Doc / Biofizika

Биофизика [7 бет]  Биофизика – биологиялық құбылыстардың негізінде жататаын ең қарапайым және фундаменталді қатынастар туралы ғылым. Биофизиканың теориялық құрылымы мен үлгісі энергияның және күштің, арақатынастар типтерінің физикалық ұғымдарына және формалды кинетиканың, физиканың, термодинамиканың ақпараттар теориясының жалпы ұғымдарына негізделген. Бұл ұғымдар материя қозғалысының жалпы заңдылықтары мен арақатынастарының табиғатына көрініс береді, ал бұл физика – фундаменталді жаратылыстану ғылымы пәнін құрайды. Биологиялық ғылым ретінде биофизиканың басты назары биологиялық үрдістер мен құбылыстарда жатыр. Қазіргі кездегі биофизиканың негізгі тенденциясы – тірі құрылымдық ұйымның молекулярлық негізін құрайтын ең терең элементарлы деңгейге жету болып табылады.  Биофизиканың қазіргі даму кезіненінде принципті өзгерістер болды, олар ең алдымен күрделі жүйелер биофизикасы мен молекулярлы биофизиканың жедел дамуымен байланысты. Дәл осы биологиялық жүйелердің динамикалық мінез-құлығының заңдылықтарымен және биожүйелердегі молекулярлық арақатынастар механизмдерімен айналысатын салаларда жалпы нәтижелер алынды, олардың негізінде биофизиканың өзіндік теориялық базасы қалыптасты. Кинетика, термодинамика, биологиялық жүйелерді реттеу теориясы, биополимерлер құрылысы және олардың электронды конформациондық қасиеттері секілді салаларда құрастырылатын теориялық үлгілер, биофизикада нақты биологиялық үрдістерді сараптауға негіз құрайды.  Биология, физика, химия және математика ғылымдарының қиылысуында тұрған аралық ғылым ретінде биофизиканың дамуы мен құрылуы бірнеше сатылардан өтті. Алғашқы даму сатыларында- ақ биофизика физика, химия, математика, физикалы химияның идеялары және тәсілдерімен тығыз байланысты болды. Кейбір биологиялық үрдістердің сараптамасында коллойдты химияны, электролиттер ертінділерінің физико- химиялық теорияларын, химиялық кинетика принциптерінің қолданылғанын еске түсіру жеткілікті, ал ол болса XX ғасыр басында бірнеше бағалы нәтижелер берді. Биофизиканың дамуымен биологияға зерттеудің нақты эксперементалды әдістері де еңген (спектралді, изотопты, радиоспектрокопиялық).  Биофизиканың басты даму кезенің негізгі шешімі – ол материя қозғалысының заңдары туралы фундаменталді жаратылыстану ғылымы ретіндегі физиканың негізгі заңдарын биология саласында қолдану принціпі туралы қорытындысы болып табылады. Бұл кезеңде алынған энергияның сақталуы заңың (термодинамиканың бірінші заңы) эксперименталдық дәлелдеуі, биожүйелердің динамикалық міңез- құлығы ретіндегі химиялық кинетика принциптерінің бекітілуі, ашық жүйелердегі және биологиялық жүйелердегі термодинамиканың екінші заңы, концепциялары, сонымен қатар энергияның ерекше «тірі» нысандарының жоқтығы туралы қорытындысы биологияның әр –түрлі салаларының дамуы үшін жалпыәдістемелік ғылыми ...

Биофизика, биологиялық физика (био.. және физика) — тірі организмдерде жүретін физикалық және физикалық-химиялық процестерді, сондай-ақ, биологиялық жүйелердің ультрақұрылымын зерттейтін ғылым. Физика, химия, математика ғылымдарының идеясы, теориялық негіздері мен биологиялық әдістердің ұштасуы Биофизиканың дамуына зор мүмкіндік туғызды. ==Биофизиканың даму тарихы== Физика мен химия заңдылықтарын биологиялық құбылыстарды талдауға қолдану жөніндегі Биофизикалық жеке зерттеулер XVII ғасырдан белгілі. Француз ғалымы Р. Декарт адам денесін күрделі машина деп, ал Италия ғалымы Л.Гальвани жануарлардың организміне электр тогымен әсер еткенде, олардың бұлшық етінің жиырылуын “жануарлардың электрлік қасиеті” деп қараған. XIX — XX ғасырларда энергияның сақталу және айналу заңы (Ю.Р.Майер), қозудың иондық теориясы, жарықтың биология құрылымдарға әсері (Г.Гельмгольц, П. П. Лазарев), тірі организмдердің мүшелері мен клеткаларындағы осмостық және биоэлектрлік қасиеттер (Э. Дюбуа-Реймон, Ю.Бернштейн, Ж.Леб, В.Нернст) зерттелді.

Биофизика мынадай негізгі тарауларға бөлінеді[өңдеу]

Молекулярлық Биофизика;

Клеткалық процестер Биофизикасы;

Басқару және реттеу процесінің Биофизикасы.

Молекулярлық Биофизика тірі организмдерді синтездейтін макромолекула мен молекулалық биобірлестіктердің физикалық-химиялық қасиеттерін, олардағы биохим. процестердің қарым-қатынастары мен энергия сипатын анықтайды.

Клеткалық процестердің Биофизикасы жасушалардың физикалық-химиялық негіздерін, биологиялық мембраналар мен жасуша органоидтарының молекулалық құрылысын, олардың атқаратын қызметіне сәйкес механикалық және электрлік қасиеттерін, жасушадағы биохимиялық процестердің энергиясын, биологиялық процестердің термодинамикасын зерттейді, Биофизикалық факторлардың тірі организмдерге (жануарлар мен өсімдіктерге, микроорганизмдерге және адамға) әсерлерін анықтайды.

Биологиялық жүйелердегі басқару және реттеу процестері Биофизикасы организмдердегі басқару жүйесінің ішкі байланыстарын зерттейді, олардың Биофизикалық моделін жасау арқылы физикалық табиғатын анықтайды.

Қазақстанда Биофизикалық зерттеулер

Биофизика молекулалық биология, биохимия ғылымдарымен тығыз байланысты. Биофизиканың негізгі салалары радиобиология, биомеханика, биоэнергетика, фотобиология, биолюминесценция, т.б. Қазақстанда Биофизикалық зерттеулер XX ғасырдың 60-жылдарында басталды. Қазір Биофизикамен Онкологиялық және радиологиялық ғылыми-зерттеулер институты, Ботаника және фитоинтродукция институты, “Биоген” жабық акциондық қоғамы, Қазақ мемлекеттік ұлттық университеті, Алматы мемлекеттік медицина университеті шұғылданады. Қазақстанда, әсіресе, радиологиялық зерттеулер жақсы дамыған (С. Балмұқанов, С.Рысқұлова, А.Сейсебаев). Қазақ мемлекеттік ұлттық университетінде лазер технологиясын ауыл шаруашылығында пайдаланып, ауыл шаруашылық дақылдардың тұқымын, егістіктерді, суды гелий-неон лазерінің сәулесімен өңдеу арқылы астықтың өнімін, өсімдіктің әр түрлі кеселге төзімділігін арттыруға болатындығы дәлелденді (В.М. Инюшин, Қ.Өрісбаев, С. Төреханов, т.б.). Суды лазермен активтендіру арқылы өндірістік ластанған судағы ауыр металдардың (қорғасын, сынап, кадмий, никель, т.б.) мөлшерін және органикалық зиянды заттарды азайтуға болатындығы анықталды (Инюшин, Өрісбаев, т.б.) Ауыл шаруашылық дақылдарының биоэлектрлік активтілігі олардың физиологиялық қасиеттерімен (Ф. Полымбетова), ал жүйке жасушасының биоэлектрлік активтілігі жылу реттелу процестерімен (С. Тілеулин) байланыстылығы зерттелді. Клетка мембранасының өткізгіштік қасиеті және оның механизмі (О. В. Есырев), ауыл шаруашылық дақылдарының фотосинтезі зерттелді (В. П. Беденко). Жүн талшығының өсуін реттейтін биологиялық механизмдер ашылды (Э.Б. Всеволодов). Гендік ақпаратты ядродан цитоплазмаға тасымалдайтын молекулалардың бір жерден екінші жерге ауыстырылуын қамтамасыз ететін биополимерлерде байқалатын бірқатар физикалық-химиялық процестер молекулалық биология мәселелерімен байланыстыра зерттелді.[1]