Биофизика – наука о фундаментальных физических взаимодействиях, лежащих в
основе процессов жизнедеятельностей. Возникла на стыке наук биологии, физики,
химии.
Широко используются методы и математические аппараты.
Базовая наука о живой природе.
Биофизика (определение Рубина) – наука о наиболее простых и
фундаментальных механизмах взаимодействия, лежащих в основе биологических
явлений.
Объект: физические и физико-химические процессы, протекающие в
разных системах в разных организациях.
Предмет: основные фундаментальные закономерности протекания
физических и физико-химических процессов в живых системах. В исследованиях
используются специфические и общие методы (инструменты, ориентируемые на живые
предметы).
Ограничения:
1)
Исследование идет с сохранением целостности (интактности)
изучаемого объекта.
2)
Исследование с
учётом повреждающего действия методики, чтобы появившиеся результаты не являлись
окончательными.
Биофизика базируется на математическом
моделировании.
Цели: физическое и физико-химическое
толкование любых жизненных процессов и явлений, раскрытие их сущности на всех
уровнях организации живой природы. И конечная цель – формулировка основных
принципов жизни.
Задачи:
1)
Анализ физических механизмов взаимодействия в различных
биоструктурах и понимание и объяснение динамики таких взаимодействий.
2)
Исследование принципов организации и самоорганизации
биосистем и моделирование этих процессов.
3)
Изучение механизмов мембранного и клеточного транспорта
и биоэлектрогенеза.
4)
Исследование процессов трансформации энергии в разных
биосистемах (пр., в клетках) и управление энергообеспечением.
5)
Изучение механизмов, действие физическиз факторов на
биосистемы разных уровней организации.
6)
Внутренняя задача: развитие теоретических и
экспериментальных методов и техники.
Разделы Биофизики:
1.
Кинетика и динамика биосистем.
2.
Термодинамика биологических процессов.
3.
Молекулярная биофизика (физика биополимеров).
4.
Биофизика мембран и мембранных процессов:
а) Структура и самоорганизация биомембран.
б) Теория мембранного транспорта.
в) Теория биоэлектрогенеза.
г) Трансформация энергии в мембранах (клеточная
энергетика).
д) Биофизика рецепции.
5. Биофизика подвижностей и мышечного сокращения.
6. Биофизика фотобиологических процессов.
7. Радиационная биофизика.
8. Прикладная биофизика.
Группы задач:
1)
Физико-химические аспекты, поддержание организма в здоровом
состоянии или коррекция его функций.
2)
Физико-химические основы продуктивности
сельскохозяйственных животных и растений.
3)
Физико-химические основы охраны окружающей среды.
4)
Физико-химические принципы новых технологий и техники.
Для организмов свойственна
организованная сложность (может быть временная). Устойчивое неравновесие,
способность к репродуктивным функциям, появляется способность к адаптации меняющимся
условиям.
Например,
биологические катализаторы – выполняют функцию при жизненных условиях, а
технические – либо при повышении температуры, либо при повышении давления.
|