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:



Создаём свой первый сайт

Создаём свой первый сайт

Перед тем, как приступить к работе над первым сайтом, нужно чётко представлять, что именно мы хотим получить на выходе, а также обязательно подумать о перспективах успешного развития сайта, и не про...
«Трон: Наследие». Праздник для глаз или неоновый нонсенс?

«Трон: Наследие». Праздник для глаз или неоновый нон...

Создатели нового «Трона» пошли на компромисс. Идея реанимировать фантастический экшн Стивена Лисбергера уже давно будоражила голливудскую тусовку. Еще бы, какой шикарный материал для ...
Что такое «Антверпенская шестерка»?

Что такое «Антверпенская шестерка»?

Наверняка каждый при словах «столица моды» может назвать три-четыре города: Лондон, Париж, Милан и, возможно, заокеанский Нью-Йорк. И кто бы мог подумать, что скучная буржуазная Бельг...
Новинки кино. Что смотреть в выходные 22-23 января? «Кроличья нора» и др.

Новинки кино. Что смотреть в выходные 22-23 января? ...

Очередная премьерная кинонеделя в российских кинотеатрах пройдет под знаком драматического кино. Плюс ко всему три из шести новинок сняты в России, так что можно смело сказать, что в кои-то веки отече...
Вкусные рецепты: Картофельный салат для грильного сезона., Соленые огурцы ( два в одном), Японский молочный пирог

Вкусные рецепты: Картофельный салат для грильного се...

Картофельный салат для грильного сезона.Картофель сварить, почистить и нарезать полуколечками. Редиску помыть, порезать на шайбы. Лук-латук (полностью, с зеленью) порезать и добавить к картофелю и ред...
Пирамида МММ-2011. Сколько нужно мошенников и дураков?

Пирамида МММ-2011. Сколько нужно мошенников и дурако...

Прошёл первый год жизни МММ-2011. Пока она скорее жива, чем мертва, но первые сбои уже начали появляться. Причём не всегда по вине её создателя — Сергея Мавроди. Я не могу сказать, что всё...
Может заинтересовать

Ландшафтный проект. Полноценная эстетика для котте

Собственный домик сегодня может позволить себе не каждый. При этом если уже удастся накопить денег н...

TequilaCat BookReader - книга в кармане? Конвертир

Не всем нравятся громоздкие электронные книги типа Kindle или ORSiO, которые стоят почти как нетбук ...

Чего нет на Кипре? Спешка и уличные торговцы

Нет спешки По приезду на Кипр создается впечатление, что переместился в другое измерение. Здесь ник...

Чего не хватает сегодняшней школе?

Четверть века мы строили новую школу! Мы строили, строили и, наконец, построили то, что назвать школ...

Профессиональные агентства, которые занимаются под

В нашей стране, особенно в крупных городах, уже достаточно давно наличие загородного дома и двух-тре...

Каков он, народ украинский? В поездах. Личные впеч

Из Москвы в Киев мы ехали в молдавском поезде. Вагон был… мало сказать — развалюха...

Чем интересен Китай для туриста из Европы?

Удивительная и красочная азиатская страна Китай с давних времен притягивает пристальные взгляды писа...

Как воспитать своего ребёнка миллионером

Все мы, независимо от того, есть у нас уже дети, или мы только начинаем задумываться о них, желаем и...

Как избежать обмана при аренде жилья?

Неопытные арендаторы считают, что самое трудное в деле найма жилья — это поиски подходяще...

Княжна Евдокия Вяземская: что заставило ее инсцени

Есть в селе Колюпаново Алексинского района Тульской губернии колодец. Неподалеку от реки Оки, котора...



Развивая портал:

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.