Biofizika - Bioloģiskās zinības .... molekulārais biofizika

Viens no senākajiem zinātnēs ir, protams, bioloģija. Cilvēku interese par procesiem, kas notiek tajās un apkārtējo būtņu cēlies vairākus tūkstošus gadus pirms mūsu ēras.

Novērošanas dzīvnieku, augu, dabas procesu bija svarīga daļa no cilvēku dzīves. Laika gaitā es uzkrājusi daudz zināšanu, uzlabot un attīstīt metodes pētījuma būtību un mehānismiem, kas notiek tajā. Tas radījis daudzu sadaļām, kas veido pavisam sarežģītu zinātni.

Bioloģiskie pētījumi dažādās dzīves jomās ļauj iegūt vērtīgus jaunie dati ir svarīgi, lai izprastu biomasa ierīces pasaulē. Izmantot šīs zināšanas, praktiskās cilvēka mērķiem (kosmosa izpētes, medicīna, lauksaimniecība, ķīmiskās rūpniecības un tā tālāk).

modernas bioloģija

Šodien, sasniedzot šo daudzveidīgo zinātni var sasniegt daudzus pozitīvus rezultātus. Tātad, mūsdienu zinātne piedāvā vairākus risinājumus problēmām cilvēku slimību no sekām vīrusiem un baktērijām. Tas kļuva iespējams, ka telpā bez traumas apmēram 3 mēnešus, lietojot skābekļa kā avotu, mikroorganismiem vai vienšūnas augiem.

Daudzi atklājumi noveda pie bioloģisko pētījumu jomā iekšējās struktūras un darbojas visu dzīvo sistēmu. Pētīja molekulāro sastāvu organismu, to mikrostruktūru, izolētu un pētīta daudzi gēni cilvēka genoma un dzīvniekiem un augiem. Par biotehnoloģiju, šūnu un nopelni ģenētiskās inženierijas ļauj iegūt vairākas ražas katru sezonas augu un displejs dzīvnieku šķirnes, kas dod lielāku gaļu, pienu un olas.

Studēšana atļauts iegūt antibiotikas un radīt desmitiem vai simtiem vakcīnām mikroorganismus, kas ļauj iegūt dažādas slimības, pat tiem, kas iepriekš neskartas epidēmijas apgalvoja tūkstošiem dzīvību cilvēku un dzīvnieku.

Tāpēc mūsdienu zinātne bioloģijas - tas ir neierobežotas iespējas cilvēces daudzās zinātnes, rūpniecības un saglabāšanu veselību.

Klasifikācija bioloģijas zinātņu

Viens no pirmajiem posmiem bija privāta bioloģijas zinātnes. Piemēram, botānikas, zooloģija, anatomija un taksonomiju. Vēlāk viņi sāka veidot vairāk atkarīgas no tehniskā aprīkojuma disciplīnu - mikrobioloģija, virusoloģija, fizioloģijā, un tā tālāk.

Ir vairāki jauni un progresīva zinātni, izveidota tikai XX-XXI gadsimtā, un spēlē lielu lomu mūsdienu attīstības bioloģijā.

Tur nav viens, bet vairāki klasifikācijas, kuras var klasificēt bioloģijas zinātnes. Uzskaitiet tos diezgan iespaidīgs visos gadījumos, uzskata viens no tiem.

Tātad, mēs esam mēģinājuši aptvert galveno šķirni, kas ir bioloģijas zinātnes. Sarakstā ir izstrādes paņēmienu un metožu studiju paplašina papildināts. Tādēļ jāpiemēro vienota klasifikācija bioloģijas neeksistē šodien.

Advanced Bioscience un to nozīme

Par jaunākais, moderna un progresīva zinātne bioloģija ir, piemēram:

• biotehnoloģija;
• molekulārā bioloģija;
• telpa bioloģija;
• biofizika;
• bioķīmija.

Katrs no šiem zinātnēs tika izveidota ne agrāk XX gadsimta, un tāpēc tiek uzskatīts par jaunu, strauji attīstās un nozīmīgākā praktiskai darbībai cilvēks.

Ļaujiet mums pakavēties pie tādiem tiem kā biofizika. Tā ir zinātne, kas parādījās ap 1945 un ir kļuvusi par nozīmīgu daļu no visa bioloģiskā sistēmā.

Kas ir biofizika?

Lai atbildētu uz šo jautājumu, mums vispirms norādīt uz tās ciešā kontaktā ar ķīmiju un bioloģiju. Dažos jautājumos robežas starp zinātnes ir tik tuvu, ka bija grūti izdarīt, kurš no tiem ir īpaši iesaistīta prioritāti. Tāpēc uzskatu, biofizikas stāv kā kompleksa zinātne, kas pēta dziļās fizikālie un ķīmiskie procesi notiek dzīvo sistēmu līmenī molekulu, šūnu, orgānu, un līmenī biosfēras kopumā.

Tāpat kā jebkurš cits, biofizika - zinātne ir tās izpētes priekšmets, mērķiem un uzdevumiem, kā arī pienācīgas un nozīmīgus rezultātus. Turklāt šī disciplīna ir cieši saistīts ar vairākiem jauniem virzieniem.

pētniecības telpas

Tie ir par biofizika Biosistēmu dažādos organizatoriskos līmeņos.

1. Mikroorganismi (baktērijas, vīrusi, vienšūnas sēnes un aļģes).
2. Vienšūņu.
3. Viena šūnām un to strukturālās daļas (organellās).
4. Augi.
5. Dzīvnieki (tai skaitā cilvēkam).
6. Ekoloģiskie kopienām.

Ti biofizika - pētījums par dzīves no viedokļa fiziskajiem procesiem, kas notiek tajā.

zinātnes mērķiem

Sākotnēji biophysicists uzdevumi bija, lai pierādītu, ka pastāv fizikālo procesu un parādību dzīvē dzīves lietām un pētīt tos, uzzināt raksturu un nozīmi.

Mūsdienu problēmas šajā zinātnes var formulēt šādi:

1. Lai izpētītu struktūru gēnu un mehānismus, kas pavada viņu nodošanu un glabāšanu, grozīšanu (mutācija).
2. Apsveriet daudzus aspektus šūnu bioloģijas (šūnu mijiedarbību ar otru hromosomu un ģenētisko mijiedarbību un citiem procesiem).
3. Lai izpētītu sarežģītas molekulāro biology polimēra molekulas (olbaltumvielas, nukleīnskābes, polisaharīdus).
4. Cosmogeophysical atklāj faktoru ietekmi uz kursa visu fizikālo un ķīmisko procesu dzīviem organismiem.
5. Dziļāk, lai atklātu mehānismus Fotobioloģija (fotosintēze, photoperiodicity un tā tālāk).
6. Ieviest un attīstīt metodes matemātiskajā modelēšanā.
7. Lai pieteiktos nanotehnoloģiju ar pētījumu par dzīvās dabas sistēmām.

No šī saraksta ir skaidrs, ka daudz biofizika pēta būtiskas un nopietnas problēmas mūsdienu sabiedrībā, un šī zinātnes rezultāti ir svarīgi, lai vīrietis un viņa dzīvi.

Vēsturē

Biofizika kā zinātne radās salīdzinoši nesen - 1945. gadā, kad Ervīns Šrēdingers publicēja savu darbu "Kas ir dzīvība no viedokļa fizikā." Tas bija viņš, kurš pirmais pamanīja un norādīja, ka daudzi no fizikas likumiem (termodinamiskās kvantu mehānikas likumiem) ir vieta, kur būt, ir dzīvē un darbā organismu dzīvo būtņu.

Pateicoties darbam cilvēku zinātnes biofizika sāka intensīvu attīstību. Bet pat agrāk, 1922. gadā institūts biofizika, kas izveidota Krievijā, kuru vada P. P. Lazarevs. Ir atsaukts būtisku lomu pētījuma būtību uzbudinājuma audos un orgānos. Rezultāts bija identifikācija vērtības jonu procesā.

Tad virkne atklājumu dažādu zinātnieku ļauj mums saprast, ka biofizika - ir pabeigta, ietilpīgs un sarežģīta zinātne vajadzēja saprast visus notiekošos procesus dzīvo sistēmu.

1. Galvani atver elektroenerģijas un tās nozīmi dzīviem audiem (bioelectricity).
2. A. L. Chizhevsky - tēvs vairākās disciplīnās pēta Cosmos ietekmi uz biosfēru, kā arī jonizācijas starojums un elektrogemodinamiku.
3. Detalizēta struktūra proteīna molekulām pētīta tikai pēc atklāšanas rentgenstaru difrakcijas metodi (X-ray analīze). Tas tika darīts, zinātnieki Perutz un Kendrew (1962).
4. Tajā pašā gadā, open trīsdimensiju struktūra DNS (Moris Uilkins).
5. Neher un Zachman Framework 1991. gadā varēja izstrādāt metodi nosaka vietējo elektrisko potenciālu.

Vairāki citi atklājumi ļāva zinātnes biofizika uzsākt intensīvu un pakāpenisku modernizāciju attīstību un veidošanos.

biofizika Forums

Ir vairākas disciplīnas, kas veido šo zinātni. Apsveriet visvienkāršākā no tiem.

1. Biofizika komplekso sistēmu - apsver visas sarežģītus mehānismus pašregulācijai daudzšūnu organismu (systemogenesis, morfoģenēzes, sinergogenez). Arī šī disciplīna mēs pētām par attīstību savstarpēji fizisko komponentu un evolucionāras attīstības procesus, līmeņus organizēšanas organismu.
2. Bioacoustics un biofizika sensoro sistēmu - pētījumi par dzīvo organismu sensorās sistēmas (redze, dzirde, uzņemšanas, runas, uc), metodes apraides dažādus signālus. Atklāj mehānismus enerģijas pārveidošanas uztverē organismu ārējām ietekmēm (stimulēšanas).
3. Teorētiskie biofizika - ietver virkni podnauk nodarbojas pētījumā termodinamikas bioloģisko procesu būvniecībā matemātiskos modeļus strukturālo daļu organismu. Arī ņemot kinētiskās procesus.
4. Molekulārās biofizika - apsver dziļās mehānismus organizatorisko struktūru un funkcionēšanu biopolimēru, piemēram, DNS, RNS, proteīnu, polisaharīdus. Vai ēku modeļus un grafikas šo molekulu, un prognozē uzvedību to veidošanās dzīves sistēmās. Arī šī disciplīna ir ēka supramolecular un submolecular sistēmu, lai noteiktu celtniecību mehānisma un darbības biopolimēru kas dzīvo sistēmu.
5. Šūnu Biofizika. Aplūkoti svarīgākie šūnas procesus: diferenciācijas dalīšanu, satraukums un bioloģiskie potenciālu membrānas struktūru. Īpaša uzmanība tiek pievērsta mehānismiem membrānas vielu pārvadājumiem, potenciālu starpība, īpašībām un struktūru membrānu un tās apkārtējos audus.
6. Biofizika metabolismu. Galvenie apspriestie procesi: fotosintēze, solarization un pielāgošana organismu uz to, hemodinamiku, līmenis siltuma vielmaiņa, tad ar jonizējošā starojuma iedarbību.
7. Lietišķās biofizika. Tā sastāv no vairākām disciplīnām: bioinformātikas, biometriskajiem datiem, biomehānikā, pētījuma evolūcijas procesu un ontoģenēzē, patoloģisko (medicīniskā) biofizika. Objekti pētījums lietišķās biofizika - muskuļu un skeleta sistēmas, veidi, kas pārvietojas cilvēki atzīst metodes fiziskajām īpašībām. Īpaša uzmanība būtu medicīnas biofizika. Tā uzskata, ka patoloģiskā procesus organismā, kā rekonstrukcija bojāto vietu no molekulām vai struktūrām vai to kompensāciju. Tas sniedz materiālu biotehnoloģiju. Tā ir liela nozīme slimību profilaksi, jo īpaši ģenētiskās rakstura to novēršanai un izskaidrot darbības mehānismus.
8. Biofizika biotops - pētīt fiziskās ietekmēs gan vietējiem biotopiem radījumi, un ietekmi tuvu un tālu kosmosa tēmām. Arī apsvērt bioritmus, ietekmi laika apstākļiem un bioloģisko laukus vielas. Izstrādājot metodes, pasākumus, lai novērstu negatīvo ietekmi uz vides apstākļiem.

Visas šīs disciplīnas ir padarīt milzīgu ieguldījumu izpratnē par vitāli darbības dzīvo sistēmu, mehānismus ietekmes uz tiem biosfēras un dažādos apstākļos.

Jaunākie sasniegumi

Jūs varat zvanīt daži no svarīgākajiem notikumiem, kas saistīti ar sasniegt biofizikas:

• atklāja klonēšanas mehānismus organismus;
• Īpašības un transformācijas loma slāpekļa oksīda dzīves sistēmās;
• savstarpējā saistība mazo un kurjers RNS, kas nākotnē palīdzēs jums atrast risinājumu daudzām veselības problēmām (likvidēšanai slimības);
• atvērt autowaves fizikālās;
• sakarā ar darba Molekulārās biofizika pētīta aspektus sintēzes un replikācija DNS, kā rezultātā spēju radīt virkni jaunu medikamentu no nopietnām un sarežģītām slimībām;
• Dators modelis visiem reakcijas, kas pavada procesu fotosintēzes;
• izstrādātas metodes ultrasonogrāfijas izmeklējums ķermeņa;
• izveidota starp cosmogeophysical un bioķīmisko procesu;
• prognozēt klimata pārmaiņas uz planētas;
• atverot vērtības urokenazy fermenta novēršanā trombozes slimību un likvidētu sekas pēc insulta;
• arī sniedza vairākus atklājumus proteīna struktūrā, asinsrites sistēmu un citas ķermeņa daļas.

Institūts biofizika Krievijā

Mūsu valstī ir Maskavas Valsts universitāte. M. V. Lomonosova. Pamatojoties uz šīs izglītības iestādes darbojas biofizikas departaments. Tas bija viņš, kurš sagatavo kvalificētus speciālistus darbam šajā jomā.

Ir svarīgi, lai sniegtu kvalitatīvu sākt topošos speciālistus. Viņi gaida grūts darbs. Biophysicist pienākums saprast visu intricacies par procesiem, kas notiek dzīvo būtņu. Turklāt, studentiem ir nepieciešams, lai izprastu fizikā. Tas ir sarežģīts zinātne - biofizika. Lekcijas ir konstruēti tā, lai aptvertu visas iesaistītās biofizika un sastāvdaļu disciplīnās, un segt atlīdzību gan bioloģisko un fizisko raksturu.