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:



Крещенская неделя. Как празднуется Крещение и зачем купаются в проруби?

Крещенская неделя. Как празднуется Крещение и зачем ...

Крещение — это великий праздник христианской Церкви. Он празднуется в память крещения Иисуса Христа в Иордане Иоанном Крестителем. Древнее его название — «Теофания» ...
Окна ПВХ

Окна ПВХ

Окна ПВХ изготавливаются любой формы – классические прямоугольные, арочные, треугольные, трапециевидные и т. д. Створки окна могут быть глухими, распашными, а также раздвижными. Таким образом, остекле...
Еще раз о морали и добродетели. Послушать ли, прислушаться ли?

Еще раз о морали и добродетели. Послушать ли, прислу...

Победа, слава, подвиг — бледные Слова, затерянные ныне. Они звучат, как громы медные, Как голос Господа в пустыне… Н. С. Гумилёв. Моральные принципы… Читать мораль. Однокорен...
Карьера в гостиничном бизнесе ОАЭ

Карьера в гостиничном бизнесе ОАЭ

В настоящее время, для людей, которые ищут возможности личностного или карьерного роста, имеется множество перспектив для повышения уровня квалификации, навыков, знаний в различных сферах деятельнос...
От легких наркотиков к тяжелым

От легких наркотиков к тяжелым

Желание утвердить свою индивидуальность, быть принятым в среде сверстников, неправильное представление о нормах и ценностях жизни, семейное непонимание и некоторые психологические особенности, такие к...
На каких улицах порхают ночные бабочки?

На каких улицах порхают ночные бабочки?

Мужчины CITY_R стараются не пользоваться услугами уличных шлюх. Большая часть недорогих путан болеют теми или иными заболеваниями, передающимися половым путем. Кроме этого, девушки часто обслуживают с...
Самое интересное

Какой породы «российский алмаз»? Немного из истори

Речь пойдет, конечно же, о русской псовой борзой. Именно она признана во всем мире «росси...

Каков он, народ украинский? В поездах. Личные впеч

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

Каким бывает идеал красоты?

Кто на свете всех милее? Наверное, невозможно найти человека, который ни разу в жизни не мечтал стат...

Конкурс медсестер (от детской поликлиники №54)

1. Гипертонический кризГоловная боль может быть симптомом многих заболеваний, при которых необходима...

В поисках пары

  Встречаются парень и девушка. Они любят друг друга. Через какое-то время играют свадьбу. П...

Великая Агиасма. Что мы знаем о чуде крещенской во

19 января Православная церковь отмечает праздник Крещения Господня. Канун этого дня называется ...

Трудности с выбором партнера для хорька.

Каким бы милым и дружелюбным не был Ваш домашний любимец, не стоит забывать, что хорек - это хищный ...

Вы всё ещё терпите побои мужа?

На дворе ХХI век — век стремительной эмансипации и свободного выбора женщин. Но заложенна...

Грязезащита по максимуму

Каждый раз при открытии офиса, магазина, салона красоты и любого другого учреждения решается вопрос ...

Как создавать и хранить семью? Что такое Любомудри

Любомудрием называли науку о любви мудрой. Науку о создании и сохранении семьи. Это некий домострой,...



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.