Биофизика

Биофизика (биологическая физика) — наука о физических и физико-химических механизмах взаимодействий, лежащих в основе биологических процессов, протекающих на разных уровнях организации живой материи — молекулярном, клеточном, организменном и популяционном. Ее возникновение было стимулировано и подготовлено физиологией и биохимией, а само становление и развитие проходило при тесном взаимодействии биологии с физикой, физической химией и математикой. Современные успехи биофизики напрямую связаны с достижениями в области физики и химии, с развитием и совершенствованием новых методов исследования и теоретических подходов, применением вычислительной техники, математическим и компьютерным моделированием.

Теоретическая биофизика решает общие проблемы термодинамики биологических систем, динамической организации и регуляции биологических процессов, исследует физические и физико-химические свойства макромолекул и их комплексов, устойчивость и динамическую подвижность, механизмы трансформации энергии. Основная тенденция теоретической биофизики — проникновение в молекулярные механизмы, лежащие в основе биологических явлений, познание физической природы взаимодействий в живых объектах. Достижением биофизики, имеющим общебиологическое значение, является понимание термодинамических свойств организмов и клеток как открытых систем, раскрытие механизмов нелинейных колебательных процессов в биологических системах. На основании теории автоволновых процессов в активных средах строятся модели морфогенеза, роста бактериальных культур, распространения нервного импульса и нервного возбуждения в нейронных сетях.

Биофизика клетки изучает свойства биологических мембран, их молекулярную организацию, конформационную подвижность белковых и липидных комплексов, молекулярное строение и механизмы функционирования ионных каналов и межклеточных взаимодействий. Важное место занимает квантовая биофизика, изучающая начальные этапы взаимодействия биологических структур с квантами света (фотосинтез, зрение, воздействие на кожные покровы и т.д.), механизмы биолюминисценции и фототропных реакций, действие ультрафиолета и видимого света (фотодинамические эффекты) на биологические объекты.

При изучении пространственного строения и физико-химических свойств биологических систем на молекулярном уровне огромное значение имеет использование современных экспериментальных методов, таких как методы рентгеноструктурного анализа, радиоспектроскопии (ядерного магнитного резонанса — ЯМР, электронного парамагнитного резонанса — ЭПР), спектрофотометрии, атомной силовой микроскопии, лазерной спектрскопии. Они дают возможность получать информацию о механизмах молекулярных превращений без нарушения целостности биологических объектов. Так, современные методы лазерной спектроскопии дают непосредственную информацию о кинетике фотоиндуцированных электронных переходов и колебаниях атомных групп в диапазоне от 50 — 100 фемтосекунд до 10 —12 — 10 —6 с и более. Биофизические методы используются для исследования механизмов функционирования липидов, белков и нуклеиновых кислот, их самосборки и внутримолекулярной подвижности. Достижения в области биофизики широко используются в медицине, биотехнологии и экологии.

Медицинская биофизика занимается выявлением в организме (клетке) на молекулярном уровне начальных стадий патологических изменений. Ранняя диагностика заболеваний основана на регистрации спектральных изменений, люминисценции, электрической проводимости образцов крови и тканей, сопровождающих заболевания. Экологическая биофизика анализирует устойчивость экосистем, влияние абиотических факторов (температура, свет и др.) на организмы, их жизнеспособность и устойчивость при действии загрязняющих веществ. Важнейшей задачей экологической биофизики является развитие экспресс-методов для оценки состояния экосистем. Объекты биофизики разнообразны — от микроорганизмов до представителей растительного и животного царства, от одиночного организма до популяции, от биомакромолекул до биосферы. Круг знаний, которые необходимы биофизику, весьма широк. Это относится как к естественным наукам (математика, физика, химия, физическая химия), так и к различным биологическим дисциплинам. Можно, перефразируя известное изречение, сказать: «Настоящий ученый должен знать все о чем-то и чтонибудь обо всем». В научной работе кафедры биофизики биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова представлены основные направления современной биофизики. Практические занятия на кафедре тесно увязаны с началом самостоятельной научно-исследовательской работы студентов по выбранному направлению. Кафедра осуществляет широкие контакты со многими учебными, учебно-научными и научно-практическими учреждениями в области фундаментальной биологии, медицины, сельского хозяйства, экологии и др. Подготовка, полученная на кафедре биофизики, позволяет выпускникам успешно работать в самых разных областях фундаментальной и прикладной науки.


01:49 25.03.2017



Отзывы и комментарии
Ваше имя (псевдоним):
Проверка на спам:

Введите символы с картинки:



Электронные библиотеки по оборудованию

Электронные библиотеки по оборудованию

В настоящее время на многих предприятиях устанавливается все более сложное и дорогостоящее оборудование.  В связи с этим предъявляются более строгие требования к персоналу, который будет работать...
Цветочное ассорти

Цветочное ассорти

Не думаем, что кто-то станет разводить полемику о том, что живые цветы - это образец красоты на нашей планете. Еще в 19 веке принцем Оскаром и его женой Софией был построен летний замок Софиеро в поме...
Жаркое утро в загородном доме.

Жаркое утро в загородном доме.

Она разглядывала свое тело, освещенное светом фонарей. Тени плясали по ее формам. Как только стал просыпаться его член, проснулся и ее голод. Ее всегда очаровывало, что мужчины обычно просыпаются с эр...
Проблемы с вентиляцией в московских квартирах

Проблемы с вентиляцией в московских квартирах

При работающей вентиляции в квартире быстро пропадают запахи с кухни и туалета, не повышается влажность в ванной. В идеале. Но в условиях современных ремонтов, к сожалению, все чаще встречаются ситуац...
Экскурс в историю МВА

Экскурс в историю МВА

Мысль о подготовке профессиональных коммерческих управляющих была дерзкой и не казалась педагогам перспективной. Потому преподавать и обучаться искусству управления стремились немногие.Но новым школам...
Филемон и Бавкида или Питер и Изабелла? Две картины Рубенса

Филемон и Бавкида или Питер и Изабелла? Две картины ...

Час пусть один унесет нас обоих, чтоб мне не увидеть, Как сожигают жену, и не быть похороненным ею. (Овидий, «Метаморфозы») У Питера Пауля Рубенса есть две картины, объединенные именами ге...
Интересное

Что украшает женщину? Стильные аксессуары «TOTEMI»

Женская красота, как и сияющий драгоценный камень, нуждается в красивом обрамлении. Еще несравненная...

Наркотики и алкоголь – лжеспасители от трудностей

Прибегая к алкоголю и наркотикам в ситуациях жизненных сложностей, человек демонстрирует свою незрел...

Действенная мера против грязи

В любом общественном месте, будь то магазин, офис или другое учреждение на основном напольном покрыт...

Вкусные рецепты: Тортанг Талонг, креветки по катал

Тортанг Талонг1) Запечь или загриловать или обуглить баклажан на мангале.Главное что бы он покрылся ...

Дома из клееного бруса: особенности строительного

Если вы хотите построить загородный дом, то неплохим вариантом будет дом из клееного бруса. Дома из ...

Какой способ заработка выбрать

Какой способ заработка в интернете выбрать.И сразу возникает вопрос, а какие есть способы заработка....

Интересное о гранитных мойках

  Гранитные мойки еще называются ком­позитными. Они состоят в среднем на 80% из мелкозернистой ...

Детская йога - здоровье и бодрость вашего ребенка

Родителям необходимо поддерживать здоровье ребенка с самого раннего возраста. Очень важно развивать ...

Афины: город-легенда. Что стоит здесь посмотреть?

Путешествие в Грецию было моей давней мечтой, которая, собственно, даже не имела конкретной формы, п...

Новая интересная профессия

Технология затачивания маникюрного и парикмахерского инструмента сейчас достигла такого уровня разви...



Новости развития информационнного портала:

Наш портал является ресурсом, который включает в себя полный перечень познавательных и занимательных статей. Каждый посетитель отыщет для себя что-нибудь нужное. Адаптированный дизайн дает возможность вам максимально быстро находить подходящую информацию. Самые разнообразные тематические статьи дают возможность вам совершенствоваться в той или иной сфере. Быть более начитанным и грамотным. Современный дизайн сайта позволяет просматривать статьи на всех существующих планшетах. Теперь отыскать нужную информацию стало просто.

Мы подобрали для вас полезные и увлекательные статьи. У нас сайте вы найдете ответы на необходимые для вас вопросы. Упрощенная система поиска позволяет вам мгновенно отыскать нужную информацию. Адаптированный дизайн позволяет вам просматривать информацию на любых гаджетах. Отныне, поиск нужной информации будет занимать у вас считанные секунды.