بیوفیزیک - علوم زیستی است .... بیوفیزیک مولکولی

یکی از مهمترین و علوم باستان است، البته، زیست شناسی. علاقه مردم در فرآیندهای درون آنها رخ می دهد و موجودات اطراف چند هزار سال قبل از عصر ما سرچشمه گرفته است.

مشاهده از حیوانات، گیاهان، فرآیندهای طبیعی بخش مهمی از زندگی مردم بود. با گذشت زمان، من جمع زیادی از دانش، بهبود یافته و روش های مطالعه طبیعت و مکانیزم در آن رخ می دهد توسعه یافته است. این به ظهور بخش های بسیاری که در مجموع از علم پیچیده را تشکیل می دهند منجر شده است.

تحقیقات بیولوژیکی در زمینه های مختلف زندگی آن را ممکن است برای به دست آوردن داده های جدید با ارزش برای درک دستگاه زیست توده جهان مهم است. با استفاده از این دانش برای اهداف انسانی عملی (اکتشاف فضا، پزشکی، کشاورزی، صنایع شیمیایی و ...).

زیست شناسی مدرن

امروز، دستیابی به این علم چند وجهی می توانید بسیاری از نتایج مثبت دست یابد. بنابراین، علم مدرن ارائه می دهد تعدادی از راه حل به مشکلات از بیماری های انسانی از اثرات ویروس ها و باکتری. امکان پذیر شد در فضای بدون آسیب حدود 3 ماه، استفاده از اکسیژن به عنوان یک منبع از میکروارگانیسم ها و یا گیاهان تک سلولی.

بسیاری از اکتشافات به تحقیقات بیولوژیکی در زمینه ساختار داخلی و عملکرد در تمامی موجودات زنده است. ترکیب مولکولی موجودات زنده، ریزساختار خود، جدا شده مطالعه و بسیاری از ژن های ژنوم انسان و حیوانات و گیاهان مورد بررسی قرار. محاسن بیوتکنولوژی، سلولی و مهندسی ژنتیک اجازه می دهد برای به دست آوردن چند برداشت در هر بوته فصل و نژادهای حیوانات نمایش که به گوشت بیشتر، شیر و تخم مرغ است.

مطالعه میکروارگانیسم ها برای به دست آوردن اجازه آنتی بیوتیک ها و ایجاد ده ها یا صدها واکسن، اجازه می دهد به نفع انواع بیماری، حتی کسانی که بیماری های همه گیر قبلا دست نخورده ادعا جان هزاران نفر از مردم و حیوانات.

بنابراین، علم مدرن از زیست شناسی - آن را فرصت بی حد و حصر انسان در بسیاری از زمینه های علم، صنعت و حفظ سلامت.

طبقه بندی علوم زیستی

یکی از بخش اول علم خصوصی زیست شناسی بود. مانند گیاهشناسی، جانورشناسی، آناتومی و طبقه بندی. بعد از آن آنها شروع به تشکیل بیشتر وابسته به تجهیزات فنی از رشته - میکروبیولوژی، ویروس شناسی، فیزیولوژی، و غیره.

تعدادی از علم جوان و مترقی، تنها در قرن XX-XXI تشکیل وجود دارد و نقش مهمی در توسعه مدرن از زیست شناسی ایفا می کند.

است یکی، بلکه چند طبقه بندی، که می تواند علوم زیستی رتبه وجود ندارد. لیست آنها را کاملا چشمگیر در تمام موارد، یکی از آنها در نظر بگیرید.

بنابراین، ما تلاش کرده اند برای پوشش انواع اصلی، که علوم زیستی می باشد. این فهرست توسعه تکنیک ها و روش های مطالعه بسط پر شده است. بنابراین، یک طبقه بندی تنها از زیست شناسی امروزه وجود ندارد.

پیشرفته علوم زیستی و معنای خود را

برای جوانترین، یک علم مدرن و مترقی از زیست شناسی به عنوان چنین می باشد:

• بیوتکنولوژی؛
• زیست شناسی مولکولی؛
• زیست شناسی فضا؛
• بیوفیزیک؛
• بیوشیمی.

هر یک از این علوم نه زودتر قرن XX تشکیل شد، و در نتیجه نظر گرفته می شود یک جوان، سرعت در حال توسعه و مهم ترین برای فعالیت عملی انسان است.

اجازه دهید ما در چنین از آنها ساکن به عنوان بیوفیزیک. این یک علم، که در اطراف 1945 ظاهر شد و تبدیل به بخش مهمی از کل سیستم بیولوژیکی است.

بیوفیزیک چیست؟

برای پاسخ به این سوال، اول از همه آن را به نقطه به تماس نزدیک با شیمی و زیست شناسی ضروری است. در برخی از سوالات مرزهای میان علوم آنقدر نزدیک است که آن را دشوار را که از آنها به طور خاص در اولویت درگیر شده است. بنابراین در نظر بیوفیزیک ایستد به عنوان یک علم پیچیده است که به مطالعه فرایندهای فیزیکی و شیمیایی عمیق در سیستم های زنده در سطح مولکول، سلول، اندام رخ می دهد، و در سطح زیست کره به عنوان یک کل.

مانند هر دیگر، بیوفیزیک - علم شی مورد مطالعه، اهداف و مقاصد، و همچنین به عنوان یک نتایج مناسب و معقول و معنی دار. علاوه بر این، این رشته است که از نزدیک با تعدادی از مسیرهای جدید در ارتباط است.

امکانات پژوهشی

آنها برای biosystem بیوفیزیک در سطوح مختلف سازمانی هستند.

1. میکرو ارگانیسم ها (باکتری ها، ویروس ها، قارچ ها و جلبک های تک سلولی).
2. تک یاخته است.
3. سلولهای تکی و قطعات ساختاری آنها (اندامک).
4. گیاهان.
5. حیوانات (از جمله انسان).
6. جوامع زیست محیطی.

یعنی بیوفیزیک - مطالعه زنده را از نقطه نظر فرآیندهای فیزیکی در آن اتفاق می افتد.

اهداف علم

در ابتدا، بیوفیزیک وظایف به اثبات وجود فرایندهای فیزیکی و پدیده در زندگی موجودات زنده و مطالعه آنها، پیدا کردن ماهیت و اهمیت.

مشکلات مدرن از این علم می توان به عنوان زیر فرموله نمود:

1. به منظور مطالعه ساختار ژن ها و مکانیسم های که همراه انتقال و ذخیره سازی خود را، اصلاح (جهش).
2. بسیاری از جنبه های زیست شناسی سلولی (تعامل همراه با هر کروموزومی دیگر و فعل و انفعالات ژنتیکی و مراحل دیگر) در نظر بگیرید.
3. برای مطالعه و بررسی مولکول های زیست شناسی پلیمر پیچیده مولکولی (پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک، پلی ساکاریدها).
4. Cosmogeophysical تاثیر عوامل در این دوره از تمام فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی در موجودات زنده را نشان دهد.
5. بیشتر عمیقا به فاش کردن مکانیسم های فوتوبیولوژی (فتوسنتز، photoperiodicity و غیره).
6. پیاده سازی و توسعه روش های مدل سازی ریاضی.
7. برای اعمال فناوری نانو در مطالعه سیستم های زنده است.

از این لیست روشن است که بسیاری از بیوفیزیک مطالعه مشکلات قابل توجهی و جدی جامعه مدرن، و نتایج حاصل از این علم برای انسان و زندگی او مهم است.

تاریخ

بیوفیزیک به عنوان یک علم سرچشمه نسبتا به تازگی - در سال 1945، هنگامی که اروین شرودینگر کار خود را منتشر "زندگی را از نقطه نظر فیزیک است." او بود که برای اولین بار متوجه شد و اشاره کرد که بسیاری از قوانین فیزیک (قوانین ترمودینامیکی از مکانیک کوانتومی) هستند محل می شود در زندگی و کار از موجودات زنده از موجودات زنده است.

با تشکر از کار بیوفیزیک علوم انسانی توسعه فشرده خود را آغاز کرد. اما حتی پیش از آن، در سال 1922، موسسه بیوفیزیک، در روسیه ایجاد، است که توسط ص ص ها Lazarev به عهده دارد. است که نقش اساسی در مطالعه ماهیت تحریک بافت ها و اندام خارج وجود دارد. نتیجه شناسایی ارزش یونها در روند بود.

سپس یک سری از اکتشافات دانشمندان مختلف اجازه می دهد تا ما را به درک که بیوفیزیک - است علم کامل، وسیع و پیچیده مورد نیاز برای درک تمام مراحل در سیستم های زنده اتفاق می افتد.

1. گالوانی برق و اهمیت آن برای بافتهای زنده (بیوالکتریک) باز می شود.
2. A. L. Chizhevsky - پدر چندین رشته بررسی تأثیر کیهان در زیست کره، و همچنین تابش یونیزاسیون و elektrogemodinamiku.
3. ساختار دقیق از مولکول های پروتئین شده است تنها پس از کشف روش پراش اشعه X (تجزیه و تحلیل اشعه X) مورد مطالعه قرار. این توسط دانشمندان Perutz و Kendrew (1962) انجام شد.
4. در همان سال، باز ساختار سه بعدی دی ان ای (موریس Uilkins).
5. Neher و Zachman چارچوب در سال 1991 قادر به ایجاد یک روش ثابت پتانسیل الکتریکی محلی بودند.

تعداد دیگری از اکتشافات فعال بیوفیزیک علوم در نوسازی شدید و پیشرونده در توسعه و شکل گیری سوار شو.

انجمن بیوفیزیک

تعدادی از رشته های که این علم را تشکیل می دهند وجود دارد. در نظر بگیرید یکی از اساسی ترین آنها.

1. بیوفیزیک از سیستم های پیچیده - با توجه به تمام مکانیسم های پیچیده خود تنظیمی موجودات چند سلولی (systemogenesis، مورفوژنز، sinergogenez). همچنین این رشته کنیم و بخش فیزیکی از بالش و فرآیندهای توسعه تکاملی، سطح سازمان از موجودات مطالعه است.
2. Bioacoustics و بیوفیزیک از سیستم های حسی - مطالعات موجودات زنده سیستم های حسی (بینایی، شنوایی، پذیرش، گفتار، و غیره)، روش پخش سیگنال های مختلف. نشان می دهد که مکانیسم تبدیل انرژی در درک موجودات زنده نفوذ خارجی (محرک).
3. بیوفیزیک نظری - شامل تعدادی از podnauk درگیر در مطالعه ترمودینامیک از فرآیندهای بیولوژیکی، ساخت و ساز از مدل های ریاضی از قطعات ساختاری از موجودات. همچنین با توجه به فرآیندهای جنبشی.
4. بیوفیزیک مولکولی - با توجه به مکانیسم های عمیق از ساختار و سازمان عملکرد زیست بسپارها مانند DNA، RNA، پروتئین ها، پلی ساکارید است. در حال ساخت مدل ها و گرافیک از این مولکول ها، و پیش بینی رفتار شکل گیری آنها در سیستمهای زنده. همچنین، این نظم و انضباط در حال ساخت سیستم ابرمولکولی و submolecular برای تعیین ساخت و ساز از ساز و عمل پلیمرهای زیستی در سیستمهای زنده.
5. بیوفیزیک سلولی. بررسی فرایندهای سلولی مهم: تمایز، تقسیم، اضطراب، و پتانسیل های بیولوژیکی ساختار غشا. توجه خاص به مکانیسم های حمل و نقل غشاء مواد، اختلاف پتانسیل، خواص و ساختار غشای و قطعات اطراف آن پرداخت می شود.
6. سوخت و ساز بدن بیوفیزیک. بحث اصلی فرایند: فتوسنتز، تابش افتاب و اقتباس از موجودات به آن، همودینامیک، سوخت و ساز بدن سطح حرارت، اثر پرتوهای یونیزان.
7. بیوفیزیک کاربردی. بیوانفورماتیک، بیومتریک، بیومکانیک، مطالعه فرایندهای تکاملی و تکوین، آسیب شناسی بیوفیزیک (پزشکی): این چند رشته تشکیل شده است. اشیاء از بیوفیزیک مطالعه کاربردی - سیستم عضلانی، راه های در حال حرکت، افراد از روش های از ویژگی های فیزیکی را تشخیص دهد. باید توجه ویژه ای بیوفیزیک پزشکی باشد. این فرآیندهای پاتولوژیک در بدن می داند، چگونه بازسازی مناطق آسیب دیده از مولکول یا ساختارهای یا جبران خسارت خود. آن را برای بیوتکنولوژی فراهم می کند مواد. این از اهمیت زیادی در پیشگیری از بیماری است، به خصوص از ماهیت ژنتیکی حذف آنها و توضیح مکانیسم عمل است.
8. بیوفیزیک زیستگاه - مطالعه تاثیر فیزیکی بر روی هر دو زیستگاه محلی از موجودات، و اثر از افراد فضای دور و نزدیک. همچنین ریتم های زندگی، تاثیر شرایط آب و هوایی و زمینه های بیولوژیکی در ماده در نظر بگیرید. توسعه روش های از اقدامات برای جلوگیری از اثرات منفی از شرایط محیطی.

تمام این رشته در حال ساخت یک سهم بزرگ به درک درستی از فعالیت های حیاتی از سیستم های زنده و مکانیسم نفوذ در آنها زیست کره و شرایط مختلف.

پیشرفت های اخیر

شما می توانید برخی از مهم ترین رویدادهای که به دستیابی به بیوفیزیک مربوط پاسخ:

• باز شبیه سازی مکانیزم موجودات؛
• ویژگی های و تحولات نقش نیتریک اکسید در سیستمهای زنده؛
• رابطه متقابل از کوچک و RNA پیامرسان، که در آینده کمک خواهد کرد شما در پیدا کردن راه حلی برای بسیاری از مشکلات سلامتی (از بین بردن بیماری).
• autowaves باز ماهیت فیزیکی؛
• با توجه به کار بیوفیزیک مولکولی جنبه های سنتز و همانند سازی DNA، که منجر به توانایی ایجاد طیف وسیعی از داروهای جدید از بیماری های جدی و پیچیده مورد مطالعه؛
• مدل کامپیوتری از همه واکنش های که همراه با فرایند فتوسنتز؛
• روشهای توسعه یافته برای انجام سونوگرافی از بدن؛
• ایجاد شده بین cosmogeophysical و فرآیندهای بیوشیمیایی؛
• پیش بینی تغییرات آب و هوایی در این سیاره.
• باز کردن مقادیر urokenazy آنزیم در پیشگیری از بیماری ترومبوز و از بین بردن اثرات پس از سکته مغزی؛
• همچنین تعدادی از اکتشافات از ساختار پروتئین، سیستم گردش خون و دیگر قسمت های بدن ساخته شده است.

موسسه بیوفیزیک در روسیه

در کشور ما است که دانشگاه دولتی مسکو وجود دارد. M. V. Lomonosova. بر اساس این موسسه آموزشی عمل وزارت بیوفیزیک. او بود که متخصصین مجرب آماده به کار در این منطقه است.

این مهم است که به یک با کیفیت شروع حرفه ای در آینده. آنها در انتظار یک کار دشوار است. Biophysicist موظف به درک تمام پیچیدگیهای از فرآیندهای در موجودات زنده اتفاق می افتد. علاوه بر این، دانش آموزان نیاز به درک به فیزیک است. این یک علم پیچیده است - بیوفیزیک. سخنرانی در چنین راهی برای اطلاق به تمام رشته های درگیر در بیوفیزیک و اجزای سازنده، و برای پوشش توجه به هر دو شخصیت های بیولوژیکی و فیزیکی ساخته شده است.