- Τι είναι η βιοφυσική;
- Αντικείμενο μελέτης βιοφυσικής
- Στόχοι βιοφυσικής
- Κλάδοι βιοφυσικής
- Σημασία της βιοφυσικής
Εξηγούμε τι είναι η βιοφυσική, τους στόχους, το αντικείμενο μελέτης και τους κλάδους της. Επίσης, η σημασία του για την κατανόηση της ζωής.
Τι είναι η βιοφυσική;
Η βιοφυσική είναι η πειθαρχία που ασχολείται με τη μελέτη του βιολογία από την άποψη του φυσικός (εξ ου και η κοινή τους ονομασία). Αυτή η διπλή ή διπλή φύση καθιστά αδύνατο να ορίσουμε αν πρόκειται για κλάδο της φυσικής κοντά στη βιολογία ή για κλάδο της βιολογίας κοντά στη φυσική.
Σε κάθε περίπτωση, συνδυάζει το θεωρητικό πνεύμα της φυσικής με τη δυνατότητα απόκτησης επαληθεύσιμων πειραματικών αποτελεσμάτων, κάτι συνηθισμένο στη βιολογία.
Η βιοφυσική είναι, υπό αυτή την έννοια, ένας από τους πρώτους επιστημονικούς κλάδους που συνδυάζουν διαφορετικές προσεγγίσεις Επιστήμες elementals, που αποτελεί μια ανοδική τάση στον σύγχρονο επιστημονικό κόσμο. Τα αποτελέσματα που λαμβάνονται από αυτόν τον κλάδο είναι του ενδιαφέρον τόσο για τη βιολογία όσο και για την εφαρμοσμένη φυσική.
Είναι ένας νεανικός κλάδος, τουλάχιστον ως προς την επίσημη αναγνώρισή του, καθώς οι τομείς σπουδών του προηγούνται ακόμη και της ίδιας της έννοιας της επιστήμης. Η πρώτη σωστή βιοφυσική μελέτη ήταν τον δέκατο έβδομο αιώνα, όταν δημοσιεύτηκαν οι μελέτες του Γερμανού Ιησουίτη επιστήμονα Atanasio Kircher (1601-1680) σχετικά με τη βιοφωταύγεια των ζώων ως μέρος της εργασίας του "Ars Magna Lucis et Umbrae”.
Αντικείμενο μελέτης βιοφυσικής
Το αντικείμενο μελέτης της βιοφυσικής μπορεί να οριστεί ως το φυσικό πεδίο του ΖΩΗ ή την εφαρμογή της φυσικής σε ζωντανά πλάσματα. Σε μεγάλο βαθμό, θεωρεί το αντικείμενο μελέτης του από τη φυσική προοπτική της κλασικής μηχανικής, δηλαδή της Νευτώνειας μηχανικής.
Περιλαμβάνει την εξερεύνηση του πρωτοφανής κοινά στον κόσμο της φυσικής, όπως π.χ ηλεκτρική ενέργεια, ο φως, ο μαγνητισμός, μεταξύ άλλων, αλλά συνδέεται με τον κόσμο της βιολογίας: βιοηλεκτρισμός, βιοφωταύγεια, βιομαγνητισμός κ.λπ.
Στόχοι βιοφυσικής
Η Βιοφυσική επιδιώκει ένα ποικίλο σύνολο στόχων, όπως:
- Κατανοήστε το ανθρώπινο σώμα και άλλα έμβια όντα από την άποψη του συστήματα φυσική προικισμένη με μετρήσιμες μεταβλητές όπως η εσωτερική ενέργεια, εντροπία, και τα λοιπά.
- Μεταφράστε στη γλώσσα της φυσικής (δηλαδή, περιγράψτε με τους όρους της) ορισμένα ιδιαίτερα φαινόμενα πολύπλοκης ζωής, ειδικά εκείνα που αφορούν ενέργειες βασικά: ηλεκτρισμός, μαγνητισμός, βαρύτητα, και τα λοιπά.
- Εφαρμόστε όλες τις προηγούμενες γνώσεις στη λύση του προβλήματα συγκεκριμένα, όπως η κατασκευή προθέσεων, η εφεύρεση θεραπειών και νέων εργαλείων διαγνωστικός, ή νέα υλικά εμπνευσμένα από την ίδια τη ζωή.
- Εφαρμόστε στην πράξη μια διεπιστημονική προσέγγιση της φυσικής και της βιολογίας, προκειμένου να υπερβείτε τους περιορισμούς ενός συγκεκριμένου τομέα χρησιμοποιώντας τα εργαλεία και η γνώση των άλλων.
Κλάδοι βιοφυσικής
Οι κύριοι τομείς μελέτης της βιοφυσικής, καθένας από τους οποίους εγκαινιάζει έναν ιδιαίτερο κλάδο ενδιαφέροντος, είναι οι εξής:
- Εμβιομηχανική. Πρόκειται για τη μελέτη των διαδικασιών του ανθρώπινου σώματος, την κατανόηση τους ως την εφαρμογή εσωτερικών και εξωτερικών δυνάμεων σε αυτό, που μας επιτρέπει να τις σκεφτόμαστε με όρους όπως η ενεργειακή απόδοση, η ανατομική μηχανική κ.λπ., η οποία με τη σειρά της είναι χρήσιμο για την κατασκευή προθέσεων.
- Βιοακουστική. Όπως δηλώνει το όνομά του, η διερεύνηση της παραγωγής του ήχος στο των ζώων, συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπινο ον. Αυτό κυμαίνεται από τη συμπεριφορά του κυματιστά ήχο, μέχρι τη νευροφυσιολογική συσκευή του αυτιού.
- Κινητήρες κυψελών. Είναι ένας κλάδος που περιλαμβάνει το κινήσεις των ζωντανών όντων ως διαδικασία μετασχηματισμού ενέργειας (χημεία, συνήθως) στη δουλειά, ώστε να μπορέσουμε να τους μιμηθούν (για να δημιουργήσουμε νανομηχανές, για παράδειγμα).
- Δυναμική πρωτεΐνης. Πρόκειται για τη μελέτη των κινήσεων και των πτυχών του πρωτεΐνη και άλλα μοριακά κατασκευάσματα, σύμφωνα με τις δομές, τις λειτουργίες ή τις συνθέσεις τους, εφαρμόζοντας τους νόμους της φυσικής.
- Μοριακή επικοινωνία. Ουσιαστικά, πρόκειται για την ανταλλαγή πληροφοριών σε κυτταρικό επίπεδο, μεταξύ των δύο κύτταρα από τα ίδια οργανισμός, όπως μεταξύ μονοκύτταροι οργανισμοί, χρησιμοποιώντας συστημικές αρχές που μπορούν κάλλιστα να γίνουν κατανοητές από φυσική άποψη.
Σημασία της βιοφυσικής
Αυτό που είναι πιο ενδιαφέρον για την προοπτική της βιοφυσικής είναι ότι επανεξετάζει ή επανεξετάζει τα όρια μεταξύ του κόσμου ύλη (ανόργανος) και ο κόσμος της ζωής (οργανικός), αφού και οι δύο επηρεάζονται από τις ίδιες θεμελιώδεις δυνάμεις της φυσικής. Με αυτόν τον τρόπο, παρέχει μια πιο στοιχειώδη κατανόηση του τι είναι η ζωή και τι διακρίνει τα έμβια όντα από την άψυχη ύλη που τα περιβάλλει.
Από την άλλη πλευρά, η βιοφυσική επιτρέπει την προσέγγιση των βιολογικών προβλημάτων από μια διαφορετική οπτική γωνία, η οποία εκμεταλλεύεται τα στοιχεία της φυσικής, όπως η εφαρμογή ηλεκτρομαγνητικών ακτίνων στην εξέταση κυττάρων ή πυρηνικών μαγνητικών συντονισμών για τη μελέτη των ιστών του οργανισμών δεν χρειάζεται να τα χαλάσετε ή να τα σπάσετε.