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:



Ночь тиха… Где находится музей «Тихой ночи» и когда случились перемены на Западном фронте?

Ночь тиха… Где находится музей «Тихой ночи» и...


Ночь тиха, ночь свята, Люди спят, даль чиста. Эта песня известна по всему миру, даже на территории бывшего СССР найдутся люди, которые смогут узнать мелодию на слух. Песня «Тихая ночь»&n...


Что делать, если пристав не исполняет судебное решение?

Что делать, если пристав не исполняет судебно...


Сегодня хотелось бы рассказать о том, с чем лично я сталкиваюсь постоянно, — это бездействие судебного пристава (что весьма распространено), либо, наоборот, его действия, но незаконные...


Полицейский боевик «Новичок». Как поляк немца по Лос-Анджелесу гонял?

Полицейский боевик «Новичок». Как поляк немца...


Трудно сказать, кто является родоначальником поджанра «бадди-муви». Возможно, кто-то вспомнит Артура Конан Дойля и его Холмса с Ватсоном. Или Жеглова с Шараповым. Киноманы обязательно упом...


Шторы на окнах — это заключительный аккорд, без которого даже в роскошно обставленном помещении невозможно ощутить всю полноту гармонии.

Шторы на окнах — это заключительный аккорд, б...


Шторы на окнах - это заключительный аккорд, без которого даже в роскошно обставленном помещении невозможно ощутить всю полноту гармонии. Для того чтобы выбрать шторы в городе Саратов, прежде всего, ...


Из одной семьи превратились в нечто большее. Часть 5: Настёна

Из одной семьи превратились в нечто большее. ...


У всех должен быть лучший друг. Но, когда я была Сашей, у меня его не было. Я не особо общалась. Был круг друзей, знакомых, но лучшего не было. А у Дианы есть. Настя. Она постоянно проводила время в н...


Каковы шансы киллера дожить до пенсии? Джордж Клуни - «Американец»

Каковы шансы киллера дожить до пенсии? Джордж...


Чтобы иметь друзей, их надо заводить. Это не каламбур, а правда жизни. Дружбу, как и любовь, надо поддерживать, прикармливать, подпитывать. У Джека, главного героя второй полнометражной ленты голландц...


Интересное

Элитные дома из оцилиндрованного бревна лиственниц

Загородный дом – это место, где можно отдохнуть от городской суеты, почувствовать близость к природе, расслабиться и забыть на время обо всех проблемах. Именно поэтому для строительства дачи часто выб...

Кухни на заказ - стиль хай-тек

Мебель для кухни (СПб) на заказ в стиле "хай-тек". Этот стиль относится к ультрасовременным. Это стиль современных и молодых. Это стиль городской жизни. Стиль хай-тек возник в 60-е годы из дизайна про...

Как мы живем?

Довелось как-то возвращаться домой из Греции на перекладных. Прилетели с женой в Москву из Афин, а билет на самолет в наш город оказался один. Последний. Естественно, как подобает настоящему джентль...

Черная,белая,серо-буро-малиновая магия

В современном мире бытует мнение,что магия делится на уже перечисленные виды.Мнение спорное и стереотипное(вот об этом я и хочу поговорить. В сознании человека и социума все явления делятся на позитив...

Ад - это другие

Знаменитый французский писатель-экзистенциалист Жан-Поль Сартр говорил что ад - это другие. Другой талантливый автор, Виктор Пелевин высказался на этот счет так:  "Это поистине удивительные слова - ре...

Исторические сведения о «мертвых» балтийских языка

На сегодняшний день в балтийскую группу лингвисты относят наряду с «живыми» языками (литовский, латышский и т. д.) и «мертвые» языки. К «мертвым» балтийским языкам относятся галиндский ( или голядский...

Грязезащиту выбираем правильно

Если вы всерьёз и надолго хотите избавить свои помещения от уличной грязи, то установка на входе современного грязезащитного покрытия – это специально для вас. Именно грязезащитное покрытие не только ...

Ударим консалтингом по ребрендингу, или Слаще ли х

Нет, не собираюсь я радеть за чистоту родного языка. Пустое это. Теперь, куда ни глянь, всем нужен ребрендинг. Не только корпорациям, но и какой-нибудь области или прослойке населения (однажды пришло...

Важность создания интернет магазина перед обычным

Создание электронного Интернет-магазина носит ряд превосходств перед открытием обычного магазина: - Аренда здания для offline-магазина - это всегда дорого, для открытия же обычного электронного магази...

Какие десерты популярны этой зимой? Чизкейки без в

Зимними темными вечерами чаепитие становится одним из любимейших времяпрепровождений. И все бы ничего, но ведь к чаю всегда хочется чего-то сладенького, а значит, калорийного. Чтобы сладкие пирож...

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.