Биофизика

Биофизика
Социаль селтәрҙә күҙәтеүселәр	10 063
Биофизика Викимилектә

A ribosome is a biological machine that utilizes protein dynamics

Биофизика (бор. грек. βίος — йәшәү, бор. грек. φύσις — тәбиғәт):

• йәнле тәбиғәттең молекуляр һәм күҙәнәк төҙөлөшөнән башлап дөйөм алғанда биосфераға ;тиклем бөтә кимәлдәренә хас физик күренештәрҙе өйрәнеүсе биология бүлеге.
• биологик объекттарҙы ҡатмарлы физик системаларҙың бер төрө булараҡ өйрәнеүсе хәҙерге математик физика бүлеге;
• биологик системаларың төрлө кимәлдәрендә барған . физик процестар тураһындағы фән;
• биологик объекттарға физик факторҙарҙың йоғонтоһон өйрәнә

Дөйөм алғанда, биофизика матдә һәм энергияның биологик кимәлдәрендә физик ҡанундарҙың

(закондарҙың) сағылышын асыҡлай.

«Биофизика мөһим йөкмәткеһен тәшкил итә: үҙ-ара эш итеү принциптары молекуляр кимәлендә әһәмиәтле дөйөм биологик табыу, асыу, уларҙы хәҙерге тәбиғәт закондарына ярашлы, физика, химия, математика һәм башланғыс дөйөмләштерелгән яңы ҡаҙаныштары нигеҙендә эшләгән был төшөнсәләр ҡулланыу, биологик адекват күренеш тасуирлай».

ЮНЕСКО исемлегендә биофизика биология бүлеге булып тора һәм 2406 кодына эйә.

Биофизика бүлектәре

ЮНЕСКО исемлегенә буйынса биофизика бүлектәре:

• 2406.01 Биоакустика (һауа, һыу мөхиттәрендә коммуникация һәм локация.)
• 2406.02 Биоэлектр күренеше (мембраналар потенциалы, интеграль һәм информацион процесстар, ҮНС-һы һәм Юғары НС-һы)
• 2406.03 Биоэнергетика (йылылыҡ продукцияһы һәм энергия менән тәьмин итеү)
• 2406.04 Биомеханика
• 2406.05 Биооптика (биолюминесценция, күреү һәләте һәм мәғлүмәт эшкәртеү)
• Медицина физикаһы 2406.06 (диагностика алымдары, патогенез һәм физиотерапия)
• 2406. Ҡатмарлы системалар биофизикаһы (системогенез, беренсел синергогенез, эволюцияһы, шәхси үҫеш, биосистемаларҙы ойоштороу кимәле)
• 2406. Сенсор системалар биофизикаһы (психофизика)
• 2406. Йәшәү мөхиттәре биофизикаһы(экология, космофизика)
• 2406. Ритмлы процестар биофизикаһы (биоритмология)
• 2406. Үҫеш һәм эволюция биофизикаһы
• 2406. Метаболизм биофизикаһы (массоперенос, терморегуляция, гемодинамика)
• 2406.99 Башҡа (күрһәтеү)

Өҫтәге . классификация биофизика. өлкәһендә яңы асыштарҙы күрергә, авангард йүнәлештәрҙе күрһәтергә, ҡамасаулаған проблемаларҙы асыҡларға мөмкинлек бирә.

Биофизиканың дөйөм курсы элекке мәктәп системаһында түбәндәге классификацияға нигеҙләнә:

унда юғары белемле белгестәрҙең тар профилле йүнәлештә махсуслашыуы урын алған. Был проблемалы йүнәлештәрҙең үҫешен һәм белгестәр менән тәьмин ителеүен сикләй.

• Ҡатмарлы системалар биофизикаһы (ҠСБ):
  • терминологик аппарат, объекттар һәм уларҙың ҠСБ-ла кимәле.
  • системогенез һәм организмдарҙың репродукцияһы төрҙәре — синергогенез, соматогенез, морфогенез
  • ҠСБ-да иерархия һәм классификация.
  • система булдырыу факторҙары, системалы коммуникациялар һәм система объекттарын булдырыу механизмдары
  • ситемология методологияһы һәм уның ҠСБ-ла репродуктив роле, башҡа фәнни-ғәмәли өлкәләрҙә ҡулланыу эффекты.
• Коммуникациялар биофизикаһы һәм сенсор биофизика:
  • сенсор системалар һәм сигналдарҙы трансляциялау механизмы ;
  • мәғлүмәт каналдарындағы әүерелештәр психофизикаһы
  • ҡабул итеү процестарының интеграль психофизикаһы һәм полимодаль биофизика
  • тикшеренеүҙә эксперт ысулдар, препараттар һәм культуралар ярҙамында биодетекция
• Теоретик биофизика:
  • математик биофизика, биофизика объекттары структураларын һәм функцияларын математик юл менән һәм мәғлүмәти яҡтан моделләү ;
  • биофизикала теорфизика ысулдары :
    • биологик процестар кинетикаһы;
    • биологик процестар термодинамикаһы:
    • тере структураларҙа энергия әүерелештәре;
• Молекуляр биофизика:
  • биополимерҙар ойошоуың һәм эшмәкәрлек итеүенең физик һәм төҙөлөш нигеҙҙәре
    • өҫ молекуляр (надмолекуляр) һәм аҫмолекулярный (субмолекуляр) системалар;
    • сағылыш молекуляр структураларҙы өйрәнеү ысулдары, моделләп (символик һәм /йәки график) күрһәтеү һәмпрогнозлау.
  • Квант биофизикаһы;
• Күҙәнәк һәм күҙәнәк процестары биофизикаһы:
  • мембрана процестары биофизикаһы:
    • биологик мембраналар үҙсәнлектәре һәм структураһы ;
    • биомембрана аша транспорт механизмы ;
• Метаболизм биофизикаһы
  • Фотобиологик процестар биофизикаһы
  • фотосинтез нигеҙҙәре, структураһы һәм функцияһы (механизмы)
    • тересистемаларға тышҡы яҡтылыҡ сығанағы тәьҫире һәм соляризацияға адаптацияһы;
  • радиацион биофизика — ионлаштырыусы нурланыштың организмға йоғонтоһо
  • матдә күсереү (массоперенос), йылылыҡ регуляцияһы, метаболик процестарҙа системалы реакциялар.
• Ғәмәли биофизика :
  • биоинформатика: биофизика бүлеге түгел, әммә уның менән бик тығыҙ бәйләнгән;
  • биометрия;
  • биомеханика: терәк-хәрәкәт аппаратының структураһы һәм функцияһы, биологик системаларҙың физик хәрәкәте;
  • биомедицинала эволюцион процестар һәм шәхси (индивидуаль) үҫеш биофизикаһы .
  • медицина (патология) биофизикаһы:
    • патогенез, реконструктив һәм компенсатор тергеҙеү ысулдары;
    • тикшеренеүҙең физик методтары (рөхсәт, йоғонто, ҡулланыу эҙемтәһе) һәм уларҙың һөҙөмтәлелеге ;
  • биотехнологияла процестарҙың сифатын, мөхиттенең биофизик шарттарын оптималләштереү
• Йәшәү мөхиттәре биофизикаһы:
  • йәшәү мөхитенең тәбиғи һәм техноген факторҙары;
  • мигранттарҙың күп факторлы йәшәү мөхите һәм биотехнологиялар (торлаҡтар, курорттар, транспорт, акванавтика, глобалләштереү, биотрон һ. б.);
  • йыһанда һауа торошо һәм (факторҙар һәм гео гелио) һәм йыһандың(йыраҡ) астрофизик йоғонтоһо;
  • биоритмология, биоритмдарҙың синхро- һәм десинхронизацияһы ;
  • йәшәү мөхитенең кире йоғонтоһона ҡаршы (биомедицина) локаль һәм системалы профилактик саралар .

Тикшеренеүҙәр тарихы

Фәндең нигеҙе башында тЭрвин Шредингер «Физика күҙлегенән нимә ул йәшәү» (1945) тигән хеҙмәт ята. Унда йәнле тәбиғәт термодинамикаһы нигеҙҙәре, тере организмдар дөйөм структур үҙенсәлеге, биологик күренештәрҙең квант механикаһы ҡанундарына тура килеүе ҡарала.

Биофизика баштан уҡ физика, химия, математика ысулдары менән бәйле булып сыға. Биологик объекттарҙы тикшергәндә теүәл эксперименталь ысулдар ҡулланыла (спектраль, изотоп, дифракция, радиоспектроскоп). Биофизика үҫешенең был этабы — биологик объекттарҙың физик ҡанундарға (закон) буйһоноуынэксперименталь иҫбатлау.

Мәскәүҙә тәүге физика һәм биофизика институты 1927 йылда ойошторолған. Әммә ул оҙаҡ йәшәмәй: 1931 йылда уның етәксеһе, академик Лазарев П. П. ҡулға алына һәм Институт ябыла.

Хәҙерге тикшеренеү йүнәлештәре

Хәҙерге ваҡытта ҡатмарлы системалар биофизикаһы һәм молекуляр биофизика әүҙем үҫешә.

Биофизиканың хәҙерге тикшеренеү өлкәләре: физик һәм биохимик реакцияларға космогеофизик факторҙарҙың тәьҫире, фотобиологик процестар, математик моделләү, аҡһымлы һәм мембраналы структуралар физикаһы, нанобиология һ. б.

Биофизикала күренекле тикшеренеүселәр.

• Луиджи Гальвани: биоэлектричество күренеше.
• Герман Гельмгольц: беренсе булып нервы импульстары тиҙлеген үлсәй
• Чижевский Александр Леонидович — гелиобиология, аэроионификация, электрогемодинамикаға нигеҙ һалыусы совет биофизигы, философ. Тәү башлап биосфералағы һауа торошона йыһандың йоғонтоһын фәнни яҡтан иҫбатлаусы ғалим.
• Петр Лазарев Петрович — СССР һәм Рәсәй биофизигы. Ярһыуҙың физик-химик тәбиғәте тәғлимәтен (ионлы ҡуҙғыу тәғлимәте), ҡуҙғыуҙарҙың дөйөм ҡанундарын сығара. Һиҙеү ағзаларының ҡуҙғытҡыстар тәьҫиренә физиологик адаптация процестарын тикшерә (башлыса күреү, ишетеү, тәм һиҙеү һәм еҫ һиҙеү). Биологик процестартарға ҡарата термодинамика ҡанундарын (закондары) ҡулланылыу проблемаларын өйрәнә.
• Ирвинг Ленгмюр: бер молекуляр органик ҡаплама концепцияһын эшләй. Химия буйынса Нобель премияһы лауреаты (1932 йыл).
• Дьёрдь фон Бекеши: кеше ҡолағын тикшереүсе. Физиология һәм медицина буйынса Нобель премияһы лауреаты (1961 йыл).
• Макс Перуц һәм Джон Кендрю: рентгеноструктур анализ ярҙамында аҡһым төҙөлөшөн тикшереүселәр. 1962 йылда химия буйынса Нобель премияһы лауреаты булалар.
• Морис Уилкинсон: ДНК-ың өс үлсәмле молекуляр структураһын асалар. 1962 йылда физиология һәм медицина буйынса Нобель премияһы лауреаты була.
• Герд Бинниг, Эрнст Руска, Генрих Рорер: туннелле һәм сканлаусы атом-көслө микроскоп эшләйҙәр . Физика буйынса Нобель премияһы лауреаттары (1986 йы)).
• Бернард Кац: [./https://ru.wikipedia.org/wiki/Синапс синаптик тапшырыу]ҙа норадреналиндың ролен тикшерә . 1970 йылда физиология һәм медицина буйынса Нобель премияһы лауреаты була.
• Питер Митчелл: Автор хемиосмотический фосфор окисланыу теорияһы. 1978 йылда химия буйынса Нобель премия лауреаты.
• Эрвин Неэр һәм Берта Закман: локаль ысулын потенциалын нығыта. Физиология һәм медицина буйынса нобель премияһы лауреаты 1991 йыл.
• Питер Илсе — химия буйынса Нобель премия лауреаты 2003 йылда асылды һәм тикшереү өсөн аквапорин. Премия менән бүленгән Родерик Маккинон — кристаллограф һәм америка биохимигы, 1998 йылда уны ҡырылыуҙан, молекуляр структураларҙағы һәм тәбиғәт бушлыҡты каналдарын асыу менән коллегаларын бактериаль калиевый ала алмай.

Ҡулланылыш өлкәһе

Биологик объекттар, ҡағиҙә булараҡ, бик ҡатмарлы. Уларҙа барған процестарға үҙ-ара бәйләнешле.

Физика, объекттарҙың термодинамика, электродинамика, квант һәм классик механика ҡанундары менән тауирлап уларҙың ябайлаштырылған моделен төҙөүгә мөмкинлек бирә. Физик мәғлүмәттәрҙе биологик объект мәғлүмәттәренә яраштырып ҡарап биологик объектта барған процестарҙы асыҡларға, аңларға мөмкин.

Физикала биология объекттарҙы тикшереү өсөн ҡулланып булырлыҡ күп ысулдар бар. Шуға күрә, биофизика бурыстарының береһе — был ысулдарҙы биология фәненә ҡулайлаштырыу .

Бөгөн биологик системалар тураһында мәғлүмәт алыу өсөн төрлө ысулдар ҡулланыла: оптик, синхротрон нурланыш ҡулланып рентгено-структур анализ яһау, , ЯМР — һәм ЭПР-спектроскопия, 7-резонанслы спектроскопия, төрлө электрометрик ысулдар, микроэлектрод техника ҡулланыу, хемилюминесценция ысулы, лазер спектроскопия, изотоп атомдар (меченый атом) һәм башҡа ысулдар ысулдар.

Был шулай уҡ, медицина диагностикаһында һәм терапияла ҡулланыла.

Шулай уҡ, биологик материяға тәьҫир итеүҙең эффектлы юлдарын үҙ эсенә алған махсус методика эшләнә.

Шулай уҡ,ҡарағыҙ

• Биогеофизика

Әҙәбиәт

• Аккерман Ю. Биофизика. — Мир, 1964. — 684 с.
• Биофизика / Под общ. ред. акад. АН СССР П. Г. Костюка. — К.: Выща шк. Головное изд-во, 1988. — 504 с.
• Волькенштейн М. В. Биофизика: Учебное руководство, 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. — 592 с. — ISBN 5-02-013835-5
• Кудряшов Ю. Б., Перов Ю. Ф. Рубин А. Б. Радиационная биофизика: радиочастотные и микроволновые электромагнитные излучения. Учебник для ВУЗов. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. — 184 с. — ISBN 978-5-9221-0848-5
• Рубин А. Б. Биофизика (учебник) в 2-х т.т. — М., 1999, 2002.
• Владимиров Ю.А., Рощупкин Д.И., Потапенко А.Я., Деев А.И. Биофизика. — М.: Медицина, 1983. — 272 с.

Һылтанмалар

• Ю. Нечипоренко Хәҙерге ҡаҙаныштары биофизика — тарих һәм хәҙерге заман ҡаҙаныштары ни биофизика.