БИОФИЗИКА

За разбиране и изучаване на много биологични явления, физични и физико-химични процеси, които протичат в живите организми, както и на структурата на биологичните системи от молекулно равнище до цялостен организъм, е необходимо да се използват методи и знания от други науки, в случая да се обединят усилията на биологията, физиката и химията. Така на допирните точки на трите науки възниква нова наука биологична физика (биофизика). Първият в света институт по биологична физика е създаден през 1919 г. в СССР (Москва).

Биофизиката има няколко самостоятелни направления. Молекулната биофизика изучава физичните и физико-химичните свойства на молекулите и техните комплекси, характера на протичащите в тях енергийни процеси. В резултат от работата в тази област е установена структурата на стотици белтъци, изучени са принципите в строежа на молекулите, от които са съставени клетките на живите организми. Подобни изследвания имат голямо значение за развитието на други науки биохимия, генетика, молекулна биология, цитология.

Биофизиката изучава молекулите във възбудено състояние, когато те придобиват висока химична активност. Именно тези явления са в основата на зрението и на фото-биологичните процеси фотосинтеза и биолуминесценция. Проникването в същността на такива процеси спомогна да се изучи слабото ултравиолетово светене, на което са способни някои животни и растения.

Всеки жив организъм е сложна система, в която се извършва превръщане на един вид енергия в друг. Организмът получава енергия от храната, изразходва я за изграждане на клетки, за движение и при други процеси. Биофизиката изследва как се извършва обмяната на енергия на молекулно равнище и в целия организъм. В състава на много организми течностите са до 90 %: артерийна и венозна кръв, лимфа, стомашен сок. Какво ги разделя и как протича обмяната на веществата в организма получаването на нови вещества и изхвърлянето на непотребните? Всичко това се осигурява от биологичните мембрани (Клетка) и изучаването на принципа на действието им има голямо значение. Съвместната работа на биофизици, биохимици и физиолози в тази област подпомогна създаването на изкуствен бъбрек.

Живият организъм е саморегулираща се система. С разгадаване на принципите на движение ходене, бягане, кръвен поток, дишане, заедно с биофизиката се занимават био-кибернетиката и биомеханиката. Това е важно за опознаване на физиологичните процеси в човешкия организъм при труд, отдих, полет в Космоса, за предпазване от сърдечносъдови заболявания, за създаване на апарати, които заменят отделни органи на човека.