Biofizika - Biološke vede je ....

click fraud protection

Eden izmed najstarejših znanosti je, seveda, biologija.Ljudska zanimanje za procese, ki se odvijajo v njih in okoliških bitja izvira več tisoč let pred našim štetjem.Opazovanje

živali, rastlin, naravnih procesov je pomemben del življenja ljudi.Sčasoma sem nabrali veliko znanja, izboljšati in razviti metode za proučevanje narave in mehanizmov v mestu tam.To je pripeljalo do nastanka številnih odsekov, ki tvorijo skupaj kompleksne znanosti.

Biološke raziskave na različnih področjih življenja, da bi bilo mogoče pridobiti nove in dragocene podatke, pomembne za razumevanje enoto biomase planeta.Uporabite to znanje na praktičnih razlogov (za raziskovanje vesolja, medicine, kmetijstva, kemične industrije, in tako naprej), človek.

Sodobna biologija

Danes to dosegli večplasten znanost lahko dosežejo številne pozitivne rezultate.Torej, sodobna znanost ponuja številne rešitve za probleme bolezni pri ljudeh iz učinkov virusov in bakterij.Postalo je mogoče, da se v prostoru brez poškodb zaradi 3 mesecev, zato se uporabljajo kot vir kisika enoceličnih mikroorganizmov ali rastlin.

Mnoga odkritja privedlo do biološke raziskave na področju notranje strukture in delovanja vseh živih sistemov.To preučila molekularno sestavo organizmov in njihovo mikrostrukturo, izoliran in študiral številne gene iz človeškega genoma in živali in rastlin.Utemeljenost biotehnologije, celice in genski inženiring omogočajo rastline pridobiti več pridelka na sezono, kot tudi izhodne pasem živali, ki dajejo več mesa, mleka in jajc.

Študij mikroorganizmi dovoljeno prejemati antibiotike in ustvariti več deset ali sto cepiv, ki omogoča, da osvojite številne bolezni, tudi tistih, ki so bili prej nedotaknjenih epidemije trdil tisoče življenj ljudi in živali.

zakaj sodobna znanost biologija - to je neomejene možnosti človeštva na mnogih področjih znanosti, industrije in zdravja.

Razvrstitev Biological Sciences

Ena od prvih odsekov so zasebna znanost biologije.Kot botanika, zoologija, anatomije in taksonomije.Kasneje so se začeli oblikovati bolj odvisna od tehnične opremljenosti discipline - mikrobiologije, fiziologije, in tako naprej.

Obstajajo številne mlade in progresivne znanosti, sestavljen samo v XX-XXI stoletja in igra veliko vlogo pri razvoju sodobne biologije.

Ni enega, ampak več klasifikacij, ki se lahko razvrsti biološke znanosti.Seznam jim precej impresivno, v vseh primerih, menila, da ena od njih.

biomase
Biologija Private znanost Botany ukvarja s preučevanjem zunanjo in notranjo strukturo, fizioloških procesov, filogenija in distribucije v naravi vseh obstoječih rastlin na svetu (flora)

vključuje naslednja poglavja:

  • phycology;
  • dendrologija;
  • sistematika;
  • anatomija;
  • morfologija;
  • fiziologija;
  • bryology;
  • paleobotany;
  • ekologija;
  • geobotaniki;
  • Ekološko;
  • razmnoževanje rastlin.
zoologija ukvarja s preučevanjem zunanje in notranje zgradbe, fizioloških procesov, filogenija in distribucije v naravi vse obstoječe v svetu živali (favna)

Discipline, ki sestavljajo:

  • acarology;
  • coleopterology;
  • sistematika;
  • arahnologije;
  • lepidopterist;
  • theriology;
  • gimenopterologiya;
  • malacology;
  • felinology;
  • myrmecology;
  • fiziologija;
  • hippology;
  • ornitologija;
  • entomologija;
  • ihtiologije;
  • etologija;
  • kinološko;
  • parazitologija;
  • etologija.
Human Anatomy študij obliko, strukturo, lokacijo in delovanje organov in sistemov v človeškem telesu

Discipline:

  • topografska anatomija;
  • primerjalna;
  • sistematično;
  • starost;
  • plastičnih mas;
  • funkcionalna;
  • eksperimentalno.
Antropologija število disciplin v kompleksno študijo človeškega razvoja in oblikovanja v biološkem in družbenem okolju Kategorije: filozofska, sodni, verske, fizične, socialne, kulturne, vizualnih.
Microbiology študira najmanjše organizme v naravi, od enoceličnih živali na bakterije in viruse disciplinah: virologije, bakteriologije, medicinske mikrobiologije, mikologija, industrijske, tehnično, kmetijsko, prostor za mikrobiologijo

General Science

Sistematika naloga je razviti okvir za klasifikacijo vsega življenja na našem planetu za namene strogega reda in identifikacijo katerega koli člana
Morfologija opis zunanjih značilnosti, notranjo strukturo in topografije vseh živih bitij Kategorije: rastline, živali, mikroorganizmi, glive
Physiology proučevanje posebnosti tega ali onega sistema, organ ali del telesa, mehanizme procesov, ki zagotavljajo svoje vitalne funkcije rastlin, živali, ljudi, mikrobna
Ekologija znanost o odnosu živih bitij med seboj, habitat in prehrano Geoecology, splošne, družbene, industrijski
Genetics študiju genom živih bitij, mehanizmih dednosti in variabilnosti lastnosti pod vplivom različnih pogojih, kot tudi zgodovinske spremembegenotip za evolucijskih preobrazb

Biogeografija

razmišljajo o ponovni naselitvi in ​​razdelitev izbranih vrst živih bitij na planetu teorija

Evolutionary

razkriva mehanizme zgodovinskega razvoja človeka in drugih živih sistemov na planetu.Njihov izvor in nastanek
Complex znanost, ki izhaja na križišču z vsako drugo

biokemijo

preučevanje procesov, ki se pojavljajo v celicah živih bitij iz kemijskega vidika

Biotehnologija

priboljškimožnost uporabe organizmov in njihovih proizvodov ali delov za potrebe človeške

Molecular Biology

proučuje mehanizme prenosa, skladiščenja in uporabe genetskih informacij živih bitij, kot tudi značilnosti in fino strukturo proteinov, DNA in RNA. sorodnih ved: genski in celični inženiring, molekularna genetika, bioinformatika, proteomika, genomika

Biofizika

je raziskava vseh možnih fizikalnih procesov, ki se pojavljajo v vseh živih organizmih, od virusov do človekovih teme v temDisciplina bo obravnavana v nadaljevanju

Tako smo poskušali pokrivajo glavna sorta, ki je biološke znanosti.Seznam je razvoj tehnik in metod za širi polnijo študija.Zato je enotna klasifikacija biologije danes ne obstaja.

Napredno Biološka znanost in njihov pomen

Za najmlajše, sodobna in napredna znanost biologije so, kot so:

  • biotehnologije;
  • molekularna biologija;
  • vesoljska biologija;
  • biofizika;
  • biokemija.

Vsaka od teh ved je bila ustanovljena ne pred XX stoletja, zato se šteje, da je mlada, hitro razvija in najbolj pomembna za praktično dejavnost človeka.

živijo na primer od njih kot biofizike.To je znanost, ki se je pojavila okoli 1945 in je postala pomemben del celotnega biološkega sistema.

Kaj je biofizika?

Da bi odgovorili na to vprašanje, moramo najprej poudariti, da svojo tesnem stiku s kemije in biologije.O nekaterih vprašanjih, so meje med temi znanosti so tako blizu, da je težko razbrati, kateri od njih so še posebej vključeni v prednostne.Tako menijo, kako zapletena biofizika je veda, ki preučuje globoke fizikalne in kemične procese, ki se pojavljajo v živih sistemih na ravni molekul, celic, organov, in na ravni biosfere kot celote.

Kot vsaka druga, biofizike - znanost ima svoj predmet proučevanja, namenov in ciljev, kot tudi dostojno in smiselnih rezultatov.Poleg tega je ta disciplina tesno povezana s številom novih smeri.

Predmeti raziskave

So biofizike so Biosystem na različnih organizacijskih ravneh.

  1. mikroorganizmi (bakterije, virusi, glive, in enocelične alge).
  2. le živali.
  3. posamezne celice in njihovi sestavni deli (organel).
  4. rastline.
  5. živali (vključno s človekom).
  6. ekološke skupnosti.

To je biofizika - študija življenja v smislu fizikalnih procesov, ki se odvijajo v njem.

Naloge znanost

biophysicists Začetne naloge so bile, da dokaže obstoj fizikalnih procesov in pojavov v življenju živih bitij in jih pregleda, naj pojasni naravo in pomen.

Sodobni problemi te znanosti lahko formuliran takole:

  1. preučiti strukturo genov in mehanizmov, ki spremljajo njihov prenos in hrambo, sprememb (mutacij).
  2. upoštevati številne vidike biologije celice (interakcija celic z vsako drugo kromosomske in genetske interakcije in drugih procesov).
  3. Preuči v kombinaciji z molekulami molekularne biologije polimernih (proteini, nukleinske kisline, polisaharidi).
  4. cosmogeophysical Opredelite vpliv dejavnikov na potek fizikalnih in kemijskih procesov v živih organizmih.
  5. globlje razkriti mehanizme fotobiologija (fotosintezo, fotoperiodizem, in tako naprej).
  6. uvesti in razviti matematične metode modeliranja.
  7. Uporabi rezultate nanotehnologije za preučevanje živih sistemov.

Iz tega seznama je razvidno, da veliko biofizike proučuje pomembne in resne probleme sodobne družbe, in rezultati te znanosti so pomembni osebi in njegovem življenju.Zgodovina

biofizike kot znanosti izvira relativno pred kratkim - leta 1945, ko je Erwin Schrödinger objavljeno njegovo delo: "Kaj je življenje z vidika fizike."To je bil on, ki je prvi opazil in poudaril, da so mnogi zakoni fizike (termodinamski zakoni kvantne mehanike), mesto, ki se je v življenju in delu telesa živih bitij.

Zahvaljujoč delu tega človeka znanosti biofizike začela intenziven razvoj.Ampak še prej, leta 1922, Rusija ustvarila Inštitut za biofiziko, ki jih Lazarev glavo.Ti imajo pomembno vlogo pri preučevanju narave vzbujanje tkiv in organov.Rezultat je identifikacija vrednost ionov v postopku.

Potem serija odkritij različnih znanstvenikov, ki nam omogoča, da razumejo, da biofizika - je popolna, Prostora in kompleksna znanost potrebno razumeti vse procese, ki se pojavljajo v živih sistemih.

  1. Galvani odprte električne energije in njen pomen za živa tkiva (bioelektrike).
  2. ALChizhevsky - oče več disciplin, ki študirajo vpliv prostora na biosfero, kot tudi ionizacijskim sevanjem in elektrogemodinamiku.
  3. Podrobnejša struktura proteinskih molekul so preučevali šele po odkritju rentgensko difrakcijo (rentgensko analizo).To je bilo storjeno s strani znanstvenikov Perutz in Kendrew (1962).
  4. V istem letu je odprl tridimenzionalno strukturo DNK (Maurice Wilkins).
  5. Neer in Zachmanov okvirni leta 1991 so bili sposobni razviti metodo določitve lokalni električni potencial.

tudi številne druge odkritij znanosti, biofizika dovoljeno, da stopijo na intenzivno in progresivno modernizacijo v razvoju in oblikovanju.

oddelkov Biofizika

Obstaja število disciplin, ki sestavljajo ta znanost.Razmislite najosnovnejša izmed njih.

  1. biofizika kompleksnih sistemov - glede na vse zapletene mehanizme samoregulacije večceličnih organizmov (systemogenesis, morphogenesis, sinergogenez).Prav disciplina preučujemo fizično komponento procesa zorenjem in evolucijskega razvoja, organizacijskih ravneh organizmov.
  2. Bioakustika in biofizika senzoričnih sistemov - študij živih organizmov senzoričnih sistemov (vid, sluh, recepcija, govor, itd), različni načini oddajanja signalov.Identificirati mehanizme pretvorbe energije v dojemanju organizmov zunanjih vplivov (dražljajev).
  3. Teoretična biofizika - vključuje številne podnauk ki se ukvarja s preučevanjem termodinamike bioloških procesov, izgradnjo matematičnih modelov strukturnih delov organizmov.Tudi, če upoštevamo, kinetične procese.
  4. Molekularna biofizika - ob upoštevanju globoke mehanizme strukturne organiziranosti in delovanju biopolimerov, kot so DNK, RNK, proteini, polisaharidi.Ukvarja se z gradnjo modelov in grafičnih podob teh molekul, napoveduje vedenje in njihovo postavitev v živih sistemih.Tudi ta gradi disciplino in submolecular supramolekularnu sistemov, da bi določili mehanizem delovanja gradnje in biopolimerov v živih sistemih.
  5. Cell biofizika.Učenje najpomembnejše celične procese: diferenciacija, division, napetost in akcijski potenciali strukture membrane.Posebna pozornost je namenjena membranske mehanizme za prevoz snovi, razlika, potencialov in lastnosti strukture membrane in njene okoliške dele.Presnova
  6. biofizika.Ključne ti procesi: fotosinteza, solarizacijo in prilagoditev organizmov na to, hemodinamika, thermotaxis, presnove, učinek ionizirajočega sevanja.
  7. Applied biofizika.Sestavljen je iz več disciplin: bioinformatike, biometrije, biomehanike, preučevanje evolucijskih procesov in ontogenetski, patološko (medicinsko) biofizike.Cilj študijskega uporabno biofiziko - mišično-skeletnega sistema, načini premikanje, načine prepoznati ljudi s fizičnimi lastnostmi.Posebna pozornost bi morala biti medicinska biofizika.Meni, da so patološke procese v telesu, načine obnovo poškodovanih delov molekul ali struktur ali njihove odškodnine.To zagotavlja gradivo za biotehnologijo.To je zelo pomembna pri preprečevanju bolezni, predvsem genetske narave njihove odprave in pojasniti mehanizme delovanja.
  8. Biofizika okolje - preučevanje fizičnega vpliva tako na lokalni habitat bitij, in učinek bližnji in daljni predmetov vesolja.Upoštevati tudi biorhythms, vpliv vremenskih pogojev in bioloških polj o vsebini.Razvija metode ukrepov za preprečevanje negativnih vplivov okoljskih razmer.

Vse te discipline so kar velik prispevek k razvoju razumevanja mehanizmov ključnega delovanja živih sistemov, njihov vpliv na biosfero in različnimi pogoji.

Nedavni napredek

lahko naštejemo nekaj najbolj pomembnih dogodkih, ki se nanašajo na dosežke biofizike:

  • razkrivajo mehanizem kloniranje organizmov;
  • študiral transformacij in zlasti vlogo dušikovega oksida v živih sistemih;
  • medsebojna malih in RNK, ki bo v prihodnje pomagala najti rešitev za mnoge zdravstvene težave (odprava bolezni);
  • odprta autowaves fizične narave;
  • zahvaljujoč delu molekularne biofizike študiral vidike sinteze in DNA replikacijo, kar je vplivalo na možnost ustvarjanja številnih novih zdravil za resne in zapletene bolezni;
  • ustvarili računalniških modelov vseh reakcij, ki spremljajo proces fotosinteze;
  • razvili metode za ultrazvok telesa;
  • vzpostavljena med cosmogeophysical in biokemijskih procesov;MV Lomonosov.