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:



"Дешево и сердито"?

В повседневной жизни мы каждый день совершаем покупки. Когда хотим есть - покупаем продукты, желая хорошо выглядеть - обновляем свой гардероб, почувствовав недомогание бежим в аптеку за лекарствами и ...
Эффективность и действенность грязезащиты

Эффективность и действенность грязезащиты

Вопрос грязезащиты помещений никогда не снимался с повестки дня. Именно поэтому на входе в любое здание можно увидеть, как минимум, грязезащитную решётку, установленную непосредственно перед входной д...
Великая Агиасма. Что мы знаем о чуде крещенской воды?

Великая Агиасма. Что мы знаем о чуде крещенской воды...

19 января Православная церковь отмечает праздник Крещения Господня. Канун этого дня называется Крещенским сочельником. Для простых людей, которые не обременяют себя познаниями и усилиями в духов...
Туристические отзывы и путевые заметки. Какие они бывают?

Туристические отзывы и путевые заметки. Какие они бы...

Знаете ли вы туристические сайты? Нет, вы не знаете туристических сайтов. По очень простой причине — много их. Очень много. Оно и понятно, «наши нивы глазом не обшаришь, не упомн...
Регистрация доменов. Доменное имя вашего ресурса.

Регистрация доменов. Доменное имя вашего ресурса.

Тяжело хотя бы представить себе, как интенсивно продвигается концентрирующая информацию область деятельности в человеческом сообществе. Не даром говорят, что сетевой мирок, который сумел сделать мир б...
Вечер

Вечер

     На этот вечер я был приглашен на один день рождения, где ожидалось немалое женское общество. С вою подругу я предусмотрительно оставил дома, и с нетерпением отправился в ...
Самое интересное

Вкусные рецепты: Вишневый пирог, икра татарочка, М

Вишневый пирогРастопленный маргарин или масло (охладить), добавить сметану, яйца Взбить миксером Мук...

Практические советы по заказу и установке зеркала

Наверное, за всю историю человечества зеркало было и остаётся самым таинственным предметом из всего ...

Магия существует!

Меня зовут Елизавета, мне 34 года. Я как все приличные девушки окончила институт, устроилась на рабо...

Декоративная штукатурка и золочение – украшение ва

Говорят, что счастливый человек это тот, кому утром хочется идти на работу, а вечером хочется возвра...

Миф о короле Артуре

Давным-давно, в самом начале эпохи средневековья, земли, некогда бывшие кельтскими, раздирали страшн...

Кто такие несуны? Деформация этики. Сокол-Кружкин

Кто такие несуны? Несуны — люди, занимающиеся воровством товара, сырья, инструментов и с...

Перинатальная энцефалопатия

К сожалению, со словосочетанием «перинатальная энцефалопатия» в настоящее время приходится сталкиват...

Путаете проблемы с трудностями? Такое частенько бы

До недавнего времени я с большим энтузиазмом воспринимал радостные сообщения «пожизненных&raqu...

Обогреватель: какой купить? Разбираемся в ассортим

На улице мороз назло всем, кто ждёт глобального потепления. Несмотря на все «старания» с...

Туристические отзывы и путевые заметки. Какие они

Знаете ли вы туристические сайты? Нет, вы не знаете туристических сайтов. По очень простой прич...



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.