439 matches
-
privind bioelectricitatea efectuate de Luigi Galvani asupra efectului electricității statice a mușchiului de broască și Alexandru Volta pot fi considerate însă ca început al cercetărilor de biofizică . In secolul al XIX-lea mari fiziologi ai lumii au efectuat cercetări de biofizică. Amintim cercetările lui Hermann Helmholtz privind contracția musculară si transmiterea influxului nervos și care apoi a dezvoltat teoria lui Thomas Young asupra vederii colorate și asupra percepției sunetelor muzicale. A conceput si dezvoltat instrumente de analiză a sunetelor și aparate
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
termodinamicii privind conversia energiei dintr-o formă în alta. O contribuție însemnată la dezvoltarea termodinamicii aduce și inginerul francez Nicolas Sadi Carnot care pune bazele construcției primului motor termic. Incepând din ultimele două decenii ale secolului al XIX-lea, dezvoltarea biofizicii ia o mare amploare ca apoi la începutul secolului al XX-lea să se contureze științele cu caracter interdisciplinar așa cum este biobizica. Descoperirea radiației X în 1895 de către Wilhelm Konrad Röntgen, a deschis calea celor mai spectaculoase aplicații în biologie
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
abordare a cunoștințelor privind structura materiei. Descoperirea radioactivității naturale către Becquerel și soții Pierre și Marie Curie și apoi a celei artificiale, cât și obținerea ulterioară a izotopilor radioactivi care se folosesc în cele mai variate domenii, fac uneori ca biofizica să se confunde cu radiobiologia (care este știința legată de aplicațiile acestor izotopi radioactivi). Cea de a doua jumătate a secolului al XX-lea cuprinde remarcabile rezultate în toate domeniile științifice, deci și în biofizică. Rezultatele cercetărilor de biofizica sunt
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
variate domenii, fac uneori ca biofizica să se confunde cu radiobiologia (care este știința legată de aplicațiile acestor izotopi radioactivi). Cea de a doua jumătate a secolului al XX-lea cuprinde remarcabile rezultate în toate domeniile științifice, deci și în biofizică. Rezultatele cercetărilor de biofizica sunt numeroase și dovada acestui fapt o reprezintă numărul mare de premii Nobel acordate în cercetări cu caracter incontestabil de biofizica. Domeniile de cercetare După cum am arătat și în scurtul istoric, radiobiologia este domeniul în care
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
ca biofizica să se confunde cu radiobiologia (care este știința legată de aplicațiile acestor izotopi radioactivi). Cea de a doua jumătate a secolului al XX-lea cuprinde remarcabile rezultate în toate domeniile științifice, deci și în biofizică. Rezultatele cercetărilor de biofizica sunt numeroase și dovada acestui fapt o reprezintă numărul mare de premii Nobel acordate în cercetări cu caracter incontestabil de biofizica. Domeniile de cercetare După cum am arătat și în scurtul istoric, radiobiologia este domeniul în care rezultatele științifice adunate sunt
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
a secolului al XX-lea cuprinde remarcabile rezultate în toate domeniile științifice, deci și în biofizică. Rezultatele cercetărilor de biofizica sunt numeroase și dovada acestui fapt o reprezintă numărul mare de premii Nobel acordate în cercetări cu caracter incontestabil de biofizica. Domeniile de cercetare După cum am arătat și în scurtul istoric, radiobiologia este domeniul în care rezultatele științifice adunate sunt impresionante și în același timp domeniul este și productiv. In prezent explorările funcționale folosesc frecvent terapia cu radioizotopi, iar pe de
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
și în același timp domeniul este și productiv. In prezent explorările funcționale folosesc frecvent terapia cu radioizotopi, iar pe de altă parte utilizarea acestora în mutații genetice poate permite obținerea unor mutanți cu eficiență economică mare. Un alt domeniu al biofizicii în care se lucrează foarte mult este cel al fenomenelor electrice care însoțesc activitatea celulelor și a organelor excitabile ce permit aprofundarea cunoștințelor despre funcțiile acestora. Aceasta a inițiat și dezvoltat metode de investigații cum sunt electrocardiografia, electroencefalografia, etc., fără de
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
domenii, pornind de la electrozii selectivi (membrane permeabile pentru anumiți ioni ), continuând cu rinichiul artificial (hemodializorul) și până la instalații de desalinizare a apei de mare sau de ultrafiltrare a rezidurilor industriale. Pe lângă cele trei domenii mari prezentate mai sus în care biofizica a contribuit în mod esențial, există și alte domenii conexe cum ar fi cel al cel al geneticii moleculare care are în prezent o dezvoltarea spectaculoasă, al biopolimerilor, al biociberneticii etc. Aceste cercetări însă necesită atât metodologie performantă cât și
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
ionic din membrana celulară (măsurători ale curenților ionici care sunt de ordinul picoamperilor!). De asemenea subliniem că singurul român laureat al premiului Nobel, George Palade, este un cercetător ce are ca obiect de studiu fenomene ce țin de asemenea de biofizică. Biofizica, știința viului Deși multe din procesele moleculare ale sistemelor vii sunt recunoscute, există încă multe necunoscute, datorită diferenței dintre lumea vie și celelalte fenomene. In ciuda progreselor stiintifice, fenomenul desemnat de formula “lumea vie” este greu de definit și
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
din membrana celulară (măsurători ale curenților ionici care sunt de ordinul picoamperilor!). De asemenea subliniem că singurul român laureat al premiului Nobel, George Palade, este un cercetător ce are ca obiect de studiu fenomene ce țin de asemenea de biofizică. Biofizica, știința viului Deși multe din procesele moleculare ale sistemelor vii sunt recunoscute, există încă multe necunoscute, datorită diferenței dintre lumea vie și celelalte fenomene. In ciuda progreselor stiintifice, fenomenul desemnat de formula “lumea vie” este greu de definit și încă
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
a datorat faptului că anumite conceptele fizice au pătruns tot mai mult în studiul biologic. In același timp însă, cercetările biologice au pus la punct metode de cercetare care au avut mare succes în cercetările de fizică. Totuși cercetările din biofizică sunt limitate. Niels Bohr a introdus în biologie un principiu de incertitudine asemănător relațiilor de incertitudine introduse de Werner Heisenberg în mecanica cuantică, dar la un nivel mai înalt, cunoscut sub denumirea de principiul complementarității în biologie. Dacă în mecanica
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
celulelor vii. El a ținut lecții la Dublin despre aceste aspecte, lecții care au apărut în cartea intitulată “What is life ?” . Intrucît este greu de dat o definiție a vieții sau a sistemelor vii precum și a domeniului de studiu al biofizicii vom da în încheiere aprecierea profesorului. K.S. Cole, privind biofizica. “Biophysics includes everything that is interesting and excludes everything that is not”, adică “Biofizica include tot ce este interesant și exclude tot ce nu este așa.” Acesta este motivul pentru
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
aspecte, lecții care au apărut în cartea intitulată “What is life ?” . Intrucît este greu de dat o definiție a vieții sau a sistemelor vii precum și a domeniului de studiu al biofizicii vom da în încheiere aprecierea profesorului. K.S. Cole, privind biofizica. “Biophysics includes everything that is interesting and excludes everything that is not”, adică “Biofizica include tot ce este interesant și exclude tot ce nu este așa.” Acesta este motivul pentru care, în cele ce urmează, nu vom răspunde la întrebări
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
de dat o definiție a vieții sau a sistemelor vii precum și a domeniului de studiu al biofizicii vom da în încheiere aprecierea profesorului. K.S. Cole, privind biofizica. “Biophysics includes everything that is interesting and excludes everything that is not”, adică “Biofizica include tot ce este interesant și exclude tot ce nu este așa.” Acesta este motivul pentru care, în cele ce urmează, nu vom răspunde la întrebări de felul “Ce este viața” sau care sunt proprietățile viului, ci vom încerca să
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
folosește rinichiul artificial care, prin dializă, elimină din sânge produșii catabolismului. Aici sângele intoxicat este adus în contact, cu o soluție izotonică (o soluție salină cu presiunea osmotică egală cu cea a plasmei sanguine), de celofan sau cuprofan. CAPITOLUL II. BIOFIZICA CELULARA II.1. MEMBRANE BIOLOGICE II. 1.1. Celula Lewis Thomas spune că Pământul este o celulă vie, de culoare albastră. Pământul și-a constituit propria sa membrană, cea mai mare membrană din lume, atmosfera, care să protejeze viața pe
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
decât relația lui Nernst, valorile potențialului celular de repaos. Potențialul dat de (II.23) tinde la potențialul de echilibru electrochimic Ei al acelui ion, cînd conductanța membranei pentru acel ion este mult mai mare decît pentru ceilalți. II.3.3. Biofizica influxului nervos Transmiterea semnalelor în cadrul organismului viu este un fenomen de natură bioelectrică și aceasta are loc prin influxul (impulsul) nervos. Influxul nervos reprezintă variația tranzitorie și probabilă a potențialului de membrană a fibrelor nervoase, adică potențialul de acțiune produs
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
un alt factor. Fotosinteza este dependentă și de temperatură. Ea este o reacție catalizată de enzime și când enzimele sunt la temperatura lor optimă, rata fotosintezei crește. Sub temperatura optimă, rata fotosintezei începe să descrească și apoi încetează. CAPITOLUL IV BIOFIZICA SISTEMELOR BIOLOGICE IV.1. TERMODINAMICA BIOLOGICĂ Unul din factorii abiotici cu profunde implicații pentru organisme este temperatura. însăși apariția vieții a fost posibilă la o anumită temperatură. De acest factor depinde existența vieții pe pământ și tot ea influențează una
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
autocatalitice neliniare conduc de asemenea la apariția de structuri ordonate. Deci, într-un sistem închis, la echilibru, ordinea apare în conformitate cu principiul minimului energiei libere, pe când într-un sistem disipativ, ea apare ca urmare a amplificării fluctuațiilor până la nivel macroscopic. Domeniul biofizicii care se ocupă cu studiul sistemelor disipative se numește sinergetica. Teoria structurilor disipative are importanță și relativ la modul de a privi boala. Introducerea în organism a unei cantități mici de microorganisme (imunizarea) creează o boală ușoară, deci o perturbare, prin
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
al orizontului. Dimpotrivă, la animalele de pradă, cum sunt leul, tigrul sau pisica, ambii ochi trebuie să privească în aceeași direcție, spre același obiect, pentru a avea o imagine spațială (de aceea ochii lor sunt foarte apropiați). IV.4.3. Biofizica vederii Analizatorul optic are trei segmente: Căi nervoase care au releu subcortical Proiecția corticală în care se inversează imaginea In cele ce urmează nu ne vom referi decât la primul element, studiul celorlalte elemente depășind cadrul acestei cărți. Partea cea
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
membranei bazilare, se află organul spiral al lui Corti, la nivelul căruia are loc conversia energiei mecanice a undelor sonore, în impulsuri nervoase (potențiale de acțiune). Organul spiral al lui Corti se sprijină pe membrana bazilară. IV.4.7.4. Biofizica auzului. Biofizica auzului implică următoarele fenomene: acest proces începe cu vibrațiile timpanului, ca răspuns la variațiile de presiune din atmosferă. Mișcarea timpanului produce o deflexie a elementelor urechii medii (osiculele). Proprietățile mecanice ale structurii lor produc o compresie variabilă a
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
se află organul spiral al lui Corti, la nivelul căruia are loc conversia energiei mecanice a undelor sonore, în impulsuri nervoase (potențiale de acțiune). Organul spiral al lui Corti se sprijină pe membrana bazilară. IV.4.7.4. Biofizica auzului. Biofizica auzului implică următoarele fenomene: acest proces începe cu vibrațiile timpanului, ca răspuns la variațiile de presiune din atmosferă. Mișcarea timpanului produce o deflexie a elementelor urechii medii (osiculele). Proprietățile mecanice ale structurii lor produc o compresie variabilă a lichidului cohlear
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
Corpul este iradiat cu raze X și se urmărește radiația transmisă. Aceasta impresionează un ecran fluorescent, a cărui luminozitate este observată visual (radioscopie) sau pe o peliculă fotosensibilă (radiografie). Alte utilizări ale radiaților X, ce privesc metodele de cercetare în biofizică, vor fi discutate în capitolul următor. V.2.3. Dezintegrarea radioactivă în anul 1896 H.Bequerel a observat că mineralele de uraniu și compușii care conțin uraniu, emană radiații invizibile care : descarcă un electroscop ; străbat foițe metalice subțiri ; impresionează placa
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
and water », Nature 2000, apreciază că efectele acestei catastrofe vor fi timp de 30 de ani după accident în Anglia și circa 50 de ani în țările din fosta Uniune Sovietică. CAPITOLUL VI METODE FIZICE DE INVIESTIGATIE A STRUCTURILOR BIOLOGICE Biofizica dispune în prezent de numeroase metode de studiu ale proprietăților fizice ale constituienților sistemelor biologice. In cele ce urmează ne vom referi numai la unele dintre ele, dat fiind că spațiul nu ne permite decât abordarea celor mai uzuale. VI
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
decât a sunetului care este de 340m/s și care produce efecte distrugătoare) ♦ Efecte electrice( campul electric al undei laser poate distruge legături atomice, producând mutații, forme de cancer) Aceste efecte permit folosirea laserilor atât în investigațiile științifice din domeniul biofizicii și medicinei cât și în clinici. Laserul se folosește în chirurgie pentru intervenții nedureroase, pentru operații la nivel ultramicroscopic, pentru cauterizări, se folosește în cazul dezlipirilor de retină etc. VI.7. ANALIZA FRACTALĂ Problematica legata de dinamica neliniară și analiză
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
existenta școlilor și a work-shop-urilor de acest gen în toata lumea, de site-uri pe Internet precum și de explozia de articole și studii de specialitate în numeroase reviste și cărți. In același timp, studiul fractalilor a cuprins nenumărate discipline ca biofizica, genetica, biologia celulara, dar și ecologia sau economia. Au apărut discipline noi care au primit nume hibride ca "cellular automata", "vegetation grammar", "neural nets". Legat de acest domeniu cercetătorii vorbesc chiar de o nouă știință, "Stiința sistemelor complexe". In prezent
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]