2. Funkcjonowanie organizmów Funkcjonowanie organizmu ma na celu dążenie do zachowania
homeostazy. Każdy żywy organizm jest odrębnym układem fizycznym,
wydzielonym ze środowiska. Aby tę odrębność utrzymać, musi
przeprowadzać metabolizm, dzięki któremu zdobywa energię i substraty
konieczne do utrzymania struktury i funkcji. Jeśli nie jest w stanie tego
zrealizować – nastąpi rozpad funkcji i struktury – śmierć organizmu.
W stałych warunkach utrzymanie homeostazy byłoby stosunkowo
proste: wystarczyłoby pobierać stałą liczbę cząsteczek określonych
związków chemicznych i określoną ilość energii w konkretnej formie,
realizować ściśle określone reakcje chemiczne w stałym tempie oraz
wydalać stałą ilość produktów przemiany materii. Jednak warunki
środowiska zmieniają się bezustannie, zachodzą bez przerwy minimalne
wahania temperatury, składu atmosfery, pożywienia, ciśnienia atmosfery-
cznego czy hydrostatycznego itd. Aby zachować homeostazę w takich
warunkach, organizmy muszą "zauważać" te zmiany, analizować je
i reagować na nie. Oczywiście reakcja musi być zawsze taka, aby
niwelować skutki zmiany środowiska. Na przykład, jeśli temperatura
wzrasta o 1/10°C – musi nastąpić zmiana funkcjonowania organizmu,
która spowoduje, że metabolizm mimo tej zmiany zostanie utrzymany na
stałym poziomie (np. syntezę konkretnego związku chemicznego
przejmie inny enzym, który ma optimum działania w tej akurat
temperaturze albo uruchomione zostaną działania skierowane na
obniżenie temperatury organizmu stałocieplnego o 1/10°C w porównaniu
z otoczeniem).
Aby reagowanie na zmiany środowiska było możliwe, konieczny jest
układ odbierający informacje o zmianie (receptor), analizujący je
i reagujący na nie (efektor).
O tego typu układach możemy mówić zarówno na poziomie
komórkowym, jak i na poziomie wielokomórkowego organizmu.