УМКД "Биофизика"



17 в. Опыты Луиджи Гальвани: физиологическое
воздействие электрического тока на нервномышечную систему конечностей лягушки
19 в. термин «Биофизика»


Биологическая наука о физико-химических
явлениях в живых системах, находящихся в
неразрывной связи с окружающей средой
Объект – живая система (часть клетки, клетка,
отдельный орган, целый организм)
-
Раздражимость живых систем
Наличие обмена веществ в живой системе
Способность к росту
Способность к размножению
Авторегуляция и авторегистрация
Дискретность
Адаптация
Микро- и макроэволюция
биопотенциалы
-
Медициной
Сельским хозяйством
Генетикой
Атомной физикой
Радиобиологией
Космической биологией
Биохимией
• Астробиологический
• Организменный
• Органный
• Субклеточный
• Клеточный
• Молекулярный
• Атомарный
• Астробиологический
• Организменный
• Органный
• Клеточный
• Субклеточный
• Молекулярный
• Атомарный





Исследование процессов живых систем при помощи:
физико-химических методов
современных физических теорий
Исследование клетки и ее протоплазмы на
молекулярном и квантовом уровнях
Установление в живых системах взаимосвязи и
динамики углеводов, белков, липидов и
электролитов
Установление законов трансформации энергии
внешнего физического раздражения в биологические
процессы
другие
Молекулярная
биофизика
Биофизика
клетки
Биофизика
сложных систем
•
•
Область перекрывания молекулярной физики и
молекулярной биологии
Молекулярная физика биологических процессов,
биологически функциональных молекул
Исследует:
Строение молекул
Равновесные взаимоотношения молекул и их
свойства
Кинетику взаимодействия молекул и превращений
Физика вычлененных процессов в живом
организме, контактирующая с физиологией



Биофизика сократительных систем
Биофизика проводимости
Биофизика органов чувств
Исследование физических основ поведения
организма или некой его функциональной
подсистемы как целого.
Сложная система:
- Организм
- Популяция
- Биогеоценоз
- Биосфера








16 в – создание первого микроскопа (братья Янсоны)
17 в – клеточная природа растений (Шлейден) и
животных (Шванн)
к17в-н18в Левенгук и Сваммердам:
обнаружение простейших микроорганизмов
нервные и мышечные волокна
Строение клетки (ядро, ядрышко, оболочку, аппарат
Гольджи)
19 в – распространение возбуждения по нерву,
обоснование биооптики и биоакустики (Гельмгольц)
19 в - открытие рентгеновских лучей
1932г – изобретение электронного микроскопа (Киолл и
Руска)





1725 г. – открытие Академии наук в Петербурге (ПетрI)
Л. Эйлер: движение крови по сосудам, ход лучей в глазу,
теория слуха
М.В.
Ломоносов:
ЗСЭ,
ЗСМ,
сформулировал
трехкомпонентную
теорию
цветного
зрения,
классификация
вкусовых
веществ,
действие
электрического тока на живые системы, предположение о
воздушном питании растений
И.М. Сеченов (19 в) исследования газов крови, природа
биоэлектрических явлений
Н.Е. Веденский установил предельные ритмы возбудимых
сред (нервов, мышу, ЦНС)






1919 г.– создан Институт биофизики (Москва)
П.П. Вавилов – изучение квантовой природы света
(воздействие на глаз человека)
С.В. Кравков, Б.Ф. Дерягин и др. - биофизика
зрения
П.П. Лазарев, П.Н. Беликов и др. – биофизика
слуха
В.В. Шулейкин – биофизика моря
М.Н. Шатерников – энергетический баланс
человека, построил камеру для изучения обмена
веществ и энергии
1952г–Институт биофизики АН СССР (Г.М. Франк)
Исследования в области:
 молекулярной биофизики,
 биофизики клетки,
 радиобиологии,
 фотобиологии,
 радиоспектроскопии,
 электронной микроскопии,
 рентгеноструктурному анализу биополимеров,
 экспериментального и теоретического изучения
проблемы регулирования и управления в
биологических системах

1953г - кафедра биофизики на биолого-почвенном
факультете МГУ
Исследования по:
- фотосинтезу,
- радиобиологии,
- генерации биопотенциалов в клетке,
- сверхслабому свечению биологических объектов в
видимой области спектра

1958г - кафедра биофизики на биолого-почвенном
факультете Ленинградского государственного
университета
Исследования в области:
- Биофизики органов чувств (зрения, обоняния, слуха,
осязания, вкуса)
- Дифференцированной возбудимости, адекватности,
дискретной и индискретной сигнализации (на
клеточном, молекулярной и системном уровнях)



Кафедры биофизики созданы в Киевском,
Воронежском университетах
1996г – специализация «Медицинская физика» на
кафедре общей и молекулярной физики
физического факультета Уральского
государственного университета им. А.М. Горького
2000г – специальность «Медицинская физика»








Рубин А.Б. «Биофизика», том 1, 2, М: «Высшая школа», 1987
Волькенштейн М.В. «Физика и биология», М: «Наука», 1980
Рощупкин Д.И., Фесенко Е.Е. «Биофизика органов: учебное
пособие», М: «Наука», 2000
Волькенштейн М.В. «Молекулярная биофизика», М: «Наука»,
1975
Антонов В.Ф., Черныш А.М. и др. «Биофизика», М: «Владос»,
2000
Ремизов А.Н. «Медицинская и биологическая физика», М:
«Высшая школа», 1999
Рубин А.Б. «Современные методы биофизических
исследований», М: «Высшая школа», 1988
Рыбин И.А. «Лекции по биофизике», Екатеринбург:
«Издательство Уральского университета», 1994