Biofysica - Biologische wetenschappen is .... moleculaire biofysica

Een van de oudste wetenschappen is, natuurlijk, biologie. People's interesse in de processen die zich in hen en de omringende wezens ontstaan enkele duizenden jaren voor onze jaartelling.

Observatie van dieren, planten, natuurlijke processen is een belangrijk onderdeel van het leven van mensen. Na verloop van tijd, ik geaccumuleerde veel kennis, verbeterd en ontwikkelde methoden voor de studie van de natuur en mechanismen die zich in het. Dit heeft geleid tot het ontstaan van vele secties die deel uitmaken van een totaal van complexe wetenschap.

Biologisch onderzoek in verschillende gebieden van het leven maken het mogelijk om het verkrijgen van waardevolle nieuwe gegevens zijn van belang voor het begrijpen wereld biomassa apparaat. Gebruik deze kennis om praktische menselijk gebruik (verkenning van de ruimte, geneeskunde, de landbouw, de chemische industrie en ga zo maar door).

moderne biologie

Vandaag de dag, het bereiken van deze veelzijdige wetenschap kan bereiken veel positieve resultaten. Dus, de moderne wetenschap biedt een aantal oplossingen voor de problemen van de ziekte bij de mens tegen de gevolgen van virussen en bacteriën. Werd het mogelijk in de ruimte zonder schade ongeveer 3 maanden, het gebruik van zuurstof als een bron van micro-organismen of eencellige planten.

Veel ontdekkingen geleid tot biologisch onderzoek op het gebied van de interne structuur en het functioneren van alle levende systemen. Onderzocht de moleculaire samenstelling van organismen, hun microstructuur, geïsoleerd en bestudeerd vele genen van het menselijk genoom en dieren en planten. De verdiensten van de biotechnologie, cellulaire en genetische manipulatie in staat te stellen meerdere oogsten per seizoen planten en weergave dierenrassen die meer vlees, melk en eieren te verkrijgen.

Het bestuderen van micro-organismen mogen antibiotica verkrijgen en tientallen of honderden vaccins, het mogelijk maakt om een verscheidenheid van ziekten te winnen, zelfs degenen die eerder intact epidemieën duizenden doden van mensen en dieren.

Daarom is de moderne wetenschap van de biologie - het is onbegrensde mogelijkheden van de mensheid op vele gebieden van de wetenschap, de industrie en het behoud van de gezondheid.

Classificatie van Biologische Wetenschappen

Een van de eerste secties waren private wetenschap van de biologie. Zoals plantkunde, zoölogie, anatomie en taxonomie. Later begonnen ze meer afhankelijk van de technische uitrusting van de disciplines te vormen - microbiologie, virologie, fysiologie, en ga zo maar door.

Er zijn een aantal jonge en progressieve wetenschap, alleen gevormd in de XX-XXI eeuw en speelt een grote rol in de moderne ontwikkeling van de biologie.

Er is niet één maar meerdere classificaties, die kan worden gerangschikt biologische wetenschappen. Lijst ze heel indrukwekkend in alle gevallen, overweeg dan een van hen.

Zo hebben we geprobeerd om de grote variëteit, die biologische wetenschappen zijn te dekken. De lijst is de ontwikkeling van technieken en methoden van onderzoek breidt aangevuld. Daarom is een indeling van de biologie niet bestaan vandaag.

Geavanceerde Bioscience en hun betekenis

Voor de jongste, een moderne en vooruitstrevende biologische wetenschap zijn, zoals:

• biotechnologie;
• moleculaire biologie;
• space biologie;
• biofysica;
• biochemie.

Elk van deze wetenschappen werd gevormd niet eerder XX eeuw, en daarom wordt beschouwd als een jong te zijn, zich snel ontwikkelende en belangrijkste voor de praktische werking van de mens.

Laten we stilstaan bij zoals van hen als biofysica. Het is een wetenschap, die verschenen rond 1945 en is een belangrijk onderdeel van het hele biologische systeem.

Wat is biofysica?

Om deze vraag te beantwoorden, moeten we eerst verwijzen naar haar nauw contact met de chemie en biologie. In sommige vragen van de grenzen tussen de wetenschappen is zo dichtbij dat het moeilijk uit te maken wie van hen specifiek zijn betrokken bij prioriteit was. Daarom beschouwen biofysica staat als een complexe wetenschap dat de diepe fysische en chemische processen bestudeert die zich in levende systemen op het niveau van moleculen, cellen, organen, en op het niveau van de biosfeer als geheel.

Net als elke andere, Biofysica - wetenschap heeft een object van studie, doelstellingen, evenals een fatsoenlijke en zinvolle resultaten. Daarnaast is deze discipline nauw gecorreleerd met een aantal nieuwe richtingen.

onderzoeksfaciliteiten

Ze zijn voor Biofysica biosystem op verschillende niveaus binnen de organisatie.

1. Micro-organismen (bacteriën, virussen, eencellige schimmels en algen).
2. Protozoa.
3. Enkele cellen en hun structurele onderdelen (organellen).
4. Planten.
5. Dieren (inclusief de mens).
6. Ecologische gemeenschappen.

Ie Biofysica - de studie van de levende uit het oogpunt van de fysische processen die zich in het.

science doelstellingen

Aanvankelijk biophysicists taken waren om het bestaan van fysische processen en fenomenen te bewijzen in het leven van levende wezens en ze bestuderen, te weten de aard en het belang.

Moderne problemen van deze wetenschap kan als volgt worden geformuleerd:

1. Om de structuur van genen en mechanismen die de overdracht en opslag, modificatie (mutatie) vergezellen bestuderen.
2. Denk aan veel aspecten van celbiologie (cel interactie met elkaar chromosomale en genetische interacties en andere processen).
3. De complexe moleculaire biologie polymeermoleculen (eiwitten, nucleïnezuren, polysacchariden) te bestuderen.
4. Cosmogeophysical onthullen de invloed van factoren op het verloop van alle fysische en chemische processen in levende organismen.
5. Dieper om de mechanismen van Fotobiologie (fotosynthese, photoperiodicity enzovoort) te onthullen.
6. Implementeren en methoden van wiskundige modellen te ontwikkelen.
7. Nanotechnologie van toepassing zijn op de studie van levende systemen.

Uit deze lijst blijkt dat veel van de biofysica bestudeert de belangrijke en ernstige problemen van de moderne samenleving, en de resultaten van deze wetenschap zijn belangrijk voor de mens en zijn leven.

De geschiedenis van de

Biofysica als wetenschap is ontstaan relatief kort geleden - in 1945, toen Erwin Schrödinger publiceerde zijn werk: "Wat is het leven vanuit het oogpunt van de fysica." Hij was het die het eerst opgemerkt en wees erop dat veel van de wetten van de fysica (thermodynamische wetten van de kwantummechanica) zijn de place to be is in het leven en werk van de organismen van levende wezens.

Dankzij het werk van de menselijke wetenschap biofysica begon de intensieve ontwikkeling. Maar zelfs al eerder, in 1922, Instituut voor Biofysica, gemaakt in Rusland, dat wordt geleid door P. P. Lazarev. Er wordt onttrokken een fundamentele rol bij het onderzoek naar de aard van excitatie van weefsels en organen. Het resultaat was de identificatie van de waarde van de ionen in het proces.

Dan is een reeks van ontdekkingen van verschillende wetenschappers stelt ons in staat om te begrijpen dat de biofysica - is voltooid, ruim en complexe wetenschap die nodig is om alle processen die zich voordoen in levende systemen te begrijpen.

1. Galvani opent elektriciteit en het belang ervan voor levende weefsels (bio-elektriciteit).
2. A. L. Cyzevs'kyj - vader van diverse disciplines bestuderen van de kosmos invloed op de biosfeer, evenals ionisatie straling en elektrogemodinamiku.
3. De gedetailleerde structuur van eiwitmoleculen is onderzocht na de ontdekking van röntgendiffractie methode (röntgenanalyse). Dit werd gedaan door wetenschappers Perutz en Kendrew (1962).
4. In hetzelfde jaar open driedimensionale structuur van DNA (Moris Uilkins).
5. Neher en Zachman Framework in 1991 in staat waren om een werkwijze voor de vaststelling van de lokale elektrische potentieel te ontwikkelen.

Een aantal andere ontdekkingen ingeschakeld wetenschap biofysica aan boord voor een intense en progressieve modernisering in de ontwikkeling en vorming.

Biofysica Forums

Er zijn een aantal disciplines die deel uitmaken van deze wetenschap. Denk aan de meest fundamentele van hen.

1. Biofysica van complexe systemen - rekening houdend met alle complexe mechanismen van zelfregulering van meercellige organismen (systemogenesis, morfogenese, sinergogenez). Ook deze discipline bestuderen we de fysieke component van de ontogenie en de evolutionaire ontwikkeling van processen, het niveau van de organisatie van organismen.
2. Bioacoustics en biofysica van sensorische systemen - studies van levende organismen zintuigen (gezichtsvermogen, gehoor, receptie, spraak, enz.), De wijze van het uitzenden van de verschillende signalen. Onthult de mechanismen van energieomzetting in de perceptie van de organismen externe invloeden (stimuli).
3. Theoretische Biophysics - bevat een aantal podnauk betrokken bij de studie van de thermodynamica van biologische processen, constructie van wiskundige modellen van de bouwdelen organismen. Ook overweegt de kinetische processen.
4. Moleculaire biofysica - gezien de diepe mechanismen van structurele organisatie en het functioneren van biopolymeren zoals DNA, RNA, proteïnen, polysachariden. Is het bouwen van modellen en graphics van deze moleculen, en voorspelt het gedrag van hun vorming in levende systemen. Ook wordt deze discipline het bouwen van supramoleculaire en submoleculaire systeem om de bouw van het mechanisme en de werking van biopolymeren in levende systemen te bepalen.
5. Celbiofysica. Onderzoekt de belangrijkste cellulaire processen: differentiatie, afdeling, agitatie en biologische mogelijkheden van de membraanstructuur. Bijzondere aandacht wordt besteed aan de mechanismen van membraan transport van stoffen, potentiaalverschil, eigenschappen en de structuur van het membraan en de omliggende delen.
6. Biofysica metabolisme. Belangrijkste besproken processen: fotosynthese, solarisatie en aanpassing van organismen naar haar grondgebied, hemodynamiek, niveau warmte stofwisseling, het effect van ioniserende straling.
7. Applied Biofysica. Het bestaat uit verschillende disciplines: bioinformatica, biometrie, biomechanica, de studie van de evolutionaire processen en ontogenese, pathologische (medische) biofysica. Objecten van de studie Toegepaste Biofysica - bewegingsapparaat, manieren van bewegen, mensen herkennen de methoden van de fysieke kenmerken. Bijzondere aandacht zou moeten zijn medische biofysica. Zij acht de pathologische processen in het lichaam, hoe de reconstructie van de beschadigde gebieden van de moleculen of structuren of hun schadevergoeding. Het biedt materiaal voor biotechnologie. Het is van groot belang bij het voorkomen van ziekten, met name van de genetische aard van hun eliminatie en de mechanismen van de actie uit te leggen.
8. Biofysica habitat - het bestuderen van de fysieke impact op zowel de lokale leefgebieden van dieren, en het effect van dichtbij en ver weg ruimte onderwerpen. Kijk ook eens naar het bioritme, de invloed van de weersomstandigheden en biologische velden op de stof. Het ontwikkelen van methoden van de maatregelen om de negatieve effecten te voorkomen van milieu-omstandigheden.

Al deze disciplines leveren een enorme bijdrage aan het begrip van de vitale activiteit van levende systemen, de mechanismen van invloed op hen van de biosfeer en de verschillende omstandigheden.

recente ontwikkelingen

U kunt een aantal van de belangrijkste gebeurtenissen die betrekking hebben op de verwezenlijking van biofysica bellen:

• geopend klonen mechanismen organismen;
• De kenmerken en transformaties rol van stikstofmonoxide in levende systemen;
• het onderlinge verband van de kleine en messenger RNA, die in de toekomst zal u helpen de oplossing voor veel gezondheidsproblemen (eliminatie van ziekten) te vinden;
• geopend autowaves fysieke aard;
• als gevolg van het werk van Moleculaire Biofysica bestudeerde aspecten van de synthese en replicatie van DNA, wat resulteerde in de mogelijkheid om een reeks van nieuwe geneesmiddelen tegen ernstige en complexe ziekten te creëren;
• Het computermodel van alle reacties die het proces van fotosynthese te begeleiden;
• ontwikkelde methoden voor het echo-onderzoek van het lichaam;
• gebracht tussen cosmogeophysical en biochemische processen;
• voorspelde klimaatverandering op de planeet;
• openingswaarden urokenazy enzym bij de preventie van trombose ziekten en elimineren van de effecten na een beroerte;
• ook een aantal ontdekkingen van de eiwitstructuur, de bloedsomloop en andere lichaamsdelen.

Instituut voor Biofysica in Rusland

In ons land is er de Moscow State University. M. V. Lomonosova. Op basis van deze onderwijsinstelling werkt Biofysica afdeling. Hij was het die gekwalificeerde professionals voorbereidt om te werken in dit gebied.

Het is belangrijk dat een kwaliteit beginnen toekomstige professionals. Ze wachten op een lastige klus. Biofysicus verplicht alle fijne kneepjes van de processen die zich afspelen in levende wezens te begrijpen. Daarnaast moeten de studenten te begrijpen in de natuurkunde. Het is een complexe wetenschap - biofysica. Lezingen worden geconstrueerd op zodanige wijze dat alle disciplines in biofysica en componenten omvatten, en onderzoek van biologische en fysieke aard dekken.