Биологическая физика

Биофизика, биологическая физика, наука, изучающая физические и физико-химические процессы, протекающие в живых организмах, а также ультраструктуру биологических систем на всех уровнях организации живой материи - от субмолекулярного и молекулярного до клетки и целого организма. Развитие биофизики тесно связано с интенсивным взаимопроникновением идей, теоретических подходов и методов современной биологии, физики, химии и математики.

Развитие биологии показало, что для понимания и изучения элементарных биологических явлений необходимо применение понятий и методов точных наук. Такой подход оправдан тем, что все биологические объекты представляют в конечном итоге совокупность атомов и молекул и подчиняются физическим и химическим закономерностям. Но так как биологические системы - это самоорганизующиеся системы, сложившиеся в процессе эволюции, им присущи многие свойства, не имеющие места в неживой природе. Сложность биологических систем обеспечивает протекание процессов, маловероятных для условий, обычно рассматриваемых в физике. Биофизика в основном рассматривает целостные системы, не разлагая их, по возможности, на химические компоненты. В связи с этим возникает необходимость перерабатывать известные физико-химические методы, создавая высокоспециализированные биофизические методы и приёмы.

Современная биофизика, согласно классификации, принятой Международным союзом теоретической и прикладной биофизики (1961), включает следующие основные разделы: молекулярная биофизика, в задачу которой входит исследование физических и физико-химических свойств макромолекул и молекулярных комплексов, составляющих живые организмы, а также характера взаимодействия и энергетики протекающих в них процессов; биофизика клетки, изучающая физико-химические основы функции клетки, связь молекулярной структуры мембран и клеточных органелл с их функцией, механические и электрические свойства, энергетику и термодинамику клеточных процессов; биофизика процессов управления и регуляции, которая занимается исследованием и моделированием внутренних связей системы управления в организмах, их физической природой, исследованием физических закономерностей живого на уровне целого организма.

Однако исторически сложившийся круг проблем, которыми занимается биофизика, шире. К биофизике относится: изучение влияния физических факторов на организм (см. Вибрация. Ускорение, Невесомость); исследование биологического действия ионизирующих излучений, которое в связи с важностью и актуальностью этого вопроса стало предметом радиобиологии,специальной науки, выделившейся из биофизики. Физический анализ деятельности органов чувств, в первую очередь оптики глаза, анализ работы органов движения, дыхания, кровообращения как физических систем, вопросы прочности и эластичности тканей - существенные, исторически сложившиеся разделы биофизики.

Важное значение имеет и разработка физических методов исследования биологических систем - от макромолекул до целого организма, без которых невозможно современное биологическое исследование.

Исследования по молекулярной биофизики тесно связаны с биохимией, генетикой и цитологией, молекулярной биологией.

[Биофизика, М., 1998.]