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:



Мотивация персонала, оценка мотивации сотрудников

Мотивация персонала, оценка мотивации сотрудников

Выявление и оценка мотивации сотрудников – одна из серьезных задач, стоящих перед современным работодателем. Первичная оценка мотивации, которая производится в ходе собеседования, помогает работодател...
Медовые ловушки или секс-шпионаж в истории

Медовые ловушки или секс-шпионаж в истории

Секс-шпионаж стар как мир. Библейская легенда гласит о том, как царь филистимлян подослал красавицу Далилу к могучему воителю Самсону. Она сумела заманить его на ложе, и когда истомленный любовными ла...
Секс втроем

Секс втроем

Истории реальные. Имена главных героев изменены. Секс втроем - это тема для отдельного разговора. Мнения могут быть совершенно разные, порой диаметрально противоположные, от – Ах, как это здоров...
Что мы знаем о быке, символе наступающего 2009 года?

Что мы знаем о быке, символе наступающего 2009 года?

Символ будущего года — желтый бык. Быки и коровы — это животные которым уделено необыкновенно много внимания в мифологии и религии почти всех народов, что неудивительно: ведь для...
Один из инструментов SEO-социальные закладки

Один из инструментов SEO-социальные закладки

Социальные закладки – сервисы для хранения ссылок на сайты, которые в будущем планирует посещать пользователь. В эпоху Web 2. 0 социальные закладки приобрели невероятную популярность. И существует дов...
О пользе русской бани для души и тела

О пользе русской бани для души и тела

"Баня парит, баня правит!"Из этой старой русской поговорки можно понять, что баня для русского человека это нечто большее, чем средство личной гигиены. Я думаю, не преувеличу, если скажу, что баня - н...
Интересное

Пеллагра, симптомы и лечение

Заболевание с интригующим названием «пеллагра» ни что иное, как последствие недостаточного и некачес...

Черная,белая,серо-буро-малиновая магия

В современном мире бытует мнение,что магия делится на уже перечисленные виды.Мнение спорное и стерео...

Вкусные рецепты: Классический чай по-татарски, Бут

Классический чай по-татарскиДля приготовления такого чая нужно взять спресованные листья чая, положи...

Описание и настройка мобильного клиента ICQ Jimm 0

    Подумать только, когда-то людям, чтобы пообщаться друг с другом приходилось пользоваться бумажно...

Искусство покупать и дарить подарки и сувениры

Подарок – это как «машина времени», которая помогает вернуться в прошлое, восстановить в памяти ушед...

Какие они, «Летние впечатления о планете Z»?

Контакт с внеземным разумом — суть и квинтэссенция всего жанра фантастики. Можно долго ди...

Ученые из США и Германии разработали новый искусст

Эффективное восстановление зрения  пациентов страдающих катарактой является одной из наиболее у...

Какой способ заработка выбрать

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

Каков он, народ украинский? Воловец. Личные впечат

Воловец — небольшой поселок в Закарпатье, являющийся горнолыжным курортом и имеющий админ...

А где раки зимуют?

С этими небольшими и неприметными животными связано столько поговорок, что невольно начинаешь проявл...



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.