Разделы и методы биофизики

В трудных для исследования случаях — качественный и количественный анализ состава жидкостей (особенно водных растворов), пластмасс, твердых тел, порошков, анализ микроколичеств (жЮ г), изучение физических свойств сверхтонких пленок (0,6—2 нм), поверхностных образований (адсорбция, химия поверхности, в том числе полупроводников), изучение процессов в клетках и тканях (биохимия, биофизика, биология)—используют метод, известный как спектроскопия многократно нарушенного полного внутреннего отражения. Суть его состоит в следующем. При падении света на границу раздела двух сред (рис. 32.7) под углом больше критического луч проникает во вторую сферу, оптически менее плотную. Если эта среда прозрачна (/4=0), происходит полное внутреннее отражение ( = 100%). При наличии поглощения (АфО) происходит ослабление падающего света вследствие его взаимодействия с поглощающей [c.765]

Вследствие большого разнообразия объектов, изучаемых коллоидной химией и решаемых ею задач, происходит обособление некоторых разделов в самостоятельные научные дисциплины, а также использование ее методов в смежных областях науки. Так из коллоидной химии выделилась физическая химия растворов полим ов, в значительной степени самостоятельно развиваются наука б аэрозолях, химия поверхности. С коллоидно-химическими проблемами связаны изучение биологических мембран, биохимия, биофизика и т. д. [c.14]

Биофизика — старая наука. Уже давно ставились и решались физические проблемы, связанные с жизнедеятельностью организмов, такие, например, как определение скорости распространения нервного возбуждения (Гельмгольц) или нахождение спектральных основ цветного зрения (Максвелл). Физические методы применялись в биологии издавна — достаточно упомянуть о микроскопе. Однако лишь во второй половине XX века физика объединилась с биологией в изучении основных явлений жизни и началось формирование теоретической и экспериментальной биофизики как обширной и разнообразной области физики, а не подсобного раздела физиологии. Развитие биофизики непосредственно связано с решающими достижениями биологии, прежде всего молекулярной, с возникновением кибернетики, с успехами физики конденсированных систем (в частности, физики полимеров). [c.8]

Молекулярная биофизика предназначена для физиков и биофизиков, научных работников, аспирантов и студентов старших курсов. Основное внимание в книге обращено на теоретические основы молекулярной биофизики и применяемых в ней методов. В ряде разделов излагаются оригинальные результаты, полученные автором и его сотрудниками. [c.10]

Физическая органическая химия глубоко уходит своими корнями в химию вообще, но в самостоятельную отрасль она выделилась сравнительно недавно. Предметом ее является исследование количественных закономерностей органической химии с применением математических методов обработки экспериментальных данных. Тесный союз физической и органической химии уже дал новый импульс для развития каждого из этих классических разделов химии, но еще большие возможности он откроет в будущем. Особенно важные результаты должно принести щирокое использование спектроскопических и прямых структурных методов. Можно ждать ценных результатов и от применения методов физической органической химии в молекулярной биологии и биофизике. Наконец, существует глубокая взаимосвязь между физической органической химией и теориями конденсированных состояний вещества. [c.7]

Цель настоящей книги — дать введение в методы ультрацентрифугирования и в конечном счете подготовить читателя к изучению цитируемых в книге специальных обзоров. Можно надеяться, что она будет особенно полезна студентам и начинающим исследователям. Биофизикам, конечно, придется читать еще и многие специальные статьи, но для биологов других специальностей некоторые разделы, быть может, напротив, слишком подробны. Во всяком случае, она подготовит начинающего специалиста к участию во многих дискуссиях, возникающих на симпозиумах. [c.13]

В предыдущих разделах было показано, что центрифугирование в градиенте плотности является ценным методом исследования природных и синтетических полимеров. Если применимость этого нового метода к исследованию полимеров природного происхождения была продемонстрирована уже на многих примерах, так что метод практически стал стандартной операцией для биохимиков и биофизиков, его применение для исследований синтетических полимеров пока ограничено. Только недавно были получены результаты, показывающие, что центрифугирование в градиенте плотности не только применимо к синтетическим полимерам, но во многих случаях имеет преимущества перед другими методами. Эти преимущества особенно очевидны, когда имеются полимеры высокого молекулярного веса или количество полимера в образце очень мало. В качестве примера рассматривалось обнаружение микрогеля и была показана возможность оценки его молекулярного веса. Без труда могут быть определены небольшие различия в плотностях в растворе для двух полимеров. Из данных о концентрации полимера как функции расстояния от центра вращения может быть получена информация о распределении полимеров по молекулярному весу и по химическому составу, причем для смеси полимер-гомологов могут быть оценены значения средних молекулярных весов, включая среднечисловой молекулярный вес. Это позволяет в принципе заменить определение осмотического давления или по меньшей мере использовать эти измерения в качестве дополнения к осмотическому методу, так как при центрифугировании чувствительность повышается с увеличением молекулярного веса в противоположность осмометрии. Вопрос о том, является ли центрифугирование в градиенте плотности подходящим методом исследования микроструктуры полимеров, в общем виде еще не решен. По крайней мере в одном случае (атактический и стереорегулярный полистирол) было показано, что метод действительно применим. Однако до сих пор еще не известно, можно ли в общем случае ожидать, что различия в микроструктуре приведут к достаточным различиям в кажущихся парциальных удельных объемах, чтобы этот эффект можно было использовать для определения степени стереорегулярности. [c.443]

Предмет биофизики достаточно сложен и многогранен, и его изложение требует привлечения не только материалов из разных разделов биологии, но и широкого использования современных методов и представлений физики, математики, физической химии. В этом состоит одна из главных трудностей преподавания биофизики. От современного специалиста биофизика требуется одновременное владение фундаментальными понятиями и логическими концептуальными схемами, характерными для биологии и физики, т. е. умение мыслить биологически и физически . [c.5]

Авторы стремились отразить основные достижения биофизики как теоретической дисциплины, а с другой стороны, учебник должен также отражать специфику медицинского образования. Учитывая теоретический характер курса биофизики в медицинских вузах, значительно ограничено рассмотрение экспериментальных биофизических методов исследования. В то же время большое внимание уделено разделам биофизики тканей и органов. [c.3]

Вследствие столь большого разнообразия объектов, охватываемых К. X., и ее задач проявляется тенденция к обособлению нек-рых ее разделов в са.мостоят. научные дисциплины, а также использование ее методов и идей в смежных областях науки. Так, из К. х. выделилась фнз. химия р-ров полимеров в значит, мере самостоятельно развиваются наука о аэрозолях, хнмия пов-сти нек-рые коллоидно-хим. проблемы, связанные с изучением функционирования биол. мембран н липосом, изучаются фнз.-хим. биологией, биофизикой и электрохимией мембран. [c.434]

Несмотря на большой объем кпигн, в нее пе вошли многие вопросы, относящиеся к ряду областей физиологии, к инструментальным и. математическим методам прикладной биофизики. Между физиологией и биофизикой нет резкой границы. Тем не менее предпринята попытка разделить эти дисциплины, сосредоточив главное внимание на наиболее общих вопросах. Равным образом, в книге никак не представлена радиобиология. Физика ряда физиологических процессов, радиобиология, биомеханика требуют специального изложения и выходят за пределы этого пособия. [c.8]

Для биофизики важен метод седиментации в градиенте плотности. В концентрированном растворе низкомолекулярного но-щества (в СзС1, в сахарозе и т. д.) при ультрацентрифугироиа-нии устанавливается градиент концентрации, т. е. градиент плотности растворителя макромолекул фо/йх. В таком растворе мак[)о-молекулы будут располагаться в той части кюветы, в которой 5 = 0, т. е. согласно (3.66), Умро = 1 или ро = рм- Иными словами, макромолекулы локализуются в той области кюветы, где плотность концентрированного раствора совпадает с плотностью макромолекул (р измеряется непосредственно). Гетерогенная смесь макромолекул разделяется и наблюдается спектр плотностей. Этот метод с большой эффективностью применяется при изучении нуклеиновых кислот. [c.82]

Межфазиое иатял еиие иа поверхностях раздела жидкость— жидкость (например, масло—вода) для многих проблем клеточной биофизики имеет большее значение, чем поверхностное натяжение на границе вода—воздух, поскольку большинство клеток и тканей находится в водной среде. Существует три подхода к измерению межфазного натяжения иа границе жидкость— жидкость 1) методы Дюнун и Вильгельми, 2) метод висячей капли н 3) метод вращающейся капли. [c.140]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология