Mēs izskaidrojam, kas ir biofizika, tās mērķi, pētījuma objekts un nozares. Arī tā nozīme dzīves izpratnē.
Kas ir biofizika?
Biofizika ir disciplīna kas nodarbojas ar izpēti bioloģija no viedokļa fiziskais (tātad viņu kopīgais nosaukums). Šī dubultā vai duālā būtība neļauj definēt, vai tā ir bioloģijai tuva fizikas nozare vai fizikai tuva bioloģijas nozare.
Jebkurā gadījumā tas apvieno fizikas teorētisko garu ar iespēju iegūt pārbaudāmus eksperimentālos rezultātus, kas bioloģijā ir ierasts.
Biofizika šajā ziņā ir viena no pirmajām zinātnes disciplīnām, kurā apvienotas dažādas pieejas Zinātnes elementals, kas ir pieaugoša tendence mūsdienu zinātnes pasaulē. Šajā disciplīnā iegūtie rezultāti ir no interese gan bioloģijai, gan lietišķajai fizikai.
Tā ir jauna disciplīna, vismaz pēc tās formālās atzīšanas, jo tās studiju jomas pat ir agrākas par pašas zinātnes koncepciju. Pirmais pareizais biofizikālais pētījums tika veikts septiņpadsmitajā gadsimtā, kad viņa darba ietvaros tika publicēti vācu jezuītu zinātnieka Atanasio Kirhera (1601-1680) pētījumi par dzīvnieku bioluminiscenci.Ars Magna Lucis et Umbrae”.
Biofizikas pētījuma objekts
Biofizikas izpētes objektu var definēt kā fizikālo lauku dzīvi vai fizikas pielietojums uz dzīvas radības. Lielā mērā viņš savu pētījumu objektu aplūko no klasiskās mehānikas, tas ir, Ņūtona mehānikas, fiziskās perspektīvas.
Tas ietver izpēti parādības fizikas pasaulē izplatītas, piemēram, elektrība, gaisma, magnētisms, cita starpā, bet saistīti ar bioloģijas pasauli: bioelektrība, bioluminiscence, biomagnētisms utt.
Biofizikas mērķi
Biofizikai ir dažādi mērķi, piemēram:
- Izprast cilvēka ķermeni un citas dzīvas būtnes attiecībā uz sistēmas fiziski, kas apveltīti ar kvantitatīviem mainīgiem lielumiem, piemēram, iekšējo enerģiju, entropijautt.
- Tulkojiet fizikas valodā (tas ir, aprakstiet tās terminos) dažas īpašas sarežģītas dzīves parādības, īpaši tās, kas ietver enerģijas pamati: elektrība, magnētisms, smagumsutt.
- Lietojiet visas iepriekšējās zināšanas risinājumam problēmas piemēram, protēžu izgatavošana, ārstēšanas metožu un jaunu instrumentu izgudrošana diagnostika, vai jauni materiāli, kurus iedvesmojusi pati dzīve.
- Ieviest praksē transdisciplināru pieeju fizikā un bioloģijā, lai pārvarētu noteiktas jomas ierobežojumus, izmantojot rīkus un zināšanas no citiem.
Biofizikas nozares
Galvenās biofizikas studiju jomas, no kurām katra atklāj noteiktu interešu nozari, ir šādas:
- Biomehānika. Runa ir par cilvēka ķermeņa procesu izpēti, izprotot tos kā iekšējo un ārējo spēku pielietojumu tam, kas ļauj domāt par tiem tādos terminos kā energoefektivitāte, anatomiskā mehānika utt., kas savukārt ir noderīga protēžu ražošanā.
- Bioakustika. Kā norāda nosaukums, ražošanas izmeklēšana skaņu iekš dzīvnieki, ieskaitot cilvēks. Tas svārstās no uzvedības viļņi skaņa, līdz pat auss neirofizioloģiskajam aparātam.
- Šūnu motori. Tā ir disciplīna, kas ietver kustības dzīvās būtnes kā enerģijas pārveidošanas process (ķīmija, parasti) darbā, tādējādi spējot tos atdarināt (piemēram, izveidot nanomašīnas).
- Olbaltumvielu dinamika. Tas ir par kustību un kroku izpēti olbaltumvielas un citas molekulārās konstrukcijas atbilstoši to struktūrām, funkcijām vai sastāvam, piemērojot fizikas likumus.
- Molekulārā komunikācija. Būtībā runa ir par informācijas apmaiņu šūnu līmenī, gan starp šūnas no tā paša organisms, kā starp vienšūnas organismi, izmantojot sistēmiskus principus, kurus var labi saprast no fiziskā viedokļa.
Biofizikas nozīme
Visinteresantākais biofizikas skatījumā ir tas, ka tā pārdomā vai pārdomā robežas starp jautājums (neorganisks) un dzīves pasaule (organisks), jo abus ietekmē vieni un tie paši fizikas pamatspēki. Tādā veidā tas sniedz elementārāku izpratni par to, kas ir dzīve un kas atšķir dzīvās būtnes no nedzīvās matērijas, kas tās ieskauj.
No otras puses, biofizika ļauj pieiet bioloģiskām problēmām no cita perspektīvas, izmantojot fizikas elementus, piemēram, elektromagnētisko staru pielietojumu šūnu izmeklēšanā vai kodolmagnētisko rezonansi, lai pētītu šūnu audus. organismiem nav nepieciešams tos sabojāt vai salauzt.