。 “反馈回路。” BioNinja,可在此处获得

图片提供:

1. OpenStax 的“106 次妊娠阳性反馈” – https://cnx.org/contents/[email protected]:[email protected]/Preface (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia 2. “105 个负反馈循环”作者OpenStax –(CC BY 4.0)来自Commons Wikimedia

生物学中正负反馈回路的区别