Бакулин. Курс Лекций по Биофизике - файл n1.doc

Бакулин. Курс Лекций по Биофизике
скачать (2809.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc2810kb.31.05.2012 19:40скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   60
ВВЕДЕНИЕ

Физика получила свое наименование от греческого слова физис – природа. Физические явления происходят в космосе и микромире, в неорганических и органических веществах, в неживой и живой природе. В настоящее время физику можно определить как науку о свойствах и строении материи, о простейших и вместе с тем наиболее общих формах движения материи и об их взаимных превращениях. Поэтому понятия и законы физики лежат в основе всего естествознания.

Многообразные формы движения материи, будучи качественно различными, изучаются разными науками: физикой, химией, биологией и др. Материалистическая философия утверждает, что высшую форму движения материи (например, биологическую) нельзя свести к низшей, физической, форме движения, однако, не принимая во внимание физических явлений, невозможно понять механизм явлений более высокого порядка. Животные и растения представляют собой системы, в которых протекают физические и химические процессы, но жизнь как высшую, биологическую, форму движения материи можно понять только на основе комплексного к ней подхода. Развитие биологии показало, что для познания элементарных биологических явлений необходимо применение понятий и методов точных наук. И поэтому на стыке биологии, физики и химии возникла новая наука – биофизика, изучающая физические и физико-химические процессы в биологических системах на всех уровнях их организации и влияние различных физических факторов на живые организмы.

Нелегко было дать определение этой новой науки, что видно из высказываний ведущих советских биофизиков 60–70-х годов. Так, Л. А. Блюменфельд считал биофизику разделом биологии, использующим для объяснения биологических процессов физические, химические и математические методы, и это было оправдано, поскольку предметом исследования биофизики являются биологические объекты. Б. Н. Тарусов, учитывая огромное значение для этой науки физической химии, определял биофизику как «физическую химию и химическую физику биологических систем», а М. В. Волькенштейн считает, что, поскольку биофизическое исследование начинается с физической постановки задачи, относящейся к живой природе, то биофизика есть «физика явлений жизни, изучаемых на всех уровнях, начиная с молекул и кончая биосферой в целом». Такое различие в определениях не случайно и каждое из них по-своему верно. В самом деле, по изучаемым объектам биофизика близка к биологии, а по области исследуемых явлений и по применяемым методам – к физике. В настоящее время биофизика – наука вполне сформировавшаяся и самостоятельная.

Как самостоятельная отрасль науки биофизика оформилась в 1961 г. в соответствии с решением I Международного биофизического конгресса. Согласно классификации, принятой этим конгрессом, биофизика включает четыре раздела. Молекулярная биофизика, которая рассматривает строение и физические свойства биологических макромолекул (белков, нуклеиновых кислот и др.) и молекулярных комплексов, составляющих основу живых организмов, а также происходящие в этих системах превращения и миграцию энергии. Биофизика клетки исследует структуру клетки и ее органелл, происходящие в них физико-химические процессы, проявления физико-химической активности клетки, ее электрические свойства, клеточную энергетику и термодинамику. Биофизика органов чувств изучает механизмы перехода энергии внешних раздражителей в электрические импульсы в рецепторах и кодирование этих импульсов с целью передачи информации.. Биофизика сложных систем занимается изучением и моделированием внутренних связей в биологических ^объектах на всех уровнях, от молекулярного до экологического, а также проблемами регулирования и саморегулирования этих объектов. Сюда же иногда относят биомеханику, исследующую механизмы работы органов кровообращения, дыхания и движения. Помимо этого, к биофизике традиционно относят и такие проблемы, как влияние физических факторов на живой организм (шума, электромагнитных полей, ионизирующих излучений и пр.). Некоторые проблемы послужили основой для создания новых разделов науки. Так, биологическое действие ионизирующих излучений стало предметом исследования радиобиологии.

В настоящее время в функционируют Институт биофизики РАН, Научный центр биологических исследований в г. Пущино, Институт биофизики АМН и др. В 1953 г. Б. Н. Тарусовым была организована при биолого-почвенном факультете МГУ одна из первых в мире кафедр биофизики, а в 1959 г. появилась кафедра биофизики при физическом факультете МГУ. Всего в нашей стране готовят специалистов в области биофизики более 25 кафедр. Из ведущих советских биофизиков, способствовавших становлению этой науки, следует особо отметить Л. А. Блюменфельда, Ю. А. Владимирова, М. В. Волькенштейна, Г. Р. Иваницкого, П. П. Лазарева, Б. Н. Тарусова, Г. М. Франка.

Биофизика тесно связана с электрофизиологией, неврологией, офтальмологией, фармакологией и т. п. Комплексные исследования физиков, биофизиков, биохимиков и физиологов позволили получить представление о строении и свойствах биологических молекул, механизмах действия клеточных мембран и клеточных структур. Успешно разрабатываются физико-математические модели биологических процессов. Значительное влияние на биофизику оказало развитие кибернетики и теории информации, так как с помощью математического аппарата этих дисциплин стал возможен анализ явлений, происходящих в нервной системе, а также молекулярных механизмов закрепления наследственных качеств. Исключительно большой вклад внесла биофизика в медицину. Тем не менее многое в биологических процессах остается еще не ясным и подлежит дальнейшим исследованиям.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   60


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации