Biofizika

Biofizika yoki biologik fizika-biologiya bilan fizikaning turli bo’limlari chegarasida vujudga kelgan hozirgi zamon fanining muhim yo’nalishi. Biofizikaning asosiy vazifasi jonli sistemalarning tuzilishi va faoliyatning fizik asoslarini o’rganishdan iborat. Murakkablik darajasi turlicha bo’lgan biologik ob’ektlarni (ayrim molekulalar va ularning komplekslaridan tortib to xujayralar, ularning turkumlari, to’qimalar, organlar, butun organizmlar va populyatsiyalargacha) tekshirishlarda murakkab muammolarning bir butun kompleksi paydo bo’ladi. Ularni hal qilish uchun hozirgi zamon fizikasi nazariy va eksperimental metodlarning butun arsenalini, shu jumladan, matematik fizikaning qator bo’limalarini, axborot nazariyasi, kibernetika, avtomatik rostlash va fanning boshqa qo’shni yo’nalishlarini qo’llash talab qilinadi.

Zamonaviy tasavvurlarga ko’ra, bizga ma’lum bo’lgan hamma biologik ob’ektlarning hayot faoliyati asosida qolgan materiyaga ham taalluqli bo’lgan tabiat qonunlari yotadi. Biroq o’z xususiyatiga va juda murakkabligiga ko’ra, biologik sistemalarda bevosita oddiy fizik jarayonlarga keltirib bo’lmaydigan sifat jihatidan yangi o’ziga xos xususiyatlar bir. Bu, bizning sayyoramizda hayotning paydo bo’lishi va evolyutsiyasi; tabiiy tanlash; hujayralar differensiatsiyasi va ko’p hujayrali, yuqori rivojlangan organizmlarning bir hujayralidan rivojlanishi; indivuumlar va tirik mavjudotlar kollektivlarining o’zini tutishi haqidagi masalalar; odamning tirik tabiatning hamma boshqa vakillaridan o’zining intellektual va emotsional faoliyati, ijtimoiy hodisalar va sotsial muammolari bilan sifat jihatidan farq qilishi kabi masalalarga oiddir. Shunday bo’lsa ham, fizikaning asosiy qonunlari, so’zsiz, hamma biologik sistemalar uchun to’g’ridir, ularning qo’llanilishi esa tabiatning eng murakab ob’ektlari-jonli mavjudotlarni tekshirish uchun keng imkoniyatlar ochadi.

Biofizika biologik sistemalarda modda bilan energiyaning o’zaro ta’sirlaridagi muhim xususiyatlarni ochdi. Hayot faoliyati jarayonlari ochiq sistemalarning termodinamika qonunlariga bo’ysunib, mazkur organizm atrof-muhit bilan doimiy modda va energiya almashinuvida bo’lar ekan. Tirik sistemalar, odatda, termodinamik muvozanatdan uzoq bo’lgan sharoitlarda ishlaydi, bu esa jonsiz tabiat uchun juda odatdan tashqari bo’lgan erkin energiya va entropiyaning o’zgarishlari qonunlariga olib keladi (Termodinamika). Boshqacha aytganda, hayot-bu modda, energiya va ma’lumotning murakkab o’zaro ta’sirilari sabab bo’lgan dinamik holat, jarayondir.

Biofizika fizikaning saqlanish va simmetriya qonunlari kabi asosiy qonunlarining biologiya uchun to’g’ri ekanini ko’rsatdi (Tabiat qonunlarining simmetriyasi). Biologik hodisalarga hozirgi zamon fizikasi nuqtai nazaridan bunday umumiy yondoshishdan tashqari, biofizika juda katta nazariy va amaliy ahamiyatga ega bo’lgan xususiyroq muammolarni keng miqyosida hal qilmoqda. Bunday muammolar doirasiga oqsillar, nuklein kislotalar va luar komplekslarining tuzilishini, fermentlarning ish mexanizmini, membranalarning tuzilishi va ishlashini; bioenergetika, fotosintezning fizik asoslarini, biologik harakatchanlikning molekulyar asoslarini; yorug’likni, tovushni, mexanik ta’sirlarni, ta’m va hid retseptorlarini idrok qilishning fizik mexanizmlarini; ionlovchi radiatsiya, radiochastotali va optik diapazondagi magnit maydonlar, akustik to’lqinlar ta’sirining molekulyar mexanizmlarini; xotira tabiati va nerv sistemasi hamda miya faoliyatining fizik asoslarini; individual rivojlanish va hujayralararo o’zaro ta’sirlar asosida yotuvchi mexanizmlarni; biosistemalarning o’z-o’zini tashkil qilishini, biomexanika va biosistemalarda boshqarish masalalarini kiritish mumkin.

Biofizika o’rganadigan muammolarning hatto qisqagina ro’yxati ham ularning juda ko’p qirrali va murakkab ekanini ko’rsatadi. Ularni muvoffaqiyatli hal qilish uchun turli ilmiy metodlardan foydalaniladi. Biofizika qo’lida hozir rentgenostrukturaviy analiz, elektron mikroskopiya, radioizotoplar, elektron va yadro magnit rezonansi radiospektroskopiyasi, optik spektroskopiya, massspektrometriya, aktivatsion analiz, radioelektronika va kibernetikaning turli metodlari, hisoblash texnikasi, matematik modellashtirish va ko’pgina boshqa qurollar bor.

Ma'lumotlardan nusxa ko'chirish uchun telegram botimizga o'ting!
Telegramda bizga qo'shiling!(TEST!)

yosh-fizik. uz