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.

Автор статьи: неизвестный | Дата публикации: 01:49 25.03.2017 Recessinfo.Ru




Отзывы и комментарии
Ваше имя (псевдоним):
Проверка на спам:

Введите символы с картинки:



Мифология Айнов

Мифология Айнов


В известном нам виде оформилась около 12-15 вв. н. э. в среде айнских племён, населявших Японские острова (в 15-17 вв. они расселились также на Камчатке, Юж. Сахалине, Курильских островах), а ныне оби...


Что послушать? «Крематорий»

Что послушать? «Крематорий»


На этой улице нет фонарей, Здесь не бывает солнечных дней, Здесь всегда светит луна. Земные дороги ведут не в Рим, Поверь мне и скажи всем им: Дороги все до одной приводят сюда — В дом вечн...


Вкусные рецепты: Курица в горшочках, Зелёный салат с адыгейским сыром, Чатни из кураги

Вкусные рецепты: Курица в горшочках, Зелёный ...


Курица в горшочкахКурицу режем кусочками и укладываем в смазанные маслом глиняные горшочки. Присаливаем. Картошку режем пластиками и укладываем сверху курицы. Присаливаем, перчим. Сыр трем на терке, д...


Оптимальный возраст ребенка для начала изучения иностранного языка

Оптимальный возраст ребенка для начала изучен...


В настоящем мире уже практически не обойтись без знания иностранного языка. Многие родители все чаще задаются вопросом, когда же надо приступать к обучению малыша иностранному языку, боясь опоздать и ...


Саммит G20 в Лондоне.

Саммит G20 в Лондоне.


После встречи глав центробанков и министров финансов в Лондоне состоялся саммит большой двадцатки, на которой присутствовали президенты эитх стран. Как и ожидалось, конкретных решений по вытягиванию м...


Как домашние растения влияют на нашу жизнь?

Как домашние растения влияют на нашу жизнь?


Знаете ли вы, что каждое домашнее растение имеет тайное предназначение? Ведь издавна люди приписывали цветам и растениям магические свойства. Одни цветы заводили в доме, чтобы они приносили хозяе...


Читаемые

С чего начать заработок в интернете

В этой статье я хочу рассказать о возможности заработка в интернете. Простое зарабатывание денег может быть очень тоскливым занятием до тех пор, пока Вы не почувствуете, что Ваш труд кому-то нужен, чт...

«Штариков» на пенсию пускают? Размышления о продле

То, что вскорости (скорее всего сразу после выборов) новому руководству России придется пойти на этот пока еще непопулярный шаг, сомнений ни у кого не вызывает. Пенсионный возраст будет подтянут к евр...

Любовь по контракту или контракт по любви?

В России такое явление, как брачный договор, является чем-то новым и малознакомым. Именно поэтому многие наши сограждане испытывают страх перед заключением такого вида договора. Так давайте же ра...

Чего нет на Кипре? Преступность и налоги

Нет преступности Уверен — многим из вас приходилось слышать о том, что на Кипре нет преступности. Рассказывают, будто киприоты узнают значения таких понятий, как «разбой», &laq...

Успешные бизнес сферы в малом и среднем бизнесе

Интересные времена у нас в России наступают. Правда, сказать они у нас уже 20 лет как интересные. Все у нас не так, как у цивилизованных людей. Вот и кризис экономический ни так проявляется, к примеру...

Психологическая версия. Десять фактов о мозге

О мозге написано много, но есть факты, которые невозможно игнорировать... 1.Мозг, как и мышцы, чем больше его тренируешь, тем больше он растет. Мозг среднего взрослого мужчины весит 1424 грамма, к с...

Как устроить СПА-салон дома? Банановая, апельсинов

Взволнованная подруга, сбиваясь, протараторила на одном дыхании: «Сбылось! Я купила абонемент в бассейн!» Я не поняла… В чём фишка? Какие проблемы в наше-то время? «Да там не ...

Как пережить конец света?

Ну, не совсем конец света. Если привести к общему знаменателю, все возможные варианты грядущего апокалипсиса укладываются в три сценария — вторжение, катаклизмы и пандемия. Еще существует в...

Советы по похуданию

Вред одноразовой еды! Мне кажется, что я многое упускаю в своих советах. Хочется охватить все, что я знаю, все, о чем хочется предупредить, хочется подсказать. Но. . . И виновата в этом только я сам...

Лечение эректильной дисфункции

В современных условиях медицина и фармакология достигли внушительных успехов в диагностике и лечении эректильной дисфункции. Последнее исследование центра микрохирургии, реконструктивной и репродуктив...

О информационном 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.