Biofísica - ciències biològiques és .... biofísica molecular

Una de les més antigues ciències és, per descomptat, la biologia. interès de la gent en els processos que ocorren dins d'ells i els éssers que envolten originar diversos milers d'anys abans de la nostra era.

L'observació dels animals, les plantes, els processos naturals era una part important de la vida de les persones. Amb el temps, he acumulat una gran quantitat de coneixements, millorar i desenvolupar mètodes per a l'estudi de la natura i els mecanismes que es produeixen en ella. Això va donar lloc a l'aparició de moltes seccions que conformen un total de ciència complexa.

La investigació biològica en diferents àrees de la vida fan possible l'obtenció de nous i valuoses dades són importants per a la comprensió mundial dispositiu de biomassa. Utilitzar aquest coneixement per a propòsits pràctics humans (exploració espacial, la medicina, l'agricultura, la indústria química i així successivament).

biologia moderna

Avui dia, l'assoliment d'aquesta ciència multifacètica pot aconseguir molts resultats positius. Per tant, la ciència moderna ofereix una sèrie de solucions als problemes de la malaltia humana dels efectes dels virus i bacteris. Es va fer possible estar en l'espai sense lesió aproximadament 3 mesos, l'ús d'oxigen com una font de microorganismes o plantes unicel·lulars.

Molts descobriments van portar a la investigació biològica en el camp de l'estructura interna i el funcionament de tots els sistemes vius. Estudiat la composició molecular d'organismes, la seva microestructura, aïllat i estudiat molts dels gens del genoma d'humans i animals, i plantes. Els mèrits de la biotecnologia, cel·lular i l'enginyeria genètica permeten obtenir diverses collites per temporada plantes i races d'animals de visualització que li donen més carn, llet i ous.

L'estudi dels microorganismes van permetre obtenir antibiòtics i crear desenes o centenars de vacunes, el que permet guanyar una varietat de malalties, fins i tot aquells que les epidèmies prèviament intactes cobrat milers de vides de les persones i els animals.

Per tant, la moderna ciència de la biologia - és il·limitades possibilitats de la humanitat en molts camps de la ciència, la indústria i la preservació de la salut.

Classificació de Ciències Biològiques

Una de les primeres seccions eren privada de la ciència de la biologia. Com la botànica, la zoologia, l'anatomia i la taxonomia. Més tard van començar a formar més dependents dels equips tècnics de disciplines - microbiologia, virologia, fisiologia, i així successivament.

Hi ha una sèrie de ciència jove i progressiu, formada només al segle XX-XXI i juga un paper important en el desenvolupament modern de la biologia.

No hi ha una, sinó diverses classificacions, que poden ser classificats ciències biològiques. Llista d'ells bastant impressionant en tots els casos, consideri un d'ells.

Per tant, hem tractat de cobrir la varietat principal, que són les ciències biològiques. La llista és el desenvolupament de tècniques i mètodes d'estudi amplia reposa. Per tant, una única classificació de la biologia no existeix avui en dia.

Avançada Biociència i el seu significat

Per als més petits, una ciència moderna i progressiva de la biologia són tals com:

• biotecnologia;
• la biologia molecular;
• biologia espai;
• biofísica;
• bioquímica.

Cadascuna d'aquestes ciències es va formar a principis del segle XX no, i per tant es considera que és un jove, de creixement i més important per a l'activitat pràctica de l'home.

Aturem-nos en els que d'ells biofísica. És una ciència, que va aparèixer al voltant de 1945 i s'ha convertit en una part important de tot el sistema biològic.

Quina és la biofísica?

Per respondre a aquesta pregunta, cal assenyalar en primer lloc al seu estret contacte amb la química i la biologia. En algunes preguntes dels límits entre les ciències és tan a prop que era difícil distingir quin d'ells implicat específicament en prioritat. Per tant, considerar la biofísica s'erigeix com una ciència complexa que estudia els profunds processos físics i químics que ocorren en els sistemes vius a nivell de molècules, cèl·lules, òrgans, i en el nivell de la biosfera en el seu conjunt.

Igual que qualsevol altra, Biofísica - ciència té el seu objecte d'estudi, fins i objectius, així com un resultat decent i significatives. A més, aquesta disciplina està estretament relacionada amb una sèrie de noves direccions.

instal·lacions de recerca

Són de Biofísica biosistema en diferents nivells de l'organització.

1. Els microorganismes (bacteris, virus, fongs unicel·lulars i algues).
2. Protozous.
3. Les cèl·lules individuals i les seves parts estructurals (orgànuls).
4. Plantes.
5. Animals (inclòs l'home).
6. comunitats ecològiques.

És a dir, Biofísica - l'estudi de la vida des del punt de vista dels processos físics que es produeixen en el mateix.

objectius de la ciència

Inicialment, biofísics tasques van ser per provar l'existència de processos físics i fenòmens en la vida dels éssers vius i estudiar-los, descobrir la naturalesa i importància.

Els problemes moderns d'aquesta ciència es poden formular de la següent manera:

1. Per estudiar l'estructura dels gens i mecanismes que acompanyen la seva transferència i l'emmagatzematge, modificació (mutació).
2. Penseu molts aspectes de la biologia cel·lular (interacció de les cèl·lules entre si cromosòmic i les interaccions genètiques i altres processos).
3. Per a l'estudi de les molècules de polímer de biologia molecular complexos (proteïnes, àcids nucleics, polisacàrids).
4. Cosmogeophysical revelar la influència dels factors en el curs de tots els processos físics i químics en els organismes vius.
5. Més profundament per revelar els mecanismes de Fotobiología (fotosíntesi, photoperiodicity i així successivament).
6. Implementar i desenvolupar mètodes de modelització matemàtica.
7. Per aplicar la nanotecnologia per a l'estudi dels sistemes vius.

D'aquesta llista, és evident que una gran quantitat de biofísica estudia els problemes significatius i greus de la societat moderna, i els resultats d'aquesta ciència són importants per a l'home i la seva vida.

La història de la

Biofísica com a ciència es va originar fa relativament poc temps - en 1945, quan Erwin Schrödinger va publicar el seu treball "¿Quina és la vida des del punt de vista de la física". Va ser ell qui primer es va adonar i va assenyalar que moltes de les lleis de la física (lleis termodinàmiques de la mecànica quàntica) són el lloc per estar és en la vida i el treball dels organismes dels éssers vius.

Gràcies al treball de la biofísica de ciències humanes començar el seu desenvolupament intensiu. Però fins i tot abans, el 1922, de l'Institut de Biofísica, creat a Rússia, que està encapçalada per P. P. Lazarev. No es retira un paper fonamental en l'estudi de la naturalesa de l'excitació dels teixits i òrgans. El resultat va ser la identificació del valor dels ions en el procés.

A continuació, una sèrie de descobriments científics de diferents ens permet comprendre que la biofísica - és una ciència completa, de gran capacitat i complexos necessaris per a entendre tots els processos que tenen lloc en els sistemes vius.

1. Galvani obre l'electricitat i la seva importància per als teixits vius (bioelectricitat).
2. A. L. Chizhevsky - pare de diverses disciplines que estudien la influència cosmos sobre la biosfera, així com la radiació de ionització i elektrogemodinamiku.
3. L'estructura detallada de les molècules de proteïna s'ha estudiat solament després del descobriment del mètode de difracció de raigs X (anàlisi de raigs X). Això va ser fet per científics Perutz i Kendrew (1962).
4. En el mateix any, obert estructura tridimensional d'ADN (Moris Uilkins).
5. Neher i Marc Zachman el 1991 van ser capaços de desenvolupar un mètode de fixar el potencial elèctric local.

Un nombre d'altres descobriments científics activar l'biofísica s'embarquen en una modernització intensa i progressiva en el desenvolupament i formació.

fòrums biofísica

Hi ha una sèrie de disciplines que componen aquesta ciència. Penseu el més bàsic d'ells.

1. Biofísica dels sistemes complexos - considerant tots els complexos mecanismes d'autoregulació dels organismes multicel·lulars (systemogenesis, morfogènesi, sinergogenez). També aquesta disciplina s'estudia el component físic de la ontogènia i els processos evolutius de desenvolupament, els nivells d'organització dels organismes.
2. Bioacústica i biofísica dels sistemes sensorials - estudis d'organismes vius sistemes sensorials (visió, audició, recepció, de la parla, etc.), els mètodes de difusió de les diferents senyals. Revela els mecanismes de transformació d'energia en la percepció dels organismes influències externes (estímuls).
3. Biofísica teòrics - inclou una sèrie de podnauk participat en l'estudi de la termodinàmica dels processos biològics, la construcció de models matemàtics de les parts estructurals dels organismes. tenint en compte també els processos cinètics.
4. biofísica molecular - tenint en compte els profunds mecanismes d'organització estructural i funcionament de biopolímers com ara ADN, ARN, proteïnes, polisacàrids. És la construcció de models i gràfics d'aquestes molècules, i prediu el comportament de la seva formació en els sistemes vius. A més, aquesta disciplina és la construcció del sistema supramolecular i submolecular per determinar la construcció del mecanisme i l'acció dels biopolímers en els sistemes vius.
5. Biofísica cel·lulars. Examina els més importants processos cel·lulars: la diferenciació, la divisió, l'agitació i els potencials biològics de l'estructura de membrana. Es presta especial atenció als mecanismes de transport de membrana de substàncies, diferència de potencial, les propietats i l'estructura de la membrana i les seves parts circumdants.
6. el metabolisme de la biofísica. Principals discutits processos: la fotosíntesi, solarització i adaptació dels organismes a la mateixa, l'hemodinàmica, el metabolisme de calor nivell, l'efecte de la radiació ionitzant.
7. Biofísica Aplicada. Es compon de diverses disciplines: bioinformàtica, biometria, la biomecànica, l'estudi dels processos evolutius i ontogènesi, biofísica patològica (mèdica). Objectes de Biofísica Aplicada - estudi del sistema musculoesquelètic, formes de moure, la gent reconeix els mètodes de les característiques físiques. Especial atenció ha de ser biofísica mèdica. Es considera que els processos patològics en el cos, com la reconstrucció de les zones danyades de les molècules o estructures o la seva compensació. Proporciona material per a la biotecnologia. És de gran importància en la prevenció de malalties, sobretot de la naturalesa genètica de la seva eliminació i explicar els mecanismes d'acció.
8. Biofísica hàbitat - estudiar l'impacte físic en tant els hàbitats locals de criatures, i l'efecte dels temes espacials propers i llunyans. Tingues en compte també els bioritmes, l'impacte de les condicions climàtiques i camps biològics de la substància. El desenvolupament de mètodes de mesures per prevenir els efectes negatius de les condicions ambientals.

Totes aquestes disciplines estan fent una enorme contribució a la comprensió de l'activitat vital dels sistemes vius, els mecanismes d'influència sobre ells de la biosfera i les diferents condicions.

Els avenços recents

Pot trucar a alguns dels esdeveniments més importants que es relacionen amb l'assoliment de la biofísica:

• obert clonació de mecanismes d'organismes;
• Les característiques i transformacions paper de l'òxid nítric en els sistemes vius;
• la interrelació de les petites i ARN missatger, que en el futur l'ajudarà a trobar la solució a molts problemes de salut (eliminació de les malalties);
• autowaves obertes naturalesa física;
• a causa del treball de Biofísica Molecular estudiat aspectes de la síntesi i replicació del DNA, el que va resultar en la capacitat de crear una gamma de nous fàrmacs a partir de malalties greus i complexes;
• El model per ordinador de totes les reaccions que acompanyen el procés de fotosíntesi;
• mètodes desenvolupats per a examen d'ultrasò del cos;
• establert entre cosmogeophysical i processos bioquímics;
• va predir el canvi climàtic al planeta;
• l'obertura de valors urokenazy enzim en la prevenció de la malaltia trombosi i eliminar els efectes després de l'accident cerebrovascular;
• també fet un seguit de descobriments de l'estructura de la proteïna, el sistema circulatori i altres parts del cos.

Institut de Biofísica a Rússia

Al nostre país hi ha la Universitat Estatal de Moscou. M. V. Lomonosova. Sobre la base d'aquesta institució educativa opera Departament de Biofísica. Va ser ell qui prepara els professionals qualificats per treballar en aquesta àrea.

És important donar a iniciar una qualitat dels futurs professionals. Estan a l'espera d'un treball difícil. El biofísic obligat a entendre totes les complexitats dels processos que tenen lloc en els éssers vius. A més, els estudiants han d'entendre en la física. És una ciència complexa - biofísica. Les conferències estan construïts de tal manera com per abastar totes les disciplines involucrades en biofísica i components, i per cobrir la consideració tant de caràcter biològic i físic.