Biophysics - élmu biologis mangrupakeun .... biophysics molekular

Salah sahiji élmu paling kuna nyaéta, tangtosna, biology. minat masarakat dina prosés kajadian dina éta jeung mahluk sabudeureun asalna sababaraha sarébu taun saméméh jaman urang.

Observasi sasatoan, tutuwuhan, prosés alam éta bagian penting tina kahirupan masarakat. Leuwih waktos, abdi akumulasi loba pangaweruh, ningkat jeung mekarkeun metode pikeun ulikan ngeunaan alam jeung mekanisme kajadian dina eta. Ieu ngakibatkeun mecenghulna loba bagian nu nyieun nepi jumlahna aya elmu kompléks.

panalungtikan biologi di wewengkon nu beda-beda hirup nyieun mungkin pikeun ménta data anyar berharga anu penting pikeun pamahaman dunya alat biomassa. Paké pangaweruh ieu tujuan manusa praktis (spasi Éksplorasi, ubar, tatanén, industri kimia jeung saterusna).

biology modern

Dinten, achieving elmu multifaceted ieu bisa ngahontal loba hasil positif. Ku kituna, sains modern nawarkeun sababaraha solusi masalah panyakit manusa tina efek tina virus jeung baktéri. Ieu janten mungkin janten di rohangan tanpa tatu ngeunaan 3 bulan, pamakéan oksigén salaku sumber mikroorganisme atawa tatangkalan unicellular.

Loba pamanggihan dipingpin panalungtikan biologi dina widang struktur internal tur fungsi sadaya sistem hirup. Diulik komposisi molekular organisme, mikrostruktur maranéhanana, terasing sarta diajarkeun loba gén ti génom manusa jeung sato, jeung tutuwuhan. Merits biotéhnologi, sélular jeung rékayasa genetik ngidinan pikeun ménta sababaraha harvests per tatangkalan usum na breeds tampilan sato nu masihan langkung daging, susu sarta endog.

Diajar mikroorganisme diwenangkeun pikeun ménta antibiotik jeung nyieun puluhan atanapi ratusan vaksin, sahingga meunang rupa-rupa panyakit, malah jelema nu epidemics saméméhna gembleng ngaku rébuan nyawa jalma jeung sato.

Ku alatan éta, elmu modern biology - éta kemungkinan limitless sahiji manusa dina loba widang élmu, industri jeung pelestarian tina kaséhatan.

Klasifikasi Élmu biologis

Salah sahiji bagian kahiji nya elmu swasta biologi. Kayaning botani, zoologi, anatomi jeung taksonomi. Engké aranjeunna mimiti ngabentuk leuwih gumantung alat teknis ngeunaan disiplin - mikrobiologi, virology, fisiologi, jeung saterusna.

Aya sababaraha elmu ngora jeung kutang, kabentuk ukur dina abad XX-XXI sarta muterkeun hiji peran badag dina ngembangkeun modérn biology.

Aya teu hiji tapi sababaraha klasifikasi, anu bisa rengking élmu biologis. Daptar aranjeunna rada impressive dina sakabeh kasus, nganggap salah sahijina.

Ku kituna, kami geus diusahakeun nutupan rupa utama, nu mangrupakeun élmu biologis. daftar téh ngembangkeun téhnik jeung métode studi expands replenished. Ku alatan éta, hiji klasifikasi tunggal biology teu aya dinten.

Canggih Bioscience jeung hartina maranéhna

Keur bungsu, hiji elmu modern jeung kutang biologi nu kayaning:

• biotéhnologi;
• biologi molekular;
• spasi biology;
• biophysics;
• biokimia.

Unggal élmu ieu diwangun teu saméméhna abad XX, sarta ku kituna geus dianggap keur ngora, gancang berkembang paling signifikan pikeun aktivitas praktis lalaki.

Hayu urang Huni on sapertos di antarana salaku biophysics. Ieu mangrupakeun elmu nu mucunghul di sabudeureun 1945 sarta geus jadi bagian penting tina sistem biologis sakabeh.

Naon biophysics?

Pikeun ngajawab pertanyaan ieu, urang munggaran kedah nunjuk ka kontak nutup na jeung kimia jeung biologi. Dina sababaraha patarosan wates antara élmu téh jadi nutup yén ieu hésé nyieun kaluar nu di antarana husus aub dina prioritas. Kituna nganggap biophysics nangtung salaku elmu kompléks nu ngulik prosés fisik jeung kimia profound kajadian dina sistem hirup di tingkat molekul, sél, organ, sarta di tingkat biosfir sakabéhna.

Kawas naon sejen, Biophysics - elmu boga obyek na pangajaran, boga tujuan jeung tujuan, kitu ogé mangrupa hasil santun tur bermakna. Sajaba ti éta, disiplin ieu correlated raket kalawan sababaraha arah anyar.

fasilitas ieu panalungtikan

Aranjeunna keur Biophysics biosystem di tingkat organisasi béda.

1. Mikro-organisme (kuman, virus, fungi unicellular jeung ganggang).
2. Protozoa.
3. sél tunggal jeung bagian struktural maranéhanana (organél).
4. Tutuwuhan.
5. Sato (kaasup lalaki).
6. komunitas ékologis.

Ie Biophysics - ulikan ngeunaan hirup tina point of view tina prosés fisik kajadian dina eta.

tujuan elmu

Dina awalna, biophysicists tugas éta ngabuktikeun ayana prosés fisik sarta fenomena di kahirupan mahluk hirup sarta diajar aranjeunna, manggihan alam tur pentingna.

Masalah modérn elmu ieu tiasa ngarumuskeun saperti kieu:

1. Pikeun diajar struktur gén jeung mekanisme anu marengan mindahkeun maranéhanana sarta gudang, modifikasi (mutasi).
2. Mertimbangkeun loba aspék biologi sél (interaksi sél mibanda unggal kromosom lianna jeung interaksi genetik jeung prosés séjénna).
3. Pikeun diajar molekul polimér biologi molekular kompleks (protéin, asam nukléat, polisakarida).
4. Cosmogeophysical nembongkeun pangaruh faktor dina kursus sadaya prosés fisik sarta kimia na organisme hirup.
5. Langkung deeply pikeun nembongkeun mékanisme of Photobiology (fotosintésis, photoperiodicity jeung saterusna).
6. Nerapkeun sarta ngamekarkeun metode modeling matematik.
7. Panawaran nanotéhnologi jeung ulikan ngeunaan sistim mahluk hirup.

Tina daptar ieu geus jelas yen loba biophysics ngulik masalah signifikan jeung serius masarakat modéren, sarta hasil elmu ieu penting pikeun lalaki sarta hirupna.

Sajarah

Biophysics salaku élmu asalna rélatif anyar - taun 1945, nalika Erwin Schrödinger diterbitkeun karyana "What is the hirup tina point of view tina fisika." Ieu anjeunna anu munggaran noticed sarta adzab kaluar nu loba tina hukum fisika (hukum termodinamika tina mékanika kuantum) anu tempat janten aya dina kahirupan jeung karya ti organisme mahluk hirup.

Hatur nuhun kana karya biophysics elmu manusa mimitian ngembangkeun intensif na. Tapi malah baheula, dina 1922, Institute of Biophysics, dijieun di Rusia, nu dipingpin ku P. P. Lazarev. Aya anu ditarik peran fundaméntal dina ulikan ngeunaan alam éksitasi sahiji jaringan jeung organ. hasilna ieu idéntifikasi sahiji nilai tina ion dina prosés.

Lajeng runtuyan pamanggihan élmuwan béda ngamungkinkeun urang pikeun ngarti yén biophysics - ieu elmu lengkep, capacious tur kompléks diperlukeun ngartos sagala proses kajadian dina sistim mahluk hirup.

1. Galvani muka listrik jeung pentingna na pikeun jaringan hirup (bioelectricity).
2. A. L. Chizhevsky - bapa sababaraha disiplin diajar nu kosmos pangaruh dina biosfir, sakumaha ogé radiasi ionisasi jeung elektrogemodinamiku.
3. Struktur lengkep molekul protéin geus diajarkeun ngan sanggeus kapanggihna metoda difraksi sinar-X (analisis X-ray). Hal éta dipigawé ku ilmuwan Perutz jeung Kendrew (1962).
4. Dina taun anu sarua, buka struktur tilu diménsi DNA (Moris Uilkins).
5. Neher na Zachman kerangka taun 1991 éta bisa ngamekarkeun metoda ngaropéa potensi listrik lokal.

Sajumlah pamanggihan lianna sangkan biophysics elmu naek kapal on hiji modernisasi sengit na kutang dina ngembangkeun sarta formasi.

Biophysics Sawala

Aya sababaraha disiplin nu nyieun nepi elmu ieu. Mertimbangkeun paling dasar di antarana.

1. Biophysics sistem kompléks - tempo sadaya mékanisme kompléks timer pangaturan organisme multisélular (systemogenesis, morphogenesis, sinergogenez). Ogé disiplin ieu kami diajar komponén fisik ontogeni jeung prosés ngembangkeun évolusionér, tingkat organisasi organisme.
2. Bioacoustics na biophysics sistem indrawi - nalungtik ngeunaan organisme sistem indrawi (visi, dédéngéan, panarimaan, biantara, jsb), metode nyiarkeun sinyal béda. Mangka mékanisme transformasi énérgi dina persepsi tina organisme pangaruh éksternal (rangsangan).
3. Biophysics Téori - ngawengku sababaraha podnauk aktipitas ulikan térmodinamik tina prosés biologis, pangwangunan modél matematika tina bagian struktural organisme. Ogé tempo prosés kinétik.
4. biophysics molekular - tempo mékanisme jero organisasi struktural jeung fungsi tina biopolymers kayaning DNA, RNA, protein, polisakarida. Nyaeta model jeung grafik molekul ieu gedong, sareng prédiksi kabiasaan formasi maranéhanana di sistim mahluk hirup. Ogé, disiplin ieu gedong Sistim supramolecular na submolecular nangtukeun pangwangunan mékanisme jeung aksi tina biopolymers dina sistim mahluk hirup.
5. Biophysics sél. Examines prosés sélular pangpentingna: diferensiasi, division, agitation na potentials biologis struktur mémbran. perhatian husus keur mayar ka mekanisme tina transpor mémbran zat, béda poténsial, sipat sarta struktur mémbran jeung bagian na sakurilingna.
6. métabolisme Biophysics. Main dibahas prosés: fotosintésis, solarization sarta adaptasi organisme ka dinya, hemodynamics, métabolisme tingkat panas, pangaruh radiasi pangionan.
7. Applied Biophysics. Ieu diwangun ku sababaraha disiplin: bioinformatics, biometrics, biomechanics, ulikan ngeunaan prosés évolusionér jeung ontogenesis, patologis (médis) biophysics. Objék studi Applied Biophysics - Sistim musculoskeletal, cara tina pindah, urang mikawanoh metodeu fitur fisik. perhatian husus kedah biophysics médis. Ieu ngemutan prosés patologis dina awak, kumaha rekonstruksi wewengkon ruksak sahiji molekul atawa struktur atawa santunan maranéhanana. Eta nyadiakeun bahan keur biotéhnologi. Éta ngeunaan pentingna hébat dina pencegahan panyakit, utamana ngeunaan alam genetik éliminasi maranéhanana sarta ngajelaskeun mékanisme of Peta.
8. habitat Biophysics - diajar dampak fisik on boh habitat lokal tina mahluk, sarta pangaruh deukeut jeung jauh subjék spasi. Ogé mertimbangkeun biorhythms, dampak kondisi cuaca jeung widang biologi di zat. Ngamekarkeun metode ukuran pikeun nyegah efek negatif tina kaayaan lingkungan.

Kabéh disiplin ieu anu nyieun kontribusi badag ka pamahaman kagiatan penting dina sistem hirup, mékanisme pangaruh kana aranjeunna tina biosfir jeung kaayaanana béda.

kamajuan panganyarna

Anjeun tiasa nelepon sababaraha acara paling signifikan yen nyaritakeun pencapaian biophysics:

• dibuka Kloning mékanisme organisme;
• Fitur sarta transformasi peran oksida nitrat dina sistim mahluk hirup;
• nu interrelation RNA leutik na utusan, nu dina mangsa nu bakal datang baris mantuan anjeun manggihan solusi pikeun loba masalah kaséhatan (éliminasi kasakit);
• autowaves kabuka alam fisik;
• alatan karya molekular Biophysics diulik aspék sintésis jeung réplikasi DNA, nu nyababkeun kamampuhan pikeun nyieun rupa-rupa ubar anyar tina kasakit serius tur kompléks;
• Modél komputer sadaya réaksi nu marengan dina prosés fotosintésis;
• métode dimekarkeun pikeun ujian ultrasound awak;
• ngadegkeun antara cosmogeophysical sarta prosés biokimia;
• diprediksi perubahan iklim pangeusina;
• muka nilai urokenazy énzim dina pencegahan panyakit thrombosis sarta ngaleungitkeun épék sanggeus stroke;
• ogé dijieun sababaraha pamanggihan ngeunaan struktur protéin, sistim sirkulasi sarta bagian séjén awak.

Institute of Biophysics di Rusia

Di nagara urang aya dina Moscow State University. M. V. Lomonosova. Dina dasar lembaga atikan ieu ngoperasikeun Biophysics Department. Ieu anjeunna anu prepares professional mumpuni pikeun digawe di ieu wewengkon.

Kadé masihan kualitas hiji ngamimitian professional hareup. Éta téh ngantosan pakasaban susah. Biofisikawan wajib ngartos sagala intricacies tina prosés kajadian dina mahluk hirup. Sajaba ti éta, siswa kedah ngartos dina fisika. Téh mangrupa elmu kompléks - biophysics. Kuliah nu diwangun dina cara sapertos ka ngawengku sagala disiplin aub dina biophysics sareng komponenana, tur nutupan tinimbangan duanana karakter biologis jeung fisik.