Биофи́зика (от др.-греч. βiοsжизнь, др.-греч. φύσιςприрода):

  • раздел физики и современной биологии, изучающий физические аспекты существования живой природы на всех её уровнях, начиная от молекул и клеток и заканчивая биосферой в целом;
  • это наука о физических процессах, протекающих в биологических системах разного уровня организации и о влиянии на биологические объекты различных физических факторов. Биофизика призвана выявлять связи между физическими механизмами, лежащими в основе организации живых объектов и биологическими особенностями их жизнедеятельности.

Проведение биофизических исследований требует знаний физики, биологии, химии и медицины.

Разделы биофизики[править | править код]

Биофизика сложных систем[править | править код]

Системогенез биосистем субклеточного, клеточно-тканевого, органного, организменного уровня, семья, группы, биоценоз, биосфера. Наблюдение, изучение (натурное моделирование, биопрепараты), моделирование (натурное, аналоговое, математическое) поведение систем. Наиболее известна модель клеточных автоматов[1].


Системогенез рассматривают: первичный системогенез, включая сложные межклеточные взаимодействия (стволовые клетки проходят стадию профилерации по месту замещения повреждений ткани); морфогенез - формитрование тканей и органов; соматогенез - телесный системогенез с функциями органов и систем на уровне организма.

Молекулярная биофизика[править | править код]

Физические и структурные основы организации и функционирования биополимеров и надмолекулярных систем.

Клеточные мембраны[править | править код]

Фотобиологические процессы[править | править код]

Биоэнергетика клетки[править | править код]

История исследований[править | править код]

Можно сказать что у истоков биофизики как науки стояла работа Эрвина Шрёдингера «Что такое жизнь с точки зрения физики» (1945), где рассматривалось несколько важнейших проблем, таких как термодинамические основы жизни, общие структурные особенности живых организмов, соответствие биологических явлений законам квантовой механики и др.

Россия[править | править код]

Первый Институт физики и биофизики был создан в Москве в 1927 году. Но просуществовал он недолго: в 1931 году его руководитель, академик Лазарев П.П., был арестован и Институт закрыли[1].

Современные направления исследований[править | править код]

Современные области исследований биофизики: влияние космогеофизических факторов на течение физических и биохимических реакций, фотобиологические процессы, математическое моделирование, физика белковых и мембранных структур, нанобиология и др.

Биофизика цветного зрения[править | править код]

Рис.А. Восьмиугольная симметрия присутствует на сетчатке глаза в области за пределами 7-8° от центрального пятна, где статистически плотность палочек достаточна, чтобы полностью окружить каждую из колбочек, доля которых падает к периферии глаза.[2]

Рис.Б. [3]

Биофизика цветного зрения — исследование процессов восприятия света и цвета глазом с точки зрения физики и биологии, т.е. биофизики.

Зрение, в том числе цветное зрение — вид зрительного ощущения, которое возникает вследствие каскада процессов взаимодействия света с внешними долями мембран фоторецепторов сетчатки глаза. В сетчатке, где происходит первичное взаимодействие со светом через пространственные элементы (названные «нано-антеннами»[4]), где входящие фотоны трансформируются в сигналы "трёх основных диапазонов цветов" RGB, по принципу оппонентного отбора основного цвета. Фотоны взаимодействуют со структурами клеток-фоторецепторов, в дальнейшем электрохимические сигналы трансформируются, обрабатываются в нейронных сетях сетчатки глаза.[5]

Примечания[править | править код]

Ссылки[править | править код]

Материалы сообщества доступны в соответствии с условиями лицензии CC-BY-SA, если не указано иное.