Bioloogilise - bioloogiateadustes .... molekulaarse biofüüsikast

Üks vanimaid teaduste on muidugi, bioloogia. Inimeste huvi toimuvate protsesside sees ja selle ümbruskonna olendid pärines mitu tuhat aastat enne meie ajastu.

Vaatlemine loomi, taimi, looduslike protsesside oli oluline osa inimeste elu. Aja jooksul, ma kogunenud palju teadmisi, parandada ja arendada meetodeid looduse uurimise ja mehhanismid ilmnemiseks. See tõi kaasa tekkimist paljude lõigud, mis moodustavad kokku keeruline teadus.

Bioloogiline teadus erinevates eluvaldkondades oleks võimalik saada uusi väärtuslikke andmeid on oluline mõistmaks biomassi seade maailmas. Kasutage neid teadmisi praktilise inimese eesmärkidel (kosmoseuuringute, meditsiin, põllumajandus, keemiatööstus ja nii edasi).

kaasaegse bioloogia

Täna, saavutades selle mitmetahulise teaduse võimalik saavutada palju positiivseid tulemusi. Niisiis, kaasaegse teaduse pakub mitmeid lahendusi probleemidele inimese haiguse mõju viiruste ja bakterite vastu. See sai võimalik olla ruumi ilma kahju umbes 3 kuud, hapniku kasutamist allikana mikroorganismid või ainurakne taimed.

Paljud avastused viinud bioloogilise uurimistöö valdkonnas sisemise struktuuri ja toimimise kõik elavad süsteeme. Uuriti molekulaarse koostise organismide, nende mikrostruktuuri, isoleeritud ja uuritud paljusid geene inimgenoomi ja loomad ja taimed. Põhjendatus biotehnoloogia, raku- ja geenitehnoloogia võimaldab saada mitu saaki ühe hooaja taimi ja ekraani loomatõugude, et anda rohkem liha, piima ja mune.

Õppimine mikroorganismid õigus saada antibiootikume ja luua kümneid või sadu vaktsiinid, mis võimaldab võita erinevaid haigusi, isegi need, mis varem puutumata epideemiate väitis tuhandeid elusid inimesi ja loomi.

Seega kaasaegse teaduse bioloogia - see on piiramatud võimalused inimkonna paljudes valdkondades teaduse, tööstuse ja tervise säilitamist.

Klassifikatsioon of Biological Sciences

Üks esimesi lõigud olid erasektori teadus bioloogia. Nagu botaanika, zooloogia, anatoomia ja süstemaatika. Hiljem hakkasid nad moodustavad rohkem sõltuvad tehniliste seadmete distsipliinide - mikrobioloogia, viroloogia, füsioloogia, ja nii edasi.

On terve hulk noori ja eesrindliku teaduse, moodustati alles XX-XXI sajandil ja mängib suurt rolli tänapäeva arengu bioloogia.

Seal ei ole üks, vaid mitu klassifikatsioonid, mida saab järjestatud bioloogiateadusi. Nimekiri neist üsna muljetavaldav igal juhul kaaluda üks neist.

Seega oleme püüdnud katta peamine sort, mis on bioloogiliste teaduste. Nimekiri on samuti tehnoloogia ja õppe- laiendab täiendada. Seetõttu ühe liigituse bioloogia tänapäeval ei eksisteeri.

Täpsem Bioscience ja nende tähendus

For noorim, kaasaegne ja progressiivne teaduse bioloogia on näiteks:

• biotehnoloogia;
• molekulaarbioloogia;
• kosmosebioloogia;
• biofüüsika;
• biokeemia.

Kõik need loodi Teaduste mitte varem XX sajandi ja seetõttu peetakse noor, kiiresti arenev ja kõige olulisem praktilise tegevuse meest.

Mõelgem näiteks neist biofüüsika. See on teadus, mis ilmus umbes 1945 ja sai oluline osa kogu bioloogilises süsteemis.

Mis on biofüüsika?

Et sellele küsimusele vastata, tuleks esmalt oma tihedas kontaktis keemia ja bioloogia. Mõnes küsimustele piirid teaduste on nii lähedal, et see oli raske teha, millised neist spetsiaalselt kaasatud prioriteet. Seetõttu leiavad biofüüsika seisab keeruline teadus, mis uurib sügava füüsikaliste ja keemiliste protsesside esinevad elussüsteemidele tasandil molekulid, rakud, elundid ja tasemel biosfääri tervikuna.

Nagu iga teine, biofüüsika - teadus on oma uurimisobjekt, sihid ja eesmärgid, samuti korralik ja usaldusväärseid tulemusi. Lisaks sellele distsipliini on tihedalt seotud mitmete uusi suundi.

uurimisasutuste

Need on Bioloogilise Biosystem erinevatel organisatsiooni tasanditel.

1. Mikroorganismid (bakterid, viirused, ainurakse seente ja vetikate).
2. Algloomade.
3. Üksikuid rakke ja nende konstruktsiooniosadele (organellid).
4. Taimed.
5. Loomad (kaasa arvatud inimene).
6. Ökoloogiline kogukondades.

St Bioloogilise - uuring elatist seisukohast füüsilise toimuvate protsesside ta.

teaduse eesmärke

Esialgu biophysicists ülesanded olid tõendama füüsikaliste protsesside ja nähtuste elu elusolendid ja õppida neid, teada olemus ja tähtsus.

Modern probleeme käesoleva teadust võib sõnastada järgmiselt:

1. Uurimaks struktuuri geenide ja mehhanismid, mis kaasnevad nende edastamiseks ja hoidmiseks, modifikatsiooniga (mutatsioon).
2. Vaatleme paljudes aspektides rakubioloogia (rakkude interaktsiooni üksteisega kromosomaalse ja geneetilised vastasmõju ning muude protsesside).
3. Uurimaks kompleksi molekulaarbioloogia polümeermolekulide (valgud, nukleiinhapped, polüsahhariidid).
4. Cosmogeophysical paljastada tegurite mõju muidugi kõigi füüsikaliste ja keemiliste protsesside elusorganismides.
5. Sügavamalt mehhanisme paljastada Fotobioloogia (fotosünteesi, photoperiodicity ja nii edasi).
6. Rakendada ja arendada meetodeid matemaatilise modelleerimise.
7. Et rakendada nanotehnoloogia uuring Elussüsteemide.

Sellest nimekirjast on selge, et palju biofüüsika uurib suuri probleeme tänapäeva ühiskonnas ja selle tulemuste teadus on oluline inimese ja tema elu.

Ajalugu

Bioloogilise kui teadus alguse suhteliselt hiljuti - aastal 1945, kui Erwin Schrödinger avaldas oma töö "Mis on elu seisukohalt füüsika." See oli tema, kes esimese märganud ja rõhutanud, et paljud füüsikaseadused (termodünaamiline kvantmehaanika) on koht, kus olla on elus ja töö organismide elusolendeid.

Tänu töö inimese teaduse biofüüsika alustas intensiivset arengut. Aga isegi varem, 1922. aastal, Institute of Bioloogilise loodud Venemaal, mille eesotsas P. P. Lazarev. Seal on tühistatud olulist rolli uuringu laadi erutus kudede ja organite. Tulemuseks oli identifitseerimist väärtusest ioonide protsessi.

Siis seeria avastused erinevate teadlaste võimaldab meil mõista, et biofüüsika - on täielik, mahukas ja keeruline teadus vaja mõista kõiki toimuvate protsesside elu süsteeme.

1. Galvani avab elektri ja selle tähtsust eluskudede- (bioelektri).
2. A. L. Chizhevsky - isa mitme uurivate kosmose mõju biosfääri, samuti ionisatsiooni kiirguse ja elektrogemodinamiku.
3. Üksikasjalik ülesehitus valgumolekule on uuritud vaid pärast avastamist röntgenkiirte difraktsiooni meetodil (röntgenanalüüs). Seda tehti teadlased Perutz ja Kendrew (1962).
4. Samal aastal, open kolmemõõtmelise struktuuri DNA (Moris Uilkins).
5. Neher ja Zachman Framework 1991 suutsid arendada meetod, millega määratakse kindlaks kohaliku elektriline potentsiaal.

Mitmed teised avastused lubatud teaduse biofüüsika alustada intensiivset ja järkjärgulist moderniseerimist arengus ja moodustumise.

Bioloogilise Foorumid

On mitmeid teadusharusid, mis moodustavad käesoleva teadust. Vaatleme põhilisi neist.

1. Bioloogilise keeruliste süsteemide - arvestades kõiki keerulisi mehhanisme iseregulatsiooni kärg organismid (systemogenesis, morfogeneesi, sinergogenez). Ka selle distsipliini uurime füüsilise osa ontogeny ja evolutsioonilise arengu protsessid, organiseerituse tase organismidele.
2. Bioakustika ja biofüüsika sensoorse süsteemi - uuringud elusorganismide meeleorgani (nägemine, kuulmine, vastuvõtt, kõne, jne), meetodite ringhäälingu erinevaid signaale. Paljastab mehhanisme energia muundamise tajumises organismide välismõjutuste (ärritajale).
3. Teoreetiline Bioloogilise - sisaldab mitmeid podnauk tegeleb uuringu termodünaamika bioloogiliste protsesside, ehitamise matemaatilisi mudeleid konstruktsiooniosadele organismid. Samuti kaalub kineetilise protsesse.
4. Molecular biofüüsikast - arvestades süvamehhanismidele struktuuriline ülesehitus ja toimimine biopolümeeride nagu DNA, RNA, valgud, polüsahhariidid. Kas hoone mudelid ja graafika Nende molekulide ja ennustab käitumist nende moodustumise elu süsteeme. Ka see distsipliini ehitab supramolekulaarne ja submolecular et teha kindlaks, ehituse mehhanism ja tegevus biopolümeeride elu- süsteemid.
5. Cell Bioloogilise. Uurib tähtsamaid rakuprotsessidele: diferentseerumine, jagunemine, agitatsioon ja bioloogiliste potentsiaalid membraani struktuuri. Erilist tähelepanu on pööratud mehhanismidele membraani ainete veol, potentsiaalide vahe, omadused ja struktuur membraan ja selle ümbruskonna osad.
6. Bioloogilise ainevahetust. Peamised arutatud protsessid: fotosünteesi solarization ja kohandamine organismide sellele hemodünaamika, tasemele soojuse metabolismi tagajärjel ioniseeriva kiirgusega.
7. Rakendatud Bioloogilise. See koosneb mitmest teadusharus: bioinformaatika, biomeetriapõhised biomehaanika, uuring evolutsiooniline protsesse ja ontogeneesis, patoloogiline (meditsiiniline) biofüüsikast. Objektide uuring Applied Bioloogilise - lihasluukonna, viisid liikuvaid inimesi tunnustada meetodeid füüsilise funktsioone. Erilist tähelepanu tuleks meditsiinilise biofüüsika. Ta leiab patoloogilisi protsesse kehas, kuidas rekonstrueerimine kahjustatud piirkondades molekule või struktuure ega nende hüvitamist. See annab materjali biotehnoloogia. On väga oluline haiguste ennetamise, eriti geneetilise milline nende kõrvaldamine ja selgitada toimemehhanisme.
8. Bioloogilise elupaiga - uurides füüsilise mõju nii kohaliku elupaikade olendid ja mõju lähedalt ja kaugelt ruumi teemadel. Samuti leiavad biorütmide, mõju ilmastikutingimused ja bioloogilise väljad aine. Meetodite väljatöötamine meetmeid, et vältida negatiivset mõju keskkonnatingimustes.

Kõik nendel erialadel on tegemist tohutu panuse mõistmist elutegevuseks elussüsteemidele mehhanismide mõju neile biosfääri ja erinevates tingimustes.

Hiljutised edusammud

Teil on võimalik helistada mõned kõige olulised asjaolud, mis on seotud saavutamisele biofüüsika:

• avas kloonimise mehhanisme organismide;
• Funktsioonid ja muutusi rolli lämmastikoksiidi Elussüsteemide;
• seotusele väikeste ja RNA, mis tulevikus aitab leida lahendus palju terviseprobleeme (kõrvaldamine haiguste);
• avatud autowaves füüsilise iseloomuga;
• tõttu töö Molecular Bioloogilise uuritud aspekte sünteesi ja DNA replikatsioon, mille tulemusena võime luua mitmeid uusi ravimeid raskete ja keeruliste haigused;
• Arvuti mudel kõik reaktsioonid, mis kaasnevad fotosünteesi;
• arenenud meetodid ultraheliuuring keha;
• vahel cosmogeophysical ja biokeemiliste protsesside;
• ennustatud kliimamuutuste planeedil;
• avades väärtused urokenazy ensüüm tromboosi ennetamine haiguste ja kõrvaldada pärast insulti;
• Samuti on tehtud mitmeid avastusi valgu struktuuri, vereringe ja muud kehaosad.

Instituudi biofüüsika Venemaa

Meie riigis on Moskva Riikliku Ülikooli. M. V. Lomonosova. Tuginedes käesoleva õppeasutus tegutseb Bioloogilise osakond. See oli tema, kes valmistab kvalifitseeritud töötajatel töötada selles valdkonnas.

On oluline, et saada kvaliteetset alustada tulevikus spetsialistid. Nad ootavad raske töö. Biofüüsik kohustatud aru kõik Hienoudet toimuvate protsesside elusolendeid. Lisaks õpilastele on vaja mõista füüsika. See on keeruline teadus - biofüüsika. Loengud on ehitatud nii, et see hõlmaks kõikide erialade kaasatud biofüüsika ja komponendid ja katta tasu nii bioloogiliste ja füüsikaliste iseloomu.