Физико химическая биология это кратко и понятно
Обновлено: 08.07.2024
Физико-химическая биология в гораздо большей степени, чем остальные биологические дисциплины, связана и зависит от сложных и дорогостоящих приборов и многочисленных реактивов. Так, во многом разработка и создание специального оборудования для молекулярно-биологических исследований предопределены успехами различных разделов физической науки. Не меньшее влияние оказали и исследования, посвященные фундаментальным аспектам химической природы различных веществ, разработкам путей синтеза многих соединений. Хорошей иллюстрацией сказанному могут служить исследования нуклеиновых кислот и, в частности, ДНК. Прорыв в понимании организации этой гигантской природной молекулы был обусловлен сначала знаниями химии нуклеиновых кислот. Однако потребовался рентгеност-руктурный анализ для того, чтобы выяснить, что ДНК представляет собой двойную спираль. [1]
Физико-химическую биологию иногда называют современной биологией. [2]
В биоэнергетике-части физико-химической биологии , изучающей превращение энергии в организмах - сейчас уже намечаются две совокупности физических процессов, несомненно играющих важнейшую роль во внутренних механизмах таких превращений. Все яснее становится, что к основным биологическим субстратам мы должны подходить не только с позиций физики растворов, но главным образом с позиций физики твердого тела. [3]
Второй постулат физико-химической биологии позволяет из изучения изменений, наблюдаемых в организме при раздражениях, заключить о равенстве или неравенстве получаемых при этом физиологических эффектов или ощущений. [4]
На основе достижений физико-химической биологии в СССР формируется перспективная научно-техническая отрасль - биотехнология. [5]
Руководит лабораторией Института физико-химической биологии в Париже. [6]
Предназначена для специалистов, работающих в области физико-химической биологии , - химиков-органиков, биохимиков, биофизиков, специалистов в области молекулярной биологии и генетиков. [7]
В последние годы в связи с интенсивным развитием физико-химической биологии , геи ной инженерии и биотехнологии все возрастающее практическое значение приобретает хи ми ко - ферментативный синтез фрагментов нуклеиновых кислот, в том числе искусственных генов биологически активных пептидов и белков. [9]
Намечены меры по обеспечению научно-исследовательских учреждений, осуществляющих работы в области физико-химической биологии и биотехнологии, приборами и оборудованием, вычислительной техникой, специальными материалами, химическими реактивами и биохимическими препаратами, а также по улучшению научно-технической информации в области физико-химической биологии и биотехнологии. [10]
Прежде чем перейти к более подробному рассмотрению того, что называется физико-химической биологией и что же в ней физико-химического, попытаемся, не желая при этом обидеть другие биологические дисциплины, объяснить, почему иногда именно ее называют современной. При этом хочется отметить, что и другие биологические исследования также современны, и надобность в них вовсе не отпала. [11]
Окончил Парижский университет ( 1946), с 1963 г. - директор Института физико-химической биологии в Париже. Основные работы посвящены квантовой химии органических молекул, биохимии и биофизике. [13]
Книга рассчитана на широкий круг специалистов в области коллоидной химии, биохимии, физико-химической биологии , химической, пищевой, легкой, фармацевтической промышленности. [14]
Утверждение, приведенное выше, я позволю себе назвать основным законом - аксиомой - физико-химической биологии , который ежедневно получает новые подтверждения, поскольку по мере развития научного изучения живой материи все больше и больше явлений находят свое физико-химическое объяснение. [15]
Биология
Эта наука предназначена для изучения живых существ, людей, животных, всех мельчайших организмов. Изучает биология и взаимосвязь между живущими (или когда-то жившими) на Земле существами, живыми и неживыми. Биологию невозможно представить без природы, в которой обитают звери, птицы, жучки, растения. А до нее обычно в школе изучают природоведение.
Физика
Физика нужна, чтобы понять, как все устроено, по каким законам работает. Почему реки текут в определенном направлении и как Луна влияет на морские приливы. Что такое всемирное тяготение и для чего о нем нужно знать.
Химия
Химия изучает вещества, их влияние друг на друга, связь. С ее помощью можно понять, как при смешивании двух разных жидкостей можно получить какое-то третье вещество. Или что происходит, если в соду налить уксус.
Итак, получается, что физико-химическая биология нужна для понимания жизнедеятельности живых организмов: как они устроены, какие биологические, химические реакции в них протекают. Дисциплина это очень сложная, комплексная.
А чтобы поставить свой первый опыт по химии, самостоятельно сделать слайм, вы можете перейти сюда
Когда речь заходит о том, какая из всех естественных наук занимает сейчас самые передовые позиции, многие называют биологию.
За последние десятилетия она коренным образом изменилась и уже сегодня играет заметную роль не только в познании сущности мира, но и в практической деятельности человека. А из всех направлений биологии сегодня на первый план вышло то, которое мы иногда называем биологией физико-химической и которое возникло благодаря творческому соединению идей и методов биологии, физики и химии.
Отрицать роль химического подхода в биологических исследованиях, безусловно, нельзя, как неправильно было бы зачеркивать тот вклад, который внесла и вносит в решение биологических проблем физика. Она первой объяснила многие стороны функционирования живой материи. Но с тех пор новое направление в биологии созрело и окрепло, и сегодня речь идет уже не о том, как что-то объяснить, а о том, как искусственно воспроизвести тот или иной процесс, явление, функцию, и дальше — как научиться управлять ими в живом организме. О том, чтобы изучать не один какой-то уровень организации живой материи, а все ее уровни. И здесь одна физика ничего сделать не может, здесь нужна помощь химии.
Сейчас влияние химиков на биологию нарастает очень бурными темпами. И в первую очередь это касается биоорганической химии. Выросшая из прежней химии природных соединений, науки в значительной мере описательной, биоорганическая химия изучает не только структуру, но и динамику превращений веществ в живых тканях, конкретную роль этих веществ в процессах жизнедеятельности, устанавливает связь между строением того или иного соединения и его биологической активностью. Именно поэтому биоорганическая химия все в большей степени становится химической основой биологических наук.
В последние 10—20 лет становятся на прочный физико-химический фундамент все новые разделы познания живой материи. Прямое следствие этого — очень крупные новые открытия, которые выводят нас на принципиально иной уровень изучения живых систем. И мне кажется, что в самое ближайшее время мы будем свидетелями настоящей революции на многих направлениях биологии — и теоретической, и прикладной.
Впечатляющий эпизод такой революции, которая происходит на наших глазах, — бурное развитие генной инженерии. Каких-нибудь 10 лет назад даже этого термина еще не существовало. А сейчас уже существуют частные фирмы в зарубежных странах, которые используют методы генной инженерии для производства ценных продуктов, например, гормонов. Уже можно читать и слышать не академическое обсуждение перспектив, а обычную коммерческую рекламу, расчеты возможной емкости рынка и тому подобное.
Такие же события назревают и на других направлениях физико-химической биологии. Может быть, об этом еще не узнала широкая аудитория, но среди исследователей, знакомых с реальным положением дел, такие перспективы уже обсуждаются. Можно назвать, например, новую область иммунологии — иммунохимию. Совсем недавно нам казалось, что иммунная система организма — это какой-то таинственный черный ящик, к которому неизвестно, с какой стороны подойти. А сегодня мы уже хорошо понимаем, кагеработают, скажем, иммунорецепторы клеточной поверхности лимфоцитов. И не только понимаем, но уже можем в какой-то степени на них воздействовать. Практическое значение таких исследований огромно, и я не сомневаюсь, что в самые ближайшие годы мы в этом наглядно убедимся.
Очень серьезные достижения назревают в области воздействия на работу нервной системы, включая ее святая святых — мозг. В 1965 г. на Менделеевском съезде в Киеве я высказал предположение о том, что в деятельности нервной системы должны участвовать пептиды: в отличие от нуклеиновых кислот, несущих наследственную информацию, пептиды могут оказаться носителями информации оперативной и в этом качестве выполнять важные функции в работе мозга. И вот теперь установлено, что пептидные системы, действительно, играют важнейшую роль в работе мозга. В мозгу уже открыты так называемые пептиды сна, пептиды памяти, пептиды страха, пептиды, действующие подобно морфину, и т. д. Я убежден, что в самом близком будущем эти исследования дадут нам новые мощные средства направленного воздействия на мозг, в том числе средства лечения многих нервно-психических заболеваний.
Исключительно большие сдвиги происходят сейчас в области изучения биологических мембран и воздействия на их свойства. Уже есть десятки веществ, которые могут буквально по нашему желанию в очень широких пределах регулировать, скажем, проницаемость мембран для различных соединений, а это свойство мембран определяет ход важнейших жизненных процессов. Биологические мембраны играют огромную роль в энергетических процессах, происходящих в живом организме. Поэтому достижения мембранологии повлекли за собой большие успехи в области биоэнергетики. Время поисков и шатаний здесь позади, нам уже в общем ясны принципиальные механизмы энергетических процессов в клетке, и сейчас идет конкретное изучение реальных систем, которое каждый день, каждый час приносит новые интереснейшие результаты.
В качестве примера можно назвать исследований бактериального родопсина — белка, с помощью которого бактерии используют световую энергию. Оказывается, это в принципе та же самая машина, какая служит для восприятия света глазом человека и животных, причем эта универсальная машина работает необычайно эффективно. Если бы мы научились аналогично использовать подобный механизм для утилизации солнечной энергии в промышленных целях, то это был бы переворот в энергетике. Мы получили бы неисчерпаемый источник энергии — доступной, дешевой, чистой и по своим продуктам, и по своей технологии. Я верю, что это произойдет, и в не столь отдаленном будущем, потому что события здесь развиваются быстро…
Перспективы, открытые перед физико-химической биологией, необозримы. В таких условиях, естественно, не всегда легко сориентироваться, правильно выбрать направление работы. Сразу всем заниматься невозможно — этого сегодня не может позволить себе не только ни один самый сильный институт, но и ни одна самая мощная страна, даже такая, как СССР или США. Поэтому перед каждым ученым и перед каждым коллективом встает проблема рационального выбора: верно рассчитать свои силы, верно определить главное направление, где можно с осязаемой вероятностью получить интересные и важные результаты, и в этом направлении работать. Это не близорукий практицизм, а просто реальная оценка положения. А обдумывать такие вещи лучше всего совместно. Если кто-нибудь попытается работать изолированно, отгородившись от остальных непроницаемым щитом, то он вряд ли сможет открыть что-нибудь ценное и важное и в конце концов окажется в мире банальных истин.
Говоря о перспективах, обычно думаешь о том, что прогнозы в науке — дело ненадежное: они обычна не оправдываются. И не оправдываются, если можно так сказать, в лучшую сторону, потому что действительные события в науке чаще всего опережают наши предположения.
Физико-химическая биология - комплексная наука о физико-химических основах жизнедеятельности организмов.Включает в себя:биохимию;биофизику;молекулярную биологию; биоорганическую химию. Термин широко употребляется с конца 70-х годов XX века.
Вложенные файлы: 1 файл
Физико-химическая биология.pptx
Физико-химическая биология: методы и познавательные возможности.
Выполнила студентка гр.ГО-13 Беляничева А.
Физико-химическая биология - комплексная наука о физико-химических основах жизнедеятельности организмов.
Включает в себя:
биохимию;
биофизику;
молекулярную биологию; биоорганическую химию.
Термин широко употребляется с конца 70-х годов XX века.
Биохимия— наука о химическом составе живых клеток и организмов и о химических процессах, лежащих в основе их жизнедеятельности..
Биофизика - это наука о физических процессах, протекающих в биологических системах разного уровня организации и о влиянии на биологические объекты различных физических факторов.
Молекулярная биология — комплекс биологических наук, изучающих механизмы хранения, передачи и реализации генетической информации, строение и функции нерегулярных биополимеров (белков и нуклеиновых кислот)
Биоорганическая химия - изучает связь между строением органических веществ и их биологическими функциями. Объекты исследований: биополимеры, витамины, гормоны, антибиотики и др.
В этой связи неслучайно в 1970-х годах в отечественном научном лексиконе появился новый термин "физико-химическая биология", состоящий из привычных и давно известных нам слов. Физико-химическая биология содействует сближению биологии с точными науками - физикой и химией, а также становлению естествознания как единой науки о природе
На протяжении всей истории развития биологии физические и химические методы были важнейшим инструментом исследования биологических явлений и процессов живой природы. Важность внедрения таких методов в биологию подтверждают экспериментальные результаты, полученные с помощью современных методов исследования, зародившихся в. смежных отраслях естествознания - физике и химии..
В физико-химической биологии широко применяются различные методы фракционирования, основанные на том или ином физическом либо химическом явлении. Довольно эффективный метод фракционирования предложил русский биолог и биохимик М.С. Цвет (1872-1919). Сущность его метода заключается в разделении смеси веществ, основанном на поглощении поверхностью твердых тел компонентов разделенной смеси, на ионном обмене и на образовании осадков.
Скоростной рентгеноструктурный анализ,
Методы физико-химической биологии.
Познавательные возможности физико-химической биологии.
Характерная особенность современной физико-химической биологии - ее стремительное развитие. Трудно перечислить все ее достижения, но некоторые из них заслуживают особого внимания.
В 1957 г. был реконструирован вирус табачной мозаики из составляющих его компонентов.
Расшифровка различных видов саморегуляции
Также важное достижение физико-химической биологии. Саморегуляция как характерное свойство живой природы проявляется в разных формах, таких, как передача наследственной информации - генетического кода; регуляция биосинтетических процессов белка (ферментов) в зависимости от характера субстрата и под контролем генетического механизма; регуляция скоростей и направлений ферментных процессов; регуляция роста и морфогенеза, т.е. образования структур разного уровня организации; регуляция анализирующей и управляющей функций нервной системы.
Живые организмы - весьма сложный объект для исследований. Но все же современные технические средства позволяют все глубже и глубже проникнуть в тайны живой материи.
Читайте также: