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生物学における正と負のフィードバックループの違い

主な違い 正のフィードバック ループと負のフィードバック ループの違いは、正のフィードバック ループが最初の刺激を増幅し、システムを平衡状態から遠ざけるのに対し、負のフィードバック ループはシステムの変化を打ち消し、設定値に維持することです。 さらに、正のフィードバック ループはより多くの製品を生み出し、負のフィードバック ループはより少ない製品を生み出します。

正と負のフィードバック ループは、ホメオスタシスに影響を与える 2 つのメカニズムです。ホメオスタシスとは、生物学的システムにおいて比較的安定した環境を維持する傾向を指します。

対象となる主な分野

1.正のフィードバック ループとは
– 定義、特徴、例
2.負のフィードバック ループとは
– 定義、特徴、例
3.ポジティブ フィードバック ループとネガティブ フィードバック ループの類似点
– 共通機能の概要
4.ポジティブ フィードバック ループとネガティブ フィードバック ループの違いは何ですか
– 主な相違点の比較

主な用語

出産、果実の成熟、ホメオスタシス、負のフィードバック ループ、正のフィードバック ループ、体温調節

ポジティブ フィードバック ループとは

正のフィードバック ループは、体に発生する特定の変化を強化します。変化が受容体によって検出されると、このタイプのフィードバック メカニズムが変化を促進します。初期変化の増幅は、刺激が除去されるまで発生します。出産は正のフィードバック ループの最も正確な例の 1 つです。出産時、子供の頭を下に押すことによる子宮頸部への圧力は、オキシトシンの放出を誘発し、さらに子宮頸部の収縮を刺激します.その後、これらの収縮は、赤ちゃんが生まれるまでさらにオキシトシンの放出を刺激します。

図 1:正のフィードバック ループによる出産

ポジティブなフィードバック ループのその他の例を次に示します。

  • 授乳 – 母乳育児は母乳の生産を刺激し、さらに授乳を引き起こします。これは、赤ちゃんが授乳をやめるまで続きます。
  • 排卵 – 卵巣内の主要な卵胞がエストロゲンを放出し、FSH と LH の放出を刺激します。これらのホルモンは、卵胞のさらなる成長を刺激します。
  • 血液凝固 – 活性化された血小板による凝固因子の放出は、損傷部位でより多くの血小板の凝集を刺激します。
  • 果実の成熟 – 成熟した果実はエチレンを放出し、近くの果実の成熟を促進します。

ネガティブ フィードバック ループとは

負のフィードバック ループは、反対の反応を活性化することによって変化を逆転させる役割を果たします。これは、このタイプのフィードバックメカニズムが、一定の内部環境にとって重要な恒常性条件下で維持される生物学的システムを安定させることを意味します。負のフィードバック ループの例をいくつか以下に示します。

体温調節

人間の通常の体温は 37 °C です。体温が上昇すると、発汗や血管拡張など、内部の熱を外部環境に放出するメカニズムが誘発されます。体表面からの汗の蒸発は、体内の熱を使用します。また、血管拡張による皮膚付近の血液循環の増加により、体の表面に内部熱が運ばれます。これらのメカニズムの両方が一緒になって、上昇した体温を冷やします。一方、体温が下がると、鳥肌と血管収縮が体内の熱を保持することで体温を上げるのに役立ちます。

図 2:体温調節

血圧調節

圧受容器は動脈内の血圧を検出し、信号を脳に送信して心拍数を制御するのに役立ちます。

酸素/二酸化炭素バランス、血糖値、血圧、酸/塩基バランス、水分バランス (浸透圧調節)、カルシウム レベル、血液 pH、およびエネルギー バランスの維持は、体の負のフィードバック ループの他の例。

ポジティブ フィードバック ループとネガティブ フィードバック ループの類似点

  • 正と負のフィードバック ループが刺激に作用し、その効果を増減させます。
  • どちらも生物系の恒常性において重要な役割を果たしています。

ポジティブ フィードバック ループとネガティブ フィードバック ループの違い

定義

正のフィードバック ループは、出力信号の増幅または成長をもたらすフィードバック メカニズムを指し、負のフィードバック ループは、出力信号の抑制または減速をもたらすフィードバック メカニズムを指します。処理する。

ホメオスタシスへの影響

さらに、正のフィードバック ループはシステムの恒常性を崩壊させますが、負のフィードバック ループは常に恒常性の状態を維持します。

発生

また、正のフィードバック ループはあまり一般的ではありませんが、特定の状況で発生しますが、負のフィードバック ループは体内でより頻繁に発生し、身体のさまざまな状態を維持するのに役立ちます.

正のフィードバック ループの例としては、出産、血液凝固、果物の成熟などがあります。負のフィードバック ループの例としては、体温、血圧、水分量の調節などがあります。 .

結論

正のフィードバック ループは、出産、授乳、または果実の熟成中に発生する、特定の刺激の効果を高める身体メカニズムです。ただし、負のフィードバック ループは、システムの変更を打ち消し、設定値に維持します。正のフィードバック ループと負のフィードバック ループの主な違いは、変化に対する各フィードバック ループの反応です。

参照:

1.コーネル、ブレント。 "フィードバックループ。" BioNinja、こちらから入手可能

画像提供:

1. OpenStax による「106 妊娠陽性フィードバック」 – https://cnx.org/contents/[email protected]:[email protected]/序文 (CC BY 4.0)、コモンズ ウィキメディア経由
2. OpenStax による「105 の負のフィードバック ループ」 – (CC BY 4.0) Commons Wikimedia 経由


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