Конспект лекций по биофизике Биофизика как наука
    Биофизика - это наука, изучающая физические и физико-химические процессы, протекающие в биосистемах на разных уровнях организации и являются основой физиологических актов. Возникновение биофизики произошло, как прогресс в физике, вклад внесли математика, химия и биология.
    Живые огранизмы - открытая, саморегулирующаяся, самовоспроизводящаяся и развивающаяся гетерогенная система, важнейшими функциональными веществами в которой являются биополимеры: белки и нуклеиновые кислоты сложного атомно-молекулярного строения.
    Задачи биофизики: 1. Раскрытие общих закономерностей поведения открытых неравновесных систем. Теоретическое обоснование термодинамических (т/д) основ жизни.) 2. Научное истолкование явлений индивидуального и эволюционного развития, саморегуляции и самовоспроизведения. 3. Выяснение связей между строением и функциональными свойствами биополиметов и других биологически активных веществ. 4. Создание и теоретическое обоснование физ-хим методов исследования биообъектов. 5. Физическое истолкование обширного комплекса функциональных явлений (генерация и распределение нервного импульса, мышечное сокращение, рецепция, фотосинтез и др.)
    Разделы биофизики: 1. Молекулярная - изучает строение и физ-хим свойства, биофизику молекул. 2. Биофизика клетки - изучает особенности строения и функционирования клеточных и тканевых систем. 3. Биофизика сложных систем - изучает кинетику биопроцессов, поведение во времени разнообразных процессов присущих живой материи и термодинамику биосистем. Термодинамика биологических процессов 1. Предмет и практическая значимость т/д биосистем. Подходы: феноменологический и детальный. Значение имеют т/д параметры только в исходном и конечном состоянии. Термодинамика - это наука, изущающая наиболее общие закономерности превращения различных видов энергии в системе. 2. Практическая значимость т/д в биологии. Позволяет оценить энергетические изменения, происходящие в результате биохимических реакций; рассчитать энергию разрыва конкретных хим связей; рассчитать осмотическое давление по обе стороны полупроницаемой мембраны; рассчитать влияние концентрации соли в растворе на растворимость макромолекул. Применяется для описания процессов, протекающих в электрохимических ячейках. Привлекается для обоснования теории возникновения и эволюции жизни на Земле. 3. Понятие т/д систем, виды т/д систем. Система - совокупность взаимодействующих между собой относительно элементарных структур или процессов, объединяющихся в целое выполнением некоторой общей функции, несводимой к функциям ее компонентов. Т/д система - часть пространства с материальным содержимым, ограниченная оболочкой. а) изолированные (не обмениваются с окружающей средой ни веществом, ни энергией), б) замкнутые (обмениваются энергией), в) открытые (обмениваются веществом и энергией). Параметры: - экстенсивные, зависят от количества вещества в системе (масса, объем), - интенсивные, не зависят от количества вещества в системе (давление, t0). Первое начало термодинамики
    ?Q = dU - ?W
    Количество теплоты, поступающей в систему расходуется на увеличение внутренней энергии системы за вычетом совершенной работы.
    ?W = pdV + ?W'max
    Работа равна произведению давления на изменившийся объем плюс максимально полезная работа против внешнего давления по изменению объема системы.
    Живые организмы не являются источников новой энергии. ............