БИОФИЗИКА


БИОФИЗИКА

наука о физических основах живой материи. Она находится на стыке физики и биологии и использует физические, химические и математические методы для изучения строения и функций живых систем.
Структурная биофизика. Для исследования клеточных структур и биомолекул широко применяются оптические и дифракционные методы. Такие виды микроскопии, как фазово-контрастная, флуоресцентная и конфокальная, позволяют визуализировать клеточные структуры в видимом свете; сканирующая и трансмиссионная микроскопия обеспечивают изучение структур при более высоком разрешении; электронно-дифракционная микроскопия применяется для структурного анализа образцов, имеющих упорядоченную структуру. Используя методы рентгеноструктурного анализа и дифракции нейтронов, определяют структуру кристаллов на уровне атомов. С помощью ядерного магнитного резонанса (ЯМР) изучают структуру молекул в растворе. Полезную информацию дают также различные спектроскопические методы: абсорбционная и флуоресцентная спектроскопия в инфракрасном, видимом и ультрафиолетовом свете, круговой дихроизм и дисперсия оптического вращения. Структурные исследования уже дали впечатляющие результаты. Так, с помощью рентгеноструктурного анализа была определена структура целого ряда белков, в том числе: белка, ответственного за превращение нормальных клеток в раковые; фермента, участвующего в репликации вируса иммунодефицита (вируса СПИДа); некоторых специфических белков, связывающихся с ДНК; одного из ферментов, катализирующих синтез белков. Установлена структура вирусов, вызывающих полиомиелит и обычную простуду.
Молекулярные и клеточные системы. Основной вопрос, который возникает при изучении любой биологической системы, состоит в следующем: как эта система работает? Биофизики сначала исследуют саму систему, затем строят модель, описывающую в каком-то приближении ее поведение, и далее проверяют и уточняют исходную модель. Обычно важную роль при построении модели играют кинетические и термодинамические параметры. Среди биологических процессов, которые можно исследовать биофизическими методами, - восприятие света и звука высшими организмами, мышечное сокращение, прохождение нервного импульса, работа мембранных каналов и рецепторов, превращение энергии в митохондриях (клеточных органеллах), функционирование белков, участвующих в регуляции экспрессии генов, механизм действия ферментов. Экспериментальные подходы к изучению всех этих процессов различаются, но в основе любого исследования лежит анализ энергетики процесса.
Компьютерный анализ и построение моделей. С появлением компьютеров построение моделей биологических систем и применение математических методов в биофизике перешли на качественно иной уровень. Без компьютеров было бы невозможно быстро обрабатывать рентгеноструктурные и ЯМР-данные, создавать сложные модели, отвечающие всему комплексу экспериментальных данных. Для построения адекватных моделей часто приходится анализировать свойства больших ансамблей молекул и частиц или поведение неравновесных систем. Строятся модели таких сложных феноменов и процессов организменного уровня, как научение и память, восприятие света и звука, кровообращение, мышечное сокращение, распределение в организме продуктов метаболизма. Разрабатываются методы предсказания трехмерной структуры макромолекул и моделирования флуктуаций, происходящих в этих структурах за времена порядка пикосекунд (триллионных долей секунды). Биофизики участвуют также в анализе нуклеотидных последовательностей ДНК, проводящемся в рамках международной программы "Геном человека".
См. также
БИОЛОГИЯ;
БИОХИМИЯ;
БИОЭЛЕКТРИЧЕСТВО;
КЛЕТКА;
МЕТАБОЛИЗМ;
НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ;
НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ;
СПЕКТРОСКОПИЯ;
МОЛЕКУЛ СТРОЕНИЕ;
ХИМИЯ ФИЗИЧЕСКАЯ;
ХИМИЯ.
ЛИТЕРАТУРА
Волькенштейн М. В. Биофизика. М., 1981 Кантор Ч., Шиммел П. Биофизическая химия, тт. 1-3. М., 1984-1985 Фокс Р. Энергия и эволюция жизни на Земле. М., 1992

Энциклопедия Кольера. — Открытое общество. 2000.

Синонимы:

Смотреть что такое "БИОФИЗИКА" в других словарях:

  • биофизика — биофизика …   Орфографический словарь-справочник

  • БИОФИЗИКА — наука, изучающая физические и физико химические процессы, протекающие в живых организмах, а также влияние на них физических факторов (радиации, температуры, магнетизма и др.). Биофизика тесно взаимодействует с экологией; в последнее время стали… …   Экологический словарь

  • Биофизика — * біяфізіка * biophysics междисциплинарная наука, изучающая физические аспекты существования живой природы на всех уровнях ее организации, от молекул до биосферы (от др. греч. βiοs жизнь, др. греч. φύσις природа). Б. это наука о физических… …   Генетика. Энциклопедический словарь

  • БИОФИЗИКА — БИОФИЗИКА, наука о физических и физико химических явлениях в живых организмах и их сообществах, влиянии на них различных физических факторов. Основные этапы развития биофизики, начиная с 18 в., связаны с изучением животного электричества (Л.… …   Современная энциклопедия

  • БИОФИЗИКА — наука, изучающая физические и физико химические явления в живых организмах, структуру и свойства биополимеров, влияние различных физических факторов на живые системы. Первые попытки применить физические идеи и методы к изучению организма… …   Большой Энциклопедический словарь

  • БИОФИЗИКА — БИОФИЗИКА, исследование биологических явлений с точки зрения законов физики и ее методами. К таким методам относятся рентгеновская ДИФРАКЦИЯ и СПЕКТРОСКОПИЯ. С их помощью изучают структуру и функции биологических молекул, электропроводимость… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • БИОФИЗИКА — наука о физико химич. и физич. процессах, протекающих в биол. системах, а также о влиянии на них разл. физич. факторов. Мол. Б. изучает структуру и функц. свойства макромолекул и др. биологически важных соединений, Б. клетки фнз. хим. процессы,… …   Биологический энциклопедический словарь

  • биофизика — сущ., кол во синонимов: 2 • биология (73) • светофизиология (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

  • биофизика — — [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN biophysics …   Справочник технического переводчика

  • биофизика — биологическая физика биол., физ. Источник: http://www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/118/525.htm …   Словарь сокращений и аббревиатур

  • Биофизика — БИОФИЗИКА, наука о физических и физико химических явлениях в живых организмах и их сообществах, влиянии на них различных физических факторов. Основные этапы развития биофизики, начиная с 18 в., связаны с изучением животного электричества (Л.… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

Книги

  • Биофизика, Волькенштейн М.В.. «Биофизика» М. В. Волькенштейна — энциклопедический курс, излагающий основные разделы предмета: молекулярную биофизику, биофизику клетки и биофизику сложных систем, включая проблемы… Подробнее  Купить за 2536 руб
  • Биофизика, М. В. Волькенштейн. Биофизика М. В. Волькенштейна - энциклопедический курс, излагающий основные разделы предмета: молекулярную биофизику, биофизику клетки и биофизику сложных систем, включая проблемы… Подробнее  Купить за 1958 грн (только Украина)
  • Биофизика, М. В. Волькенштейн. "Биофизика" М. В. Волькенштейна - энциклопедический курс, излагающий основные разделы предмета: молекулярную биофизику, биофизику клетки и биофизику сложных систем, включая проблемы… Подробнее  Купить за 1346 руб
Другие книги по запросу «БИОФИЗИКА» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.