Биофизика туралы мәлімет қазақша

Қызығушылық физик биология XIX ғ. үздіксіз возрастал. Бір мезгілде биологиялық пәндер усиливалась deadlifts жеке зерттеу әдістері. Соңғы жылдары барлық кеңінен проникали түрлі биология. Көмегімен физика кеңеюде ақпараттық мүмкіндіктерді микроскоп. Басында 30-шы жылдардың XX ғ. пайда болып, электрондық микроскоп. Тиімді құралы биологиялық зерттеулер айналып, радиоактивті изотоптар, барлық совершенствующаяся спектрлік техника, рентген-құрылымдық талдау. Қолдану аясы кеңеюде рентгеновых және ультракүлгін сәулелер; электромагниттік тербелістер пайдаланылады ғана емес, құралы ретінде зерттеу, бірақ мен факторларды ағзаға әсер ету. Кеңінен енеді биология және, әсіресе, физиологиясын, электрондық техника.

Енгізумен қатар жаңа физикалық әдістерін дамуда деп аталатын молекулалық биофизика. Жетсе орасан табыстарға танудағы мәні жансыз материяның, физика бастайды үміткер пайдалана отырып, дәстүрлі әдістермен, мағынасын түсіндіру табиғат тірі материя. Молекулалық биофизика құрылады өте кең теориялық қорыту тарта отырып, күрделі математикалық аппарат. Дәстүрді сақтай отырып, биофизик ұмтылады экспериментке кетіп, өте күрделі («лас») биологиялық объектінің толық зерттеп, мінез-құлық бөлінген организмдердің заттар неғұрлым таза түрінде. Үлкен даму алады әзірлеу, әр түрлі модельдер биологиялық құрылымдар мен процестерді — электр, электрондық, математикалық және т. б. Құрылады және моделі қарастырылады жасушалық қозғалыс (мысалы, ртутная тамшы ерітіндісіне қышқыл, совершающая ырғақтық, деп амебе), өтімділік, нейрондық. Көп көңіл тартады, атап айтқанда, моделі нейрондық жүргізу құрылған Ф. Лилли. Бұл темір сыммен сақина, помещенное ерітіндіге тұз қышқылы. Жаққан кезде, оған тырнақ іздері, бұзу үстіңгі қабаты окисла туындайды толқын электр әлеуетін, ол өте ұқсас толқындар, бегущие бойынша нервам қозғау. Зерттеу моделіне арналады көптеген зерттеулер бастап, 30-шы жылдардың), пайдаланатын математикалық талдау әдістері. Одан әрі құрылады неғұрлым жетілген модель негізделетін кабельдік теориясы. Негізі оның құру болды кейбір физикалық ұқсастығы бөлу арасындағы потенциалдар және электр кабель мен нервном

Қалған молекулалық биофизика пайдаланады аз таралған. Олардың арасында атап өткен жөн математикалық биофизику, көшбасшысы Н. Рашевский. Математикалық биофизика байланысты көптеген облыстарымен биология. Ол ғана емес, сипаттайды математикалық нысан сандық заңдылықтары, бұл құбылыстардың өсуі, жасуша бөлінуі, қозу, бірақ тырысып талдау күрделі физиологиялық процестер жоғары организмдер. АҚШ-та мектеп Ра-шевского «журналы шығарылады Математикалық биофизика».

Биофизикалық зерттеулер биология
Күшті түрткі қалыптастыру үшін биофизика себеп пайда болуы ХІХ — ХХ ғасырдың басындағы физикалық химия, продиктованное қажеттілігімен анықталған механизмдер негізінде жатқан химиялық өзара іс-қимыл. Бұл жаңа пән бірден қызықтырды назарын өзіне биолог ол ашқан таным мүмкіндігін физика-химиялық процестердің, сол «лас» тұрғысынан физика, тірі жүйелердегі отырып, оларға қиын болды. Бірқатар бағыттар, туындаған физикалық химия, породил осындай бағыттағы биофизика.

Ең ірі оқиғалардың бірі тарихындағы физикалық химия әзірлеу болды С. Аррениусом (Нобель сыйлығы, 1903) теориясы электролиттік диссоциациялану тұздардың су ерітінділерінде (1887), вскрывшая себептері, олардың белсенділігі. Бұл теория қызығушылығын тудырды физиологтар, жақсы белгілі рөлі тұздардың құбылыстар қозу, жүйке импульстерін өткізу, қан айналымы және т. б. Қазірдің өзінде 1890 жылы жас физиолог В. Ю. Чаговец ретінде зерттеумен қолдану Туралы «теориясы диссоциации Аррениуса — электромоторным құбылыстарға тірі тіндерінде» байланыстыруға тырысты пайда болуы биоэлектрических потенциалдар бастап біркелкі емес бөлуге иондар. Кейінірек ұқсас ой-пікірлерді сөз сөйлеп, американдық биолог Ж. Леб, признавший кейінірек басымдық Чаговца.

«Көшіру физика-химиялық түсініктердің биологиялық құбылыстар қатысады бірқатар негізін қалаушылардың физикалық химия. Негізге ала отырып, құбылыстар қозғалыс иондар тұздар, В. Нернст (1908) белгілеп берді өзінің атақты сандық заңы қозу: шегі физиологиялық қозу санымен анықталады ауырған иондар. Физик және химик В. Оствальд теориясын жасады туындаған биоэлектрических потенциалдар негізделген жіберу болуын бетінің жасушалары полупроницаемой иондары үшін мембрананың қабілетті бөлуге иондары қарама-қарсы заряд. Осылайша қаланды негіздері биофизического бағыттарын түсіндіру өтімділік құрылымы және биологиялық мембраналардың кең мағынада.

Клеткалар физиологиясы
Пайда жаңа бағыттарын, адам және жануарлар физиологиясы, түбегейлі өзгерту көптеген қалыптасқан бұрын ұсыну мен тұжырымдамаларды ауысуына байланысты зерттеулерге жасушалық, субклеточном және молекулярлық деңгейде өмір салтын ұйымдастыру жатады, 40-шы жылдары біздің ғасыр. Бұл оқиғалар, знаменующие осы сынуы дамуындағы физиологиялық ғылымдар, мыналар салдары қазіргі заманғы ғылыми-техникалық революция. Ірі жетістіктері физика және техника, әсіресе электроника, автоматика және есептеу техникасы, давшие қолына физиологтар жаңа әдістері ақпарат жинау және талдау, әкелген техникалық революция осы саладағы білімдер. Расталды әділдік высказывания И. П. Павлов, ғылым қозғалады итерулермен табысқа байланысты, делаемых әдістемесіне.

Құрылған уақытта жаңа аспаптық техникасы физиологиясы міндетті іргелі жаңалықтар, мүмкіндігі ену байланыста тіршілік процестеріне, олардың ішкі ұйымдастыру және оларды реттеу.

Техникалық қайта жарақтандыру физиология
Соңғы он жылда адам танымастай өзгерді келбеті физиологиялық зертханалар. Ескі аппаратура, служившая зерттеушілерге ғасырдан астам, отжила өз дәуірі мен перекочевала мұражай тарих ғылым.

Әсіресе бағалы болып шықты келесі сапасын жаңа аспаптық техника: жоғары сезімталдығы және дәлдігі өлшеу аппаратурасының, оның жылдамдығы, өзгерту мүмкіндігі бір процестерді басқа да (мысалы, механикалық және жылу электр) мүмкіндігі, сақтау және ойнату ақпарат, мүмкіндігі синхронды зерттеулер бірнеше физиологиялық процестерді жүргізу мүмкіндігін бақылау қашықтықта, шағын өлшемдері мен салмағы көптеген құралдар бар. Болды қол жеткіземіз нақты сандық және уақытша талдау микропроцессов (өзгерістер температура 0,000001°, механикалық орын ауыстыру құрайтын микроны, электр кернеу, тең микровольтам) болып жатқан микрообъектах (жеке торларда және олардың құрылымдарында) микроинтервалы: уақыт (үлестерінің миллисекунды). Қолдану қазіргі заманғы аспаптық техниканы әзірлеу және үлкен санының зерттеудің жаңа әдістерін көрсетті әсері батыл барлық бөлімдер физиологиясы.

Жалпы физиология тығыз байланысты табыстарымен зерделеу функцияларын жасушалардың және олардың құрылымдары. Басында XX ғ. К. А. Тимирязев сетовал бұл клеткалар физиологиясы «әзірге мен неосуществима, өйткені жүруге придумано тағы да таразы да, термометрлер, бірде гальванометров үшін клеточки». Қазіргі уақытта мұндай аспаптар құрастырылған, және бұл болып табылады ең маңызды алғышарттар құру шынайы эксперименттік физиология жасушалар. Екінші алғышарты деп есептеген жөн жетістіктері морфологиялық және биохимиялық зерттеулер жасушалар, сондай-ақ байланысты қолдана отырып, жаңа зерттеу техникасы.

Түсіну үшін болып жатқан клеткадағы физиологиялық процестердің өте мәні зор, зерттеу, орындалған көмегімен электрондық микроскоп. Арқасында оның қолдану дәлелденген болуы беттік мембрана қалыңдығы 70-80. Ал, оспаривавшееся кейбір зерттеушілер табылған болуы, күрделі жүйелерді внутриклеточных мембраналардың және ашылуы, олардың кеңістіктік ұйымдастыру. Белгілі болғандай, мембраналар білдіреді міндетті құрылымдық элементі жасуша. Ерекше назар физиологтар тарттық зерттеу саркоплазматической желі (ретикулума) бұлшық ет талшықтары. Бұл білім, алғаш рет табылған көмегімен жарық микроскоптың, жаңадан ашылған Ф. Шестрандом және Б. Андерсоном ортасында 50-ші жылдардың қолдану арқылы электрондық микроскоп, позволившего зерттеп, оның бөлшектері құрылыстар. Құрылымы зерделенді миофибрилл — сократительных элементтерін бұлшық ет талшықтары. Арқылы электрондық микроскопия өте жұқа қималарды бұлшық ұштастыра отырып зерттеумен шашырау рентгеновых сәулесінің астында шағын бұрыштары деп миофибриллы тұрады екі жүйенің жіптерінің бойынша ерекшеленеді қалыңдығы және химиялық құрамы. Ойлайды, жуан жіптер құрылды миозином, майда — актином. Жіптің бір жүйе кіреді өз ұштары қр арасындағы аралық жіппен басқа жүйенің, әрі арасында сол және басқа да бар оларды байланыстыратын көлденең көпірлер. Э. Хаксли (Нобель сыйлығы, 1963), анықтаған осындай құрылымын миофибрилл (1955-1956), білдірді жорамал, бұл қысқарту жүреді сырғу бір жүйенің жіптерден басқа.

Үлкен жетістіктер мен қазіргі заманғы биохимия алған үйрену мүмкіндігі, рөлі әр түрлі внутриклеточных түзілімдердің зат алмасу процесстерінде. Осы мүмкіндіктері биохимия міндетті әдістемелер ультрацентрифугирования, ультрадыбыстық дезинтеграциялау, электрофорез, хроматография, жалын фотометрия, масс-спектрометрия әдісі, изотопты индикация, адсорбциондық спектроскопия, ауторадиографии, люминесцентті талдау, анықтау қосарланған лучепреломления толқынында және басқа да көптеген жетістіктеріне негізделген физика және техника.

Термодинамика жүйелерінің жанында тепе-теңдік (сызықтық термодинамика). Термодинамиканың бірінші және екінші заңы

Мәні термодинамиканың қарау болып табылады жалпы заңдылықтарын энергияның айналу кезінде оны ауыстыру нысанында жылу мен жұмыстың арасындағы тұрғыдан зерттеледі.

Сипатына қарай алмасу энергиясын және массасын қоршаған ортамен шекарасы арқылы жүйесін ажыратады үш топқа жүйелер. Оқшауланған жүйенің алмасады сыртқы ортамен бірде энергиясымен де, массасымен, олар толығымен оқшауланып әсерінен қоршаған ортаны қорғау. Жүйесі, олар арқылы өз шекарасын алмасады энергиясымен қоршаған ортамен, бірақ мүмкін алмасу массасы (зат) жатады, жабық жүйелер. Ашық жүйелер алмасады қоршаған ортамен энергиямен де, және массасы.

Кез келген жүйе сипатталады белгілі бір қасиеттері немесе термодинамикалық параметрлері. Олардың жиынтығы анықтайды термодинамическое жүйесінің жай-күйі, сондықтан өзгерту қандай да бір параметрлерінің өзгеруіне әкеледі термодинамикалық жүйесінің жай-күйін тұтастай алғанда.

Өтетін процестер жүйесінде және өзгертетін, оның жай-күйі, мүмкін равновесными немесе неравновесными. Тепе-тең немесе қайтымды процестер ағады жүйесінде, осылайша туындаған оларға өзгерістер мен жүйесінің жай-күйі болуы мүмкін кері ретпен қосымша өзгерістер қоршаған ортаға. Керісінше, теңсіздік, немесе қайтымсыз процестері, оларға нақты айналу табиғатқа ие емес, осы қасиеттері бар, және олардың ағуы кері бағытта жүреді қалдық өзгерістер қоршаған ортаға. Классикалық термодинамика қаралады негізінен тепе-теңдік жүйесінің жай-күйін, оның параметрлері өзінің мағынасын сақтайды барлық нүктелерінде жүйесін және өзгермейді лифті өздігінен қозғалып кетуі.

Термодинамиканың бірінші заңы. Бұл заң — қорыту адамзаттың сан ғасырлық тәжірибесінің, ол болып табылады, заңда энергияның сақталу және қолдану процестеріне түрлену жылуын.

Қарапайым жазба термодинамиканың бірінші заңының түрі бар

dQ=dU+dA

және білдіреді, бұл жылу мөлшері dQ, сіңірілген жүйесі сыртқы ортаның жүріп ұлғайтуға ішкі энергиясын dU жүйесін жасауға жұмыс dA қарсы, сыртқы күштер.

Жалпы жағдайда dA жұмысын қамтиды қарсы күштер сыртқы қысым pdv және барынша пайдалы жұмыс жүруші химиялық өзгеруі:

dA=da ‘ max+pdv

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі.
Г. Мякишев, В. В. Григорьев. Күштің табиғаты. – М.: «Ғылым», 1987.
Қазақстан тарихы биология: нач. 20 в. до наших дней. – М.: «Просвещение», 1983.
Рубин А. Б. Биофизика. – М.: «Ғылым», 1988.