Biofizika - Biološki znanosti je .... molekularna biofizika

Jedan od najstarijih znanosti je, naravno, biologija. Narodni interes u procesima javljaju unutar njih i okolna bića potječe nekoliko tisuća godina prije naše ere.

Promatranje životinja, biljaka, prirodnih procesa je važan dio života ljudi. Tijekom vremena, nakupila sam dosta znanja, poboljšali i razvili metode za proučavanje prirode i mehanizama koji se pojavljuju u njoj. To je dovelo do pojave mnogih dijelova koje čine ukupno složenih znanosti.

Biološka istraživanja u različitim područjima života bi bilo moguće dobiti vrijedne novi podaci važni su za razumijevanje svijeta uređaja na biomasu. Koristite ovaj znanje praktične ljudske svrhe (istraživanje svemira, medicine, poljoprivrede, kemijske industrije i tako dalje).

moderna biologija

Danas postizanje ovog slojevitog znanost može postići mnogo pozitivne rezultate. Dakle, moderna znanost nudi niz rješenja za probleme ljudske bolesti od posljedica virusa i bakterija. Postalo je moguće da se u prostoru bez ozljeda oko 3 mjeseca, primjenom kisika kao izvora mikroorganizama ili jednostaničnih biljaka.

Mnogi otkrića dovela do bioloških istraživanja u području unutarnje strukture i funkcioniranje svih živih sustava. Proučavao molekularni sastav organizama, njihove mikrostrukture, izolirane i proučavao mnoge gene ljudskog genoma i životinja i biljaka. Zasluge biotehnologiji, staničnu i genetskog inženjeringa dozvoljavaju da se dobije više žetve po sezoni biljaka i prikaz životinjskih pasmina koje daju više mesa, mlijeka i jaja.

Studiranje mikroorganizme smiju dobiti antibiotike i stvoriti desetke ili stotine cjepiva, čime osvojiti razne bolesti, čak i one koje su prethodno netaknut epidemije tvrdio tisuće života ljudi i životinja.

Dakle, moderna znanost biologije - to je neograničene mogućnosti čovječanstva u mnogim područjima znanosti, industrije i očuvanje zdravlja.

Klasifikacija bioloških znanosti

Jedan od prvih odjeljaka su privatna znanost o biologiji. Kao što botanike, zoologije, anatomije i taksonomija. Kasnije su se počela formirati više ovisi o tehničkoj opremljenosti disciplina - mikrobiologije, virologije, fiziologije, i tako dalje.

Postoji veliki broj mladih i progresivne znanosti, formirana tek u XX-XXI stoljeća i igra veliku ulogu u suvremenom razvoju biologije.

Ne postoji jedna nego nekoliko klasifikacija, koja se može rangirani bioloških znanosti. Popis ih vrlo impresivno u svim slučajevima, uzeti u obzir jedan od njih.

Dakle, mi smo pokušali pokriti glavni izbor, koji su biološke znanosti. Popis je razvoj tehnika i metoda istraživanja proširuje puniti. Dakle, jedan klasifikacija biologije ne postoji danas.

Napredna biomedicine i njihovo značenje

Za najmlađe, moderna i progresivna znanost o biologiji kao što su:

• biotehnologiji;
• molekularne biologije;
• Biologija prostora;
• biofizika;
• biokemija.

Svaki od ovih znanosti je formiran ne ranije od XX stoljeća, i stoga se smatra da je mlada, brzo razvija i najznačajniji za praktičnu aktivnost čovjeka.

Zaustavimo se na takav od njih kao biofizike. To je znanost, koja se pojavila oko 1945. i postala je važan dio cijelog biološkog sustava.

Što je biofizika?

Za odgovor na to pitanje, prvo treba ukazati na svom bliskom kontaktu s kemije i biologije. U nekim pitanjima granice između znanosti je tako blizu da je bilo teško razaznati koji od njih posebno su uključeni u prioritetu. Stoga razmislite biofizike stoji kao složena znanost koja proučava duboke fizikalne i kemijske procese koji se odvijaju u živim sustavima na razini molekula, stanica, organa i na razini biosfere kao cjeline.

Kao i bilo koji drugi, Biofizika - znanost ima svoj predmet proučavanja, ciljevima, kao i pristojan i značajne rezultate. Osim toga, ova disciplina usko je povezana s brojnim novim smjerovima.

ustanove za istraživanje

Oni su za biofiziku biosustava na različitim organizacijskim razinama.

1. Mikroorganizmi (bakterije, virusi, gljivice i jednostaničnih alge).
2. Protozoa.
3. Pojedinačni stanica i njihovih strukturnih dijelova (organele).
4. Biljke.
5. Životinje (uključujući i čovjeka).
6. Ekološki zajednice.

Tj Biofizika - proučavanje živih s gledišta fizikalnih procesa koji se odvijaju u njemu.

ciljevi znanosti

U početku, biofizičarima zadaci su dokazati postojanje fizičkih procesa i pojava u životu živih bića i proučiti ih, saznati priroda i značaj.

Suvremeni problemi ove znanosti mogu se formulirati na sljedeći način:

1. Proučavati strukturu gena i mehanizama koji prate njihovo prenošenje i skladištenje, modifikacija (mutacije).
2. Uzeti u obzir mnoge aspekte stanične biologije (interakcije stanica sa svakim drugim kromosomskim i genetske interakcije i drugih procesa).
3. Za proučavanje složene molekule molekularne biologije (polimernih proteine, nukleinske kiseline, polisaharidi).
4. Cosmogeophysical otkrivaju utjecaj čimbenika na tijek svih fizičkih i kemijskih procesa u živim organizmima.
5. Dublje otkriti mehanizme Fotobiologija (fotosinteza, photoperiodicity i tako dalje).
6. Provoditi i razvijati metode matematičkog modeliranja.
7. Za prijavu nanotehnologije za proučavanje živih sustava.

Iz ovog popisa, jasno je da je puno biofizike proučava značajne i ozbiljne probleme suvremenog društva, a rezultati ove znanosti su važne za čovjeka i njegov život.

Povijest

Biofizika kao znanost nastala relativno nedavno - 1945., kada je Erwin Schrödinger je objavio svoj rad „Što je život sa stajališta fizike.” Upravo je on prvi primijetio i naglasio da su mnogi od zakona fizike (termodinamički zakoni kvantne mehanike) su mjesto da se je u životu i radu organizama živih bića.

Zahvaljujući radu ljudskih znanosti biofizike počeo svoj intenzivan razvoj. No, čak i ranije, 1922. godine, Institut za biofiziku, stvorena u Rusiji, koja je na čelu P. P. Lazarev. Tu je povučen temeljnu ulogu u proučavanju prirode uzbude tkiva i organa. Rezultat je identifikacija vrijednosti iona u procesu.

Zatim niz otkrića različitih znanstvenika omogućuje nam da razumijemo da su biofizika - završi, prostran i složena znanost potrebno razumjeti sve procese koji nastaju u živim sustavima.

1. Galvani otvara struju i njegovu važnost za živim tkivom (bioelektriciteta).
2. A. L. Chizhevsky - otac nekoliko disciplina proučavaju utjecaj Kozmos na biosferu, kao i ionizirajućeg zračenja i elektrogemodinamiku.
3. Detaljan struktura molekula proteina je ispitivana tek nakon otkrića postupka X-zraka (x-ray analiza). To je učinjeno od strane znanstvenika Perutz i Kendrew (1962).
4. Iste godine, otvorenu trodimenzionalnu strukturu DNA (Moris Uilkins).
5. Neher i Zachman okvir 1991. bili u mogućnosti razviti način određivanja lokalnog električnog potencijala.

Niz drugih otkrića omogućila znanost biofizika kreću na intenzivan i progresivnog modernizacije u razvoju i formiranju.

biofizika Forum

Postoji nekoliko disciplina koje čine ovu znanost. Razmislite najosnovnijih njih.

1. Biofizika složenih sustava - s obzirom na sve složene mehanizme samoregulacije višestaničnih organizama (systemogenesis, morfologije, sinergogenez). Također ovaj disciplina proučavamo fizičku komponentu posebnom pažnjom i evolucijske procese razvoja, razinu organizacije organizama.
2. Bioakustika i biofizika osjetilnih sustava - studije živih organizama osjetilne sustave (vid, sluh, recepcija, govora, itd), metode emitirati različite signale. Otkriva mehanizme pretvorbe energije u percepciji organizmima vanjskim utjecajima (podražaje).
3. Teorijski Biofizika - uključuje brojne podnauk bavi proučavanjem termodinamike bioloških procesa, izgradnju matematičkih modela strukturnih dijelova organizama. Isto tako s obzirom kinetička procese.
4. Molekularna biofizika - obzirom duboke mehanizme strukturne organizacije i funkcioniranja biopolimera, kao što su DNA, RNA, proteini, polisaharidi. Je izgradnju modela i grafike tih molekula, i predviđa ponašanje njihovog formiranja u živim sustavima. Također, ova disciplina gradi supramolekule i submolecular sustava kako bi se utvrdilo izgradnju mehanizma i djelovanja biopolimera u živim sustavima.
5. Biofizika stanice. Istražuje najvažnije stanične procese: diferencijacija, podjela, uznemirenost i biološke potencijale strukture membrane. Posebna se pažnja posvećuje mehanizama membrane prijevoz tvari, razlika potencijala, svojstva i strukture membrane i okolnih dijelova.
6. Biofizika metabolizam. Glavni raspravlja procesi: fotosinteza, izlaganje suncu i prilagodbe organizama na njega, hemodinamike, metabolizam stupanj zagrijavanja, učinak ionizirajućeg zračenja.
7. Primijenjena biofizike. Sastoji se od nekoliko disciplina: bioinformatika, biometrija, biomehanika, proučavanje evolucijskih procesa i ontogeneze, patološke (medicinski) biofizike. Objekti studija Primijenjene biofiziku - mišićno-koštanog sustava, načine kretanja, ljudi prepoznaju metode fizičke značajke. Posebnu pozornost treba biti medicinski biofizike. On smatra da su patološke procese u tijelu, kako je obnova oštećenih područja molekula ili objekata ili njihovih naknada. Ona pruža materijal za biotehnologiju. To je od velike važnosti u prevenciji bolesti, posebno genetskog prirode njihovo otklanjanje i objasniti mehanizme djelovanja.
8. Biofizika stanište - proučava fizički utjecaj i na lokalnim staništa stvorenja, a učinak blizu i daleko svemirskim temama. Također smatra da je biorhythms, utjecaj vremenskih uvjeta i bioloških polja na tvari. Razvoj metode mjera za sprječavanje negativnih učinaka okolišnih uvjeta.

Sve ove discipline čine ogroman doprinos razumijevanju važne djelatnosti živih sustava, mehanizama utjecaja na njih biosfere i različitim uvjetima.

Nedavni napredak

Možemo navesti nekoliko najznačajnijih događaja koji se odnose na postignuća biofizike:

• Otkriveni su mehanizmi za kloniranje organizama;
• Proučavane su značajke transformacija i uloga dušikovog oksida u živim sustavima;
• Uspostavljena je međusobna povezanost malih i matričnih RNA koja će u budućnosti omogućiti rješavanje mnogih medicinskih problema (uklanjanje bolesti);
• Otkriva se fizička priroda autowaves;
• Zahvaljujući radu molekularnih biofizika, proučavani su aspekti sinteze i replikacije DNA, što je uključivalo mogućnost stvaranja čitavog niza novih lijekova za ozbiljne i složene bolesti;
• Napravljeni su računalni modeli svih reakcija koje prate postupak fotosinteze;
• Razvijene su metode ultrazvučnog pregleda organizma;
• Uspostavljena je veza između kozmogeofizičkih i biokemijskih procesa;
• Predviđena klimatska promjena na planetu;
• Otkrivanje značaja enzima urokenaze u prevenciji tromboznih bolesti i uklanjanju posljedica nakon moždanog udara;
• Brojna otkrića su također napravljena na strukturi proteina, cirkulacijskog sustava i ostalih dijelova tijela.

Institut za biofiziku u Rusiji

U našoj zemlji postoji Moskovsko državno sveučilište. M.V. Lomonosov. Na temelju ove obrazovne ustanove djeluje Biophysics. On je taj koji priprema kvalificirane stručnjake za rad na ovom području.

Vrlo je važno dati kvalitetan početak budućim stručnjacima. Čekaju težak posao. Biofizičar je dužan razumjeti sve suptilnosti procesa koji se javljaju u živim bićima. Osim toga, studenti moraju razumjeti i u fizici. Uostalom, to je složena znanost - biofizika. Predavanja su dizajnirana na takav način da obuhvaćaju sve povezane discipline i čineći biofiziku i pokrivaju razmatranje pitanja kako biološki tako i fizički.