Biofysik - Biologiske videnskaber er .... molekylær biofysik

En af de ældste videnskaber er, selvfølgelig, biologi. Folks interesse i de processer, der forekommer i dem og de omkringliggende væsener opstod flere tusinde år før vor tidsregning.

Observation af dyr, planter, naturlige processer var en vigtig del af folks liv. Over tid, jeg oparbejdet en stor viden, forbedret og udviklet metoder til studiet af naturen og mekanismer, der forekommer i den. Dette førte til fremkomsten af mange sektioner, der udgør i alt kompleks videnskab.

Biologisk forskning i forskellige områder af livet gør det muligt at opnå værdifulde nye data er vigtige for forståelsen af biomasse enhed verden. Brug denne viden til praktiske menneskelige formål (udforskning af rummet, medicin, landbrug, kemisk industri og så videre).

moderne biologi

I dag, nå dette mangesidede videnskab kan opnå mange positive resultater. Så moderne videnskab tilbyder en række løsninger på problemerne med sygdomme hos mennesker fra virkningerne af virus og bakterier. Det blev muligt at være i rummet uden skade omkring 3 måneder, anvendelse af oxygen som en kilde til mikroorganismer eller encellede planter.

Mange opdagelser førte til biologisk forskning på området for den interne struktur og funktion af alle levende systemer. Studerede molekylære sammensætning af organismer, deres mikrostruktur, isoleret og undersøgt mange af generne af det humane genom og dyr, og planter. Fordelene ved bioteknologi, cellulære og genteknologi muligt at opnå flere høst per sæson planter og display dyreracer, der giver mere kød, mælk og æg.

At studere mikroorganismer lov til at få antibiotika og skabe snesevis eller hundredvis af vacciner, der giver mulighed for at vinde en række sygdomme, selv dem, der tidligere intakte epidemier hævdede tusindvis af liv af mennesker og dyr.

Derfor er den moderne videnskab biologi - det er ubegrænsede muligheder for menneskeheden i mange områder af videnskab, industri og bevarelsen af sundhed.

Klassificering af Biological Sciences

En af de første afsnit var privat videnskab biologi. Såsom botanik, zoologi, anatomi og taksonomi. Senere begyndte de at danne mere afhængige af teknisk udstyr af discipliner - mikrobiologi, virologi, fysiologi, og så videre.

Der er en række unge og progressiv videnskab, dannet kun i XX-XXI århundrede og spiller en stor rolle i den moderne udvikling af biologi.

Der er ikke én, men flere klassifikationer, som kan klassificeret biologiske videnskaber. Liste over dem ganske imponerende i alle tilfælde, mener en af dem.

Således har vi forsøgt at dække de vigtigste udvalg, der er biologiske videnskaber. Listen er udviklingen af teknikker og metoder til undersøgelse udvider genopfyldes. Derfor er en enkelt klassificering af biologien ikke eksisterer i dag.

Avanceret Bioscience og deres betydning

For den yngste, en moderne og progressiv videnskab for biologi er såsom:

• bioteknologi;
• molekylærbiologi;
• space biologi;
• biofysik;
• biokemi.

Hver af disse videnskaber blev dannet tidligst XX århundrede, og derfor anses for at være en ung, i rivende udvikling og mest betydningsfulde for den praktiske aktivitet af mennesket.

Lad os dvæle ved de af dem som biofysik. Det er en videnskab, der udkom omkring 1945 og er blevet en vigtig del af hele biologiske system.

Hvad er biofysik?

For at besvare dette spørgsmål, må vi først pege på dets tæt kontakt med kemi og biologi. I nogle spørgsmål grænserne mellem videnskaberne er så tæt, at det var vanskeligt at få ud af, hvilken af dem specifikt involveret i prioritet. Derfor betragter biofysik står som en kompleks videnskab, som studerer de dybe fysiske og kemiske processer, der forekommer i levende systemer på niveau med molekyler, celler, organer, og på niveau med biosfæren som helhed.

Som enhver anden, Biofysik - videnskaben har sin genstand for undersøgelse, mål og målsætninger, samt en anstændig og meningsfulde resultater. Desuden er denne disciplin tæt korreleret med en række nye retninger.

forskningsfaciliteter

De er for biofysik Biosystem på forskellige organisatoriske niveauer.

1. Mikroorganismer (bakterier, vira, encellede svampe og alger).
2. Protozoer.
3. Enkeltceller og deres strukturelle dele (organeller).
4. Planter.
5. Dyr (herunder mennesker).
6. Økologiske fællesskaber.

Dvs. Biofysik - studiet af den levende fra det synspunkt af de fysiske processer, der forekommer i det.

målsætninger videnskab

I første omgang, Biofysikere opgaver var at bevise eksistensen af fysiske processer og fænomener i livet af levende ting og studere dem, finde ud af art og betydning.

Moderne problemer af denne videnskab kan formuleres som følger:

1. For at undersøge strukturen af gener og mekanismer, som ledsager deres overførsel og opbevaring, ændring (mutation).
2. Overveje mange aspekter af cellebiologi (celle interaktion med hinanden kromosomale og genetiske interaktioner og andre processer).
3. For at undersøge de komplekse molekylære biologi polymermolekyler (proteiner, nukleinsyrer, polysaccharider).
4. Cosmogeophysical afsløre påvirkning fra faktorer på forløbet af alle fysiske og kemiske processer i levende organismer.
5. Mere dybt at afsløre mekanismerne i Photobiology (fotosyntese, photoperiodicity og så videre).
6. Implementere og udvikle metoder til matematisk modellering.
7. For at anvende nanoteknologi til studiet af levende systemer.

Fra denne liste er det klart, at en masse biofysik studerer de betydelige og alvorlige problemer i det moderne samfund, og resultaterne af denne videnskab er vigtige for manden og hans liv.

Historien om den

Biofysik som en videnskab opstod for relativt nylig - i 1945, da Erwin Schrödinger udgivet sit værk "Hvad er liv fra den synsvinkel fysik." Det var ham, der først bemærket og påpegede, at mange af fysikkens love (termodynamiske kvantemekanikkens love) er stedet at være, er i liv og arbejde af organismerne i levende væsener.

Takket være det arbejde af menneskelige videnskab biofysik begyndte sin intensive udvikling. Men endnu tidligere, i 1922, Institut for Biofysik, skabt i Rusland, som ledes af P. P. Lazarev. Der udtages en fundamental rolle i studiet af karakteren af excitation af væv og organer. Resultatet var identifikationen af værdien af ionerne i processen.

Så en række opdagelser af forskellige forskere giver os mulighed for at forstå, at de biofysik - er færdig, rummelig og kompleks videnskab er nødvendig for at forstå alle de processer, der forekommer i levende systemer.

1. Galvani åbner elektricitet og dens betydning for levende væv (bioelektricitet).
2. A. L. Chizhevsky - far til flere discipliner studerer kosmos indflydelse på biosfæren samt ionisering stråling og elektrogemodinamiku.
3. Den detaljerede struktur af proteinmolekyler er kun blevet undersøgt efter opdagelsen af røntgendiffraktion metode (røntgenanalyse). Dette blev gjort af forskere Perutz og Kendrew (1962).
4. I samme år, åben tredimensionelle struktur af DNA (Moris Uilkins).
5. Neher og Zachman Framework i 1991 var i stand til at udvikle en metode til fastsættelse af den lokale elektriske potentiale.

En række andre opdagelser aktiveret science biofysik gå i gang med en intens og progressiv modernisering i udvikling og dannelse.

biofysik Forum

Der er en række discipliner, der udgør denne videnskab. Betragt det mest grundlæggende af dem.

1. Biofysik af komplekse systemer - overvejer alle de komplekse mekanismer for selvregulering af flercellede organismer (systemogenesis, morfogenese, sinergogenez). Også denne disciplin vi studerer den fysiske komponent af ontogeni og evolutionære udviklingsprocesser, niveauer af organisering af organismer.
2. Bioakustik og biofysik af sansesystemer - studier af levende organismer sansesystemer (syn, hørelse, reception, tale osv), metoder til at udsende de forskellige signaler. Afslører mekanismerne energi transformation i opfattelsen af organismernes ydre påvirkninger (stimuli).
3. Teoretiske Biofysik - omfatter en række podnauk involveret i studiet af termodynamik i biologiske processer, konstruktion af matematiske modeller af de strukturelle dele af organismer. Også overvejer de kinetiske processer.
4. Molekylære biofysik - overvejer de dybe mekanismer for strukturel organisation og funktion biopolymerer, såsom DNA, RNA, proteiner, polysaccharider. Er ved at bygge modeller og grafik af disse molekyler, og forudsiger adfærd deres dannelse i levende systemer. Desuden er denne disciplin bygger supramolekylære og submolecular system til at bestemme opbygningen af mekanismen og virkningen af biopolymerer i levende systemer.
5. Cell Biofysik. Undersøger de vigtigste cellulære processer: differentierings-, division, agitation og biologiske potentialer af membranstrukturen. Der lægges særlig vægt på mekanismerne for membrantransport af stoffer, spændingsforskel, egenskaber og struktur af membranen og de omkringliggende dele.
6. Biofysik stofskifte. Vigtigste diskuterede processer: fotosyntese, solarisation og tilpasning af organismer til det, hæmodynamik niveau varme metabolisme, virkningen af ioniserende stråling.
7. Applied Biofysik. Den består af flere discipliner: bioinformatik, biometri, biomekanik, undersøgelse af evolutionære processer og ontogenese, patologisk (medicinsk) biofysik. Objekter studier Anvendt Biofysik - bevægeapparatet, måder at flytte, folk genkender metoderne til de fysiske træk. Særlig opmærksomhed bør være medicinsk biofysik. Den mener de patologiske processer i kroppen, hvordan genopbygningen af de beskadigede områder af molekyler eller strukturer eller deres erstatning. Det giver materiale til bioteknologi. Det er af stor betydning i forebyggelse af sygdomme, især af den genetiske beskaffenhed deres afskaffelse og forklare virkningsmekanismer.
8. Biofysik levested - at undersøge den fysiske effekt på både de lokale levesteder for dyr og effekten af nære og fjerne plads fag. Overvej også de biorytmer, virkningen af vejrforhold og biologiske felter på stoffet. Udvikling af metoder til foranstaltninger for at forebygge de negative virkninger af miljømæssige forhold.

Alle disse discipliner gør et enormt bidrag til forståelsen af den vitale aktivitet af levende systemer, mekanismerne i indflydelse på dem af biosfæren og de forskellige betingelser.

Nylige fremskridt

Du kan ringe til nogle af de mest betydningsfulde begivenheder, der relaterer til opfyldelsen af biofysik:

• åbnet kloning mekanismer organismer;
• Den funktioner og transformationer rolle af nitrogenoxid i levende systemer;
• samspillet mellem små og messenger-RNA, som i fremtiden vil hjælpe dig med at finde løsningen på mange sundhedsproblemer (eliminering af sygdomme);
• åbne autowaves fysisk natur;
• som følge af arbejdet i Molecular Biofysik studeret aspekter af syntesen og replikationen af DNA, hvilket resulterede i evnen til at skabe en række nye lægemidler mod alvorlige og komplekse sygdomme;
• Den computermodel af alle de reaktioner, der ledsager fotosyntese;
• udviklede metoder til ultralydsundersøgelse af kroppen;
• etableret mellem cosmogeophysical og biokemiske processer;
• forudsagt klimaforandringer på planeten;
• åbning værdier urokenazy enzym til forebyggelse af trombose sygdom og fjerne virkningerne efter slagtilfælde;
• også foretaget en række opdagelser af proteinstrukturen, kredsløbssystemet og andre dele af kroppen.

Institut for Biofysik i Rusland

I vores land er der Moskvas Statsuniversitet. M. V. Lomonosova. På grundlag af denne uddannelsesinstitution fungerer Biofysik afdeling. Det var ham, der forbereder kvalificerede fagfolk til at arbejde på dette område.

Det er vigtigt at give en kvalitet starte fremtidige fagfolk. De venter på en vanskelig opgave. Biofysiker forpligtet til at forstå alle de snørklede af de processer, der forekommer i levende væsener. Hertil kommer, at de studerende har brug for at forstå i fysik. Det er en kompleks videnskab - biofysik. Foredrag er konstrueret på en sådan måde, at dække alle de discipliner involveret i biofysik og komponenter, samt til dækning overvejelse af både biologiske og fysiske karakter.