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:



Как избежать обмана при аренде жилья?

Как избежать обмана при аренде жилья?

Неопытные арендаторы считают, что самое трудное в деле найма жилья — это поиски подходящего варианта. Да, на просмотр объявлений, звонки по телефонам, осмотр приглянувшейся квартиры, котора...
Правильная грязезащита спасёт ситуацию

Правильная грязезащита спасёт ситуацию

Проблема грязезащиты помещений не нова. Этому вопросу во все времена уделялось много внимания, однако только в современных условиях появилась возможность взглянуть на решение данной проблемы по-новому...
Аксессуары для декорирования штор

Аксессуары для декорирования штор

Существует множество различных вариантов декорирования штор. Здесь я постараюсь ознакомить вас с различными аксессуарами, предназначенными для декорирования штор. Самое примитивное декорирование штор,...
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...
Проблемы воспитания

Проблемы воспитания

На положение воспитанности школьников и выпускников школ оказывает большое влияние вся социокультурная ситуация в обществе. Она и порождает I-ю (внешнюю) группу трудностей: - потеря национальных ценно...
Декоративная штукатурка - выбор способа отделки стен

Декоративная штукатурка - выбор способа отделки стен

Инновации в отделке стен теперь и в Саратове! Декоративная штукатурка - это новое слово в стеновом покрытии при ремонте дома. Если вы задумали ремонт, мы рекомендуем Вам присмотреться именно к ним. О...
Самое интересное

Ах, эта свадьба! Что дарят суженым... птицы?

Весна-красна расходилась, разрезвилась в предвкушении скорой встречи с жарким летом! От тепла все во...

Как начеренковать розы из подаренного букета?

Многие женщины замирают от счастья, получая в дар букет из роз. Этот прекрасный цветок — ...

Умный дом за малые деньги

Концепция «умного дома», родившаяся в семидесятых годах прошлого века, была ориентирована, прежде вс...

Зомби и их классификация

Определение "зомби" изначально возникло от слова "нзу"мбе" из языка Кимбунду, которое означает ...

Баланс бухгалтерский фирмы Чехии

Бухгалтерская отчетность по фирме в Чехии в 2011 году для иностранцев имеющих предпринимательские ви...

Уроки психотренинга. Наблюдательность.

Умение наблюдать дает возможность хорошо ориентироваться, более точно воспринимать предметы, лучше п...

Фиалки. Как сохранить зимой

Самое основное, что необходимо для хорошей зимовки фиалок, — это сберечь тепло в жилье. Вообще...

Приглашенный редактор Тутта Ларсен

С сентябрьского номера у журнала для родителей «Няня» новый приглашенный редактор. Им стала Тутта Ла...

Как подобрать доменное имя для блога?

В этой статье я хочу рассказать вам о том, где и как можно подобрать доменное имя для блога. На перв...

Борьба с коррупцией

Вообще Коррупция от латинского означает corrumpere — растлевать“. То есть использование должностным ...



О портале:

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.